22560

مسيريابي دوره‌اي، چندهدفه و پايدار وسايل نقليه با در نظر گرفتن سايت‌هاي تخليه، براي جمع‌آوري پسماندهاي پزشكي ( به همراه مطالعه موردي واقعي)

كارشناسي ارشد

سيستم هاي كلان اقتصادي و اجتماعي

1396

1399/04/21

دكتر سيد فريد قنادپور

صنايع

پسماند پزشكي يكي از متنوع‌ترين و خطرناك‌ترين پسماندها به شمار مي‌رود. مديريت نادرست اين پسماندها مي‌تواند منجر به خطرات جدي براي سلامت انسان‌ها و محيط زيست بشود. پسماندهاي توليد شده بايد به موقع و به روش درستي از مراكز درماني جمع‌آوري شوند و براي بي‌خطرسازي به تسهيلات مربوطه حمل شوند. در اين تحقيق يك مسئله‌ي مسيريابي پايدار براي جمع‌آوري پسماندهاي پزشكي ارائه مي‌شود. امروزه رسيدن به توسعه‌ي پايدار به يكي از مهم‌ترين دغدغه‌هاي سياست گذاران و جوامع و محققين تبديل شده است. در مسائل پايدار سعي در ايجاد تعادل بين كيفيت اقتصادي و اجتماعي و زيست محيطي مي‌شود. در ادبيات مسيريابي جمع‌آوري پسماند در زمينه‌ي در نظر گرفتن تمام اهداف توسعه پايدار شكاف تحقيقاتي وجود دارد و جمع‌آوري پسماند پزشكي و كاهش ريسك اين پسماندها در منشا توليد توسط بهبود در فرآيند جمع‌آوري مورد بررسي قرار نگرفته است. در اين تحقيق در كنار كاهش هزينه‌هاي ثابت و متغير و كاهش مصرف سوخت وسايل نقليه به عنوان اهداف اقتصادي و زيست محيطي ، تابع هدف جديدي براي كاهش ريسك چند نوع پسماند خطرناك به عنوان هدف اجتماعي ارائه شده است. اين تابع هدف با در نظر گرفتن پارامترهايي نظير احتمال انتقال بيماري توسط هر نوع پسماند، شدت اثر ناشي از منتقل شدن بيماري از هر نوع پسماند ، مقدار هر نوع پسماند و جمعيت در معرض پسماندها كه همگي فاكتورهاي تعيين كننده‌ي خطر در مراكز درماني هستند ترتيب ملاقات مراكز درماني را به نحوي تعيين مي‌كند كه سرويس‌دهي به مراكز پر‌خطر زودتر از مراكز كم‌خطرتر اتفاق بيفتد و ريسك كاهش سلامت عمومي به حداقل برسد. جهت نزديك شدن مدل رياضي به شرايط واقعي انواع مشتقات مسئله‌ي مسيريابي وسايل نقليه مانند مسيريابي دوره‌اي، مسيريابي با تسهيلات مياني، سفرهاي چندگانه، مسيريابي باز و محدوديت ظرفيت تسهيلات مياني و وسايل نقليه و محدوديت مدت زمان مجاز براي جمع‌آوري پسماند در مدل در نظر گرفته شده است كه پيچيدگي محاسباتي آن را زيادتر كرده است. اهداف‌ در مسائل چند هدفه ممكن است در تعارض باشند و به دست آوردن مجموعه جواب پارتو تصميم گيرنده را براي يافتن جواب مطلوب و پياده‌سازي آن كمك مي‌كند بنابراين در اين تحقيق براي حل مدل پيشنهادي يك الگوريتم ژنتيك چند هدفه كه با تعدادي الگوريتم ابتكاري براي بهبود تركيب شده است طراحي و اجرا مي‌شود. نحوه‌ي نمايش جواب در اين الگوريتم به روش جديدي ارائه شده است. كارايي و اثربخشي روش حل در ابعاد كوچك و بزرگ مورد بررسي قرار مي‌گيرد. همچنين پارامترهاي مدل تحليل حساسيت مي‌شوند تا تاثير آن‌ها در بهينه‌سازي مسئله مشخص شود. كاربرد الگوريتم پيشنهادي با يك مطالعه موردي براي يك شركت جمع‌آوري پسماند پزشكي در اصفهان نشان داده مي‌شود و جهت ايجاد تعادل ميان اهداف با استفاده از روش ايده‌آل جابه‌جا شده يك جواب سازشي به عنوان راه حل مسئله از ميان مجموعه جواب پارتو انتخاب مي‌شود . با توجه به نتايج ، با 66/33 درصد افزايش هزينه و 12 درصد افزايش مصرف سوخت نسبت به سيستم جمع‌آوري كنوني، مي‌توان تا 09/45 درصد ريسك شيوع بيماري در جامعه را كاهش داد و سلامت عمومي را تضمين نمود.

1399/07/21

Multi-Objective periodic sustainable vehicle routing with intermediate facilities for medical waste collection ( real case study)

7/12/2021 12:00:00 AM

Medical waste is one of the most diverse and hazardous waste that, if not managed, can create many hazards such as disease outbreak, infection, and damage to the environment. The improper management of these wastes can lead to severe dangers to humans’ health and the environment. The generated wastes must be collected properly from health-care centers on time and transported to related facilities for treatment. In this research, a sustainable vehicle routing problem for medical wastes collection is presented. Today, attaining sustainable development has become one of the most significant concerns of policymakers and societies and reserchers.In sustainable issues, an effort is made to balance economic, social, and environmental quality. In the waste collection vehicle routing problem literature, there is a research gap in considering all sustainable development goals. Collecting and minimizing the risk of these wastes at the source of generation has not been investigated by improving the collection process. In this research, aside from minimizing fixed and variable costs and minimizing vehicles fuel consumption as economic and environmental goals, a new objective function has been presented to decrease the risk of multiple kinds of hazardous waste as a social goal. This objective function determines the sequence of health-care centers visit in a way that service-giving to high-danger centers takes place sooner than less low-danger centers and the risk of public health is minimized. This is done by considering parameters such as the probability of disease transmission by any kind of waste, the impact severity resulting from disease transmission from any kind of waste, the amount of each kind of waste and the population exposed to wastes. All of these are the determining factors of danger in medical centers.For the mathematical model to get closer to the real conditions of the derivatives types of the vehicle routing problem, the following items have been considered in the model, which have increased its computational complexity. These items include multiple periodic, intermediate facilities, multiple trips, open routing, vehicles and intermediate facilities capacity constraint and permissible time constraint for collecting waste. The objectives in multi-objective problems might be in conflict and obtaining the Pareto solution set helps the decision-maker to find the desired solution. Hence, in this research, to solve the proposed model, a multi-objective genetic algorithm that has been combined with a number of heuristic algorithms is designed and implemented. The solution representation has been provided by a new method. The efficiency and effectiveness of the solution method are investigated in small and large dimensions. Also, a sensitivity analysis is done on the parameters of the model to determine their effect in the problem optimization. The application of the suggested algorithm is shown by a case study for a medical wastes collection company in Isfahan. The results indicate to strike a balance between the goals, a compromised solution is chosen as the solution from the Pareto solution set using the method of displaced ideal. Given the results, with 33.66 percent of cost increase and 12 percent of fuel consumption increase relative to the current collection system, the risk of public health risk can be decreased to 45.09.