دوره 12، شماره 2 - ( 12-1403 )
جلد 12 شماره 2 صفحات 242-227 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Baharvandi N, Darvishmotevalli M, Mohammadi Z, Faraji H, Akbar E. An Overview of Simulation and Optimization Models for Urban Solid Waste Management Systems. J Environ Health Eng 2025; 12 (2) :227-242
URL: http://jehe.abzums.ac.ir/article-1-1076-fa.html
URL: http://jehe.abzums.ac.ir/article-1-1076-fa.html
بهاروندی نرجس، درویش متولی محمد، محمدی زهرا، فرجی حسین، اسکندری اکبر. مروری بر مدل های شبیه سازی و بهینه سازی سیستم مدیریت پسماند جامد شهری. مجله مهندسی بهداشت محیط. 1403; 12 (2) :227-242
کمیته تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران
چکیده: (139 مشاهده)
زمینه و هدف: با توجه به افزایش روزافزون تولید پسماند و چالش‌های موجود در مدیریت سنتی پسماند، این پژوهش به بررسی کاربرد تلفیقی هوش مصنوعی و اینترنت اشیا در بهبود فرآیند مدیریت پسماند می‌پردازد. هدف اصلی این تحقیق، ارائه راهکارهای نوین و کارآمد برای جمع‌آوری، تفکیک و بازیافت پسماندها با استفاده از فناوری‌های پیشرفته است.
مواد و روش ها: این مطالعه، یک مطالعه مروری - توصیفی در سال 2024 بود که به منظور گزارش فرایند جست‌وجو، مستندسازی و غربالگری از چک لیست پریزما برای بررسی‌های سیستماتیک استفاده شد. روش کار با جست‌وجو مقالات از سال 2000 تا 2024 با کلید واژه‌های انگلیسی waste management، Internet of things in waste management،Artificial intelligence in waste management ، New methods of waste management و معادل فارسی مربوطه درسایت‌های معتبر PubMed، Scopus،Web of Science ،Science Direct،Google Scholar ،Magiran و SID بود
یافته ها: بعد از جست‌وجو با کلید واژه‌های مرتبط تعداد 967 مطالعه یافت شد و براساس معیارهای ورود و خروج 41 مقاله مورد استفاده قرار گرفت. براساس نتایج ترکیب اینترنت اشیا و هوش مصنوعی در مدیریت پسماند، به بهینه‌سازی جمع‌آوری پسماند، پیش‌بینی حجم پسماند و کاهش هزینه‌ها منجر می‌شود. الگوریتم‌های ML نیز به طور گسترده در MSWM از تولید پسماند تا جمع آوری و حمل و نقل مورد استفاده قرار می گیرند سنسورها و دستگاه‌های هوشمند قادر به ارائه داده‌های آنی هستند که می‌تواند به تصمیم‌گیری بهتر منجر شده و در نهایت این فناوری‌ها موجب ارتقای MSWM و پایداری محیط زیست و حفاظت از منابع طبیعی شوند.
نتیجه گیری: مدیریت پسماند در جوامع امروزی با چالش‌هایی همچون افزایش تولید پسماند و کمبود زیرساخت مواجه است. بهره‌گیری از فناوری‌های نوین نظیر اینترنت اشیا و هوش مصنوعی می‌تواند با تحلیل داده‌ها، پیش‌بینی حجم پسماند و بهینه‌سازی مسیر جمع‌آوری، به بهبود فرآیند مدیریت پسماند کمک شایانی کند. این رویکرد، ضمن کاهش هزینه‌ها، به حفاظت از محیط‌زیست و افزایش کیفیت زندگی شهری نیز کمک خواهد کرد.
فهرست منابع
1. Voukkali I, Papamichael I, Loizia P, Zorpas AA. Urbanization and solid waste production: Prospects and challenges. Environmental Science and Pollution Research. 2024;31(12):17678-89. [DOI:10.1007/s11356-023-27670-2]
2. Lutz W, Sanderson W, Scherbov S. The end of world population growth. Nature. 2001;412(6846):543-5. [DOI:10.1038/35087589]
3. Shah WUH, Yasmeen R, Sarfraz M, Ivascu L. The repercussions of economic growth, industrialization, foreign direct investment, and technology on municipal solid waste: Evidence from OECD economies. Sustainability. 2023;15(1):836. [DOI:10.3390/su15010836]
4. Madsen AM, Raulf M, Duquenne P, Graff P, Cyprowski M, Beswick A, et al. Review of biological risks associated with the collection of municipal wastes. Science of the Total Environment. 2021;791:148287. [DOI:10.1016/j.scitotenv.2021.148287]
5. Sufian M, Bala B. Modeling of urban solid waste management system: The case of Dhaka city. Waste management. 2007;27(7):858-68. [DOI:10.1016/j.wasman.2006.04.011]
6. Andeobu L, Wibowo S, Grandhi S. Artificial intelligence applications for sustainable solid waste management practices in Australia: A systematic review. Science of The Total Environment. 2022;834:155389. [DOI:10.1016/j.scitotenv.2022.155389]
7. Shahab S, Anjum M, Umar MS. Deep learning applications in solid waste management: A deep literature review. International Journal of Advanced Computer Science and Applications. 2022;13(3). [DOI:10.14569/IJACSA.2022.0130347]
8. Krystosik A, Njoroge G, Odhiambo L, Forsyth JE, Mutuku F, LaBeaud AD. Solid wastes provide breeding sites, burrows, and food for biological disease vectors, and urban zoonotic reservoirs: a call to action for solutions-based research. Frontiers in public health. 2020;7:405. [DOI:10.3389/fpubh.2019.00405]
9. Maquart P-O, Froehlich Y, Boyer S. Plastic pollution and infectious diseases. The Lancet Planetary Health. 2022;6(10):e842-e5. [DOI:10.1016/S2542-5196(22)00198-X]
10. Sondh S, Upadhyay DS, Patel S, Patel RN. A strategic review on Municipal Solid Waste (living solid waste) management system focusing on policies, selection criteria and techniques for waste-to-value. Journal of Cleaner Production. 2022;356:131908. [DOI:10.1016/j.jclepro.2022.131908]
11. Prajapati P, Varjani S, Singhania RR, Patel AK, Awasthi MK, Sindhu R, et al. Critical review on technological advancements for effective waste management of municipal solid waste-Updates and way forward. Environmental Technology & Innovation. 2021;23:101749. [DOI:10.1016/j.eti.2021.101749]
12. Abubakar IR, Maniruzzaman KM, Dano UL, AlShihri FS, AlShammari MS, Ahmed SMS, et al. Environmental sustainability impacts of solid waste management practices in the global South. International journal of environmental research and public health. 2022;19(19):12717. [DOI:10.3390/ijerph191912717]
13. Cárcamo EAB, Peñabaena-Niebles R. Opportunities and challenges for the waste management in emerging and frontier countries through industrial symbiosis. Journal of Cleaner Production. 2022;363:132607. [DOI:10.1016/j.jclepro.2022.132607]
14. Khalami MM, Hasanzadeh M. Intelligent Waste Management Based on the Internet of Things: A Step Towards the City of Knowledge. New Researches in the Smart City. 2022;1(1):38-56 (in persion).
15. Aleyadeh S, Taha A-EM, editors. An IoT-Based architecture for waste management. 2018 IEEE International Conference on Communications Workshops (ICC Workshops); 2018: IEEE. [DOI:10.1109/ICCW.2018.8403750]
16. Burduk A, Łapczyńska D, Kochańska J, Musiał K, Więcek D, Kuric I. Waste management with the use of heuristic algorithms and Internet of Things technology. Sensors. 2022;22(22):8786. [DOI:10.3390/s22228786]
17. Alqahtani F, Al-Makhadmeh Z, Tolba A, Said W. Internet of things-based urban waste management system for smart cities using a Cuckoo Search Algorithm. Cluster Computing. 2020;23:1769-80. [DOI:10.1007/s10586-020-03126-x]
18. Vishnu S, Ramson SJ, Senith S, Anagnostopoulos T, Abu-Mahfouz AM, Fan X, et al. IoT-Enabled solid waste management in smart cities. Smart Cities. 2021;4(3):1004-17. [DOI:10.3390/smartcities4030053]
19. Al‐Raeei M. The smart future for sustainable development: Artificial intelligence solutions for sustainable urbanization. Sustainable Development. 2024. [DOI:10.1002/sd.3131]
20. Fang B, Yu J, Chen Z, Osman AI, Farghali M, Ihara I, et al. Artificial intelligence for waste management in smart cities: a review. Environmental Chemistry Letters. 2023;21(4):1959-89. [DOI:10.1007/s10311-023-01604-3]
21. Khan S, Anjum R, Raza ST, Bazai NA, Ihtisham M. Technologies for municipal solid waste management: Current status, challenges, and future perspectives. Chemosphere. 2022;288:132403. [DOI:10.1016/j.chemosphere.2021.132403]
22. Soltanian S, Kalogirou SA, Ranjbari M, Amiri H, Mahian O, Khoshnevisan B, et al. Exergetic sustainability analysis of municipal solid waste treatment systems: A systematic critical review. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2022;156:111975. [DOI:10.1016/j.rser.2021.111975]
23. Lin K, Zhao Y, Kuo J-H, Deng H, Cui F, Zhang Z, et al. Toward smarter management and recovery of municipal solid waste: A critical review on deep learning approaches. Journal of Cleaner Production. 2022;346:130943. [DOI:10.1016/j.jclepro.2022.130943]
24. Pillai KS, Sneha M, Aiswarya S, Anand AB, Prasad G, editors. Municipal Solid Waste Management: A Review of Machine Learning Applications. E3S Web of Conferences; 2023: EDP Sciences. [DOI:10.1051/e3sconf/202345502018]
25. Jude AB, Singh D, Islam S, Jameel M, Srivastava S, Prabha B, et al. An artificial intelligence based predictive approach for smart waste management. Wirel Pers Commun. 2021;123456789. [DOI:10.1007/s11277-021-08803-7]
26. Xia W, Jiang Y, Chen X, Zhao R. Application of machine learning algorithms in municipal solid waste management: A mini review. Waste Management & Research. 2022;40(6):609-24. [DOI:10.1177/0734242X211033716]
27. Ahmed AAA, Asadullah A. Artificial intelligence and machine learning in waste management and recycling. Engineering International. 2020;8(1):43-52. [DOI:10.18034/ei.v8i1.498]
28. Alizadeh N AM. Analyzing the Improvement Criteria of Urban Waste Management Based on Internet-of-Thing (IoT) Technology Using Dimatel Method. Urban Management Studies. Urban Management Studies. 2022;49(14):77-91(in persion).
29. Navia R, Ross DE. Waste management and artificial intelligence: Is it happening already? : SAGE Publications Sage UK: London, England; 2024. p. 285-6. [DOI:10.1177/0734242X241232570]
30. Khalami MM, Hasanzadeh M. Intelligent Waste Management Based on the Internet of Things: A Step Towards the City of Knowledge. Journal of New Researches in the Smart City. 2022;1(1):38-56 ( in persion).
31. Yusof NM, Zulkifli MF, Yusof M, Azman AA. Smart waste bin with real-time monitoring system. International Journal of Engineering & Technology. 2018;7(2.29):725-9. [DOI:10.14419/ijet.v7i2.29.14006]
32. Reza M, Hassan M. AI-Driven solutions for enhanced waste management and recycling in urban areas. International Journal of Sustainable Infrastructure for Cities and Societies. 2023;8(2):1-13.
33. Franchina L, Calabrese A, Inzerilli G, Scatto E, Brutti G, de los Ángeles Bonanni MV. Thinking green: The role of smart technologies in transforming cities' waste and supply Chain's flow. Cleaner Engineering and Technology. 2021;2:100077. [DOI:10.1016/j.clet.2021.100077]
34. Albizzati PF, Foster G, Gaudillat P, Manfredi S, Tonini D. A model to assess the environmental and economic impacts of municipal waste management in Europe. Waste Management. 2024;174:605-17. [DOI:10.1016/j.wasman.2023.12.029]
35. Atayero AA, Popoola SI, Williams R, Badejo JA, Misra S, editors. Smart city waste management system using Internet of Things and cloud computing. Intelligent Systems Design and Applications: 19th International Conference on Intelligent Systems Design and Applications (ISDA 2019) held December 3-5, 2019 19; 2021: Springer.
36. Islam MS, Arebey M, Hannan M, Basri H, editors. Overview for solid waste bin monitoring and collection system. 2012 International Conference on Innovation Management and Technology Research; 2012: IEEE. [DOI:10.1109/ICIMTR.2012.6236399]
37. Arebey M, Hannan M, Basri H, Begum R, Abdullah H, editors. Solid waste monitoring system integration based on RFID, GPS and camera. 2010 international conference on intelligent and advanced systems; 2010: IEEE. [DOI:10.1109/ICIAS.2010.5716183]
38. Mishra S, Jena L, Tripathy HK, Gaber T. Prioritized and predictive intelligence of things enabled waste management model in smart and sustainable environment. PloS one. 2022;17(8):e0272383. [DOI:10.1371/journal.pone.0272383]
39. Wang C, Qin J, Qu C, Ran X, Liu C, Chen B. A smart municipal waste management system based on deep-learning and Internet of Things. Waste Management. 2021;135:20-9. [DOI:10.1016/j.wasman.2021.08.028]
40. Hassan SA, Jameel NGM, Şekeroğlu B. Smart solid waste monitoring and collection system. International Journal. 2016;6(10).
41. Jain A, Bagherwal R, editors. Design and implementation of a smart solid waste monitoring and collection system based on Internet of Things. 2017 8th international conference on computing, communication and networking technologies (ICCCNT); 2017: IEEE. [DOI:10.1109/ICCCNT.2017.8204165]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
