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基于数据驱动的智慧环卫管理模式研究

陈一路

上海岳塘环保工程有限公司,上海市,201308

摘要: 通过底层大数据驱动环卫系统中人、车、物、事等各要素,按照既定的业务逻辑和流程规范,实现自执行、自管理、自评估,彻底变革以往依赖“人”的管理模式,建立底层数据感知、中间执行反馈、上层监管决策的管理模型,实现数据管理、数据说话、数据分析等智慧化应用,构建基于数据驱动的全要素、全流程、全溯源的新型管理模式。
关键词: 数据驱动;智慧环卫;新型管理模式
DOI:10.12721/ccn.2023.157087
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随着我国城市化建设发展加速,城市垃圾等呈指数快速增长,在推动环卫行业快速发展的同时,也给环卫行业带来诸多困境。城市快速发展带来了巨量垃圾,但同时受制于资源、环境限制,环卫工人、环卫车辆和环卫设施的增长速度较慢,难以满足实际需求。同时,随着环卫产业发展较为迅速,特别是城市废弃物以及生活垃圾的处置过程都越来越科技化,同时国家的环保标准也越来越严格,这就使得环卫的运营成本越来越高[1]。基于此,如何有效提升环卫作业效率,针对人、车、物、事等关键要素,如何精确定位、时时感知、科学调度和精准评估,依靠传统的管理体制和管理模式,显然难以满足城市居民对美好生活环境的向往,环卫行业管理模式变革和管理手段化升级亟待解决。

智慧环卫是智慧城市的重要组成部分,随着物联网、互联网、云计算、大数据、人工智能等新技术在环卫领域的落地应用,智慧环卫的内涵和外延相比传统概念有了质的飞跃和提升,信息化、数字化、智能化已经成为环卫行业发展的新趋势,随着新的前沿技术和管理模式的不断创新,势必大大提升环卫行业智慧化水平。

1  智慧环卫发展现状

智慧环卫是在传统环卫的基础上提出来的。传统环卫业务包含垃圾分类处理、垃圾回收,废弃物利用及城市保洁等[2]。智慧环卫,是指依托物联网技术与移动互联网技术,对环卫管理所涉及到的人、车、物、事进行全过程实时管理,合理设计规划环卫管理模式,提升环卫作业质量,降低环卫运营成本,用数字评估和推动垃圾分类管理实效。智慧环卫所有服务部署在智慧城市管理云端,对接智慧城市网络,以云服务方式随时为管理者及作业人员提供所需的服务[3]

如今,城市环卫工作日趋完善,能够进行系统的链条式作业,工作内容包括垃圾分类回收、城市日常保洁、废物循环利用等。智慧环卫是以环卫产业链为基础逐渐发展起来的,在环卫工作每一个工作环节中运用现代信息化技术手段,使整个产业链朝着信息化、精细化、智慧化方向发展[4]。智慧环卫的发展趋势就是不断创新,不断革新,改变以往的生产运营和管理模式,持续提升企业管理水平和管理效率。但是我们也看到,如今智慧环卫的发展还很不完善、不平衡、不智能,仍然需要企业在实际工作中,不断摸索智慧环卫发展的趋势和措施,不断探索建立系统性的监督和管理体制。

2  智慧环卫管理模式创新

要进行环卫智慧化升级,首先需要分析环卫作业场景中人员、车辆、设备和业务的逻辑关系,找准行业痛点和实际需求,针对性提出解决方案。城市环卫涉及环卫设施、环卫车辆、环卫人员和环卫管理等众多场景,每个应用场景都有其作业规范和与之相匹配、相关联的设施、装备和终端。

借鉴先进智慧环卫建设管理的思路,主要有四个步骤,一是围绕物联,打造精细化管理体系;二是围绕互联,实现一体化监管模式;三是数据汇集,优化数据治理手段;四是改革创新,落实环卫管理新机制[5]。他山之石头,可以攻玉。面向复杂应用场景的智慧环卫解决方案,通过集成物联网、互联网、云计算、大数据、人工智能等先进技术,通过底层大数据驱动环卫系统中人、车、物、事等各要素,按照既定的业务逻辑和流程规范,实现自执行、自管理、自评估,彻底变革以往依赖“人”的管理模式,建立底层数据感知、中间执行反馈、上层监管决策的管理模型,实现数据管理、数据说话、数据分析等智慧化应用,努力构建基于数据驱动的全要素、全流程、全溯源的新型管理模式。 

3 智慧环卫管理系统

智慧环卫管理系统面向不同应用场景和业务需求,首先通过嵌入、加装、集成等方式部署各类传感器、采集器和通信终端,对人员、车辆、设备、设施等进行“数字化”升级改造,使其具备数据感知采集功能;然后通过移动互联网、窄带物联网、卫星通信网和环卫专网等,将数据汇集到云管理平台;其次对数据进行分类、清洗、挖掘、标记和分析,通过数据模型和规则算法驱动环卫业务流转;最后形成智慧环卫驾驶舱,分层分区实时展示环卫要素状态情况、指标完成情况、应急事件处置情况等,为科学监管、智能决策提供数据支撑。

3.1 环卫人员监管

环卫人员配属智能手环、智慧工牌等穿戴终端,实现对环卫人员的实时远程监测,包括人员统一调度、轨迹围栏、自动考勤、路径监控、违规报警、违纪分析等功能。同时,通过技术手段实时监控环卫人员生命体征和环境参数,对可能出现的异常情况做出预警和处置,保障环卫人员生命安全。

3.2 环卫车辆监管

环卫车辆配属定位终端、高清摄像头和车载TCU终端,实现对环卫作业车辆的远程监测,包括车辆运行状态采集显示、作业视频采集分析、运行时间自动统计、运行路径规划匹配、车况异常自动预警、维修保养提醒记录等功能,实现车辆作业规范,精细管理及结果统计。

3.3 环卫设施监管

环卫设施配属定位终端、高新摄像头、智能标签和环境参数采集终端,实现对环卫设施的远程监测,包括环卫设施基本信息管理、地图定位管理、运行状态监测、运行环境监测、运行数据采集、车牌自动识别、称重自动计量、智能语音调度等功能,实时掌握设施设备运行状态,为系统运转和调度提供支撑。

3.4 环卫事件监管

依靠底层采集的大量数据和应急处理机制,实现对不同场景环卫事件的高效处置包括图像识别、传感分析、边缘计算等手段,从感知预警、预案触发、辅助决策到执行评估,实现一体化、网格化和智能化环卫事件应急处置。

4  智慧环卫管理系统设计

智慧环卫管理系统主要包括7个子系统,分别为机械化保洁作业过程管理子系统、人工保洁作业过程管理子系统、生活垃圾收运管理子系统、垃圾终端处置管理子系统、监督巡查管理子系统、事件管理子系统和指挥调度管理子系统。

4.1 人工保洁作业管理

实现对保洁员和环卫所作业的过程管理。针对保洁员业务,实现到岗自动考勤、作业路径规划、作业时长自动计算、是否在岗自动监测、身体体征实时监测等功能。针对环卫所业务,实现按需制定作业规划,作业过程实时监控、作业绩效自动计算、异常情况自动报警等共功能,实现保洁作业管理规范化、事件处置自动化、结果评价标准化。

4.2 车辆保洁作业管理

实现对机扫车、洒水车、生活垃圾清运车、餐厨垃圾清运车、废弃油脂清运车、渣土车等各类机械化保洁车辆的全过程、全要素的智能化管理。管理内容包括车辆作业区域规划、车辆状态实时感知、作业过程实时监控、作业结果自动考核等。

4.3 垃圾收运管理

实现对各区域垃圾清运业务的过程管理。实现对垃圾收集车、转运车等环卫车辆的作业过程实时监管,对垃圾筒、垃圾箱、车辆运行状况及收运里程等进行实时统计,对垃圾运输车辆的考核结果自动生成。

4.4 终端处置管理

实现对终端处理厂垃圾处理过程的实时监管。充分发挥实时监控和数据采集在管理中的作用,防止垃圾乱倒乱放,使收集到的生活垃圾真正得到无害化处理。

4.5 监督巡查管理

通过物联网感知设备,实现对点多面广、零散分布的环卫人员、车辆等进行位置实时定位、作业实时监控、异常实时预警、应急随时调度,实现历史轨迹回放、作业规划查询、违规事件预警、作业考核评价等,实现内部管理与外部监督分离,做到公平、公正、公开的考核评估。

4.6 环卫事件管理

通过建立各部门之间的事件协同处理机制,规范环卫事件的发现、派遣、处置、核查及评价工作流程。为各领导及各巡查人员配备智能终端,随时掌握环卫人员、车辆、设备等要素的实时位置、运动轨迹及作业情况,实时查看环卫事件异常预警及处置情况。

4.7 指挥调度管理

通过多系统融合、多技术集成,建设智慧环卫指挥调度系统,实现基于数据和视频的指挥调度。将环卫作业人员、车辆、设备、设施等聚合纳入,构建系统互联、数据共享、协同共治的一体化指挥调度体系,高效、全面地掌控环卫要素的运行状态,以及在重大活动中环卫调配,突发应急事件中处置时起到很好的效果。

4.8 运营分析管理

环卫运营KPI分析管理包括作业量(车辆作业量、环卫人员作业量、清扫垃圾量)、近一周的车辆及人员作业趋势图、车辆总数及在岗车辆数、环卫总工人数及在岗工人数等[6]

5  智慧环卫应用实践

通过实施应用,可以看到智慧环卫管理系统能够显著提升环卫作业质量、降低环卫运营成本、优化环卫作业模式、提高环卫管理效率。

作业过程实时监控,包括人工保洁作业过程、垃圾收运作业过程、监督巡查作业过程、设施服务运行过程以及终端处置运行过程等;

作业数量实时统计,包括生活垃圾清运重量、果皮箱收集个数、垃圾箱收集桶数等;

作业过程科学调度,支持数字集群通讯、大屏幕、平板电脑、车载监控室、办公室监控等多种调度手段;

作业结果实时评价,支持部门考评、岗位考评、区域考评及综合考评。

作业事件及时处置,依据规则和预案解决城乡环卫工作的日常管理以及应急事件处置等问题,是建立特色智能化城市的管理新模式。

6  结论

基于数据驱动的环卫管理模式,变革了环卫行业传统管理模式,提升了管理效率,降低了运营成本,但同时我们也要清醒的认知到,基于数据驱动的智慧环卫管理模式也面临一系列问题,如管理平台的可靠性、环卫数据的安全性、异构系统的通联性、技术体系的规范性、技术标准的合规性等方面,需要产学研联合体共同参与、共同研讨、共同建设,以适应新时代、新技术对智慧环卫行业的考验。

参考文献

[1]苏文.我国城市智慧环卫的发展现状及构建对策[J].环境与发展,2018,30(09):224+226.

[2]金秋彤.互联网时代城市的新型环保服务模式——基于启迪环境的案例分析[J].中国林业经济,2023(01):106-110.

[3]葛涵涛,王立群,曹玥,李兰飞.智慧环卫发展现状与问题分析[J].信息通信技术与政策,2019(10):73-76.

[4]王玉红.我国智慧环卫发展现状及趋势[J].现代经济信息,2019(08):400.

[5].“物联”+“互联”  打造罗湖区智慧环卫新模式[J].中国建设信息化

[6]张红亮,吴兢,龚青山,吴琪,陈如云.基于互联网大数据的智慧环卫系统研究与分析[J].智能制造,2022(04):79-82+94.