Krediet: Unsplash / CC0 Public Domain
Vloten van bedrijfsvoertuigen die in grote steden rijden, zouden hun uitstoot kunnen halveren en de doelstellingen voor schone lucht beter kunnen halen met behulp van een nieuwe technologie die is ontwikkeld door Aston University-onderzoekers, die imiteert hoe mieren kennis delen en ze opschalen naar echte wereldproblemen – zoals het optimaliseren van routes rond drukke steden.
De software, die is ontwikkeld en getest door computerwetenschappers van het College of Engineering and Physical Sciences van de Aston University in Birmingham, in het kader van het Think Beyond Data-initiatief, medegefinancierd door het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling) (EFRO); gebruikt een methode die “routeoptimalisatie” wordt genoemd om wagenparken van voertuigen van hetzelfde bedrijf intelligent rond een stad of gemeente te leiden – waardoor hun voertuigemissies halveren – terwijl ze ook tijd en brandstofkosten besparen.
De onderzoekers baseerden hun algoritme voor computermodellering op de manier waarop mieren voedsel zoeken om taken aan voertuigen in een vloot te plannen en hun routes te optimaliseren. De software kan op een laptop worden geïnstalleerd en ondernemers kunnen het systeem vervolgens gebruiken om hun eigen routes te optimaliseren op basis van hun dagelijkse behoeften.
Het vermogen om de routes van wagenparken van bedrijfsvoertuigen te optimaliseren is aanzienlijk omdat het steden en dorpen in staat zal stellen om hun streefdoelen voor schone lucht aan te pakken en een alternatieve maatregel biedt voor het opzetten van schone luchtzones.
En met een ongekende wereldwijde vraag naar thuisbezorging, als gevolg van COVID-19, is het aantal dagelijkse leveringen door chauffeurs enorm gestegen, wat heeft geleid tot een toename van het wagenpark op onze wegen. Essentialretail.com zei bijvoorbeeld dat The Royal Mail meldde dat 45% van de volwassenen in het VK nu meer pakketbezorgingen ontving, terwijl de BBC meldde dat 3,5 miljoen groenteboxen binnen twee maanden werden geleverd tijdens de sluiting in het VK.
Het onderzoeksteam gebruikte een techniek die bekend staat als ‘meta-heuristische technologie’. De methode bootst na hoe kolonies mieren problemen oplossen en hun bestaande gedrag verbeteren. Elke mier houdt bijvoorbeeld de beste oplossing bij die hij individueel heeft gevonden en geeft deze kennis door aan andere mieren. Deze “best practice” dringt dan door de hele kolonie door en actualiseert haar knowhow op een manier die vergelijkbaar is met computeralgoritmen.
De onderzoekers ontwikkelden de techniek verder door nog slimmere mierenalgoritmen te maken door het aantal beslissingen dat ze nemen te verminderen, zodat ze problemen met het routeren van vloot op stadsniveau kunnen oplossen.
Dr. Darren Chitty, hoofdonderzoeker van Aston University, zei: “Algoritmen gebaseerd op het foerageergedrag van mieren worden al lang gebruikt om problemen met voertuigroutering op te lossen, maar nu hebben we ontdekt hoe we deze kunnen opschalen naar wagenparken van grote steden die gedurende meerdere weken actief zijn. in veel minder tijd dan voorheen. Het betekent dat veel grotere problemen met de optimalisatie van de vloot binnen redelijke tijdsbestekken kunnen worden aangepakt met software die een gebruiker op zijn laptop kan plaatsen. “
De technologie voor routeoptimalisatie werd getest bij verschillende bedrijven in Birmingham die wagenparken exploiteren om hun weggebruik te helpen minimaliseren. Een bedrijf dat actief is in de regio Birmingham en externe onderhoudstaken uitvoert bij de klanten van de klant, kan bijvoorbeeld een aanzienlijk deel van hun dag kriskras door het wegennet van de stad spenderen, waardoor het bijdraagt ​​aan een hoge luchtvervuiling door de uitstoot van voertuigen en congestie.
Tests met het onderhoudsbedrijf bestonden uit maximaal 45 voertuigen en 437 banen bij klanten over een periode van zes weken. Ze bespaarden meer dan 50 procent ten opzichte van de oorspronkelijke tijd die het bedrijf op de weg doorbracht. Dit stelde het onderhoudsbedrijf in staat om gelijkwaardige besparingen te realiseren in hun brandstofkosten, de winstmarges te vergroten en de voertuigemissies te halveren.
Dr. Chitty voegde toe: “We zijn van mening dat hoewel schone luchtzones voor sommige inwoners de luchtkwaliteit zullen verbeteren, er betere manieren kunnen zijn om de gezondheids- en milieuproblemen die door emissies worden veroorzaakt aan te pakken. In plaats van bedrijfsvoertuigen te belasten om deze zones te betreden, kan ons onderzoek bedrijven stimuleren als een stimulans omdat ze niet alleen de uitstoot verminderen, maar ook geld besparen. Als alle bedrijven in een stad met deze technologie werken, kan de uitstoot van deze voertuigen – die tot de meest vervuilende behoren – aanzienlijk worden verminderd, waardoor de lucht wordt verbeterd kwaliteit voor alle betrokkenen “.
De wetenschappers konden CO verminderen2 uitstoot met 4,25 kg per bestelwagen per dag en verminder de meer schadelijke uitstoot zoals lachgas met 98 gram per bestelwagen per dag van een in Birmingham getest wagenpark.
De verbeterde schema’s waren in staat om aan alle vereiste klantbehoeften te voldoen, maar met minder voertuigen. Dit kwam als een direct resultaat van een betere routing, wat tijd bespaart voor het wagenpark, maar ook het geheel van de weg halen van voertuigen, waardoor het verkeer en de verkeersdrukte werden verminderd.
De onderzoekers ontdekten dat het nieuwe systeem buitengewoon gunstig zou kunnen zijn voor steden die schone luchtzones opzetten om te voldoen aan de doelstellingen van de strategie voor schone lucht van de regering, die tot doel heeft de uitstoot van fijn stof tegen 2030 met 46% te verminderen.
Dit is significant temidden van toenemende bezorgdheid over de volksgezondheid over de effecten van luchtverontreiniging op de wereldbevolking. De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) heeft onlangs verklaard dat het niveau van gevaarlijke deeltjes in de lucht van grote steden sterk stijgt, waarbij deeltjes bij sommige jongeren en ouderen ademhalingsproblemen veroorzaken en verband houden met een toename van hart- en vaatziekten.
De onderzoekers zijn nu op zoek om de technologie verder uit te rollen door het systeem te testen met verschillende soorten wagenparken, zoals grotere bestelwagens of vrachtwagens, maar ook grotere wagenparken. Het team zal andere bedrijven blijven benaderen om als testbed voor de technologie te gebruiken.
Aangeboden door Aston University
