“無廢城市”創(chuàng)建背景下的智慧環(huán)衛(wèi)研究

劉建成?楊芬?楊鵬?夏戰(zhàn)軍?喬亞男

一、“無廢城市”創(chuàng)建的內(nèi)涵和目標(biāo)

根據(jù)生態(tài)環(huán)境部等18個部門聯(lián)合印發(fā)的《“十四五”時期“無廢城市”建設(shè)工作方案》部署，青島市被確定為首批創(chuàng)建城市，計劃到2025年形成“無廢城市”建設(shè)的青島模式。

創(chuàng)建“無廢城市”，堅持以創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的新發(fā)展理念為引領(lǐng)，通過推動形成綠色發(fā)展方式和生活方式，持續(xù)推進(jìn)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(huán)境影響降至最低的城市發(fā)展模式，旨在最終實現(xiàn)整個城市固廢產(chǎn)生量最小、資源化利用充分、處置安全的目標(biāo)。

《“無廢城市”建設(shè)指標(biāo)體系（2021年版）》，由5個一級指標(biāo)、17個二級指標(biāo)和59個三級指標(biāo)組成，其中，生活領(lǐng)域固體廢物管理是四大重點領(lǐng)域之一，要達(dá)到生活領(lǐng)域“無廢”目標(biāo)，需要重點關(guān)注垃圾產(chǎn)生、收集、轉(zhuǎn)移、處置和利用等5個環(huán)節(jié)，更加注重運用數(shù)字化技術(shù)、智慧化手段推動管理理念、管理手段、管理模式創(chuàng)新，促進(jìn)城市發(fā)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(huán)、可持續(xù)發(fā)展。

二、青島市智慧環(huán)衛(wèi)發(fā)展現(xiàn)狀

在政府和市場的雙重推動下，青島市、區(qū)兩級抓住“數(shù)字青島”建設(shè)、“無廢城市”創(chuàng)建、全國文明典范城市創(chuàng)建的契機，加快推進(jìn)全市環(huán)境衛(wèi)生管理由數(shù)字化向智慧化轉(zhuǎn)型。建立“環(huán)衛(wèi)家底一個庫”，整合完成環(huán)衛(wèi)基礎(chǔ)設(shè)施庫和作業(yè)臺賬，實現(xiàn)數(shù)據(jù)平臺化管理、地圖化展示、分級分類共享；實現(xiàn)了環(huán)衛(wèi)作業(yè)車輛、建筑垃圾運輸車輛，以及環(huán)衛(wèi)作業(yè)人員的動態(tài)監(jiān)管、垃圾處理設(shè)施主要指標(biāo)和場景的實時監(jiān)控等功能；在國內(nèi)創(chuàng)新開發(fā)了環(huán)衛(wèi)機械化作業(yè)自動計算系統(tǒng)，實現(xiàn)“車輛、路段、區(qū)域”及“清掃、灑水、沖洗”多維度精準(zhǔn)分析，全市主次干路機械化作業(yè)完成率從60%提至90%以上。

在環(huán)境衛(wèi)生數(shù)字化監(jiān)管平臺的基礎(chǔ)上，開發(fā)了環(huán)衛(wèi)基礎(chǔ)信息一屏統(tǒng)覽、環(huán)衛(wèi)車輛在線監(jiān)管、環(huán)衛(wèi)作業(yè)重點部位可視化監(jiān)管、移動客戶端數(shù)字化巡查、環(huán)衛(wèi)機械化作業(yè)量自動計算考核、生活垃圾處置終端在線監(jiān)管、生活垃圾智能收運監(jiān)管等一系列環(huán)境衛(wèi)生管理應(yīng)用場景，環(huán)衛(wèi)行業(yè)智慧化監(jiān)管水平穩(wěn)步提升。青島市環(huán)境衛(wèi)生數(shù)字化監(jiān)管平臺被中國城市環(huán)境衛(wèi)生協(xié)會評為“2021年度城市環(huán)衛(wèi)管理創(chuàng)新案例”“2021年度環(huán)衛(wèi)行業(yè)示范案例”，2022年“環(huán)衛(wèi)數(shù)字化監(jiān)管技術(shù)研發(fā)與模式應(yīng)用（以青島應(yīng)用為例）”榮獲首屆中國城市環(huán)境衛(wèi)生協(xié)會科學(xué)技術(shù)一等獎。

三、青島市智慧環(huán)衛(wèi)發(fā)展存在的問題

（一）智慧環(huán)衛(wèi)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)共享融合不暢

“智慧環(huán)衛(wèi)”是指依托計算機軟硬件技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對環(huán)境衛(wèi)生管理所涉及的人、車、物、事進(jìn)行全過程實時管理，對城市垃圾產(chǎn)生量進(jìn)行分析預(yù)測；合理設(shè)計規(guī)劃環(huán)衛(wèi)設(shè)施及作業(yè)模式，提升環(huán)衛(wèi)作業(yè)質(zhì)量，降低環(huán)衛(wèi)運營成本，推動垃圾分類進(jìn)程，用數(shù)字評估優(yōu)化城市環(huán)衛(wèi)管理工作實效。

近年來，各行業(yè)部門陸續(xù)投資建設(shè)智慧化監(jiān)管系統(tǒng)，因管轄范圍的交叉、各自側(cè)重點的不同，導(dǎo)致多個部門建設(shè)的智慧環(huán)衛(wèi)子系統(tǒng)內(nèi)容十分相似，如城市管理部門的環(huán)境衛(wèi)生、建筑垃圾、垃圾分類、智慧公廁等子系統(tǒng)，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門的農(nóng)村生活垃圾、農(nóng)村廁所革命等子系統(tǒng)，生態(tài)環(huán)境部門的生活垃圾和建筑垃圾子系統(tǒng)（圖1）；由于需求不同，采取的技術(shù)指標(biāo)也不同，缺乏統(tǒng)一完善的智慧環(huán)衛(wèi)指標(biāo)體系。同時，由于各行業(yè)部門資金來源、業(yè)務(wù)需求的多樣性，政府采購中標(biāo)設(shè)備及軟件開發(fā)企業(yè)的不確定性，導(dǎo)致各系統(tǒng)軟件、硬件建設(shè)運維標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)融合難度大，難以有效實現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。

圖1 各行業(yè)部門智慧化監(jiān)管系統(tǒng)

（二）智慧環(huán)衛(wèi)信息平臺不完善，“無廢”應(yīng)用場景不多

2013年以來，青島市先后建設(shè)了環(huán)境衛(wèi)生數(shù)字化監(jiān)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(wù)平臺生活垃圾分類模塊等環(huán)衛(wèi)信息化平臺，目前已經(jīng)整合成為統(tǒng)一的智慧環(huán)衛(wèi)信息平臺，但由于資金來源和開發(fā)、運維單位不同，各個子平臺各自為戰(zhàn)，數(shù)據(jù)資源互聯(lián)互通難度較大，與國內(nèi)外先進(jìn)城市相比，存在缺乏整體規(guī)劃、全面感知設(shè)施投入不足、大數(shù)據(jù)分析能力不強等問題。

雖然建立了環(huán)衛(wèi)基礎(chǔ)信息一屏統(tǒng)覽、環(huán)衛(wèi)車輛在線監(jiān)管、環(huán)衛(wèi)作業(yè)重點部位可視化監(jiān)管、移動客戶端數(shù)字化巡查等環(huán)衛(wèi)監(jiān)管應(yīng)用場景，但生活垃圾智能識別、生活垃圾分類質(zhì)量評價反饋、生活垃圾收運全過程追溯、生活垃圾處置設(shè)施智慧管控、建筑垃圾全鏈條監(jiān)管等涉及“無廢”城市創(chuàng)建指標(biāo)的智慧環(huán)衛(wèi)應(yīng)用場景還不多。

（三）智慧環(huán)衛(wèi)城鄉(xiāng)發(fā)展不均衡，統(tǒng)籌推進(jìn)力度不夠

目前，青島市鎮(zhèn)鄉(xiāng)智慧環(huán)衛(wèi)尚處于起步階段，與城市智慧環(huán)衛(wèi)管理相比，環(huán)衛(wèi)數(shù)據(jù)庫尚不完善，在智能感知、主動研判、作業(yè)監(jiān)管、計量分析、數(shù)據(jù)融合等方面仍存在較大差距，城鄉(xiāng)智慧環(huán)衛(wèi)建設(shè)發(fā)展還不均衡。另外，建成區(qū)、農(nóng)村、鎮(zhèn)外村外道路兩側(cè)、河塘溝渠及水源地周邊、農(nóng)田周邊的環(huán)境衛(wèi)生分別由城管、住建、交通、水務(wù)、農(nóng)業(yè)農(nóng)村等部門負(fù)責(zé)，未形成“無廢”體系下的統(tǒng)籌管理，不利于城鄉(xiāng)環(huán)衛(wèi)智慧管理、一體推進(jìn)。

四、“無廢城市”創(chuàng)建背景下智慧環(huán)衛(wèi)發(fā)展的對策建議

（一）強化頂層設(shè)計，制定智慧環(huán)衛(wèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

一是建立智慧環(huán)衛(wèi)指標(biāo)體系。結(jié)合“無廢城市”創(chuàng)建技術(shù)指標(biāo)和監(jiān)管指標(biāo)，按照全周期管理的要求，建立完善智慧環(huán)衛(wèi)指標(biāo)體系，包括智慧環(huán)衛(wèi)規(guī)劃指標(biāo)、垃圾分類指標(biāo)、運營管理指標(biāo)等，以此來規(guī)范、指導(dǎo)智慧環(huán)衛(wèi)工作。

二是開展智慧環(huán)衛(wèi)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。結(jié)合先進(jìn)技術(shù)手段，系統(tǒng)化整合公廁、垃圾處理廠（站）等環(huán)衛(wèi)設(shè)施的規(guī)劃、建設(shè)、管理全過程，明確智慧環(huán)衛(wèi)軟（硬）件建設(shè)及運維標(biāo)準(zhǔn)，建立完善數(shù)據(jù)采集、管理、交換、架構(gòu)等標(biāo)準(zhǔn)，探索建立智慧環(huán)衛(wèi)方面的青島地方標(biāo)準(zhǔn)體系，推動出臺行業(yè)數(shù)據(jù)共享開放的基本規(guī)范，以指導(dǎo)區(qū)（市）、企業(yè)智慧環(huán)衛(wèi)建設(shè)，保障平臺建設(shè)應(yīng)用成效。

三是搭建政校企合作平臺，研究智慧環(huán)衛(wèi)建設(shè)與減污降碳協(xié)同推進(jìn)。堅持政府引導(dǎo)，依托高校、科研院所和智慧化相關(guān)企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢，調(diào)動市場資本的積極性，通過智慧化感知設(shè)備等對環(huán)衛(wèi)作業(yè)保潔、生活垃圾、建筑垃圾收運處置及資源化利用全過程進(jìn)行碳排放計量分析，研究建立環(huán)衛(wèi)行業(yè)碳計量模型，制定“無廢城市”生活領(lǐng)域固體廢物碳中和具體舉措，推動減污降碳、建設(shè)美麗中國。

四是加強數(shù)據(jù)融合，實現(xiàn)信息資源互聯(lián)互通。按照標(biāo)準(zhǔn)化接口、模塊化開發(fā)的原則，開發(fā)建設(shè)全市智慧環(huán)衛(wèi)統(tǒng)管平臺，智慧環(huán)衛(wèi)統(tǒng)管平臺子系統(tǒng)可同時作為上述多個平臺的一部分運行使用，避免重復(fù)建設(shè)浪費資金。加強智慧環(huán)衛(wèi)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建設(shè)，統(tǒng)一數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)，建立各區(qū)市與市平臺的信息資源共享模式，建立智慧環(huán)衛(wèi)一張網(wǎng)。參考上海等先進(jìn)城市“一網(wǎng)統(tǒng)管”管理模式，通過上述平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，實時獲取生態(tài)環(huán)境、規(guī)劃、執(zhí)法、商務(wù)、住建等部門的基礎(chǔ)信息，用于大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析及場景應(yīng)用。

（二）建設(shè)統(tǒng)管平臺，豐富智慧環(huán)衛(wèi)應(yīng)用場景

堅持服務(wù)理念，建立完善智慧環(huán)衛(wèi)統(tǒng)管平臺，推進(jìn)環(huán)衛(wèi)行業(yè)監(jiān)管服務(wù)場景應(yīng)用，使物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等互聯(lián)信息技術(shù)在整個環(huán)衛(wèi)行業(yè)，如垃圾產(chǎn)生、保潔作業(yè)、設(shè)施設(shè)備、終端處置、環(huán)衛(wèi)監(jiān)管等細(xì)分環(huán)節(jié)得到更廣泛的應(yīng)用，著力解決人民群眾反映強烈、制約城市環(huán)衛(wèi)發(fā)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(zhǔn)確率。在生活垃圾分類收集點安裝AI攝像頭、射頻識別技術(shù)（RFID）、自動稱重系統(tǒng)等智能感知設(shè)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(zhì)量，自動獲取分類投放垃圾重量，對不規(guī)范投放行為進(jìn)行語音提醒并錄入數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)生活垃圾來源可溯、分類質(zhì)量可查，提升分類投放準(zhǔn)確率。

——建立生活垃圾分類投放質(zhì)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(tǒng)的基礎(chǔ)上，建立生活垃圾分類投放質(zhì)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(zhǔn)”。

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(jiān)管。第一，加強生活垃圾收運“量”的監(jiān)管，將生活垃圾收運“兩點一線”（收運點、處置點、作業(yè)路線）標(biāo)注到地理信息系統(tǒng)，通過車輛定位、桶車對接以及收運作業(yè)信息和收運路線關(guān)聯(lián)，建立起由點到線及面的生活垃圾收運作業(yè)“公交圖”，實現(xiàn)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(yè)過程場景。第二，加強生活垃圾收運“質(zhì)”的監(jiān)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(xiàn)廚余垃圾和其他垃圾混投、混裝、混運等垃圾收運“質(zhì)”的智慧監(jiān)管。第三，加強生活垃圾收運智能分析調(diào)度，通過車載稱重系統(tǒng)、RFID、車載攝像頭等設(shè)備，實時收集垃圾收運全過程信息，分析桶車冗余量，及時優(yōu)化收運時間和線路并進(jìn)行智能調(diào)度，提升工作效率；通過AI攝像頭對違規(guī)作業(yè)進(jìn)行智能判定并及時報警反饋，保障安全生產(chǎn)。

——實行生活垃圾處置設(shè)施智慧監(jiān)管。通過數(shù)字孿生技術(shù)，建立垃圾處置智慧管控系統(tǒng)，對廠區(qū)進(jìn)行3D數(shù)據(jù)建模，實時采集作業(yè)視頻、計量、煙氣等數(shù)據(jù)，開發(fā)數(shù)據(jù)分析及預(yù)警預(yù)控模型，實現(xiàn)對垃圾處置過程的動態(tài)跟蹤、實時監(jiān)控、在線對標(biāo)、總量核算和預(yù)判預(yù)警；對重點作業(yè)環(huán)節(jié)的人員安全穿戴、違規(guī)作業(yè)行為、煙火識別、車輛監(jiān)測、周界監(jiān)測等方面進(jìn)行自動識別，生成違規(guī)行為告警信息，提升安全監(jiān)管水平；打造生活垃圾處理園區(qū)VR展廳，結(jié)合“無廢城市”和垃圾分類宣教活動，帶領(lǐng)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(jiān)管場景。

對建筑垃圾的產(chǎn)生、運輸、處置、資源化利用等環(huán)節(jié)進(jìn)行全過程動態(tài)監(jiān)管，匯集工地、運輸企業(yè)、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(fā)揮衛(wèi)星遙感、無人機、高點攝像頭、運輸車輛車載智能設(shè)備、定位系統(tǒng)的作用，實時分析、智能研判，全面提升行業(yè)監(jiān)管覆蓋率、檢查精準(zhǔn)率，做到違規(guī)問題早發(fā)現(xiàn)、早介入、早處置，實現(xiàn)全市建筑垃圾處置“運量可統(tǒng)、信息可查、軌跡可循、違規(guī)可判、源頭可溯”全過程動態(tài)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(gòu)建智慧公廁運營管理系統(tǒng)。通過智能感知設(shè)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(shù)據(jù)信息，系統(tǒng)自動進(jìn)行分析、處理、共享、決策，及時向管理者和使用者傳達(dá)信息并實行自我調(diào)控，密切關(guān)注用戶的體驗，能夠及時跟蹤使用情況，實現(xiàn)快速發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的良性循環(huán)。

——打造“一廁一景”的生態(tài)公廁。因地制宜，通過智慧化手段充分將公廁周邊光資源、風(fēng)資源、水資源和林木建筑資源結(jié)合起來，打造一廁一景、環(huán)保節(jié)約的智慧生態(tài)公廁。

（三）城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展，推進(jìn)智慧環(huán)衛(wèi)城鄉(xiāng)一體化

一是推進(jìn)農(nóng)村垃圾治理智慧化。推廣城市環(huán)衛(wèi)“屬地化負(fù)責(zé)、協(xié)同化分工、網(wǎng)格化管理、市場化推進(jìn)、科技化賦能、全民化參與、系統(tǒng)化治理”的經(jīng)驗，將城市保潔及垃圾收運體系向周邊鎮(zhèn)村延伸，實現(xiàn)生活垃圾“戶集、村收、鎮(zhèn)運、區(qū)（市）處理”的城鄉(xiāng)環(huán)衛(wèi)一體化管理模式。通過建立農(nóng)村“環(huán)衛(wèi)家底一個庫”，對作業(yè)人員、車輛實施定位管理，對環(huán)衛(wèi)設(shè)施加裝監(jiān)控和智能感知設(shè)備等措施，實現(xiàn)對農(nóng)村環(huán)衛(wèi)保潔作業(yè)、垃圾收運實時監(jiān)管、動態(tài)分析、智能管控，推進(jìn)智慧環(huán)衛(wèi)向農(nóng)村延伸，助力“無廢城市”創(chuàng)建城鄉(xiāng)全覆蓋。

二是推進(jìn)農(nóng)村垃圾分類智慧化。在農(nóng)村垃圾分類的大框架下，研究分析農(nóng)村生活垃圾的主要成分和農(nóng)民的生活習(xí)慣，因地制宜，將城市智慧生活垃圾分類的先進(jìn)模式推廣延伸至農(nóng)村，建設(shè)智能垃圾分類收集點和智能感知設(shè)備，同步提升農(nóng)村生活垃圾分類收集率和村民參與率，實現(xiàn)農(nóng)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(jiān)管。

三是推進(jìn)農(nóng)村廁所革命智慧化。因戶施“廁”，用智慧化手段推進(jìn)“廁所革命”，借鑒“窖井”等城市管理部件數(shù)字化、網(wǎng)格化管理經(jīng)驗，將改造后的廁所編號納入“環(huán)衛(wèi)家底一個庫”，建立農(nóng)村廁所管護系統(tǒng)，村民可通過登錄環(huán)衛(wèi)統(tǒng)管平臺、小程序、微信公眾號以及撥打熱線電話等方式，根據(jù)自己所在位置選擇距離較近的吸糞車，隨時預(yù)約和呼叫進(jìn)行糞污清掏。平臺可通過大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，合理安排吸糞車的工作時間和范圍，縮短響應(yīng)時間，提高工作效率，提升用戶滿意率。

（責(zé)任編輯：榮榮）