مدل سازی برنامه ریزی عدد صحیح در جمع آوری پسماندهای شهری « مطالعه موردی منطقه 2 شهرداری تهران ناحیه یک »

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

ندارد

چکیده

در این مقاله الگوریتمی طراحی می گردد تا با ارائه مسیرهای مناسب درون هر ناحیه شهرداری، هزینه های جمع آوری پسماند را به حداقل ممکن کاهش دهد. از آنجا که میزان مصرف سوخت رابطه مستقیمی با مسافت طی شده توسط ماشین های جمع آوری پسماند دارد، با حداقل کردن مسافت طی شده می توان هزینه های سوخت مصرفی را نیز کاهش داد. هم چنین با توجه به اینکه جمع آوری پسماند در صد عمده ای (حدود 50 الی 70 درصد) از مخارج کل یک سیستم مدیریت پسماند شهری را تشکیل می دهد ( علوی مقدم. م 1377، 59 )، در صد اندکی بهبود در عملکرد سیستم، موجب کاهش کل هزینه های مدیریت پسماند به میزان قابل ملاحظه ای می شود. مدل ریاضی این مساله از نوع برنامه ریزی عدد صحیح با سه نوع متغیر تصمیم گیری و چهار نوع محدودیت است که برای حل آن در زمان نسبتا” کوتاه یک روشی ابتکاری شامل سه الگوریتم پیشنهاد می گردد. در روش پیشنهادی، ابتدا کل محدوده مورد بررسی با استفاده از الگوریتم اول ( بخش بندی[1]) به بخش های کوچکتر تقسیم می گردد که هرناحیه از تعدادی مخزن تشکیل
می شود و بین چهار خیابان محصور است.  هر نقطه واقع در مرز هر ناحیه می تواند یک نقطه شروع یا پایان بالقوه برای عملیات جمع آوری باشد. سپس با استفاده از الگوریتم دوم ( تولید مسیر) برای هر بخش کوتاه ترین مسیر بین هر زوج نقطه شروع و پایان تعیین می شود. در گام بعد الگوریتم ترکیب، بخش های همجوار مناسب را با توجه به ظرفیت و تعداد ماشین های جمع آوری موجود در هر ناحیه مشخص می کند بطوریکه کل مسافت طی شده در مجموع این
بخش ها به حداقل برسد. در این روش ابتکاری موانع توپولوژیکی مانند بن بستها و بلوارها و همچنین مقررات ترافیکی مانند یک طرفه بودن به عنوان محدودیت لحاظ شده اند تا نتایج حاصل از این روش هر چه بیشتر به واقعیت نزدیک باشند. هم چنین به منظور حصول اطمینان از عملکرد الگوریتم در ابعاد واقعی، مورد کاوی این تحقیق برای سه ناحیه از شهرداری تهران انجام می شود و عملکرد الگوریتم از مقایسه میزان مسافت طی شده در حالت واقعی با میزان مسافت طی شده توسط الگوریتم پیشنهادی مورد بررسی قرار  می گیرد، که در نهایت برتری روش پیشنهادی در این مقاله رانسبت به روش بکار رفته در دنیای واقعی نشان می دهد

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

An intelligent Hybrid Algorithm for Urban waste Collection Problem

نویسندگان [English]

  • heydar Lotfi
  • Babak sadeghi
چکیده [English]

This paper presents an Algorithm to solve an urban waste collection problem by
delivering suitable route in each separate areas of Tehran in order to minimize the cost
of waste collection. We know the fuel consuming has a direct relation ship with
driving distances by collection vehicles, so, by minimize the cost of fuel consuming
because waste collection consist of 50%-70% of totally collection expenses.
Mathematical programming used to solve this problem base on integer
programming with three variables and four limits.
We propose a practical solution method which consists of three components: zoning
Algorithm, route generating Algorithm and combination Algorithm.
Zoning Algorithm: a separated area divides in to small areas which each area
consist of many big trash bins and surrounded between four streets, each points on
border could be considered as a start or end points.
Route generating Algorithm: find the smallest routes between start and end points.
Combination Algorithm: find the suitable neighborhood areas by consideration of
the collection vehicles and capacities in each area. Until to minimize the traversed
completely. Our topological limitations are: deadened streets, boulevards, traffic laws,
such as one way streets in order to become closer in the real in the real word scale.
The experimental results on real word problem, using data from 3 separate areas of
Tehran, showed the superiority of the solution generated by the porposed intelligent
Algorithm to the solution generated by human experts.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Urban Management
  • Urban waste management
  • Urban Programming
  • Path finding
  • Waste collection
  • Mathematical algorithm