Trabzon şehri için katı atık yönetim alternatiflerinin coğrafi bilgi sistemi (CBS) destekli optimizasyonu
Geographical information system (GIS) supported optimization of solid waste management alternatives in Trabzon city
Yazar: ÖMER APAYDIN
Danışman: PROF.DR. TALHA GÖNÜLLÜ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2004
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Evsel katı atıkların yönetiminde, toplam bertarafin %85'lik düirnini teşkil eden toplama/taşıma maiyetlerinin, güzergah optimizasyonu yapılarak azaltılması, önemli ekonomik yarar sağlamaktadır. Bu tezin amacı; Trabzon Şehri'nde katı atık yol ağlan, demografik yapı ve atık miktarları ile ilgili veri tabam oluşturarak, katı atık toplama/taşıma işlemlerinde güzergah optimizasyonu yapılması ve toplama/taşıma sürelerinin yerleşimlerde ikamet eden 100 m yol uzunluğuna düşen nüfusa bağlı olarak modellenmesidir. Trabzon Şehri, Türkiye'nin Kuzey Doğusunda bulunmakta ve 2001 genel nüfus sayımına göre şehirde 185000 kişi yaşamaktadır. Şehir, milli gelirden %1 pay almaktadır. Buna göre Trabzon Şehrinde yaşayan insanlar, orta düzeyde gelirli olarak değerlendirilmektedir. Trabzon Kentinde katı atık toplama/taşıma işlemlerinin kayıt ortamlı olarak tespitinde Sony DCR-TRV145E marka dijital video kamera kullamlmıştır. Dijital kayıtların çözümlenmesiyle ve diğer coğrafî verilerin analiziyle toplama/taşıma süreleri modellenmiştir. Bu tez çalışmasında, konteynerle ve kaldırımdan toplama işlemleri için katı atık toplama sürelerinin güzergahtaki nüfusa bağlı olarak tahmin edilebileceği bir model geliştirilmiştir. Hem konteynerli hem de kaldırımdan toplama işlemi için katı atık alma süresi, toplama işlemi yapılacak güzergahtaki nüfusa bağlı olarak tahmin edilebilmektedir. Bir güzergahta konteyner konulacak nokta sayısı, 100 m yol uzunluğuna düşen nüfusa bağlı olarak tahmin edilebilmektedir. Toplama/taşıma işlemlerinde optimizasyon yapılmaması durumunda kat edilecek yolların gereksiz uzatılmasına neden olunmakta ve "boşa kat edilen yol" olumsuzluğu nedeniyle maliyetler hissedilir oranda artmaktadır. Trabzon Kenti'nde bulunan 39 mahallede eVsel katı atık toplama/taşıma işlemlerinin güzergah optimizasyonu için "transport modeli" kullanılmış ve "minimum masraf hedeflenmiştir. En kısa yol güzergahlandrana işleminde optimizasyon aracı olarak Route View ProT programı kullamlmıştır. Bu program kullanılarak sayısal yol haritası, demografik yapı, konteyner dağılımı gibi veriler üzerinde sorgulama yapılabilmektedir. Örneğin, Trabzon Şehri sayısal yol haritası altlık olarak kullanılmış ve 39 mahalleye düşen nüfuslar dikkate alınarak 777 konteyner noktasını haiz tematik konteyner tabakası oluşturulmuştur. Route View ProT programı yardımıyla, konteynerlerin mevcut araçlar kullanılarak optimum güzergahlardan toplanması durumuyla mevcut toplama kıyaslanmıştır. Tematik haritada belirtilen optimize edilmiş güzergahlardan aracın toplama işlemini yapmasıyla %4-59 mesafe, %14-65 süre tasarrufu sağlanacağı belirlenmiştir. Konteynerli sistemin kullamlması durumunda ve güzergah optimizasyonuyla toplama/taşıma maliyetlerinde %24 oranında tasarruf temin edilebileceği belirlenmiştir. Kaldırımdan toplama işleminin kıyası için Pazarkapı-Çarşı semtindeki çalışmada, Route View ProT ile optimize edilen güzergahta %18 yol ve %22 zaman tasarrufu elde edilmiştir. Ayrıca, aracın güzergahta sağa/sola dönüş sayısında da %30 oranında azalma temin edilmiştir. Bu tez çalışmasında, video kamera ile yapılan kayıt ortamlı veriler analiz edilerek katı atık toplama taşıma sürelerinin tarımin edilebildiği bir model geliştirilmiştir. Geliştirilen modelle toplama/taşıma süreleri yaklaşık % 95 doğrulukla tahmin edilebilmektedir.Anahtar Kelimeler: Katı atık toplama/taşıma, güzergah süresi modelleme, optimizasyon, CBS, Trabzon

Abstract:
In a municipal solid waste management system, decreasing collection/hauling costs consisting of 8 5 % oft otal d isposal e xpenditure c an b e c arried o ut b y r oute o ptimization. So a h uge amount of economical benefit is getting furnished. The objectives of this thesis are, in Trabzon City, by means of performing road net, demographics and solid waste production data, optimizing for the shortest route of collection/hauling and producing a time estimation model based on population per 100 m route length. Trabzon City located northeast side of Turkey has about 1 85 thousand inhabitants in respect of Census 2001. The city shares 1% of the Gross Domestic Income in Turkey. In other words, inhabitants living in Trabzon city have moderate revenue. In Trabzon City, a video camera marked Sony DCR-TRV145E was used in order to analyse solid waste collection/hauling process as recorded. Solid waste collection/hauling time was modeled based on data obtained records analyzed and the other GIS database. In t his t hesis, a m odel for s olid w aste c ollection/hauling t ime i ncase c urbside ore ontainer collection types have developed to be estimated based on population inhabiting through a vehicle route. Total pick-up time can be estimated based on population inhabiting through the route for two solid waste collection types. The number of containers located, and container locations could be estimated based on population inhabiting on the route. Unless it performs shortest path optimization in solid waste coUection/hauling process, costs will increase due to "empty miles" negativeness. In Trabzon City with 39 quarter districts, a shortest path model was used in order to optimize solid waste collection/hauling processes, as aimed at minimum cost. An optimization tool used was Route View ProT software. The software provided elements such as numerical pathways, demographic distribution data, container distribution data and solid waste production data. For example, thematic container layer was containing 777 points for the entire city. Using Route View ProTsoftware, the optimized route was compared with the present time route. If the optimized route in solid waste collection system is used, both distance and time will be decreased 4-59 % and 14-65 %, respectively. If it is performed in container solid waste collection process and route optimization, cost of the process will be reduced by 24 %. When applied to Pazarkapı-Çarşı Quarters route, optimized route helped solid waste collection processes decreasing distance and time 18 % and 22 %, respectively. In addition, time for turning left and right decreased by approximetly 30 %. In the thesis, a model based field data recorded by the camera also was developed to estimate accurate time consumption during collection/hauling. The model was supplied about 95% accuracy.Keywords: Solid waste collection/hauling, route time modelling, optimization, GIS, Trabzon