大型機(jī)場行李分揀系統(tǒng)的技術(shù)與應(yīng)用

張文明 楊紅霞

（1.昆明長水國際機(jī)場信息中心 云南省昆明市 650211 2.云南省測繪工程院 云南省昆明市 650033）

近幾年隨著社會(huì)的快速發(fā)展，我國的民航規(guī)模正在逐漸的擴(kuò)大，給我國的交通流提供了非常重要的支持，但是目前民航機(jī)場中不管是人流量還是行李貨物量都非常大，基于此，對(duì)機(jī)場中行李的輸送效率以及相關(guān)服務(wù)效率的提高是很重要的，在進(jìn)行行李輸送的過程中合理的使用行李自動(dòng)分揀系統(tǒng)來提高機(jī)場中的自動(dòng)化服務(wù)，可以有效的減少機(jī)場中的勞動(dòng)力，使得行李在輸送的效率更高。就目前行李自動(dòng)分揀系統(tǒng)中有多項(xiàng)技術(shù)的使用，要進(jìn)一步的對(duì)相關(guān)系統(tǒng)的運(yùn)行原理進(jìn)行掌握，從而更好的對(duì)容易出現(xiàn)的問題進(jìn)行優(yōu)化，提高自動(dòng)分揀系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

1 行李分揀系統(tǒng)的概述

對(duì)于行李分揀系統(tǒng)的使用，可以對(duì)行李進(jìn)行自動(dòng)的識(shí)別以及分揀，主要的服務(wù)對(duì)象時(shí)機(jī)場的旅客，它能把旅客行李進(jìn)行分揀之后，并且把其搬運(yùn)到對(duì)應(yīng)的航班之上。由于國內(nèi)航班與國外航班，及國內(nèi)大陸、香港、澳門與臺(tái)灣的航班有所不同，所以行李檢查需不同的檢查點(diǎn)。旅客的行李要貼上標(biāo)簽，使用傳送帶搬運(yùn)。行李引導(dǎo)系統(tǒng)將行李導(dǎo)入到翻碟式分揀機(jī)里面。然后可對(duì)行李上的條形碼進(jìn)行自動(dòng)的讀取，當(dāng)前所用的掃描設(shè)備可從6 個(gè)方向辨識(shí)出行李箱上的條形碼。

2 大型機(jī)場行李處理系統(tǒng)的分揀模式

2.1 ICS自動(dòng)分揀模式

ICS 自動(dòng)分揀模式是指采用目的地編碼車(DCV)自動(dòng)展開分揀的行李處理模式。ICS 自動(dòng)分揀模式的主要特征是ICS 直線段的速度十分快，達(dá)10m/s，大大縮短了許多航站樓間的行李輸送時(shí)間。ICS 自動(dòng)分揀模式具備速度快、追蹤精確、可靠性高、前進(jìn)速度快等優(yōu)點(diǎn)。ICS 自動(dòng)分揀模式被運(yùn)用在終端機(jī)場，運(yùn)用在多終端機(jī)場行李處理系統(tǒng)。比如，昆明長水國際機(jī)場已采用了DCV 系統(tǒng)。

2.2 TTS自動(dòng)分揀模式

TTS 自動(dòng)分揀模式是指采用托盤分揀機(jī)自動(dòng)分揀的貨物處理模式。托盤的分揀機(jī)由一系列的鏈接托架(小型車)與傾斜機(jī)構(gòu)組成，托盤經(jīng)由可操作的直線馬達(dá)驅(qū)動(dòng)托架安裝在軌道之上。TTS 自動(dòng)分揀系統(tǒng)在使用過程中的流程為：在受理登機(jī)手續(xù)的柜臺(tái)托運(yùn)行李。安全性檢驗(yàn)之后，使用傳送帶將安全性貨物搬到托盤分揀機(jī)。分揀機(jī)使用自動(dòng)分揀機(jī)讀取代碼，得到行李的相干信息，然后通過程序控制傾翻機(jī)構(gòu)把貨物運(yùn)送到指定的滑槽。TTS 自動(dòng)分揀模式在機(jī)場中的使用過程中優(yōu)點(diǎn)還是比較突出的，如效率高，分揀行李快，系統(tǒng)也比較先進(jìn)，不會(huì)對(duì)貨物造成傷害，能夠?qū)崿F(xiàn)全開放式值機(jī)以及對(duì)柜臺(tái)資源進(jìn)行充分利用，而也存在一定的缺點(diǎn)，如系統(tǒng)過于復(fù)雜，需要花費(fèi)大量的成本，對(duì)于運(yùn)營商要求高。一個(gè)托盤分揀機(jī)的處理能力達(dá)每小時(shí)5000 件。此種分揀的方法通常都比較適用于大中型的機(jī)場分揀系統(tǒng)中，單終端的行李處理系統(tǒng)使用了TTS 自動(dòng)配送的方式。這種分揀方法在機(jī)場中式比較主流的，比如昆明的長水國際機(jī)場中就是使用了TTS 系統(tǒng)。

2.3 人工分揀模式

人工分揀模式的使用也是比較重要的，人工分揀模式在日常中也被稱之為直通轉(zhuǎn)盤分揀模式，行李在值機(jī)島進(jìn)行交運(yùn)通過安檢之后直接通過皮帶運(yùn)輸?shù)叫欣罘謷髲d中的人工分揀轉(zhuǎn)盤上，然后進(jìn)行人工的分揀。人工分揀具有系統(tǒng)簡單以及成本低等優(yōu)點(diǎn)，但是在行李分揀中是比較慢的，不太適合大型的機(jī)場，已經(jīng)是比較落后的方式，通常在一些小型的機(jī)場中才會(huì)使用到人工分揀的方法，本文已哈爾濱太平國際機(jī)場T2 航站樓中的行李分揀系統(tǒng)為案例進(jìn)行探討：

在哈爾濱太平國際機(jī)場中對(duì)于行李分揀系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的目標(biāo)是要滿足我國2020年國內(nèi)旅客1575 萬人次吞吐量，在高峰時(shí)段要滿足5198 人次的吞吐量，要符合中型機(jī)場的規(guī)模。哈爾濱太平國際機(jī)場使用的人工分揀的方式來進(jìn)行行李的分揀，在出港中使用的安檢模式是常規(guī)的安檢方式，分別為分散安檢以及集中過包。每一個(gè)值機(jī)柜臺(tái)進(jìn)行分散的安檢，如果遇到有問題的包裹則要通過水平分流器把行李分撥到開包間進(jìn)行集中的檢查，保證包裹沒有問題之后才能分揀到轉(zhuǎn)盤之后再進(jìn)行人工分揀。

3 大型機(jī)場行李分揀系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

現(xiàn)在，根據(jù)窗口技術(shù)來對(duì)行李進(jìn)行自動(dòng)的分揀已經(jīng)被普遍采用。其主要工作原理是:在受理登機(jī)手續(xù)的過程之中，機(jī)場的登機(jī)系統(tǒng)負(fù)責(zé)處置通過機(jī)場的行李，以形成和乘客相匹配的行李信息，其中包含的有航空公司信息、乘客信息等，系統(tǒng)通過LAN 鏈路往PLC傳輸信息。在通過系統(tǒng)傳送行李信息的過程之中，通過傳送帶將行李搬運(yùn)到指定的地方。此時(shí)，系統(tǒng)之中的掃描器(ATR)存取條形碼(RFAD)的信息，并且發(fā)送所存取的信息到中樞PLC。中樞PLC 在獲得相關(guān)信息之后，會(huì)自動(dòng)比對(duì)條形碼信息，之后根據(jù)比對(duì)后的結(jié)果，把行李運(yùn)送帶相應(yīng)的滑槽上。在分揀系統(tǒng)之中，窗口主要指的是把運(yùn)行過程中的行李轉(zhuǎn)盤虛擬出一個(gè)相應(yīng)的空間，從而確定行李在轉(zhuǎn)盤中的具體為主，每一個(gè)行李在行駛的過程中，窗口的位置將隨時(shí)會(huì)發(fā)生變化，可是系統(tǒng)在最開始運(yùn)行的過程中，系統(tǒng)會(huì)定義每一個(gè)窗口，所以窗口在發(fā)生改變的時(shí)候，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)的跟蹤窗口的位置，以此確保行李會(huì)被精確的分揀到相應(yīng)的地方，其中在行李分揀系統(tǒng)中所使用到的相關(guān)技術(shù)主要有以下幾個(gè)方面：

3.1 窗口的控制技術(shù)

在行李控制系統(tǒng)之中，需智能控制行李的間隔，這對(duì)行李的傳輸與分揀效率非常關(guān)鍵。在這個(gè)階段，主要運(yùn)用了窗口控制技術(shù)，以便于能夠精確的保證到達(dá)傳送帶以及分揀轉(zhuǎn)盤的行李可以以虛擬窗口的方式進(jìn)入系統(tǒng)，以此規(guī)定相應(yīng)的間隔，精確地安裝行李。

3.2 聯(lián)鎖控制技術(shù)

在系統(tǒng)之中所有的輸送帶的運(yùn)行期間，下游與下游的輸送帶的運(yùn)行會(huì)受到不同程度的影響。假如下游的輸送帶暫停，或是貨物沒抵達(dá)指定的路線，就需往監(jiān)控站傳送有關(guān)信息，并且發(fā)出信號(hào)以暫停上游的輸送帶。如果下游的輸送機(jī)恢復(fù)行駛時(shí)，系統(tǒng)會(huì)依照從下到上的順序開啟輸送機(jī)，使之穩(wěn)定行駛。在進(jìn)行檢修故過程中，系統(tǒng)能夠不受聯(lián)鎖關(guān)系的影響穩(wěn)定行駛，為了能夠有效的節(jié)約相應(yīng)的資源。所有的控制裝置均會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)入備用狀態(tài)，在沒貨物運(yùn)送的時(shí)候，也就是說系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)暫停行駛。等有貨物進(jìn)入到系統(tǒng)之后，運(yùn)輸帶會(huì)自動(dòng)變化狀態(tài)，起迅速行駛。

3.3 堵塞控制技術(shù)

目前，民航事業(yè)迅速轉(zhuǎn)型，大型機(jī)場的旅客吞吐量漸漸增加。尤其是暑假、春節(jié)以及其他節(jié)日的高峰期，貨物數(shù)量比較多，所以在行李傳送之中非常容易出現(xiàn)堵塞的抓概況。這樣的現(xiàn)象對(duì)于機(jī)場的穩(wěn)定運(yùn)行有一定的影響，有可能引發(fā)旅客逗留與飛機(jī)延遲等問題。所以，應(yīng)當(dāng)采取有效的措施來避免行李阻塞?？梢圆捎迷谪浳镞\(yùn)送帶之上設(shè)立光電測量裝置，監(jiān)控貨物的運(yùn)輸狀況，這樣能夠有效的避免貨物阻塞的狀況。此外，還可以在傳送帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)之上設(shè)立超負(fù)荷檢查裝置，這樣可避免由于行李阻塞造成的傳送帶損毀或是行李損壞。除此之外，在送電線路的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)之上設(shè)立有應(yīng)急停止裝置。無論相關(guān)設(shè)備的狀態(tài)如何，這個(gè)設(shè)備的功能均應(yīng)當(dāng)精確，防止了貨物大規(guī)模的堵塞。

4 大型機(jī)場行李分揀系統(tǒng)的案例探討

北京首都國際機(jī)場T-3 行李處理系統(tǒng)在2005年4月開建，到2007年12月完工。在特定的歷史背景之下，北京首都國際機(jī)場T-3航站樓從建筑理念到整體效果均和上海機(jī)場的行李系統(tǒng)“簡潔”與“輕巧”有所不同。行李系統(tǒng)與建筑物的整體風(fēng)格越來越協(xié)調(diào)。功能更加的齊全，不但具有了從值機(jī)到分揀的所有基本功能，而且還充分考慮了操作人員的便利性要求。在很多的環(huán)節(jié)中都使用了全自動(dòng)設(shè)計(jì)。這個(gè)系統(tǒng)當(dāng)時(shí)被稱之為世界之上最為先進(jìn)、最為成熟以及規(guī)模最大的行李處理系統(tǒng)之一,該系統(tǒng)的總延長68 公里,占地面積12 平方米,高峰行李的處理能力為1.9 萬件/小時(shí)(連續(xù)20 分鐘)。此外，因?yàn)榭傉久娣e比較大，為保證貨物運(yùn)輸效率，相關(guān)系統(tǒng)之中使用高速系統(tǒng)在國內(nèi)尚屬首次。在可靠性設(shè)計(jì)方面，所有設(shè)備均使用全冗余設(shè)計(jì)，特別是雙中控制室的設(shè)計(jì)，在國內(nèi)仍屬首次，在世界上也是少見的。

T-3 航站樓的行李處理系統(tǒng)由出港行李處理系統(tǒng)、中轉(zhuǎn)行李處理系統(tǒng)與進(jìn)港行李處理系統(tǒng)構(gòu)成。覆蓋到T3a、T3a 與T3b 的貨物隧道與T3b 的對(duì)應(yīng)區(qū)域。

該系統(tǒng)使用嵌入式五級(jí)安檢系統(tǒng)，提升了托運(yùn)行李的安檢水平，構(gòu)建了國際出港行李海關(guān)的后臺(tái)監(jiān)控。安檢系統(tǒng)將使用一輛L-3 高速公路當(dāng)作各主干線的分散登機(jī)設(shè)備，選擇性地設(shè)立三級(jí)設(shè)備。整個(gè)系統(tǒng)有26 臺(tái)1 級(jí)安檢設(shè)備與12 臺(tái)3 級(jí)安檢機(jī)。進(jìn)站行李的處理系統(tǒng)主要由17 組行李接收帶、30 條相應(yīng)進(jìn)站行李的輸入線路與相應(yīng)控制箱構(gòu)成。

初期的行李寄存系統(tǒng)類似于上海機(jī)場與白云機(jī)場。采用各種緩沖運(yùn)輸模式。設(shè)計(jì)存儲(chǔ)量為4000 件，其中T3a 的存儲(chǔ)量為1750 件，T3b 的存儲(chǔ)量為2250 件。自2008年2月29 日開始飛以后，T-3 行李處理系統(tǒng)每年處置1200 萬件行李，平均值每月處置100 萬件，每天處置3 萬件以上。其中中轉(zhuǎn)行李量日均4500 件。歷史峰值每天的處理能力靠近5.2 萬件，歷史峰值每小時(shí)處理能力靠近5200 件。

總而言之，中國的民用航空事業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展，為國內(nèi)外交流提供了運(yùn)輸保障?，F(xiàn)在，大型機(jī)場的人的交通量與貨物的運(yùn)輸量均非常大。提升行李的運(yùn)輸效率對(duì)現(xiàn)在的機(jī)場服務(wù)與工作效率來說十分關(guān)鍵。把貨物的自動(dòng)分揀系統(tǒng)充份運(yùn)用在機(jī)場的貨物運(yùn)輸，構(gòu)建機(jī)場服務(wù)的自動(dòng)化。節(jié)省人力，提升服務(wù)質(zhì)量，確保貨物運(yùn)輸?shù)恼_性與效率。行李分揀系統(tǒng)是綜合性通過多種多樣的復(fù)合域名技術(shù)設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行原理,并且充分考慮,并且融合的主要問題展開分析,更進(jìn)一步改進(jìn)系統(tǒng),并進(jìn)行升級(jí),但是隨著社會(huì)的快速發(fā)展有必要更進(jìn)一步分析,在這方面也需更進(jìn)一步探索。