大數(shù)據(jù)背景下智慧環(huán)衛(wèi)管理體系優(yōu)化研究

唐麗

摘要：從2007年開(kāi)始，環(huán)保支出科目被正式納入國(guó)家財(cái)政預(yù)算，特別是黨的十九大以來(lái)，對(duì)生態(tài)文明建設(shè)提出一系列的新思想、新目標(biāo)、新要求和新部署，促使環(huán)保行業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展?fàn)顟B(tài)。本文以國(guó)云大數(shù)據(jù)可視化分析平臺(tái)“魔鏡”為分析工具，從智慧環(huán)衛(wèi)的現(xiàn)狀分析入手，深入挖掘環(huán)衛(wèi)行業(yè)的實(shí)際數(shù)據(jù)并繪制成多種專題分析圖表，綜合運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)各個(gè)模塊生成有關(guān)臭氣值與報(bào)警次數(shù)、車(chē)輛使用情況、垃圾站點(diǎn)的分布、果皮箱區(qū)域性等分析結(jié)論，并針對(duì)我國(guó)智慧環(huán)衛(wèi)行業(yè)的發(fā)展規(guī)劃提出了可行性優(yōu)化方案，對(duì)促進(jìn)環(huán)衛(wèi)行業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型具有很好的應(yīng)用前景和借鑒意義。

關(guān)鍵詞：智慧環(huán)衛(wèi);大數(shù)據(jù);魔鏡;可視化分析;數(shù)據(jù)挖掘;優(yōu)化方案

1研究背景

1.1 國(guó)內(nèi)外智慧環(huán)衛(wèi)發(fā)展現(xiàn)狀

在很早以前瑞典便已經(jīng)有垃圾自動(dòng)處理系統(tǒng)，世界上第一套垃圾自動(dòng)收集系統(tǒng)便出現(xiàn)在瑞典的一家醫(yī)院。瑞典處理垃圾的方法主要是運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)在地下進(jìn)行處理制定程序設(shè)定時(shí)間，發(fā)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)將地面上的垃圾吸入集中項(xiàng)進(jìn)行垃圾分類，在地下燃燒轉(zhuǎn)化為電能和沼氣在進(jìn)行循環(huán)利用。

在2018年中國(guó)智慧環(huán)衛(wèi)高峰論壇上，曹曼博士對(duì)比了日本、加拿大、瑞典、愛(ài)爾蘭和美國(guó)智慧環(huán)衛(wèi)。他指出，以日本、加拿大、瑞典、愛(ài)爾蘭和美國(guó)智慧環(huán)衛(wèi)應(yīng)用實(shí)例為例，最值得我們借鑒的依次為前端和機(jī)制的保障、后端排放和運(yùn)營(yíng)，再者是技術(shù)裝備。國(guó)內(nèi)的痛點(diǎn)在于體制缺陷、社會(huì)問(wèn)題和職責(zé)錯(cuò)位，而且缺少技術(shù)裝備和管理的標(biāo)準(zhǔn)與平臺(tái)化的系統(tǒng)統(tǒng)籌，具體表現(xiàn)為產(chǎn)業(yè)鏈接缺口、執(zhí)法漏洞、人物鏈接缺口。他根據(jù)電商平臺(tái)和物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)模式和運(yùn)行機(jī)制異同點(diǎn)比較，分析了物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)進(jìn)入環(huán)衛(wèi)行業(yè)的模式、難點(diǎn)和風(fēng)險(xiǎn)。最后，曹曼博士對(duì)智慧環(huán)衛(wèi)實(shí)現(xiàn)三化“智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、平臺(tái)化”的未來(lái)場(chǎng)景進(jìn)行了預(yù)期。

1.2分析思路

本文利用魔鏡平臺(tái)收集2019年度某市的環(huán)衛(wèi)數(shù)據(jù)，對(duì)環(huán)衛(wèi)行業(yè)的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，主要分析任務(wù)如下：（1）智慧公廁分析;（2）果皮箱分布及垃圾情況分析;（3）車(chē)輛使用情況分析;（4）智慧垃圾站分析;（5）數(shù)據(jù)挖掘。

2具體分析

2.1智慧公廁

（1）傳感器和人流總量對(duì)比分析

根據(jù)南北分隊(duì)傳感器的用電度數(shù)統(tǒng)計(jì)分析可得，南分隊(duì)的用電度數(shù)匯總為17708.960度，北分隊(duì)的用電度數(shù)匯總為25759.240度，北分隊(duì)的用電量遠(yuǎn)大于南分隊(duì)，因此我們推測(cè)北分隊(duì)的人流總量大于南分隊(duì)的人流總量。我們建議在人流量較多的北分隊(duì)設(shè)置傳感器報(bào)警裝置，合理提醒清潔環(huán)衛(wèi)人員進(jìn)行清掃。

（2）人流量與坑位數(shù)對(duì)比分析

我們將近三個(gè)月的人流量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分別顯示出公廁的位置、分類、地區(qū)、坑位與人流量之間的關(guān)系，我們將南北分隊(duì)的人流總量及坑位數(shù)進(jìn)行對(duì)比如圖1所示。

分析結(jié)果和建議：根據(jù)圖1可知：北分隊(duì)的坑位數(shù)普遍比南分隊(duì)多，但是北分隊(duì)人流量卻沒(méi)有南分隊(duì)人流量多，這說(shuō)明坑位設(shè)置不合理。建議在南分隊(duì)設(shè)置更多坑位以避免大量人群等待。同時(shí)，我們還可以利用LED電子屏幕在廁所外面展示廁所坑位使用情況和各區(qū)域人流量情況，顯示出哪個(gè)區(qū)域的人流量大，哪個(gè)區(qū)域是人流量小，為用戶提供廁所地理位置信息，從而達(dá)到疏導(dǎo)人流量，緩解公廁壓力的目的。

（4）臭氣值與報(bào)警次數(shù)分析

4.1我們將臭氣值的濃度分為6個(gè)區(qū)間，分別是區(qū)間1：小于或等于1000;區(qū)間 2：大于1000且小于等于1500;區(qū)間3：大于1500且小于等于2000;區(qū)間4：大于2000且小于等于2500;區(qū)間5：大于2500且小于等于3000;區(qū)間6：大于或等于3000。匯總分成6個(gè)區(qū)間后，我們將臭氣值與報(bào)警次數(shù)按南北兩個(gè)分隊(duì)進(jìn)行對(duì)比分析。分析可得：臭氣值在區(qū)間2也就是平均濃度在1000至1500之間時(shí)，報(bào)警次數(shù)最多，達(dá)到了16660次。而且報(bào)警的總次數(shù)北分隊(duì)明顯高于南分隊(duì)。我們建議加強(qiáng)對(duì)北分隊(duì)臭氣值的實(shí)時(shí)監(jiān)控，在未達(dá)到平均臭氣濃度時(shí)，使用自動(dòng)除臭機(jī)進(jìn)行清理，在高于平均臭氣濃度時(shí)，調(diào)度保潔人員去清理，保證公廁環(huán)境的清潔衛(wèi)生。

4.2果皮箱分布及垃圾情況

運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)將果皮按路段統(tǒng)計(jì)有用數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，主要對(duì)所在街道道路上的果皮箱個(gè)數(shù)的分析，對(duì)果皮箱的管理提出合理建議。某環(huán)衛(wèi)四清場(chǎng)路段的果皮箱統(tǒng)計(jì)共為5255個(gè)占總數(shù)的68%，某環(huán)衛(wèi)二隊(duì)路段的果皮箱統(tǒng)計(jì)共為825個(gè)占總數(shù)的11%，某環(huán)衛(wèi)四隊(duì)路段的果皮箱統(tǒng)計(jì)共為964個(gè)占總數(shù)的13%，某環(huán)衛(wèi)一隊(duì)路段的果皮箱統(tǒng)計(jì)共為653占總數(shù)的8%。由此得出，果皮箱主要集中在某環(huán)衛(wèi)四清場(chǎng)路段。

4.3車(chē)輛使用情況

（1）車(chē)輛類型與公里數(shù)對(duì)比分析

我們根據(jù)不同類型的車(chē)輛及其行駛的公里數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析可得，一場(chǎng)和二場(chǎng)各種垃圾清運(yùn)車(chē)的公里數(shù)都很高，除垃圾車(chē)清運(yùn)車(chē)以外無(wú)其他類型車(chē)輛公里數(shù)，同樣三場(chǎng)只有吸糞車(chē)有公里數(shù)，而四場(chǎng)除了垃圾清運(yùn)車(chē)，吸糞車(chē)之外的車(chē)輛有公里數(shù)。因此我們可以得出車(chē)輛使用不均衡。在車(chē)輛分配時(shí)，可以只給一場(chǎng)二場(chǎng)分配垃圾清運(yùn)車(chē)不需要其他車(chē)輛，將不使用的車(chē)輛分配給其他地區(qū)，合理分配。加強(qiáng)管理體制，合理分配車(chē)輛，做到資源最有效化利用，同時(shí)提高工作效率。

（2） GPS監(jiān)控分析

我們根據(jù)近四個(gè)月的有效數(shù)據(jù)，創(chuàng)建“GPS監(jiān)控報(bào)表”儀表盤(pán)，通過(guò)對(duì)比車(chē)輛的GPS里程和車(chē)輛的出車(chē)日進(jìn)行對(duì)比分析。由分析可知，所有類型車(chē)輛當(dāng)中垃圾清理車(chē)（單臂吊）總共出車(chē)6天，里程數(shù)為2270.780公里。由此可見(jiàn)，所有類型車(chē)輛當(dāng)中，垃圾清理車(chē)（單臂吊）的使用頻率最高，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)這類車(chē)輛使用情況的監(jiān)控。而我們又將車(chē)輛類型與使用部門(mén)進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)使用垃圾清理車(chē)（單臂吊）次數(shù)最多的是環(huán)清二場(chǎng)。因此，我們建議對(duì)環(huán)清二場(chǎng)的垃圾清理車(chē)（單臂吊）的使用情況進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，保證車(chē)輛的正常使用。

（3）GPS 故障分析

我們將GPS故障數(shù)據(jù)的問(wèn)題描述分成六類，分別是GPS故障（包括GPS所有顯示問(wèn)題）、漏油問(wèn)題、油耗檢測(cè)不準(zhǔn)（包括油耗檢測(cè)儀壞、數(shù)據(jù)紊亂）、車(chē)速問(wèn)題（包括超速、誤報(bào)、車(chē)速不準(zhǔn)、邁速問(wèn)題）、車(chē)載設(shè)備問(wèn)題（包括屏幕不顯示、支架壞、黑屏）、定位問(wèn)題（包括定位不準(zhǔn)、漂移、軌跡丟失、呼叫請(qǐng)求）。我們用不同顏色不同大小的字體來(lái)表示故障問(wèn)題的嚴(yán)重程度，其中字體越大故障次數(shù)越多，字體越小故障次數(shù)越小。

分析結(jié)果和建議：由圖3中的字體大小及顏色可知，車(chē)載設(shè)備問(wèn)題、車(chē)速問(wèn)題、油耗檢測(cè)不準(zhǔn)問(wèn)題尤其嚴(yán)重，建議環(huán)保部門(mén)對(duì)車(chē)輛維修人員進(jìn)行對(duì)上述問(wèn)題的集中培訓(xùn)，以確保車(chē)輛的正常、安全使用。

2.4智慧垃圾站——急需改良的垃圾桶站

我們將垃圾桶站和垃圾地搓站的垃圾清運(yùn)數(shù)量進(jìn)行對(duì)比分析，如圖4所示。

分析結(jié)果和建議：由圖4可得，地搓站的垃圾桶數(shù)、清運(yùn)總量和站點(diǎn)數(shù)均低于垃圾桶站的數(shù)據(jù)，其中，垃圾桶站的清運(yùn)總量達(dá)到18000噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于地搓站的清運(yùn)總量3000噸。建議環(huán)保部門(mén)多設(shè)立地搓站的站點(diǎn)數(shù)來(lái)緩解垃圾桶站的清運(yùn)壓力。

3、數(shù)據(jù)挖掘

3.1坑位數(shù)和人流總量的聚類分析

對(duì)比不同分隊(duì)的坑位數(shù)和人流總量數(shù)據(jù)，利用魔鏡系統(tǒng)分析工具的“數(shù)據(jù)挖掘”中的聚類分析，細(xì)分不同分隊(duì)和不同坑位的人流總量。根據(jù)坑位數(shù)的不同我們將人流總量劃分了5類，其中最大的類別是105個(gè)坑位數(shù)。我們通過(guò)對(duì)比出坑位個(gè)數(shù)為某個(gè)數(shù)的時(shí)候，人流總量為多少，從而可以合理的分配工作人員對(duì)公廁的打掃，減少人工成本，疏導(dǎo)人流量，緩解公廁壓力。

3.2臭氣值與報(bào)警次數(shù)的聚類分析

根據(jù)智慧公廁不同濃度的臭氣值與報(bào)警次數(shù)數(shù)據(jù)，利用魔鏡分析工具的“數(shù)據(jù)挖掘”中的聚類分析進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。有41個(gè)地方的臭氣值平均濃度偏高，報(bào)警次數(shù)頻繁;有7個(gè)地方的平均濃度偏低，報(bào)警次數(shù)正常。通過(guò)智慧公廁的報(bào)警次數(shù)，我們也可以對(duì)比出南北分隊(duì)的管理成效，總結(jié)出更好的管理方案，疏導(dǎo)人流量，緩解公廁壓力，方便人們的需求。

4、智慧環(huán)衛(wèi)管理的優(yōu)化方案

通過(guò)具體分析和聚類分析，我們得出中國(guó)的環(huán)衛(wèi)行業(yè)還處在由傳統(tǒng)環(huán)衛(wèi)向智慧環(huán)衛(wèi)緩慢更迭的階段。結(jié)合國(guó)際上智慧環(huán)衛(wèi)的發(fā)展前景，我們可以給出以下五點(diǎn)建議：

（1）安裝臭氣檢測(cè)器，在臭氣濃度高于平均值時(shí)，可以通過(guò)AAP調(diào)度保潔人員去清理，從以前的一個(gè)人負(fù)責(zé)一個(gè)區(qū)域，擴(kuò)展到一個(gè)人負(fù)責(zé)多個(gè)區(qū)域，提高工作效率。

（2）安裝果皮箱傳感器，在垃圾達(dá)到規(guī)定容量時(shí)，由APP調(diào)度保潔人員或車(chē)輛去清理，減少人力和物力的使用。

（3）各區(qū)域進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)共享，實(shí)時(shí)為在工作狀態(tài)中垃圾車(chē)規(guī)劃路線，減少垃圾車(chē)?yán)@遠(yuǎn)路的情況，還可以為需要幫助的垃圾車(chē)進(jìn)行人員車(chē)輛統(tǒng)一調(diào)度支援，緩解某段路線垃圾車(chē)的使用緊張問(wèn)題。

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