Применение дискретного подхода при проектировании транспортной составляющей логистики твердых коммунальных отходов

Введение. Рост территории городов стал причиной необходимости переноса полигонов утилизации твердых коммунальных (бытовых) отходов (ТКО) в более удаленные места на новые площадки. Существенным фактором являются представления и подходы к планированию перевозок грузов, раздельное планирование отдельных заявок не позволяет с достаточной точностью определить результаты будущей работы, поскольку такой подход не позволяет учесть наличие взаимодействия подвижного состава с разных маршрутов между собой и погрузочными машинами. Целью исследования является проектирование перевозок ТКО в областном сообщении на основе дискретного подхода и теоретических положений оперативного планирования грузовых автомобильных перевозок.

Материалы и методы. В рамках проведенного исследования применялся нормативный подход при планировании затрат на перевозку грузов и дескриптивные модели описания функционирования автотранспортных систем областных автомобильных перевозок грузов.

Результаты обсуждения. Решение задач по проектированию перевозок грузов, в том числе и в областном сообщении, обусловлено необходимостью заблаговременно, до опыта знания результатов будущей деятельности, поскольку работу автомобильного транспорта накопить, а потом исправить, невозможно. Результаты перевозок грузов зависят от множества факторов, в том числе от наличия методики проектирования, позволяющей адекватно отобразить процессы их выполнения. Применение математического моделирования позволило достоверно построить планы перевозки ТКО и определить величины затрат на их реализацию.

Заключение. Выявлено, что возможные простои, как автопоездов, так и экскаваторов, являются причиной невыполнения оперативного плана перевозок, определенного раздельным планированием. Использование одного и того же подвижного состава для клиентов с различными расстояниями перевозок на территории области будет сопровождаться разными затратами.

1. Кирсанов С.А., Мустафин Г.В. Мировой и российский опыт утилизации твердых бытовых отходов // Вестник Омского университета. Серия «Экономика». 2014. №. 2. С. 114–120.

2. Степаненко Е.Е., Поспелова О.А., Зеленская Т.Г. Исследование химического состава фильтрационных вод полигона твердых бытовых отходов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2009. Т. 11, №. 1–3. С. 525–527.

3. Шаповалов Д.А., Холин Р.Н., Скоробогатова У.Е. Моделирование и оценка загрязнения грунтовых и поверхностных вод фильтратом полигона твердых бытовых отходов // International agricultural journal. 2021. №. 2. С. 8–19.

4. Taşkın, Akif, and Nesrin Demir. Life cycle environmental and energy impact assessment of sustainable urban municipal solid waste collection and transportation strategies. Sustainable Cities and Society 61, 102339 (2020). https://doi.org/10.1016/j.scs.2020.102339 (accessed: 02.12.2024).

5. Акимова Е.М., Семернин Д.А. Обращение с твердыми бытовыми отходами на основе концессионных соглашений и ГЧП-моделей в сфере ЖКХ // Экономика и предпринимательство. 2020. №. 12. С. 1354–1358.

6. Karadimas, Nikolaos V., et al. Routing optimization heuristics algorithms for urban solid waste transportation management. wseas transactions on computers 7.12, 2022–2031 (2008). https://www.wseas.us/e-library/transactions/computers/2008/31-698.pdf (accessed: 02.12.2024)

7. Koushki, P.A., U. Al-Duaij, and W. Al-Ghimlas. Collection and transportation cost of household solid waste in Kuwait. Waste management 24.9. 2004. 957–964. DOI: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2004.03.013 (accessed: 02.12.2024)

8. Елисеева И.В. Новая система обращения с твердыми бытовыми отходами: сущность, положительные и отрицательные аспекты // Концепт. 2019. №. 11. С. 15–15. DOI: 10.24411/2304-120X-2019-13069

9. Geng, Yong, Fujita Tsuyoshi, and Xudong Chen. Evaluation of innovative municipal solid waste management through urban symbiosis: a case study of Kawasaki. Journal of cleaner production 18.10- 11 993–1000 (2010). https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2010.03.003Getrightsandcontent (accessed: 02.12.2024)

10. Zhang, Yimei, Guo He Huang, and Li He. A multi-echelon supply chain model for municipal solid waste management system. Waste management. 2014. 34.2 553–561. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2013.10.002 (accessed: 02.10.2024)

11. Казарян М.Л., Рихтер А.А., Шахраманьян М.А., Недков Р.Д. Космический мониторинг объектов захоронения твердых бытовых отходов и промышленных отходов (ТБО и ПО): теоретико-методические и социально-экономические аспекты: монография. М.: Общество с ограниченной ответственностью «Научно-издательский центр ИНФРА-М», 2019. 278 с. (Научная мысль).

12. Арипов Н.Ю. Транспортировка бытовых отходов с применением гидравлических систем // Science and Education. 2020. Т. 1, №. 6. С. 65–73.

13. Кашников С.В. Перспективы использования твердых бытовых отходов в качестве альтернативного источника энергии // Инновации и инвестиции. 2021. №. 5. С. 148–150.

14. Османов И.Х. Экономико-математическая модель оптимального размещения и определения рациональных мощностей предприятий по переработке твердых бытовых отходов (ТКО) на региональном уровне // Экономика строительства и природопользования. 2020. №. 3 (76). С. 23–27.

15. Asefi, Hossein, and Samsung Lim. A novel multi-dimensional modeling approach to integrated municipal solid waste management. Journal of cleaner production. 2017; 166: 1131–1143. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.08.061 (accessed: 02.10.2024)

16. Asefi, Hossein, Samsung Lim, and Mojtaba Maghrebi. A mathematical model for the municipal solid waste location-routing problem with intermediate transfer stations. Australasian Journal of Information Systems. 2015; 19: 21–35. DOI: https://doi.org/10.3127/ajis.v19i0.1151 (accessed: 02.12.2024)

17. Inghels, Dirk, Wout Dullaert, and Daniele Vigo. A service network design model for multimodal municipal solid waste transport. European Journal of Operational Research. 2016; 254.1: 68–79 (2016). DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejor.2016.03.036 (accessed: 02.10.2024)

18. Das, Swapan, and Bidyut Kr Bhattacharyya. Optimization of municipal solid waste collection and transportation routes. Waste Management. 2015; 43: 9–18. DOI: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2015.06.033 (accessed: 02.12.2024)

19. Nguyen-Trong, Khanh, et al. Optimization of municipal solid waste transportation by integrating GIS analysis, equation-based, and agent-based model. Waste management. 2017; 59: 14–22. (2017). DOI: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2016.10.048 (accessed: 02.10.2024)

20. Sanjeevi, V., and P. Shahabudeen. Optimal routing for efficient municipal solid waste transportation by using ArcGIS application in Chennai, India. Waste Management & Research. 2016; 34.1: 11–21. DOI: https://doi.org/10.1177/0734242X15607430 (accessed: 02.10.2024)

21. Yadav, Vinay, and Subhankar Karmakar. Sustainable collection and transportation of municipal solid waste in urban centers. Sustainable Cities and Society. 2020; 53 101937: https://doi.org/10.1016/j.scs.2019.101937 (accessed: 02.10.2024)

22. Alam, R., et al. Generation, storage, collection and transportation of municipal solid waste–A case study in the city of Kathmandu, capital of Nepal. Waste management. 2008; 28.6 1088–1097. DOI: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2006.12.024 (accessed: 02.10.2024)

23. Оптимизация перевозок однородной продукции между оптовыми складами / Бахтин В.А. [и др.] // Препринты Института прикладной математики им. МВ Келдыша РАН. 2018. №. 65. С. 1–26.

24. Юрьева Н.И., Витвицкий Е.Е. Программно-математическое обеспечение «Расчет затрат на перевозку грузов в составе моделей микро и особо малой автотранспортных систем» // Хроники объединенного фонда электронных ресурсов «Наука и образование». 2015. №. 6. С. 71–71.