基于“杭州城市大脑·萧山平台”的工程车大数据研判系统
杭州市萧山区城市管理局 （区数据资源管理局、区国资集团智投公司联合申报）
摘要
杭州市萧山区目前有超过627个工地开工建设，超3573辆工程渣土车、860辆混凝土搅拌车行驶在路上，各类抛洒滴漏现象时有发生，却没有快速查证肇事车主的有效手段。为此，杭州市萧山区城市管理局联合杭州市萧山区数据资源管理局、杭州萧山智慧城市投资管理有限公司，共同开展工程车大数据研判系统项目，该项目以工程车监管为主线，整合公安、交警、工地等的监控及卡口数据，运用视频AI智能算法，建设一套“源头管理”、“中途管控”、“末端处理”全流程维度的工程车大数据研判系统，实现对工程车从工地到消纳全过程的实时智能预警和研判分析，着力解决工程渣土领域的违规驾驶、抛洒滴漏等违法问题。一旦识别到抛洒车辆，系统迅速预警通知驾驶员及相应执法队员，及时制止违法行为并清理现场，处置效率提升95%以上，推动工程车管理从被动处置向主动预防转型。
引言
项目的启动时间是2019年12月，预计完成时间在2020年12月，目前项目内部上线测试，9月底进行初验，验收通过后将在杭州市萧山区进行应用实践。
一.项目实施背景
（一） 工程渣土领域管理相对粗放
城管作为建筑工程渣土管理的主管部门，对于全区的工地出土情况、消纳场消纳情况、渣土实际运输情况并没有科学的统计方式，更多地只是大致的估计，无法对整个渣土管理作出一个准确判断和针对性管理决策，只能根据产生问题的现象去被动管理，采取一次次的专项整治行动。
（二）城市道路“抛洒滴漏”情况多发
萧山有3000多辆工程渣土车，800多辆混凝土搅拌车，还有大量过境的工程渣土车和各类运输黄沙、石子等散装货物车，这些车辆一不注意就很可能发生抛洒滴漏情况。2020年上半年通过人工视频巡查就发现350起城市道路抛洒滴漏情况，真实情况可能更多。有些抛洒量虽然不大，影响十分严重，被其它车辆碾压散开后便会形成大面积污染，严重影响城市形象，而经阳光晒干后形成扬尘，弥漫在空中，影响城市市容环境和市民的人身健康。
（三） 工程车违法行为查处缺乏有效技术手段
对于工程车违法行为的打击一直处于高压态势，有建筑工地的例行检查，有白天设卡检查，有专职夜间巡查，有夜间专项整治等等。但是这些方式很容易被相对人躲避，造成执法效率低成效差、执法力量投入产出比低。而且很多违法行为通过这种方式根本检查不到,特别是“抛洒滴漏”车辆，基本不可能在执法现场发现违法情况，也不太可能固定违法证据。同时对于发生了违法行为也不能及时了解，获取办案直接证据，导致产生明知而无法处理的案件。
二.项目管理机构和实施单位、合作形式
项目成立工程车大数据研判系统项目管理小组，由杭州市萧山区城市管理局作为项目建设的行业主管部门、杭州市萧山区数据资源管理局作为大数据指导部门、杭州萧山智慧城市投资管理有限公司负责项目的具体建设与运营工作、浙江数字城云科技有限公司作为项目总集运营商组成，按照《萧山区政府投资信息化项目管理办法（试行）》开展项目实施工作，并对项目实施过程中的实施方案、技术路线、项目进度和质量进行全面管控。
三.项目主要技术应用、运营模式
项目以工程渣土监管为主线，以多部门视频和数据共享为基础，AI智能算法为核心，从工程车作业源头、运输途中、处置末端分不同阶段对车辆进行全流程精准管控，着力解决工程渣土领域的管理及违法问题，构建起以AI智能预警为主、人工检查为辅的新型城市管理模式，全面提升城市管理水平和效率。
（一）渣土运输“一目了然”
在工地及消纳场出入口安装监控卡口，实时掌握工程渣土车运输情况，实时了解工地渣土运输繁忙情况，有针对性对工地进行定向检查。更为重要的是能够及时了解各工地实时出土量和消纳场消纳量，能够对区域内渣土产生及消纳情况做到精准掌控，合理调配区域内渣土消纳，为渣土处置政策提供可靠依据。同时从量上分析可能存在的非法消纳行为及重点关注对象，为渣土运输保驾护航。
图1 工程车抛洒预警信息演示
（二）违法行为“一网打尽”
综合运用前端多维感知、智能分析技术，结合车辆定位、审批证件等相关信息，实现对无准运证运输工程渣土（无证运输）、运输工程渣土与准运证要求不符（运证不符）、未将渣土消纳到合法登记的场地（非法消纳）、密封不严密或未覆盖造成的抛洒滴漏（抛洒滴漏）等违法行为的预警和追踪，从而做到对工程车从源头（建筑工地）、途中（城市道路）、终端（消纳场）三个维度的全流程智能管控，做到事前防控、事中控制和事后侦查，降低各类工程车违法行为发生率。同时对于抛洒滴漏这种违法行为的预警和处置涵盖所有种类的工程车，包括工程渣土车、混凝土搅拌车、散装货运车等。
图2 工程车无证驾驶预警展示
（三）城市道路“一土不染”
抛洒滴漏是城市道路污染的痛点，它具有不确定性，难以及时发现处理，往往发现时已经一塌糊涂，扬尘漫天。经过两年的实践分析，90%的抛洒滴漏是具备连续性的，非连续的很少，而且70%以上是在拐弯处或急刹车时发生，同时在城区公安监控已经实现对所有路口的全覆盖。因此，通过共享视频资源进行视频AI分析能够及时发现抛洒滴漏行为，从而进行及时清洗和处理，项目中400路抛洒滴漏实时分析将有效减少道路扬尘现象的发生。
随着近几年萧山的大发展，推动了大量的工程项目建设，特别是房地产、城中村改造以及地铁施工。目前已开工建设的项目多达500个，各类工程运输公司如雨后春笋般涌现，仅工程渣土车就已经超过3000辆。在这种情况下，不规范运输的现象也逐渐突显，无准运证、运输工地不符、抛洒滴漏等违法行时有发生，甚至出现了偷倒、乱倒渣土泥浆事件。
四.项目解决的具体问题
（一）解决渣土量“睁眼瞎”的问题
虽然各工地和消纳场都要求其办理《城市建筑垃圾处置证》或《城市建筑垃圾消纳》，在证件中也登记了工地预计的出土量和消纳场消纳的容量，但是在过去的实际操作中，无法了解到到底工地出了多少土，渣土到底是否被合规消纳，消纳场还有多少剩余容量等等。因无法知晓真实的渣土出土和消纳情况，更不用说对渣土消纳进行调配。而通过该项目能够清晰的了解每个工地渣土的实际运输和消纳情况，甚至包括是哪个公司哪辆工程车运输的，从而能够轻松做到渣土量“心中有数”。
图3 图像信息结构化技术
（二）解决渣土领域“执法难”的问题
过去对于工程渣土车违法行为的查处以人工设卡拦截抽查为主，这种方式存在两大主要问题，一是违法行为的查处主要是针对准运证、处置证等证件问题，而大量路面抛洒、偷倒乱倒等其它违法行为没有快速有效的查处手段；二是人工检查无法做到全天候覆盖，违法行为依然较多发生，而且很多违法行为发生在夜间，无法监管到位。通过综合运用AI智能识别等技术能够实时掌握渣土领域的违法行为，改变撒网式执法，做到精准打击。
（三）解决城市道路污染处置“及时性”的问题
目前萧山区通过人工视频巡查的方式，每天约发现3-5起工程车抛洒滴漏行为，再结合历史录像回放逐步寻找可疑车辆。但是该方法无法及时发现，只能事后发现处置，而且巡查到时已经形成大面积污染，严重影响道路整洁和市民出行，同时效率也不高。通过400路的抛洒滴漏实时视频AI分析能够及时发现抛洒滴漏现象，及时通知环卫进行清洗作业，对于轻微的及时提醒车主注意，减少抛洒滴漏现象的发生。
五.项目实施背景
（一）项目经验总结
该项目作为“城市大脑·萧山平台”7大领域之一，是城市大脑项目城市大脑核心组成部分。项目成果工程车大数据研判系统以“城市大脑·萧山平台”为基础，以萧山区全区范围工程车数据作为本底数据，依托“城市大脑·萧山平台”“一朵云”提供的统一认证服务平台提供统一用户、统一授权等服务，提供对萧山区下辖的各街道管理员、执法队员及相关必要责任人使用。针对相关组织机构、人员进行管理，提供组织与人员对象的基本信息与联系信息，实现快速的检索、编辑、分组等功能。
图4 工程车大数据研判系统网络架构框架
（二）项目创新性和亮点
1.管理创新
本项目围绕工程渣土领域的管理和违法问题，以技术为驱动，预警与处置相结合，实现从工地源头—中途监管—末端消纳的全流程闭环监管，创新城市问题处置模式。通过系统自我感知、自我学习、自我进化，推动城市管理从被动处置向主动预防转型，从定性经验治理向定量数据治理转型，从封闭政务管理向开放社会共治转型，从“治标”向“治本”转型。
2.技术创新
本项目建设模式有区别于传统的封闭生态的一体机架构设计，采用了云化（私有云）模式部署。在数据方面，根据《萧山城市大脑项目方案编写规范》文件要求，统一利用“城市大脑·萧山平台”数据和资源能力，构建行业专题库；在架构设计方面，系统采用云化模式（底层是由多台GPU服务器组成的基础算力资源，在其上部署抛洒滴漏相关算法），实现软件的迭代升级，不断优化识别效果。
图5 工程车大数据研判系统数据资源池
（三）项目应用后产生的经济效益和社会效益
1.政府受益
减少渣土管理执法成本：过去需要执法队员线下去设卡拦截车辆，撒网式执法不仅效率低而且投入人力大。而通过系统直接预警发现，将大大减少在检查这一个环节的执法人力投入，同时也缓解当前执法力量不足的问题。同时过去在办案时所需信息分散在各个部门和系统，办案收集信息耗时费力，而通过这个系统融合所有相关信息，大大节省办案时间。
降低道路环卫保洁成本：项目上线后将系统将会智能预警并及时找到抛洒滴漏的当事人，由其进行道路清洗，节省清洗费用。同时上线后对车主的威慑力大大加强，工程车车主会更加注意车辆的清洗和货物的装载情况，减少抛洒滴漏情况的发生，从根本上减少道路保洁成本的支出。
提升综合行政执法能力：通过用智能化的方式代替过去落后的管理和处理手段，加强对工程车的实时监管监测，从而建立起城市管理“第一时间发现问题、第一时间处置问题、第一时间解决问题”的工作机制，大大提高城市管理的行政执法效能，从而提高市民满意度。
2.市民受益
工程车抛洒滴漏等违法行为造成的道路污染和扬尘问题一直是市民关心的问题，而执法部门又没有直接有效的侦查手段，往往发生问题而得不到有效解决。通过智能化的预警将减少道路污染和扬尘问题的发生，即使发生了也能在短时间内处置完毕，大幅提升市民的生活体验。
3.行业受益
该项目独创性的实现工程车“抛洒滴漏”算法的应用与实践，突破性的解决了工程渣土领域内“抛洒滴漏”查无源的难题，用技术解决了城市道路污染问题，具有良好的示范意义和推广价值。
六.下一步发展计划
本项目建设以“城市大脑·萧山平台”为基础，立足于杭州市全市范围内的工程车管控，建成后将满足杭州市城管局对于工地/消纳场视频卡口接入要求、地磅等传感设备接入要求、车辆/工地/消纳场/公司等静态数据接入要求等，以杭州市城管局监管视角统筹考量系统整体建设内容。具体实现路径如下：
（1）数据来源，依托“城市大脑·萧山平台”基础平台数据清洗能力整合7大领域行业数据，同时对接杭州市城管数据；
（2）基础资源，复用“交通小脑”数据源和基础算力，提供业务系统所需的各类算法及资源；
（3）系统应用，立足杭州市城市管理范围，结合萧山区实际情况打造面向区县的工程车大数据研判系统。
计划总结：项目成果立足于杭州市全市范围内的工程车管控应用，具备杭州市建筑垃圾综合管控平台的主要功能，对接更加丰富的感知数据和静态数据，融入视频结构化、抛洒滴漏识别、证件比对预警等智能分析研判能力，能够提供更加全面、应用更加广泛的系统模块。能够满足杭州市对于工地/消纳场视频卡口接入要求、地磅等传感设备接入要求、车辆/工地/消纳场/公司等静态数据接入要求等。
项目成果具备赋能于杭州市各区县的应用能力，可以以区分权限账号的方式开放给杭州市各区县，若存在分析能力不足的情况，可以自建智能算力的方式对系统的分析性能进行横向扩容，也可根据实际应用情况对系统功能进行应用深度二次研发。
后续计划接入全杭州市工程车数据统一分析，面向全市统一输出并赋能杭州市使用。
