機(jī)場行李圖片可視化輔助人工分揀方法探討

蘇武

（昆明長水國際機(jī)場，云南 昆明 650200）

0 引言

自2006年以來，全球民航旅客量每年平均增長約5%，2017年，全球民航旅客人數(shù)達(dá)到了約40億人次。每年全球各地大約會掃描檢查30億件行李，但民航業(yè)內(nèi)的行李運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量一直被外界詬病，旅客投訴量一直居高不下。根據(jù)我國民航局每月公布的《航空運(yùn)輸消費(fèi)者投訴》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，旅客對行李方面的投訴量僅次于航班、票務(wù)、退款，高居第四位。行李方面的投訴主要集中于行李運(yùn)輸過程中的錯運(yùn)、漏運(yùn)等，以及行李未能和旅客同時進(jìn)港而造成影響后續(xù)行程等問題。

依托昆明長水國際機(jī)場可視化輔助人工分揀方法的應(yīng)用及探討，筆者對機(jī)場行李分揀法現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查，對可視化輔助人工分揀方法進(jìn)行了闡述。行李圖片可視化輔助人工分揀方法可縮短行李在集裝轉(zhuǎn)盤上的運(yùn)行時間，提高行李處理效率，減少由于行李處理而導(dǎo)致的航班延誤，確保為航空公司、旅客提供高質(zhì)量的服務(wù)。

1 背景

目前昆明長水國際機(jī)場為提高服務(wù)質(zhì)量，值機(jī)柜臺處離港航班起飛前5小時就開始辦理行李托運(yùn)手續(xù)。托運(yùn)后進(jìn)入行李處理系統(tǒng)的行李經(jīng)自動托盤分揀機(jī)后送達(dá)集裝轉(zhuǎn)盤，隨后，物流行李搬運(yùn)人員需要彎腰通過人工肉眼識別到達(dá)集裝轉(zhuǎn)盤的行李上粘貼的標(biāo)簽，并依據(jù)標(biāo)簽上的離港航班號碼進(jìn)行分揀；如果是自己負(fù)責(zé)分揀的離港航班則搬運(yùn)至為該航班分配的拖板車，如果不是自己負(fù)責(zé)分揀的離港航班則讓該行李繼續(xù)留在轉(zhuǎn)盤上。

每個物流行李搬運(yùn)人員在每天高峰期需要同時負(fù)責(zé)至少3架次離港航班行李的人工分揀，因此需長時間從事人工分揀、搬運(yùn)行李的單一重復(fù)工作，同時，人員素質(zhì)參差不齊，這樣使得分揀工作效率低、強(qiáng)度大、分揀差錯率高。

長水機(jī)場共計(jì)配置8個離港集裝轉(zhuǎn)盤，值機(jī)區(qū)每天從早4:30開始接收辦理值機(jī)行李托運(yùn)，隨后，托運(yùn)成功后的離港行李進(jìn)入上述8個離港集裝轉(zhuǎn)盤。每天8個離港集裝轉(zhuǎn)盤需接收超過500個離港航班、多于3萬件的行李，每個離港航班自開放值機(jī)起至截載接收該航班的行李超過4個小時，每個集裝轉(zhuǎn)盤在高峰時段都存在多個離港航班行李混合堆疊擺放等待分揀的情況，給物流行李搬運(yùn)人員的人工分揀加大了難度。

長水機(jī)場現(xiàn)有集裝轉(zhuǎn)盤旁設(shè)立的航班信息LED顯示設(shè)備僅顯示分配到該轉(zhuǎn)盤的離港航班號碼及起飛時間，物流行李搬運(yùn)人員不能通過LED設(shè)備顯示的內(nèi)容對人工分揀完成的行李與值機(jī)接收的托運(yùn)行李數(shù)量進(jìn)行實(shí)時核對，極易因行李分揀不及時而造成航班延誤，特別是因行李標(biāo)簽無法識別被送到棄包轉(zhuǎn)盤。

目前每天仍有20～30件行李被裝載到錯誤的拖板車或未能被及時分揀到拖板車導(dǎo)致遲交；對于旅客投訴的行李破損，因?yàn)闆]有行李托運(yùn)時的圖像，航空公司只能賠付。因此，為提升服務(wù)質(zhì)量，改善上述情況勢在必行。

2 可視化輔助人工分揀方法

為解決長水機(jī)場集裝轉(zhuǎn)盤行李堆疊影響人工分揀的問題，可配置可視化輔助人工分揀的設(shè)備，包含集裝轉(zhuǎn)盤上加裝行李標(biāo)簽識別定位設(shè)備、顯示器及輔助分揀控制器，具體說明如下。

（1）在值機(jī)柜臺托運(yùn)行李時采集行李外形圖片，并與行李標(biāo)簽及其所屬航班數(shù)據(jù)進(jìn)行綁定存儲，上述圖片及其相關(guān)數(shù)據(jù)均發(fā)送至行李輔助分揀控制器。托運(yùn)行李圖片同時可為后續(xù)行李破損的索賠提供原始圖像憑據(jù)。

（2）在離港集裝轉(zhuǎn)盤行李注入口下游安裝行李標(biāo)簽識別定位裝置，當(dāng)行李通過李標(biāo)簽識別定位裝置時，該裝置行李標(biāo)簽數(shù)據(jù)及其位置數(shù)據(jù)傳遞至行李輔助分揀控制器，行李輔助分揀控制器依據(jù)識別定位裝置給出的行李標(biāo)簽位置，同時結(jié)合集裝轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動速度，通過跟蹤算法實(shí)時追蹤行李標(biāo)簽在集裝轉(zhuǎn)盤的實(shí)時位置。

（3）集裝轉(zhuǎn)盤外圍的人工分揀操作面依據(jù)拖板車尺寸劃出獨(dú)立分揀區(qū)域并安裝一塊顯示器，每個分揀區(qū)域分配唯一的離港航班并對應(yīng)一個拖板車；集裝轉(zhuǎn)盤輔助分揀控制器實(shí)時計(jì)算更新行李標(biāo)簽在集裝轉(zhuǎn)盤的位置數(shù)據(jù)，依據(jù)標(biāo)簽位置數(shù)據(jù)控制顯示器同步顯示進(jìn)入該分揀區(qū)域預(yù)分配離港航班所屬行李圖片；這樣，物流行李搬運(yùn)人員無需彎腰也無需查看行李標(biāo)簽，通過觀看顯示器就可以一目了然地知道需要揀選的行李外形。這樣，物流行李搬運(yùn)人員就可以遠(yuǎn)距離知道該行李是否是自己負(fù)責(zé)分揀航班的行李，避免了無效的走動減輕了工作強(qiáng)度，提升了分揀效率。從而使物流行李搬運(yùn)人員從不斷彎腰查看行李標(biāo)簽查找行李的重復(fù)工作中解脫出來，如圖1所示。

圖1 集裝轉(zhuǎn)盤可視化輔助人工分揀效果圖

3 行李標(biāo)簽激光識別定位技術(shù)

可視化輔助人工分揀方案的關(guān)鍵在于行李標(biāo)簽的自動識別定位。目前行李處理系統(tǒng)常用的行李標(biāo)簽識別定位設(shè)備是基于激光識別定位技術(shù)的激光掃描設(shè)備，激光掃描設(shè)備識別到行李標(biāo)簽條碼后可直接輸出條碼數(shù)據(jù)及條碼位置數(shù)據(jù)，由于其自身光學(xué)讀取的特性存在一定缺陷，導(dǎo)致識別率下降，說明如下。

（1）行李表面反射率低于13%（如黑色的行李箱等），激光條碼掃描設(shè)備會因?yàn)闊o法對焦導(dǎo)致讀取失敗，為了獲取更高識別率及準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，需要增加多個激光條碼掃描設(shè)備聚焦不同景深來提升識別率，導(dǎo)致識別設(shè)備的總體成本將增加。

（2）由于行李條碼標(biāo)簽的載體是紙張，在行李輸送過程中其標(biāo)簽極易被折疊、污染、遮蓋，均可能造成條碼無法被自動識別，同時行李裝筐后受遮擋條碼、條碼打印質(zhì)量等因素影響，也將導(dǎo)致行李標(biāo)簽的條碼識別率不高。

（3）轉(zhuǎn)盤下方?jīng)]有激光掃描設(shè)備的安裝位置，無法實(shí)現(xiàn)對行李標(biāo)簽條碼全方位的識別，同時集裝轉(zhuǎn)盤上行李堆疊擺放將導(dǎo)致遮擋行李標(biāo)簽，最終導(dǎo)致條碼識別率的大幅降低，實(shí)測結(jié)果為識別率不足70%。

綜上所述，單純使用激光識別技術(shù)對集裝轉(zhuǎn)盤行李的標(biāo)簽條形碼識別，即對集裝轉(zhuǎn)盤行李標(biāo)簽進(jìn)行自動識別將是不適用的，將降低輔助人工分揀的效率。

4 RFID識別定位技術(shù)

射頻識別技術(shù)（R F I D，r a d i o f r e q u e n c y identification）通過無線電信號識別RFID標(biāo)簽，且無需在識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。在被RFID標(biāo)簽覆蓋的情況下，RFID能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì)，并能夠進(jìn)行穿透性通信。而激光掃描設(shè)備必須在近距離而且沒有物體阻擋的情況下，才可以識別條碼，即“可見才可識別”[1]。

值機(jī)柜臺處超高頻RFID打印機(jī)打印含有RFIF芯片的行李標(biāo)簽，并與行李捆綁進(jìn)入行李處理系統(tǒng)，行李通過RFID識別通道，RFID讀寫器發(fā)出UHF信號（能量）給行李標(biāo)簽內(nèi)RFID芯片，能量在RFID芯片內(nèi)轉(zhuǎn)化為標(biāo)簽的電源，讀寫器發(fā)送Rssi、Doppler、Phase數(shù)據(jù)給集裝轉(zhuǎn)盤輔助分揀控制器進(jìn)行計(jì)算處理，并將標(biāo)簽數(shù)據(jù)與行李精確匹配。

RFID定位技術(shù)利用射頻方式進(jìn)行非接觸式雙向通信交換數(shù)據(jù)，可在堆疊的行李中穿透以實(shí)現(xiàn)對行李標(biāo)簽的識別和定位，在幾毫秒內(nèi)得到厘米級定位精度的位置數(shù)據(jù)，且傳輸范圍大、成本較低，是最適合集裝轉(zhuǎn)盤的行李標(biāo)簽識別定位設(shè)備。

RFID識別定位設(shè)備配合輔助分揀控制器可控制顯示器中行李圖片的顯示，實(shí)現(xiàn)輔助人工分揀的目的。

5 RFID識別定位技術(shù)與原有行李標(biāo)簽激光識別定位技術(shù)對比

輔助人工分揀系統(tǒng)的關(guān)鍵在于行李標(biāo)簽的自動識別定位，目前行李處理系統(tǒng)常用的行李標(biāo)簽識別定位技術(shù)是基于激光識別定位技術(shù)的激光掃描設(shè)備。通過激光掃描設(shè)備識別到行李標(biāo)簽條碼后直接輸出條碼數(shù)據(jù)及條碼位置數(shù)據(jù)，而由于光學(xué)讀取的特性存在一定缺陷會導(dǎo)致識別率下降，主要有：

（1）激光條碼掃描設(shè)備會因?yàn)樾欣畋砻娣瓷渎实陀?3%（如黑色的行李箱）無法對焦導(dǎo)致讀取失敗，為了識別率達(dá)到更高，需要增加多個激光條碼掃描設(shè)備從而導(dǎo)致識別設(shè)備的成本將增加；

（2）行李條碼標(biāo)簽的載體是紙張，在行李輸送過程中極易被折疊、污染、遮蓋，導(dǎo)致條碼無法被自動識別，同時因?yàn)樾欣钛b筐后存在遮擋條碼、條碼打印質(zhì)量等因素，也將導(dǎo)致行李標(biāo)簽的條碼識別率不高；

（3）行李傳送帶下方?jīng)]有激光掃描設(shè)備的安裝位置，無法實(shí)現(xiàn)對行李標(biāo)簽條碼進(jìn)行360°全方位的識別，另外，集裝轉(zhuǎn)盤上行李堆疊擺放將導(dǎo)致行李標(biāo)簽被遮擋，導(dǎo)致條碼無法識別。

而射頻識別技術(shù)通過無線電信號識別RFID標(biāo)簽，在RFID標(biāo)簽被覆蓋的情況下，也能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì)，無需在識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸[2]。RFID定位技術(shù)利用射頻方式進(jìn)行非接觸式雙向通信交換數(shù)據(jù)，可在堆疊的行李中穿透實(shí)現(xiàn)行李標(biāo)簽識別和定位，在幾毫秒內(nèi)得到厘米級定位精度的位置數(shù)據(jù)，且傳輸范圍大、成本較低，是最適合集裝轉(zhuǎn)盤的行李標(biāo)簽識別定位設(shè)備。RFID識別定位設(shè)備配合輔助分揀控制器可控制顯示器中行李圖片的顯示，實(shí)現(xiàn)輔助人工分揀的目的。

可以看出，搭配有RFID識別定位技術(shù)[3]的輔助人工分揀系統(tǒng)，通過RFID識別和定位排序算法，可縮短行李在集裝轉(zhuǎn)盤上的運(yùn)行時間，行李將被及時搬運(yùn)至正確拖板車，同時可以通過虛擬工位的方式，集中顯示行李及航班的有用信息，極大地降低了行李分揀工人的工作強(qiáng)度，提升了工作效率；減少由于行李處理而導(dǎo)致的航班延誤，確保為航空公司、旅客提供高質(zhì)量的服務(wù)。

6 結(jié)語

通過行李圖片輔助人工分揀的方法已在昆明、上海、青島等機(jī)場的集裝轉(zhuǎn)盤開始使用，可幫助物流行李搬運(yùn)人員快速定位自己負(fù)責(zé)揀選的離港航班行李，將行李正確揀選并裝載到其所屬行李拖板車?？煽s短行李在集裝轉(zhuǎn)盤上的運(yùn)行時間，行李將被及時搬運(yùn)至正確拖板車；行李在集裝轉(zhuǎn)盤上停留時間越短即集裝轉(zhuǎn)盤的利用率越高，可增加在線行李緩存，提高行李處理效率，減少由于行李處理而導(dǎo)致的航班延誤，確保為航空公司、旅客提供高質(zhì)量的服務(wù)。