Guia de Coleta de Lixo¶

Este guia percorre, passo a passo, o fluxo completo do painel logis — Coleta de Lixo: como preparar as camadas de entrada e como usar as quatro abas do painel (Geração, Roteirização, Frota, Indicadores), que estão dispostas exatamente na ordem metodológica de um projeto de coleta — estimar quanto se gera, dividir a cidade em setores, traçar o itinerário sobre as ruas, dimensionar a frota e, por fim, medir o resultado.

Todos os botões do painel são apenas orquestradores: cada um chama um algoritmo logis:waste_* do Processing e escreve o retorno no painel de resultados. A referência técnica de cada algoritmo (parâmetros, fórmulas, complexidade, bibliografia) está em Algoritmos de Coleta de Resíduos; aqui o foco é o uso do painel.

A coleta domiciliar porta a porta é um problema de roteirização por arcos — a demanda está nas ruas, não em pontos. Por isso o módulo gira em torno de CPP, RPP e CARP. A coleta ponto a ponto (contêineres, PEVs, coleta seletiva com pontos de entrega) é um problema por nós e fica na roteirização por nós; a escolha de onde ficam ecopontos e estações de transbordo é localização de instalações.

1. Preparar as camadas de entrada¶

O painel não baixa dados: ele consome camadas já carregadas no projeto. Para um projeto completo você precisa de três insumos.

Insumo	De onde vem
Rede viária do município (linhas)	Pipeline OSM do módulo Urbano — ver o Guia de Logística Urbana. É a mesma camada `osm_links_<code_muni>`, com `length`, `speed` e `travel_time`.
Setores censitários com população (polígonos)	`gisbr:read_census_tract` + `gisbr:join_censo`, com o plugin GisBR instalado.
Ponto do depósito/aterro/transbordo (pontos)	Camada com uma única feição, digitalizada ou importada — exigida pela roteirização CARP.

Além disso, cada trecho de via precisa saber a que setor censitário pertence: a aba Geração espera um campo de setor já presente na camada de vias. Se a rede OSM ainda não tiver esse campo, faça antes um native:joinbylocation (ou native:joinattributesbylocation) entre as vias e os setores censitários.

CRS métrico. Todas as etapas que constroem grafo (setorização, CPP, RPP, CARP) usam a tolerância de nó em metros para decidir se dois vértices são o mesmo cruzamento. Trabalhe com as camadas reprojetadas para um CRS métrico (UTM da zona ou EPSG:5880) — em EPSG:4674 a tolerância seria interpretada em graus e a rede se desmontaria em componentes soltos.

2. Abrir o painel¶

Complementos → logis → Coleta de Lixo. O painel abre ancorado à direita da janela do QGIS; se for fechado, reabra pela mesma entrada de menu (ou por Ver → Painéis).

3. O painel de resultados¶

No rodapé, fora das abas, fica a área Resultados — somente leitura, em fonte monoespaçada, compartilhada pelas quatro abas. Cada botão limpa o painel antes de executar e escreve ali um bloco delimitado (=== EXECUTANDO … === … === CONCLUÍDO ===); erros aparecem em vermelho, com a mensagem do algoritmo. Ou seja: o painel mostra sempre a última execução, não o histórico da sessão — se quiser comparar rodadas, copie o texto antes de clicar de novo.

Diferentemente do painel Urbano, não há seletor de rede compartilhado: cada seção tem os seus próprios seletores de camada e de campo, porque as etapas consomem saídas umas das outras (as vias com geração alimentam a setorização, as vias setorizadas alimentam a roteirização, as rotas alimentam a frota e os indicadores).

Todas as saídas são criadas em memória e adicionadas automaticamente ao projeto — as de rota são camadas de linha; as de frota, equilíbrio, deadhead e cobertura são tabelas sem geometria. Salve-as em disco antes de fechar o projeto, sobretudo as que servem de entrada para a etapa seguinte.

4. Aba Geração — quanto se gera e como dividir a cidade¶

4.1 Estimativa de geração¶

Cruza a população dos setores censitários com a malha viária e distribui a massa gerada pelos trechos, proporcionalmente ao comprimento de cada um.

Camada de setores censitários (Polígonos), Campo ID do setor (Setores) e Campo de população (Setores) — de onde vem a população.
Camada de trechos de via (Linhas) e Campo ID do setor (Vias) — a malha a coletar e o campo que a liga aos setores (o do joinbylocation do passo 1).
Taxa per capita (kg/hab/dia) — o parâmetro que define a escala de todo o projeto. Padrão 0,9, dentro da faixa nacional do SNIS (≈ 0,9 a 1,0 kg/hab/dia). Use o valor local sempre que existir: a massa total, o número de viagens e o tamanho da frota são proporcionais a ele — trocar 0,9 por 1,2 encarece a operação em um terço, sem que nada mais mude no modelo.
Fração de cobertura (0.0 a 1.0) — a parcela da população efetivamente atendida pelo serviço. Padrão 1,0 (cobertura universal). Use um valor menor para representar áreas sem coleta regular, ou para simular a implantação gradual do serviço.

O botão Calcular Estimativa de Geração adiciona ao projeto as vias com o campo waste_kg_day.

4.2 Setorização¶

Particiona as vias em setores de coleta contíguos e equilibrados por carga.

Camada de trechos de via (Linhas) — normalmente a saída de 4.1.
Campo de carga (opcional) — aponte para waste_kg_day. Se deixar vazio, o balanceamento passa a ser feito pelo comprimento dos trechos, e não pela massa coletada: aceitável como aproximação em cidades homogêneas, ruim onde a densidade populacional varia muito.
Número de setores de coleta desejado — o k da partição (mínimo 2, padrão 2). Na prática, é o número de equipes/turnos que se pretende operar; se você não sabe ainda, rode com uma estimativa, veja o resultado do dimensionamento de frota (aba Frota) e volte para ajustar.
Tolerância de nó (m) — padrão 0,01 m. Aumente apenas se a malha tiver extremidades que não se tocam exatamente; valores altos demais fundem cruzamentos distintos.
Máximo de iterações de rebalanceamento — padrão 50. Mais iterações aparam melhor a diferença de carga entre setores, ao custo de tempo.

O botão Executar Setorização adiciona ao projeto as vias com o campo collection_sector_id.

5. Aba Roteirização — o itinerário sobre as ruas¶

5.1 Como escolher entre CPP, RPP e CARP¶

As três seções resolvem o mesmo tipo de problema — percorrer arestas, não pontos —, mas respondem a perguntas diferentes. Decida por duas questões, nesta ordem:

Primeira: todas as vias da camada precisam ser coletadas?

Sim, todas → CPP (Chinese Postman Problem). É o caso da varredura completa de um setor: o algoritmo garante que cada trecho seja percorrido ao menos uma vez e minimiza a repetição improdutiva.
Não, só um subconjunto → RPP (Rural Postman Problem). É o caso quando parte da malha existe apenas para o caminhão se deslocar — vias de outro setor, marginais, trechos sem domicílio, ou a coleta de uma frequência específica (só a rota de 3x/semana). As vias não obrigatórias continuam disponíveis como conector.

Segunda: o caminhão enche antes de terminar?

Não, ou a capacidade não é a questão → fique com CPP ou RPP. Ambos produzem um circuito por setor, sem limite de carga e sem depósito: são modelos de cobertura, bons para medir a extensão a percorrer e o deadhead mínimo do setor.
Sim → CARP (Capacitated Arc Routing Problem). É o único dos três que conhece capacidade do veículo e depósito: ele quebra a coleta em várias viagens, cada uma partindo e voltando ao depósito quando a carga acumulada atinge o limite. É o que produz o route_id que a aba Frota consome.

Na prática, um projeto completo costuma usar CPP ou RPP para dimensionar o setor (e conferir se a setorização ficou razoável) e CARP para produzir as rotas operacionais. Se um único trecho tiver demanda maior que a capacidade do veículo, o CARP falha com erro explícito — não existe entrega fracionada; reduza o trecho ou aumente a capacidade.

5.2 Roteirização CPP¶

Camada de trechos de via (Linhas) — a malha a varrer.
Campo de setor de coleta (opcional) — aponte para collection_sector_id para resolver um circuito por setor. Vazio, a camada inteira é tratada como um setor único.
Tolerância de nó (m) — padrão 0,01 m, como em 4.2.

Saída: vias com route_visit_order, route_sector_id e route_is_deadhead — as passagens improdutivas aparecem como feições duplicadas marcadas com True.

5.3 Roteirização RPP¶

Mesmos campos do CPP, mais um:

Campo de via obrigatória (opcional) — campo booleano ou numérico (1/True) que marca os trechos com coleta obrigatória. Deixando vazio, todas as vias são tratadas como obrigatórias e o resultado equivale ao CPP — o campo é justamente o que distingue os dois.

Saída: vias com route_visit_order, route_sector_id e route_is_connector (True nos trechos percorridos sem coleta).

5.4 Roteirização CARP¶

Camada de trechos de via (Linhas) e Campo de demanda de resíduos (kg) — obrigatório; aponte para waste_kg_day.
Campo de via obrigatória (opcional) — como no RPP.
Camada de ponto do depósito/aterro (Pontos) — obrigatória, com uma feição. É o ponto de partida e de retorno de cada viagem.
Capacidade do veículo — padrão 10,0. Na mesma unidade do campo de demanda: se a demanda está em kg (caso de waste_kg_day), um caminhão de 10 t é 10000, não 10. Esse parâmetro define quantas viagens saem por setor — capacidade menor gera mais viagens, mais idas ao aterro e mais deadhead.
Campo de setor de coleta (opcional) e Tolerância de nó (m) — como no CPP.

Saída: vias com route_id, route_visit_order, route_sector_id, route_is_deadhead, route_load_kg e route_distance_km.

6. Aba Frota — quantos caminhões¶

Empacota as rotas em jornadas de trabalho: calcula a duração de cada rota, ordena por duração decrescente e aloca a veículos sem estourar o turno.

Camada de rotas de coleta (Linhas) e Campo ID da rota — obrigatórios; tipicamente a saída do CARP e o campo route_id.
Campo de setor de coleta (opcional) — route_sector_id, para dimensionar a frota setor a setor em vez de para a cidade inteira.
Velocidade média de coleta (km/h) — padrão 10,0. É a velocidade durante o recolhimento, com paradas — não a velocidade de tráfego da via. Valores realistas de coleta porta a porta ficam bem abaixo dos 20 km/h.
Duração da jornada de trabalho (horas) — padrão 8,0. É o teto por veículo: a soma das rotas alocadas a um caminhão nunca ultrapassa esse valor. É o parâmetro mais sensível do dimensionamento — encolher a jornada de 8 h para 6 h pode adicionar um caminhão inteiro ao setor.
Tempo de descarga por rota (horas) — padrão 0,5. Tempo parado no aterro ou transbordo, por viagem.
Tempo de deslocamento ao destino por rota (horas) — padrão 0,5. Ida e volta entre o setor e o destino, por viagem. Some os dois: cada viagem custa 1 h de tempo improdutivo antes mesmo de coletar — é por isso que capacidade de veículo e distância ao aterro pesam tanto no total.

O botão Executar Dimensionamento de Frota adiciona uma tabela com sector_id, fleet_size, num_routes, total_route_time_h e avg_utilization.

7. Aba Indicadores — medir o resultado¶

7.1 Razão de deadhead¶

Camada de rotas/vias de coleta (Linhas) e Campo indicador de deadhead/improdutivo — obrigatórios; use route_is_deadhead da saída do CPP ou do CARP.
Campo de identificação da rota/setor (opcional) — quebra o resultado por rota; sem ele, sai só o total.

Saída: tabela com route_id, productive_km, deadhead_km e deadhead_ratio.

7.2 Equilíbrio entre setores¶

Camada de rotas de coleta (Linhas) e Campo de carga da rota (kg) — obrigatórios (route_load_kg).
Campo de distância da rota em km (opcional) — route_distance_km; sem ele, o tempo é derivado da geometria.
Campo ID da rota (opcional) e Campo de setor de coleta (opcional) — o agrupamento da estatística.
Velocidade média de coleta (km/h) (padrão 10,0), Tempo de descarga por rota (horas) e Tempo de deslocamento ao destino por rota (horas) — os dois últimos com padrão 0,0 aqui, ao contrário da aba Frota. Para que os tempos das duas abas sejam comparáveis, repita os mesmos valores que você usou no dimensionamento.

Saída: tabela com média, desvio-padrão, mínimo, máximo e coeficiente de variação de carga e de tempo por setor.

7.3 Distância ao destino¶

Camada de rede viária (Linhas), Camada de destinos de resíduos (Pontos) e Camada de setores/origens de coleta (Pontos ou Polígonos) — obrigatórias.
Critério de custo — Distância (km) ou Tempo de viagem (min).

Saída: a camada de setores com o campo dist_destino, referente ao destino mais próximo de cada setor.

7.4 Cobertura por frequência¶

Compara o que deveria ser coletado com o que a rota de fato cobre.

Camada de vias exigidas (faixa de frequência) (Linhas) — o subconjunto da malha que exige atendimento naquela frequência.
Camada de rota coberta (Linhas) — a rota gerada (CPP, RPP ou CARP).
Campo indicador de deadhead/conector (opcional) — route_is_deadhead ou route_is_connector: os trechos marcados são descontados da extensão coberta, porque foram percorridos sem coletar.
Campos de setor das duas camadas (opcionais) — para o cálculo por setor.
Rótulo de frequência de coleta — texto livre, padrão Diária. Só rotula a saída; use-o para distinguir as tabelas de cada faixa (Diária, 3x/semana) ao rodar o cálculo mais de uma vez.

Saída: tabela com sector_id, frequency_label, required_km, covered_km e coverage_pct.

8. Como interpretar cada indicador¶

Indicador	Unidade	Leitura
`waste_kg_day` (camada)	kg/dia	Massa gerada por trecho de via. É a superfície de demanda do projeto: onde a rota rende mais tonelada por quilômetro. Depende linearmente da taxa per capita — mudar o parâmetro reescala o mapa inteiro, sem alterar o padrão espacial.
`collection_sector_id` (camada)	ID	O setor de coleta atribuído a cada trecho. Confira visualmente contiguidade (setor sem ilhas soltas) e compacidade (setor sem tentáculos): setores mal formados encarecem o deslocamento mesmo quando a carga está equilibrada.
`route_visit_order` (camada)	sequência	A ordem em que o caminhão percorre os trechos. Serve para exportar o roteiro da equipe e para animar/conferir o itinerário.
`route_is_deadhead` / `route_is_connector` (camada)	booleano	Marca o trecho percorrido sem coletar. Mapeados juntos, mostram onde o itinerário desperdiça quilometragem — quase sempre em becos sem saída e em barreiras da malha.
`route_load_kg` / `route_distance_km` (camada)	kg / km	Carga e extensão de cada viagem do CARP. Carga muito abaixo da capacidade em várias viagens indica capacidade mal informada ou setor pequeno demais para o veículo.
`fleet_size`	nº de veículos	Quantos caminhões o setor exige na jornada informada. É o número que fecha o projeto — leia sempre junto de `avg_utilization`.
`avg_utilization`	0,0 a 1,0	Fração média da jornada efetivamente usada. Perto de `1,0`, frota bem aproveitada e sem folga para imprevisto; valores baixos (ex.: `0,4`) denunciam um caminhão a mais que o necessário — sinal de que vale refazer a setorização com menos setores, ou rever a capacidade do veículo.
`total_route_time_h`	horas	Tempo total de rota do setor. Dividido pela jornada, dá o piso teórico da frota; a diferença para o `fleet_size` é a perda do empacotamento (rotas que não cabem juntas).
`deadhead_ratio`	razão	Km improdutivos ÷ km produtivos. Quanto menor, melhor. Valores altos apontam para setor mal desenhado, excesso de becos sem saída, ou distância grande demais ao aterro — compare entre setores antes de comparar com referências externas, porque o valor depende da malha.
`cv_load` / `cv_time`	coeficiente de variação	Dispersão da carga e do tempo entre as rotas do setor. Perto de `0`, equipes com serviço equivalente; valores altos significam que alguém termina cedo e alguém vira o turno — é o gatilho para voltar à setorização (4.2) e aumentar as iterações de rebalanceamento.
`dist_destino` (camada)	km ou min	Custo até o aterro/transbordo mais próximo, na unidade do critério escolhido. Os setores no topo dessa lista são os que mais ganham com uma estação de transbordo — o dimensionamento de onde colocá-la é localização de instalações.
`coverage_pct`	%	Extensão coberta ÷ extensão exigida. `100` significa serviço completo naquela frequência; abaixo de 80% o algoritmo já emite alerta no log do Processing. Leia sempre junto do `frequency_label`: cobertura de 100% na faixa diária nada diz sobre a faixa de 3x/semana.

9. Problemas comuns¶

Sintoma	Causa provável
"Por favor, selecione todas as camadas e campos necessários para a estimativa de geração."	Falta uma das cinco entradas obrigatórias da aba Geração — inclusive o campo de setor na camada de vias.
"Por favor, selecione a camada de vias, o campo de demanda e a camada do depósito para a roteirização CARP."	O CARP exige demanda e depósito; os demais campos são opcionais.
"QGIS Processing não está disponível no ambiente atual."	O painel foi instanciado fora de uma sessão do QGIS Desktop.
O RPP devolve o mesmo resultado do CPP	Campo de via obrigatória vazio — sem ele todas as vias são obrigatórias.
Erro do CARP sobre demanda maior que a capacidade	Um trecho isolado gera mais que o caminhão comporta. Não há entrega fracionada: subdivida o trecho ou aumente a capacidade.
Frota absurdamente grande, ou `avg_utilization` muito baixa	Capacidade do veículo em unidade diferente da do campo de demanda (t contra kg), ou velocidade média de coleta irreal.
Rota fragmentada, com setores desconexos	Tolerância de nó incompatível com a malha, ou camada em EPSG:4674 em vez de CRS métrico.
A cobertura fica muito abaixo de 100% sem motivo aparente	Campo de deadhead/conector não informado (trechos improdutivos contando como cobertos, e não o contrário), ou campos de setor de setores diferentes nas duas camadas.
O painel de resultados perdeu a rodada anterior	Comportamento normal: cada botão limpa o painel antes de executar.