住建部發(fā)布智能建造典型案例——青島市建設(shè)工地渣土車管理平臺(tái)
青島市建設(shè)工地渣土車管理平臺(tái)
一、基本情況
（一） 案例簡介青島市建筑工地渣土車管理平臺(tái)是青島市住房城鄉(xiāng)建設(shè)局針對(duì)進(jìn)出工地渣土車未經(jīng)核準(zhǔn)、車身沖洗不凈及密閉不嚴(yán)等監(jiān)管難點(diǎn)，實(shí)施的信息化監(jiān)管應(yīng)用創(chuàng)新。系統(tǒng)基于遠(yuǎn)程監(jiān)控、AI智能分析和數(shù)據(jù)定向推送等技術(shù)，建立起全天候、全時(shí)段和全區(qū)域智能監(jiān)管覆蓋網(wǎng)，通過智慧、高效、精準(zhǔn)、透明的線上實(shí)時(shí)監(jiān)管模式，有效解決監(jiān)管難點(diǎn)，提升監(jiān)管效能，形成工地渣土運(yùn)輸違規(guī)必被查的管控高壓和震懾效應(yīng)。
（二） 申報(bào)單位簡介
青島市建筑工程管理服務(wù)中心是青島市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局所屬公益一類副局級(jí)事業(yè)單位，主要職能是為青島市建筑工程領(lǐng)域內(nèi)工程質(zhì)量、材料管理、標(biāo)準(zhǔn)造價(jià)、教育培訓(xùn)等提供服務(wù)和保障，并具體負(fù)責(zé)市南區(qū)、市北區(qū)、李滄區(qū)房屋建筑工程質(zhì)量、施工工地?fù)P塵治理監(jiān)督管理的輔助工作。
二、案例應(yīng)用場景和技術(shù)產(chǎn)品特點(diǎn)
（一）應(yīng)用場景
現(xiàn)階段渣土車的管理存在兩個(gè)難點(diǎn)，一是運(yùn)輸行業(yè)多頭管理，聯(lián)動(dòng)難度大，涉及城市管理、城管執(zhí)法、公安交警、交通運(yùn)管等多個(gè)部門；二是車輛進(jìn)出工地動(dòng)態(tài)發(fā)生，現(xiàn)場執(zhí)法難度大，如何利用信息化手段提高工作效率和監(jiān)管力度是急需解決的問題。
隨著青島市建設(shè)工地?fù)P塵治理水平全面提升，工地形象及其周邊衛(wèi)生環(huán)境得到了明顯改善，然而工地渣土運(yùn)輸過程中存在的拋灑滴漏、私拉亂進(jìn)等違法違規(guī)及擾民行為仍有發(fā)生，群眾反映強(qiáng)烈并制約著城市品質(zhì)改善提升。為解決此問題，青島市住房城鄉(xiāng)建設(shè)局及相關(guān)責(zé)任部門進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)管并開展了系列聯(lián)防聯(lián)控執(zhí)法行動(dòng)，但是工地渣土運(yùn)輸存在運(yùn)輸?shù)攸c(diǎn)多且分散、運(yùn)輸時(shí)間集中于夜間、“黑車”辨別困難、車輛沖洗及密閉情況無法實(shí)時(shí)監(jiān)管等諸多問題，僅依靠執(zhí)法檢查人員現(xiàn)場巡查方式已難以實(shí)現(xiàn)工地渣土運(yùn)輸全時(shí)段全覆蓋管控要求。
為解決這一監(jiān)管“痛點(diǎn)”，市住房城鄉(xiāng)建設(shè)局突破傳統(tǒng)做法，變革監(jiān)管模式，緊密結(jié)合建設(shè)行業(yè)管理特點(diǎn)和要求，在借鑒先進(jìn)城市典型經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，利用智能化技術(shù)建立了青島市建筑工地渣土車管理平臺(tái)，有效解決建筑廢棄物運(yùn)輸車輛管理、工地巡查管理、揚(yáng)塵污染管控各項(xiàng)措施落實(shí)管理等難點(diǎn)問題，大大節(jié)約了公共執(zhí)法資源、提高執(zhí)法效力與覆蓋面。
平臺(tái)旨在借助互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人工智能等信息技術(shù)建立面向邊緣域的智能分析系統(tǒng)，真正發(fā)揮視頻作為“智慧之眼”的作用，為監(jiān)管部門提供豐富的視圖數(shù)據(jù)檢索、統(tǒng)計(jì)分析，不僅滿足了發(fā)現(xiàn)、處置問題的渣土車日常監(jiān)管和應(yīng)急指揮需求，同時(shí)促進(jìn)執(zhí)法檢查工作流程透明化、規(guī)范化。
（二）產(chǎn)品特點(diǎn)
一是智能識(shí)別，高效查處。針對(duì)復(fù)雜的工地環(huán)境，該系統(tǒng)通過部署具備深度學(xué)習(xí)算法的攝像機(jī)，借助邊緣計(jì)算、實(shí)時(shí)采集、結(jié)構(gòu)化車輛數(shù)據(jù)，多臺(tái)AI攝像機(jī)智能聯(lián)動(dòng)形成多角度取證數(shù)據(jù)，可對(duì)建筑工地進(jìn)出的渣土車黑車、后蓋未密閉、未清洗上路等違規(guī)行為進(jìn)行智能識(shí)別并取證，實(shí)現(xiàn)全天候工地渣土運(yùn)輸自動(dòng)化監(jiān)管，解決渣土車現(xiàn)場核查覆蓋率低、“黑車”辨別難、取證難、候檢時(shí)間長等問題。
二是精準(zhǔn)定位，透明執(zhí)法。該系統(tǒng)在取證同時(shí)，可提供違規(guī)行為完整可靠的證據(jù)鏈，實(shí)現(xiàn)“及時(shí)準(zhǔn)確溯源、及時(shí)移交線索、及時(shí)處理責(zé)任人”的“三個(gè)及時(shí)”，確保建筑工地的“三不準(zhǔn)出”——黑車不準(zhǔn)出、后蓋未密閉不準(zhǔn)出、未沖洗不準(zhǔn)出。違規(guī)行為AI標(biāo)準(zhǔn)化判定，信息記錄透明化，有效避免選擇性、隨意性執(zhí)法。系統(tǒng)目前可每小時(shí)識(shí)別分析3400張車輛運(yùn)輸行為抓取圖片，支持日增量300萬條車輛結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)分析。
三是方便適用，易于推廣。該系統(tǒng)易于安裝維護(hù)，可適用于各類施工場地；利用渣土車識(shí)別算法、后蓋密閉異常算法、車身輪胎污損識(shí)別算法，可對(duì)推拉式、翻蓋式等多類渣土車進(jìn)行有效識(shí)別和分析；系統(tǒng)部件可重復(fù)利用，成本低，可推廣性強(qiáng)。
三、案例實(shí)施情況
青島市建筑工地渣土車管理平臺(tái)借助前端邊緣計(jì)算技術(shù)和后臺(tái)深度學(xué)習(xí)算法的渣土車AI識(shí)別管控系統(tǒng)，渣土車無需安裝任何設(shè)施，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)入工地渣土車的智能化、透明化管理，在不影響企業(yè)的施工作業(yè)的情況下，可自動(dòng)識(shí)別分析出渣土車 “黑車”、混證亂證、車輛未密閉運(yùn)輸、車輛進(jìn)出未清洗等違規(guī)情況。青島市建筑工地渣土車管理平臺(tái)系統(tǒng)說明：（一） 系統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)采用三個(gè)平臺(tái)的分層式架構(gòu)，三個(gè)平臺(tái)主要分為：數(shù)據(jù)采集平臺(tái)、數(shù)據(jù)分析平臺(tái)、業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)。整個(gè)平臺(tái)邏輯架構(gòu)如下：圖1系統(tǒng)架構(gòu)圖
（二） 數(shù)據(jù)采集平臺(tái)
數(shù)據(jù)采集平臺(tái)部署在建設(shè)工地施工現(xiàn)場，主要實(shí)現(xiàn)渣土車的車輛信息采集、存儲(chǔ)和上傳，在工地車輛出入口部署多個(gè)AI智能攝像機(jī)，多角度、聯(lián)動(dòng)抓取進(jìn)出工地的車輛信息，借助邊緣計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車輛信息結(jié)構(gòu)化，車輛號(hào)牌、車牌顏色、車身顏色、車輛類型、進(jìn)出時(shí)間、進(jìn)出地點(diǎn)信息等，通過4G/5G鏈路實(shí)時(shí)上傳數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)分析平臺(tái)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)架構(gòu)圖
1．車輛捕獲。選用的AI攝像機(jī)采用高清晰逐行掃描CMOS，具有清晰度高、星光級(jí)低照度、幀率高、色彩還原度好等特點(diǎn)，支持車輛捕獲、車牌識(shí)別、車型識(shí)別、車身顏色識(shí)別，采用“深度學(xué)習(xí)”算法，支持8種車型，11種車身顏色，220種車標(biāo)，3000種子品牌等特征識(shí)別，大幅提升了車輛目標(biāo)行為檢測和特征識(shí)別的準(zhǔn)確率。系統(tǒng)能準(zhǔn)確捕獲記錄的車輛信息包括通行信息和圖像數(shù)據(jù)兩大類。車輛通行信息有抓拍時(shí)間、地點(diǎn)、方向、車牌、車牌顏色、車輛類型、車身顏色等；圖像數(shù)據(jù)包含高清抓拍的車輛前端、車牌的圖片數(shù)據(jù)以及視頻數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)車輛經(jīng)過全過程記錄，并且系統(tǒng)采用的一體化抓拍單元，具備智能成像和控制補(bǔ)光功能，能夠在各種復(fù)雜環(huán)境（如雨霧、強(qiáng)逆光、弱光照、強(qiáng)光照等）下和夜間拍攝出清晰的圖片。
圖3工地出口渣土車抓拍示意圖2．圖像智能聯(lián)動(dòng)。AI攝像機(jī)抓拍的照片可任意組合，在終端服務(wù)器中關(guān)聯(lián)，圖片和車輛結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)通過智能終端服務(wù)器上傳至中心實(shí)現(xiàn)智能分析和統(tǒng)一管理，終端服務(wù)器實(shí)現(xiàn)視頻錄像和過車抓拍圖片本地化存儲(chǔ)，中心可選擇實(shí)時(shí)視頻預(yù)覽、錄像回放和圖片上傳備份。
3．車輛出入視頻全覆蓋。通過多臺(tái)攝像機(jī)、多個(gè)出入口的全方位視頻覆蓋，實(shí)現(xiàn)多角度、多方位清晰采集渣土車進(jìn)、出工地的運(yùn)載情況以及車身清洗情況，同時(shí)保存實(shí)時(shí)圖片和視頻到智能終端服務(wù)器，提供歷史錄像、圖片檢索。
4．遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查看。系統(tǒng)支持在本地值班室對(duì)工地出入口監(jiān)控場景實(shí)時(shí)查看，也可以通過遠(yuǎn)程平臺(tái)或監(jiān)控中心上墻即時(shí)預(yù)覽和回放。
（三） 數(shù)據(jù)分析平臺(tái)
建立面向邊緣域的智能分析系統(tǒng)，系統(tǒng)定位為AI Cloud架構(gòu)下，側(cè)重于感知數(shù)據(jù)匯聚、存儲(chǔ)、處理和智能應(yīng)用，集成物聯(lián)、AI、數(shù)據(jù)等能力，滿足邊緣域及云中心場景下，跨時(shí)空的數(shù)據(jù)匯聚、存儲(chǔ)、分析的應(yīng)用平臺(tái)，協(xié)助管理部門查找管控重點(diǎn)方向和工地。
1．分析處理能力強(qiáng)。系統(tǒng)支持20億條車輛結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢，每日增量數(shù)據(jù)300萬條車輛結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，最大支持2500萬張圖片存儲(chǔ)，支持每小時(shí)3400張違章圖片分析。
2．智能分析種類多。借助高性能GPU，應(yīng)用深度學(xué)習(xí)算法對(duì)前端感知層采集的車輛數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析處理，目前可支持渣土車車型分析、后蓋密閉分析、違規(guī)清洗分析、車身臟污分析、輪胎臟污分析。
3．?dāng)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)告警、檢索。系統(tǒng)支持對(duì)渣土車告警信息進(jìn)行檢索，告警信息檢索條件可以通過抓拍點(diǎn)位、抓拍時(shí)間（時(shí)間可以通過時(shí)間范圍，默認(rèn)的為最近7天）、審核狀態(tài)（審核或未審核）、是否違規(guī)（是否）等多個(gè)維度進(jìn)行快速的數(shù)據(jù)檢索，具體如下圖所示：
4．?dāng)?shù)據(jù)BI可視化。每日渣土運(yùn)輸工地信息實(shí)時(shí)展示。每日渣土車進(jìn)出信息、違規(guī)信息實(shí)時(shí)展示。月度工地渣土車數(shù)據(jù)排行榜，進(jìn)出車車次排行、違規(guī)率排行。單項(xiàng)目的渣土車各類數(shù)據(jù)展示、統(tǒng)計(jì)分析。
（四） 業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)包含渣土車管理系統(tǒng)（微信小程序）、工地信息發(fā)布系統(tǒng)兩個(gè)子系統(tǒng)，利用微信小程序渣土車管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目數(shù)據(jù)申報(bào)、審核、信息查詢，通過工地信息發(fā)布系統(tǒng)將相關(guān)渣土車進(jìn)出信息、違規(guī)信息以及應(yīng)急消息通知推送給各個(gè)監(jiān)管人員和施工企業(yè)負(fù)責(zé)人，形成渣土車業(yè)務(wù)監(jiān)管的閉環(huán)管理。
1．渣土車管理系統(tǒng)。主要面向監(jiān)管人員、施工企業(yè)負(fù)責(zé)人提供渣土車監(jiān)管業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)申報(bào)、審核、信息查詢。
施工現(xiàn)場裸土苫蓋全景圖。定期安排專業(yè)無人機(jī)飛手對(duì)施工現(xiàn)場裸土苫蓋情況拍攝720度高空全景圖，根據(jù)裸土覆蓋率不同時(shí)期的變化趨勢，方便監(jiān)管人員對(duì)不同項(xiàng)目動(dòng)態(tài)調(diào)整監(jiān)管力度。
2．工地渣土車信息發(fā)布系統(tǒng)。顯示進(jìn)出場渣土車的車輛信息（車牌、進(jìn)出時(shí)間）、車輛周期統(tǒng)計(jì)信息、違規(guī)信息以及主管部門實(shí)時(shí)推送的通知信息，實(shí)時(shí)連接中心平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)刷新、智能區(qū)分不同的建設(shè)工地?cái)?shù)據(jù)。
四、應(yīng)用成效
自2020年8月上線運(yùn)行一年以來，青島市建筑工地渣土車管理平臺(tái)已經(jīng)覆蓋管控200余處建設(shè)工地，對(duì)進(jìn)出工地各類車輛260余萬車次進(jìn)行監(jiān)控，分析識(shí)別渣土運(yùn)輸車輛44余萬車次；推送渣土車無證、混證亂證、運(yùn)輸未密閉、出場未清洗等各類違規(guī)行為信息7000余次；結(jié)合無人機(jī)航拍輔助巡查，建立了工地高空全景圖數(shù)據(jù)庫1300余條目。2020年，系統(tǒng)獲評(píng)2020青島新型智慧城市典型案例。該系統(tǒng)的有效應(yīng)用，改變了渣土運(yùn)輸傳統(tǒng)監(jiān)管模式，提高了行政執(zhí)法效能，將“人防”轉(zhuǎn)變?yōu)椤凹挤馈保O(jiān)管覆蓋率由過去人工巡查不到10%提高到自動(dòng)化監(jiān)管的98.55%，渣土車違規(guī)率由8.52%下降到不超過1%，工地渣土運(yùn)輸分散無規(guī)律、夜間執(zhí)法難、車輛識(shí)別難等執(zhí)法難點(diǎn)迎刃而解。
系統(tǒng)上線后，應(yīng)用區(qū)域內(nèi)渣土車備案車輛從2000余輛短期內(nèi)迅速提升至5000余輛，運(yùn)輸企業(yè)主動(dòng)報(bào)備率大幅攀升，“黑車”逐漸失去生存空間。施工企業(yè)對(duì)渣土運(yùn)輸違規(guī)行為的被動(dòng)管理轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)防范干預(yù)，車輛出場沖洗不凈、密閉不嚴(yán)等問題率明顯下降，形成了較為完善的工地渣土運(yùn)輸長效管理機(jī)制，促進(jìn)渣土運(yùn)輸行業(yè)健康有序發(fā)展，為降低施工擾民影響、提升城市形象、創(chuàng)建文明城市做出了積極貢獻(xiàn)。
