Vehicle-routing optimization for municipal solid waste collection using genetic algorithm: the case of southern Nablus city

Municipalities are responsible for solid waste collection for environmental, social and economic purposes. Practices of municipalities should be effective and efficient, with the objectives of reducing the total incurred costs in the solid waste collection network concurrently achieving the highest service level. This study aims at finding the best routes of solid waste collection network in Nablus city-Palestine. More specifically, the study seeks the optimal route that minimizes the total travelled distance by the trucks and hence the resulted costs. The current situation is evaluated and the problem is modelled as a Vehicle Routing Problem (VRP). The VRP is then optimized via a genetic algorithm. Specifically, compared to the current situation, the trucks total travelled distance was reduced by 66%, whereas the collection time was reduced from 7 hours per truck-trip to 2.3 hours. The findings of this study is useful for all municipality policy makers that are responsible for solid waste collection.

Gminy są odpowiedzialne za zbiórkę i gromadzenie odpadów stałych z powodów środowiskowych, społecznych i gospodarczych. Działania te powinny być efektywne i skuteczne. Celem jest zmniejszenie poniesionych kosztów na zbiórkę i transport odpadów stałych przy jednoczesnym osiągnięciu najwyższego poziomu usług. W artykule poddano analizie metody zbierania odpadów stałych w mieście Nablus-Palestyna. Wyznaczono optymalną trasę, która minimalizuje całkowitą odległość pokonywaną przez ciężarówki, a tym samym koszty. W praktyce sytuacja jest analizowana na bieżąco i modelowana w VRP (Vehicle routing problem). Następnie VRP jest optymalizowany za pomocą algorytmu genetycznego. W porównaniu z obecną sytuacją, całkowite odległości pojazdów w wyniku analizy zostały zmniejszone o 66%, a czas zbierania odpadów komunalnych został skrócony z 7 do 2,3 godziny. Wyniki tego badania są przydatne dla wszystkich decydentów odpowiedzialnych za gromadzenie odpadów stałych.