贾川 邰俊 谢为贤 毕珠洁
RAVO 5系列扫路车
随着社会经济的发展和城市居民生活水平的提高，市容环境卫生越来越受到政府和社会公众的关注。特别是上海市委、市政府提出“立足世博后城市管理长效机制建设，放大世博效应”的要求以后，上海推广应用机械化设备，提升道路保洁作业效果所面临的要求也更高了。在此背景下，道路环境卫生保洁工作如何不断发展以适应新需求？道路保洁作业装备的性能与设计面临新的挑战。
一、上海市道路保洁作业概况
截至2012年12月，上海全市清扫保洁路段有12649条（段），面积1.65亿平方米，全市道路机械化清扫面积1.20亿平方米，平均机扫率为73%，平均冲洗率为69%。其中，中心城区道路保洁路段为7917条（段），面积0.85亿平方米，机扫率为84％，冲洗率为84％；郊区县道路保洁路段为3704条（段），面积0.5亿平方米，机扫率为61％，冲洗率为45％。
中心城区的一、二级道路机扫面积0.59亿平方米，机扫率89%，中小道路机扫面积0.13亿平方米，机扫率70%；郊区县的一、二级道路机扫面积0.13亿平方米，机扫率67%，中小道路机扫面积0.17亿平方米，机扫率51%。
二、上海市道路保洁装备现状
上海主要有人扫、机扫、冲洗保洁等道路保洁作业方式。近年来，通过总结提炼道路保洁工艺，形成了较完善的道路清扫保洁作业流程“九步作业法”，即根据道路不同工况，可将“收、拾、淋、扫、冲、磨、清、运、巡”等流程适当进行组合。上海道路保洁设备由扫路车、清洗车、洗扫车以及保洁机具组成，已形成了道路保洁装备体系。该体系中，底盘载质量为5— 8吨的扫路车占据市场份额的绝大部分。
国内扫路车技术，是通过消化吸收国外引进产品技术研制出来的，经过通用底盘改装而来的国内扫路车，经过了20多年的不断完善和改进，在功能方面已与发达国家产品相当，但是在道路保洁质量、扬尘污染控制、产品的操控性、可靠性等方面仍存在着差距。
该类扫路车扫刷与吸嘴之间的距离较大，清扫效果不理想，双发动机的设置，使得扫路车油耗普遍较高，不够节能环保。受到车辆清水箱容积设计的限制，一次加水后连续作业时间较短，作业效率较低，不能满足正常作业需求。该类扫路车宽度都在2米以上，在机动车道清扫作业时，由于车速较慢，会影响道路的车辆通行效率。在装有机动车与非机动车隔离栏的非机动车道上清扫作业时，会因非机动车道狭窄而不能进入，或者即使进入后作业时也会因占道影响后面非机动车通行。因此，该类扫路车对交通主干道的清扫效果较好，但在中心城区道路、广场、人行道等区域的作业效果欠佳。
上海目前普遍使用载质量为5—8吨级的扫路车，紧凑型保洁车辆配置较少，对于中小道路的作业有着诸多不适应。在道路清扫保洁上主要实行“夜间作业、白天保洁”，白天作业面临着缺乏满足城市道路交通环境需要和保洁作业标准的道路保洁作业装备的状况。由于通用汽车底盘改装的扫路车外形尺寸大，作业时要占一车道而影响交通，所以被限时、限区域使用。因此，白天保洁大量靠人工作业，不仅劳动强度大，而且人工保洁质量和效率明显低于机械化保洁。为此急需外型小巧、结构紧凑、满足城市道路清扫保洁作业功能的紧凑型扫路车。
Johnston CN101扫路车
三、国外紧凑型保洁车开发和应用现状
紧凑型保洁车辆在国外应用较早，逐渐发展为主流车型。这类车型往往集清、扫、洗等多功能于一体，车身灵巧，特别适合广场、人行道以及商业区等行人密集区域作业。
意大利RAVO公司最早发明了紧凑型扫路车。早在20世纪60年代，该公司就推出了紧凑型扫路车，目前的主要产品是5系列，采用Linde液压传动，清扫宽度2200毫米，有效容积5立方米，转弯半径2535毫米，行驶速度25—80公里/小时，排放执行欧5标准，噪声可降低15%。（见图1）
英国Johnston公司（庄士顿）是世界领先的道路清扫车、机场跑道清扫车、城市环卫清扫车以及路面施工养护车制造商。CN201是其最新的产品系列，车身宽度1050毫米，转弯半径1950毫米，在同级别产品中显著领先。配有高压水系统和水回用系统，耗水量降低50%。各扫刷可独立控制，最大时速25公里/小时，噪声低至73分贝。（见图2）
力奇NilfiskRS502是一台真空吸力式结构紧凑型扫路车，车宽1230毫米，水箱容量0.246立方米，净重1.7吨，工作重量2.23吨，适合于城市道路以及狭窄街道（人行道、步行街）等。整车为后轮驱动和转向，能攀爬15厘米高人行道台阶或者路旁石阶，爬坡能力为22度，随车全配的延伸吸尘装置和高压水枪装置，垃圾箱能够举升146厘米，可直接将垃圾倾倒入中转箱内，垃圾箱内有喷雾控尘系统。
国内道路灰尘多、污染大，国外紧凑型保洁车辆需要本土优化，水箱和垃圾箱的容积要明显大于国外。保洁从业人员操作水平的差距，也需要在车辆上增加作业质量监管功能，以确保保洁作业的完成质量。
四、适合上海的紧凑型保洁车功能需求
上海作为生态型、现代化国际大都市，紧凑型清扫保洁设备的发展也应与城市功能定位相协调，要向结构紧凑、功能齐全、外形美观、节能环保、先进可靠等方向发展，满足以下基本要求：
一是单发动机动力系统。在通用汽车底盘上改装的扫路车一般都采用两台发动机的结构形式，即整车底盘发动机和用于驱动风机的副发动机。在清扫作业过程中，清扫速度一般为每小时5—8公里，由于车行速度较低，底盘发动机长期低速运转，处于非经济转速区域内，所以燃油消耗量较大；同时，副发动机基本处于高速运转状态，燃油消耗量较大。由于两台发动机均处于高油耗工作状态，经通用汽车底盘改装扫路车的燃油消耗量就较大。单发动机设计既是节能的要求，也是结构紧凑的需要。
二是全液压传动。用底盘传动方式是国内最为常见的扫路车传动方式，一般包括通用底盘变速器动力直接输出、动力输出转换成定量泵、动力输出转换成液压动力以及通用底盘发动机加辅助发动机动力输出方式。由于受通用汽车底盘改装技术与空间的限制，扫刷装置与吸尘装置之间的结构布局不合理，扫刷与吸嘴之间距离过大，清扫过程产生扬尘，清扫效果较差。
全液压传动是将发动机的转速设在某一特定值，发动机的动力分别传给行走系统的变量油泵和清扫作业系统的定量油泵。变量油泵输出的液压能传给马达而驱动车辆行驶。定量油泵输出的液压能传给用于转向、风机、水泵、清扫装置等液压执行元件。全液压传动方式调速系统效率高、范围大，实现了行走机构无级变速、作业专用机构恒定工作，互不干涉。
三是多功能化。现有扫路车的操控功能简易，在扫刷转速、摆动、接地压力、吸嘴高度等调整上采用固定或定级的操控方式，对于在不同路面、不同污染物和不同环境的清扫作业中，动态操控性较差。保洁车辆的多功能化，主要有常规清扫、日间保洁、沙石、尘土、树叶、雨天等基本工况，根据不同作业环境动态设定不同的作业运行模式，可减轻操作强度，提升作业质量，降低运营成本。保洁车辆的多功能化是必然趋势。
四是数字化。目前，国内保洁作业装备没有智能化作业监管功能，部分产品虽有视频监视装置却没有扫路车运行作业过程的数据收集和分析等功能，用户单位只能根据各自的想法，安装简易视频采集装置和后台监视平台。
而数字化装备的清扫保洁车辆具有数据采集、数据分析、检测诊断、信息储存、实时传送等功能，满足信息采集传送、运行状态跟踪、作业质量监控、作业车辆调度、运行工况分析、故障检测诊断等方面的要求，为提高作业运行效率和质量，加强科学决策和监管，提供先进、可靠的技术支撑。通过信息化技术的应用，将使清扫保洁车辆发展成为具有作业机械化、管理信息化、控制智能化、信息网络化等特点的现代化车辆。
五是环保、节能。由于保洁车辆长期在城市内工作，其排放、噪音情况直接影响到城市的环境质量。对于上海这个现代化都市，提高保洁装备的排放标准和环保要求势在必行。国内外已有多款以天然气、燃料电池为能源的新能源保洁车投放市场，初步开始应用。另外，降低保洁车辆对水资源的消耗，也是未来的必然选择。
总之，采用单发动机、全液压传动，集数字化和多功能于一体，有效降低排放、噪声和能耗的紧凑型全液压驱动扫路车，具有适用范围广、通行能力强、操控性能好、清扫效果好、燃油消耗低等特点，将更好地服务于上海这座国际化大都市的保洁作业。
此成果为：“上海市科委科技行动计划项目12231202500”
（作者:贾川，上海市环境工程设计科学研究院助理工程师；邰俊，上海市环境工程设计科学研究院工程技术研究中心副主任；谢为贤，上海市绿化和市容管理局副调研员；毕珠洁，上海市环境工程设计科学研究院助理工程师）
（本文由作者供图）