小型環(huán)衛(wèi)作業(yè)車輛在城市環(huán)衛(wèi)精細化管理中的應用探究

曾光 胡朝輝 徐英芝 周志勤

長沙中聯(lián)重科環(huán)境產(chǎn)業(yè)有限公司 湖南長沙 410006

1 前言

我國城市傳統(tǒng)環(huán)衛(wèi)作業(yè)主要以人工作業(yè)為主，配套的作業(yè)工具多為掃帚、鐵鏟、畚斗、鐵鉗、鏟刀等傳統(tǒng)勞作工具。隨著國內(nèi)環(huán)衛(wèi)市場化的推進[1]、裝備生產(chǎn)制造能力的優(yōu)化創(chuàng)新，如清掃車、清洗車、灑水車、除雪車、吸污車等各類大型環(huán)衛(wèi)車輛層出不窮，環(huán)衛(wèi)作業(yè)模式更加機械化、現(xiàn)代化，大型環(huán)衛(wèi)車輛出現(xiàn)在城市的主次干道，有效提高了主次干道的保潔效率、安全性和環(huán)保性。

相較于傳統(tǒng)環(huán)衛(wèi)作業(yè)模式，我國環(huán)衛(wèi)工作獲得了巨大的飛躍，但在人行道、輔道、背街小巷、公園景區(qū)、校園、商業(yè)區(qū)、生活社區(qū)等“城市毛細血管”的清掃保潔工作卻仍然未得到有效改善[2]，大部分“城市毛細血管”區(qū)域仍采用的是比較原始的作業(yè)模式，現(xiàn)有的大型環(huán)衛(wèi)設備無法滿足“城市毛細血管”的作業(yè)需求。在傳統(tǒng)的環(huán)衛(wèi)作業(yè)模式下，背街小巷、公園廣場人工清掃每班次作業(yè)面積約3 500～6 000 m2，在北京、深圳或省會城市的人工清掃保潔每班次作業(yè)面積約1 500～2 500 m2，作業(yè)效率、作業(yè)安全、作業(yè)環(huán)保性依然得不到保證[3]。

精細化的城市管理離不開環(huán)衛(wèi)作業(yè)模式、作業(yè)理念的優(yōu)化升級以及配套設施設備的更新?lián)Q代。尤其是在當前城市現(xiàn)代化程度逐漸增加，整體老齡化嚴重，人工成本逐年遞增的時代背景下，市場內(nèi)環(huán)衛(wèi)工人的供應量與需求量不相適應，傳統(tǒng)環(huán)衛(wèi)模式受到嚴重挑戰(zhàn)，且在未來10～20年時間內(nèi)會愈演愈烈，環(huán)衛(wèi)行業(yè)也需要尋求變機，迅速破局。

習近平總書記參加2017年3月5日上海代表團審議時強調(diào)指出：“城市管理應該像繡花一樣精細”。提高城市管理水平，要在科學化、精細化、智能化上下功夫[4]，5G、人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)、圖像識別等新興技術的高速發(fā)展促進環(huán)衛(wèi)作業(yè)進入“小型設備精細化作業(yè)”階段。

2 小型設備市場概況和產(chǎn)品特點

國內(nèi)環(huán)衛(wèi)作業(yè)方式正在加速向小型化、智能化、新能源化、少人化甚至無人化轉(zhuǎn)變，實行小型化設備精細化作業(yè)。據(jù)行業(yè)市場報告可知，2020年國內(nèi)小型環(huán)衛(wèi)設備市場容量約13億元，已出現(xiàn)近100款型號小型設備，目前可以根據(jù)作業(yè)內(nèi)容的不同把小型設備分為三類：清掃類、清洗類及輔助類。

小型化設備主要是應用于城市的人行道、輔道、廣場、景區(qū)、校區(qū)、園區(qū)、背街小巷、商業(yè)區(qū)等“城市毛細血管”區(qū)域，小型智能環(huán)衛(wèi)設備的作業(yè)工藝主要由“清掃、沖洗、保潔、巡回撿拾”組成，在降低環(huán)衛(wèi)項目人力成本壓力的同時，可有效提高該類區(qū)域的作業(yè)質(zhì)量及作業(yè)效率[5]。

2.1 清掃類小型設備

清掃類小型設備簡稱小型掃路機，其主要功能是對市政人行道、輔道、背街小巷、公園景區(qū)、社區(qū)等場景道路進行模塊式精細化清掃。小型掃路機由底盤、動力系統(tǒng)、風機、清掃裝置、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等部件組成，一般清掃作業(yè)寬度不超過2 m，實際作業(yè)速度3～8 km/h，具體作業(yè)車速視實際路況而定。該類小型設備主要有如下幾種特性：

a.靈活度高

清掃裝置主要是由兩個掃盤組成，其主要功能是將分布在掃路機外的垃圾掃入機體吸嘴范圍內(nèi)，實現(xiàn)對路面的清掃。掃盤具有防撞避讓功能，在清掃過程中，如遇到前方較大障礙時能自動收縮避讓，當障礙過后又能自動恢復工作。掃盤的高度、傾角以及掃毛接地壓力都可進行調(diào)整，以適應實際場景中多變的路況；小型掃路機理論速度可達15 km/h，實際作業(yè)速度3～8 km/h，可根據(jù)路況、人流量、臟亂程度以及人機配合情況進行適當調(diào)整。

b.作業(yè)效率高

小型掃路機可與保潔員形成人機結合作業(yè)，有效提高普掃及保潔作業(yè)的工作效率。數(shù)據(jù)顯示，普掃時間一般在1.5～2 h之間，小型設備人機配合作業(yè)模式下，可有效節(jié)省1/3左右的作業(yè)時間。

2.2 清洗類小型設備

小型清洗機的核心作用是使用側(cè)噴功能平移垃圾，將地面上的垃圾推至指定區(qū)域，和其他設備配合使用。小型清洗機由底盤、邊刷機構、角噴裝置、水路系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等部分組成，其自帶清水箱和污水箱，駕駛員可通過調(diào)節(jié)腳噴系統(tǒng)噴嘴壓力，形成側(cè)向沖壓水柱，有效沖洗2.5～2.8 m距離內(nèi)的垃圾、污漬等，與小型掃路機形成組合作業(yè)。清洗作業(yè)最大沖洗流量為15～30 L/min，最高作業(yè)速度可達20～25 km/h，且清洗能力穩(wěn)定持久，接水10min左右，可穩(wěn)定作業(yè)2 h。

2.3 輔助式小型設備

輔助式小型設備主要是輔助完成各類場景中的精細化作業(yè)及困難作業(yè)，通過“吹、吸、撿”等動作實現(xiàn)道路的清掃保潔，以滿足豐富的的場景及城市精細化管理需求。主要類型如下所示：

a.便攜式吸塵裝置

便攜式吸塵裝置分為手提式和自跟隨式吸塵小型裝置，適用于背街小巷內(nèi)狹窄過道、市政道路車底作業(yè)、綠化帶撿拾等。

b.手持式掃盤

手持式掃盤可與小型清洗機進行配套使用，主要用于路面的沖洗和油漬的沖刷，掃盤上裝有15～25個噴射頭及藥劑添加裝置，可有效處理車底作業(yè)以及商業(yè)區(qū)、生活社區(qū)、背街小巷場景中地面污漬。

c.智能保潔機器人

智能保潔機器人搭載有多線激光雷達、超聲波雷達、高精度GPS以及深度攝像頭等傳感器，可實現(xiàn)全自主移動、智能撿拾作業(yè)，在廣場景區(qū)、輔道、人行道等應用場景進行吸拾、清掃。

感應裝置的有效探測距離達100 m，能夠快速識別環(huán)境中行人、車輛以及可行駛區(qū)域，從而實現(xiàn)高效安全環(huán)衛(wèi)保潔作業(yè)[6]。充滿一次需2～3 h，車輛續(xù)航里程可達90 km，確保6 h滿負荷作業(yè)需求，作業(yè)速度為0～7 km/h，同時可以根據(jù)路面垃圾識別智能切換多種作業(yè)模式。

3 小型環(huán)衛(wèi)設備存在的一些問題

3.1 配套設施不健全

配套設施的不健全主要體現(xiàn)在三個方面：

a.充電設施。目前市場上的小型環(huán)衛(wèi)設備大部分是純電動型，使用電池和電動機為動力驅(qū)動系統(tǒng)。我國正在大力推廣新能源車輛的使用，充電基礎設施建設卻整體滯后，存在較大缺口。

b.停放場所。受小型環(huán)衛(wèi)設備續(xù)航能力的制約，為避免長距離往返路程電量的消耗，有必要在不同保潔區(qū)域設置小型環(huán)衛(wèi)設備的臨時停放場地，保障作業(yè)時間和效率，但目前在小型環(huán)衛(wèi)設備的作業(yè)場景內(nèi)基本未設置臨時停放場地。

c.配件及維修設施。國內(nèi)新能源環(huán)衛(wèi)車配件生產(chǎn)還不穩(wěn)定，一些核心的電機、驅(qū)動器等零配件還要依賴進口，部分小型環(huán)衛(wèi)設備雖然以智能化、自動化、無人化著稱，但其配件生產(chǎn)、組裝、維修體系并不健全，若設備出現(xiàn)問題，則需要較長的維修周期和較高的維修成本。

3.2 作業(yè)人員要求提高

小型環(huán)衛(wèi)設備的應用，替代了部分人工，徹底顛覆了原有的作業(yè)模式，傳統(tǒng)人工作業(yè)模式下，保潔員普遍年齡偏大，欠缺對環(huán)衛(wèi)作業(yè)標準的專業(yè)認知，對新事物的接受程度不高[7]。小型環(huán)衛(wèi)設備的駕駛需要獲取駕駛資格證書，駕駛車輛的保潔員至少需要持有C照，但目前大部分保潔員沒有駕照。

因此，許多城市在購買小型環(huán)衛(wèi)設備后需要提高駕駛?cè)藛T工資，重新招聘保潔員，并進行統(tǒng)一培訓，方能上崗作業(yè)。以深圳福田區(qū)為例，小型環(huán)衛(wèi)設備的駕駛?cè)藛T均是一批20歲出頭的年輕人，大部分都是大學畢業(yè)生，作業(yè)人員整體素質(zhì)明顯提高。

3.3 場景適用性有待精細化

小型環(huán)衛(wèi)設備主要應用在城市的人行道、輔道、廣場、景區(qū)、校區(qū)、園區(qū)、背街小巷、商業(yè)區(qū)等大型環(huán)衛(wèi)車輛無法到達的場景，而這些城市的“毛細血管”區(qū)域布局、功能、人流量、覆蓋范圍等都有較大異同。

目前，小型環(huán)衛(wèi)設備的研發(fā)和應用還處于起步階段，設備類型和功能都比較單一，若粗放地將現(xiàn)有的設備用于這些場景，必不能達到最大的作業(yè)效率和作業(yè)效果。因此，有必要根據(jù)“城市毛細血管”區(qū)域的特點，針對性地研發(fā)最適合的小型環(huán)衛(wèi)設備或功能模塊，真正實現(xiàn)城市環(huán)衛(wèi)工作的精細化作業(yè)。

4 小型環(huán)衛(wèi)設備的應用趨勢

小型環(huán)衛(wèi)設備的應用將越來越廣泛，主要基于以下幾點考慮：

a.設備自身的優(yōu)勢。綠色、環(huán)保、智能、靈活、效率高、美觀，小型環(huán)衛(wèi)設備的優(yōu)勢有目共睹。

b.人工成本的提高。小型環(huán)衛(wèi)設備將最先用于一線城市，目前環(huán)衛(wèi)工人收入最高的主要分布在上海、深圳、廣州、北京，最高可達到5000元/(人·月)，而駕駛類比普通類環(huán)衛(wèi)工人的收入還要高。隨著我國人口老齡化的加劇，環(huán)衛(wèi)勞動力持續(xù)短缺，人工成本將進一步提高。

c.環(huán)衛(wèi)管理者對作業(yè)效率、作業(yè)安全的重視。傳統(tǒng)作業(yè)模式下，人工作業(yè)效率低下，作業(yè)安全性差，而在同等作業(yè)時間內(nèi)，機械作業(yè)面積可達人工作業(yè)面積的10倍以上，作業(yè)安全性也得到了有效保障。

d.城市形象提升的需要。城市環(huán)衛(wèi)工作直接影響著一個城市的形象，隨著各個城市逐步將城市的精細化管理提升到重要地位，環(huán)衛(wèi)作業(yè)模式優(yōu)化、作業(yè)人員形象提升、作業(yè)車輛場景匹配也需要同步進行。

5 結語

環(huán)衛(wèi)工作的精細化作業(yè)和設備替代人工是大勢所趨，小型化、智能化、甚至無人化的環(huán)衛(wèi)設備是以后環(huán)衛(wèi)作業(yè)的“主力軍”。目前，小型環(huán)衛(wèi)設備的配套設施還不健全，作業(yè)人員整體素質(zhì)需進一步提高，場景適用性也有待精細化，政府、設備生產(chǎn)商應該各司其職，精準發(fā)力，助力小型環(huán)衛(wèi)設備的推廣應用。

隨著城市管理的要求和市場的需求逐步提高，小型環(huán)衛(wèi)設備的類型和功能將更加豐富，與不同作業(yè)場景的適用性也會不斷提高，真正實現(xiàn)精準作業(yè)。