Ευφυής συλλογή και μεταφορά απορριμμάτων με χρήση εξελικτικών τεχνικών
Authors: Μπερτσουλάκη Όλγα 
Published: September 2021

Η αρχική ιδέα της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η ανάπτυξη ενός μοντέλου δρομολόγησης οχημάτων για την επίλυση προβλημάτων συλλογής απορριμμάτων σε αστικό περιβάλλον.Είναι εμφανές ότι ένα πρόβλημα συλλογής απορριμμάτων ανήκει στην κατηγορία των προβλημάτων δρομολόγησης τόξων (arc routing problem), λόγω του ότι εάν αναπαραστήσουμε την πόλη ή την περιοχή όπου θα γίνει η συλλογή των απορριμμάτων με ένα γράφημα, η ποσότητα που θα συλλεγεί (δηλαδή τα απορρίμματα) θα βρίσκονται στα τόξα του γραφήματος, μιας και εκεί βρίσκονται τα σπίτια, καταστήματα ή τα εν γένει σημεία παραγωγής των απορριμμάτων. Η επίλυση του προβλήματος ως πρόβλημα δρομολόγησης τόξων είναι περίπλοκη για διάφορους λόγους. Λόγου χάρη, πρέπει γνωρίζουμε εάν η παραγωγή απορριμμάτων γίνεται σε καθημερινή βάση από τα σημεία παραγωγής, τις ακριβείς ποσότητες απορριμμάτων καθώς και τις ακριβείς συντεταγμένες των σημείων παραγωγής. Για να γίνουν πιο κατανοητές οι αντικειμενικές δυσκολίες αναφέρουμε ότι για παράδειγμα στην περίπτωση ενός τριώροφου κτιρίου ή μιας πολυκατοικίας θα πρέπει να αποφασίσουμε εάν όλα τα διαμερίσματα του οικοδομήματος θα αντιμετωπισθούν ως χωριστοί πελάτες ή ως ένας.Εάν όμως θεωρήσουμε ότι οι ποσότητες των απορριμμάτων συλλέγονται από το κέντρο του τόξου του ίδιου γραφήματος, το οποίο είναι και πιο ρεαλιστικό, δεδομένου ότι τα απορρίμματα συλλέγονται από μεγάλους κάδους που βρίσκονται σε διακριτά σημεία των οδών (τόξων) εύκολα το εν λόγω πρόβλημα μετατρέπεται σε πρόβλημα δρομολόγησης κόμβων (node routing problem) , οπότε και επιλύεται ως ένα πρόβλημα δρομολόγησης οχημάτων (Vehicle Routing Problem - VRP), όπου οι κόμβοι του δικτύου είναι τα σημεία συλλογής των απορριμμάτων ενώ τα τόξα είναι οι δρόμοι της περιοχής που συλλέγονται τα απορρίμματα.Κατά τη μοντελοποίηση του προβλήματος διαπιστώθηκε ότι το βασικό χαρακτηριστικό της συλλογής απορριμμάτων σε αστικό περιβάλλον είναι ότι το δίκτυο είναι μη συμμετρικό καθώς υπάρχουν μονοδρομήσεις, απαγορεύσεις διέλευσης κ.λ.π.. Κατά την ενδελεχή μελέτη της διεθνούς βιβλιογραφίας παρατηρήθηκε ότι πρόκειται για ένα πεδίο με το οποίο οι ερευνητές δεν έχουν ασχοληθεί ιδιαίτερα, οπότε και υπήρχε έδαφος για περαιτέρω έρευνα, πράγμα που προκάλεσε μεγάλη ερευνητική πρόκληση. Έτσι, η μελέτη στράφηκε στη μοντελοποίηση του μη συμμετρικού προβλήματος δρομολόγησης οχημάτων (asymmetric vehicle routing problem), το οποίο και αποτελεί ένα από τα βασικά χαρακτηριστικά – πρωτοτυπία της παρούσας διδακτορικής διατριβής.Εν συνεχεία, οι παρούσες περιβαλλοντικές – οικονομικές – κοινωνικές συνθήκες για μείωση των εκπομπών του διοξειδίου του άνθρακα (CO2 ) εμφάνισαν επιτακτική την ανάγκη σε εμάς, το πρόβλημα δρομολόγησής μας σε αστικό περιβάλλον να προσεγγισθεί υπό το πρίσμα της μείωσης της ενεργειακής κατανάλωσης των οχημάτων, το οποίο επίσης είχε παρθένο έδαφος προς περαιτέρω μελέτη και ανάδειξη νέων τεχνικών, αποτελώντας ένα επιπλέον βασικό χαρακτηριστικό – πρωτοτυπία της παρούσας διδακτορικής διατριβής. Έτσι, το πρώτο πρωτότυπο πρόβλημα το οποίο μελετήσαμε, επιλύσαμε και ονομάσαμε βάση των χαρακτηριστικών του είναι το:Μη Συμμετρικό Ενεργειακό Πρόβλημα Δρομολόγησης Οχημάτων Συλλογής Προϊόντων -Asymmetric Energy Pick up Vehicle Routing Problem – AEPVRP.Είναι προφανές ότι η εξέταση προβλημάτων δρομολόγησης οχημάτων υπό τη σκοπιά του μη συμμετρικού δικτύου και της ελάττωσης της ενεργειακής κατανάλωσης μπορούσε να επεκταθεί και σε προβλήματα διανομής. Η εξέταση αυτή είναι εξίσου σημαντική δεδομένου ότι σε αστικό περιβάλλον η διανομή προϊόντων είναι μια διαδικασία πολύ σύνηθες, οπότε το δεύτερο πρωτότυπο πρόβλημα δρομολόγησης το οποίο μελετήσαμε, επιλύσαμε και ονομάσαμε βάση των χαρακτηριστικών του είναι το: Μη Συμμετρικό Ενεργειακό Πρόβλημα Δρομολόγησης Οχημάτων Διανομής Προϊόντων - Asymmetric Energy Delivery Vehicle Routing Problem – AEDVRP.Επιπλέον, μας δόθηκε η δυνατότητα να επεκταθούμε σε ένα χώρο έρευνας ο οποίος όχι μόνο δεν έχει ερευνηθεί από την ακαδημαϊκή κοινότητα αλλά έχει και πρακτική σημασία καθώς καλύπτει το μεγαλύτερο φάσμα δρομολόγησης οχημάτων λαμβάνοντας υπόψη ότι στην καθημερινή ζωή τα περισσότερα δρομολόγια αφορούν διανομή προϊόντων.Θέλοντας να επεκτείνουμε την έρευνά μας στα ρεαλιστικά προβλήματα δρομολόγησης οχημάτων πάντοτε σε αστικό περιβάλλον η μοντελοποίησή μας επεκτάθηκε στο τρίτο πρωτότυπο πρόβλημα δρομολόγησης, που δεν είναι άλλο από το:Μη Συμμετρικό Πρόβλημα Δρομολόγησης Οχημάτων Διανομής Προϊόντων, Ελαχιστοποιώντας το Χρόνο - Asymmetric Time Reduction Delivery Vehicle Routing Problem – ATRDVRP,το οποίο μελετήσαμε, επιλύσαμε και ονομάσαμε βάση των χαρακτηριστικών του.Η παραπάνω μοντελοποίηση αποτέλεσε διπλή πρόκληση για εμάς: κατά την επίλυση ενός προβλήματος δρομολόγησης ελαχιστοποιώντας το χρόνο επιτυγχάνονται δύο στόχοι. Πρώτον, μειώνεται ο χρόνος εξυπηρέτησης, κάτι που είναι στις βασικές επιδιώξεις του κάθε αποφασίζοντα και δεύτερον, κατά την ελαχιστοποίηση του χρόνου κίνησης των οχημάτων επιτυγχάνεται ελάττωση της κατανάλωσης καυσίμου, άρα και εκπομπών του διοξειδίου του άνθρακα (CO2). Υπό αυτή τη σκοπιά και πάλι το πρωτότυπο πρόβλημα που εξετάζεται έχει ενεργειακά χαρακτηριστικά. Επίσης, από τη στιγμή που μελετάμε ρεαλιστικά προβλήματα και ο βασικός στόχος της εν λόγω διδακτορικής διατριβής είναι να δοθεί μια όσον το δυνατόν πιο ρεαλιστική και αντιπροσωπευτική μοντελοποίηση του προβλήματος που επιλύουμε, η μείωση του χρόνου κίνησης των οχημάτων είναι πιο σημαντική από τη μείωση της απόστασης. Αυτό τεκμηριώνεται εάν αναλογισθούμε ότι σε ρεαλιστικές συνθήκες κίνησης οχημάτων σε οδικό δίκτυο η πραγματοποίηση της ίδιας διαδρομής, αρκετές φορές αν και έχει πάντοτε την ίδια συνολική απόσταση, ο χρόνος εκτέλεσης αυτής είναι διαφορετικός λόγω των εξωτερικών παραγόντων που επηρεάζουν το οδικό δίκτυο, όπως η κυκλοφοριακή συμφόρηση, οι καιρικές συνθήκες, π.χ. βροχή ή άνεμος, κ.λ.π.Εμπλουτίζοντας περαιτέρω τη μελέτη μας γύρω από τα προβλήματα δρομολόγησης οχημάτων σε αστικό περιβάλλον λάβαμε υπόψη το βασικό παράγοντα της άγνωστης ποσότητας των υπό συλλογή ή διανομή προϊόντων.Δεδομένου λοιπόν ότι τα ρεαλιστικά προβλήματα δρομολόγησης συλλογής απορριμμάτων, εν γένει, έχουν στοχαστικά χαρακτηριστικά (οι υπό συλλογή ποσότητες απορριμμάτων είναι άγνωστες μέχρι τη στιγμή που το απορριμματοφόρο φτάσει στον κάδο) αναπτύξαμε το τέταρτο πρωτότυπο πρόβλημα δρομολόγησης, ήτοι το:Μη Συμμετρικό Στοχαστικό Πρόβλημα Δρομολόγησης Οχημάτων Συλλογής Προϊόντων -Asymmetric Stochastic Pickup Vehicle Routing Problem - ASPVRP.το οποίο μελετήσαμε, επιλύσαμε και ονομάσαμε βάση των χαρακτηριστικών του, επεκτείνοντάς το παράλληλα και σε προβλήματα διανομής προϊόντων μια και σε αυτή την περίπτωση υπάρχουν πολλές περιπτώσεις της καθημερινής ζωής όπου η υπό διανομή ποσότητα προϊόντος γίνεται γνωστή μόνο τη στιγμή που το όχημα θα φτάσει στον πελάτη. Σύμφωνα λοιπόν με αυτές της παραδοχές μοντελοποιήθηκε και επιλύθηκε το πέμπτο πρωτότυπο πρόβλημα δρομολόγησης, το:Μη Συμμετρικό Στοχαστικό Πρόβλημα Δρομολόγησης Οχημάτων Διανομής Προϊόντων -Asymmetric Stochastic Delivery Vehicle Routing Problem – ASDVRP. Ειδικότερα, για τα μη συμμετρικά στοχαστικά προβλήματα δρομολόγησης (Asymmetric Stochastic Vehicle Routing Problem) είτε πρόκειται για διανομή (delivery) είτε πρόκειται για συλλογή (Pick up) δεν υπάρχουν αντίστοιχες προσεγγίσεις – μοντελοποιήσεις των προβλημάτων οπότε και πάλι τα προβλήματά μας έχουν πρωτότυπο χαρακτήρα και δημιουργήθηκαν κατά την εκπόνηση της παρούσας διδακτορικής διατριβής.Η πρωτοτυπία της παρούσας διατριβής δε στηρίχθηκε μονάχα στην μοντελοποίηση των παραπάνω προβλημάτων δρομολόγησης αλλά επεκτάθηκε και στη δημιουργία των δεδομένων που χρησιμοποιήθηκαν κατά την επίλυση αυτών. Αυτό βέβαια δε συνέβη τυχαία. Με όλο το σεβασμό στη διεθνή βιβλιογραφία, διαπιστώθηκε ότι δεν υπήρχαν πίνακες – δεδομένα τα οποία θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν στη συγκεκριμένη μοντελοποίηση των μη συμμετρικών προβλημάτων δρομολόγησης. Άμεσο αποτέλεσμα όλων των παραπάνω ήταν ότι όλα τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν κατά την εκπόνηση της παρούσας διδακτορικής διατριβής δημιουργήθηκαν εξ αρχής για την κάλυψη των αναγκών της εν λόγω διατριβής.Πιο συγκεκριμένα, για την επίλυση των προτεινόμενων μοντέλων συλλογής και διανομής προϊόντων δημιουργήθηκε ένα νέο σετ μη-συμμετρικών πινάκων κόστους βασισμένο στο σετ των παραδειγμάτων A-n#-k# [177], τα οποία και είναι από τα πιο γνωστά και συχνά χρησιμοποιημένα σύνολα παραδειγμάτων για την επίλυση προβλημάτων δρομολόγησης και παραλλαγών τους.Η συγκεκριμένη διαδικασία έγινε σχεδιάζοντας πίνακες κόστους όπου οι τιμές που βρίσκονται πάνω από την κύρια διαγώνιο αποτελούνταν από τις αποστάσεις των κόμβων ενός παραδείγματος (π.χ. A-n#1-k#1) ενώ οι τιμές που βρίσκονταν κάτω από την κύρια διαγώνιο από τις αποστάσεις των κόμβων ενός άλλου παραδείγματος (π.χ. A-n#2-k#2).Εν συνεχεία, όλα τα υπό εξέταση προβλήματα, επιλύθηκαν με χρήση εξελικτικών αλγορίθμων. Ως χαρακτηριστικά πλεονεκτήματά τους μπορούν, για παράδειγμα να αναφερθούν ότι κάνουν καλύτερη αναζήτηση του χώρου λύσεων, μπορούν να βρουν πολλά τοπικά ελάχιστα και λόγω του πληθυσμού λύσεων μπορούν να ξεφύγουν εύκολα από αυτά, κ.λ.π.Μετά από εκτενή ανασκόπηση της βιβλιογραφίας διαπιστώθηκε ότι οι αλγόριθμοι εμπνευσμένοι από τη φύση και, πιο συγκεκριμένα, ο Αλγόριθμος Βελτιστοποίησης Σμήνους Σωματιδίων (Particle Swarm Optimization (PSO)), επιλύει πολύ αποτελεσματικά προβλήματα δρομολόγησης οχημάτων (VRP), δίνοντας αποτελέσματα καλύτερα ή ισοδύναμα με τους καλύτερους αλγόριθμους της βιβλιογραφίας. Τα πιο σημαντικά προβλήματα δρομολόγησης που έχουν επιλυθεί κάνοντας χρήση του παραπάνω αλγορίθμου είναι το πρόβλημα δρομολόγησης οχημάτων με περιορισμένη χωρητικότητα, το ανοικτό πρόβλημα δρομολόγησης οχημάτων, το πρόβλημα δρομολόγησης οχημάτων με χρονικούς περιορισμούς και το πρόβλημα δρομολόγησης οχημάτων με στοχαστική ζήτηση.Σύμφωνα λοιπόν με όλα τα παραπάνω, υλοποιήσαμε διάφορες πρωτότυπες παραλλαγές του συγκεκριμένου αλγορίθμου για την επίλυση των προβλημάτων που αντιμετωπίζονται στη συγκεκριμένη διατριβή.Οι αλγόριθμοι, λοιπόν, που προτείνονται είναι οι εξής: Υβριδικός Προσαρμοστικός Αλγόριθμος Βελτιστοποίησης Σμήνους Σωματιδίων -Hybrid Adaptive Constriction Particle Swarm Optimization-HybACPSOΥβριδικός Αλγόριθμος Βελτιστοποίησης Σμήνους Σωματιδίων – Hybrid Particle Swarm Optimization – HybPSOΥβριδικός Αλγόριθμος Βελτιστοποίησης Σμήνους Σωματιδίων εισάγοντας Βάρος αδράνειας – Hybrid Inertia Particle Swarm Optimization – HybiPSOΥβριδικός Αλγόριθμος Βελτιστοποίησης Σμήνους Σωματιδίων χρησιμοποιώντας παράγοντες περιορισμού στις ταχύτητες των σωματιδίων - Hybrid Constriction Particle Swarm Optimization – HybCPSOΥβριδικός Αλγόριθμος Βελτιστοποίησης Σμήνους Σωματιδίων λαμβάνοντας υπόψη την τοπολογία της γειτονιάς αναζήτησης - Hybrid Local Neighborhood topology Particle Swarm Optimization - HybLPSOΚατά την εξέταση των παραγόμενων αποτελεσμάτων διαπιστώθηκε ότι ο αλγόριθμος που λειτουργεί πιο αποτελεσματικά κατά την επίλυση των προαναφερόμενων προβλημάτων δρομολόγησης είναι ο: Υβριδικός Προσαρμοστικός Αλγόριθμος Βελτιστοποίησης Σμήνους Σωματιδίων - Hybrid Adaptive Constriction Particle Swarm Optimization – HybACPSO,ο οποίος στη συνέχεια χαρακτηρίσθηκε και ως «προτεινόμενος αλγόριθμος».Έχοντας εξετάσει εκτενώς όλο το παραπάνω πεδίο συλλογής και διανομής προϊόντων καθώς και ποιοι αλγόριθμοι είναι εκείνοι που επιλύουν καλύτερα τέτοιου είδους προβλήματα, μοντελοποιήθηκε και επιλύθηκε ένα ρεαλιστικό πρόβλημα δρομολόγησης οχημάτων για τη συλλογή απορριμμάτων, το οποίο εξάλλου αποτελούσε και τον αρχικό στόχο – ιδέα της παρούσας διδακτορικής διατριβής.Το ρεαλιστικό πρόβλημα δρομολόγησης που επιλέχθηκε να επιλυθεί είναι εκείνο του συστήματος «ΠΟΡΤΑ – ΠΟΡΤΑ» της παλιάς πόλης του Δήμου Χανίων, που εφαρμόζεται από τη ΔΕΔΙΣΑ ΑΕ, που είναι η αρμόδια εταιρεία διαχείρισης απορριμμάτων του Νομού Χανίων. Η επιλογή του προέκυψε μετά από ώριμη σκέψη, μια και τα χαρακτηριστικά του, άρα και η μοντελοποίηση του, διαφέρει αρκετά από ένα κλασσικό πρόβλημα συλλογής απορριμμάτων, για τα οποία έχουν γίνει αρκετές αναφορές στη διεθνή βιβλιογραφία, ενώ για ένα πρόβλημα με αυτά τα χαρακτηριστικά δεν υπήρχε αντίστοιχη.Αξίζει να σημειωθεί ότι η επίλυση αυτού του σύνθετου ρεαλιστικού προβλήματος έχει άμεσο οικονομικό, κοινωνικό και περιβαλλοντικό αντίκτυπο μια και το τμήμα αυτό της παλιάς πόλης έχει μεγάλη ιστορική σημασία και αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα τουριστικά τμήματα του Νομού Χανίων.Το ρεαλιστικό πρόβλημά μας προσεγγίστηκε από δύο διαφορετικές οπτικές γωνίες, ώστε να εξετασθούν διαφορετικές ανάγκες που προκύπτουν κατά τα ρεαλιστικά προβλήματα δρομολόγησης συλλογής απορριμμάτων, οπότε και επιλύθηκε χρησιμοποιώντας δύο διαφορετικές μοντελοποιήσεις.Δεδομένου ότι το πρόβλημά μας εξελίσσεται σε αστικό περιβάλλον και στις δύο περιπτώσεις λαμβάνονται υπόψη η μη συμμετρικότητα των αποστάσεων, ενώ οι παράμετροι που διαφοροποιούνται είναι:Στην 1η μοντελοποίηση του, η ανάγκη ελαχιστοποίησης της ενέργειας που καταναλώνουν τα οχήματα του στόλου, η οποία συνδέεται άμεσα με εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα ( ), το κόστος καυσίμων και άλλους παράγοντες όπου η διοίκηση επιθυμεί να ελαχιστοποιήσει, οδηγούν στην μοντελοποίηση του ως:Μη Συμμετρικό Ενεργειακό Πρόβλημα Δρομολόγησης Οχημάτων Συλλογής Απορριμμάτων - Waste Collection Asymmetric Pickup Energy Vehicle Routing Problem - WCAPEVRPΣτην 2η μοντελοποίηση του, όπου οι απρόβλεπτες – στοχαστικές ποσότητες απορριμμάτων δίνουν στοχαστικά χαρακτηριστικά στο πρόβλημα συλλογής και μεταφοράς απορριμμάτων, οπότε και αντιμετωπίζεται ως:Μη Συμμετρικό Στοχαστικό Πρόβλημα Δρομολόγησης Οχημάτων Συλλογής Απορριμμάτων - Waste Collection Asymmetric Stochastic Pickup Vehicle Routing Problem - WCASPVRP.Για την επίλυση του ρεαλιστικού μας προβλήματος συλλογής απορριμμάτων στην παλιά πόλη των Χανίων τα ποσοτικά δεδομένα καθώς και οι θέσεις των κάδων του συστήματος ΠΟΡΤΑ – ΠΟΡΤΑ δόθηκαν από τη Διεύθυνση της ΔΕΔΙΣΑ ΑΕ, μετά από σχετικό αίτημά μας.Εν συνεχεία, τοποθετήθηκαν σε χάρτη κάνοντας χρήση του Google maps, παίρνοντας συντεταγμένες και αποστάσεις των σημείων. Λόγω των μονοδρομήσεων, της ιδιαιτερότητας των κτισμάτων, των στενών δρόμων, των πεζόδρομων κ.λπ. ο πίνακας που αναπαρίστανε τα υπό εξέταση σημεία – κάδους άρα και δρομολόγια των απορριμματοφόρων από το ένα σημείο στο άλλο, είναι μη-συμμετρικός. Οι αλγόριθμοι που επίλυσαν το εν λόγω πρόβλημα δεν είναι άλλοι από εκείνους που αναφέρθηκαν λίγο πριν, δεδομένου ότι αποδείχθηκε ότι έχουν άριστη συμπεριφορά σε προβλήματα δρομολόγησης οχημάτων σε αστικό περιβάλλον.Μέσω της πρακτικής εφαρμογής των παραπάνω εξελικτικών τεχνικών επιδιώκεται, παράλληλα, η απόδειξη ότι η μοντελοποίηση και επίλυση του προβλήματος συλλογής απορριμμάτων δεν έχει μόνο θεωρητική αλλά και πρακτική εφαρμογή.Κάνοντας χρήση των προαναφερόμενων εξελικτικών τεχνικών για την εφαρμογή τους σε συστήματα συλλογής και μεταφοράς απορριμμάτων, επιδιώκεται ο εντοπισμός των πλέον αποδεκτών και οικονομικών λύσεων του προβλήματος συλλογής απορριμμάτων, δεδομένης τόσο της αέναης παραγωγή τους όσο και της αυξανόμενης ανάγκης για την βέλτιστη συλλογή τους, λαμβάνοντας υπόψη παράγοντες, όπως περιβαλλοντικούς, οικονομικούς, τεχνικούς, θεσμικούς και πολιτικούς. Τέλος, σύμφωνα με όλα τα παραπάνω, επιτυγχάνεται ο απώτερος στόχος της παρούσας διδακτορικής διατριβής, ο οποίος δεν είναι άλλος από την ανάλυση, σχεδίαση και υλοποίηση ενός μοντέλου επίλυσης μέσω υπολογιστή των διαδικασιών δρομολόγησης οχημάτων για τη συλλογή όχι μόνο απορριμμάτων αλλά προϊόντων γενικότερα, σε ρεαλιστικό περιβάλλον, λαμβάνοντας υπόψη τα χαρακτηριστικά που το διέπουν.Η δομή της διδακτορικής διατριβής είναι η ακόλουθη:Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια σύντομη αναφορά στο θεωρητικό υπόβαθρο και τη βιβλιογραφική ανασκόπηση που διέπει τα προβλήματα δρομολόγησης οχημάτων, τη μαθηματική μοντελοποίηση αυτών, τα απορρίμματα και τη μοντελοποίηση των προβλημάτων συλλογής απορριμμάτων.Το δεύτερο κεφάλαιο αναφέρεται στα ενεργειακά προβλήματα δρομολόγησης οχημάτων καθώς και στα στοχαστικά προβλήματα δρομολόγησης, τόσο συλλογής όσο και διανομής προϊόντων.Ακολουθεί το τρίτο κεφάλαιο όπου γίνεται αναφορά στους εξελικτικούς αλγορίθμους βελτιστοποίησης και, πιο συγκεκριμένα, στον αλγόριθμο βελτιστοποίησης σμήνους σωματιδίων και διάφορες παραλλαγές αυτού, όπου και προτείνεται συγκεκριμένος αλγόριθμος για την επίλυση προβλημάτων δρομολόγησης οχημάτων συλλογής απορριμμάτων και όχι μόνο.Στο τέταρτο κεφάλαιο μοντελοποιείται και επιλύεται από εμάς το μη συμμετρικό ενεργειακό πρόβλημα δρομολόγησης συλλογής απορριμμάτων, το μη συμμετρικό ενεργειακό πρόβλημα διανομής προϊόντων καθώς και το μη συμμετρικό πρόβλημα δρομολόγησης οχημάτων διανομής προϊόντων ελαχιστοποιώντας το χρόνο. Όλα τα παραπάνω επιλύονται με τους αλγόριθμους που έχουν προταθεί στο τρίτο κεφάλαιο, κάνοντας χρήση πλασματικών δεδομένων, ενώ γίνεται ανάλυση των αποτελεσμάτων, με διάφορους τρόπους αναδεικνύοντας έναν και μοναδικό αλγόριθμο ως επικρατέστερο, ο οποίος δεν είναι άλλος από τον προτεινόμενο αλγόριθμο.Στο πέμπτο κεφάλαιο μοντελοποιούνται τα μη συμμετρικά στοχαστικά προβλήματα δρομολόγησης οχημάτων συλλογής και διανομής προϊόντων, όπου και πάλι επιλύονται με τους αλγόριθμους που έχουν προταθεί στο τρίτο κεφάλαιο, κάνοντας χρήση πλασματικών δεδομένων.Στο έκτο κεφάλαιο μοντελοποιείται και επιλύεται το ρεαλιστικό πρόβλημα δρομολόγησης οχημάτων του συστήματος «ΠΟΡΤΑ – ΠΟΡΤΑ» στην παλιά πόλη των Χανίων κάνοντας χρήση των εξελικτικών τεχνικών που αναπτύχθηκαν στα προηγούμενα κεφάλαια και με χρήση πραγματικών δεδομένων.Τέλος, η διδακτορική διατριβή κλείνει με το έβδομο κεφάλαιο, όπου γίνεται μια ανασκόπηση και σύνοψη των αποτελεσμάτων σύμφωνα με τα οποία ανάγεται και αναδεικνύεται η επίτευξη των στόχων της παρούσας διδακτορικής διατριβής, ενώ παράλληλα προτείνονται πεδία μελλοντικής έρευνας.