Управление отходами
«Умного города» с помощью технологических интеллектуальных систем
Александр Михайлович Воротников
Эксперт "Проектного офиса развития Арктики",
помощник члена Совета Федерации, доцент РАНХиГС
,
член экспертного совета Экологической палаты России

«Умный город» – это город, который стремится обеспечить устойчивое развитие во всех планах (экономическом, социальном, политическом), а также высокое качество и уровень жизни с разумным управлением природными ресурсами и экологией, используя при этом цифровые и информационные технологии, технологии сбора, обработки и анализа данных, а также технические решения и соответствующую инфраструктуру.
Выделяя из этого, наибольшим приоритетом на долгосрочную перспективу и с наименьшей степенью реализации и проработки в Российской Федерации сейчас является «умное управление» природными ресурсами и экологией.

Практически каждый средний город на территории РФ сегодня управляет своими отходами, используя процессы и модели еще времен СССР, которые уже полностью себя исчерпали и не соответствуют современной действительности, ни с точки зрения технологий, ни с точки зрения экономики, ни с точки зрения пространственнотерриториального районирования.

Даже крупные города миллионники, такие как: Москва, Санкт-Петербург, Казань, Екатеринбург страдают такими проблемами, испытывая очень большую экологическую нагрузку и катастрофическую нехватку современных мусороперерабатывающих заводов и полигонов. А для жителей городов и поселений важно формирование благоприятной среды обитания, включающей в себя также:
– минимизацию образования отходов;
– переработку техногенных промышленных и бытовых отходов;
– привлечение инвестиций и создание производств в сфере обращения с отходами.

Важность этой проблемы подчеркнул Президент страны в своем Послании-2018 Федеральному Собранию [1], и для ее решения в настоящее время подготовлен национальный проект (далее-НП) «Экология» [2]. НП «Экология» содержит в себе три федеральных проекта (далее ФП), посвященных реформированию системы обращения с отходами.

ФП «Чистая страна».
Ключевая цель проекта – уменьшить экологический ущерб, связанный с захоронением твёрдых бытовых отходов, снизить экологические риски, связанные с объектами накопленного вреда окружающей среде, а также создать интерактивную информационную систему, которая обеспечит выявление и ликвидацию несанкционированных свалок мусора на основании сообщений граждан и общественных организаций.

ФП «Комплексная система обращения с твердыми коммунальными отходами». Ключевая цель проекта – решение проблемы образования и размещения твердых коммунальных отходов (ТКО).
В январе 2018 г. была утверждена Стратегия развития промышленности по обработке, утилизации и обезвреживанию отходов производства и потребления [3]. Благодаря ей в стране создается новая отрасль промышленности, которая позволит вовлекать во вторичный оборот дополнительные ресурсы, и конечно должна снизить объемы захоронений таких промышленных и коммунальных отходов, и естественно уменьшит вредные экологические последствия.

ФЦ «Инфраструктура для обращения с отходами I и II классов опасности». Цель проекта – уменьшение негативного воздействия на окружающую среду за счет создания современной инфраструктуры для веществ чрезвычайно высокой опасности и высокой опасности.

ФП «Внедрение наилучших доступных технологий». Основная цель проекта – применение всеми объектами, оказывающими значительное негативное воздействие на окружающую среду, системы экологического регулирования, основанной на использовании наилучших доступных технологий.

Большинство полигонов для захоронения и переработки мусора подходят к выработке или уже выработали свой ресурс, а учитывая количество производимого мусора 5,4–5,6 млрд тонн отходов в год, простого захоронения мусора недостаточно. В текущей ситуации пора переходить от цепочки сбор → транспортировка → захоронение, к: сбор → транспортировка → переработка → захоронение.

Но переход к такой модели обусловлен следующими основными проблемами в РФ:
  • система обращения отходов, построенная на повсеместном захоронении;
  • очень низкая доля переработки и обезвреживания отходов;
  • низкая эффективность и производительность коммунальных служб по сбору и вывозу отходов;
  • нехватка оснащенных площадок и полигонов для захоронения и переработки отходов;
  • низкая доля проникновения современных технологий и инноваций на рынок, сборы, транспортировки и утилизации отходов.

В связи с этим возникает резонный вопрос: «Как повысить эффективность управления отходами в ситуации ограниченности в экономических и технологических ресурсов?».

Одним из наименее ресурсозатратных способов и наиболее эффективным способом является начать управлять и контролировать основные цепочки процессов управления городскими отходами с помощью интеллектуальных систем управления (рис. 1).
Рис. 1. Схема внедрения интеллектуальной системы управления отходами в городские процессы.

Концептуальная такая система должна решать широкий спектр комплексных задач в области управления коммунальным хозяйством и ЖКХ, отслеживанием производимых работ и маршрутами передвижения, загрузки и выгрузки коммунального транспорта, а также сводить всю получаемую и доступную информацию, и данные воедино для анализа эффективности и производительности, принятия верных управленческих решений.

Структура такой системы будет представлять из себя модульную структуру, состоящую из 5 основных элементов:
  • модуль «Интеллектуальный операционный центр», отвечающий за обработку, анализ и предоставление данных в различном виде;
  • модуль интеллектуальной видеоаналитики, отвечающий за обработку и контроль работ в реальном времени посредством анализа видеоданных с помощью искусственного интеллекта и нейросетей;
  • модуль управления транспортом и мобильными бригадами, отвечающий за контроль и распределение работ и зданий между парком автотранспорта и рабочими, исходя из доступных ресурсов;
  • модуль мониторинга состояния контейнеров, отвечающий за контроль наполняемости мусорных контейнеров, с целью формирования оптимальных маршрутов коммунального транспорта;
  • модуль производственно-экологического мониторинга территорий, отвечающий за контроль и мониторинг экологической обстановки и ситуации в городе и на производственных и промышленных площадках;
  • модуль «Цифровая модель территории», отвечающий за отображение и визуализацию управляемой территории, а также совершаемых действий и событий на ней.

Внедрение данной системы могло бы повысить эффективность процессов управления отходами города, так как руководство города смогло бы в оперативном режиме осуществлять контроль и взаимодействие с управляющими компаниями, осуществлять объективный контроль с видеоанализом и получать реальные данные о текущей обстановке, формировать графики работ на основании заявок и регламентов в рамках договоров.

По мнению авторов, такая система позволила бы:
  • снизить затраты на техническое обслуживание до 25%;
  • сократить время простоев оборудования и техники до 30%;
  • оптимизировать внутренние рабочие процессы;
  • повысить качество управления отходами;
  • повысить прозрачность предоставляемых управляющими и коммунальными компаниями услуг в области управления отходами;
  • снизить экологическую нагрузку за счет более рационального и эффективного управления отходами;
  • сэкономить бюджетные средства.

В рамках текущей ситуации, связанной с напряженной нехваткой качественных полигонов и мусороперерабатывающих заводов, а также новых технологических решений в этой области внедрение подобной системы могло бы стать логичным и правильным шагом по последовательному и эволюционному переходу к ответственной модели обращения и переработки мусорных отходов в городах и населенных пунктах России. По мнению авторов, внедрение интеллектуальной системы управления позволили бы качественно и в срок выполнить национальный проект «Экология» в части «Отходы».


Литература
1. Послание Президента РФ Федеральному Собранию от 01.03.2018.
2. Национальный проект «Экология».
3. Стратегия развития промышленности по обработке, утилизации и обезвреживанию отходов производства и потребления на период до 2030 года.

Автор: Владимиров Д. Г., Воротников А.М., Ипатова Н. С., Тарасов Б. А.
Журнал: Журнал исследований по управлению (Том 4 № 9, 2018)
Показать ещё