(一)基本情況
在勞動力短缺、人力成本攀升及高危清潔場景(如交通繁忙路段、深水區域等)需求增加的背景下,公司依托全國環衛場景布局,以及啟迪投資企業高級別智能駕駛技術沉淀,探索傳統作業模式向“人機協同”的新型智能環衛機械化作業模式轉型。
伴隨AI技術的異軍突起,多傳感器融合(激光雷達、視覺識別)、高精度定位及路徑規劃技術的成熟,使無人設備具備復雜環境自主作業能力。為無人設備的智能化與全天候作業提供了支撐。公司將環衛場景與無人清掃車+清潔船相結合,不僅降低人力依賴與成本,還提升了作業安全性(如夜間作業、危險區域清潔),并以電動化設計減少碳排放,助力智慧城市與綠色生態建設,實現環境治理效率與質量的同步優化。
(二)技術路線
1、AI技術及算法
路面無人清掃設備搭載多模態傳感器(激光雷達、攝像頭、毫米波雷達),通過深度學習模型實時識別道路障礙物,利用強化學習算法動態規劃清掃路徑,適應復雜城市路況。
水域無人清掃設備采用水面語義分割模型識別漂浮垃圾和水域邊界,結合聲吶和GPS數據,通過多目標優化算法避開船只、橋墩等障礙,同時優化垃圾打撈順序。
2、大模型及創新點
輕量化多模態大模型:多模態數據自適應融合,突破性解決低速環衛場景的長尾問題。
創新點:動態能耗優化算法,根據任務優先級和電池狀態自動調節清掃強度;支持多車協同調度,通過聯邦學習共享局部環境數據,提升整體作業效率。
3、處理的數據類型及規模
環境數據:激光雷達點云(每秒數萬點)、攝像頭圖像(1080P實時視頻流)、GPS/IMU定位數據、聲吶水深圖(1米分辨率)、水面圖像(2000張/小時)。
任務數據:清潔區域地圖、設備運行日志(如能耗、故障記錄)。
數據規模:單臺設備日均產生10-50GB數據,千臺規模年數據量可達PB級。
4、算力和存儲資源投入
邊緣計算:車載計算單元(算力約10-30 TOPS)處理實時任務。
云端支持:GPU集群(如A100/A800)用于模型訓練和數據分析,單次訓練消耗約100-500 GPU小時。
短期存儲:邊緣設備保留最近7天數據(約1-5TB/臺),用于本地優化。
長期存儲:云端存儲歷史數據與模型版本。
(三)應用情況
實現道路清掃保潔以及水域清潔無人化及智能化,通過激光雷達、攝像頭與強化學習算法,識別路面垃圾(如煙頭、落葉)并規劃清掃路徑,支持夜間作業與復雜天氣(如小雨)。基于聲吶、紅外傳感器與多模態AI模型,探測水面漂浮物(塑料、油污)并自動打撈,同步水質監測與污染源分析。
目前無人清掃車以及無人水域清潔船已在我司湖北咸寧、宜昌以及江蘇高郵等環衛一體化項目上試運行,2024年咸寧項目投入無人清掃車2臺,實現輔道以及背街小巷無人清掃,高郵項目投入2臺無人清掃車、一艘水域無人清潔船,實現輔道、人行道以及水域的無人清潔作業。結合目前項目運行的良好反饋,2025年將計劃追投超百臺無人清掃設備。
(四)主要成效
以江蘇高郵環衛一體化項目為例,該項目2024年共投入了2臺無人清掃車,傳統人工清掃平均2-3公里/小時,投放的無人清掃車作業效率達5-8公里/小時,覆蓋面積提升300%,綜合任務響應速度縮短至30秒內,整體作業效率提升2-3倍。事故率同比下降92%(搭載360°障礙物識別系統),碳排放減少55%(電動化+路線優化)。
針對該項目水域保潔作業,此前河道保潔手段現以傳統人力打撈為主,人力投入大,且效果差,水面漂浮物垃圾較多,影響美觀性,同事人工作業模式存在一定高溫中暑、落水等人員風險。本次試點水域共計覆蓋里程數9KM,原有保潔人員共10人,投入一艘無人清潔船后,僅需保留1人,負責對船只進行管理及垃圾清運即可,共省人員9人。經測算,按照以上智慧水域運維方案實施后,首年可降低成本28.55萬元,三年可降低85.65萬元,五年可降低142.76萬元,成本壓降比例達53.66%(設備設施按5年折舊計算)。為公司降本增效的同時,助力城市河道實現科技智能化建設,在科技化領域內發揮數字化、信息化、科技化優勢,最終實現城市環衛降本增效。
關于啟迪數字環衛
公司2020年12月成立,注冊資金20億元,經營范圍涵蓋城鄉環衛一體化運營、生活垃圾分類、城市大管家、鄉村綜合治理、智慧公廁建設與運營、園林綠化養護等。依托啟迪控股產業創新體系和產品應用體系,以產業主導、數字驅動、科技賦能為理念,以技術+裝備+運營為實施路徑,公司不斷變革傳統作業方式,將AI、物聯網、5G通信、大數據、云計算、區塊鏈技術等新質生產力的創新應用與傳統環衛設施設備結合,對環衛業務進行數智升級,推動環衛“全業務、全生命周期”的數據化、網絡化、平臺化、可視化、智能化管理。
目前,公司無人環衛業務(無人清掃車、無人清潔船等)已于全國多地亮相,進入全面試點應用階段,以新模式、新生態,為環衛帶來產業深度轉型變革。
注:本文封面圖片由豆包AI生成。
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