Evsel katı atık toplama araçlarının rotalanması: Denizli ilinde bir pilot çalışma

Abstract

Katı atık yönetiminde oluşan maliyetlerin yüzde seksenine yakını, katı atıkların toplanması ve taşınmasıyla ilgilidir. Bu nedenle, atık toplama araçlarının belirlenen amaçlar doğrultusunda tespit edilmiş güzergahlarda hareket etmelerini sağlayacak ve maliyeti minimuma indirgeyecek rotaların bulunması önemlidir. Bu çalışmanın amacı; Denizli İli Kuşpınar Mahallesi pilot bölgesinde geri kazanılabilir evsel atıkları toplayacak araçların tur optimizasyonudur. Burada hedeflenen Kuşpınar Mahallesi 'nde, her evin kapısı önünden atıkların minimum maliyetle toplanmasıdır. Bu tür problemlerin amacı, şebeke üzerindeki tüm yolların minimum maliyetle en az bir kez ziyaretidir. Problemin çözümünde, Euler tur tespiti için bölge grafiğinde sadeleştirmeye gidilerek, tek dereceli düğüm sayısı minimize edilmiş ve tur tespiti için şebeke, Edmonds'ın geliştirdiği, "eşleme (matching)" sezgisel algoritması kullanılarak Eulerize edilmiştir. Bu çalışmada, mevcut algoritmadan farklı olarak, maliyetlere dayalı bir karşılaştırma formülasyonu geliştirilmiştir. Bu formülasyon sayesinde, hangi sokaklar üzerindeki atıkların araç girmeden, toplayıcı kişilerce yürüyerek toplanabileceği karan verilmiştir. Buna göre, sokaktaki hane sayısı belli bir sayıdan küçük sokakların, araç yerine toplayıcı kişilerin yürüyerek toplamasıyla daha ekonomik olacağı sonucuna varılmış ve bu sokaklar aracın tur şebekesinden iptal edilmiştir. Sonuçta ilk duruma göre % 15'lik bir mesafe iyileştirmesi ile tur rotası belirlenmiştir. Anahtar kelimeler: Euler tur, atık toplama, taşıma problemi, tur belirleme, eşleme algoritması.

Approximately eighty percent of total costs associated with solid waste management practices is related to the waste collection and transportation activities. Thus, finding the optimum routes for waste collection vehicles is part of the solution. This thesis provides an algorithm to find an optimum tour for waste collection vehicles in Kuşpmar, Denizli. The aim İs to find the collection route on which vehicles collect recyclable wastes from houses with minimum cost. The objective is to traverse all arcs of the network at least once to ensure that waste is collected with minimum cost. In order to find a route in Kuşpmar area, first, a graph is generated using the map of the area. Then, this graph is evaluated to minimize the number of odd degree nodes in the graph. Finally, an Euler tour via the Edmonds's heuristic algorithm called the "matching algorithm" is determined as the route for the waste collection vehicles. This thesis provides a unique formulation based on costs. The formulation determines whether or not to collect waste bags by garbage collectors without any vehicle entrance. The formulation results with the number of apartments or houses on a street which makes the vehicle entry to that street feasible. If the number of apartments on a street is less than or equal to the feasible number determined by the formulation, the street is removed from the tour network. At the end, around 15 percent improvement has been accomplished compared to old route. Key words: Euler tour, waste collection, transportation problem, routing, matching algorithm.