KR102365194B1 - 빅데이터에 기반한 폐기물 수거 방법 및 시스템 - Google Patents

빅데이터에 기반한 폐기물 수거 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 폐기물 수거 방법은, 수거자 단말로부터 적어도 하나 이상의 사업장의 폐기물 수거 정보를 수신하는 단계, 사용자 단말로부터 상기 적어도 하나 이상의 사업장으로부터 음식 메뉴 정보 및 식수 인원 정보를 수신하는 단계, 이전 수거 작업으로부터 금번 수거 작업까지의 사업장별 수거한 폐기물 수거 정보, 사업장별 음식 메뉴 정보 및 식수인원 정보에 대한 누적된 빅데이터 분석을 수행하여, 사업장별 음식 메뉴별 폐기물 배출량을 출력하고, 상기 사업장별 음식 메뉴별 폐기물의 배출량, 금번 수거 작업 이후의 음식 메뉴 일정 계획 정보 및 식수인원 정보에 기초하여 사업장별 일자별 배출될 폐기물의 양을 예측하는 단계, 예측된 사업장별 일자별 폐기물 배출량에 기초하여, 특정 일자의 폐기물의 보관량이 한계 보관 용량에 도달할 것으로 예측되는 적어도 하나 이상의 사업장으로 구성된 수거 스케쥴을 생성하는 단계, 및 폐기물 수거 차량의 출발 위치 및 최종 목적지에 기초하여, 상기 수거 스케쥴에 따른 적어도 하나 이상의 사업장에 대한 폐기물 수거 경로를 산출하여 상기 수거자 단말로 출력하는 단계를 포함한다.

Description

빅데이터에 기반한 폐기물 수거 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM OF COLLECTING WASTES BASED ON BIG DATA}
본 발명은 빅데이터에 기반한 폐기물 수거 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각 사업장의 폐기물 배출량 정보에 기반하여, 관리자가 효율적으로 사업장별 폐기물을 수거할 수 있도록 하는 빅데이터에 기반한 폐기물 수거방법 및 시스템에 관한 것이다.
각 지역별, 구역별, 사업장별 또는 주택의 형태별로 다양한 생활 폐기물, 음식물류 폐기물, 재활용품 등과 같은 폐기물이 발생하고 있으며, 이에, 각 지자체 또는 사업장에서는 이 폐기물을 수거하기 위해서 용역업체에 의뢰를 하여 처리하고 있는 실정이다.
통상, 용역업체는 정해진 지역의 폐기물을 일정한 시간에 수거하고 있으며, 정기적으로 또는 경험에 기초하여 사업장에 적재된 폐기물이 가득 찼음을 인지하였을 때, 폐기물 수거 작업을 수행하고 있다. 한편, 음식물류 폐기물의 경우, 고온 다습한 여름에는 부패에 따른 악취 및 구더기 발생 등의 문제 때문에, 통상보다 빈번하게 폐기물의 수거가 요구되며, 이 경우, 용역업체의 폐기물 수거 작업자는 각 사업장 별 폐기물의 양을 고려하지 않고, 수거 차량을 운행시켜 기계적으로 폐기물을 수거하고 있다. 즉, 사업장별, 시기별로 배출되는 음식물류 폐기물의 양이 다르고, 수거 작업의 빈도가 다르다는 점에서 폐기물 수거 작업자로서는 이에 대한 정보가 부재하다는 문제가 있다.
또한, 폐기물을 수거할 사업장이 여러 개인 경우, 폐기물 수거 작업자는 숙지한 사업장들 중 폐기물 수거 구역들에 대해 경험치에 의해 경로를 결정하여, 폐기물을 수거하고 있으나, 이 경우, 비효율적인 경로 설정에 의한 거리 이동으로 수거 차량의 불필요한 연료 소모를 야기할 수 있으며, 수거 차량에 적재한 폐기물의 양이 많을수록 연료 소모가 많아진다는 점에서, 폐기물 처리장 또는 중간 집하장까지의 최단 거리 뿐만 아니라 사업장별 수거할 폐기물의 양까지 고려하여야 한다는 문제가 있었다.
또한, 일정 구역 내 수거 차량이 2대 이상인 경우, 사업장 별 효율적인 수거를 위해, 수거할 전체 폐기물양, 수거 차량별 수거가능한 폐기물의 적재 한계량, 차량별 수거할 폐기물의 분배 및 경유해야할 사업장을 설정하는데 어려움이 있었으며, 이에 대한 고려없이 폐기물을 수거함에 따라 실제 폐기물을 수거하는 데 비효율적으로 더 많은 자원을 소요할 수 밖에 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 사업장별 음식물류 폐기물의 배출량에 대한 빅데이터 정보를 분석하여, 해당 정보에 기초하여, 복수의 사업장별 음식물류 폐기물을 효율적으로 수거하는데 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 폐기물 수거 방법은, 수거자 단말로부터 적어도 하나 이상의 사업장의 폐기물 수거 정보를 수신하는 단계, 사용자 단말로부터 상기 적어도 하나 이상의 사업장으로부터 음식 메뉴 정보 및 식수 인원 정보를 수신하는 단계, 이전 수거 작업으로부터 금번 수거 작업까지의 사업장별 수거한 폐기물 수거 정보, 사업장별 음식 메뉴 정보 및 식수인원 정보에 대한 누적된 빅데이터 분석을 수행하여, 사업장별 음식 메뉴별 폐기물 배출량을 출력하고, 상기 사업장별 음식 메뉴별 폐기물의 배출량, 금번 수거 작업 이후의 음식 메뉴 일정 계획 정보 및 식수인원 정보에 기초하여 사업장별 일자별 배출될 폐기물의 양을 예측하는 단계, 예측된 사업장별 일자별 폐기물 배출량에 기초하여, 특정 일자의 폐기물의 보관량이 한계 보관 용량에 도달할 것으로 예측되는 적어도 하나 이상의 사업장으로 구성된 수거 스케쥴을 생성하는 단계, 및 폐기물 수거 차량의 출발 위치 및 최종 목적지에 기초하여, 상기 수거 스케쥴에 따른 적어도 하나 이상의 사업장에 대한 폐기물 수거 경로를 산출하여 상기 수거자 단말로 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 폐기물 수거 경로의 산출은, 예측되는 수거할 사업장별 폐기물의 양 및 수거 차량의 폐기물 적재량에 따른 연료 소모량에 추가 기초할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 수거 스케쥴 상의 적어도 하나 이상의 사업장에 대한 수거할 폐기물의 총량이 수거 차량의 적재 한계량을 초과하는 경우, 복수의 수거 차량을 배차할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 복수의 수거 차량은, 차량별 출발 위치 및 최종 목적지에 기초하여, 수거할 폐기물의 총량이 차량별 적재 한계량 범위 내에서 수거할 사업장이 할당되고, 차량별로 폐기물 수거 경로가 산출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 한계 보관 용량은 사업장별 보유하고 있는 폐기물 회수통의 용량 및 개수에 의해 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 한계 보관 용량은 시기에 따라 가변적인 것으로, 상기 적어도 하나 이상의 사업장으로부터 수신된 사업장별 폐기물 수거에 대한 신청 정보에 따라 수거된 시기별 평균 폐기물의 양에 의해 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 수거 차량은, GPS 신호에 기반하여 실시간으로 위치 정보가 파악되며, 수거 차량별 산출된 수거 경로에 따라 수거 차량이 이동하고 있는지 여부 및 수거 스케쥴에 따라 수거 작업이 이루어지고 있는지 여부가 관제될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 수거 차량이 수거 경로를 벗어나거나 또는 수거 스케쥴에 따라 수거 작업이 이루어지지 않는 경우, 상기 수거자 단말을 통해 알림을 통보할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 사업장별 사용자 단말로 상기 사업장별 음식 메뉴별 폐기물 배출량 정보 및 타 사업장의 음식 메뉴 대비 배출되는 폐기물 양을 비교 분석한 폐기물 배출 정보 중 적어도 하나를 출력할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 폐기물 수거 시스템에 있어서, 사용자 단말, 폐기물을 수거하는 수거 차량과 연결된 수거자 단말 및 상기 사용자 단말 및 상기 수거자 단말과 통신 연결된 중앙 서버를 포함하고, 상기 중앙 서버는, 수거자 단말로부터 적어도 하나 이상의 사업장의 폐기물 수거 정보를 수신하고, 사용자 단말로부터 상기 적어도 하나 이상의 사업장으로부터 음식 메뉴 정보 및 식수 인원 정보를 수신하는 정보 수신부, 이전 수거 작업으로부터 금번 수거 작업까지의 사업장별 수거한 폐기물 수거 정보, 사업장별 음식 메뉴 정보 및 식수인원 정보에 대한 누적된 빅데이터 분석을 수행하여, 사업장별 음식 메뉴별 폐기물 배출량을 출력하고, 상기 사업장별 음식 메뉴별 폐기물의 배출량, 금번 수거 작업 이후의 음식 메뉴 일정 계획 정보 및 식수인원 정보에 기초하여 사업장별 일자별 배출될 폐기물의 양을 예측하는 폐기물 정보 분석부, 예측된 사업장별 일자별 폐기물 배출량에 기초하여, 특정 일자의 폐기물의 보관량이 한계 보관 용량에 도달할 것으로 예측되는 적어도 하나 이상의 사업장으로 구성된 수거 스케쥴을 생성하는 수거 스케쥴링부, 및 폐기물 수거 차량의 출발 위치 및 최종 목적지에 기초하여, 상기 수거 스케쥴에 따른 적어도 하나 이상의 사업장에 대한 폐기물 수거 경로를 산출하는 수거 경로 산출부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 사업장별 음식물류 폐기물의 배출량에 대한 빅데이터 정보를 분석하여, 사업장별 폐기물 수거를 위한 수거 스케쥴 및 수거 경로를 설정함으로써, 복수의 사업장의 폐기물을 효율적으로 수거하고 관리할 수 있다.
또한, 폐기물의 양이 많아, 일정 구역 내 수거 차량이 2대 이상 배차된 경우, 수거할 전체 폐기물양, 수거 차량별 수거가능한 폐기물의 적재 한계량을 고려하여, 차량별 수거할 폐기물의 양을 할당하고, 이에 기초하여 차량별 경유해야할 사업장을 설정하여, 제한된 자원을 활용하여 효율적으로 폐기물을 수거할 수 있다.
또한, 사업장별 폐기물의 배출량에 대한 정보는 각 사용자에게 전달하여, 기간별 폐기물 배출량 및 식수인원 분석하여, 사용자에게 예상 식자재 구매량 추천함으로써, 식자재 절약 및 음식물류 폐기물 발생량을 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 수거 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 도 1의 중앙 서버의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 도 1의 고객 관리부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4은 도 2의 폐기물 분석관리부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 도 2에 도시된 수거 경로 산출부를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 폐기물 수거 방법을 개략적으로 설명하는 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 수거 시스템을 설명하기 위한 구성도이다. 도 2는 도 1의 중앙 서버의 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 도 3은 도 1의 고객 관리부를 설명하기 위한 블록도이다. 도 4은 도 2의 폐기물 분석관리부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 폐기물 수거 시스템(1000)은, 음식물류 폐기물(이하, "폐기물"이라 지칭함.)을 배출하는 사업장의 사업주 내지 폐기물 관리자(이하, "사용자"라 칭함.)가 소유하는 사용자 단말(100; 100a 내지 100c), 음식물류 폐기물을 수거하여 폐기물 집하장 또는 폐기물 처리장으로 운반하는 용역업체의 관리자 또는 폐기물 수거 차량을 운행하며 폐기물 수거 시스템 내에서 폐기물을 수거하고자 하는 자(이하, "수거자"라 칭함)가 소유하는 수거자 단말(200), 및 상기 사용자 단말(100; 100a 내지 100c) 및 상기 수거자 단말(200)와 네트워크를 통해 통신하며, 사업장별 누적된 폐기물 데이터를 이용한 빅데이터 분석을 통해 폐기물 수거를 위한 스케쥴링 작업을 수행하고, 수거 차량의 배차 및 수거 차량의 수거 경로를 산출하여 상기 수거자 단말(200)로 전송하는 중앙 서버(300)를 포함한다.
상기 사용자 단말(100)은 상기 폐기물 수거 시스템(1000)을 통해 자신이 소유 내지 관리하는 사업장의 폐기물의 수거를 원하는 사용자가가 소유하고 있는 컴퓨터나 휴대용 단말로서, 사용자가 웹(Web), 앱(Application) 또는 웹앱의 형태로 상기 네트워크(10)를 통해 상기 중앙 서버(300)에 통신 접속하여 회원가입을 수행할 수 있다.
또한, 사용자는 사용자 단말(100)을 통해, 폐기물 수거 방식, 예를 들어, 폐기물 수거 시스템에서 결정되는 수거 스케쥴에 따라 폐기물을 수거할 지, 또는 원하는 시점에 신청을 통해 수거할 지 여부를 선택할 수 있고, 수거된 폐기물의 부피 또는 무게 중 하나의 기준으로 수거 비용을 정산하여, 비용을 결제 및 결제 내역을 확인할 수 있다. 다만, 본 발명의 폐기물 수거 시스템에 회원 가입한 초기 사용자의 경우는, 폐기물 수거 시스템 내 폐기물 배출에 대한 정보가 없으므로, 원하는 시점에 신청을 통해 수거가 이루어지는 방식으로 고정하며, 어느 정도의 데이터가 누적된 이후, 사용자의 선택에 의해 폐기물 수거 방식을 결정하는 것이 바람직하다.
또한, 사용자는 사용자 단말(100)을 통해 폐기물 수거 시마다 배출되는 폐기물의 양 또는 무게에 대한 폐기물 정보를 제공받을 수 있고, 사용자 단말(100)을 통해 음식 메뉴 정보 및 식수 인원 정보를 입력함으로써, 폐기물 수거 시스템 내에서 분석된 예상 식수인원 및 음식 메뉴별 예상 식자재 구매량을 제공받고, 이에 따른 식자재 절약 및 폐기물 발생량의 감소 예상치를 제공받을 수 있다.
상기 수거자 단말(200)은 수거 차량 내 장착되거나, 또는 수거자가 소유하고 있는 컴퓨터나 휴대용 단말로서, 수거자가 웹(Web), 앱(Application) 또는 웹앱의 형태로 상기 네트워크(10)를 통해 상기 중앙 서버(300)에 통신 접속하도록 구성된다. 이하, 편의상, 수거자 단말(200)은 수거자가 소유한 휴대용 단말로 설명하나, 상기 중앙 서버(300)와 직접 통신하는 수거 차량 자체일 수 있으며, 또는 수거 차량 내에 설치되어, 차량의 이상 유무, 연료 소비량 측정 등의 차량 정보를 취득할 수 있는 통신 장비일 수 있다. 상기 수거 차량은 각 사업장별 폐기물 회수통을 수거하는 것을 전제로 하나, 이에 한정되진 않는다.
상기 수거자 단말(200)은 차량 내 부착된 상태에서 상기 폐기물 수거 시스템(1000)의 중앙 서버(300)와 정보를 송수신하도록 구성된다. 예를 들어, 상기 중앙 서버(300)는 수거 차량에 수거 스케쥴에 따라 할당된 스케쥴링된 폐기물 수거 대상인 사업장 정보와 효율적으로 수거를 행할 수 있도록 수거 경로를 산출하여 상기 수거자 단말(200)로 발송한다. 상기 수거자 단말(200)은 수거 차량의 현재 위치를 GPS 신호에 기반하여 상기 중앙 서버(300)로 발송하며, 사업장에서 수거한 폐기물의 양을 부피 또는 무게 단위로 기록하여 상기 중앙 서버(300)로 발송하도록 구성된다. 또한, 수거 경로 전체 또는 구간별 사용된 차량의 연료 정보도 함께 중앙 서버(300)로 전송한다.
상기 수거자 단말(200)로부터 수신된 정보들은 수거 차량별 정보, 사업장별 폐기물 정보, 수거 경로 상의 도로별 교통 정보로 데이터베이스화하고, 상기 중앙 서버(300)에 저장되고 관리된다.
또한, 수거자가 실적에 따라 비용을 지급받는 방식의 폐기물 수거 시스템의 경우, 수거자는 상기 수거자 단말(200)을 통해 작업 시간, 사용된 연료, 작업량 등의 실적을 중앙 서버(300)로 발송할 수 있고, 그에 따른 일당 내지 리워드를 지급받을 수 있다. 즉, 상기 수거자 단말(200)에는 상기 중앙 서버(300)로부터 지급받은 리워드가 표시될 수 있다.
한편, 상기 휴대용 단말은 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, 스마트폰(smartphone), PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communication), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말 등과 같이 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터는 예를 들어, 웹브라우저(WEB Browser)가 탑재된 데스크톱(desktop), 랩톱(laptop), 테블릿 PC(Tablet PC) 등을 포함한다.
또한, 상기 사용자 단말(100) 및 상기 수거자 단말(200)과 상기 중앙 서버(300) 간을 연결하는 네트워크(10)는 근거리 통신망(Local Area Network; LAN), 광역 통신망(Wide Area Network; WAN), 부가가치 통신망(Value Added Network; VAN), 개인 근거리 무선통신(Personal Area Network; PAN), 이동 통신망(mobile radio communication network), Wibro(Wireless Broadband Internet), Mobile WiMAX, HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 또는 위성 통신망 등과 같은 모든 종류의 유/무선 네트워크로 구현될 수 있다.
상기 중앙 서버(300)는 상기 네트워크(10)를 통해 상기 사용자 단말(100) 및 수거자 단말(200)과 통신 접속하도록 구성되어, 상기 사용자 단말(100) 및 수거자 단말(200)로부터 수신된 정보는 사업장별 폐기물 정보, 수거 차량별 정보, 수거 경로 상의 도로별 교통 정보 등으로 데이터베이스화하고, 상기 중앙 서버(300)에 저장되고 관리된다. 상기 데이터베이스화한 정보들은 후술할 폐기물 분석관리부에서 빅데이터 분석을 통해 사업장별 폐기물 배출량 및 수거 일자에 대한 수거 스케쥴을 예측하고, 효과적으로 폐기물을 수거하기 위한 수거 대상인 사업장 리스트를 산출하여 그에 따른 차량을 배차하고, 복수의 차량을 배차하는 경우, 각각의 차량에 대한 작업량을 할당하고, 할당된 사업장의 수거 경로를 산출하도록 구성된다.
이하, 도 2 내지 도 4을 참조하여 본 실시예에 따른 중앙 서버(300)를 상세하게 설명한다.
도 2 내지 도 4을 참조하면, 상기 중앙 서버(300)는 정보 수신부(310), 고객 관리부(320), 수거 차량 관리부(330), 폐기물 정보분석부(340), 수거 스케쥴링부(350), 수거 경로 산출부(360), 수거 정보 관리부(370), 결제처리부(380) 및 정보 출력부(390)를 포함한다.
상기 정보 수신부(310)는, 상기 네트워크(10)를 통해 상기 사용자 단말(100) 및 상기 수거자 단말(200)로부터 정보를 수신하도록 구성된다. 예를 들어, 상기 정보 수신부(310)는, 상기 사용자 단말(100) 및 상기 수거자 단말(200)과 통신하여, 회원가입을 통해 기본 정보를 포함한 고객 정보를 수신하도록 구성된다.
또한, 상기 정보 수신부(310)는, 상기 사용자 단말(100)로부터 사용자가 관리하는 사업장 정보, 예를 들어, 음식 메뉴 정보, 식수인원 정보 등을 수신하고, 또한, 폐기물 수거의 신청을 수신하도록 구성된다. 또한, 상기 수거자 단말(200)로부터 사업장별 수거한 폐기물 정보, 수거 차량 위치 정보, 소비한 연료 정보 등을 수신하도록 구성된다.
상기 고객 관리부(320)는 상기 폐기물 수거 시스템(1000)에서 폐기물의 수거 서비스를 이용하고자 하는 적어도 하나 이상의 사업장의 사용자 및 폐기물 수거를 수행하는 적어도 하나 이상의 수거자를 고객으로 등록하고 관리한다. 예를 들어, 상기 고객 관리부(320)는 사용자의 등록 정보를 저장하고 관리하는 사용자 관리모듈(321), 및 수거자의 등록 정보를 저장하고 관리하는 수거자 관리모듈(323)을 포함할 수 있다.
상기 사용자 관리 모듈(321)은 상기 사용자 단말(100)로부터 입력되는 사용자의 업체명, 관리자명, 연락처, 및 메일 주소 등 기본 정보를 포함하는 사용자 정보를 저장하고 관리하며, 사용자가 회원 가입을 하면, 사용자별로 사용자 식별코드를 부여하고, 입력된 사용자 정보와 매칭하여, 고객 DB에 저장하고 관리한다. 상기 사용자 정보는 상기 기본 정보 외에 후술하는 수거 정보 관리부(370)에서의 폐기물 수거 양에 대한 정보 및 수거된 폐기물의 양에 대해 미리 계약된 기준으로 산출된 비용 및 이에 대한 결제 정보 등을 포함할 수 있다. 또는 이와 달리, 각각의 정보는 수거정보 DB 및 결제정보 DB에 각각 저장되어 관리될 수 있다.
상기 수거자 관리모듈(323)은 상기 수거자 단말(200)로부터 입력되는 수거자의 업체명, 성명, 보유하고 있는 차량 정보, 차량별 적재 한계량, 차량 대수 정보, 주소, 관리 지역 정보, 연락처, 및 메일 주소 등 기본 정보를 포함하는 수거자 정보를 저장하고 관리하며, 수거자가 회원 가입을 하면, 수거자별로 식별코드를 부여하고, 입력된 수거자별 정보와 매칭하여, 고객 DB에 저장하고 관리한다. 상기 수거자 정보에는 후술하는 수거 차량 관리부에서 각각의 수거 차량에 대해 관리하는 정보가 매칭되어 저장되며, 해당 정보의 분석을 통해 수거자의 특성 정보가 더 저장되어 관리될 수 있다.
또한, 수거자 관리 모듈(323)은 수거자별로 폐기물을 수거한 실적 정보를 저장하고 관리하며, 실적에 기초한 보상을 리워드 정보로서 저장하고 관리할 수 있다. 해당 리워드 정보는 금액 정보일 수 있으며, 리워드 보상 처리를 위해 별도의 계좌번호 정보가 더 추가될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 고객 관리부(320)가 사용자 및 수거자를 고객 DB에 저장하고 관리하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며, 각각 별도의 DB를 통해 관리할 수도 있다. 또한, 본 실시예는 사용자 및 수거자를 구분해서 서로 다른 모듈에서 정보를 관리하는 것을 예로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 고객 관리부(320)는 고객을 구분없이 등록하고 통합하여 관리할 수도 있다. 이 경우, 상기 고객 관리부(320)는, 사용자 및 수거자가 상기 중앙 서버(300)로 접속하고 로그인을 수행하면, 접속한 자가 고객인지 여부를 확인하고, 고객임을 확인하면, 접속한 자가 사용자인지 또는 수거자인지 여부에 따라, 그에 대응되는 서비스를 제공받도록 사용자 단말(100) 및 수거자 단말(200)에 표시되는 인터페이스를 전환시킬 수도 있다.
상기 수거 차량 관리부(330)는 수거자 단말(200)을 통해 수거자가 운행하는 수거 차량을 관제하고, 수거자 단말(200)로부터 수신되는 사업장별 수거한 폐기물 정보 및 수거 차량의 운행과 관련된 각종 운행 정보를 수신하여 관리하도록 구성된다. 상기 각종 정보들은 수거 차량별로 차량 식별코드를 부여하고, 수거자 정보와 매칭하여, 저장하고 관리된다.
예를 들어, 상기 수거 차량 관리부(330)는 GPS 신호에 기반하여 실시간으로 수거 차량의 위치 정보를 파악하며, 차량별 산출된 수거 경로에 따라 수거 차량이 이동하고 있는지 여부 및 정해진 스케쥴에 따라 작업이 이루어지고 있는지 여부를 관제할 수 있다. 만약, 수거 차량이 수거 경로를 벗어나거나 또는 정해진 스케쥴에 따라 작업이 이루어지지 않는 경우, 후술하는 정보 출력부를 통해 수거자에게 수거자 단말로 알림을 통보할 수 있다. 또한, 상기 수거 차량 관리부(330)는 GPS 신호에 기반한 사업장별 위치 유지 시간에 기초하여, 작업시간을 추출하여 관리할 수 있다.
상기 수거 차량 관리부(330)는 후술하는 수거 스케쥴링부에서 수거할 사업장에 대한 수거 스케쥴을 생성하면, 상기 수거 스케쥴에 따라 폐기물을 수거할 수거 차량을 배차하도록 구성된다. 상기 배차는 수거 차량의 대기 위치 및 수거할 폐기물을 하차할 폐기물 집하장 또는 처리장의 위치를 기초로 한다. 또한, 균등 배차를 위해 일정 기간 배차 횟수를 고려하거나, 또는 사업장별 작업량을 고려하여 수거 시 가용할 수 있는 수거 인력 등을 고려할 수도 있다.
또한, 용역업체별 관리하는 구역이 있거나, 또는 사업장별 특정 용역업체와 계약관계에 있는 경우, 상기 수거 스케쥴에 따라 특정 구역 또는 특정 사업장에 대해서는 상기 특정 용역업체에 배차를 하도록 통보한다. 이와 달리, 사업장이 구역별 또는 계약관계에 따라 별도의 용역업체를 지정하지 않는 경우, 상기 수거 차량 관리부(330)가 생성한 수거 스케쥴에 따라 적합한 수거 차량을 배차하도록 구성한다.
또한, 상기 수거 차량 관리부(330)는 수거 차량별 차량 데이터를 수신하여, 현재의 연료량, 및 수거 경로에 따라 전체 및 구간별 폐기물 수거에 소요된 연료량을 수신하여 관리할 수 있으며, 또한, 운행 기록과 이에 대한 빅데이터 분석에 기초하여 최저의 연료량 소모를 위한 운행 가이드를 수거 차량에 통보할 수 있으며, 수거 경로에 따라 폐기물을 수거하는데 있어 필요한 최소의 연료량을 상기 수거자 단말(200)에 통보할 수 있다.
예를 들어, 빅데이터 분석은 수거 차량으로부터 가속페달, rpm 및 연료소비를 포함하는 3D 분석 그래프와, 엔진 속도와 주행량을 포함하는 2D 분석 그래프 중 어느 하나 이상을 제공하는 방식으로 수행될 수 있다. 3D 분석 그래프는 가속페달, rpm 및 연료소비에 각각의 좌표축을 할당하고, 3축 좌표 값의 매칭에 따라 3D 막대를 도시하고, 2D 분석 그래프는 엔진 속도와 주행량에 각각의 좌표축을 할당하고, 2축 좌표 값의 매칭에 따라 2D 도트를 도시할 수 있다.
2D 분석 그래프의 다른 실시예로, 수거 차량의 종류에 따른 차량 속도는 차량 속도 주행 특성 분석 예시와 같이, 차량 속도와 비율에 각각의 좌표축을 할당하고 2축 테이블에 따라 2D 막대를 도시할 수 있다. 또한, 엔진 속도 연료량은, 엔진 속도와 주행량에 각각의 좌표축을 할당하고, 2축 좌표 값의 매칭에 따라 2D 도트를 도시하며, 수거자의 주행 습관을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 수거 차량별 주행 데이터와 폐기물 수거 시스템에 가입된 타 수거 차량의 주행 데이터를 비교 분석하고, 해당 결과에 기초하여 특정 수거 차량의 수거자의 주행 습관에 대한 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 타 수거 차량의 주행 데이터가 DB에 대량 저장되어 있고, 특정 수거 차량의 주행 데이터가 폐기물 수거 시스템에 입력되면 폐기물 수거 시스템은 DB에서 특정 수거 차량의 주행 데이터에 근접한 타 수거 차량의 주행 데이터를 검색해서 타 수거 차량의 주행 데이터를 이용하여 분석된 타 수거 차량의 주행 습관을 특정 수거 차량 수거자의 주행 습관으로 예측할 수 있다.
또한, 수거 차량 관리부(330)는 차량 관리, 데이터 관리, 주행 데이터 분석, 차량 이동 경로, 위치 확인을 등의 관제 정보를 관리하는 동시에, 폐기물 수거 기록에 대한 차량별 퍼포먼스 정보를 후술하는 폐기물 정보분석부(340)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 폐기물이 차량에 많이 적재된 경우, 수거 차량의 전체적인 무게가 증가하기 때문에, 그 만큼 수거 차량의 퍼포먼스가 떨어질 수밖에 없으며, 따라서, 이에 대한 빅데이터 분석을 통해 적재된 폐기물의 양 대비 이동 경로에 따른 연료 소모량에 기초하여 후술하는 수거 경로 산출부가 차량별 폐기물 수거를 위한 수거 경로를 산출할 수 있다.
아울러, 추가적으로, 상기 수거 차량 관리부(330)는 수거 차량 정보를 획득하여, 차량의 소모품 관리 및 정비 연계 서비스, 또한, 메시지 알림을 통해 엔진 오일 교환 메시지를 수거자에게 표시하고, 정비소 안내 검색 창을 띄우고, 수거 차량을 가까운 정비소로 안내할 수도 있다. 본 실시예에서는 수거 차량 운행 관련한 분석 정보는 수거 차량 관리부(330)에서 수행되는 것을 예로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 별도의 모듈 또는 후술라는 폐기물 정보분석부(340)의 빅데이터 분석부(343)에서 수행될 수도 있다.
상기 폐기물 정보분석부(340)는 이전 수거 작업으로부터 금번 수거 작업까지의 사업장별 수거한 폐기물 수거 정보, 사업장별 음식 메뉴 정보 및 식수인원 정보에 대한 누적된 빅데이터 분석을 수행하여, 사업장별 음식 메뉴별 폐기물 배출량을 출력하고, 상기 사업장별 음식 메뉴별 폐기물의 배출량, 금번 수거 작업 이후의 음식 메뉴 일정 계획 정보 및 식수인원 정보에 기초하여 사업장별 일자별 배출될 폐기물의 양을 예측하도록 구성된다. 상기 폐기물 정보분석부(340)는 정보 수집부(341), 빅데이터 분석부(343) 및 폐기물 양 예측부(345)를 포함한다.
상기 정보 수집부(341)는 상기 사용자 단말(100)로부터 수신하여 상기 고객 관리부(320)에서 관리되는 사업장별 음식 메뉴 정보, 식수인원 정보, 및 사용자 단말을 통해 폐기물 수거에 대한 신청 정보를 수집하고, 상기 수거자 단말(200)로부터 수신하여, 후술하는 수거정보 관리부에서 관리되는 사업장별 수거한 폐기물 부피 또는 무게에 대한 정보 및 수거 작업에서 소요된 시간을 수집한다. 또한, 상기 정보 수집부(341)는 폐기물 수거 작업 및 그 절차 상 발생되는 정보를 사용자 단말 또는 수거자 단말로부터 수집할 수 있다.
상기 수집한 정보는 통합 데이터베이스에 자동 저장될 수 있으며, 전체 수거한 폐기물의 정보로부터 사업장별 폐기물 정보를 구분할 수 있으며, 장애 발생 시 복구를 위한 대용량 저장 장치인 NAS로 백업을 유지할 수 있다.
상기 빅데이터 분석부(343)는 상기 정보 수집부(341)에서 수집한 데이터에 기초하여 사업장별 수거된 폐기물 정보를 분석한다. 음식 폐기물은 사업장에 비치된 폐기물 회수통에 매 식사 타임 후, 누적되어 보관되고 있으나, 매 타임에 맞춰 폐기물을 수거할 수는 없기 때문에, 음식 메뉴와 식수 인원 대비 폐기물의 배출량을 정확하게 예측할 수 없다. 따라서, 본 발명의 빅데이터 분석부는, 이전 수거가 이루어진 날부터 다음 수거가 이루어진 날까지의 기간별 수거한 폐기물 양에 기초하여, 해당 기간 동안 음식 메뉴와 식수인원을 고려하여 사업장별 음식 메뉴 및 식수 인원 대비 배출되는 폐기물 양을 예측하는 것을 목적으로 한다. 통상 사업장 별 음식 메뉴는 반복되며, 식수인원 역시 큰 변화없이 일정 수치로 유지되는 경향이 있다. 따라서, 상기 빅데이터 분석부(343)는 기간별 수거한 폐기물의 양의 차이를 산출하고, 기간별 중복되는 음식 메뉴와 식수인원 및 차이나는 음식 메뉴 정보 및 식수 인원 정보를 통해 원인을 추적하고, 종국적으로 사업장별 음식 메뉴별 평균 폐기물 배출량을 산출하도록 구성된다. 또한, 일자별 폐기물의 평균 배출량을 출력할 수 있으며, 이 때, 상기 일자별 폐기물의 평균 배출량을 음식 메뉴별 폐기물의 배출량을 이용하여 오차 범위 내로 수정할 수 있다.
한편, 분석된 사업장별 폐기물 정보는 각 사용자에게 전달하고, 사용자에게 예상 식자재 구매량 추천함으로써, 식자재 절약 및 폐기물 발생량을 개선할 수 있다. 또한, 음식 메뉴별 배출되는 폐기물 양을 제공함으로써, 사용자가 음식 메뉴 일정 계획을 짤 때, 해당 정보를 기초할 수 있도록 한다. 이에 따라, 폐기물 발생량을 크게 개선할 수 있다. 또한, 폐기물 수거 시스템에 가입된 타 사업장의 음식 메뉴 대비 배출되는 폐기물 양을 비교 분석하고, 해당 결과에 기초하여 특정 사업장의 폐기물 배출 정보를 제공할 수 있다. 이에 따라 사용자로서는, 음식 메뉴의 식재료 또는 질적인 개선에 도움을 받을 수 있다.
또한, 상기 빅데이터 분석부(343)는 후술하는 폐기물 양 예측부(345)에서 예측한 폐기물 양을 기초로 실제 수거한 폐기물 양을 비교 분석하여, 폐기물 양 예측의 오차를 산출하고, 원인을 분석하도록 구성된다. 예를 들어, 특정의 음식 메뉴가 새롭게 추가된 경우, 또는 식수인원이 크게 증가한 경우, 그에 의해 예측가능한 원인을 분석하고, 또는 음식 메뉴 또는 식수 인원이 기존과 동일함에도 수거한 폐기물의 양이 예측된 양 대비 오차 범위를 벗어나는 경우에는, 그 결과를 사용자에게 통보하여, 개선된 사항에 대한 정보를 취득하고, 일시적인 현상인지 또는 향후 분석에 반영할지 여부를 결정한다. 예를 들어, 사용자가 식자재 절약을 위해 식자재구성을 변경하는 등에 대한 결과인 경우, 향후 분석에 반영하도록 한다.
상기 빅데이터 분석부(343)는 데이터 처리를 담당하는 수집/저장, 처리기를 포함할 수 있으며, 빅데이터 플랫폼을 활용하여 고속처리를 수행할 수 있다. 데이터베이스로부터 분산저장소에 정보를 저장하고 고속처리를 위한 데이터 인식 및 전처리 기능과 정보 추출을 위한 질의문 생성 기능인 빅데이터 처리 기능을 수행하여 정보를 분석할 수 있다. 빅데이터 분석부(343)는 모니터링 모듈을 포함할 수 있으며, 통합운영관리에 대한 대시모드를 제공하며 실시간으로 수집정보를 구분하여 화면을 구성할 수 있다. 예를 들어, 상기 빅데이터 분석부(343)는 수거 차량의 수거자 단말로부터 수신하는 사업장별 수거한 폐기물의 양을 실시간으로 모니터링할 수 있다.
또한, 빅데이터 분석부(343)는 업무별 상세 모듈을 포함할 수 있으며, 폐기물 수거 작업 및 그 절차 상 발생되는 정보, 예를 들어, 폐기물 수거 작업 시간, 가용가능한 수거 차량 대수, 수거 차량의 폐기물 적재량에 따른 연료 소모량, 사업장별 폐기물 회수통의 개수, 폐기물 회수통의 용량, 작업 시간 정보, 대형 사업장의 경우, 폐기물 회수통이 분산되어 있는 경우, 그에 따른 추가 작업 시간 정보, 수거 경로 설정에 있어 시간별 교통 정보, 특정 경로 이동에 따른 연료 소모 정보 등을 분석할 수 있다. 상기 빅데이터 분석부(343)는, 상기 정보에 기초하여 최소의 연료 소모를 전제하는 선정된 사업장의 수거 경로를 분석한다.
예를 들어, 빅데이터 분석은 수거 차량으로부터 사업장 별 수거 순서를 시뮬레이션하면서, 효율적인 수거 경로 정보를 포함하는 3D 분석 그래프와, 또는 2D 분석 그래프 중 어느 하나 이상을 제공하는 방식으로 수행될 수 있다. 3D 분석 그래프는 각각의 정보를 좌표축을 할당하고, 3축 좌표 값의 매칭에 따라 3D 막대를 도시하고, 2D 분석 그래프 역시 각각의 정보에 좌표축을 할당하고, 2축 좌표 값의 매칭에 따라 2D 도트를 도시할 수 있다.
이에 따라, 상기 빅데이터 분석부(343)는, 시뮬레이션 및 각종 누적된 데이터에 기초하여, 수거 작업을 위한 수거 스케쥴 설정 및, 수거 스케쥴에 따른 차량 배차, 배차된 차량별 수거할 폐기물 양 할당, 폐기물 수거를 위한 경로 설정 등에 대한 최적의 값을 산출하도록 구성된다. 빅데이터 분석부(343)는 래듀스 기법을 활용하여 in-memory 기반의 분산/병렬처리(마스터 및 슬래이브 역할을 담당하는 다수 서버를 구성)를 수행할 수 있다.
상기 폐기물 양 예측부(345)는, 상기 빅데이터 분석부(343)에서 산출된 사업장별 음식 메뉴별 평균 폐기물 배출량에 기초하여, 사용자로부터 입력되는 음식 메뉴 일정 계획 정보 및 예상 식수 인원 정보로부터 사업장별 일자별 배출될 폐기물 양을 예측하도록 한다.
구체적으로, 상기 폐기물 양 예측부(345)는 사업장별 배출된 폐기물이 수거 차량에 의해 수거되면, 배출된 폐기물의 양을 리셋(reset)하며, 만약 수거된 양이 예측된 양과 오차 범위를 벗어날 정도의 차이가 있는 경우, 원인 분석을 위해 해당 정보를 빅데이터 분석부(343)로 전송한다. 또한, 다음 수거일의 스케쥴을 생성하기 위하여, 사업장별로 일자별 폐기물 배출량을 예측한다.
즉, 본 실시예에 따른 폐기물 수거 시스템(1000)은, 사업장별 수거된 음식물류 폐기물의 양에 대한 빅데이터 정보를 분석하여, 사업장별 배출될 폐기물의 양을 예측함으로써, 복수의 사업장의 폐기물을 효율적으로 수거하고 관리할 수 있다.
상기 수거 스케쥴링부(350)는 상기 빅테이터 분석부(343)에서의 데이터 분석 결과에 기초하여, 사업장별 폐기물 수거 스케쥴을 설정하도록 구성된다. 예를 들어, 상기 수거 스케쥴링부(350)는 예측된 사업장별 일자별 폐기물 배출량에 기초하여, 이전 수거 일자로부터 다음 수거 일자를 설정하도록 한다. 일정 구역 내에 특정 용역업체가 여러 사업장을 관할하는 경우, 사업장별 규모, 사업장별 폐기물의 배출량, 사업장별 폐기물의 한계 보관 용량, 작업시간 등이 서로 다를 수밖에 없다.
예를 들어, 특정 사업장의 일별 폐기물의 배출량이 다른 사업장에 비해 월등히 많은 경우, 특정 사업장의 폐기물 한계 보관 용량의 도달 시점에 폐기물 수거를 행할 경우, 수거 차량의 수거가능한 폐기물의 적재 한계량을 고려할 때, 특정 사업장 외에 다른 사업장의 폐기물은 수거가 불가능하게 된다. 따라서, 다른 사업장의 일별 폐기물의 배출량도 고려하여, 수거 대상이 되는 사업장별 폐기물의 총합이 수거차량의 적재 한계량 내에 있도록 수거 스케쥴을 생성한다. 즉, 상기 수거 스케쥴링부(350)는 예측된 사업장별 일자별 폐기물 배출량에 기초하여, 특정 일자의 폐기물의 보관량이 한계 보관 용량에 도달할 것으로 예측되는 적어도 하나 이상의 사업장으로 구성된 수거 스케쥴을 생성한다. 여기서, 상기 한계 보관 용량은 사업장별 보유하고 있는 폐기물 회수통의 용량 및 갯수의 곱에 의해 결정되며, 또는 각 회수통 별 일정 수준의 여유 공간(용량)을 뺀 나머지 용량으로 결정될 수도 있다.
즉, 상기 수거 스케쥴링부(350)는 사업장별 폐기물 한계 보관 용량의 도달 시점 전에 수거 대상이 되는 사업장을 선정하여 수거 스케쥴을 생성한다. 예를 들어, 상기 수거 스케쥴링부(350)는 일정 구역 내 사업장 리스트가 x축에 나열되고, y축에 예측되는 일별 폐기물 배출량이 누적되는 그래프를 도시하여 관리할 수 있다. 상기 그래프는 사업장별 폐기물 배출량이 누적되어 표시되며, 이 때, 수거 차량이, 50L의 용량을 갖는 폐기물 회수통을 기준으로 할 때, 약 20개를 회수통의 수거가 가능한 1톤의 적재 한계량을 갖고 있는 경우, 1톤 만큼의 범위에서 예측된 누적된 폐기물을 배출한 사업장들을 선정하도록 한다.
예를 들어, 특정 일자에 예측되는 누적된 제1 사업장의 폐기물 양이 0.3 톤이고, 제3 사업장의 폐기물이 0.4톤이고, 제4 사업장의 폐기물이 0.3톤일 때, 특정 일자를 수거일자로 정하고, 1톤 내의 범위인 제1 사업장, 제3 사업장 및 제4 사업장을 수거 대상인 사업장으로 선정한다. 물론, 이때, 선정된 사업장 중 적어도 하나 이상은 폐기물 한계 보관 용량에 미리 정해진 범위 내에 도달했을 것을 요한다. 예를 들어, 제1 사업장, 제3 사업장 및 제4 사업장 모두 한계 용량이 1톤임에도 불구하고, 빈번하게 폐기물 수거를 행하면, 수거 작업을 수행하는 인력비용 면에서 효율이 떨어지며, 그만큼 수거 차량을 많이 운행시켜야 하기 때문에, 연료 소모가 클 수밖에 없기 때문이다. 따라서, 사업장별 한계 보관 용량을 기초로, 일정 범위 내에 있는 사업장을 기준으로 수거 대상인 사업장을 선정한다. 예를 들어, 앞선 예에서, 제1 사업장과 제3 사업장이 한계 보관 용량에 인접한 상태라면, 수거 대상으로 우선 선정하고, 제1 사업장 및 제3 사업장을 기초로 위치 정보, 작업 시간, 소모될 연료 정보 등을 고려하여, 수거 차량의 적재 한계량을 채우기 위한 제5 사업장을 선정할 수 있다.
예를 들어, 한계 용량에 도달한 특정 사업장을 기준으로 하여, 수거 스케쥴을 설정하되, 한계 용량에 미치진 않았으나, 해당 특정 사업장과 인접하거나, 또는 그 배출된 폐기물을 수거할 때, 수거 차량의 적재 한계량 범위 내인 사업장들을 추가하는 방식으로 수거 스케쥴을 생성할 수 있다. 이때, 기준이 되는 특정 사업장은 일정 규모 이상으로, 폐기물 배출량의 한계 용량이 일정 기준 이상인 사업장, 또는 다른 사업장 대비 거리상으로 멀리 떨어져 있는 사업장 등일 수 있다.
또한, 폐기물의 수거는 모든 사업장에 누적된 폐기물이 동일 일자에 이루어지는 것, 즉 동일 일자에 리셋되는 것을 전제로 하지 않는다. 또한, 동일 주기일 것을 전제로 하지 않는다. 즉, 한계 보관 용량 대비 폐기물 배출량이 적은 사업장의 경우, 상대적으로 수거 주기가 길 수 있으며, 한계 보관 용량 대비 폐기 배출량이 많은 사업장의 경우는 수거 주기가 짧을 수 있다.
한편, 상기 한계 보관 용량은 시기에 따라 가변될 수 있다. 통상은 사업장별 보유하고 있는 폐기물 회수통의 용량 및 갯수에 의해 결정되나, 부패가 심한 여름의 경우는, 폐기물 회수통의 용량 및 갯수에 상관없이 낮은 범위로 설정될 수 있다. 또한, 상기 한계 보관 용량은 동일한 폐기물 회수통의 용량 및 갯수를 보유한다고 하더라도, 사업장별로 달리 관리될 수 있다. 예를 들어, 상기 한계 보관 용량은 사업장별 폐기물 수거 시스템에 가입한 초기 단계에서 사용자 단말을 통해 수신하는 폐기물 수거에 대한 신청 정보에 기초하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 폐기물 회수통의 용량이 50L라고 할 때, 시기에 따른 폐기물 수거에 대한 신청 정보에 따라 수거한 폐기물의 양이 평균 40L인 경우, 40L을 한계 보관 용량으로 설정하여 해당 사업장을 관리할 수 있다. 즉, 상기 한계 보관 용량은 사업장별 폐기물 수거에 대한 신청 정보에 따라 수거된 시기별 평균 폐기물의 양에 의해 결정될 수 있다.
또한, 상기 수거 스케쥴링부(350)는. 상기 수거 스케쥴 상의 적어도 하나 이상의 사업장에 대한 수거할 폐기물의 총량이 수거 차량의 적재 한계량을 초과하는 경우, 복수의 수거 차량을 배차한다. 구체적으로, 폐기물 수거 대상인 사업장의 수가 일정 이상인 경우, 또는 수거할 폐기물의 양이 수거 차량의 적재 한계량을 초과하는 경우, 또는 이동 시간 및 수거 작업 시간의 총합이 정해진 하루 일과를 초과하는 경우, 수거 차량의 배차를 2 대 이상으로 지정할 수 있다. 즉, 상기 수거 스케쥴링부(350)는 빅데이터 분석 결과에 기초한 가용가능한 수거 차량의 대수를 고려하여, 폐기물 수거를 위한 수거 스케쥴을 설정할 수 있다. 구체적으로, 수거할 폐기물 양 대비, 가용가능한 수거 차량이 적은 경우, 수거 주기를 짧게 하고, 수거할 폐기물 양 대비, 가용가능한 수거 차량이 많은 경우, 수거 주기를 길게 조절할 수 있다.
상기 수거 경로 산출부(360)는 수거할 사업장이 선정되면, 수거 차량의 출발 위치 및 최종 목적지를 고려하여, 수거 차량이 폐기물을 수거할 수거 경로를 산출하도록 구성된다. 이 때, 상기 수거 경로 산출부(360)는 상기 빅데이터 분석부(343)에서의 예측되는 사업장별 수거할 폐기물의 양 및 적재한 폐기물의 무게에 따른 연료 소모 양, 이동 거리에 따른 연료 소모 양 정보에 기초한 데이터 분석 결과에 기초하여, 최적의 수거 경로를 산출하도록 구성된다. 한편, 최종 목적지는 폐기물이 처리되는 폐기물 처리장, 또는 폐기물 처리장까지 운반하기 전에 일정 양의 폐기물을 쌓아두는 집하장을 포함한다.
한편, 상기 집하장 및 폐기물 처리장은 폐기물을 수거하는 관할 구역 내에 지정된 업체에 의해 운영될 수 있으며, 수거 차량과 계약된 특정의 업체일 수 있다. 또는, 이와 달리 본 발명의 폐기물 수거 시스템인 플랫폼에 등록된 업체일 수 있다. 이 경우, 집하장 또는 폐기물 처리장으로서는, 폐기물 보관 또는 처리 무게에 따른 비용 단가를 입력하여 플랫폼에 참여할 수 있고, 수거자로서는 집하장 또는 폐기물 처리장까지의 이동량에 따른 연료소모 및 보관 및 처리 비용 단가를 고려하여 원하는 집하장 또는 폐기물 처리장을 선택할 수 있다. 또는 이와 달리, 본 발명의 폐기물 수거 시스템에서 이들로부터 입력된 정보를 포함시킨 빅데이터 분석을 통해, 수거 차량별 사업장 할당 및 수거 경로를 산출할 수도 있다.
또한, 상기 수거 경로 산출부(360)는 수거할 사업장이 선정되고, 수거 차량의 배차가 2 대 이상인 경우, 차량별 적재 한계량, 차량별 출발 위치 및 최종 목적지를 고려하여, 수거할 사업장을 할당하고, 차량별 폐기물을 수거할 수거 경로를 산출하도록 구성된다. 즉, 차량별 수거할 사업장별 예측되는 폐기물 배출량의 합계는 차량별 적재 한계량 범위 내로 할당된다. 이와 관련하여, 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.
도 5는 도 2에 도시된 수거 경로 산출부를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5를 참조하면, 차량별 할당된 사업장, 수거 경로가 도시된다. 차량별 할당된 사업장은 예측되는 폐기물 배출량의 합계가 차량별 적재 한계량 범위 내인 것을 전제로 하며, 상기 적재 한계량은 수거 차량마다 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 수거 차량의 경우, 제1 사업장, 제3 사업장 및 제4 사업장이 할당되고, 제2 수거 차량의 경우, 제2 사업장 및 제5 사업장이 할당될 수 있으며, 추가 사업장이 있는 경우, 제3 수거 차량 등이 더 배차될 수 있다. 이 때, 예측되는 각 사업장별 수거할 폐기물의 양 및 적재한 폐기물의 무게에 따른 연료 소모 양, 이동 거리에 따른 연료 소모 양 정보에 기초한 데이터 분석 결과에 기초하여, 최적의 수거 경로를 산출하도록 구성된다. 즉, 제1 수거 차량의 경우는 제1 사업장, 제3 사업장 및 제4 사업장 순으로 폐기물 수거를 진행하고, 제2 수거 차량의 경우는 제2 사업장 및 제5 사업장 순으로 폐기물 수거를 진행하도록 경로가 설정된다.
또한, 상기 수거 경로에는 사업장별 수거 작업 시간 및 각 사업장으로의 이동 시간 정보가 포함된 수거 time-line 정보가 포함될 수 있다. 예를 들어, 도 5를 기준으로, 사업장 별 박스의 길이는 작업 시간을 나타내며, 사업장 별 박스 간의 거리는 이동 시간을 나타낸다. 상기 사업장별 수거 작업 시간은, 상기 빅데이터 분석부(343)에서의 분석되는 사업장별 수거한 폐기물의 양 및 수거 작업 시간 정보에 기초한 데이터 분석 결과에 기초하여, 예측되는 수거할 폐기물 양 대비 예측되는 수거 작업 시간을 산출하여, 표시할 수 있고, 또한, 상기 각 사업장으로의 이동 시간은 시간별 교통 상황을 분석한 결과에 따라 특정 시간에 사업장 간의 이동 경로에 따른 이동 시간을 산출할 수 있다.
본 발명의 폐기물 수거 시스템의 관리자는 도 5에 도시된 예시도표를 통해 수거 차량의 위치 및 일정의 진행 정도를 모니터링할 수 있으며, 상기 폐기물 수거 시스템은 수거 차량의 GPS 위치 정보와 별도로 수거 차량의 작업 진행 상황을 실시간으로 수신하여, 정보 분석을 행할 수 있다. 즉, 본 발명의 폐기물 수거 시스템(1000)은, 폐기물의 양이 많아, 수거 차량이 2대 이상 배차된 경우, 수거할 전체 폐기물양, 수거 차량별 수거가능한 폐기물의 적재 한계량을 고려하여, 차량별 수거할 폐기물을 할당하고, 이에 기초하여 차량별 경유해야할 사업장을 설정함으로써, 제한된 자원을 활용하여 효율적으로 폐기물을 수거할 수 있다.
상기 수거 정보 관리부(370)는, 사업장 별로 폐기물이 수거된 일자, 수거된 폐기물에 대한 정보를 누적하여 저장하여 관리하도록 구성된다. 이에 따라, 해당 정보에 기초하여, 수거된 폐기물의 부피 또는 무게 중 하나의 기준으로 수거 비용을 정산하여, 비용을 청구할 수 있다. 또한, 해당 정보에 기초하여, 사업장별 폐기물 배출량 추이를 분석한 보고서를 사용자에게 제공한다.
상기 수거 정보 관리부(370)는, 후술하는 결제처리부(380)에서의 결제 처리를 통해 결제 대행사 서버로부터 결제 성공 신호를 받으면, 당해 신호를 전달받고, 결제를 한 사업장과 매칭시켜 결제된 수거된 폐기물 정보를 저장하고 관리하도록 행하도록 구성된다.
상기 결제처리부(380)는 상기 수거 정보 관리부(370)에서 관리하는 사업장별 수거된 폐기물에 대한 사용자의 결제를 처리하도록 구성된다. 즉, 상기 결제처리부(380)는 사용자의 결제를 지원하는 구매결제창을 사용자 단말에 출력하고, 사용자에 의해 결제가 이루어지면, 이에 대한 처리를 진행한다. 예를 들어, 사용자는 확정된 수거된 폐기물 중 선택에 의해 일부만을 결제할 수도 있다.
또한, 상기 결제처리부(380)는, 사용자의 결제 요청이 있으면, 결제 대행사의 서버와 통신하도록 구성된다. 상기 결제 대행사 서버는, 예를 들어, 카드사, 휴대폰 폰빌 등의 서버 또는 별도 제휴한 통신사의 서버일 수 있다. 사용자는 상기 결제처리부(380)를 통해, 수거된 폐기물에 대해 사업장별 계약한 비용 기준, 예를 들어, 무게 단위 또는 부피 단위로 결제를 할 수 있으며, 또는 정해진 기간별로 정기적으로 결제를 할 수도 있다.
예를 들어, 상기 결제처리부(380)는, 결제 대행사와 제휴하여 사용자 단말(100)로부터의 인증 또는 결제 요청이 있을 때, 결제 대행사의 서버와 연동된 클라이언트 프로그램과 에이피아이(API) 등을 통하여 인증 또는 결제 정보를 결제 대행사의 서버로 전송하여, 결제 대행사의 서버에서 인증 및 결제 절차를 수행하고, 인증 및 결제 절차가 완료되면 해당 결제 대행사 서버에 고객의 식별코드(사용자 고유 식별키), 사용자가 결제한 폐기물 정보, 결제 금액, 결제 시간 등의 인증 또는 결제 정보가 저장된다. 상기 결제처리부(380)는 이러한 인증과 결제 성공 신호를 받아, 고객 DB 또는 별도의 결제 정보 DB에 동일한 정보를 저장시킨다.
상기 정보 출력부(390)는, 상기 네트워크(10)를 통해 상기 사용자 단말(100) 및 상기 수거자 단말(200)로 정보를 출력하도록 구성된다. 예를 들어, 상기 정보 출력부(390)는, 사업장별 폐기물의 배출량에 대한 정보를 각 사용자에게 전달하여, 기간별 폐기물 배출량 및 식수인원 분석하여, 사용자에게 예상 식자재 구매량 추천정보를 상기 사용자 단말(100)에 제공할 수 있다.
또한, 상기 정보 출력부(390)는, 수거자별로 폐기물을 수거한 실적 정보 및 실적에 기초한 보상을 리워드 정보를 상기 수거자 단말(200)로 출력할 수 있다. 또한, 상기 정보 출력부(390)는 사용자로 하여금 결제가 이루어지면, 해당 결제 정보를 상기 사용자 단말(100)로 출력하고, 수거자별 리워드를 지급한 경우, 이에 대한 정보를 상기 수거자 단말(200)로 출력할 수 있다.
즉, 본 실시예에 따른 폐기물 수거 시스템(1000)은, 사업장별 폐기물의 배출량에 대한 정보는 각 사용자에게 전달하여, 기간별 폐기물 배출량 및 식수인원 분석하여, 사용자에게 예상 식자재 구매량 추천함으로써, 식자재 절약 및 음식물류 폐기물 발생량을 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 폐기물 수거 방법을 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 빅데이터 기반의 폐기물 수거 방법은, 사업장 별 폐기물 수거 정보를 수신하는 단계(S100); 음식 메뉴 정보 및 식수 인원 정보를 제공받는 단계(S200); 빅데이터 분석에 기반하여 사업장별 배출될 폐기물 양을 예측하는 단계(S300); 사업장별 수거 스케쥴을 생성하는 단계(S400); 수거 스케쥴에 따른 적어도 하나 이상의 사업장에 대한 수거 경로를 생성하는 단계(S500)를 포함한다.
사업장 별 폐기물 수거 정보를 수신하는 단계(S100)에서는, 수거자 단말(200)을 통해 수거자가 운행하는 수거 차량을 관제하고, 수거자 단말(200)로부터 수신되는 사업장별 수거한 폐기물 정보 및 수거 차량의 운행과 관련된 각종 운행 정보를 수신하도록 구성된다.
예를 들어, GPS 신호에 기반하여 실시간으로 수거 차량의 위치 정보를 파악하며, 차량별 산출된 수거 경로에 따라 수거 차량이 이동하고 있는지 여부 및 정해진 스케쥴에 따라 작업이 이루어지고 있는지 여부를 관제할 수 있다. 만약, 수거 차량이 수거 경로를 벗어나거나 또는 정해진 스케쥴에 따라 작업이 이루어지지 않는 경우, 후술하는 정보 출력부를 통해 수거자에게 수거자 단말로 알림을 통보할 수 있다. 또한, GPS 신호에 기반한 사업장별 위치 유지 시간에 기초하여, 작업시간을 추출하여 관리할 수 있다.
또한, 상기 수거자 단말(200)로부터 사업장별 수거한 폐기물 부피 또는 무게에 대한 정보 및 수거 작업에서 소요된 시간을 수집한다. 또한, 폐기물 수거 작업 및 그 절차 상 발생되는 정보를 사용자 단말 또는 수거자 단말로부터 수신할 수 있다.
음식 메뉴 정보 및 식수 인원 정보를 제공받는 단계(S200)에서는, 상기 사용자 단말(100)로부터 사용자가 관리하는 사업장 정보, 예를 들어, 음식 메뉴 정보, 식수인원 정보 등을 수신하고, 또한, 폐기물 수거의 신청을 수신하도록 구성된다.
이전 수거가 이루어진 날부터 다음 수거가 이루어진 날까지의 기간별 수거한 폐기물 양에 기초하여, 해당 기간 동안 음식 메뉴와 식수인원을 고려하여 사업장별 음식 메뉴 및 식수 인원 대비 배출되는 폐기물 양을 예측하는 것을 목적으로 한다. 통상 사업장 별 음식 메뉴는 반복되며, 식수인원 역시 큰 변화없이 일정 수치로 유지되는 경향이 있다. 즉, 빅데이터 분석을 위해 수거한 폐기물 양에 대응되는 음식 메뉴 정보, 식수인원 정보를 수신하며, 사업장별 배출될 폐기물 양을 예측하기 위해 사용자로부터 입력되는 음식 메뉴 일정 계획 정보 및 예상 식수 인원 정보를 수신한다.
또한, 사용자는 사용자 단말(100)을 통해, 폐기물 수거 방식, 예를 들어, 폐기물 수거 시스템에서 결정되는 수거 스케쥴에 따라 폐기물을 수거할 지, 또는 원하는 시점에 신청을 통해 수거할 지 여부를 선택할 수 있다. 다만, 본 발명의 폐기물 수거 시스템에 회원 가입한 초기 사용자의 경우는, 폐기물 수거 시스템 내 폐기물 배출에 대한 정보가 없으므로, 원하는 시점에 신청을 통해 수거가 이루어지는 방식으로 고정하며, 어느 정도의 데이터가 누적된 이후, 사용자의 선택에 의해 폐기물 수거 방식을 결정하는 것이 바람직하다.
빅데이터 분석에 기반하여 사업장별 배출될 폐기물 양을 예측하는 단계(S300)에서는, 사용자 단말(100)로부터 수신되는 사업장별 음식 메뉴 정보, 식수인원 정보와 수거자 단말(200)로부터 수신되는 사업장별 수거한 폐기물 정보에 기초하여, 빅데이터 분석을 수행하며, 이에 따라, 사업장별 음식 메뉴별 평균 폐기물의 배출량, 일자별 폐기물의 배출량을 출력하며, 사용자 단말(100)로부터 입력되는 음식 메뉴 일정 계획 정보, 예측 식수인원 정보에 기초하여 사업장 별 배출될 폐기물의 양을 예측하도록 구성된다.
우선, 상기 사용자 단말(100)로부터 수신하여 상기 고객 관리부(320)에서 관리되는 사업장별 음식 메뉴 정보, 식수인원 정보, 및 사용자 단말을 통해 폐기물 수거에 대한 신청 정보를 수집하고, 수거정보 관리부에서 관리되는 사업장별 수거한 폐기물 부피 또는 무게에 대한 정보 및 수거 작업에서 소요된 시간을 수집한다. 또한, 폐기물 수거 작업 및 그 절차 상 발생되는 정보를 사용자 단말 또는 수거자 단말로부터 수집할 수 있다.
상기 수집한 정보는 통합 데이터베이스에 자동 저장될 수 있으며, 전체 수거한 폐기물의 정보로부터 사업장별 폐기물 정보를 구분할 수 있으며, 장애 발생 시 복구를 위한 대용량 저장 장치인 NAS로 백업을 유지할 수 있다.
상기 빅데이터 분석 단계에서는 수집한 데이터에 기초하여 사업장별 수거된 폐기물 정보를 분석한다. 음식 폐기물은 사업장에 비치된 폐기물 회수통에 매 식사 타임 후, 누적되어 보관되고 있으나, 매 타임에 맞춰 폐기물을 수거할 수는 없기 때문에, 음식 메뉴와 식수 인원 대비 폐기물의 배출량을 정확하게 예측할 수 없다. 따라서, 본 발명의 빅데이터 분석부는, 이전 수거가 이루어진 날부터 다음 수거가 이루어진 날까지의 기간별 수거한 폐기물 양에 기초하여, 해당 기간 동안 음식 메뉴와 식수인원을 고려하여 사업장별 음식 메뉴 및 식수 인원 대비 배출되는 폐기물 양을 예측하는 것을 목적으로 한다. 통상 사업장 별 음식 메뉴는 반복되며, 식수인원 역시 큰 변화없이 일정 수치로 유지되는 경향이 있다. 따라서, 상기 빅데이터 분석 단계에서는 기간별 수거한 폐기물의 양의 차이를 산출하고, 기간별 중복되는 음식 메뉴와 식수인원 및 차이나는 음식 메뉴 정보 및 식수 인원 정보를 통해 원인을 추적하고, 종국적으로 사업장별 음식 메뉴별 평균 폐기물 배출량을 산출하도록 구성된다.
한편, 분석된 사업장별 폐기물 정보는 각 사용자에게 전달하고, 사용자에게 예상 식자재 구매량 추천함으로써, 식자재 절약 및 폐기물 발생량을 개선할 수 있다. 또한, 음식 메뉴별 배출되는 폐기물 양을 제공함으로써, 사용자가 음식 메뉴 일정 계획을 짤 때, 해당 정보를 기초할 수 있도록 한다. 이에 따라, 폐기물 발생량을 크게 개선할 수 있다. 또한, 폐기물 수거 시스템에 가입된 타 사업장의 음식 메뉴 대비 배출되는 폐기물 양을 비교 분석하고, 해당 결과에 기초하여 특정 사업장의 폐기물 배출 정보를 제공할 수 있다. 이에 따라 사용자로서는, 음식 메뉴의 식재료 또는 질적인 개선에 도움을 받을 수 있다.
또한, 상기 빅데이터 분석 단계에서는 예측한 폐기물 양을 기초로 실제 수거한 폐기물 양을 비교 분석하여, 폐기물 양 예측의 오차를 산출하고, 원인을 분석하도록 구성된다. 예를 들어, 특정의 음식 메뉴가 새롭게 추가된 경우, 또는 식수인원이 크게 증가한 경우, 그에 의해 예측가능한 원인을 분석하고, 또는 음식 메뉴 또는 식수 인원이 기존과 동일함에도 수거한 폐기물의 양이 예측된 양 대비 오차 범위를 벗어나는 경우에는, 그 결과를 사용자에게 통보하여, 개선된 사항에 대한 정보를 취득하고, 일시적인 현상인지 또는 향후 분석에 반영할지 여부를 결정한다. 예를 들어, 사용자가 식자재 절약을 위해 식자재구성을 변경하는 등에 대한 결과인 경우, 향후 분석에 반영하도록 한다.
상기 빅데이터 분석 단계에서는 데이터 처리를 담당하는 수집/저장, 처리기를 포함할 수 있으며, 빅데이터 플랫폼을 활용하여 고속처리를 수행할 수 있다. 데이터베이스로부터 분산저장소에 정보를 저장하고 고속처리를 위한 데이터 인식 및 전처리 기능과 정보 추출을 위한 질의문 생성 기능인 빅데이터 처리 기능을 수행하여 정보를 분석할 수 있다. 빅데이터 분석부(343)는 모니터링 모듈을 포함할 수 있으며, 통합운영관리에 대한 대시모드를 제공하며 실시간으로 수집정보를 구분하여 화면을 구성할 수 있다. 예를 들어, 상기 빅데이터 분석부(343)는 수거 차량의 수거자 단말로부터 수신하는 사업장별 수거한 폐기물의 양을 실시간으로 모니터링할 수 있다.
또한, 상기 빅데이터 분석 단계에서는 업무별 상세 모듈을 포함할 수 있으며, 폐기물 수거 작업 및 그 절차 상 발생되는 정보, 예를 들어, 폐기물 수거 작업 시간, 가용가능한 수거 차량 대수, 수거 차량의 폐기물 적재량에 따른 연료 소모량, 사업장별 폐기물 회수통의 개수, 폐기물 회수통의 용량, 작업 시간 정보, 대형 사업장의 경우, 폐기물 회수통이 분산되어 있는 경우, 그에 따른 추가 작업 시간 정보, 수거 경로 설정에 있어 시간별 교통 정보, 특정 경로 이동에 따른 연료 소모 정보 등을 분석할 수 있다. 즉, 상기 정보에 기초하여 최소의 연료 소모를 전제하는 선정된 사업장의 수거 경로를 분석할 수 있다.
예를 들어, 빅데이터 분석은 수거 차량으로부터 사업장 별 수거 순서를 시뮬레이션하면서, 효율적인 수거 경로 정보를 포함하는 3D 분석 그래프와, 또는 2D 분석 그래프 중 어느 하나 이상을 제공하는 방식으로 수행될 수 있다. 3D 분석 그래프는 각각의 정보를 좌표축을 할당하고, 3축 좌표 값의 매칭에 따라 3D 막대를 도시하고, 2D 분석 그래프 역시 각각의 정보에 좌표축을 할당하고, 2축 좌표 값의 매칭에 따라 2D 도트를 도시할 수 있다.
이에 따라, 상기 빅데이터 분석 단계에서는, 시뮬레이션 및 각종 누적된 데이터에 기초하여, 수거 작업을 위한 수거 스케쥴 설정 및, 수거 스케쥴에 따른 차량 배차, 배차된 차량별 수거할 폐기물 양 할당, 폐기물 수거를 위한 경로 설정 등에 대한 최적의 값을 산출하도록 구성된다.
이에 기반하여 상기 빅데이터 분석 단계에서는, 산출된 사업장별 음식 메뉴별 평균 폐기물 배출량에 기초하여, 사용자로부터 입력되는 음식 메뉴 일정 계획 정보 및 예상 식수 인원 정보로부터 사업장별 배출될 폐기물 양을 예측하도록 한다.
구체적으로, 사업장별 배출된 폐기물이 수거 차량에 의해 수거되면, 배출된 폐기물의 양을 리셋(reset)하며, 만약 수거된 양이 예측된 양과 오차 범위를 벗어날 정도의 차이가 있는 경우, 원인 분석을 위해 해당 정보가 다시 분석의 기초가 되어, 결과를 업데이트한다. 또한, 다음 수거일의 스케쥴을 생성하기 위하여, 사업장별로 일자별 폐기물 배출량을 예측한다.
상기 사업장별 수거 스케쥴을 생성하는 단계(S400)에서는 상기 빅테이터 분석 단계에서의 데이터 분석 결과에 기초한, 예측된 사업장별 일자별 배출될 폐기물 양을 기반으로 사업장별 폐기물 수거 스케쥴을 설정하도록 구성된다. 즉, 예측된 사업장별 일자별 폐기물 배출량에 기초하여, 이전 수거 일자로부터 다음 수거 일자를 설정하도록 한다. 일정 구역 내에 특정 용역업체가 여러 사업장을 관할하는 경우, 사업장별 규모, 사업장별 폐기물의 배출량, 사업장별 폐기물의 한계 보관 용량, 작업시간 등이 서로 다를 수밖에 없다. 예를 들어, 특정 사업장의 일별 폐기물의 배출량이 다른 사업장에 비해 월등히 많은 경우, 특정 사업장의 폐기물 한계 보관 용량의 도달 시점에 폐기물 수거를 행할 경우, 수거 차량의 수거가능한 폐기물의 적재 한계량을 고려할 때, 특정 사업장 외에 다른 사업장의 폐기물은 수거가 불가능하게 된다. 따라서, 다른 사업장의 일별 폐기물의 배출량도 고려하여, 수거 대상이 되는 사업장별 폐기물의 총합이 수거차량의 적재 한계량 내에 있도록 수거 스케쥴을 생성한다. 즉, 예측된 사업장별 일자별 폐기물 배출량에 기초하여, 특정 일자의 폐기물의 보관량이 한계 보관 용량에 도달할 것으로 예측되는 적어도 하나 이상의 사업장으로 구성된 수거 스케쥴을 생성한다.
즉, 수거 스케쥴을 생성하는 단계에서는 사업장별 폐기물 한계 보관 용량의 도달 시점 전에 수거 대상이 되는 사업장을 선정하여 수거 스케쥴을 생성한다. 예를 들어, 일정 구역 내 사업장 리스트가 x축에 나열되고, y축에 예측되는 일별 폐기물 배출량이 누적되는 그래프를 도시하여 관리할 수 있다. 상기 그래프는 사업장별 폐기물 배출량이 누적되어 표시되며, 이 때, 수거 차량이, 50L의 용량을 갖는 폐기물 회수통을 기준으로 할 때, 약 20개를 회수통의 수거가 가능한 1톤의 적재 한계량을 갖고 있는 경우, 1톤 만큼의 범위에서 예측된 누적된 폐기물을 배출한 사업장들을 선정하도록 한다.
예를 들어, 특정 일자에 예측되는 누적된 제1 사업장의 폐기물 양이 0.3 톤이고, 제3 사업장의 폐기물이 0.4톤이고, 제4 사업장의 폐기물이 0.3톤일 때, 특정 일자를 수거일자로 정하고, 1톤 내의 범위인 제1 사업장, 제3 사업장 및 제4 사업장을 수거 대상인 사업장으로 선정한다. 물론, 이때, 선정된 사업장 중 적어도 하나 이상은 폐기물 한계 보관 용량에 미리 정해진 범위 내에 도달했을 것을 요한다. 예를 들어, 제1 사업장, 제3 사업장 및 제4 사업장 모두 한계 용량이 1톤임에도 불구하고, 빈번하게 폐기물 수거를 행하면, 수거 작업을 수행하는 인력비용 면에서 효율이 떨어지며, 그만큼 수거 차량을 많이 운행시켜야 하기 때문에, 연료 소모가 클 수밖에 없기 때문이다. 따라서, 사업장별 한계 보관 용량을 기초로, 일정 범위 내에 있는 사업장을 기준으로 수거 대상인 사업장을 선정한다. 예를 들어, 앞선 예에서, 제1 사업장과 제3 사업장이 한계 보관 용량에 인접한 상태라면, 수거 대상으로 우선 선정하고, 제1 사업장 및 제3 사업장을 기초로 위치 정보, 작업 시간, 소모될 연료 정보 등을 고려하여, 수거 차량의 적재 한계량을 채우기 위한 제5 사업장을 선정할 수 있다.
예를 들어, 한계 용량에 도달한 특정 사업장을 기준으로 하여, 수거 스케쥴을 설정하되, 한계 용량에 미치진 않았으나, 해당 특정 사업장과 인접하거나, 또는 그 배출된 폐기물을 수거할 때, 수거 차량의 적재 한계량 범위 내인 사업장들을 추가하는 방식으로 수거 스케쥴을 생성할 수 있다. 이때, 기준이 되는 특정 사업장은 일정 규모 이상으로, 폐기물 배출량의 한계 용량이 일정 기준 이상인 사업장, 또는 다른 사업장 대비 거리상으로 멀리 떨어져 있는 사업장 등일 수 있다.
또한, 폐기물의 수거는 모든 사업장에 누적된 폐기물이 동일 일자에 이루어지는 것, 즉 동일 일자에 리셋되는 것을 전제로 하지 않는다. 또한, 동일 주기일 것을 전제로 하지 않는다. 즉, 한계 보관 용량 대비 폐기물 배출량이 적은 사업장의 경우, 상대적으로 수거 주기가 길 수 있으며, 한계 보관 용량 대비 폐기 배출량이 많은 사업장의 경우는 수거 주기가 짧을 수 있다.
한편, 상기 한계 보관 용량은 시기에 따라 가변될 수 있다. 통상은 사업장별 보유하고 있는 폐기물 회수통의 용량 및 갯수에 의해 결정되나, 부패가 심한 여름의 경우는, 폐기물 회수통의 용량 및 갯수에 상관없이 낮은 범위로 설정될 수 있다. 또한, 상기 한계 보관 용량은 동일한 폐기물 회수통의 용량 및 갯수를 보유한다고 하더라도, 사업장별로 달리 관리될 수 있다. 예를 들어, 상기 한계 보관 용량은 사업장별 폐기물 수거 시스템에 가입한 초기 단계에서 사용자 단말을 통해 수신하는 폐기물 수거에 대한 신청 정보에 기초하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 폐기물 회수통의 용량이 50L라고 할 때, 시기에 따른 폐기물 수거에 대한 신청 정보에 따라 수거한 폐기물의 양이 평균 40L인 경우, 40L을 한계 보관 용량으로 설정하여 해당 사업장을 관리할 수 있다.
또한, 수거 스케쥴을 생성하는 단계에서는, 상기 수거 스케쥴 상의 적어도 하나 이상의 사업장에 대한 수거할 폐기물의 총량이 수거 차량의 적재 한계량을 초과하는 경우, 복수의 수거 차량을 배차한다. 구체적으로, 폐기물 수거 대상인 사업장의 수가 일정 이상인 경우, 또는 수거할 폐기물의 양이 수거 차량의 적재 한계량을 초과하는 경우, 또는 이동 시간 및 수거 작업 시간의 총합이 정해진 하루 일과를 초과하는 경우, 수거 차량의 배차를 2 대 이상으로 지정할 수 있다. 즉, 상기 수거 스케쥴링부(350)는 빅데이터 분석 결과에 기초한 가용가능한 수거 차량의 대수를 고려하여, 폐기물 수거를 위한 수거 스케쥴을 설정할 수 있다. 구체적으로, 수거할 폐기물 양 대비, 가용가능한 수거 차량이 적은 경우, 수거 주기를 짧게 하고, 수거할 폐기물 양 대비, 가용가능한 수거 차량이 많은 경우, 수거 주기를 길게 조절할 수 있다.
수거 스케쥴에 따른 적어도 하나 이상의 사업장에 대한 수거 경로를 생성하는 단계(S500)에서는, 수거할 사업장이 선정되면, 수거 차량의 출발 위치 및 최종 목적지를 고려하여, 수거 차량이 폐기물을 수거할 수거 경로를 산출하도록 구성된다. 이 때, 상기 빅데이터 분석부(343)에서의 예측되는 사업장별 수거할 폐기물의 양 및 적재한 폐기물의 무게에 따른 연료 소모 양, 이동 거리에 따른 연료 소모 양 정보에 기초한 데이터 분석 결과에 기초하여, 최적의 수거 경로를 산출하도록 구성된다. 한편, 최종 목적지는 폐기물이 처리되는 폐기물 처리장, 또는 폐기물 처리장까지 운반하기 전에 일정 양의 폐기물을 쌓아두는 집하장을 포함한다.
한편, 상기 집하장 및 폐기물 처리장은 폐기물을 수거하는 관할 구역 내에 지정된 업체에 의해 운영될 수 있으며, 수거 차량과 계약된 특정의 업체일 수 있다. 또는, 이와 달리 본 발명의 폐기물 수거 시스템인 플랫폼에 등록된 업체일 수 있다. 이 경우, 집하장 또는 폐기물 처리장으로서는, 폐기물 보관 또는 처리 무게에 따른 비용 단가를 입력하여 플랫폼에 참여할 수 있고, 수거자로서는 집하장 또는 폐기물 처리장까지의 이동량에 따른 연료소모 및 보관 및 처리 비용 단가를 고려하여 원하는 집하장 또는 폐기물 처리장을 선택할 수 있다. 또는 이와 달리, 본 발명의 폐기물 수거 시스템에서 이들로부터 입력된 정보를 포함시킨 빅데이터 분석을 통해, 수거 차량별 사업장 할당 및 수거 경로를 산출할 수도 있다.
또한, 수거 스케쥴에 따른 적어도 하나 이상의 사업장에 대한 수거 경로를 생성하는 단계(S500)에서는 수거할 사업장이 선정되고, 수거 차량의 배차가 2 대 이상인 경우, 차량별 적재 한계량, 차량별 출발 위치 및 최종 목적지를 고려하여, 수거할 사업장을 할당하고, 차량별 폐기물을 수거할 수거 경로를 산출하도록 구성된다. 즉, 차량별 수거할 사업장별 예측되는 폐기물 배출량의 합계는 차량별 적재 한계량 범위 내로 할당된다.
본 발명에 따르면, 사업장별 음식물류 폐기물의 배출량에 대한 빅데이터 정보를 분석하여, 사업장별 폐기물 수거를 위한 수거 스케쥴 및 수거 경로를 설정함으로써, 복수의 사업장의 폐기물을 효율적으로 수거하고 관리할 수 있다.
또한, 폐기물의 양이 많아, 일정 구역 내 수거 차량이 2대 이상 배차된 경우, 수거할 전체 폐기물양, 수거 차량별 수거가능한 폐기물의 적재 한계량을 고려하여, 차량별 수거할 폐기물의 양을 할당하고, 이에 기초하여 차량별 경유해야할 사업장을 설정하여, 제한된 자원을 활용하여 효율적으로 폐기물을 수거할 수 있다.
도 6를 통해 설명된 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 폐기물 수거 방법은, 컴퓨터에 의해 실행되는 애플리케이션이나 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.
전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 폐기물 수거 방법은, 단말기에 기본적으로 설치된 애플리케이션(이는 단말기에 기본적으로 탑재된 플랫폼이나 운영체제 등에 포함된 프로그램을 포함할 수 있음)에 의해 실행될 수 있고, 사용자가 애플리케이션 스토어 서버, 애플리케이션 또는 해당 서비스와 관련된 웹 서버 등의 애플리케이션 제공 서버를 통해 마스터 단말기에 직접 설치한 애플리케이션(즉, 프로그램)에 의해 실행될 수도 있다. 이러한 의미에서, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명에 따른 빅데이터 기반의 폐기물 수거 방법은 단말기에 기본적으로 설치되거나 사용자에 의해 직접 설치된 애플리케이션(즉, 프로그램)으로 구현되고 단말기에 등의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
1000: 폐기물 수거 시스템
100: 사용자 단말
200: 수거자 단말
300: 중앙 서버
310: 정보 수신부
320: 고객 관리부
330: 수거 차량 관리부
340: 폐기물 정보 분석부
350: 수거 스케쥴링부
360: 수거 경로 산출부
370: 수거 정보 관리부
380: 결제처리부
390: 정보 출력부

Claims (10)

  1. 빅데이터 기반의 폐기물 수거 방법에 있어서,
    수거자 단말로부터 적어도 하나 이상의 사업장의 폐기물 수거 정보를 수신하는 단계;
    사용자 단말로부터 상기 적어도 하나 이상의 사업장으로부터 음식 메뉴 정보 및 식수 인원 정보를 수신하는 단계;
    이전 수거 작업으로부터 금번 수거 작업까지의 사업장별 수거한 폐기물 수거 정보, 사업장별 음식 메뉴 정보 및 식수인원 정보에 대한 누적된 빅데이터 분석을 수행하여, 사업장별 음식 메뉴별 폐기물 배출량을 출력하고, 상기 사업장별 음식 메뉴별 폐기물의 배출량, 금번 수거 작업 이후의 음식 메뉴 일정 계획 정보 및 식수인원 정보에 기초하여 사업장별 일자별 배출될 폐기물의 양을 예측하는 단계;
    예측된 사업장별 일자별 폐기물 배출량에 기초하여, 특정 일자의 폐기물의 보관량이 한계 보관 용량에 도달할 것으로 예측되는 적어도 하나 이상의 사업장으로 구성된 수거 스케쥴을 생성하는 단계; 및
    폐기물 수거 차량의 출발 위치 및 최종 목적지에 기초하여, 상기 수거 스케쥴에 따른 적어도 하나 이상의 사업장에 대한 폐기물 수거 경로를 산출하여 상기 수거자 단말로 출력하는 단계를 포함하고,
    사업장별 사용자 단말로 상기 사업장별 음식 메뉴별 폐기물 배출량 정보 및 타 사업장의 음식 메뉴 대비 배출되는 폐기물 양을 비교 분석한 폐기물 배출 정보 중 적어도 하나를 출력하는 것을 특징으로 하는 폐기물 수거 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 폐기물 수거 경로의 산출은, 예측되는 수거할 사업장별 폐기물의 양 및 수거 차량의 폐기물 적재량에 따른 연료 소모량에 추가 기초하는 것을 특징으로 하는 폐기물 수거 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 수거 스케쥴 상의 적어도 하나 이상의 사업장에 대한 수거할 폐기물의 총량이 수거 차량의 적재 한계량을 초과하는 경우, 복수의 수거 차량을 배차하는 것을 특징으로 하는 폐기물 수거 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 수거 차량은, 차량별 출발 위치 및 최종 목적지에 기초하여, 수거할 폐기물의 총량이 차량별 적재 한계량 범위 내에서 수거할 사업장이 할당되고, 차량별로 폐기물 수거 경로가 산출되는 것을 특징으로 하는 폐기물 수거 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 한계 보관 용량은 사업장별 보유하고 있는 폐기물 회수통의 용량 및 개수에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 폐기물 수거 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 한계 보관 용량은 시기에 따라 가변적인 것으로, 상기 적어도 하나 이상의 사업장으로부터 수신된 사업장별 폐기물 수거에 대한 신청 정보에 따라 수거된 시기별 평균 폐기물의 양에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 폐기물 수거 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 수거 차량은, GPS 신호에 기반하여 실시간으로 위치 정보가 파악되며, 수거 차량별 산출된 수거 경로에 따라 수거 차량이 이동하고 있는지 여부 및 수거 스케쥴에 따라 수거 작업이 이루어지고 있는지 여부가 관제되는 것을 특징으로 하는 폐기물 수거 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 수거 차량이 수거 경로를 벗어나거나 또는 수거 스케쥴에 따라 수거 작업이 이루어지지 않는 경우, 상기 수거자 단말을 통해 알림을 통보하는 것을 특징으로 하는 폐기물 수거 방법.
  9. 삭제
  10. 빅데이터 기반의 폐기물 수거 시스템에 있어서,
    사용자 단말;
    폐기물을 수거하는 수거 차량과 연결된 수거자 단말; 및
    상기 사용자 단말 및 상기 수거자 단말과 통신 연결된 중앙 서버를 포함하고,
    상기 중앙 서버는,
    수거자 단말로부터 적어도 하나 이상의 사업장의 폐기물 수거 정보를 수신하고, 사용자 단말로부터 상기 적어도 하나 이상의 사업장으로부터 음식 메뉴 정보 및 식수 인원 정보를 수신하는 정보 수신부;
    이전 수거 작업으로부터 금번 수거 작업까지의 사업장별 수거한 폐기물 수거 정보, 사업장별 음식 메뉴 정보 및 식수인원 정보에 대한 누적된 빅데이터 분석을 수행하여, 사업장별 음식 메뉴별 폐기물 배출량을 출력하고, 상기 사업장별 음식 메뉴별 폐기물의 배출량, 금번 수거 작업 이후의 음식 메뉴 일정 계획 정보 및 식수인원 정보에 기초하여 사업장별 일자별 배출될 폐기물의 양을 예측하는 폐기물 정보 분석부;
    예측된 사업장별 일자별 폐기물 배출량에 기초하여, 특정 일자의 폐기물의 보관량이 한계 보관 용량에 도달할 것으로 예측되는 적어도 하나 이상의 사업장으로 구성된 수거 스케쥴을 생성하는 수거 스케쥴링부; 및
    폐기물 수거 차량의 출발 위치 및 최종 목적지에 기초하여, 상기 수거 스케쥴에 따른 적어도 하나 이상의 사업장에 대한 폐기물 수거 경로를 산출하는 수거 경로 산출부를 포함하고,
    사업장별 사용자 단말로 상기 사업장별 음식 메뉴별 폐기물 배출량 정보 및 타 사업장의 음식 메뉴 대비 배출되는 폐기물 양을 비교 분석한 폐기물 배출 정보 중 적어도 하나를 출력하는 것을 특징으로 하는 폐기물 수거 시스템.
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