Wiskunde van Sioux draagt bij aan een schoner Amsterdam

Amsterdam maakt een wezenlijke efficiencyslag in de afvalinzameling. Een consortium van 3 bedrijven waaronder Sioux Technologies ontwikkelde een dynamische oplossing. Amsterdam wil minder rijbewegingen van vuilniswagens door de stad en overvolle afvalcontainers voorkomen. Zo kan de gemeente duurzamer opereren, de service naar Amsterdammers verbeteren en kosten reduceren.

Senior mathware engineer Stijn Fleuren legt uit hoe wiskunde daarbij het verschil maakt.

Hoe komt Amsterdam bij Sioux uit?
‘Via een aanbesteding van een onderzoek- en ontwikkelopdracht. We boden, samen met Total Waste Systems en 21south, de beste oplossing. Om die te realiseren zijn onze wiskundige competenties cruciaal.’

Waarom?
‘Vuilniswagens rijden nu dezelfde routes op vaste tijdstippen. De werkelijkheid is echter dynamisch. Afvalcontainers lopen niet overal even snel vol. Volumes veranderen bovendien met de tijd, onder andere door demografische ontwikkelingen.’

Je wilt containers altijd legen wanneer die bijna vol zijn…
‘En zeker niet daarna; iedereen wil een schone stad. Fysieke sensoren kunnen een beeld geven van de vulgraad, maar ze zijn duur. Sioux ontwikkelde een virtuele sensor; een model dat nauwkeurig voorspelt hoe snel containers vollopen en daarbij gebruik maakt van data zoals het gewicht bij inzameling. Beide worden ingezet.’

Wat gebeurt er met de informatie uit dat model?
‘Die dient als input voor een algoritme dat routes genereert. Amsterdam is groot en heeft duizenden containers. In welke volgorde leeg je ze en hoe verspreid je dat werk over de wagens en mensen? Die vragen moeten iedere nacht worden beantwoord, ook rekening houdend met praktische beperkingen zoals verkeersregels en variabele toegang. In de wiskunde noemen we dat een grootschalig optimalisatieprobleem. Daarnaast kan dat voorspellende model worden ingezet voor simulaties die ondersteunend zijn aan strategische besluitvorming, bijvoorbeeld over de aanschaf van extra voertuigen of verwerkingslocaties.’

Kun je deze oplossing ook inzetten voor andere markten?
‘Deze vorm van wiskunde – operation research – is geschikt voor de aanpak van allerhande planningsissues. Denk aan het bepalen van de beste plaatsingsvolgorde van chips op een PCB of route-optimalisatie van AGV’s in magazijnen.’

Waar staan jullie nu met het project in Amsterdam?
‘Het systeem is de eerste helft van 2020 getest, ook in de praktijk. De resultaten zijn positief. Zo is een besparing van meerdere miljoenen per jaar haalbaar. Onze oplossing wordt nu geleidelijk uitgerold.’

Hoe uniek is dit project?
‘Ik ken geen gelijke in de combinatie van sensortechnologie, wiskundige modellering, voertuigtelematica, navigatie en planning. Onze oplossing is bovendien, met lichte aanpassingen, toepasbaar in iedere stad. Het heeft dus een wereldwijde marktpotentie.’

Meer info
Bekijk de webinar: Data Technologies voor Proces Optimalisatie, die Sioux en de Gemeente Amsterdam samen gaven.