Development of a Mathematical Model and Application of Evolutionary Method for Optimal Waste Collection Vehicle Routing

Main Article Content

Chananchida Boonkhum
Sirikarn Chansombat

Abstract

This research aims to analyze the nature of the routing problem and develop an optimized waste collection routes for Sukhothai Thani Municipality, Mueang District, Sukhothai Province. This was achieved by presenting a mathematical model and applying an evolutionary method to identify the optimal waste collection routes. The study compared the existing municipal routes with the routes generated by the developed model. The results indicate that the evolutionary method yields a more optimal routing path, resulting in a significant reduction in total travel distance compared to the original route. Specifically, the original route had a total distance of 28.70 kilometers, while the new route derived from the model measured 21.28 kilometers. This represents a substantial distance reduction of 7.42 kilometers, or 25.85%. This finding underscores the effectiveness of utilizing systematic mathematical modeling and evolutionary method for route planning. The proposed approach offers practical implications for reducing operational costs and enhancing service efficiency in municipal waste collection systems.

Article Details

Section
Research Article

References

กนกกรรณ์ ลี้โรจนาประภา, จิณณพัต ทองมาก, ธนภรณ์ ดิษฎา, และ กิตติวัฒน์ สิริเกษมสุข. (2567). การจัดเส้นทางรถเก็บขยะ กรณีศึกษาเทศบาลตำบลท่าเรือ อำเภอท่าเรือ จังหวัดพระนครศรีอยุธยา. วารสารวิทยาศาสตร์ลาดกระบัง, 33(1), 79-102.

กรรณิการ์ ศรีพนมวรรณ, พงษ์เทพ ภูเดช, และ ชณิชา หมอยาดี. (2565). การแก้ไขปัญหาการจัดเส้นทางรถเก็บขยะมูลฝอย ด้วยวิธีการสร้างแบบจำลองเพื่อการตัดสินใจด้วยไมโครซอฟท์เอ็กเซล โซลเวอร์: กรณีศึกษา องค์การบริหารส่วนตำบลหนองกบ อำเภอบ้านโป่ง จังหวัดราชบุรี. วารสารวิทยาลัย

โลจิสติกส์และซัพพลายเชน, 8(1), 62-73.

ชยากร พุทธกำเนิด, เสกสรรค์ วินยางค์กูล, ประเวช อนันเอื้อ, และ นคร ไชยวงศ์ศักดา. (2564). การจัดเส้นทางเดินรถเดินรถเก็บขยะโดยวิธีเคมีนและตัวแบบปัญหาการเดินทางของพนักงานขาย กรณีศึกษาเทศบาลตำบลบ้านดู่ อำเภอเมือง จังหวัดเชียงราย. เทพสตรี I-TECH, 16(2), 127-135.

ณัฏฐ์พัชร์ วาณิชย์กุล และ กนกกาญจน์ จิรศิริเลิศ. (2567). การปรับปรุงประสิทธิภาพการขนส่งน้ำดื่มสำหรับปัญหาการจัดเส้นทางยานพาหนะ กรณีศึกษา โรงงานน้ำดื่มดีซี. วารสารสหศาสตร์ศรีปทุม ชลบุรี, 10(3), 46-61.

ปุญญวิชญ์ เศรษฐ์สมบูรณ์, กาญจนา เศรษฐนันท์, และ กฤษณรัช นิติสิริ. (2567). การจัดเส้นทางเดินรถแบบผสมผสานระหว่างภารกิจการรับและส่ง ร่วมกับการใช้บริการรถเช่า กรณีศึกษาอุตสาหกรรมอาหารสัตว์. Engineering and Technology Horizons, 41(3), 410304.

Ahmad, S., Ni, M., & Putu, D. (2025). Optimization of the Capacitated Vehicle Routing Problem (CVRP) and Distribution Costs in a Drinking Water Company. Journal Penelitian Sekolah Tinggi Transportasi Darat, 16(1), 80-96

Bazirha, M. (2025). A novel MILP formulation and an efficient heuristic for the vehicle routing problem with lunch break. Annals of Operations Research, 351(1), 253-278.

Dantzig, G., Fulkerson, R., & Johnson, S. (1954). Solution of a large-scale traveling-salesman problem. Journal of the Operations Research Society of America, 2(4), 393–410.

G. B., Dantzig, & J. H., Ramser, (1959). The Truck Dispatching Problem. Management Science, 6(1), 80-91.

Nanasilp S. & Wisittipanich W. (2020). A mathematical model for pollution travelling salesman problem. Thai Journal of Operations Research, 8(1): 20-25.

Shirali, K. & Cemil, T., (2025). Route splitting and adaptive mutation in genetic algorithms for the capacitated vehicle routing problem. Bulletin of Electrical Engineering and Informatics, 14(6), 4769-4785.

Talbi, E. G. (2009). Metaheuristics From Design to Implementation. Canada : John Wiley and Sons.