23463

طراحي شبكه پايدار و مسيريابي كمان در لجستيك پسماند جامد شهري (مطالعه موردي: جمع آوري پسماند تهران)

دكتري

مهندسي صنايع (سيستم هاي اقتصادي و اجتماعي)

1399/10/29

دكتر فرناز برزين پور

دكتر ميرسامان پيشوايي

مهندسي صنايع

در اين رساله، به منظور مدلسازي و حل مسائل مرتبط با مديريت پسماند جامد شهري، مدل هاي رياضي طراحي شبكه پسماند، مسيريابي كمان، مكان يابي-مسيريابي كمان و در نهايت مدل يكپارچه طراحي شبكه-مسيريابي كمان پسماند توسعه داده شده است. مدل هاي طراحي شبكه لجستيك پايدار جهت پسماند جامد شهري با رويكردهاي آموزش شهروندان، تفكيك پسماند از مبدأ، استفاده از ماشين هاي چندبخشي براي جمع آوري پسماندهاي تفكيك شده، بازيابي مواد و انرژي از پسماند و فروش آن و توجه به مسائل زيست محيطي و اجتماعي در كنار مبحث اقتصادي با در نظر گرفتن عدم قطعيت برخي از پارامترها مانند مقدار پسماند، نرخ تفكيك پسماند و ... توسعه داده شده‌اند. همچنين مفاهيم آلودگي بويايي پسماند، انتشار گازهاي گلخانه‌اي، جريمه انتشار بيش از حد مجاز گازهاي گلخانه اي و استفاده از تكنولوژي هاي كاهش آلايندگي بويايي ناشي از مراكز دفن و ايستگاههاي انتقال مانند نصب فن و فيلتر در ايستگاه انتقال و احداث چاهكهاي استخراج در مراكز دفن به منظور جمع آوري گاز لندفيل نيز در مدل هاي فوق در نظر گرفته شده است. اهداف حداكثرسازي سود، حداقل سازي آلودگي بويايي و ساير گازهاي گلخانه اي و حداكثرسازي منافع اجتماعي در مدل هاي پيشنهادي اين رساله مورد بررسي قرار گرفته است. مدل هاي تك هدفه مسيريابي كمان و مكان يابي-مسيريابي كمان با الگوريتم هاي فراابتكاري چرخه آب و پروانه- شعله، الگوريتم جستجوي همسايگي تطبيق يافته و الگوريتم وال حل شده اند. مدل هاي چندهدفه پايدار حاصل از رساله با روش هاي حل چند هدفه دقيق مانند اپسيلون محدوديت تقويت يافته و الگوريتم هاي چند هدفه فراابتكاري گرگ هاي خاكستري حل شده اند. به منظور بررسي اثربخشي تحقيقات انجام شده، مطالعه موردي پسماند شهر تهران نيز براي پياده سازي مدل‌هاي توسعه داده شده مورد استفاده قرار گرفته است. به منظور برخورد با عدم قطعيت هاي موجود در شرايط واقعي از روش سناريو محور در مدل ها استفاده شده است. يكي از نتايج بدست آمده از حل مدل هاي پيشنهادي نشان مي دهد كه آموزش و فرهنگ سازي شهروندان در تفكيك پسماند منجر به كاهش 40% در هزينه هاي مديريت پسماند و افزايش 17% در منافع اجتماعي شده است. همچنين استفاده از ماشين هاي چندبخشي در مقابل ماشين هاي تك بخشي، كاهش 17.4% را در هزينه هاي كل نشان مي دهد.

1400/02/07

Desining the Sustainable Network and Arc-routing in Municipal Solid Waste Logistics (Case Study: Collection the Municipal Solid Waste of Tehran)

1/19/2022 12:00:00 AM

In this thesis, in order to model and solve the issues related to municipal solid waste management, mathematical models of solid waste network design, arc routing, location arc -routing and finally an integrated model of waste network design- arc routing have been developed. Sustainable municipal solid waste logistics network design models with the approaches of educating citizens, source separation of waste, the use of multi-compartment vehicles to collect segregated waste, recovery of materials and energy from waste and its sale, and paying attention to environmental and social aspects along with economic issues considering the uncertainty of some parameters such as the amount of waste, waste separation rate, etc. have been developed. The concepts of odor pollution of waste, greenhouse gas emissions, the taxes for excessive emissions of greenhouse gases, and the use of technologies to reduce odor pollution from landfills and transfer stations such as installing fans and filters in the transfer station and construction of extraction wells in landfills to collect landfill gas are also been considered. The goals of profit maximization, minimization of odor pollution and other greenhouse gases and maximization of social benefits have been investigated in the proposed models of this dissertation. The single-objective models of arc routing and location-arc routing have been solved with WCMFO, ALNS-WOA meta-heuristic algorithms. Sustainable multi-objective models obtained from this dissertation have been solved with exact multi-objective solution methods such as augmented epsilon constraint and MOGWO meta-heuristic algorithms. In order to evaluate the effectiveness of the research, a case study of waste in Tehran has been used to implement the developed models. In order to deal with the uncertainties in the real situation, the scenario-based method has been used in the models. One of the results obtained from solving the proposed models, shows that education and culturalization of citizens in waste segregation has led to a 40% reduction in waste management costs and a 17% increment in social benefits. Also, the use of multi-compartment vehicles versus single-compartment ones shows a decrease of 17.4% in total costs.

مديريت پسماند جامد شهري , طراحي شبكه لجستيك پايدار , مكان يابي- مسيريابي كمان , آلودگي بويايي , آموزش و فرهنگ سازي , تفكيك پسماند از مبدأ , عدم قطعيت

Municipal Solid Waste Management , Sustainable Logistics Network Design , Location Arc Routing , Odor Pollution , Education and Culturalization , Source Separation of Waste , uncertainty