德国Ahrweiler县农村垃圾清运管理及启示
2018-02-04严陈玲陈洁
严陈玲 ,陈洁
(1.北京市城市管理研究院,北京100028;2.生活垃圾检测分析与评价北京市重点实验室,北京100028)
1 德国阿尔魏勒县基本情况
德国莱茵兰-普法尔茨州下设3个行政专区,管辖12个市24个县,其中的阿尔魏勒县(Ahrweiler)位于该州北部,与德国经济最发达地区北莱茵-威斯特法伦州接壤。该县东边临近莱茵河,往西延伸到世界四大知名赛道之一的纽博格林赛道,并一直通往埃菲尔山脉,北部与大都市科隆和波恩接壤。全县面积约为787 km2,其中52.3%被植被覆盖,最高海拔为747 m。该县凭借其位于阿尔河中下游的有利位置,除了发展林业以外,还大力发展葡萄种植业。截至2014年12月31日,该县人口数约为12.65万人,人口平均密度为160人/km2。该县景色迷人,在20世纪七八十年代建造了很多周末度假公寓,在这些区域,街道通常都不是很宽阔。总的来说,该县地形特征为:全县有103个乡镇,25个乡镇位于核心区,居住着79 674人;78个乡镇位于农村地区,居住着49 120人;也即是在全县75%以上的面积上居住着只有三分之一的人口[1]。
2 德国阿尔魏勒县实施部分农村垃圾清运管理
2.1 制定任务
2013年,德国阿尔魏勒县召开会议,对该县部分农村垃圾的清运进行重新管理。会上决定,从2016年1月1日开始,由该县AWB垃圾管理公司(以下简称公司)开展农村垃圾清运工作,具体工作内容如下。
(1)使用该公司自有的垃圾收运车为普通居民家庭和自愿加入垃圾清运系统的企业清运废旧纸板、纸箱和纸张,每四周一次(在回收废旧纸张时,要对纸张的重量进行详细统计,作为之后退还费用的凭证);
(2)每年两次在回收点为普通居民家庭清运绿色枝条垃圾;
(3)每年每隔130天在回收点为居民清运有害垃圾;
(4)为居民更换盛装废旧纸板、纸箱和纸张的垃圾桶。
首先对这些垃圾的清运进行统一协调安排。公司将这4个大任务又分为30个子任务,包括对垃圾运输车、环卫工人、各类垃圾的具体运输时间和路线、垃圾桶的更换时间等进行统一管理。这些任务的目标为:确保对委托收集的垃圾进行无障碍清运,在约定的时间里完成所有清运任务,而且做到投诉率低;其次要将这些垃圾的清运任务整合到该县现有的垃圾管理方案中,和其他垃圾(如生活垃圾)的私人清运商的现有路线不发生冲突。同时,也要尽可能让车辆购置成本、车辆使用成本、人员聘用工资降至最低。
2.2 任务准备阶段
在任务准备阶段,公司凭借其多年的丰富经验,在对该县剩余垃圾、生物垃圾以及废旧纸板、纸箱和纸张的产生量,以及2009/2010年和2015年期间所使用的垃圾桶数据进行分类分析的必要基础上,引入有效的ERP软件系统,对客户数据、并入垃圾管理系统内的垃圾桶数量进行高效管理。公司之前使用的ATHOSNEW Line 9系统可以满足所有要求,但需要从之前的系统数据库里提取数据,在传输到新的系统后,将所有不一致的地方进行整合处理。最后提交两年前的约45 000个带ID芯片的盛装废旧纸板、纸箱和纸张的垃圾桶数据、此类垃圾倾倒频率和提供率。
2.3 任务规划
2015年春季,AWB垃圾管理公司正式开始规划实施所有这些任务。他们需要决定,是从服务商那里购买路线规划服务还是他们自行提供服务。选择外包服务的话,需要支付一笔购置成本。自行提供服务虽然也有费用支出,但是比较灵活,而且可以进行调整,随时有可选方案。经权衡比较,最后该公司决定由技术部门的驾驶服务科室负责履行路线规划任务,同时对驾驶人员进行重新安排调整。
使用导航设备的话,只需要输入出发点和目的地,同时输入一两个中间停靠站。这里涉及到一个所谓的旅行推销员问题(Travelling-Salesman-Problem),即在两个给定的出发点和目的地之间,司机按照什么顺序才能使得总的驾驶距离最短。最短的距离也就意味着需要较少的车辆和较少的人员,也最好地节约了成本。例如共有5个停靠点,就会产生12个不同的行走路线方案,最短的总驾驶距离就是最经济的路线[2]。一般情况下,垃圾回收车每天可以倾倒800个垃圾桶。该县共有45 000个垃圾桶,每个月有20个倾倒日,相当于约需要3辆车。但是这些车辆按照什么顺序经过这些停靠点才能完成这些任务?该县共有3800条街道,环卫人员也即驾驶人员,需要从一条街道驶往另外一条街道,并自行下车倾倒垃圾。
除了停靠点之间的驾驶距离,还要考虑以下要素。
(a)环卫人员每周工作时间(39 h);
(b)垃圾最佳回收时间(早6点至晚上7点);
(c)起点、终点以及中间停靠点的位置;
(d)起点、终点以及中间停靠点的开放时间;
(e)运输重量(因为垃圾收运车有许可的最大总重量);
(f)运输容量(垃圾收运车有许可的最大容量);
(g)从一条街道到另外一条街道的行驶路程;
(h)从一个垃圾桶到下一个垃圾桶的平均行驶时间;
(i)倾倒垃圾速度;
(j)倾倒全过程花费的时间;等等。
相对而言,农村地区的房屋面积比城区要大,而且位置不集中,因此垃圾桶所处的位置也非常分散,这使得垃圾车从一个地方到另外一个地方的行驶路程变长,尤其是在该县这样的地形下,在人口密集区域没有密集的道路网。因此需要制定一个特殊的路线战略[3]。
第一步:软件支持。需要购置一套合适的路线规划软件,也适用于现有的ERP ATHOSNEW Line 9系统。接下来,公司还要就软件应用对员工进行详细培训。
第二步:借助图表式路线优化方法对单一路线进行规划,这也是掌握软件的第一步。根据居民要求,对某单一类垃圾如大件垃圾或者可回收物进行回收,也在规划任务之列。首先由主要负责人根据区域对这些单一类垃圾回收任务进行事先分组,例如在某一特定区域按天进行回收。接下来,制定路线行驶轨迹,包括如何实现最便利的路线。ERP数据库提供了到达这些目标位置的内部行驶路线,前提条件是数据库没有任何漏洞,各个位置也都标注准确。同时,该系统还会计算出具体的行驶路程以及相应需要的时间。例如,系统计算出路程为193 km,需要的驾驶时间为5.87 h,其中还包括司机倾倒垃圾的时间和司机中途休息时间。这样就可以估算出在工作日是否可以完成某一路线的垃圾回收任务。
系统还会详细罗列出司机已完成的任务,并把这些数据传输到移动式接收器上,司机手持该接收器即可完成现场订单。接收器会对订单、房屋条形码以及垃圾桶芯片的识别信息进行汇总分析,最终汇总到ERP系统里。
第三步:同样借助图表路线优化方法进行常规路线规划。首先需要将所有的数据输入软件里,然后根据具体的任务类型制定以下的参数,确保路线规划实施得足够顺利。
提供率=该公司提供的垃圾桶数量/居民垃圾桶总数量
完成一次垃圾桶倾倒的总时间=倾倒垃圾的时间+到达下一个垃圾桶之前的行驶时间
中途清空垃圾运输车的时间=清空垃圾运输车的缓冲时间
垃圾桶重量=垃圾桶盛装垃圾的重量
根据具体的垃圾桶大小、倾倒频率以及区域结构来确定垃圾桶数量、倾倒垃圾桶的必要时间。接下来就是对路线区域进行规划。单就一辆车而言,4周的清运总天数为20天(不包含周六)~24天(包含周六),每天清运一个地方的话,则有20~24个路线区域,同时清运能力是受以下决定因素限制的:装载重量;运输车压缩室的容量;运输车尾部的梯子类型;负责卸货的环卫人员人数;卸货次数(中途清空/终点清空);需清运的垃圾桶最大量;可用的工作时间(扣除休息时间)。
接下来要对该县共计60个路线区域进行清运规划。每辆车清运20条路线的话,则需要3辆车。因为路线区域非常不同,故需要根据地域性设定不同的任务参数,制定较宽泛的安全界限。最后还要对路线区域的各个地点进行汇总,居民已经熟知的现有的清运区域必须保留,并要纳入现有的规划里。
第四步:如果司机完全熟悉了清运区域的路线,知道需要先后行驶哪些街道,那么就能完全保证所有垃圾得到无漏洞的收运。因为AWB垃圾管理公司新接手该县的垃圾回收任务,所以需要考虑所聘任的司机有可能不熟悉路线这一点。此外,还要考虑业务熟悉的司机生病或者进行岗位更换时的人员更替事宜。
该软件会自动在已经进行垃圾回收的街道部分做出标记,这样每个区域的负责人也可以查询到是否所有街道的垃圾都得到了清运。
第五步:拟定可行性垃圾清运战略。由于清运间隔距离长,针对事先给定的终点卸货点的情况,提前制定清运战略非常重要。对现有的148个清运区域不进行重新划分,这也是居民所希望的,因为他们不希望清运日历发生变化。
开始清运时,公司计划让工作人员早晨先去离终点卸货点较远的地区,以便接下来可以在下午到达离终点卸货点较近的地区。其好处在于,可以减少燃料消耗,因为终点卸货点较远的地区人口数量较少,因此9.5 t重的车辆不会出现满负荷的情况。对于司机而言,上午开往更远的地方,下午到达更近的位置也具有心理上的优势。
此外,所有车辆在相同区域集合,可以对突然出现的人员空缺或变更更好地进行协调处理,而且所有车辆都处于持续联系中,进而取得一致意见。
还需要对员工就具有识别系统和称重设施的车辆起吊技术进行培训。因此,需要在开始回收垃圾之前,提前一个月让招聘好的司机到岗,从而确保之后的收运工作顺利进行。
2.4 规划结果
2.4.1 单一路线规划
根据任务路线选派适当数量的车辆,一切进展顺利。事先设计的行驶路线也是可行的。尤其是对收运单据等一系列自动化的工作流程进行了很好补充。
2.4.2 常规路线规划
常规路线所需要车辆的数量预估为2.4辆车,第一次常规路线使用了4辆车。因为出现了超出日常任务的情况,所以最终需要3辆车。在葡萄种植县进行垃圾清运的话,最好使用小巧灵活的特殊垃圾回收车,而在其他农村地区则使用马力强大的车辆,方便在多个乡镇之间进行长距离的垃圾运输。每位员工每周工作39 h,全部走完60条路线则需要8位司机。工作模式为一位司机一辆车,每位司机每周休息一天。该公司还需要招聘一名司机作为卸货工,来应对员工出现休假和病假的情况。所有103个乡镇和3 800条街道都在规划之类,而且现有的148个清运区域保持不变。
在规划实施期间,所有的清运任务都得以顺利完成,3辆清运车也足够使用。遇到下雪路滑等特殊情况,工作人员,尤其是一些新进员工则需要加班。圣诞期间废旧纸张垃圾剧增,因此在2015年12月实施了19次中期倾倒,比平时要多。
一个实际情况就是,现实中的燃油消耗比预期多了7%。原因在于,为了达到欧洲6标准,清运车辆使用了汽车环保尿素添加剂。这个必须加以注意,并计算进去。对司机进行有目标的培训也能减小燃油消耗。目前的加班数量处于可控范围内,大约为6%~8%。
该项目的所有预期目标都基本得到实现,尤其是投诉率在既定范围内[3]。
3 德国Ahrweiler县农村垃圾清运管理对我国的启示
农村垃圾清运治理意义重大。随着中国农村物质生活条件的改善和卫生条件的提高,农村垃圾产生量逐年增加,目前也面临着种类繁多、分布面广的难题。自我国第十六届五中全会提出“建设美丽乡村”以来,各地大力推进新农村建设,农村硬件设施得到全面改善,村容村貌发生很大变化,垃圾遍村问题有了根本好转。但是,由于管理机制不完善、垃圾清运无组织,农村日常生活垃圾开始向村头、村外转移,垃圾围村已成为农村“脏、乱、差”的新特征,清运处理紧迫性凸显。
孙德杰[4]认为,当前,农村生活垃圾清运处理一体化试点工作虽然取得一定成效,但是总体上还是存在一些问题,如财政投入机制不健全、监督管理机制不完善、垃圾处理方式不科学,等等。因此,推进农村垃圾清运处理一体化并非一日之功,而是一项长期工程,应分步实施,统筹推进。
李炳忠[5]也认为,对大部分农村而言,农村垃圾治理无异于一场“革命”,想要改变“农村垃圾围村”的多年痼疾,需要在机制、方法等方面实现破题。
中国农村垃圾清运还需要严格操作流程,实施精细化管理,做到生活垃圾及时收集、清运,全封闭式运输。垃圾清运车保持车容整洁,标识清晰。严禁垃圾清运车辆撒漏,无积存生活垃圾。定时对垃圾桶进行擦洗,确保垃圾桶外观整洁,无垃圾外溢现象等。
从德国Ahrweiler县农村垃圾清运管理实践可以看出,该县已经把垃圾清运任务从筹划、管理再到实施的每一个部分都具体化、细节化,而且达到了目前我国一直在提倡的“智慧环卫水平”。从考虑环卫人员每周的工作时间、垃圾最佳回收时间、垃圾收运车的运输重量和容积、最短的总驾驶距离等,从应用专业的路线规划软件,再到对员工提供专业的作业培训,甚至还从心理学上照顾体贴员工,例如让司机上午先清运较远村庄的垃圾,下午再清运更近位置的垃圾,这些举措使得该县环卫实现了精细化管理,彰显了其专业化水平,值得中国在治理农村垃圾时借鉴和应用。