Reduction in CO2 Emissions for Traveling Engineers

Engineers, travel distance and burgers: estimating the carbon emissions reductions of a routing optimization project

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Author
Roberta Maroni
Reading Time
5 minutes

The collateral upside of increasing productivity levels

travel distances
This post shows the environmental impact of optimizing travel distances for engineers of a leading field service management (FSM) company in the United Kingdom.

Part 1 — Engineers (the project)

DecisionBrain worked out a solution for their client, a leading FSM company in the United Kingdom providing both planned and reactive maintenance to its customers, with the final aim of increasing productivity levels. The project was two-fold:

  • Automating scheduling and planning of jobs
  • Optimizing engineers’ travel distance

  • …and the solution developed relied on DecisionBrain Workforce Dynamic Scheduler .
    As expected, several benefits resulted from it, including the ability to adjust and to adapt plans quickly in case of unforeseen events.
    Engineers

    But what about the engineers?
    The engineers, who drive around and carry out the jobs, are at the heart of the solution. They see their travel time and distance reduce considerably, which hopefully results in less stress due to traffic (and less road rage, if we can allow some speculations!).

    Part 2 — Travel distance (CO2 emissions reductions)

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    As in the best tradition of computing carbon emissions savings, all that follows is based on a series of assumptions. However, that is how things are done in the field, so we followed suit.

    How much math do I need to know to understand this part?
    None! Everything is based on simple arithmetics that anyone should be able to work out independently (assuming that is your kind of jam).

    I’ve taken out my calculator just in case. Where do we start?
    We looked at September 2020 data from 190 engineers. In that month, the engineers traveled to their customers for an estimated total of 1,090,371 km (677,525 miles) across four regions of the UK. Without DecisionBrain’s optimized routing, they would have traveled about 20% more, i.e. 218,074 more km (135,505 more miles).

    And greater distance travelled = more CO2 emissions?
    Correct! And to estimate how much more, we can rely on data gathered by the European Environment Agency (EEA), which estimates that vans in the EU, Iceland, Norway and the UK emitted 158.4 g CO2/km on average in 2019 [Assumption #1].

    You may have already done the calculations at this point: thanks to DecisionBrain’s solution, in September 2020, there were carbon emissions savings of about 35 metric tons.

    I want to do more arithmetic calculations.
    Be our guest! When expanded to the planned 1,800 engineers, the roll-out of DecisionBrain’s solution to all of the UK should result in about 2,099,110 fewer km (1,304,327 miles) traveled in a month. This is under the assumption that the driven distances will be similar among regions, which may not be the case for metropolitan vs rural areas [Assumption #2].

    Using the EEA estimate on van emissions, that translates to 332 metric tons of carbon emissions savings over a month.

    Can I try one last time?
    Sure, but this time we should estimate the carbon emissions savings over a year. For this, we will assume that the engineers’ workload in the other months is comparable to the one recorded in September [Assumption #3].

    Therefore, we can finally say that approximately 25,189,322 fewer km (15,651,919 miles) will be traveled over the course of a year thanks to DecisionBrain’s solution, resulting in 3,990 metric tons of carbon emissions savings.

    This is obviously good for the environment, but what impact does it have in practice for the engineers?
    If we assume that these vans travel at an average speed of 30 mph [Assumption # 4], i.e. the speed limit allowed in built-up areas in the UK, each engineer will drive almost 300 fewer hours over a year. Not bad, huh?

    Part 3 — Burgers (equivalent CO2 savings)

    Burgers
    Nowadays, many online calculators allow you to compute the carbon emissions of how you travel, what you eat and how you consume. We relied on the BBC climate change food calculator and the United States EPA’s Greenhouse Gas Equivalencies Calculator to give you an idea of what carbon emissions savings of about 4,000 metric tons are equivalent to in practice…

    (No calculations for you to do this time — we take care of it!)

    …eating 470,000 beef burgers
    …heating 1,730 UK homes for one year
    …taking 12,000 return flights from London to Spain
    …driving around the world 410 times
    …charging 485 million smartphones (more than the population of the United States!)

    Conclusions

    For this FSM company operating on a large-scale, using DecisionBrain’s solution will imply carbon emissions savings almost 4,000 metric tons over a year. Even if this was not the aim of the project, it is a significant positive side effect.
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    No, it does not mean that you can eat more burgers (unless they are plant-based!), but it rather shows the potential of operational research in helping to address one of the most important challenges of our century: climate change. This comes in the wider context of a general effort by the EU to make businesses greener, as contemplated in the European Green Deal, whose target is to make the continent climate neutral by 2050.

    Not only DecisionBrain’s solutions can increase their customers’ productivity and make them save money, but they can also help businesses reach their sustainability targets by reducing their carbon footprint.

    Thanks to my colleagues Alexa Salles, Lorenzo Cazzoli, Daniel Godard, Alena Melnikava and Giulia Burchi for their insight and feedback!

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    About the Author
    Roberta Maroni (MSc Mathematics) is an eco-concerned Business Analyst at DecisionBrain. Before this, she worked in the educational publishing sector as an editor and in medical research as a statistician. Now she collaborates on several customer projects driven by operations research that have a collateral positive environmental impact.

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    Article sur la réduction des émissions de CO2

    Techniciens, distance de déplacement et hamburgers : estimation des réductions d'émissions de carbone d'un projet d'optimisation des itinéraires

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    Auteur
    Roberta Maroni
    Temps de lecture
    5 minutes

    Les avantages indirects de l'augmentation des niveaux de productivité

    Photo by Jan Wennington on Unsplash
    Cet article présente l'impact environnemental de l'optimisation des distances de déplacement des techniciens d'une grande entreprise de gestion des services itinérants (FSM) au Royaume-Uni.

    Partie 1 - Techniciens (le projet)

    DecisionBrain a développé une solution pour une société FSM leader au Royaume-Uni qui assure la maintenance planifiée et réactive de ses clients. L'objectif final était d'augmenter les niveaux de productivité. Le projet comportait deux éléments :

  • Automatiser l'ordonnancement et la planification des tâches
  • Optimiser la distance parcourue par les techniciens

  • ...et la solution développée reposait sur DecisionBrain Workforce Dynamic Scheduler.

    Comme prévu, les avantages sont notamment la possibilité d'ajuster et d'adapter rapidement les plans en cas d'imprévus.
    Photo by sol on Unsplash
    Mais qu'en est-il des techniciens ?
    Les techniciens, qui conduisent et effectuent les travaux, sont au cœur de la solution. Ils voient leur temps et leur distance de déplacement considérablement réduits, ce qui entraîne, espérons-le, moins de stress dû au trafic (et moins de rage au volant, si l'on peut se permettre quelques spéculations !).

    Partie 2 - Distance de déplacement (réduction des émissions de CO2)

    Photo by Charles Postiaux on Unsplash
    Comme tout calcul des économies d'émissions de carbone, tout ce qui suit est basé sur une série d'hypothèses. Nous nous sommes adaptés à la façon de proceder puisque c’est ainsi que les choses se font dans le secteur...

    Quelles connaissances en mathématiques dois-je avoir pour comprendre cette partie ?
    Aucune ! Tout est basé sur une arithmétique simple que n'importe qui devrait être capable de résoudre de manière autonome (en supposant que ce soit votre genre de défi).

    J'ai sorti ma calculatrice, au cas où. Par où commencer ?
    Nous avons examiné les données de septembre 2020 de 190 techniciens. Au cours de ce mois, les techniciens se sont rendus auprès de leurs clients pour un total estimé à 1 090 371 km (677 525 miles) à travers quatre régions du Royaume-Uni. Sans le routage optimisé de DecisionBrain, ils auraient parcouru environ
    20 % de plus
    , soit 218 074 km (135 505 miles) de plus.

    Et plus de distance parcourue = plus d'émissions de CO2 ?
    C'est exact ! Et pour estimer combien de plus, nous pouvons nous appuyer sur les données recueillies par l' Agence européenne pour l'environnement (AEE), qui estime que les utilitaires dans l'UE, en Islande, en Norvège et au Royaume-Uni ont émis 158,4 g de CO2/km en moyenne en 2019 [Hypothèse n°1].

    Vous avez peut-être déjà fait les calculs à ce stade : grâce à la solution de DecisionBrain, en septembre 2020, les émissions de carbone ont été économisées d'environ 35 tonnes métriques.

    Je veux faire plus de calculs arithmétiques.
    Faites-vous plaisir ! Une fois étendu aux 1 800 techniciens prévus, le déploiement de la solution DecisionBrain à l'ensemble du Royaume-Uni devrait se traduire par une réduction d'environ 2 099 110 km ( 1 304 327 miles ) parcourus en un mois. Ceci en supposant que les distances parcourues seront similaires entre les régions, ce qui peut ne pas être le cas pour les zones métropolitaines par rapport aux zones rurales [Hypothèse n°2].

    En utilisant l'estimation de l'AEE sur les émissions des utilitaires, cela se traduit par une économie de 332 tonnes métriques d'émissions de carbone sur un mois.

    Je peux essayer une dernière fois ?
    Bien sûr, mais cette fois-ci, nous devons estimer les économies d'émissions de carbone sur une année. Pour ce faire, nous supposerons que la charge de travail des techniciens au cours des mois suivants est comparable à celle enregistrée en septembre [Hypothèse n°3].

    Par conséquent, nous pouvons finalement dire qu'environ 25 189 322 km (15 651 919 miles) de moins seront parcourus au cours d'une année grâce à la solution de DecisionBrain, ce qui représente une économie de 3 990 tonnes métriques d'émissions de carbone.

    C'est évidemment une excellente chose pour l'environnement, mais quel impact cela a-t-il en pratique pour les techniciens ?
    Si nous supposons que ces utilitaires roulent à une vitesse moyenne de 30 km/h [Hypothèse n°4], c'est-à-dire la vitesse maximale autorisée dans les agglomérations du Royaume-Uni, chaque technicien conduira près de 300 heures de moins par an. Pas mal, non ?

    Partie 3 - Burgers (économies de CO2 équivalentes)

    Burgers
    Aujourd'hui de nombreuses calculatrices en ligne vous permettent de calculer les émissions de carbone liées à votre mode de déplacement, à ce que vous mangez et à votre mode de consommation. Nous nous sommes appuyés sur le calculateur alimentaire de la BBC sur le changement climatique et sur le calculateur d'équivalences de gaz à effet de serre de l'EPA des États-Unis. Ceci afin de vous donner une idée de ce que représentent concrètement des économies d'émissions de carbone d'environ 4 000 tonnes métriques...

    (Pas de calculs à faire pour vous cette fois-ci, nous nous en chargeons !)

    ...manger 470 000 hamburgers à base de bœuf
    ...chauffer 1 730 foyers britanniques pendant un an
    ...prendre 12 000 vols aller-retour de Londres à l'Espagne
    ...faire 410 fois le tour du monde en voiture
    ...recharger 485 millions de smartphones (plus que la population des États-Unis !)

    Conclusion

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    Pour cette société FSM opérant à grande échelle, l'utilisation de la solution de DecisionBrain permet une réduction des émissions de carbone de presque 4 000 tonnes métriques sur une année. Même si ce n'était pas l'objectif du projet, il s'agit d'un effet secondaire positif important.
    Non, cela ne signifie pas que vous pouvez manger plus de hamburgers (sauf s'ils sont végans !), mais cela montre plutôt le potentiel de la recherche opérationnelle pour aider à relever l'un des défis les plus importants de notre siècle : le changement climatique. Cela s'inscrit dans le contexte plus large d'un effort général de l'UE pour rendre les entreprises plus vertes, comme le prévoit le "Green Deal" européen, dont l'objectif est d'atteindre la neutralité climatique d'ici 2050.

    Non seulement les solutions de DecisionBrain peuvent augmenter la productivité de leurs clients et leur faire économiser de l'argent, mais elles peuvent également aider les entreprises à atteindre leurs objectifs de durabilité en réduisant leur empreinte carbone.

    Merci à mes collègues Alexa Salles, Lorenzo Cazzoli, Daniel Godard, Alena Melnikava et Giulia Burchi pour leurs idées et leurs retours !

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    A propos de l'auteur
    Roberta Maroni est titulaire d’un Master en Mathématiques depuis 2011. Elle a rejoint DecisionBrain en tant que Business Analyst en 2021. Auparavant, Roberta a été éditrice dans une maison d'édition scolaire et également statisticienne dans le secteur de la recherche médicale. Chez DecisionBrain, elle est impliquée sur différents projets de recherche opérationnelle. Tous les projets menés par Roberta ont un impact environnemental positif indirect.

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