環衛車產業概述
根據《城市環境衛生質量標準》,環衛行業涵蓋的作業包括生活垃圾清掃、收集、運輸和建設垃圾中轉站、公共場所環境衛生、道路清掃保潔、公廁運營等。環衛車類型包括掃路車、灑水車、洗掃車、垃圾清運車、霧炮車、除雪車、吸污車、吸塵車等。
根據住建部公布的(de)《2020年城(cheng)鄉建設(she)統計(ji)年鑒(jian)》和《2020年城(cheng)市建設(she)統計(ji)年鑒(jian)》數據統計(ji)顯示,2020年度(du)全(quan)國(guo)道路清掃(sao)保(bao)潔(jie)(jie)面(mian)積(ji)突(tu)破126億(yi)平(ping)(ping)方(fang)米(mi),比(bi)2019年度(du)增加(jia)6.34億(yi)平(ping)(ping)方(fang)米(mi)。其(qi)中,城(cheng)市(含縣級市)道路清掃(sao)保(bao)潔(jie)(jie)面(mian)積(ji)97.55億(yi)平(ping)(ping)方(fang)米(mi),機(ji)械(xie)化(hua)(hua)清掃(sao)保(bao)潔(jie)(jie)面(mian)積(ji)74.25億(yi)平(ping)(ping)方(fang)米(mi),機(ji)械(xie)化(hua)(hua)率(lv)76.1%;縣城(cheng)道路清掃(sao)保(bao)潔(jie)(jie)面(mian)積(ji)28.50億(yi)平(ping)(ping)方(fang)米(mi),機(ji)械(xie)化(hua)(hua)清掃(sao)保(bao)潔(jie)(jie)面(mian)積(ji)21.06億(yi)平(ping)(ping)方(fang)米(mi),機(ji)械(xie)化(hua)(hua)率(lv)73.9%。如(ru)圖(tu)1所(suo)示。和新加(jia)坡環(huan)(huan)衛(wei)(wei)車(che)100%機(ji)械(xie)化(hua)(hua)率(lv)、[敏感詞]環(huan)(huan)衛(wei)(wei)車(che)98%機(ji)械(xie)化(hua)(hua)率(lv)相比(bi),中國(guo)環(huan)(huan)衛(wei)(wei)車(che)機(ji)械(xie)化(hua)(hua)仍(reng)然存在(zai)一定(ding)差距。
圖1 2018~2020年道路清掃面(mian)積及生活(huo)垃(la)圾清運(yun)量走勢圖
另一方面,市容環衛專用車輛(liang)(liang)設備(bei)數量逐漸擴大,2020年(nian)城(cheng)市環衛專用車輛(liang)(liang)總數達到(dao)30.64萬(wan)臺,而2019年(nian)和(he)(he)2018年(nian)分別是28.15萬(wan)臺和(he)(he)25.24萬(wan)臺;2020年(nian)縣城(cheng)環衛專用車輛(liang)(liang)總數達到(dao)7.47萬(wan)臺,而2019年(nian)和(he)(he)2018年(nian)分別是6.9萬(wan)臺和(he)(he)6.14萬(wan)臺。
①環(huan)衛工人招(zhao)聘困(kun)難
一是(shi)環衛(wei)工(gong)(gong)(gong)人普(pu)(pu)遍薪(xin)酬低,從環衛(wei)服務(wu)公(gong)司實際(ji)支(zhi)(zhi)付給(gei)環衛(wei)工(gong)(gong)(gong)人的(de)薪(xin)酬來看,全(quan)國平(ping)均(jun)值(zhi)為2326.32元/月,雖然政(zheng)府部門對環衛(wei)工(gong)(gong)(gong)人的(de)收(shou)入(ru)(ru)有硬性(xing)要(yao)求,部分發達地(di)區(qu)的(de)環衛(wei)工(gong)(gong)(gong)人實際(ji)收(shou)入(ru)(ru)也遠高(gao)于政(zheng)府的(de)相關要(yao)求,但對比所(suo)在地(di)區(qu)的(de)居民(min)平(ping)均(jun)收(shou)入(ru)(ru)水平(ping),環衛(wei)工(gong)(gong)(gong)人收(shou)入(ru)(ru)水平(ping)依然普(pu)(pu)遍較(jiao)低,對比2020年(nian)各省居民(min)人均(jun)可支(zhi)(zhi)配收(shou)入(ru)(ru),其(qi)差(cha)距(ju)普(pu)(pu)遍較(jiao)大,平(ping)均(jun)差(cha)距(ju)在33.37%。而環衛(wei)車駕駛員(yuan)(yuan)和智(zhi)能小型(xing)環衛(wei)裝備操作人員(yuan)(yuan)情況要(yao)好很多,環衛(wei)車駕駛員(yuan)(yuan)收(shou)入(ru)(ru)平(ping)均(jun) 6381.5元/月,高(gao)于居民(min)可支(zhi)(zhi)配收(shou)入(ru)(ru)18.03%,智(zhi)能小型(xing)環衛(wei)裝備操作人員(yuan)(yuan)收(shou)入(ru)(ru)平(ping)均(jun)5718.6元/月,高(gao)于居民(min)可支(zhi)(zhi)配收(shou)入(ru)(ru)5.77%。
二是環衛工人需求量大,全國現有環衛工人約456.1萬人,其中,駕駛員約45.22萬人。廣東環衛工人數量最多,達70.87萬人,占全國17.25%,駕駛員數量也是最多,達3.41萬人,占全國7.53%。山東、遼寧、河南的環衛工人人數均超過20萬人,分別達到25.80萬人、21.08萬人和20.60萬人。隨著我國城鎮化的進程,我國城鎮的道路面積、清掃保潔面積、年垃圾清運量等都在以每年3%~5%的速度穩定增長。若不升級作業模式,沒有智能小型環衛裝備的普及,背街小巷、人行道等依然依靠人工作業模式,至2025年,全國需要維持環境衛生服務的環衛工人人員數量將有可能達到500~550萬[1]。
三是環(huan)(huan)衛(wei)工人(ren)老(lao)齡(ling)化(hua)嚴(yan)重(zhong),在社會老(lao)齡(ling)化(hua)加劇的(de)背景下,環(huan)(huan)衛(wei)人(ren)員老(lao)齡(ling)化(hua)更加嚴(yan)重(zhong),50歲以上的(de)環(huan)(huan)衛(wei)工人(ren)占比達(da)到(dao)65%。這意味著未來15年(nian),將(jiang)有大批(pi)環(huan)(huan)衛(wei)工人(ren)退休,卻沒有足夠的(de)勞動力(li)替(ti)補。
②環衛行(xing)業(ye)運(yun)營管(guan)理成本高
一是環衛企業屬于勞動密集型,作(zuo)業高度(du)依賴人力(li),平均(jun)凈利潤(run)低于10%,其中人力(li)成本在企業總運營(ying)成本中占比達到60%至70%。二(er)是無法(fa)有效保證人工(gong)作(zuo)業清(qing)掃(sao)(sao)質效,清(qing)掃(sao)(sao)所需作(zuo)業時間(jian)、作(zuo)業模式等因實際作(zuo)業區域(yu)而(er)異(yi),人工(gong)作(zuo)業缺乏(fa)系統性。
③環衛行業安全隱患難杜絕。環衛作業大多在公路等開放道路,易發生交通事故,環衛工人工作時間長,在凌晨和深夜仍需輪班。而凌晨和深夜行駛的車輛更有可能因疲勞駕駛而發生交通事故,這進一步增加了環衛作業的風險性。并且冬寒夏暑和惡劣天氣,環衛工人仍必須在戶外進行作業,長此以往對身體和心理損傷極大[2]。
在(zai)環(huan)衛(wei)行業面臨(lin)以上挑戰的(de)(de)(de)前(qian)提下,裝備替代(dai)人工(gong)不(bu)僅是環(huan)衛(wei)服務(wu)行業“機械(xie)化(hua)、電(dian)動化(hua)、智(zhi)能化(hua)”的(de)(de)(de)發展趨勢,更是改善(shan)環(huan)衛(wei)工(gong)人生存現狀的(de)(de)(de)有效(xiao)途徑。隨(sui)著居民對城鎮(zhen)環(huan)境衛(wei)生需求(qiu)的(de)(de)(de)提高(gao)和對環(huan)衛(wei)服務(wu)要求(qiu)的(de)(de)(de)提升(sheng)(sheng),加之環(huan)衛(wei)工(gong)人老齡(ling)化(hua)的(de)(de)(de)問題(ti)和人工(gong)成本的(de)(de)(de)不(bu)斷(duan)上升(sheng)(sheng),新一代(dai)環(huan)衛(wei)從業者(zhe)使用低碳節能、環(huan)境友(you)好、[敏感詞]降噪、靈活作業的(de)(de)(de)智(zhi)能環(huan)衛(wei)裝備進行環(huan)衛(wei)服務(wu)是必然(ran)趨勢。
而自(zi)動(dong)駕駛(shi)(shi)環衛車可以替代傳統有人駕駛(shi)(shi)的環衛車,在普(pu)通地面道(dao)(dao)路(lu)、街道(dao)(dao)等(deng)開放(fang)道(dao)(dao)路(lu)及園區(qu)、公園、學校等(deng)封閉道(dao)(dao)路(lu)實現道(dao)(dao)路(lu)清潔、灑水、消殺(sha)等(deng)各類(lei)環衛工(gong)作(zuo)。
①自動駕駛環衛車可(ke)以減(jian)少對(dui)環衛工人(ren)的人(ren)力需求
未(wei)來(lai)人力成本越來(lai)越高,自(zi)動(dong)(dong)駕駛環衛車將環衛工(gong)人從簡單重(zhong)復的勞動(dong)(dong)中解放出(chu)來(lai),補足日益(yi)擴大的勞動(dong)(dong)力缺(que)口。自(zi)動(dong)(dong)駕駛環衛車可為(wei)環衛服(fu)務節約60%以上(shang)的人力,縮減40%以上(shang)的成本。
②自動駕駛環衛(wei)車(che)可以提(ti)升作業效率
一方面,自動駕駛環(huan)衛車(che)(che)作(zuo)業(ye)(ye)(ye)不受時(shi)(shi)(shi)間限制,可以(yi)全(quan)天(tian)候(hou)執(zhi)行清(qing)掃任務(wu),包括深夜、凌晨以(yi)及節假日。自動駕駛環(huan)衛車(che)(che)除去充電及維護時(shi)(shi)(shi)間,每天(tian)有效作(zuo)業(ye)(ye)(ye)時(shi)(shi)(shi)間可以(yi)長達16h。與傳統人(ren)工作(zuo)業(ye)(ye)(ye)相(xiang)比極大提升(sheng)了(le)有效清(qing)掃作(zuo)業(ye)(ye)(ye)時(shi)(shi)(shi)間、作(zuo)業(ye)(ye)(ye)頻次,從而增(zeng)加作(zuo)業(ye)(ye)(ye)效率。
另一方面,無人(ren)駕駛清(qing)掃(sao)車嚴格按(an)照規定(ding)的路(lu)線和作業(ye)速度執行貼邊(bian)清(qing)掃(sao)任(ren)務,確保清(qing)掃(sao)區域全覆蓋,與人(ren)工方式(shi)相比,更能確保清(qing)掃(sao)質效。
③自動(dong)駕(jia)駛環衛車可以提升安全性(xing)
自動(dong)駕駛環衛車可以在危險的環境(jing)中進行(xing)作業,包括(kuo)有核(he)輻射、化學污染的環境(jing)中,也不受惡(e)劣(lie)天(tian)(tian)氣(qi)影(ying)響(xiang)(比(bi)如重度(du)霧霾、高(gao)溫、嚴(yan)寒天(tian)(tian)氣(qi)等(deng))。并且還能減少凌晨和深夜,以及高(gao)溫、嚴(yan)寒等(deng)惡(e)劣(lie)天(tian)(tian)氣(qi)下作業帶來的安全危害。
④自動駕駛環衛(wei)車(che)多為新能源(yuan)汽車(che),可以有(you)效降低污(wu)染
⑤在疫情防控常態化下,自動駕駛環衛(wei)車(che)可以(yi)實現(xian)無接觸作業
(二)
5G車聯網(wang)賦能環衛車
自(zi)動駕駛環衛車主要應用(yong)場景(jing)有3類。
學校、小區、公園、園區、景區、購物中心等封閉道路:道路保潔要求較低,目前以人工作業為主,正在向機械化過渡,清掃標準要求較低,清掃費用也相對較低。通常采用小型自動駕駛環衛車方案,屬于全封閉作業模式,無需受到路權政策和測試牌照等限制,較容易實現商業化,商業化前景巨大。其中學校約53萬所,小區約30萬個,公園約1.6萬個,園區約1.5萬個,景區約1.2萬個,購物中心約5000個。
普通開放道路、街道場景:相比高速、橋梁、隧道路面垃圾清運量更大,以機械化為主,人工為輔,清潔標準要求較高。受高溫、霧霾和嚴冬等環境因素的影響較大,同樣存在較高的安全性挑戰。通常采用中小型自動駕駛環衛車,屬于開放道路作業,商業價值高,但受限于政策限制和技術挑戰,商業化發展有一定挑戰。
高速高架、橋梁、隧道半封閉道路:清潔標準要求高,人工清掃模式安全性較難保障,目前基本實現機械化。通常采用大型自動駕駛環衛車,屬于半封閉作業模式,商業價值大且前景較好[3]。
在以上三(san)類應(ying)用(yong)場景(jing),自動駕駛環衛(wei)(wei)分別實現(xian)了不同程(cheng)度的發(fa)展。但是,受(shou)技術和法律法規政策限制,環衛(wei)(wei)車只有在園區等(deng)封閉(bi)道路實現(xian)完全(quan)無(wu)人駕駛,而在普通開放道路,自動駕駛環衛(wei)(wei)車仍(reng)需配(pei)備至少(shao)1名(ming)安(an)全(quan)員才能上路運營。高速高架(jia)等(deng)半封閉(bi)道路由于(yu)對環衛(wei)(wei)車時(shi)速有要求,出于(yu)安(an)全(quan)考慮,自動駕駛環衛(wei)(wei)車只在示范區試運營。
自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)駕駛(shi)環衛車(che)(掃(sao)路車(che))的(de)核(he)心功能(neng)(neng)依靠的(de)是(shi)自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)駕駛(shi)和(he)(he)智(zhi)能(neng)(neng)清(qing)掃(sao)的(de)結合,可(ke)根據實際(ji)需求(qiu)提(ti)供(gong)自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)駕駛(shi)模(mo)式、智(zhi)能(neng)(neng)輔(fu)助駕駛(shi)模(mo)式、智(zhi)能(neng)(neng)跟隨(sui)模(mo)式、遠(yuan)程接管控(kong)制模(mo)式。實現的(de)是(shi)路徑(jing)規(gui)劃和(he)(he)車(che)輛調度(du)、自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)蘇醒、駛(shi)出(chu)車(che)位(wei)、清(qing)掃(sao)作業(包括路沿(yan)石邊(bian)緣(yuan)檢(jian)測并貼(tie)邊(bian)清(qing)掃(sao)等)、自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)循(xun)跡前行(xing)、通過紅綠燈、繞開路邊(bian)障礙和(he)(he)停(ting)車(che)、避讓行(xing)人(ren)和(he)(he)行(xing)車(che)、傾倒(dao)垃圾、駛(shi)回停(ting)車(che)位(wei)、自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)泊車(che)和(he)(he)充電等基(ji)本功能(neng)(neng)。附加功能(neng)(neng)還包括,智(zhi)能(neng)(neng)一(yi)鍵召回、遠(yuan)程遙控(kong)、OTA 升級、智(zhi)能(neng)(neng)語音交互、厘米級[敏感詞]定位(wei)等。
除此之外,自動駕駛環(huan)衛(wei)車(che)基于成(cheng)熟的(de)自動駕駛技術,結合城(cheng)市道(dao)路實際需求,可(ke)擴展(zhan)更多功能。具體擴展(zhan)功能包(bao)括智能巡(xun)查(cha),替代人(ren)工(gong)實現道(dao)路遠(yuan)程(cheng)例行(xing)巡(xun)查(cha),及時上(shang)報(bao)(bao)特殊情況及區(qu)域內(nei)可(ke)疑人(ren)物(wu)等(deng);設備檢測,掃(sao)描并檢測清掃(sao)路線上(shang)的(de)設施與設備,記錄病害(hai)或(huo)缺陷位(wei)置,將檢測結果實時傳(chuan)送至監(jian)控中心;事故(gu)上(shang)報(bao)(bao),通過5G和車(che)聯網傳(chuan)輸到后臺(tai)進行(xing)交(jiao)(jiao)通事故(gu)報(bao)(bao)警,可(ke)以有效改善(shan)報(bao)(bao)警延(yan)時;環(huan)境消(xiao)毒,無人(ren)化(hua)道(dao)路噴灑消(xiao)毒有效降低交(jiao)(jiao)叉(cha)感染(ran)風險,覆蓋面廣,無死角(jiao)消(xiao)殺;護欄(lan)(lan)清洗,適(shi)用(yong)于隧道(dao)、高速路等(deng)有護欄(lan)(lan)的(de)場(chang)景,無人(ren)化(hua)運營(ying)降低人(ren)工(gong)清洗風險;隧道(dao)壁清洗,加裝側面掃(sao)刷,適(shi)用(yong)于隧道(dao)、室內(nei)等(deng)封閉、半封閉場(chang)景。
對應自動駕駛環衛(wei)車(che)(che)的基本功能(neng)和附加功能(neng),車(che)(che)聯網(wang)可以在四大領域賦(fu)能(neng)自動駕駛環衛(wei)車(che)(che),如(ru)圖(tu)2所示(shi)。
圖2自動駕(jia)駛環衛車功能(neng)和(he)車聯(lian)網賦(fu)能(neng)
早期自(zi)動駕(jia)駛環衛車多采用人工駕(jia)駛錄入路(lu)線后循(xun)跡的(de)方式(shi)實現無(wu)人駕(jia)駛,這(zhe)種技(ji)術(shu)方式(shi)對于快(kuai)速(su)實現演示(shi)有一定(ding)的(de)優(you)勢,但無(wu)法投入正(zheng)式(shi)運營,整體技(ji)術(shu)難度比自(zi)動駕(jia)駛低很多。自(zi)動駕(jia)駛環衛車能夠投入正(zheng)式(shi)運營的(de)最(zui)終解決(jue)方案,是自(zi)動駕(jia)駛系(xi)統能夠自(zi)動進行(xing)路(lu)徑規劃,實現區(qu)域內(nei)全覆(fu)蓋清(qing)掃,雖然這(zhe)種方式(shi)技(ji)術(shu)難度更高,但具備多車多場景(jing)批量復制(zhi)能力。
車(che)聯網可以提供車(che)輛、道路、交通、環境等全(quan)(quan)方位信息,使得自(zi)動駕駛環衛車(che)全(quan)(quan)區域路徑規劃(hua)更加(jia)合理(li),提高自(zi)動駕駛環衛車(che)全(quan)(quan)局工作效率(lv)。
環(huan)(huan)(huan)衛(wei)作(zuo)(zuo)業(ye)(ye)需要合理的調度管理機制,出(chu)于清掃面(mian)積(ji)、作(zuo)(zuo)業(ye)(ye)時(shi)間、運營效率(lv)等(deng)多方面(mian)的綜合考慮,需要多輛自動駕(jia)(jia)(jia)駛環(huan)(huan)(huan)衛(wei)車(che)、有(you)人駕(jia)(jia)(jia)駛環(huan)(huan)(huan)衛(wei)車(che)以及環(huan)(huan)(huan)衛(wei)工人配合共(gong)同作(zuo)(zuo)業(ye)(ye)。傳統(tong)環(huan)(huan)(huan)衛(wei)公司普(pu)遍是通過項目經理及駕(jia)(jia)(jia)駛員(yuan)經驗進(jin)行排(pai)班規劃。自動駕(jia)(jia)(jia)駛環(huan)(huan)(huan)衛(wei)科技(ji)公司切入環(huan)(huan)(huan)衛(wei)運營,則面(mian)臨較高的智能化管理要求,包(bao)括作(zuo)(zuo)業(ye)(ye)區域內(nei)的出(chu)車(che)時(shi)間安(an)排(pai)、整體(ti)(ti)調度、車(che)輛清掃路線(xian)、車(che)輛運行情況實時(shi)監控(kong)等(deng)具體(ti)(ti)內(nei)容,要求后臺能夠(gou)具備遠程(cheng)調配、接管控(kong)制等(deng)功能,實現位置(zhi)信息、作(zuo)(zuo)業(ye)(ye)狀態、作(zuo)(zuo)業(ye)(ye)進(jin)度、作(zuo)(zuo)業(ye)(ye)路線(xian)等(deng)智能化管理。
另外,車(che)聯網通(tong)過提供車(che)輛、道路、交通(tong)、環境等(deng)全方位信息,還可以讓自動駕(jia)駛(shi)環衛車(che)調度管理更加合理,并且能夠和有(you)人駕(jia)駛(shi)環衛車(che),以及環衛工(gong)人實(shi)現有(you)效(xiao)協同,提升清(qing)掃(sao)質效(xiao),規避人工(gong)清(qing)掃(sao)帶來的(de)管理難題。
環(huan)衛作(zuo)業本(ben)身存在路沿、縫隙(xi)、坑洼、死角等(deng)許(xu)多特殊場(chang)景,同時作(zuo)為(wei)環(huan)衛裝備又必(bi)須按照清掃保潔要(yao)(yao)求保證(zheng)清掃效果。因(yin)此,自動駕(jia)駛環(huan)衛車也需要(yao)(yao)面對較高的定位、識別、自動駕(jia)駛能力(li)及(ji)清掃能力(li)要(yao)(yao)求。
自動駕(jia)駛(shi)(shi)環衛車(che)需(xu)要在不同形態道(dao)路邊(bian)緣完成(cheng)精細貼(tie)邊(bian)清(qing)掃(sao)(sao)。在城市道(dao)路清(qing)掃(sao)(sao)保潔作(zuo)業中,超過90%的(de)路面垃圾都集中在道(dao)路的(de)邊(bian)沿。因此,掃(sao)(sao)路車(che)作(zuo)業要求(qiu)嚴(yan)格(ge)貼(tie)邊(bian)清(qing)掃(sao)(sao),與Robotaxi通常要求(qiu)的(de)20厘米定位(wei)誤差不同,自動駕(jia)駛(shi)(shi)掃(sao)(sao)路車(che)定位(wei)誤差通常要求(qiu)≤10厘米,以(yi)滿足貼(tie)邊(bian)清(qing)掃(sao)(sao)的(de)需(xu)求(qiu)。
同(tong)時(shi)(shi),由于掃路車通常需(xu)要(yao)完(wan)成整(zheng)條路段的(de)清掃,因此(ci)需(xu)要(yao)嚴(yan)格(ge)要(yao)求(qiu)保持長(chang)時(shi)(shi)間長(chang)距離(li)貼邊(bian)清掃,對車輛定位、循跡、路沿石邊(bian)緣檢測和橫向(xiang)控制能力均(jun)有(you)較高要(yao)求(qiu)。此(ci)外,隧(sui)道(dao)、公園(yuan)、園(yuan)區等不(bu)同(tong)場景(jing)下存在蜿蜒、大曲率(lv)、低矮、斷斷續續等不(bu)同(tong)的(de)邊(bian)沿形態,自動駕駛環衛車需(xu)要(yao)適應這些(xie)不(bu)同(tong)corner case并完(wan)成精細貼邊(bian)清掃作(zuo)業。
此外,自動駕(jia)駛(shi)環衛車還需要應對各類道(dao)路狀(zhuang)況下的(de)垃(la)圾清(qing)掃需求。相較于其(qi)他自動駕(jia)駛(shi)車輛(liang),掃路車會遇到許(xu)多特殊場景且不允許(xu)躲避繞行(xing)(xing),例如坑坑洼(wa)洼(wa)的(de)路面、道(dao)路縫隙、垃(la)圾桶(tong)周邊的(de)邊緣死(si)角(jiao)等(deng)。自動駕(jia)駛(shi)環衛車需要準確識別這(zhe)些位置及垃(la)圾,不能躲避繞行(xing)(xing),在保證自身車輛(liang)安全駕(jia)駛(shi)的(de)前(qian)提下緩(huan)速慢(man)行(xing)(xing)甚(shen)至停車清(qing)掃,最終保證清(qing)掃的(de)干凈程度,不能有明顯漏掃或垃(la)圾灑落(luo)的(de)情況。
車(che)聯網即可以一(yi)方面提供融合定位(wei)輔助能力,實現分米級定位(wei)精(jing)度,另一(yi)方面也可以將預先(xian)探知(zhi)(zhi)的corner case和各(ge)類道路(lu)狀況通(tong)知(zhi)(zhi)到自動駕駛(shi)環(huan)衛車(che),保障自動駕駛(shi)環(huan)衛車(che)高(gao)質(zhi)量完成清(qing)掃(sao)作業。
自動駕駛環衛車自動循跡前行面臨衛星信號被遮擋的作業場景,比如樹蔭、隧道和高架橋下。自動駕駛環衛車的定位主要通過衛星導航系統結合慣導IMU、激光雷達以及視覺定位實現。不可避免地存在GPS信號或者北斗信號被遮擋現象,因此對其融合定位能力提出很高要求。車聯網可以提供融合定位輔助能力[4]。
自動駕(jia)(jia)駛環衛車(che)實現(xian)自動循跡前行依賴于(yu)軟硬件系統的(de)高效配(pei)合。通過(guo)搭(da)載激(ji)光雷達、毫米(mi)波雷達、超聲波雷達、攝像頭(tou)等多種傳(chuan)感器,實現(xian)對四周環境(jing)的(de)多維感知(zhi),基于(yu)車(che)輛前進方向上(shang)的(de)中短(duan)距(ju)離探測,配(pei)合車(che)聯網(wang)超視(shi)距(ju)感知(zhi),確(que)保自動駕(jia)(jia)駛掃路車(che)能夠安全通過(guo)紅(hong)綠燈、繞(rao)開(kai)路邊障礙和停車(che)/避讓行人和行車(che)等。
智能一鍵召回、遠程遙(yao)控、OTA升級、厘米(mi)級[敏感詞]定位等附加功能必須(xu)要通(tong)過(guo)車聯網實現。
(三)
網聯自(zi)動(dong)駕駛環衛車商業價(jia)值
目前自動駕(jia)駛(shi)環衛車(che)主要(yao)有(you)三種商業(ye)運營(ying)模式。
第一種,合作模式,各司其職。自動駕駛科技公司、整車廠、環衛公司以合作模式,各司其職,向客戶提供環衛服務。
自動(dong)駕(jia)駛科技公(gong)司(si)和(he)整車(che)(che)廠聯合打造量產的(de)自動(dong)駕(jia)駛環衛(wei)車(che)(che),提供給(gei)環衛(wei)公(gong)司(si)。或者自動(dong)駕(jia)駛科技公(gong)司(si)和(he)整車(che)(che)廠聯合后裝融(rong)合改裝環衛(wei)公(gong)司(si)已有環衛(wei)車(che)(che)。同時,自動(dong)駕(jia)駛科技公(gong)司(si)還為環衛(wei)公(gong)司(si)提供自動(dong)駕(jia)駛技術(shu)服務。
環衛(wei)公司(si)直接采購自動(dong)駕駛環衛(wei)車,再依托于自動(dong)駕駛科技公司(si)提(ti)供的技術(shu)支持,向客戶提(ti)供環衛(wei)服(fu)務,收取服(fu)務費。如圖3所示。
圖3自(zi)動(dong)駕駛環衛服務合作模(mo)式
第二種,成立合資公司負責運營。自動駕駛科技公司和環衛公司、整車廠、投資公司、地方創新機構等成立合資公司,負責向客戶提供環衛服務。如圖4所示。
圖4自(zi)動(dong)駕駛環衛服務合資(zi)公司(si)模(mo)式
第三種,自動駕駛公司自主運營。部分自動駕駛科技公司自建環衛車隊,負責環衛運營工作,便于車輛數據的流通和統一管理,可加速技術迭代驗證的速度。一方面直接向客戶提供自動駕駛環衛服務,也可以向環衛公司提供自動駕駛車租賃服務。如圖5所示。
以(yi)盈峰環境2019年(nian)產(chan)品發(fa)布會上給出的湖南省長沙(sha)市(shi)某項(xiang)目為(wei)例(li),該區域(yu)為(wei)居民區,包(bao)含背街小巷、學校等多種作(zuo)業場景,以(yi)往采取純人(ren)力作(zuo)業方案,需要(yao)65名(ming)工人(ren)。引(yin)入8輛智能小型環衛(wei)車后,僅需要(yao)15名(ming)環衛(wei)工人(ren)和8名(ming)安全員。整個作(zuo)業隊伍人(ren)員縮減了64.6%,年(nian)度綜合(he)成本降低了38.8%。如表1所示。
表1自動駕(jia)駛環衛車(che)和(he)傳(chuan)統人力(li)方案對比(bi)[3]
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傳統人(ren)力方案
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自動駕駛環衛車方(fang)案(an)
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環衛作業人(ren)數(shu)
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65人
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15人
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無(wu)人環衛作業(ye)車數
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0輛
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8輛
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安全員人數
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0人
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8人
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年人(ren)力成(cheng)本(ben)
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260萬(wan)元
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108萬元(yuan)
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年能(neng)源消耗成本
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0萬(wan)元
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14.4萬元
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人力(li)作(zuo)業工具(ju)維護成本
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7.8萬元(yuan)
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1.8萬元
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無人環衛作業(ye)車維(wei)護成(cheng)本
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0萬元(yuan)
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3.2萬元
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年折(zhe)舊費
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0萬元
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36.5萬(wan)元
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年支出總(zong)成本
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267.8萬元(yuan)
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163.9萬元
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總成本縮減(jian)
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38.8%
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從單車(che)自動駕(jia)駛環(huan)衛(wei)車(che)變(bian)為網(wang)(wang)聯(lian)(lian)自動駕(jia)駛環(huan)衛(wei)車(che),需要完成車(che)端網(wang)(wang)聯(lian)(lian)化改(gai)(gai)造和路(lu)端網(wang)(wang)聯(lian)(lian)化改(gai)(gai)造。車(che)端網(wang)(wang)聯(lian)(lian)化改(gai)(gai)造通(tong)過前裝或(huo)者后裝車(che)聯(lian)(lian)網(wang)(wang)車(che)載終端即可實現,而路(lu)端車(che)聯(lian)(lian)網(wang)(wang)改(gai)(gai)造需要區(qu)分(fen)不同(tong)的應用場景(jing)。對于學校、小(xiao)區(qu)、公(gong)園(yuan)、園(yuan)區(qu)、景(jing)區(qu)、購物中心等封閉道(dao)路(lu),路(lu)端網(wang)(wang)聯(lian)(lian)化改(gai)(gai)造范圍可控,易(yi)于實施;對于普通(tong)開(kai)放道(dao)路(lu)、街道(dao)場景(jing),屬(shu)于開(kai)放場景(jing),路(lu)段全面網(wang)(wang)聯(lian)(lian)化改(gai)(gai)造難度高(gao),可部署在(zai)重點路(lu)段;高(gao)速高(gao)架、橋梁、隧道(dao)半封閉道(dao)路(lu),則可以(yi)有針對性進(jin)行網(wang)(wang)聯(lian)(lian)化改(gai)(gai)造。
由于車(che)(che)(che)聯網可以賦能(neng)自(zi)動(dong)駕(jia)駛(shi)(shi)環(huan)衛(wei)(wei)車(che)(che)(che)路(lu)徑規劃和車(che)(che)(che)輛調度、自(zi)動(dong)駕(jia)駛(shi)(shi)環(huan)衛(wei)(wei)車(che)(che)(che)清掃作業、自(zi)動(dong)駕(jia)駛(shi)(shi)環(huan)衛(wei)(wei)車(che)(che)(che)安全行駛(shi)(shi)、自(zi)動(dong)駕(jia)駛(shi)(shi)環(huan)衛(wei)(wei)車(che)(che)(che)附加功能(neng)(智能(neng)一鍵召(zhao)回、遠程遙控、OTA升(sheng)級、厘(li)米級[敏感詞(ci)]定(ding)位)等(deng)。因此(ci),從商業價(jia)值上看(kan),車(che)(che)(che)聯網一方面可以降低單(dan)車(che)(che)(che)自(zi)動(dong)駕(jia)駛(shi)(shi)環(huan)衛(wei)(wei)車(che)(che)(che)車(che)(che)(che)端的投入成本,另外一方面可以提(ti)升(sheng)自(zi)動(dong)駕(jia)駛(shi)(shi)環(huan)衛(wei)(wei)車(che)(che)(che)的經濟產出效益(yi)。
(四)
網聯自動(dong)駕駛環衛車典型案例
案例1:德國威廉港自(zi)動駕駛清掃(sao)車
2019年(nian),仙途(tu)智(zhi)能的自動駕駛(shi)(shi)清掃車成功在德國(guo)威廉港運行。這(zhe)輛重(zhong)1.2噸(dun),寬度1.5米的自動駕駛(shi)(shi)清掃車具備(bei)洗刷、垃圾收集、灑水除塵等功能,非常適合室外半封閉環境作(zuo)業。
威廉港是德國天然水深最深的港口,也是德國唯一的集裝箱深水碼頭。同時,威廉港也與內陸之間有復雜的鐵路運輸相連,路況復雜。港口內除了擁有常規道路以外,還有專供集裝箱擺放的區域,重卡停車區域等,自動駕駛清掃車需要對所有區域進行覆蓋式清掃。這就要求系統除了具有按道路行駛的自動駕駛能力,還需要具備非結構化道路行駛的能力。此外,港口需要清掃的面積較大,一次需要數小時,同時需要進行噴霧防塵等操作[5]。
案(an)例2:“5G+環(huan)衛機(ji)器(qi)人編隊”
2019 年(nian)盈峰環境組建(jian)的(de)“5G+環衛機器人編(bian)隊”正(zheng)式投入(ru)深圳(zhen)市(shi)福田區福田街道清(qing)掃(sao)(sao)保(bao)潔(jie)工作(zuo),成為國內[敏感詞]落地運營的(de)5G智(zhi)能(neng)清(qing)掃(sao)(sao)環衛PPP項目,智(zhi)能(neng)設備安(an)裝5G數據終端,基于物(wu)聯(lian)網進行調動和(he)管理,并通過人工智(zhi)能(neng)技術(shu)進一步提(ti)升市(shi)政環衛作(zuo)業的(de)效(xiao)率(lv)和(he)效(xiao)果。
首批在福田投放的智能小型環衛機器人編隊,包括“智能駕駛純電動一體式清掃機器人、智能駕駛純電動一體式沖洗機器人、智能駕駛純電可轉場型潔掃機器人、智能自跟隨環衛洗掃機器人、環衛純電保潔機器人”等,被譽為“城市毛細血管清道夫”,能從事灑水、垃圾清掃、撿拾垃圾、垃圾轉運等任務,可分時段、分區域工作[6]。
參考文獻
[1] 盈(ying)峰(feng)環境科技集團股份有限公司. 2020年環衛(wei)工人(ren)收入現狀及(ji)環衛(wei)裝備替代人(ren)工發(fa)展潛力白皮書[R]. 2021,5.
[2] 億歐智(zhi)庫(ku). 2021中國自動駕(jia)駛環衛(wei)場景商業化應用研究報(bao)告[R]. 2021,11.
[3] 中國電(dian)動汽車(che)百人會. 自動駕駛應用場景與(yu)商業化路徑[R]. 2020,6.
[4] 辰韜資本. 自(zi)動駕駛賦能智慧環衛[R]. 2021,1.
[5] 新智元(yuan). 中國最牛自(zi)動駕駛進軍歐洲!德國運營,拿下全球(qiu)首張牌照(zhao)[N]. 2019,5.
[6] 深圳特區報(bao). 深圳福田5G+環衛機(ji)器人編隊上崗(gang)[N]. 2019,11.
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