“無廢城市”創建背景下的智慧環衛研究

劉建成?楊芬?楊鵬?夏戰軍?喬亞男

一、“無廢城市”創建的內涵和目標

根據生態環境部等18個部門聯合印發的《“十四五”時期“無廢城市”建設工作方案》部署，青島市被確定為首批創建城市，計劃到2025年形成“無廢城市”建設的青島模式。

創建“無廢城市”，堅持以創新、協調、綠色、開放、共享的新發展理念為引領，通過推動形成綠色發展方式和生活方式，持續推進固體廢物源頭減量和資源化利用，最大限度地減少填埋量，將固體廢物環境影響降至最低的城市發展模式，旨在最終實現整個城市固廢產生量最小、資源化利用充分、處置安全的目標。

《“無廢城市”建設指標體系（2021年版）》，由5個一級指標、17個二級指標和59個三級指標組成，其中，生活領域固體廢物管理是四大重點領域之一，要達到生活領域“無廢”目標，需要重點關注垃圾產生、收集、轉移、處置和利用等5個環節，更加注重運用數字化技術、智慧化手段推動管理理念、管理手段、管理模式創新，促進城市發展與垃圾管理的有機融合，深化生活垃圾管理和處置，推動整個城市健康、綠色、循環、可持續發展。

二、青島市智慧環衛發展現狀

在政府和市場的雙重推動下，青島市、區兩級抓住“數字青島”建設、“無廢城市”創建、全國文明典范城市創建的契機，加快推進全市環境衛生管理由數字化向智慧化轉型。建立“環衛家底一個庫”，整合完成環衛基礎設施庫和作業臺賬，實現數據平臺化管理、地圖化展示、分級分類共享；實現了環衛作業車輛、建筑垃圾運輸車輛，以及環衛作業人員的動態監管、垃圾處理設施主要指標和場景的實時監控等功能；在國內創新開發了環衛機械化作業自動計算系統，實現“車輛、路段、區域”及“清掃、灑水、沖洗”多維度精準分析，全市主次干路機械化作業完成率從60%提至90%以上。

在環境衛生數字化監管平臺的基礎上，開發了環衛基礎信息一屏統覽、環衛車輛在線監管、環衛作業重點部位可視化監管、移動客戶端數字化巡查、環衛機械化作業量自動計算考核、生活垃圾處置終端在線監管、生活垃圾智能收運監管等一系列環境衛生管理應用場景，環衛行業智慧化監管水平穩步提升。青島市環境衛生數字化監管平臺被中國城市環境衛生協會評為“2021年度城市環衛管理創新案例”“2021年度環衛行業示范案例”，2022年“環衛數字化監管技術研發與模式應用（以青島應用為例）”榮獲首屆中國城市環境衛生協會科學技術一等獎。

三、青島市智慧環衛發展存在的問題

（一）智慧環衛建設標準不統一，數據共享融合不暢

“智慧環衛”是指依托計算機軟硬件技術、物聯網技術與移動互聯網技術，對環境衛生管理所涉及的人、車、物、事進行全過程實時管理，對城市垃圾產生量進行分析預測；合理設計規劃環衛設施及作業模式，提升環衛作業質量，降低環衛運營成本，推動垃圾分類進程，用數字評估優化城市環衛管理工作實效。

近年來，各行業部門陸續投資建設智慧化監管系統，因管轄范圍的交叉、各自側重點的不同，導致多個部門建設的智慧環衛子系統內容十分相似，如城市管理部門的環境衛生、建筑垃圾、垃圾分類、智慧公廁等子系統，農業農村部門的農村生活垃圾、農村廁所革命等子系統，生態環境部門的生活垃圾和建筑垃圾子系統（圖1）；由于需求不同，采取的技術指標也不同，缺乏統一完善的智慧環衛指標體系。同時，由于各行業部門資金來源、業務需求的多樣性，政府采購中標設備及軟件開發企業的不確定性，導致各系統軟件、硬件建設運維標準不統一，數據融合難度大，難以有效實現數據互聯互通。

圖1 各行業部門智慧化監管系統

（二）智慧環衛信息平臺不完善，“無廢”應用場景不多

2013年以來，青島市先后建設了環境衛生數字化監管平臺、建筑垃圾管理平臺、餐廚垃圾信息平臺、城市運行管理服務平臺生活垃圾分類模塊等環衛信息化平臺，目前已經整合成為統一的智慧環衛信息平臺，但由于資金來源和開發、運維單位不同，各個子平臺各自為戰，數據資源互聯互通難度較大，與國內外先進城市相比，存在缺乏整體規劃、全面感知設施投入不足、大數據分析能力不強等問題。

雖然建立了環衛基礎信息一屏統覽、環衛車輛在線監管、環衛作業重點部位可視化監管、移動客戶端數字化巡查等環衛監管應用場景，但生活垃圾智能識別、生活垃圾分類質量評價反饋、生活垃圾收運全過程追溯、生活垃圾處置設施智慧管控、建筑垃圾全鏈條監管等涉及“無廢”城市創建指標的智慧環衛應用場景還不多。

（三）智慧環衛城鄉發展不均衡，統籌推進力度不夠

目前，青島市鎮鄉智慧環衛尚處于起步階段，與城市智慧環衛管理相比，環衛數據庫尚不完善，在智能感知、主動研判、作業監管、計量分析、數據融合等方面仍存在較大差距，城鄉智慧環衛建設發展還不均衡。另外，建成區、農村、鎮外村外道路兩側、河塘溝渠及水源地周邊、農田周邊的環境衛生分別由城管、住建、交通、水務、農業農村等部門負責，未形成“無廢”體系下的統籌管理，不利于城鄉環衛智慧管理、一體推進。

四、“無廢城市”創建背景下智慧環衛發展的對策建議

（一）強化頂層設計，制定智慧環衛標準規范

一是建立智慧環衛指標體系。結合“無廢城市”創建技術指標和監管指標，按照全周期管理的要求，建立完善智慧環衛指標體系，包括智慧環衛規劃指標、垃圾分類指標、運營管理指標等，以此來規范、指導智慧環衛工作。

二是開展智慧環衛標準建設。結合先進技術手段，系統化整合公廁、垃圾處理廠（站）等環衛設施的規劃、建設、管理全過程，明確智慧環衛軟（硬）件建設及運維標準，建立完善數據采集、管理、交換、架構等標準，探索建立智慧環衛方面的青島地方標準體系，推動出臺行業數據共享開放的基本規范，以指導區（市）、企業智慧環衛建設，保障平臺建設應用成效。

三是搭建政校企合作平臺，研究智慧環衛建設與減污降碳協同推進。堅持政府引導，依托高校、科研院所和智慧化相關企業的技術優勢，調動市場資本的積極性，通過智慧化感知設備等對環衛作業保潔、生活垃圾、建筑垃圾收運處置及資源化利用全過程進行碳排放計量分析，研究建立環衛行業碳計量模型，制定“無廢城市”生活領域固體廢物碳中和具體舉措，推動減污降碳、建設美麗中國。

四是加強數據融合，實現信息資源互聯互通。按照標準化接口、模塊化開發的原則，開發建設全市智慧環衛統管平臺，智慧環衛統管平臺子系統可同時作為上述多個平臺的一部分運行使用，避免重復建設浪費資金。加強智慧環衛基礎數據庫建設，統一數據交互標準，建立各區市與市平臺的信息資源共享模式，建立智慧環衛一張網。參考上海等先進城市“一網統管”管理模式，通過上述平臺進行數據融合，實時獲取生態環境、規劃、執法、商務、住建等部門的基礎信息，用于大數據統計分析及場景應用。

（二）建設統管平臺，豐富智慧環衛應用場景

堅持服務理念，建立完善智慧環衛統管平臺，推進環衛行業監管服務場景應用，使物聯網、大數據、云計算等互聯信息技術在整個環衛行業，如垃圾產生、保潔作業、設施設備、終端處置、環衛監管等細分環節得到更廣泛的應用，著力解決人民群眾反映強烈、制約城市環衛發展的難點熱點問題。

一是生活垃圾智慧分類場景。

——智能識別生活垃圾類型和來源，提升分類準確率。在生活垃圾分類收集點安裝AI攝像頭、射頻識別技術（RFID）、自動稱重系統等智能感知設備，通過人臉識別、智能打卡、二維碼識別等方式，逐步建立信息庫，實時獲取垃圾投放信息。AI識別垃圾分類質量，自動獲取分類投放垃圾重量，對不規范投放行為進行語音提醒并錄入數據庫，實現生活垃圾來源可溯、分類質量可查，提升分類投放準確率。

——建立生活垃圾分類投放質量評價反饋機制，提升公眾參與度。在智能識別、自動溯源的生活垃圾智慧分類系統的基礎上，建立生活垃圾分類投放質量評價反饋機制，通過綠色賬戶、信用積分、禮品兌換、獎懲公示等措施，提升公眾參與度，幫助居民“分得清、投得準”。

二是生活垃圾收運處置全過程追溯場景。

——實行生活垃圾收運智慧監管。第一，加強生活垃圾收運“量”的監管，將生活垃圾收運“兩點一線”（收運點、處置點、作業路線）標注到地理信息系統，通過車輛定位、桶車對接以及收運作業信息和收運路線關聯，建立起由點到線及面的生活垃圾收運作業“公交圖”，實現生活垃圾“定時定點”收運的公交化打卡、智能化判斷，全面還原作業過程場景。第二，加強生活垃圾收運“質”的監管，通過AI攝像頭、RFID對垃圾桶顏色以及垃圾成分的智能感知識別，實現廚余垃圾和其他垃圾混投、混裝、混運等垃圾收運“質”的智慧監管。第三，加強生活垃圾收運智能分析調度，通過車載稱重系統、RFID、車載攝像頭等設備，實時收集垃圾收運全過程信息，分析桶車冗余量，及時優化收運時間和線路并進行智能調度，提升工作效率；通過AI攝像頭對違規作業進行智能判定并及時報警反饋，保障安全生產。

——實行生活垃圾處置設施智慧監管。通過數字孿生技術，建立垃圾處置智慧管控系統，對廠區進行3D數據建模，實時采集作業視頻、計量、煙氣等數據，開發數據分析及預警預控模型，實現對垃圾處置過程的動態跟蹤、實時監控、在線對標、總量核算和預判預警；對重點作業環節的人員安全穿戴、違規作業行為、煙火識別、車輛監測、周界監測等方面進行自動識別，生成違規行為告警信息，提升安全監管水平；打造生活垃圾處理園區VR展廳，結合“無廢城市”和垃圾分類宣教活動，帶領市民VR探“廠”，普及垃圾處理知識，提高市民參與度和滿意度。

三是建筑垃圾全過程智慧監管場景。

對建筑垃圾的產生、運輸、處置、資源化利用等環節進行全過程動態監管，匯集工地、運輸企業、運輸車輛、處置場、消納點信息，一改過往低效的人盯車防式巡查模式，利用智能分析感知體系，發揮衛星遙感、無人機、高點攝像頭、運輸車輛車載智能設備、定位系統的作用，實時分析、智能研判，全面提升行業監管覆蓋率、檢查精準率，做到違規問題早發現、早介入、早處置，實現全市建筑垃圾處置“運量可統、信息可查、軌跡可循、違規可判、源頭可溯”全過程動態掌控。

四是智慧公廁場景。

——建立完善青島公廁查詢地圖。市級平臺對接高德地圖、百度地圖、點靚青島App、微信小程序等市民常用軟件，并對公廁信息實時更新，開放評價窗口，方便市民便捷查找附近公廁的同時提高公眾參與度和滿意度。

——構建智慧公廁運營管理系統。通過智能感知設施實時采集公廁人流量、溫濕度、污染氣體排放量、蹲位使用情況等數據信息，系統自動進行分析、處理、共享、決策，及時向管理者和使用者傳達信息并實行自我調控，密切關注用戶的體驗，能夠及時跟蹤使用情況，實現快速發現問題并解決問題的良性循環。

——打造“一廁一景”的生態公廁。因地制宜，通過智慧化手段充分將公廁周邊光資源、風資源、水資源和林木建筑資源結合起來，打造一廁一景、環保節約的智慧生態公廁。

（三）城鄉統籌發展，推進智慧環衛城鄉一體化

一是推進農村垃圾治理智慧化。推廣城市環衛“屬地化負責、協同化分工、網格化管理、市場化推進、科技化賦能、全民化參與、系統化治理”的經驗，將城市保潔及垃圾收運體系向周邊鎮村延伸，實現生活垃圾“戶集、村收、鎮運、區（市）處理”的城鄉環衛一體化管理模式。通過建立農村“環衛家底一個庫”，對作業人員、車輛實施定位管理，對環衛設施加裝監控和智能感知設備等措施，實現對農村環衛保潔作業、垃圾收運實時監管、動態分析、智能管控，推進智慧環衛向農村延伸，助力“無廢城市”創建城鄉全覆蓋。

二是推進農村垃圾分類智慧化。在農村垃圾分類的大框架下，研究分析農村生活垃圾的主要成分和農民的生活習慣，因地制宜，將城市智慧生活垃圾分類的先進模式推廣延伸至農村，建設智能垃圾分類收集點和智能感知設備，同步提升農村生活垃圾分類收集率和村民參與率，實現農村生活垃圾分類收集、分類投放、分類運輸、分類處置全鏈條智慧化監管。

三是推進農村廁所革命智慧化。因戶施“廁”，用智慧化手段推進“廁所革命”，借鑒“窖井”等城市管理部件數字化、網格化管理經驗，將改造后的廁所編號納入“環衛家底一個庫”，建立農村廁所管護系統，村民可通過登錄環衛統管平臺、小程序、微信公眾號以及撥打熱線電話等方式，根據自己所在位置選擇距離較近的吸糞車，隨時預約和呼叫進行糞污清掏。平臺可通過大數據統計分析，合理安排吸糞車的工作時間和范圍，縮短響應時間，提高工作效率，提升用戶滿意率。

（責任編輯：榮榮）