{pt_PT=Strategic Sensor Placement Problem in Waste Management} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=Na gestão de resíduos, um importante desafio é a monitorização dos níveis de enchimento de contentores para um melhor planeamento de rotas. Este trabalho explora esse desafio e tem como objetivo definir as localizações dos contentores mais estratégicas para instalar sensores, com o objetivo de medir a quantidade de resíduos dentro deles. O impacto na operação de recolha de uma sensorização parcial em comparação com a ausência de sensores ou uma rede totalmente sensorizada é estudado. A metodologia proposta é composta por dois Módulos. O primeiro Módulo refere-se à localização dos sensores e baseia-se na ideia de que alguns contentores apresentam uma taxa de enchimento regular/estável, exigindo recolha periódica (contentores Regulares), portanto, não é rentável equipá-los com sensores, ao contrário dos contentores Não-regulares que apresentam um comportamento imprevisível. Ao criar clusters de contentores Não-regulares com taxas de enchimento semelhantes e ao sensorizar apenas um contentor em cada cluster, a informação sobre o comportamento dos restantes contentores pode ser conhecida. No segundo Módulo, é resolvido um Vehicle Routing Problem with Profits, projetando rotas com base nas informações dos sensores, que visitam os contentores Regulares e selecionam os contentores Não-regulares que valem a pena ser visitados. Aplicada a um caso de estudo real de uma empresa portuguesa, a ERSUC, esta metodologia proporciona uma melhoria significativa nos lucros, zero transbordos e uma redução de 20% a 40% no número de rotas realizadas ao longo de 16 semanas, com sensorização total ou parcial, em comparação com a situação atual sem sensores., en=In waste management, an important challenge is monitoring container’s filling levels for better routing planning. This work explores this challenge and aims to define the most strategic container’s locations to install sensors, which will measure the amount of waste inside them. The impact on the collection operation of a partial sensorization compared to no sensors or a fully sensorized network is studied. A methodology composed by two Modules is proposed. The first Module regards the sensor placement problem and is based on the idea that some containers present a regular/stable filling rate requiring periodic collection (Regular containers), therefore it is not profitable equipping them with sensors, contrarily to the Non-regular containers that present an unpredictable behaviour. By creating clusters of Non-regular containers with similar filling rates, and by sensorizing only one container within each cluster, information regarding the others containers’ behaviour is somehow known. In the second Module, a Vehicle Routing Problem with Profits is solved, designing routes based on sensors’ information, which visit the Regular containers and select the Non regular containers worth visiting, where the milage travelled is compensated by the quantity of waste collected. Applied to a real case study from a Portuguese company, ERSUC, this methodology yields significant profit improvement, zero overflows, and a 20% 40% reduction on the number of routes performed over 16 weeks, with either full or partial sensorization, compared to the current situation with no sensors.}

Discussão: abril 23, 2024, 15:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

AUTOR

Joana Martins Santos (ist194233)

ORIENTADOR

Tânia Rodrigues Pereira Ramos

Departamento de Engenharia e Gestão (DEG)

Professor Associado