Gestión de recolección de residuos alimenticios mediante el método Vehicle Routing Problem: abordaje en Riobamba, Ecuador

Abstract

La gestión de residuos alimenticios es un reto global con implicaciones sociales, económicas y ambientales. La optimización de rutas de recolección es una estrategia clave para mejorar la eficiencia en su manejo. El presente estudio tiene como objetivo analizar la eficiencia en la recolección de residuos alimenticios en establecimientos de Riobamba, Ecuador, evaluando el impacto en la reducción de tiempos y distancias recorridas a través del método de optimización de rutas Vehicle Routing Problem (VRP), con miras a fomentar una gestión de residuos más sostenible y alineada con los principios de la economía circular. Se evaluó un total de 26 establecimientos analizando la ruta original (RO) y tres rutas optimizadas: más corta (RMC), más rápida (RMR) y más rápida con tráfico (RMRT), mediante un enfoque cuantitativo y pruebas estadísticas no paramétricas (Shapiro-Wilk, Levene, Kruskal-Wallis y post-hoc de Dunn) usando el software R. Los resultados mostraron diferencias significativas en las medianas de los tiempos (chi-cuadrado=11.1308, p=0.01104), y el análisis post-hoc de Dunn reveló que la RO difiere significativamente de las rutas optimizadas (RMC: p = 0.0034; RMR: p = 0.002210; RMRT: p = 0.046415). Los resultados demostraron que la implementación del método VRP optimizó notablemente las rutas, mejorando la eficiencia operativa y reduciendo la huella ambiental, destacando su potencial como herramienta para la gestión sostenible de residuos.

Food waste management is a global challenge with social, economic and environmental implications. Optimizing collection routes is a key strategy to improve the efficiency of its management. The present study aims to analyze the efficiency of food waste collection in establishments in Riobamba, Ecuador, evaluating the impact on the reduction of times and distances traveled through the Vehicle Routing Problem (VRP) route optimization method, with a view to promoting more sustainable waste management aligned with the principles of the circular economy. A total of 26 establishments were evaluated by analyzing the original route (RO) and three optimized routes were analyzed: shortest (RMC), fastest (RMR) and fastest with traffic (RMRT), using a quantitative approach and non-parametric statistical tests (Shapiro-Wilk, Levene, Kruskal-Wallis and Dunn’s post-hoc), using R software. The results showed significant differences in the median times (chi-square = 11.1308, p = 0.01104), and Dunn’s post-hoc analysis revealed that the RO differed significantly from the optimized routes (RMC: p = 0.0034; RMR: p = 0.002210; RMRT: p = 0.046415). The results demonstrated that the implementation of the VRP method significantly optimized the routes, improving operational efficiency and reducing the environmental footprint, highlighting its potential as a tool for sustainable waste management.