“无废城市”创建背景下的智慧环卫研究

刘建成?杨芬?杨鹏?夏战军?乔亚男

一、“无废城市”创建的内涵和目标

根据生态环境部等18个部门联合印发的《“十四五”时期“无废城市”建设工作方案》部署，青岛市被确定为首批创建城市，计划到2025年形成“无废城市”建设的青岛模式。

创建“无废城市”，坚持以创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念为引领，通过推动形成绿色发展方式和生活方式，持续推进固体废物源头减量和资源化利用，最大限度地减少填埋量，将固体废物环境影响降至最低的城市发展模式，旨在最终实现整个城市固废产生量最小、资源化利用充分、处置安全的目标。

《“无废城市”建设指标体系（2021年版）》，由5个一级指标、17个二级指标和59个三级指标组成，其中，生活领域固体废物管理是四大重点领域之一，要达到生活领域“无废”目标，需要重点关注垃圾产生、收集、转移、处置和利用等5个环节，更加注重运用数字化技术、智慧化手段推动管理理念、管理手段、管理模式创新，促进城市发展与垃圾管理的有机融合，深化生活垃圾管理和处置，推动整个城市健康、绿色、循环、可持续发展。

二、青岛市智慧环卫发展现状

在政府和市场的双重推动下，青岛市、区两级抓住“数字青岛”建设、“无废城市”创建、全国文明典范城市创建的契机，加快推进全市环境卫生管理由数字化向智慧化转型。建立“环卫家底一个库”，整合完成环卫基础设施库和作业台账，实现数据平台化管理、地图化展示、分级分类共享；实现了环卫作业车辆、建筑垃圾运输车辆，以及环卫作业人员的动态监管、垃圾处理设施主要指标和场景的实时监控等功能；在国内创新开发了环卫机械化作业自动计算系统，实现“车辆、路段、区域”及“清扫、洒水、冲洗”多维度精准分析，全市主次干路机械化作业完成率从60%提至90%以上。

在环境卫生数字化监管平台的基础上，开发了环卫基础信息一屏统览、环卫车辆在线监管、环卫作业重点部位可视化监管、移动客户端数字化巡查、环卫机械化作业量自动计算考核、生活垃圾处置终端在线监管、生活垃圾智能收运监管等一系列环境卫生管理应用场景，环卫行业智慧化监管水平稳步提升。青岛市环境卫生数字化监管平台被中国城市环境卫生协会评为“2021年度城市环卫管理创新案例”“2021年度环卫行业示范案例”，2022年“环卫数字化监管技术研发与模式应用（以青岛应用为例）”荣获首届中国城市环境卫生协会科学技术一等奖。

三、青岛市智慧环卫发展存在的问题

（一）智慧环卫建设标准不统一，数据共享融合不畅

“智慧环卫”是指依托计算机软硬件技术、物联网技术与移动互联网技术，对环境卫生管理所涉及的人、车、物、事进行全过程实时管理，对城市垃圾产生量进行分析预测；合理设计规划环卫设施及作业模式，提升环卫作业质量，降低环卫运营成本，推动垃圾分类进程，用数字评估优化城市环卫管理工作实效。

近年来，各行业部门陆续投资建设智慧化监管系统，因管辖范围的交叉、各自侧重点的不同，导致多个部门建设的智慧环卫子系统内容十分相似，如城市管理部门的环境卫生、建筑垃圾、垃圾分类、智慧公厕等子系统，农业农村部门的农村生活垃圾、农村厕所革命等子系统，生态环境部门的生活垃圾和建筑垃圾子系统（图1）；由于需求不同，采取的技术指标也不同，缺乏统一完善的智慧环卫指标体系。同时，由于各行业部门资金来源、业务需求的多样性，政府采购中标设备及软件开发企业的不确定性，导致各系统软件、硬件建设运维标准不统一，数据融合难度大，难以有效实现数据互联互通。

图1 各行业部门智慧化监管系统

（二）智慧环卫信息平台不完善，“无废”应用场景不多

2013年以来，青岛市先后建设了环境卫生数字化监管平台、建筑垃圾管理平台、餐厨垃圾信息平台、城市运行管理服务平台生活垃圾分类模块等环卫信息化平台，目前已经整合成为统一的智慧环卫信息平台，但由于资金来源和开发、运维单位不同，各个子平台各自为战，数据资源互联互通难度较大，与国内外先进城市相比，存在缺乏整体规划、全面感知设施投入不足、大数据分析能力不强等问题。

虽然建立了环卫基础信息一屏统览、环卫车辆在线监管、环卫作业重点部位可视化监管、移动客户端数字化巡查等环卫监管应用场景，但生活垃圾智能识别、生活垃圾分类质量评价反馈、生活垃圾收运全过程追溯、生活垃圾处置设施智慧管控、建筑垃圾全链条监管等涉及“无废”城市创建指标的智慧环卫应用场景还不多。

（三）智慧环卫城乡发展不均衡，统筹推进力度不够

目前，青岛市镇乡智慧环卫尚处于起步阶段，与城市智慧环卫管理相比，环卫數据库尚不完善，在智能感知、主动研判、作业监管、计量分析、数据融合等方面仍存在较大差距，城乡智慧环卫建设发展还不均衡。另外，建成区、农村、镇外村外道路两侧、河塘沟渠及水源地周边、农田周边的环境卫生分别由城管、住建、交通、水务、农业农村等部门负责，未形成“无废”体系下的统筹管理，不利于城乡环卫智慧管理、一体推进。

四、“无废城市”创建背景下智慧环卫发展的对策建议

（一）强化顶层设计，制定智慧环卫标准规范

一是建立智慧环卫指标体系。结合“无废城市”创建技术指标和监管指标，按照全周期管理的要求，建立完善智慧环卫指标体系，包括智慧环卫规划指标、垃圾分类指标、运营管理指标等，以此来规范、指导智慧环卫工作。

二是开展智慧环卫标准建设。结合先进技术手段，系统化整合公厕、垃圾处理厂（站）等环卫设施的规划、建设、管理全过程，明确智慧环卫软（硬）件建设及运维标准，建立完善数据采集、管理、交换、架构等标准，探索建立智慧环卫方面的青岛地方标准体系，推动出台行业数据共享开放的基本规范，以指导区（市）、企业智慧环卫建设，保障平台建设应用成效。

三是搭建政校企合作平台，研究智慧环卫建设与减污降碳协同推进。坚持政府引导，依托高校、科研院所和智慧化相关企业的技术优势，调动市场资本的积极性，通过智慧化感知设备等对环卫作业保洁、生活垃圾、建筑垃圾收运处置及资源化利用全过程进行碳排放计量分析，研究建立环卫行业碳计量模型，制定“无废城市”生活领域固体废物碳中和具体举措，推动减污降碳、建设美丽中国。

四是加强数据融合，实现信息资源互联互通。按照标准化接口、模块化开发的原则，开发建设全市智慧环卫统管平台，智慧环卫统管平台子系统可同时作为上述多个平台的一部分运行使用，避免重复建设浪费资金。加强智慧环卫基础数据库建设，统一数据交互标准，建立各区市与市平台的信息资源共享模式，建立智慧环卫一张网。参考上海等先进城市“一网统管”管理模式，通过上述平台进行数据融合，实时获取生态环境、规划、执法、商务、住建等部门的基础信息，用于大数据统计分析及场景应用。

（二）建设统管平台，丰富智慧环卫应用场景

坚持服务理念，建立完善智慧环卫统管平台，推进环卫行业监管服务场景应用，使物联网、大数据、云计算等互联信息技术在整个环卫行业，如垃圾产生、保洁作业、设施设备、终端处置、环卫监管等细分环节得到更广泛的应用，着力解决人民群众反映强烈、制约城市环卫发展的难点热点问题。

一是生活垃圾智慧分类场景。

——智能识别生活垃圾类型和来源，提升分类准确率。在生活垃圾分类收集点安装AI摄像头、射频识别技术（RFID）、自动称重系统等智能感知设备，通过人脸识别、智能打卡、二维码识别等方式，逐步建立信息库，实时获取垃圾投放信息。AI识别垃圾分类质量，自动获取分类投放垃圾重量，对不规范投放行为进行语音提醒并录入数据库，实现生活垃圾来源可溯、分类质量可查，提升分类投放准确率。

——建立生活垃圾分类投放质量评价反馈机制，提升公众参与度。在智能识别、自动溯源的生活垃圾智慧分类系统的基础上，建立生活垃圾分类投放质量评价反馈机制，通过绿色账户、信用积分、礼品兑换、奖惩公示等措施，提升公众参与度，帮助居民“分得清、投得准”。

二是生活垃圾收运处置全过程追溯场景。

——实行生活垃圾收运智慧监管。第一，加强生活垃圾收运“量”的监管，将生活垃圾收运“两点一线”（收运点、处置点、作业路线）标注到地理信息系统，通过车辆定位、桶车对接以及收运作业信息和收运路线关联，建立起由点到线及面的生活垃圾收运作业“公交图”，实现生活垃圾“定时定点”收运的公交化打卡、智能化判断，全面还原作业过程场景。第二，加强生活垃圾收运“质”的监管，通过AI摄像头、RFID对垃圾桶颜色以及垃圾成分的智能感知识别，实现厨余垃圾和其他垃圾混投、混装、混运等垃圾收运“质”的智慧监管。第三，加强生活垃圾收运智能分析调度，通过车载称重系统、RFID、车载摄像头等设备，实时收集垃圾收运全过程信息，分析桶车冗余量，及时优化收运时间和线路并进行智能调度，提升工作效率；通過AI摄像头对违规作业进行智能判定并及时报警反馈，保障安全生产。

——实行生活垃圾处置设施智慧监管。通过数字孪生技术，建立垃圾处置智慧管控系统，对厂区进行3D数据建模，实时采集作业视频、计量、烟气等数据，开发数据分析及预警预控模型，实现对垃圾处置过程的动态跟踪、实时监控、在线对标、总量核算和预判预警；对重点作业环节的人员安全穿戴、违规作业行为、烟火识别、车辆监测、周界监测等方面进行自动识别，生成违规行为告警信息，提升安全监管水平；打造生活垃圾处理园区VR展厅，结合“无废城市”和垃圾分类宣教活动，带领市民VR探“厂”，普及垃圾处理知识，提高市民参与度和满意度。

三是建筑垃圾全过程智慧监管场景。

对建筑垃圾的产生、运输、处置、资源化利用等环节进行全过程动态监管，汇集工地、运输企业、运输车辆、处置场、消纳点信息，一改过往低效的人盯车防式巡查模式，利用智能分析感知体系，发挥卫星遥感、无人机、高点摄像头、运输车辆车载智能设备、定位系统的作用，实时分析、智能研判，全面提升行业监管覆盖率、检查精准率，做到违规问题早发现、早介入、早处置，实现全市建筑垃圾处置“运量可统、信息可查、轨迹可循、违规可判、源头可溯”全过程动态掌控。

四是智慧公厕场景。

——建立完善青岛公厕查询地图。市级平台对接高德地图、百度地图、点靓青岛App、微信小程序等市民常用软件，并对公厕信息实时更新，开放评价窗口，方便市民便捷查找附近公厕的同时提高公众参与度和满意度。

——构建智慧公厕运营管理系统。通过智能感知设施实时采集公厕人流量、温湿度、污染气体排放量、蹲位使用情况等数据信息，系统自动进行分析、处理、共享、决策，及时向管理者和使用者传达信息并实行自我调控，密切关注用户的体验，能够及时跟踪使用情况，实现快速发现问题并解决问题的良性循环。

——打造“一厕一景”的生态公厕。因地制宜，通过智慧化手段充分将公厕周边光资源、风资源、水资源和林木建筑资源结合起来，打造一厕一景、环保节约的智慧生态公厕。

（三）城乡统筹发展，推进智慧环卫城乡一体化

一是推进农村垃圾治理智慧化。推广城市环卫“属地化负责、协同化分工、网格化管理、市场化推进、科技化赋能、全民化参与、系统化治理”的经验，将城市保洁及垃圾收运体系向周边镇村延伸，实现生活垃圾“户集、村收、镇运、区（市）处理”的城乡环卫一体化管理模式。通过建立农村“环卫家底一个库”，对作业人员、车辆实施定位管理，对环卫设施加装监控和智能感知设备等措施，实现对农村环卫保洁作业、垃圾收运实时监管、动态分析、智能管控，推进智慧环卫向农村延伸，助力“无废城市”创建城乡全覆盖。

二是推进农村垃圾分类智慧化。在农村垃圾分类的大框架下，研究分析农村生活垃圾的主要成分和农民的生活习惯，因地制宜，将城市智慧生活垃圾分类的先进模式推广延伸至农村，建设智能垃圾分类收集点和智能感知设备，同步提升农村生活垃圾分类收集率和村民参与率，实现农村生活垃圾分类收集、分类投放、分类运输、分类处置全链条智慧化监管。

三是推进农村厕所革命智慧化。因户施“厕”，用智慧化手段推进“厕所革命”，借鉴“窖井”等城市管理部件数字化、网格化管理经验，将改造后的厕所编号纳入“环卫家底一个库”，建立农村厕所管护系统，村民可通过登录环卫统管平台、小程序、微信公众号以及拨打热线电话等方式，根据自己所在位置选择距离较近的吸粪车，随时预约和呼叫进行粪污清掏。平台可通过大数据统计分析，合理安排吸粪车的工作时间和范围，缩短响应时间，提高工作效率，提升用户满意率。

（责任编辑：荣荣）