AI驅動新北市智慧清運革新計劃

2024/06/20

背景概述及業主面臨問題與痛點

此計畫目標為的是提升垃圾清運服務的效率與透明度,解決垃圾車運行管理的諸多挑戰。本計畫透過智慧化與數位化手段,改進現有系統並引入大數據、AI賦能創新技術,協助市政府達成更卓越的環境治理目標,緊跟國際間淨零和永續發展的趨勢脈動。計畫緣起於新北市政府希望更有效管理市內垃圾車運行,全力改善垃圾車準點率問題,提升民眾對垃圾收運服務的滿意度。信諾科技自十多年前便開始參與,協助安裝和更新垃圾車上的車機及整合車機數據,開發初期管理後台系統,並不斷改進與擴充。這些車機不僅發送GPS訊號,還會傳送「路線」、「開始收運」、「進廠」等資訊,讓管理者更精確掌握垃圾車的動態。
多年來,信諾科技在車機數據整合、系統開發、數據分析等方面發揮了重要作用,建立了功能豐富的後台管理系統,涵蓋進場預測、車速管理等多項功能,並運用AI技術進行預測分析。透過多年種種的努力,在本期111-112年度的計畫裡顯著提升了垃圾清運資訊系統的功能和管理效能,為新北市的環境治理做出重要貢獻。

信諾提供的數位轉型、AI賦能解決方案

在111-112年度的計畫中,主要工作包括清運路線優化、異常狀況管理、清運點管理以及資訊公開與平台優化。信諾藉由分析歷年業務數據,優化既有路線及到站班表,建立「最佳化離站時間」智慧分析功能,降低提早離站率。同時,結合機器學習技術,強化車輛異常車速警示功能,掌握全市垃圾車車速異常狀況,保障市民道路安全。更協助分析並篩選潛在定點名單,進行定時定點路線規劃,推動垃圾定時定點收運試辦計劃。為配合政府資訊公開政策,系統新增全市垃圾車清運數據統計區,並完成前台網站英文化作業,擴大服務範圍,提升系統的透明度和使用便捷性。往後系統也會因應需求持續優化,以下為近年幾項後台管理系統重點功能的展示:

1.AI優化垃圾車進場與調度—焚化廠垃圾車進廠預測系統

新北市焚化廠垃圾車進廠預測系統是針對垃圾車進廠時間與垃圾量的智能預測和調度系統。系統主要包含兩大功能:第一是通過車機設備,每20秒自動更新一次垃圾車的位置及行程信息,車輛位置通過面板上的Google map功能即時顯示。垃圾車司機可在車機上選擇目標焚化廠,系統會根據選擇的焚化廠,以及使用者能自行左右拖曳設定的「選擇範圍」顯示即將進廠的垃圾車名單,便於調度。第二是利用人工智慧進行垃圾量的預測。當即時數據不足以提供準確預測時,AI可以根據歷史數據和當前情況,預測未來三小時內的垃圾量,從而協助焚化廠提前安排調度,避免過度壅塞。透過面板上「查詢範圍內車輛」列表提供的詳細車輛資訊,以及面板最上方的即時廣播功能,更加強化了即時性的雙向溝通與調解,進而優化資源配置。

▲焚化廠垃圾車進廠預測系統—AI進廠量預測介面
▲焚化廠垃圾車進廠預測系統—車輛即時動態介面

此系統不僅能有效提升垃圾處理效率,還能優化車輛調度,保障垃圾車收運順暢,解決傳統清運的瓶頸問題。未來信諾在「新北市廢棄物智能管理中心平台」的建置與優化上,也會將此技術應用於更大範圍的智能管理系統中。

2.AI提升垃圾車速安全—車速異常管理系統

面對垃圾車超速和車速異常問題,傳統人工方式審核數據既耗時且容易出錯,為此,信諾運用AI人工智慧和大數據技術,開發了新北市車速異常分析管理系統分析垃圾車速異常情況。此智能管理系統結合人工智慧和統計方法,建立「正常駕駛」(One Class)模型,以多數司機的常行車速為基準,預測和標註異常車速,藉此辨識出異常車速和具有潛在風險的車輛。其方法是通過車機設備,每20秒自動更新一次垃圾車的位置及速度數據,並根據這些數據進行分群分析,找出高於平均車速多個標準差的異常車輛,進而能向司機提出警示,提高行車安全,減少車速異常帶來的潛在危險。

▲車速異常分析管理系統—車速中度異常名單檢視介面
▲車速異常分析管理系統—車速高度異常名單檢視介面

面板上的車速異常名單列表能自動顯示異常車速,並區分中度和高度異常。在面板的Google map上我們使用了熱視圖呈現異常密集區域,也能透過地圖進行地區定位。系統也支援條件查詢和異常名單匯出功能,減去人工審核時間和出錯機會,直覺的介面設計和操作更是增強了整體的控管和督導效率。此外,系統每日會分析前一天的數據,標註異常車速,提供決策支持,也能根據這些整合資訊持續優化控管措施,這便是利用大數據支持決策的顯著成果。

3.AI管理垃圾車班表—主動分析清運路線最佳到離站時間

垃圾車誤點往往會引發民怨,信諾開發的「主動分析清運路線最佳到離站時間」致力於提升垃圾車到站的準點率,極大化行車效率。該系統運作原理同樣也是通過車機設備GPS提供的客觀數據,收集每日每條路線的到站時間數據,並基於過去60天的數據進行分析,提供最佳到站時間建議。相比以往需要人工多次跟車並逐條路線修改班表的繁瑣流程,如今僅需一鍵操作即可完成全市所有路線的建議時間調整,極大的節省了人力和時間。

▲主動分析清運路線最佳到離站時間查詢介面

此系統使用大數據分析技術,根據司機的行車習慣,記錄實際到站和離站時間,並提出班表優化建議,將到站誤差率大於20%且準點率低於80%的路線設定為「優先改善」目標,也按不同程度分為「次要改善」和「建議改善」目標。系統能在短短幾分鐘內完成多條路線的班表調整,提供實際可行的到站時間建議,大幅度提高班表的準確性和操作效率,實現快速響應和優化。

結語:AI與大數據驅動新北智慧垃圾清運,實現SDGs與淨零排放的創新典範

信諾不僅在後台系統持續優化,網站前台的民眾服務也在不斷升級。下一期前台網站也將推出「智能AI客服」,提供即時精準的垃圾清運資訊,提升民眾查詢便利性和用戶體驗,減少人工成本,優化數據管理,助力智慧城市建設並降低碳排放。此前,信諾已開發清運點訂閱服務,通過機器人推送通知,民眾只要訂閱家附近清運點,即可於垃圾車提前或延遲超過十分鐘時,接收到Line通知,告知預計到達時間,此功能曾獲得環保局「創意銀質獎」。目前前台網站上的「小幫手查詢」及「地圖進階查詢」功能也可提供清運路線及清運點垃圾車的即時動態,該功能也持續優化中,更多功能體驗可進入「新北樂圾車垃圾清運資訊查詢網」了解。
信諾憑藉大數據與AI技術的硬實力及多年系統開發經驗,有效提升了新北市垃圾清運的效率和透明度,並通過減少不必要的行車路線來減少碳排放,助力實現淨零排放政策和可持續發展目標 (SDGs)。這些超過十年耕耘的努力不僅為民眾提供了更優質的服務體驗,還推動了環境友好的智慧治理,達成了可持續城市和社區、負責任的消費和生產、氣候行動,以及促進智慧城市基礎設施發展等多項SDGs目標。

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