Dr inż. Robert Giel z Wydziału Mechanicznego zamierza opracować metodę planowania tras zbiórek odpadów, która pozwoli zoptymalizować czas przejazdu i obsługi śmieciarek oraz unikać błędów w systemie odbioru śmieci.  Jego badania są możliwe dzięki grantowi z Narodowego Centrum Nauki.

Naukowe projekty zmierzające do obniżania kosztów odbioru śmieci i poprawiania efektywności całego systemu zbierania odpadów nie są nowością. Dr Robert Giel z Katedry Eksploatacji Systemów Technicznych na Wydziale Mechanicznym podkreśla jednak, że dotychczas opracowane metody skupiają się zazwyczaj na jednym aspekcie np. pozwalają na optymalizację czasu przejazdu śmieciarek, dobierając dla nich jak najkrótszą czy pod pewnym względem jak najlepszą trasę. Dla przykładu: we Włoszech przeanalizowano różnice w wysokości nad poziomem morza na trasach pojazdów zbierających opady, a następnie opracowano system, który wyznaczył ich drogę tak, by miały jak najmniej podjazdów – a w rezultacie spalały mniej benzyny z korzyścią dla finansów miasta i jego środowiska.

- Myślę, że warto jednak spojrzeć na temat odbioru odpadów szerzej i wziąć pod uwagę także wiele innych czynników, które wpływają na czas i efektywność całego procesu – podkreśla naukowiec. – Dlatego chcę opracować wielokryterialną metodę planowania tras. Dzięki udziałowi w innym projekcie badawczym we współpracy z przedsiębiorstwem WPO Alba, mogłem zauważyć, np. jak duże znaczenie dla czasu pracy obsługi śmieciarki ma choćby charakter zabudowy w danej części miasta. Kwestie takie jak występowanie murowanych bram wjazdowych do osiedli, rodzaj nawierzchni czy układ przestrzenny osiedla mogą znacznie utrudnić pracownikom obsługującym większe pojazdy bezpośrednie dotarcie do pojemników. Rozwiązaniem problemu może być zaplanowanie w tych miejscach przejazdów wyłącznie mniejszych śmieciarek. To jednak oznacza ich szybsze zapełnienie się. Dlatego konieczne jest opracowanie dobrego systemu, który uwzględni te i wiele innych czynników.

By mógł on jednak powstać, konieczne jest zebranie dokładnych danych z poszczególnych punktów zbiórki, które pozwolą na analizę przyczyn opóźnień występujących w czasie odbierania śmieci. W całym Wrocławiu jest ponad 55 tys. punktów gromadzenia odpadów (a w każdym po kilka kontenerów/pojemników na śmieci). Niemożliwe więc byłoby dokładne przyjrzenie się każdemu miejscu, do którego podjeżdżają śmieciarki. W systemie odbioru odpadów miasto jest jednak podzielone na cztery sektory, a pozyskanie szczegółowych informacji z jednego z nich będzie wystarczające dla opracowania analiz rzeczywistego wpływu różnych parametrów na proces zbiórki opadów.   

Dane te będą gromadzić ankieterzy zatrudnieni w ramach grantu. Na swoje badania dr Giel pozyskał bowiem finansowanie z programu „Miniatura” Narodowego Centrum Nauki. Ankieterzy każdego dnia będą odwiedzać co najmniej kilkadziesiąt punktów odbioru śmieci i notować w przygotowanej do tego aplikacji szczegółowe informacje o tym konkretnym miejscu i samych kontenerach. Zapiszą więc m.in. dane na temat rzeczywistej odległości pojemnika od punktu postoju śmieciarki, stanu nawierzchni, stanu technicznego pojemników, rodzaju wjazdu do osiedla czy posesji oraz sposobu otwierania miejsca, w którym stoją kontenery (np. w przypadku osłon zamykanych na klucz czy na pilot). Informacje pozyskane podczas poprzedniego projektu badawczego dotyczącego systemu odbioru opadów pokazują, że w niektórych rejonach miasta w ciągu dziewięciu godzin obsługa śmieciarki jest w stanie zebrać odpady z około 100 punktów i od 30 do 50 proc. czasu jej pracy zajmuje postój w miejscu odbioru (i wykonywane w tym czasie czynności). Dlatego tak duże znaczenie ma zebranie danych o występujących utrudnieniach.

Ankieterzy skupią się na sektorze pierwszym, czyli terenie obejmującym m.in. okolice Placu Grunwaldzkiego, Biskupin, Zacisze czy okolice pl. Jana Pawła II. To rejon o najbardziej zwartej zabudowie, a zarazem występuje w nim sporo domów jednorodzinnych, co pozwoli na zebranie zróżnicowanych danych.

Wykorzystując te informacje i inne pozyskane od spółki odbierającej odpady (m.in. dotyczące szybkości zapełniania się poszczególnych typów kontenerów na odpady – bo przecież tworzyw sztucznych może przybierać w pojemniku szybciej niż np. papieru lub odpadów zmieszanych), dr Giel opracuje analizy wpływu i ryzyka wystąpienia zdarzeń niepożądanych w procesie zbiórki. Może to być np. urwanie kółka pojemnika podczas transportu po nierównej powierzchni, przepełnienie pojemnika czy też zastawienie go lub brak możliwości dojazdu do punktu gromadzenia odpadów. Na tej podstawie badacz opracuje metodę planowania zbiórki odpadów na terenie miasta (bazującej na aspekcie występowania tzw. okien czasowych). Rozpisze więc skrypt, w którym określi stopień istotności danego kryterium, na podstawie którego komputer podpowie, jak dzielić pojemniki między śmieciarki, tak aby czas ich przejazdu i napełnienie pojazdów było optymalne.

Kolejnym krokiem będzie przygotowanie modelu symulacyjnego, który posłuży do weryfikacji opracowanej metody.

- Dzięki modelowi będę mógł ją poddawać testom – tłumaczy dr Giel. – Sprawdzę, m.in. jak zmieni się czas zbiórki, jak zwiększy się udział punktów o pewnych konkretnych parametrach i czy nie wzrośnie ryzyko powrotu do tego samego rejonu przez śmieciarkę.

Opracowana przez badacza metoda pozwoli na zwiększenie wydajności i jakości procesu zbiórki odpadów komunalnych, co w praktyce oznacza, że pozwoli także unikać sytuacji, w której odpady nie są wywożone z konkretnego punktu w dniu, w którym przewidział to harmonogram – a  to najczęstsza nieprawidłowość zgłaszana przez wrocławian do spółki Ekosystem zajmującej się nadzorem nad procesem zbiórki i oczyszczania miasta. Tylko w sektorze drugim od lipca 2018 r. do lipca 2019 r. ponad połowa wszystkich zgłoszeń dotyczyła właśnie takiego problemu i nie była to rzadka sytuacja, bo informacji o takiej nieprawidłowości było ponad 2,5 tys. (wyłącznie w tym sektorze).

Z metody będzie mógł oczywiście skorzystać wrocławski Ekosystem. Dr Giel jest właśnie w trakcie podpisywania umowy ze spółką. Wkrótce też na ulice miasta wyruszą ankieterzy zbierający dane.

Na realizację swojego projektu naukowiec ma rok. Grant z programu „Miniatura” finansuje badania podstawowe, dlatego obejmuje wyłącznie opracowanie baz danych z informacjami o punktach gromadzenia odpadów. Kolejne zaplanowane działania dr Giel będzie realizował w ramach innego grantu.

Lucyna Róg