Estudo de um problema de coleta domiciliar urbana de resíduos sólidos.

• Main Author: Adam Sussumu Tamura
• Other Authors: André Bergsten Mendes
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2014
• Subjects: Clusterização adjacente; Coleta urbana de resíduos sólidos; Múltiplas viagens; Periodicidade; Planejamento tático; Roteirização; Adjacency clustering; Multiple trips; Periodic; Routing; Tactical planning; Urban solid waste collection
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3135/tde-24042015-114808/

O presente trabalho aborda o Problema de Coleta Domiciliar Urbana (PCDU) de resíduos sólidos, tratado no nível tático de planejamento, em que zonas de coleta são definidas para cada dia da semana e designadas aos veículos coletores, cuja frota deve ser dimensionada. O problema estudado é baseado em um caso real, o qual possui como particularidades: cada zona de coleta é formada por regiões adjacentes e será representada por um nó-semente; a demanda de cada zona deverá ser atendida dentro do período de uma semana, conforme múltiplos programas possíveis de coleta; em um turno de um dia de trabalho um veículo poderá realizar múltiplas viagens; e há uma garagem para a frota e uma estação de transbordo, a qual possibilita que o veículo seja esvaziado para realizar outras viagens. A literatura apresenta alguns métodos heurísticos para a resolução de variantes deste problema, sendo os métodos exatos utilizados somente na resolução de instâncias pequenas, dado que o problema de VRP (Vehicle Routing Problem) é classificado como NP-hard. A imposição de adjacência é uma característica particular, a qual é justificada pela possível melhoria na utilização dos veículos em posterior planejamento operacional. São propostos um modelo matemático e um método heurístico para resolver o problema, sobre os quais são realizados experimentos computacionais. O método heurístico é aplicado sobre um estudo de caso de um problema de escala real, sendo obtida solução heurística como resultado. === The present work addresses the Urban Household Solid Waste Problem (UHSWP) on a tactical planning level, wherein collection zones are assigned to every week daywork and collection vehicles, which fleet is to be sized. The studied problem is based on a real case, such peculiarities as: each collection zone is a set of adjacent areas and a seed node represents it; the demand each zone must attended within a week, according to the several possible collection schedule; on a work day shift a vehicle can be assigned to multiple trips; and there is a base depot for the fleet and a transfer station, where the vehicles are unloaded, restoring their load capacity for the next trips. Literature presents heuristic methods for the solving of its problem variants, in which exact methos are only applied to small instances, due to the VRP (Vehicle Routing Problem) NP-hard property. The adjacency imposition is a peculiar feature, which is justified by the potential improvement on vehicle usage considering a posterior operational planning. A mathematical model and a heuristic method are proposed for the problem solving and evaluated by computational experiments. A real scale problem case study is solved by the heuristic method and the results are presented.