An Application of Gis and Operations Research for Vehicle Routing in Solid Waste Collection

Only available on StudyMode
  • Download(s) : 119
  • Published : February 25, 2009
Open Document
Text Preview

An Application of GIS and Operations Research for Vehicle Routing in Solid Waste Collection

โพธิ์งาม รัตนโชติ

Po-ngarm Ratanachote

Industrial Engineering Department, Faculty of Engineering, Naresuan University,

Maung District, Phitsanuloke 65000

Tel: 0 5526 1000 ext. 4200, Fax: 0 5561 000 ext. 4254, Email:


งานวิจัยนี้นำเสนอวิธีการหาเส้นทางการจัดเก็บขยะในเขตุชุมชนเมืองโดยใช้เทคโนโลยีสารสนเทศเชิงภูมิศาสตร์สนับสนุนการหาคำตอบ ฐานข้อมูลเชิงภูมิศาสตร์ประกอบด้วยข้อมูลที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ โครงข่ายถนน ความยาวของและการเดินรถของถนนแต่ละช่วง จุดจัดเก็บขยะ และปริมาณขยะในแต่ละจุด เมื่อได้ฐานข้อมูลแล้วจึงทำการจัดเส้นทางวิ่งของรถจัดเก็บขยะ ซึ่งขั้นตอนในการหาคำตอบสามารถแบ่งได้เป็น 2 ขั้นตอนหลักๆ นั่นคือ 1. การจัดกลุ่มจุดเก็บขยะ และ 2. การจัดเส้นทางวิ่งของรถขยะ ในขั้นตอนแรกได้ประยุกต์ใช้ทฤษฎีทางการวิจัยดำเนินงานชื่อ Minimum Spanning Tree ส่วนขั้นตอนที่สองใช้คำสั่งในโปรแกรมทางด้าน GIS ในการหาคำตอบ ฐานข้อมูลเชิงภูมิศาสตร์ที่ได้จัดทำขึ้นให้ประโยชน์อย่างสูงต่อผู้ใช้งาน เนื่องจากสามารถเห็นภาพของโครงข่ายเส้นทางจัดเก็บขยะได้อย่างชัดเจน อีกทั้งยังสามารถจัดการข้อมูลที่มีปริมาณมากได้อย่างดี ในส่วนของขั้นตอนการหาคำตอบซึ่งได้นำเสนอในงานวิจัยนี้ แม้จะมีข้อด้อยในเรื่องของเวลาที่ใช้ในการคำนวณแต่ก็มีศักยภาพที่จะสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับปัญหาจริง

คำสำคัญ ปัญหาโครงข่าย การจัดเส้นทางเดินรถ การวิจัยดำเนินงาน ระบบเทคโนโลยีสารสนเทศเชิงภูมิศาสตร์ การจัดเก็บขยะ


This study presents a vehicle routing procedure for solid waste collection in a municipal area. GIS database, which includes road network, road length and permitted travel direction, waste collecting points and waste volume for each point, was first constructed. The proposed routing procedure comprises two main modules: grouping and routing. An OR method, namely Minimum Spanning Tree Algorithm, is modified for the calculation in the first module, while a GIS software function is employed for the latter. The result shows that the GIS database highly benefits the user by its visualized routes network and its ability to manipulate and store large amount of data. Although the proposed routing procedure has a weakness in computational time, it has a competence for development and application with real world situations.

Keywords: Network Problem, Vehicle Routing, Operations Research (OR), Geographic Information Systems (GIS), Solid Waste Collection

1. Introduction

Solid waste collecting is one of the public services that local administrators provide for the quality of life of their citizens. Problems arising in the management of this service may include high operational cost and difficulty in collecting route design. Ineffective collecting routes lead to excessive travel length, fuel consumption, workforce, and vehicles. This means higher direct and indirect operational costs. Since the problem data can be view as spatial data, the use of Geographic Information Systems (GIS) will be advantageous for data organization and can help the route designer works easily. This study uses a GIS software named ArcView 3.1.

Phitsanulok Municipality, a case study in this paper, is responsible for garbage collection with more than thousands collecting points through out the city as shown in Fig.1. There are roughly two types of collecting vehicle: open bin manually loaded and container system trucks. In this study, only the first type will be concerned since their collecting systems are quite different. Each day a fleet of trucks start the waste collecting activities from the Municipality depot to pick up garbage from collecting points along a predetermined route for each truck. A waste volume at each collecting points is varied depending on the type of provided bins, which includes 240 liter-bin, 140 liter-bin, and blacked-bag with less than 140 liter capacity. The calculation is based on an assumption that all bins...
tracking img