CO2 berekening pakketzending

Heb je een leuke wiskunde puzzel of een mooi vraagstuk gevonden en wil je die met ons delen? Post het hier.
Plaats reactie
B@S77
Nieuw lid
Nieuw lid
Berichten: 2
Lid geworden op: 05 nov 2008, 23:00

CO2 berekening pakketzending

Bericht door B@S77 » 05 nov 2008, 23:04

Wat is een eerlijke manier om de verwachte CO2 uitstoot van een pakketzending te bepalen?

Gegeven:
Bij de verbranding van 1 liter diesel komt 2650 gram CO2 vrij.

CO2 emissie van een rit = ritafstand * aantal verbruikte liters diesel * 2650

Stel je wilt de hoeveelheid CO2 emissie kunnen toewijzen aan een pakketzending die door een distributienetwerk wordt verstuurd. Wat is nou een eerlijke/wiskundige correcte manier om het aandeel van deze pakketzending te bepalen?

CO2 emissie van een zending = (aandeel zending * ritafstand) * aantal verbruikte liters diesel * 2650

Gegevens van de distributeur:
Capaciteit van een motorwagen = 5 laadmeter (Laadmeter komt overeen met 1 strekkende meter laadruimte in een vrachtwagen)
Beladingsgraad voertuig = 80%
Voertuig maakt een standaard rondrit van 115km
Gemiddeld aantal stops tijdens deze rondrit: 50

Gegevens zending:
1 pallet = 0,4 laadmeter

Zou je hierbij moeten uitgaan van het aandeel in de beladingsgraad of het gemiddeld aantal stops?

arie
Moderator
Moderator
Berichten: 3917
Lid geworden op: 09 mei 2008, 09:19

Re: CO2 berekening pakketzending

Bericht door arie » 06 nov 2008, 15:52

De totale CO2 emissie hangt alleen af van de verbruikte liters diesel, dus:
CO2 emissie van een rit = aantal verbruikte liters diesel * 2650 gram/liter
en de totale prijs hiervoor = gramprijs * aantal verbruikte liters diesel * 2650 gram/liter.

Wil je dit bij de klanten in rekening brengen zou ik dat doen door eerst voor elke klant de werkelijke afstand tot het distributiecentrum te berekenen = afstand(klant).
Neem dan de som van deze afstanden voor alle klanten (in een rit) samen = afstandsom.
Elke klant betaalt vervolgens dezelfde fractie van de emissie als zijn fractie van de afstand:
afstand(klant)/afstandsom,
ofwel voor elke klant:
kosten(klant) = [afstand(klant)/afstandsom] * gramprijs * aantal verbruikte liters diesel * 2650 gram/liter

Door een goede routeplanning kan de distributeur de prijs voor zijn klanten laag houden.

NB: als je voor elke klant ((de volledige uitstoot) / (aantal klanten)) in rekening brengt, moeten de klanten die dichtbij wonen veel te veel betalen: zij betalen dan in feite mee aan de uitstoot die nodig is om verre klanten te bereiken.

B@S77
Nieuw lid
Nieuw lid
Berichten: 2
Lid geworden op: 05 nov 2008, 23:00

Re: CO2 berekening pakketzending

Bericht door B@S77 » 07 nov 2008, 10:16

Arie, dank je wel voor je reactie.
Ik ben met je eens dat dit op zich wel een eerlijke benadering zou kunnen zijn.

Het idee is echter om een klant tijdens het inboeken van een order, bewust te maken van zijn aandeel in de milieubelasting van een rit (in kg CO2 en nog niet zo zeer de prijs, al ben ik met je eens dat dit wellicht meer impact zal hebben en in de toekomst wel eens verplicht zou kunnen worden). Dit brengt echter wel een aantal problemen met zich mee. Want een grootdeel van de gegevens is namelijk op voorhand nog niet bekend, waardoor er normatieve waarden gewerkt zou moeten worden.

Je weet bijvoorbeeld op moment van boeken nog niet de indeling van de wagen, waardoor dus de afstandsom zoals je die omschrijft niet bekend is.
Weliswaar weet je wel
- Gemiddelde laadcapaciteit van een voertuig, uitgedrukt in laadmeters;
- Gemiddelde beladingsgraad van een voertuig;
- Zending grootte uitgedrukt in laadmeters
- Gemiddeld brandstof verbruik voertuig
- Gemiddelde afstand distributie rondrit
- Gemiddelde aantal stops(drops) tijdens zo’n rondrit

Het kan dus ook zijn dat door de ladingomvang van 1 klant het voertuig vol is en dus slechts 1 stop maakt.

Het wordt echter nog gecompliceerder, een tijdsfactor kan namelijk roet in het eten gooien. Als een klant bijvoorbeeld een zogenaamde tijdslevering boekt, bijvoorbeeld afleveren tussen 12:00uur en 14:00uur, dan kan een voertuig gemiddeld genomen maximaal 3 drops maken die aan deze criteria voldoet.

arie
Moderator
Moderator
Berichten: 3917
Lid geworden op: 09 mei 2008, 09:19

Re: CO2 berekening pakketzending

Bericht door arie » 07 nov 2008, 14:53

Als je de klant VOORAF een voorspelling wilt geven kan dit inderdaad alleen op basis van
gemiddelden. Deze gegevens zal een distributeur wel hebben (jaarafstand per vrachtwagen,
dieselverbruik per vrachtwagen, afstanden van klanten tot distributiecentrum etc).
Als je alle factoren die je noemt hierin wilt laten meewegen wordt het volgens mij erg moeilijk,
terwijl het de vraag is hoeveel factoren er nog meer meespelen, zoals:
- de rijstijl van de chauffeur (agressief of "het nieuwe rijden")
- het aantal verkeerslichten op de route (~ stoppen en optrekken)
- het dieselverbruik bij koude vs warme motor
- de windkracht en windrichting op de bezorgdag
- het rijden in de spits (meer stilstaan en optrekken) of erbuiten
- het jaargetijde (is er verschil tussen verbruik in winter en zomer?)
- soort weg: asfalt, stenen, betonplaten, onverhard, goed/slecht onderhouden etc
etc.

Ik verwacht echter dat de afstand de belangrijkste variabele is voor bepaling van de uitstoot per
klant, voor de overige factoren zal je wsch redelijk uitkomen door de gemiddelden daarvan te
nemen (ik ben geen vrachtwagen-expert, dus kan het hier mishebben).

Het model dat ik hierboven gegeven heb zou je wel kunnen gebruiken om een efficientiefactor F
voor de distributeur te bepalen, die je vervolgens kunt gebruiken voor je voorspelling van de
uitstoot per klant.

Neem weer het model:
uitstoot(klant) = [afstand(klant)/afstandsom] * D * c
waarbij
D = aantal verbruikte liters diesel
c = constante = 2650 (gram/liter)
en stel een vrachtwagen rijdt gemiddeld 1 op 10 (dus uitstoot 265 gram/kilometer).

Als er 1 klant per rit is, werkt dit model ook, want dan geldt:
afstandsom = afstand(van die ene klant)
en is de uitstoot van de volledige rit veroorzaakt door die klant:
uitstoot(klant) = 1 * D * c

Is er een klant A 20km ten noorden en klant B 15km ten zuiden van het centrum, moet de
vrachtwagen 2x20 + 2x15 = 70 km rijden, is de afstandsom 20 + 15 = 35 km en de bijdrage
- van A: 20/35
- van B: 15/35
In dit geval is er voor A en B geen winst, ze hebben een uitstoot
- A: (20/35) x 70 x 265 = 10600 gram
- B: (15/35) x 70 x 265 = 7950 gram
Dit is dezelfde uitstoot voor A en B als er alleen een rit naar een van beide zou bestaan.
Dit is dus tevens de maximale uitstoot die ze kunnen veroorzaken.

Zou B 15km ten oosten van het distributiecentrum liggen, dan rijdt de vrachtwagen:
- 20 km naar A
- 25 km van A naar B (als het wegennet perfect wiskundig zou zijn)
- 15 km van B terug naar het distributiecentrum.
totaal: 20+25+15 = 60 km.
nu is de uitstoot voor
- A: (20/35) x 60 x 265 = 9088 gram
- B: (15/35) x 60 x 265 = 6414 gram
In dit geval hebben A en B een voordeel door efficientie van de distributeur: F = 60/70 = 0.8571.

Dit voordeel is maximaal als B ook ten noorden van het centrum zou liggen: de vrachtwagen hoeft
dan in totaal slechts 40 km te rijden: F = 40/70 = 0.5714.

De gemiddelde efficientiefactor Fgem over alle ritten kan de distributeur obv zijn gegevens
(bijv. op jaarbasis) bepalen.

Nu geldt:
uitstoot(klant) = afstand(klant) * Fgem * c
waarbij
- afstand(klant) = afstand van de klant tot het distributiecentrum
- constante c nu afhangt van de gemiddelde zuinigheid van de vrachtwagens en de uitstoot per
liter diesel
- constante Fgem van de gemiddelde efficientie van de distributeur (zie ook het zogenaamde
Handelsreizigersprobleem (= Travelling Salesman Problem = TSP) voor het vinden van de kortste
route die alle klanten aandoet)
We kunnen nu dus ook VOORAF de verwachte uitstoot bepalen.

Het wordt ingewikkelder als je ook tijdslots gaat meenemen. Je zou dan de meerkosten die door die
tijdslots ontstaan in rekening moeten brengen bij de klanten die deze tijdslots aanvragen.

Plaats reactie