环卫作业车辆智能监管产品方案

文｜深圳市图元科技有限公司

十九大报告中，明确了“加强固体废弃物和垃圾处置”的要求。“十四五”时期，国家发展改革委、住房和城乡建设部组织编制了《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》要求“到2025年底，直辖市、省会城市和计划单列市等46 个重点城市生活垃圾分类和处理能力进一步提升，地级城市因地制宜基本建成生活垃圾分类和处理系统”。提升城市环卫综合管理水平已迫在眉睫。

一、建设背景

智慧环卫一体化平台涉及环卫管理面广，实施难度大、推进周期长、投资金额大，短时间难以见成效。环卫车辆贯穿于环卫各业务环卫，为环卫重要管理对象，环卫车辆的合理利用与管理是提升环卫管理水平的重点，因此亟需通过一个轻量级的环卫车辆管理平台，集约化部署快速推进环卫车辆的精细化监管。图元科技环卫车辆智能监管平台秉承业务主导、立足实际、轻量规划、快速推进、多级应用建设原则，建立统一的环卫车辆智能监管平台。使得环卫车辆资源分配、调度更加合理，提升环卫车辆作业业务的智能化、精细化、规范化。

二、总体架构

图元科技环卫车辆智能监管平台通过分层建设，达到平台能力及应用的可成长、可扩充，创造面向未来的智慧环卫整体系统框架。整体框架图如图1。

图1 总体框架图

感知层：主要包括车载感知设备、环卫设施感知设备、视频监控等环卫作业收运处置过程中使用的硬件设备和物联网传感器，以及用来存储数据和进行网络通讯的硬件设备。

基础设施层：基础层提供了平台的运行环境，包括基础的云资源环境和网络环境，云资源提供了计算资源、存储资源、网络资源和安全资源；平台运行的网络环境包括了电子政务外网和互联网、物联网。

数据层：数据层是整个环卫车辆智能监管平台的数据处理、储存、共享的核心，通过数据交换共享等方式获取环卫管理的基础数据和业务运行数据，根据数据的属性分别存储到环卫综合数据库中，为数据在业务管理中提供应用支撑。

支撑层：通过调取底层的软硬件服务和数据服务等，利用视频智能分析平台、基础地理平台、短信平台、物联网采集平台，用以支撑上层的具体应用层。

应用层：针对环卫车辆智能监管各部门的业务特点，系统建设环卫清扫、清运过程的环卫车辆综合监管系统，分别满足各部门监管类、综合类的需求。

接入层：全面为市、区、街、社区（村）、协会、企业、公众等对象进行服务。

三、建设方案

（一）应用平台建设

图元环卫车辆智能监管平台针对环卫清扫保洁机械化作业以及垃圾清运作业进行精细化管理，重点梳理作业主体的日常投入情况、作业质量情况、违规情况，并通过前端智能感知设备配合后端数据分析技术实现对作业结果的科学统计，进而实现环卫车辆作业精细化管理。

1.环卫要素管理系统

环卫要素管理致力于建设环卫所有相关环卫要素信息的台账式、数字化管理，目的在于摸清环卫家底，将环卫作业相关的设施设备信息整合到智慧环卫平台中，借助数据库技术及可视化技术，对各类环卫各类要素数据进行统一的整理分析和展示。环卫要素管理包括要素数据录入及上报、数据统计等内容。

（1）要素数据录入：环卫部门信息录入、环卫企业信息录入、标段和合同信息录入、环卫设施数据录入。

（2）车辆信息管理：实现对全区域环卫车辆进行分级分类，按车辆类型、服务企业进行划分，做到环卫车辆信息的一目了然。

（3）数据查询统计：通过数据查询实时掌握全市环卫数据的信息汇总，综合查询各类环卫设施的数量、基础信息数据。通过对环卫设施、车辆、企业等数据进行汇总分析，以便了解环卫家底整体情况。

2.作业标准管理系统

作业标准管理系统实现对环卫作业规则的系统化配置，系统按环卫精细化作业标准建立环卫作业规则，按照环卫车辆“定路、定责、定速、定量”的环卫车辆精细化管理模式制定环卫车辆作业标准，作业标准与作业对象管理，便于系统对作业过程的合规性进行监督管理，通过作业标准管理实现对环卫车辆作业的标准化、规范化管理。

（1）作业路段管理。作业路段管理实现机械保洁作业路段网格化管理，每条作业路段划分至对应的作业企业、对应车辆，并在地图上直观进行绘制和展示。

（2）作业标准制定。作业标准配置主要对作业统计所需要的基础数据进行管理，这些基础数据包括标段、路段、路段组、扣除里程以及机械化作业的作业类型。

（3）收运计划制定。收运计划制定模块主要辅助管理人员安排车辆进行垃圾收运工作，通过垃圾收集点分布信息规划合理的收运线路及收运时间，确保垃圾收运工作高效开展。通过将收运区域/路线与车辆绑定并确定收运时间，确保垃圾收运工作的全覆盖。

（4）作业排班管理。为实现清扫保洁车辆及垃圾清运车辆的规划化作业以及符合作业实际要求，按照作业路段对车辆进行作业排班，确保车辆按计划作业保障作态质量。班组可以根据作业片区、作业路段网格建立，是同一个作业范围的集合。在一个班组下，根据上班时间段的不同，划分多个班次，以单个班次设置达标标准和考勤要求。

（5）电子围栏配置。为确保车辆按道路保洁作业、垃圾清运，识别车辆跨区域违规作业情况建立环卫作业电子围栏。通过在第三方地图上绘制区域范围，结合车辆定位数据于电子围栏进行匹配，识别车辆不按路线作业的情况，规范车辆行驶范围、行驶速度。

3.车辆作业监管系统

车辆作业监管系统通过安装智能车载终端对机械化作业车辆的位置信息、工作状态信息、油耗信息进行实时监控，实现机械化作业车辆的监管方式转变，通过车辆作业管理实时掌握区域车辆作业实施状态、作业完成情况、作业异常情况，便于开展作业质量评估。

（二）配套终端建设

机械化车辆主要包括机械化作业中的洒水车、机扫车、勾臂车以及其他机械化作业设备，终端应提供车载定位、工作状态监测、视频监控、工作报警、无线传输等功能。新能源车必须符合《GB／T 32960—2016 电动汽车远程服务与管理系统技术规范》，车辆智能设备必须集成符合交通部《符合道路运输车辆卫星定位系统北斗兼容车载终端技术规范的车载终端的公告》内的过检车载终端产品，车辆智能设备主机需满足《道路运输车辆卫星定位系统车载视频终端技术要求》（JT/T 1076—2016）标准、《道路运输车辆卫星定位系统视频通讯协议》（JT/T 1078—2016）标准。

1.基础车载终端：车载终端设备是依托全球定位系统（GPS/北斗）和地理信息系统（GIS），结合全球移动通讯系统（GSM—GPRS）和国际互联网（Internet），实现对车辆位置（经度、纬度）、速度、方向的监控，以及通过车载终端与车辆原有或加装设备（如传感器等）相连接和数据采集，经过后台软件系统的分析处理，衍生出报警、远程控制、数据统计、车辆轨迹等功能，从而实现对车辆的全面监控、调度和管理。

2.一体化车载终端：为了保证项目作业车辆数据能采集到，为环卫车辆配置车载设备，包括车载一体机、车载调度屏、高清摄像头、对讲手唛等，其中针对洗扫车还配备作业状态监测。

环卫车载一体机主机通过与车辆控制系统连接，同时实现电源接入，实现通信天线的布设，通过视频线与摄像头、调度屏实现连接，通过音频线与对讲手唛实现连接，最后通过无线网络接入到互联网。

四、产品特色

（一）AI 智能监管：建立视频AI 识别算法，实时监控车辆司机作业状态、异常情况实时预警，违规情况自动发现。

图2 车辆车载设备安装示意图

（二）高精准定位：基于定位数据自研定位算法矫正定位数据，提高车辆定位精度，确保监管数据真实可靠。

（三）快速化部署：图元科技产品成熟、功能齐全，拥有专业团队，通过系统云部署模式，可以快速实现平台搭建，1 个月内实现系统上线运行。

五、效益分析

（一）综合监管常态化

通过环卫车辆智慧监管，对环卫设施、车辆进行综合监管，提升环卫管理效率，可有效降低日常能耗、人力成本、运营管理隐性成本。可以将众多环卫企业每日的作业情况可视化呈现给监管人员，纳入各合同要求明细，使得业务监管、设施规划、资金投入、作业质量评价、企业招投标监管等实现精细化管理。

（二）车辆监管数据化

车辆实时监管，油耗实时监测，系统自动汇总，辅助管理人员进行成本核算；根据实时监测数据量化作业结果，辅助车辆作业绩效管理；车辆维修保养追踪在线，综合管控成本。

（三）资源分配科学化

对环卫车辆进行作业状态、作业排班精细化管理，对上岗状况进行实时监测，确保定额车辆都配置到位并上岗作业，实时掌握每一辆车的在岗状态计作业时长，提高车辆的利用率，实现车辆利用率最大化。基于每一辆车辆的作业状态实现对车辆的合理调配，对作业不足、车辆投入不足的区域可随时调度可利用车辆资源进行作业，使得环卫车辆资源分配、调度更加合理。

（四）质量监测自动化

实现环卫车辆作业质量监测结果的自动化生成，并可根据相关条件组合生成评估分析结果，实施掌握环卫作业质量、作业成效，在减少人工统计工作量的基础上也为管理决策提供了精确的分析结果，为环卫车辆管理、企业考核提供量化数据支撑。