淺析機場自動分揀信息系統(tǒng)設計

李明

文章編號： 2095-2163（2018）03-0182-03中圖分類號： 文獻標志碼： A

摘要： 關鍵詞： （Hubei Airport Information & Electrical Engineering Co.， Ltd， Wuhan 430000， China）

Abstract： The automatic baggage sorting information system is the control center of the entire baggage sorting system. On the basis of introducing the hardware structure and software components of the information system，the paper also describes the interface design of the baggage information source and flight plan information source in the information system and airport information network. Then the paper describes the information flow principle of baggage sorting and baggage tracking technology.

Key words：

作者簡介：

收稿日期： 引言

目前國內民航大、中型機場普遍采用自動分揀系統(tǒng)（BHS）來提升旅客托運行李處理量，其中分揀系統(tǒng)的中樞控制中心—信息系統(tǒng)性能的高低及穩(wěn)定對整個行李分揀系統(tǒng)至關重要。其中信息系統(tǒng)主要實現(xiàn)行李BSM（行李源信息）、航班信息等數(shù)據的接收及行李路由、路徑跟蹤等功能。

下面以國內某機場行李自動分揀系統(tǒng)為例，簡略說明自動分揀信息系統(tǒng)的設計原理。

1分揀控制信息系統(tǒng)硬件設計

目前國內Airport BSM Provider（機場行李源信息提供商）大多為中航信。但也有航空公司行李數(shù)據報文通過自身或機場的接口接入機場信息網絡。Airport Flight Information Provider（機場航班信息提供商）大部分為機場集成信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)將航班計劃通過機場信息網絡送至自動行李分揀信息系統(tǒng)，如圖1所示。圖中服務器1和2 為自動分揀信息系統(tǒng)一主一備的兩臺服務器。MCS 為人工補碼站，其主要實現(xiàn)自動分揀無法識別的行李通過人工掃碼指定最終目的地。PLC為行李系統(tǒng)控制器，該控制器與人工補碼站通過RS232串口進行數(shù)據交互。

2分揀控制信息系統(tǒng)軟件設計

信息系統(tǒng)模塊結構如圖2所示。圖中APSB MQ是數(shù)據總線，起到數(shù)據“橋梁”的作用。各模塊通過數(shù)據總線推送或獲取數(shù)據，以便達到模塊之間數(shù)據交互。下面分別對每個模塊進行介紹。

2.1reporting tools module（報表工具模塊）

該模塊實現(xiàn)數(shù)據報表的生成。用戶可以根據權限依據查詢條件生成數(shù)據報表。

該模塊實現(xiàn)信息系統(tǒng)與現(xiàn)場PLC通過OPC協(xié)議進行數(shù)據交換。

2.3BRS module（早到系統(tǒng)模塊）

該模塊實現(xiàn)信息系統(tǒng)對早到系統(tǒng)的管理與數(shù)據交換。

2.4Alert Sever module（報警服務器模塊）

該模塊實現(xiàn)系統(tǒng)的消息報警管理。包括消息報警標志位、應答日期、應答者、終止日期、終止者、創(chuàng)建日期、原始信息ID號、優(yōu)先級及報警類型等。

2.5Users module（用戶管理模塊）

該模塊實現(xiàn)對信息用戶的管理，實現(xiàn)用戶建立、刪除及用戶權限編輯。

2.6CMUI module（用戶交互管理模塊）

該模塊主要實現(xiàn)用戶對航班滑槽管理與行李查詢等功能。在航班滑槽管理功能界面，用戶可以對航班滑槽進行自由定義，也可以通過接受機場IIS系統(tǒng)（集成信息系統(tǒng)）數(shù)據接口發(fā)送的航班計劃，自動進行航班滑槽的分配。由于信息系統(tǒng)默認IIS系統(tǒng)數(shù)據接口發(fā)送數(shù)據有效性高于用戶自定義數(shù)據的有效性，因此一旦接口數(shù)據更新會自動更新航班滑槽計劃。在行李查詢界面，用戶可以根據行李的IATA碼進行行李狀態(tài)的查詢。

2.7Logout module（系統(tǒng)注銷模塊）

該模塊實現(xiàn)信息系統(tǒng)用戶的登錄及注銷服務，并對用戶的登錄及注銷情況進行記錄。

2.8BSM workflows module（BSM報文數(shù)據流模塊）

該模塊實現(xiàn)與機場＼＼中航信BSM接口連接，接受由其發(fā)送的行李數(shù)據報文。

2.9Flight workflows module（航班信息數(shù)據流模塊）

該模塊實現(xiàn)與機場IIS系統(tǒng)進行數(shù)據接口互聯(lián)，接受其發(fā)送的航班數(shù)據報文。

2.10APSB MQ module（消息隊列模塊）

APSB MQ 模塊是系統(tǒng)的數(shù)據總線，實現(xiàn)信息系統(tǒng)內的各子模塊相互的數(shù)據交換以及模塊與數(shù)據倉庫的數(shù)據交換。同時APSB內還有信息系統(tǒng)所需的基本服務進程。

3分揀算法

3.1行李數(shù)據報文接收

當從機場行李報文系統(tǒng)提取信息時，將使用工作流程將消息轉換為常規(guī)java的JMS消息。該工作程序使用腳本語言，可以根據機場要求選擇性地修改消息內容。當轉換完成后，將通過中間件將消息發(fā)送到DB Feeder模塊。該模塊對消息解碼并將其存儲到數(shù)據庫。工作流程如圖3所示。

3.2航班信息報文接收

當從機場信息集成系統(tǒng)提取航班信息時，也將消息轉換為常規(guī)的JMS消息。航班信息包含以下2種信息：

（1）航班號、航班日期、預計起飛時間、標準出發(fā)時間。

（2）行李目的地滑槽、滑槽行李的艙位和滑槽開放持續(xù)時間。

然后將通過中間件將消息發(fā)送到DB Feeder模塊。該模塊對消息解碼并將其存儲到數(shù)據庫。航班信息流程如圖4所示。

在CMUI模塊中，用戶可以查詢航班信息和對應的航班滑槽信息。當IIS系統(tǒng)故障時，可以使用CMUI界面，但是無法同步機場本地發(fā)生的更改。其表示當IIS系統(tǒng)的連接重建之后，所有本地的修改將被覆蓋。

3.3行李分揀

當行李被分揀系統(tǒng)識別后，PLC向信息系統(tǒng)發(fā)出行李目的地請求。系統(tǒng)根據行李的IATA碼搜索其對應的航班對應的目的地滑槽，并通過接口反饋給PLC行李目的地滑槽信息。當行李事件發(fā)生時，將發(fā)布BPM（行李處理報文）信息。DBFeeder模塊將接收該行李處理信息，并加入行李的歷史信息。行李分揀信息流程如圖5所示。

3.4行李路由

當行李通過RFID讀碼器或ATR掃碼器時，讀碼器或掃碼器的PLC將向自動分揀信息系統(tǒng)發(fā)送消息，告訴讀碼器已經讀取一個或者多個行李條碼（使用行李全局ID作為進入點）。

讀取多條碼邏輯關系如圖6所示。

（1）若為降效條碼，降效標簽目的地將覆蓋其所有條碼 。

（2）若降效標簽條碼數(shù)量大于1，行李將被發(fā)往最近的人工補碼站。

（3）若沒有降效條碼，且只有一個條碼系統(tǒng)可知，將忽略其它條碼，并使用已知的條碼對行李進行分揀 。

（4）若行李有超過一個的條碼為系統(tǒng)所知，并且其目的地不一致（滑槽），行李將發(fā)往人工補碼站。

當行李到達系統(tǒng)中的決定點時（在垂直分流器之前或者分揀機之前），PLC將發(fā)布行李分揀請求信息。信息系統(tǒng)將計算行李當前位置和最終目的地之間的可能路徑。計算每條路徑的長度并選取最短路徑（若部分路徑不可用，將把整條路徑從清單中移除）。并從剩下的內容中通過算法選擇路徑，算法使用垂直分流器位置保持不變的X次數(shù)和垂直分流器擺臂的X次數(shù)，以使得垂直分流器的擺臂次數(shù)最少。（注：默認設置的是所有分揀機的X參數(shù)等于5，如果需要，可以對每臺垂直分流器進行校準。）

4結束語

本文簡略敘述該系統(tǒng)的硬件和軟件構成，介紹了自動行李分揀算法（分揀與跟蹤技術）。自動分揀系統(tǒng)獲取行李RFID標簽中的信息，并與信息系統(tǒng)接口接收的行李BSM報文信息進行比對，從而確定行李的分揀目的地。行李在分揀系統(tǒng)輸送中，達到分揀決定點時，分揀系統(tǒng)向信息系統(tǒng)請求行李當前目的地（當前目的地取決于航班目的地滑槽和行李此時的安檢狀態(tài)），同時分揀系統(tǒng)也會將系統(tǒng)的關鍵位置信息發(fā)給信息系統(tǒng)，以便用戶進行行李路徑跟蹤查詢。本中僅粗略探討分揀算法的信息流程，具體核心算法有待進一步討論。

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