住建部发布智能建造典型案例——青岛市建设工地渣土车管理平台
青岛市建设工地渣土车管理平台
一、基本情况
（一） 案例简介青岛市建筑工地渣土车管理平台是青岛市住房城乡建设局针对进出工地渣土车未经核准、车身冲洗不净及密闭不严等监管难点，实施的信息化监管应用创新。系统基于远程监控、AI智能分析和数据定向推送等技术，建立起全天候、全时段和全区域智能监管覆盖网，通过智慧、高效、精准、透明的线上实时监管模式，有效解决监管难点，提升监管效能，形成工地渣土运输违规必被查的管控高压和震慑效应。
（二） 申报单位简介
青岛市建筑工程管理服务中心是青岛市住房和城乡建设局所属公益一类副局级事业单位，主要职能是为青岛市建筑工程领域内工程质量、材料管理、标准造价、教育培训等提供服务和保障，并具体负责市南区、市北区、李沧区房屋建筑工程质量、施工工地扬尘治理监督管理的辅助工作。
二、案例应用场景和技术产品特点
（一）应用场景
现阶段渣土车的管理存在两个难点，一是运输行业多头管理，联动难度大，涉及城市管理、城管执法、公安交警、交通运管等多个部门；二是车辆进出工地动态发生，现场执法难度大，如何利用信息化手段提高工作效率和监管力度是急需解决的问题。
随着青岛市建设工地扬尘治理水平全面提升，工地形象及其周边卫生环境得到了明显改善，然而工地渣土运输过程中存在的抛洒滴漏、私拉乱进等违法违规及扰民行为仍有发生，群众反映强烈并制约着城市品质改善提升。为解决此问题，青岛市住房城乡建设局及相关责任部门进一步加强监管并开展了系列联防联控执法行动，但是工地渣土运输存在运输地点多且分散、运输时间集中于夜间、“黑车”辨别困难、车辆冲洗及密闭情况无法实时监管等诸多问题，仅依靠执法检查人员现场巡查方式已难以实现工地渣土运输全时段全覆盖管控要求。
为解决这一监管“痛点”，市住房城乡建设局突破传统做法，变革监管模式，紧密结合建设行业管理特点和要求，在借鉴先进城市典型经验基础上，利用智能化技术建立了青岛市建筑工地渣土车管理平台，有效解决建筑废弃物运输车辆管理、工地巡查管理、扬尘污染管控各项措施落实管理等难点问题，大大节约了公共执法资源、提高执法效力与覆盖面。
平台旨在借助互联网、物联网、边缘计算、大数据和人工智能等信息技术建立面向边缘域的智能分析系统，真正发挥视频作为“智慧之眼”的作用，为监管部门提供丰富的视图数据检索、统计分析，不仅满足了发现、处置问题的渣土车日常监管和应急指挥需求，同时促进执法检查工作流程透明化、规范化。
（二）产品特点
一是智能识别，高效查处。针对复杂的工地环境，该系统通过部署具备深度学习算法的摄像机，借助边缘计算、实时采集、结构化车辆数据，多台AI摄像机智能联动形成多角度取证数据，可对建筑工地进出的渣土车黑车、后盖未密闭、未清洗上路等违规行为进行智能识别并取证，实现全天候工地渣土运输自动化监管，解决渣土车现场核查覆盖率低、“黑车”辨别难、取证难、候检时间长等问题。
二是精准定位，透明执法。该系统在取证同时，可提供违规行为完整可靠的证据链，实现“及时准确溯源、及时移交线索、及时处理责任人”的“三个及时”，确保建筑工地的“三不准出”——黑车不准出、后盖未密闭不准出、未冲洗不准出。违规行为AI标准化判定，信息记录透明化，有效避免选择性、随意性执法。系统目前可每小时识别分析3400张车辆运输行为抓取图片，支持日增量300万条车辆结构化数据分析。
三是方便适用，易于推广。该系统易于安装维护，可适用于各类施工场地；利用渣土车识别算法、后盖密闭异常算法、车身轮胎污损识别算法，可对推拉式、翻盖式等多类渣土车进行有效识别和分析；系统部件可重复利用，成本低，可推广性强。
三、案例实施情况
青岛市建筑工地渣土车管理平台借助前端边缘计算技术和后台深度学习算法的渣土车AI识别管控系统，渣土车无需安装任何设施，即可实现对进入工地渣土车的智能化、透明化管理，在不影响企业的施工作业的情况下，可自动识别分析出渣土车 “黑车”、混证乱证、车辆未密闭运输、车辆进出未清洗等违规情况。青岛市建筑工地渣土车管理平台系统说明：（一） 系统架构系统采用三个平台的分层式架构，三个平台主要分为：数据采集平台、数据分析平台、业务应用平台。整个平台逻辑架构如下：图1系统架构图
（二） 数据采集平台
数据采集平台部署在建设工地施工现场，主要实现渣土车的车辆信息采集、存储和上传，在工地车辆出入口部署多个AI智能摄像机，多角度、联动抓取进出工地的车辆信息，借助边缘计算技术，实现车辆信息结构化，车辆号牌、车牌颜色、车身颜色、车辆类型、进出时间、进出地点信息等，通过4G/5G链路实时上传数据到数据分析平台。数据采集系统架构图
1．车辆捕获。选用的AI摄像机采用高清晰逐行扫描CMOS，具有清晰度高、星光级低照度、帧率高、色彩还原度好等特点，支持车辆捕获、车牌识别、车型识别、车身颜色识别，采用“深度学习”算法，支持8种车型，11种车身颜色，220种车标，3000种子品牌等特征识别，大幅提升了车辆目标行为检测和特征识别的准确率。系统能准确捕获记录的车辆信息包括通行信息和图像数据两大类。车辆通行信息有抓拍时间、地点、方向、车牌、车牌颜色、车辆类型、车身颜色等；图像数据包含高清抓拍的车辆前端、车牌的图片数据以及视频数据，实现车辆经过全过程记录，并且系统采用的一体化抓拍单元，具备智能成像和控制补光功能，能够在各种复杂环境（如雨雾、强逆光、弱光照、强光照等）下和夜间拍摄出清晰的图片。
图3工地出口渣土车抓拍示意图2．图像智能联动。AI摄像机抓拍的照片可任意组合，在终端服务器中关联，图片和车辆结构化数据通过智能终端服务器上传至中心实现智能分析和统一管理，终端服务器实现视频录像和过车抓拍图片本地化存储，中心可选择实时视频预览、录像回放和图片上传备份。
3．车辆出入视频全覆盖。通过多台摄像机、多个出入口的全方位视频覆盖，实现多角度、多方位清晰采集渣土车进、出工地的运载情况以及车身清洗情况，同时保存实时图片和视频到智能终端服务器，提供历史录像、图片检索。
4．远程实时查看。系统支持在本地值班室对工地出入口监控场景实时查看，也可以通过远程平台或监控中心上墙即时预览和回放。
（三） 数据分析平台
建立面向边缘域的智能分析系统，系统定位为AI Cloud架构下，侧重于感知数据汇聚、存储、处理和智能应用，集成物联、AI、数据等能力，满足边缘域及云中心场景下，跨时空的数据汇聚、存储、分析的应用平台，协助管理部门查找管控重点方向和工地。
1．分析处理能力强。系统支持20亿条车辆结构化数据存储、查询，每日增量数据300万条车辆结构化数据，最大支持2500万张图片存储，支持每小时3400张违章图片分析。
2．智能分析种类多。借助高性能GPU，应用深度学习算法对前端感知层采集的车辆数据进行智能分析处理，目前可支持渣土车车型分析、后盖密闭分析、违规清洗分析、车身脏污分析、轮胎脏污分析。
3．数据实时告警、检索。系统支持对渣土车告警信息进行检索，告警信息检索条件可以通过抓拍点位、抓拍时间（时间可以通过时间范围，默认的为最近7天）、审核状态（审核或未审核）、是否违规（是否）等多个维度进行快速的数据检索，具体如下图所示：
4．数据BI可视化。每日渣土运输工地信息实时展示。每日渣土车进出信息、违规信息实时展示。月度工地渣土车数据排行榜，进出车车次排行、违规率排行。单项目的渣土车各类数据展示、统计分析。
（四） 业务应用平台业务应用平台包含渣土车管理系统（微信小程序）、工地信息发布系统两个子系统，利用微信小程序渣土车管理系统实现项目数据申报、审核、信息查询，通过工地信息发布系统将相关渣土车进出信息、违规信息以及应急消息通知推送给各个监管人员和施工企业负责人，形成渣土车业务监管的闭环管理。
1．渣土车管理系统。主要面向监管人员、施工企业负责人提供渣土车监管业务的数据申报、审核、信息查询。
施工现场裸土苫盖全景图。定期安排专业无人机飞手对施工现场裸土苫盖情况拍摄720度高空全景图，根据裸土覆盖率不同时期的变化趋势，方便监管人员对不同项目动态调整监管力度。
2．工地渣土车信息发布系统。显示进出场渣土车的车辆信息（车牌、进出时间）、车辆周期统计信息、违规信息以及主管部门实时推送的通知信息，实时连接中心平台，可实现数据动态刷新、智能区分不同的建设工地数据。
四、应用成效
自2020年8月上线运行一年以来，青岛市建筑工地渣土车管理平台已经覆盖管控200余处建设工地，对进出工地各类车辆260余万车次进行监控，分析识别渣土运输车辆44余万车次；推送渣土车无证、混证乱证、运输未密闭、出场未清洗等各类违规行为信息7000余次；结合无人机航拍辅助巡查，建立了工地高空全景图数据库1300余条目。2020年，系统获评2020青岛新型智慧城市典型案例。该系统的有效应用，改变了渣土运输传统监管模式，提高了行政执法效能，将“人防”转变为“技防”，监管覆盖率由过去人工巡查不到10%提高到自动化监管的98.55%，渣土车违规率由8.52%下降到不超过1%，工地渣土运输分散无规律、夜间执法难、车辆识别难等执法难点迎刃而解。
系统上线后，应用区域内渣土车备案车辆从2000余辆短期内迅速提升至5000余辆，运输企业主动报备率大幅攀升，“黑车”逐渐失去生存空间。施工企业对渣土运输违规行为的被动管理转变为主动防范干预，车辆出场冲洗不净、密闭不严等问题率明显下降，形成了较为完善的工地渣土运输长效管理机制，促进渣土运输行业健康有序发展，为降低施工扰民影响、提升城市形象、创建文明城市做出了积极贡献。
