This paper presents a multi-objective location-districting optimization model for sustainable collection of municipal solid waste, motivated by strategic waste management decisions in Iran. The model aims to design an efficient system for providing municipal services by integrating the decisions regarding urban area districting and the location of waste collection centers. Three objectives are minimized, given as 1) the cost of establishing collection centers and collecting waste, 2) a measure of destructive environmental consequences, and 3) a measure of social dissatisfaction. Constraints are formulated to enforce an exclusive assignment of urban areas to districts and that the created districts are contiguous. In addition, constraints make sure that districts are compact and that they are balanced in terms of the amount of waste collected. A multi-objective local search heuristic using the farthest-candidate method is implemented to solve medium and large-scale numerical instances, while small instances can be solved directly by commercial software. A set of randomly generated test instances is used to test the effectiveness of the heuristic. The model and the heuristic are then applied to two case studies from Iran. The obtained results indicate that waste collection costs can be reduced by an estimated 20–30%, while significantly improving the performance with respect to environmental and social criteria. Thus, the provided approach can provide important decision support for making strategic choices in municipal solid waste management.

本文提出了一个多目标区划优化模型，该模型可用于可持续性收集城市固体废物，该模型受伊朗的战略性废物管理决策的启发。该模型旨在通过整合有关市区分区和废物收集中心位置的决策来设计一个有效的市政服务系统。减少了三个目标，分别是：1）建立收集中心和收集废物的成本； 2）对破坏性的环境后果的衡量； 3）对社会不满的衡量。制定了约束条件以强制将市区分配给地区，并且创建的地区是连续的。另外，限制条件确保区域紧凑，并在收集的废物量方面保持平衡。实现了使用最候选方法的多目标局部搜索启发式算法来求解中型和大型数值实例，而小型实例则可以通过商业软件直接求解。一组随机生成的测试实例用于测试启发式方法的有效性。然后将模型和启发式方法应用于来自伊朗的两个案例研究。获得的结果表明，废物收集成本可以降低20-30％，同时在环境和社会标准方面可以显着提高绩效。因此，所提供的方法可以为城市固体废物管理中的战略选择提供重要的决策支持。小实例可以通过商业软件直接解决。一组随机生成的测试实例用于测试启发式方法的有效性。然后将模型和启发式方法应用于来自伊朗的两个案例研究。获得的结果表明，废物收集成本可以降低20-30％，同时在环境和社会标准方面可以显着提高绩效。因此，所提供的方法可以为城市固体废物管理中的战略选择提供重要的决策支持。小实例可以通过商业软件直接解决。一组随机生成的测试实例用于测试启发式方法的有效性。然后将模型和启发式方法应用于来自伊朗的两个案例研究。获得的结果表明，废物收集成本可以降低20-30％，同时在环境和社会标准方面可以显着提高绩效。因此，所提供的方法可以为城市固体废物管理中的战略选择提供重要的决策支持。获得的结果表明，废物收集成本可以降低20-30％，同时在环境和社会标准方面可以显着提高绩效。因此，所提供的方法可以为城市固体废物管理中的战略选择提供重要的决策支持。获得的结果表明，废物收集成本可以降低20-30％，同时在环境和社会标准方面可以显着提高绩效。因此，所提供的方法可以为城市固体废物管理中的战略选择提供重要的决策支持。