Βέλτιστη δρομολόγηση στόλου οχημάτων με χρήση μεταευρετικών αλγορίθμων

• Κύριος συγγραφέας: Μαδαρός, Δημήτριος
• Άλλοι συγγραφείς: Madaros, Dimitrios
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2023
• Θέματα: Έξυπνες πόλεις; Διαδίκτυο των πραγμάτων; Διαχείριση αποβλήτων; Πρόβλημα δρομολόγησης στόλου οχημάτων; Πρόβλημα αποκομιδής αποβλήτων; Μεταευρετικοί αλγόριθμοι; Προσομοιωμένη ανόπτηση; Βελτιστοποίηση σμήνους σωματιδίων; Βελτιστοποίηση αποικίας μυρμηγκιών; Υβριδικός μεταευρετικός αλγόριθμος; Smart cities; Internet of Things (IoT); Waste Management System (WMS); Vehicle Routing Problem (VRP); Waste Collection Routing Problem (WCRP); Metaheuristic algorithms; Simulated Annealing (SA); Particle Swarm Optimization (PSO); Ant Colony Optimization (ACO); Hybrid ACO-SA metaheuristic algorithm

Η αποτελεσματική διαχείριση των αποβλήτων αποτελεί κρίσιμη πτυχή των έξυπνων πόλεων, καθώς συμβάλλει στη διατήρηση ενός καθαρού και υγιούς περιβάλλοντος, στη μείωση εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου και στη διατήρηση των φυσικών πόρων. Ωστόσο, η βελτιστοποίηση των διαδρομών αποκομιδής, που αποτελεί παραλλαγή του Προβλήματος Δρομολόγησης Στόλου Οχημάτων (VRP) γνωστής ως Πράσινο VRP (GVRP), είναι ένα δύσκολο έργο λόγω της δυναμικής και πολύπλοκης φύσης της παραγωγής αποβλήτων, της ανάγκης ελαχιστοποίησης κόστους και εκπομπών και της μεγιστοποίησης της ποσότητας των συλλεγόμενων αποβλήτων. Στην παρούσα μελέτη, προσομοιώνοντας δεδομένα από έξυπνους κάδους που είναι εξοπλισμένοι με αισθητήρες που μετρούν τα επίπεδα των αποβλήτων, προσδιορίστηκε ο ελάχιστος αριθμός κάδων που πρέπει να αδειαστούν, με βάση ένα ελάχιστο επίπεδο στάθμης αποβλήτων (TWL). Εξετάζεται η χρήση δύο Μεταευρετικών Αλγορίθμων (MA) - Προσομοιωμένη Ανόπτηση (SA) και Βελτιστοποίηση Aποικιών Μυρμηγκιών (ACO), καθώς επίσης και μια υβριδοποίηση των δύο αυτών αλγορίθμων. Τα αποτελέσματά δείχνουν ότι αυτοί οι αλγόριθμοι είναι σε θέση να επιλύσουν αποτελεσματικά το VRP, είδικά με την αξιοποίηση των δεδομένων των αισθητήρων, με τον αλγόριθμο Βελτιστοποίησης Aποικιών Μυρμηγκιών να επιτυγχάνει την καλύτερη συνολική απόδοση όσον αφορά την αποτελεσματικότητα και το κόστος. Τα ευρήματα της μελέτης αυτής βρίσκουν πρόσφορο έδαφος στη βελτιστοποίηση διαδρομών αποκομιδής σε έξυπνες πόλεις και αναδεικνύουν τις δυνατότητες των μεταευρετικών αλγορίθμων και της αξιοποίησης νέων τεχνολογιών, όπως το Διαδίκτυο των Πραγμάτων (IoT), για την υποστήριξη βιώσιμων πρακτικών διαχείρισης αποβλήτων.