Algoritmo de búsqueda dispersa para un problema de recolección de residuos en un caso de estudio argentino

• Autores: Rossit, Diego; González, Begoña; Frutos, Mariano; Méndez, Máximo
• Año de publicación: 2025
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: documento de conferencia
• Materia: Ciencias Informáticas; residuos sólidos urbanos; recolección de residuos; búsqueda dispersa; programación entera mixta; desigualdades válidas
• Institución: Universidad Nacional de La Plata

El crecimiento de la urbanización y el aumento de las tasas de consumo están generando presión sobre los sistemas urbanos para gestionar de manera eficiente los Residuos Sólidos Urbanos (RSU). La recolección de residuos, en particular, representa uno de los desafíos más complejos en la gestión de los RSU. Por lo tanto, es fundamental desarrollar herramientas computacionales que respalden a los tomadores de decisiones. En este trabajo, se propone un algoritmo de búsqueda dispersa (Scatter Search) para abordar el problema de la recolección de residuos. Existen pocos estudios que apliquen este algoritmo, que ha demostrado ser eficiente en otros problemas de enrutamiento, a problemas reales de gestión de residuos. Los resultados obtenidos de instancias reales de una ciudad argentina (Bahía Blanca) muestran que el algoritmo es competitivo. En el caso de instancias pequeñas, los resultados obtenidos son equivalentes a los de un método exacto mejorado con desigualdades válidas, aunque con un mayor tiempo computacional (como era previsible). Sin embargo, para instancias más grandes, el algoritmo mejora significativamente los resultados de este método exacto y requiere considerablemente menos tiempo computacional. De esta manera, la búsqueda dispersa demuestra ser un algoritmo competitivo para resolver problemas de recolección de residuos.
The growth of urbanization and rising consumption rates are putting pressure on urban systems to efficiently manage municipal solid waste (MSW). Waste collection, in particular, represents one of the most complex challenges in MSW management. Therefore, it is essential to develop computational tools to support decision-makers. In this work, a scatter search algorithm is proposed to address the waste collection problem. Few studies apply this algorithm, which has proven efficient in other routing problems, to real-world waste management problems. Results obtained from real-world instances in an Argentine city (Bahía Blanca) show that the algorithm is competitive. For small instances, the results obtained are equivalent to those of an improved exact method with valid inequalities, although with a longer computational time (as expected). However, for larger instances, the algorithm significantly improves the results of this exact method and requires considerably less computational time. Thus, sparse search proves to be a competitive algorithm for solving garbage collection problems.
Sociedad Argentina de Informática e Investigación Operativa