Optimalizace svozu tříděného odpadu

Showcase služby EDIH CTU

Hlavní město Praha
Optimalizace svozu tříděného odpadu

AI nástroj pro analýzu dat ze senzorů zaplněnosti kontejnerů, detekci anomálií a optimalizaci svozových rozvrhů v městském odpadovém hospodářství.

Řešení pomáhá odhalovat podezřelé situace, vyhodnocovat kvalitu svozové služby, navrhovat efektivnější harmonogramy svozu a připravovat podklady pro chytřejší, ekologičtější rozhodování města.

Odpadové hospodářství
AI analýza senzorů
Optimalizace svozu
Nižší emise a náklady
Klient
Magistrát hl. m. Prahy

Typ služby
Test-before-invest

Fokus
Tříděný odpad a svozové rozvrhy

Vstupní data
Signály zaplněnosti kontejnerů ze senzorů

Hlavní výstupy
Detekce událostí, analýza, optimalizace, reporting

Aplikační vrstva
Demonstrační aplikace app_waste

Dlouhodobý potenciál
Integrace do Golemio a širší adopce

Kontext a zadání

Jak odstranit zbytečné svozy a současně předcházet přetékání kontejnerů

Města často svážejí tříděný odpad podle pevného harmonogramu. V praxi to znamená, že někdy přijede svozový vůz ke skoro prázdnému kontejneru, zatímco jinde nádoba přetéká a zhoršuje čistotu okolí i spokojenost obyvatel.

Praha už měla k dispozici rozsáhlý datový základ ze senzorů zaplněnosti a potřebovala ověřit, zda lze pomocí AI a datové analýzy z těchto signálů vyčíst skutečně užitečné informace pro provozní rozhodování.

Projekt se proto zaměřil na detekci svozů, chybějících svozů, anomálií a senzorových problémů, na segmentaci časových řad, návrh optimalizace rozvrhů a na vytvoření nástroje, který umožní městskému expertovi výsledky přehledně procházet a ověřovat.

Rychlý přehled
Co systém vyhodnocuje
Svozy, chybějící svozy, výpadky signálu, ucpané vhozy, peaky, sesuvy, propady a celkovou efektivitu rozvrhu.

Jaký je praktický výstup
Analýza konkrétních nádob, alarmy pro podezřelé situace, návrhy optimalizace a přehledy pro městské experty.

Proč je to důležité
Méně zbytečných cest, nižší provozní náklady, méně emisí a lepší čistota města díky rozhodování podle reálných dat.

Jak řešení funguje

1

Detekce událostí v časové řadě

Systém nejprve analyzuje signál zaplněnosti kontejneru a rozpoznává důležité události, například svoz, ucpaný vhoz, výpadek signálu, peak, sesuv nebo propad. Tím vzniká datový základ pro další provozní interpretaci.

2

Segmentace a rozpoznání rozvrhu

Časová řada je rozdělena do intervalů se stabilním rozvrhem svozů. Pro každý interval se odhadne pravděpodobný režim svozu, což umožňuje přesněji odhalovat odchylky a chybějící svozy.

3

Alarmy a expertní interpretace

Sekvenční analýza vyhledává nadlimitní výskyty problematických jevů a prezentuje je uživateli jako alarmy. Expert se tak soustředí hlavně na podezřelé situace místo ruční kontroly všech signálů.

4

Optimalizace svozových rozvrhů

Na vybraných intervalech systém simuluje alternativní rozvrhy svozu a hledá takové varianty, které omezují jak zbytečné svozy poloprázdných nádob, tak riziko přeplnění. Výsledkem je podklad pro chytřejší plánování provozu.

Ukázky řešení

Souhrnné výsledky optimalizace svozových rozvrhů

Souhrnné výsledky optimalizace svozových rozvrhů pro papír a barevné sklo ukazují, kde lze omezit nevyužitou kapacitu i přeplňování a kde už současný rozvrh funguje relativně dobře.

Rozdělení přínosu optimalizace

Rozdělení přínosu optimalizace potvrzuje, že největší potenciál pro změnu rozvrhů se ukázal u kontejnerů na barevné sklo, kde lze v části případů výrazně snížit zbytečné svozy.

Co bylo součástí realizace

Detektory anomálií a provozních událostí
Vznikly metody pro rozpoznání svozů, chybějících svozů, výpadků signálu, ucpaného vhozu, peaků, sesuvů a dalších jevů, které mají pro město praktický význam.
Optimalizace rozvrhů a simulace dopadů
Řešení umí navrhovat alternativní harmonogramy svozu a odhadovat jejich dopad na nevyužitou kapacitu i na přeplňování nádob.
Demonstrační aplikace app_waste
Vznikla aplikace pro načítání signálů, ruční anotace, prohlížení alarmů a spuštění optimalizace. Slouží jako nástroj pro demonstraci a testování navržených přístupů.
Forecasting a automatické reporty
Součástí služby byl i rozvoj predikce plnění s několikadenním předstihem a příprava automatických servisních a analytických výstupů pro městské služby.

Co je na tom cenné

městská data
AI analýza
alarmy
optimalizace
forecasting
ekologický dopad
Projekt je cenný tím, že neřeší jen hezkou vizualizaci dat, ale přímo propojuje signály ze senzorů s praktickými rozhodnutími o kvalitě svozu, stavu senzorů a možnostech úspory provozních kapacit.

Co klient získal

Úsporu času expertů

Experti nemusí ručně procházet všechny časové řady. Nástroj je navádí hlavně na alarmy, chyby a významné neefektivity, takže se lidská kapacita používá tam, kde má největší hodnotu.

Lepší rozhodování a nižší provozní náklady

Rozhodování je více opřené o skutečná data než o odhady. To vytváří prostor pro omezení zbytečných svozů, lepší využití kapacity nádob a efektivnější organizaci městských služeb.

Ekologický přínos pro město

Méně zbytečných jízd znamená nižší spotřebu paliva, méně emisí a čistší provoz. Zároveň se snižuje riziko přeplněných kontejnerů a zhoršené čistoty v ulicích.

Klíčové poznatky z analýzy

  • Algoritmy dokážou odhalovat chybějící svozy, výpadky signálu i senzorové problémy.
  • Dlouhé a stabilní intervaly dávají smysluplný základ pro segmentaci a optimalizaci.
  • U barevného skla se ukázal výrazně větší prostor pro optimalizaci rozvrhů než u papíru.
  • Část alarmů neukazuje jen problém svozu, ale i problém senzoru nebo nestabilního rozvrhu.
  • Nástroj tak pomáhá nejen optimalizovat svoz, ale i zlepšovat kvalitu datové infrastruktury města.

Využitelnost a škálovatelnost

  • využití pro městské experty při kontrole kvality svozové služby
  • rozšíření na další komodity a další typy nádob se senzory
  • napojení na širší městské datové platformy, například Golemio
  • přenositelný princip pro jiná města a odpadové společnosti využívající senzory zaplněnosti
  • základ pro chytřejší, datově řízený a udržitelnější ekosystém odpadového hospodářství

Důležitá poznámka k výsledku služby

Součástí realizace je i aplikace app_waste, která byla vytvořena jako demonstrační a testovací nástroj pro ověřování navržených metod. To je pro veřejný showcase důležité uvést, protože hodnota služby neleží jen v samotné aplikaci, ale v ověřených analytických přístupech, zjištěních a připravenosti k dalšímu rozvoji.

Právě tento test-before-invest přístup umožnil městu vyhodnotit, kde má AI a optimalizace největší smysl, a zároveň snížit riziko unáhlené investice do řešení, které by nebylo opřené o skutečná data a provozní zkušenost.

Chcete-li o službě vědět více, kontaktujte nás

Rádi s vámi probereme, jak lze podobný přístup využít pro odpadové hospodářství, městské služby, analýzu senzorových dat nebo další projekty chytrého města.

edihctu@cvut.cz