人工智能在城市環衛領域中的運用研究

蔣曉強

【摘 要】城市的發展，對環境衛生的要求也比較高，環衛工作美化城市主要是依靠的是環衛設備和環衛工人及管理。在當今發展的社會“用工成本高”還只是問題的一面。在人口紅利加速衰減的當下中國，作為勞動密集型的傳統環衛服務業，環衛工人知識低、年齡大，工作環境差，待遇低沒有人愿意做問題的，另一面“用工難”的問題則更加凸顯和嚴峻。從統計數據來看環衛系統在崗工人基本在49歲以上，并且從業者平均年齡超過50歲，不少地區甚至依靠返聘已退休的60歲以上老職工或殘疾人作為一線的工人在工作。另外環衛設備各環衛作業公司投入，從目前在環衛運營成本構成中，機械設備及耗材成本占比僅為30%左右，人工成本所占比例高達70%-80%左右。根據公開披露數據，一家環衛保潔公司公開披露數據顯示，2016-2017年報告期內該公司主營業務人工成本分別為4.84億元和6.7億元，占各期主營業務成本的比例約60%-70%左右。從數據可以知道，我們環衛設備的添加和更新勢在必行，同時也需要高技術的環衛裝備減少環衛作業人員的人工智能環衛裝備。

【關鍵詞】AI人工智能;環衛裝備;環衛裝備人工智能

前言：

近年來，隨著環衛市場不斷擴大，AI人工智能、智慧環衛作為智慧城市建設的一個重要組成部分，在促進城鄉環衛一體化，破解垃圾圍城，促使垃圾分類等方面發揮重要作用。通過智慧環衛的信息服務產品，讓環衛作業和定額作業質量更符合科學標準，同時也讓固體廢棄物的專業收運路線更優化;AI人工智能、智慧環衛既是對傳統城市環衛作業模式的創新，又是對以往環衛監管方式的顛覆。

第一、上海張江人工智能島在商用生活垃圾分類AI人工智能垃圾分類箱的運用。

垃圾分類AI人工智能圖像識別技術和物聯網及先進機械人技術高度結合，采用了基于云計算為IT基礎設施服務架構，物聯網智能硬件接入為現實環境數據源，深度學習為主導的人工智能技術為預測方法，以數字流驅動為工作流驅動導向的智慧型管理平臺，是智慧城市環衛開放型平臺解決方案。首先通過收集垃圾種類，對垃圾的圖像進行收集，分類成可回收和不可回收儲存機器的大腦中，再進行記憶，讓機器的大腦快速的記憶和歸類，通過后平臺的數據管理，我們把智能垃圾桶，做到了垃圾桶直接進行自動識別和自動分類，人員只需要把垃圾投入垃圾投料口及可，下面的工作交給機器自動識別進行智能分類垃圾，當垃圾桶內的垃圾狀況，通過數據分析及時通過后臺運行發送到環衛管理人員的手機上，環衛作業人員可以通過手機可以查看每個垃圾桶的實時狀況，通過數據可以對垃圾桶進行管理。

AI人工智能垃圾分類桶具有以下的功能：1、基于AI深度學習的智能生活干垃圾分類。2、太陽能光伏取電和電源，雙模式。3、垃圾分類模式-兩分類模式（可回收物、其他垃圾）。4、自動帶除臭功能。5、垃圾箱帶壓縮功能。6、GPS/北斗定位、自帶4G/5G通信模塊。7、垃圾箱自動有稱重系統、自動滅火、滿溢報警通知功能。8、AI人工智能人機交互，語音播報功能。外殼采用新型玄武巖纖維復合材料制成，具有高強度、輕量化、隔熱、無屏蔽等特點。

原來需要四位環衛工人對每個80組分類垃圾桶進行循環檢查和收集垃圾，現在運用人工智能垃圾桶只需一位環衛工人對智能垃圾桶進行管理，大大提高工作效率節約人工成本。

第二、在從以人工清掃為主的傳統清掃（1.0）——“人掃時代”，到以有人駕駛為主的機械清掃（2.0）——“機掃時代”，再到無人駕駛出現的完全自動清掃（3.0）——“人工智能+清掃時代”。過去幾年，國內環衛市場化噴涌爆發，市場需求疊加技術升級，助推環衛裝備快速迭代，環衛行業經歷了從人工到機械化再到人工智能的深刻變革，一場由AI人工智能無人駕駛引發的環衛革命正在醞釀。

無人駕駛的技術及自動駕駛技術，其技術方面有兩種不同的發展路線：第一種是漸進模式，這種主要是利用傳感器，通過車與車通信、車云通訊實現路況的分析，也就是數據交換計算，達到自動駕駛模式。第二種完全是徹徹底底的無人駕駛，這種路線主要依靠車載激光雷達，計算機和控制器系統實現自動駕駛。

上海張江人工智能島AI人工智能無人小型掃路機，全程無人工，半小時掃干凈張江人工智能島。清掃無人駕駛的設備，掃路車主要是在貼邊清掃時的自我駕駛清掃效果，清掃覆蓋面，時速的把控，識別安全距離，車輛碰撞時的自動處理及反應。傳感器主要用來識別車道線、停車線、交通信號燈、車輛、人員等，無人駕駛掃路車通過雷達等收集到數據時，對相對原始的數據要進行預處理，如深度學習算法計算平均值，對平均值做平均值標準處理、對原始數據做主成分析，

激光傳感器收集到的數據轉換車與物體之間的距離，將對車載攝像頭拍攝的圖片信息轉換對路障的判斷、對交通信號和人的判斷，將雷達探測到的數據轉換為各個物體之間的距離，處理出來的數據運算的速度也是非常重要的。人工智能的圖像識別、數據、處理計算被嵌入處理系統，這個處理系統將同數處理12路視頻攝像頭、激光雷達、雷達和超聲波傳感器的數據。需要各種場景的收集和識別，需要通過上萬次的模理測試，難度非常大。

環衛工作機械作業是典型的簡單重復性勞動，技術上完全可以依靠機器和人工智能技術來完成。人力方面，那款稍微大點的掃路機，無人駕駛能替代6—8個人，小的那款替代4—5個人。從成本方面，每個環衛工人工資4000元，一年48000元，按照7個人員，一年省30萬，五年節約成本150萬，這樣無人駕駛環衛車全生命周期內增加的成本低于這個，就是有市場、有生命力的。無人駕駛環衛車工作時間是隨時可以安排工作，24小時待命工作。目前，無人駕駛環衛車輛設備主要分為兩種，一種是體型較小、主要應用于產業園區、景區、校園等大面積半封閉/封閉場景的內部道路，另一種體積大且主要用于開放道路。其中，由于技術水平和政策所限，內部道路環境中的無人環衛車輛及設備在商用落地前景上更具優勢。

結論：

人工智能的廣泛應用需要將要從兩方面著手，人工智能本身在環衛領域的技術發展外，還需在環衛領域人工智能的知識普及和廣泛應用的基礎。人工智能在環衛廣泛運用改變環衛工作的工作方式和模式，極大影響和提高環衛專業技術人員的工作方式和創新思路。這既是拓展人工智能環衛領域應用的需要，也是推動環衛行業發展的需要。同時也是，建設智慧環衛示范區，就是以此為切入口，賦能城市管理，推進智慧城市建設，促進大數據、人工智能、無人駕駛、云計算等在環衛人工智能領域布局更為完善。

參考文獻：

[1]費敏銳 孟添.人工智能運用.2019

（作者單位：上海預錦環保科技有限公司）