Diseño de rutas de recolección basura utilizando el algoritmo de optimización por colonia de hormigas 1947

Resumen

El manejo de residuos sólidos es una problemática muy relevante en ciudades densamente pobladas como la Ciudad de México. En México se tiene la costumbre de que el camión recolector pase frente a cada hogar para llevarse los residuos. Las rutas que siguen los camiones para recoger los residuos han sido obtenidas de manera empírica por los mismos operadores, las cuales se ven afectadas por  otras problemáticas  como  tráfico,  falta  de  personal,  vialidades  bloqueadas  o  en reparación, entre otras. En este sentido, es necesario  buscar nuevas técnicas que ayuden a mejorar esta forma de recolección sin afectar a los ciudadanos, y además, que reduzcan los tiempos de traslado y la distancia que se recorre con respecto a las rutas que se utilizan de forma cotidiana. En este artículo, se describe una metodología basada en  técnicas de inteligencia colectiva para el diseño óptimo de rutas, buscando así mejorar el manejo de la recolección de residuos, disminuir costos  de  operación  y  obtener  un  conjunto  de  rutas  posibles  a  seguir. Particularmente, se utilizará una técnica basada en el comportamiento de las hormigas cuando están en busca de alimento conocida como Optimización por colonia de hormigas (ACO por sus siglas en inglés). Para lograr esto, primeramente, se obtendrá el grafo correspondiente a la zona geográfica de interés; en seguida se realizará una transformación para obtener una instancia del problema de ruteo por arcos, es decir, un grafo que represente mejor la zona y sus restricciones; sobre ese grafo se aplicará la técnica de ACO para obtener nuevas rutas. El desempeño de la metodología propuesta se evaluó en las calles de la colonia Villa Milpa Alta, uno de los doce pueblos perteneciente a la alcaldía Milpa Alta de la Ciudad de México, las rutas obtenidas fueron comparadas con las rutas que actualmente son utilizadas por el camión recolector. Los resultados mostraron que era posible reducir las distancias y tiempo de traslado a los camiones recolectores.