人工智能在城市环卫领域中的运用研究

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  【摘 要】城市的发展,对环境卫生的要求也比较高,环卫工作美化城市主要是依靠的是环卫设备和环卫工人及管理。在当今发展的社会“用工成本高”还只是问题的一面。在人口红利加速衰减的当下中国,作为劳动密集型的传统环卫服务业,环卫工人知识低、年龄大,工作环境差,待遇低没有人愿意做问题的,另一面“用工难”的问题则更加凸显和严峻。从统计数据来看环卫系统在岗工人基本在49岁以上,并且从业者平均年龄超过50岁,不少地区甚至依靠返聘已退休的60岁以上老职工或残疾人作为一线的工人在工作。另外环卫设备各环卫作业公司投入,从目前在环卫运营成本构成中,机械设备及耗材成本占比仅为30%左右,人工成本所占比例高达70%-80%左右。根据公开披露数据,一家环卫保洁公司公开披露数据显示,2016-2017年报告期内该公司主营业务人工成本分别为4.84亿元和6.7亿元,占各期主营业务成本的比例约60%-70%左右。从数据可以知道,我们环卫设备的添加和更新势在必行,同时也需要高技术的环卫装备减少环卫作业人员的人工智能环卫装备。
  【关键词】AI人工智能;环卫装备;环卫装备人工智能
  前言:
  近年来,随着环卫市场不断扩大,AI人工智能、智慧环卫作为智慧城市建设的一个重要组成部分,在促进城乡环卫一体化,破解垃圾围城,促使垃圾分类等方面发挥重要作用。通过智慧环卫的信息服务产品,让环卫作业和定额作业质量更符合科学标准,同时也让固体废弃物的专业收运路线更优化;AI人工智能、智慧环卫既是对传统城市环卫作业模式的创新,又是对以往环卫监管方式的颠覆。
  第一、上海张江人工智能岛在商用生活垃圾分类AI人工智能垃圾分类箱的运用。
  垃圾分类AI人工智能图像识别技术和物联网及先进机械人技术高度结合,采用了基于云计算为IT基础设施服务架构,物联网智能硬件接入为现实环境数据源,深度学习为主导的人工智能技术为预测方法,以数字流驱动为工作流驱动导向的智慧型管理平台,是智慧城市环卫开放型平台解决方案。首先通过收集垃圾种类,对垃圾的图像进行收集,分类成可回收和不可回收储存机器的大脑中,再进行记忆,让机器的大脑快速的记忆和归类,通过后平台的数据管理,我们把智能垃圾桶,做到了垃圾桶直接进行自动识别和自动分类,人员只需要把垃圾投入垃圾投料口及可,下面的工作交给机器自动识别进行智能分类垃圾,当垃圾桶内的垃圾状况,通过数据分析及时通过后台运行发送到环卫管理人员的手机上,环卫作业人员可以通过手机可以查看每个垃圾桶的实时状况,通过数据可以对垃圾桶进行管理。
  AI人工智能垃圾分类桶具有以下的功能:1、基于AI深度学习的智能生活干垃圾分类。2、太阳能光伏取电和电源,双模式。3、垃圾分类模式-两分类模式(可回收物、其他垃圾)。4、自动带除臭功能。5、垃圾箱带压缩功能。6、GPS/北斗定位、自带4G/5G通信模块。7、垃圾箱自动有称重系统、自动灭火、满溢报警通知功能。8、AI人工智能人机交互,语音播报功能。外壳采用新型玄武岩纤维复合材料制成,具有高强度、轻量化、隔热、无屏蔽等特点。
  原来需要四位环卫工人对每个80组分类垃圾桶进行循环检查和收集垃圾,现在运用人工智能垃圾桶只需一位环卫工人对智能垃圾桶进行管理,大大提高工作效率节约人工成本。
  第二、在从以人工清扫为主的传统清扫(1.0)——“人扫时代”,到以有人驾驶为主的机械清扫(2.0)——“机扫时代”,再到无人驾驶出现的完全自动清扫(3.0)——“人工智能+清扫时代”。过去几年,国内环卫市场化喷涌爆发,市场需求叠加技术升级,助推环卫装备快速迭代,环卫行业经历了从人工到机械化再到人工智能的深刻变革,一场由AI人工智能无人驾驶引发的环卫革命正在酝酿。
  无人驾驶的技术及自动驾驶技术,其技术方面有两种不同的发展路线:第一种是渐进模式,这种主要是利用传感器,通过车与车通信、车云通讯实现路况的分析,也就是数据交换计算,达到自动驾驶模式。第二种完全是彻彻底底的无人驾驶,这种路线主要依靠车载激光雷达,计算机和控制器系统实现自动驾驶。
  上海张江人工智能岛AI人工智能无人小型扫路机,全程无人工,半小时扫干净张江人工智能岛。清扫无人驾驶的设备,扫路车主要是在贴边清扫时的自我驾驶清扫效果,清扫覆盖面,时速的把控,识别安全距离,车辆碰撞时的自动处理及反应。传感器主要用来识别车道线、停車线、交通信号灯、车辆、人员等,无人驾驶扫路车通过雷达等收集到数据时,对相对原始的数据要进行预处理,如深度学习算法计算平均值,对平均值做平均值标准处理、对原始数据做主成分析,
  激光传感器收集到的数据转换车与物体之间的距离,将对车载摄像头拍摄的图片信息转换对路障的判断、对交通信号和人的判断,将雷达探测到的数据转换为各个物体之间的距离,处理出来的数据运算的速度也是非常重要的。人工智能的图像识别、数据、处理计算被嵌入处理系统,这个处理系统将同数处理12路视频摄像头、激光雷达、雷达和超声波传感器的数据。需要各种场景的收集和识别,需要通过上万次的模理测试,难度非常大。
  环卫工作机械作业是典型的简单重复性劳动,技术上完全可以依靠机器和人工智能技术来完成。人力方面,那款稍微大点的扫路机,无人驾驶能替代6—8个人,小的那款替代4—5个人。从成本方面,每个环卫工人工资4000元,一年48000元,按照7个人员,一年省30万,五年节约成本150万,这样无人驾驶环卫车全生命周期内增加的成本低于这个,就是有市场、有生命力的。无人驾驶环卫车工作时间是随时可以安排工作,24小时待命工作。目前,无人驾驶环卫车辆设备主要分为两种,一种是体型较小、主要应用于产业园区、景区、校园等大面积半封闭/封闭场景的内部道路,另一种体积大且主要用于开放道路。其中,由于技术水平和政策所限,内部道路环境中的无人环卫车辆及设备在商用落地前景上更具优势。
  结论:
  人工智能的广泛应用需要将要从两方面着手,人工智能本身在环卫领域的技术发展外,还需在环卫领域人工智能的知识普及和广泛应用的基础。人工智能在环卫广泛运用改变环卫工作的工作方式和模式,极大影响和提高环卫专业技术人员的工作方式和创新思路。这既是拓展人工智能环卫领域应用的需要,也是推动环卫行业发展的需要。同时也是,建设智慧环卫示范区,就是以此为切入口,赋能城市管理,推进智慧城市建设,促进大数据、人工智能、无人驾驶、云计算等在环卫人工智能领域布局更为完善。
  参考文献:
  [1]费敏锐 孟添.人工智能运用.2019
  (作者单位:上海预锦环保科技有限公司)
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