民航機(jī)場(chǎng)行李分揀系統(tǒng)的優(yōu)化研究

查丕進(jìn)

（昆明長(zhǎng)水國(guó)際機(jī)場(chǎng)有限責(zé)任公司， 云南 昆明 650000）

引言

隨著民航業(yè)的飛速發(fā)展，各個(gè)機(jī)場(chǎng)的旅客吞吐量迅速增加，在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)旅客和行李安檢的效率和要求也越來(lái)越高。目前多數(shù)機(jī)場(chǎng)在行李分揀時(shí)主要是將條碼粘貼在行李上進(jìn)行分揀及安檢，行李在自動(dòng)分揀系統(tǒng)處理過(guò)程中，主要采用激光射線掃描粘在行李上的條碼來(lái)讀取行李信息，但輸送過(guò)程中存在條碼磨損、行李姿態(tài)發(fā)生變化、條碼被遮擋等情況，導(dǎo)致激光掃碼裝置識(shí)別難度增加，由此，不僅增加了分揀時(shí)間而且極易出現(xiàn)分揀錯(cuò)誤，導(dǎo)致旅客行李延誤、滯留，機(jī)場(chǎng)服務(wù)質(zhì)量無(wú)法滿(mǎn)足機(jī)場(chǎng)高速增長(zhǎng)的客流的需求[1]。因此，針對(duì)民航機(jī)場(chǎng)行李分揀的實(shí)際需求，本文提出了一種新的機(jī)場(chǎng)行李自動(dòng)分揀系統(tǒng)并展開(kāi)分析。

1 行李分揀系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

機(jī)場(chǎng)行李分揀系統(tǒng)的核心是對(duì)乘客隨身所帶的行李進(jìn)行安檢和分揀，一方面要確保分揀的效率另一方面還要保證安全性。分揀及安檢完成后行李還需要被旅客取回，而且分揀的前提是行李的安全性，由此在進(jìn)行行李分揀系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)布置時(shí)，將安檢工序放到了分揀工序之前，從而確保分揀系統(tǒng)的應(yīng)用可靠性，其整體結(jié)構(gòu)如圖1 所示[2]。

由圖1 可知，該行李分揀系統(tǒng)主要包括了自動(dòng)分揀系統(tǒng)、自動(dòng)安檢系統(tǒng)及托盤(pán)自動(dòng)回欄系統(tǒng)，三個(gè)部分之間采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行快速調(diào)整，滿(mǎn)足機(jī)場(chǎng)行李檢驗(yàn)便捷性和安全性的需求。

圖1 機(jī)場(chǎng)行李分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

2 自動(dòng)分揀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

行李自動(dòng)分析系統(tǒng)的主要功能是對(duì)旅客進(jìn)行運(yùn)輸及分揀，其輸入為乘客隨身所攜帶的行李，輸出為通過(guò)安全檢查的行李或者安全檢查有異常的行李，整體結(jié)構(gòu)分為上下兩層，在線體的上側(cè)為行李的安檢系統(tǒng)，下側(cè)是自動(dòng)回欄系統(tǒng)，用于將托盤(pán)回收再利用，自動(dòng)分揀系統(tǒng)工作流程如圖2 所示[3]。

圖2 機(jī)場(chǎng)行李分揀系統(tǒng)工作流程示意圖

在該行李分揀系統(tǒng)中，主要作用是完成行李的安檢、分選及轉(zhuǎn)運(yùn)，在上層安檢系統(tǒng)內(nèi)，設(shè)置了X 光機(jī)自動(dòng)安檢及人工開(kāi)包安檢兩個(gè)部分。在進(jìn)行安檢的過(guò)程中行李首先通過(guò)安檢機(jī)自動(dòng)安檢，若通過(guò)則轉(zhuǎn)運(yùn)到分揀完成區(qū)域由乘客代領(lǐng)，若安檢機(jī)檢測(cè)有異常則轉(zhuǎn)運(yùn)到人工開(kāi)包檢查區(qū)域進(jìn)行人工確認(rèn)，根據(jù)確認(rèn)結(jié)果評(píng)估行李能夠進(jìn)行托運(yùn)。

在行李進(jìn)行安檢時(shí)，會(huì)將乘客信息和所使用的托盤(pán)綁定，當(dāng)含有乘客信息的托盤(pán)經(jīng)過(guò)RFID 讀寫(xiě)器時(shí)，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行自動(dòng)匹配，當(dāng)未匹配或者出現(xiàn)漏匹配時(shí)系統(tǒng)直接進(jìn)行報(bào)錯(cuò)[4]，避免行李再流入下一個(gè)環(huán)節(jié)，當(dāng)讀寫(xiě)器與周?chē)渌淖x寫(xiě)器信息發(fā)生串讀時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)僅報(bào)錯(cuò)，從而有效解決了傳統(tǒng)標(biāo)簽標(biāo)記易出錯(cuò)、識(shí)別效率低的不足。當(dāng)托盤(pán)上的行李被取回后，托盤(pán)會(huì)經(jīng)過(guò)自動(dòng)回欄系統(tǒng)達(dá)到提升機(jī)處，隨提升機(jī)進(jìn)行升降到取行李處，由乘客進(jìn)行提取使用。在回程的過(guò)程中系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將托盤(pán)上綁定的旅客信息進(jìn)行解除，實(shí)現(xiàn)托盤(pán)的循環(huán)利用。

3 RFID 系統(tǒng)布置結(jié)構(gòu)

為了滿(mǎn)足機(jī)場(chǎng)行李系統(tǒng)快速識(shí)別和分揀的需求，采用RFID 信息識(shí)別技術(shù)[5]，整個(gè)系統(tǒng)中的RFID布局結(jié)構(gòu)包括兩種，第一組RFID 裝置配備有自帶的數(shù)據(jù)通信天線，每個(gè)天線的長(zhǎng)度大概為150 mm，天線之間的分布距離約為90 mm，主要布置在結(jié)構(gòu)空間大、常規(guī)物品、人員無(wú)法接觸到的位置，其數(shù)據(jù)傳輸能力強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)性好，布置結(jié)構(gòu)如圖3-1 所示。第二組RFID 裝置采用了無(wú)線天線布置結(jié)構(gòu)[6]，主要用在空間受限，容易被接觸到的區(qū)域，布置結(jié)構(gòu)如圖3-2 所示。

由圖3-1 可知，圖中1 表示是放置位RFID 天線，圖中2 表示放置位光電傳感器，圖中3 表示放置位數(shù)據(jù)讀寫(xiě)天線位置，圖中4 表示推放位RFID 天線，圖中5 表示推放位光電傳感器，圖中6 表示推放位的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)天線，其中放置位的讀寫(xiě)器天線和數(shù)據(jù)通信模塊是分開(kāi)的，推放位的讀寫(xiě)器天線和數(shù)據(jù)通信模塊是集成一體的，圖3-2 的天線布置結(jié)構(gòu)和圖3-1 中推放位的天線布置結(jié)構(gòu)類(lèi)似。

圖3 RFID 天線布置結(jié)構(gòu)示意圖

為了滿(mǎn)足托盤(pán)自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的使用需求，將托盤(pán)升降機(jī)構(gòu)設(shè)置帶自動(dòng)回欄系統(tǒng)的起點(diǎn)位置，在入口處布置RFID 讀寫(xiě)器，用于對(duì)進(jìn)入回欄系統(tǒng)的托盤(pán)信息進(jìn)行讀取并上報(bào)給控制中心，在回欄系統(tǒng)的下側(cè)需要設(shè)置RFID 數(shù)據(jù)信息清除裝置，用于對(duì)托盤(pán)信息的解綁，滿(mǎn)足數(shù)據(jù)信息綁定、解綁的控制需求。

4 應(yīng)用可靠性分析

為了對(duì)該機(jī)場(chǎng)行李自動(dòng)分揀系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行研究，制定了一組試驗(yàn)方案，模擬不同異常情況下系統(tǒng)識(shí)別的可靠性，試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果如表1 所示。

表1 試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果匯總表

由表1 可知，在3 500 次模擬實(shí)驗(yàn)中，出現(xiàn)異常的次數(shù)為2 次，實(shí)際驗(yàn)證合格率為99.4%，遠(yuǎn)高于目前90.2%的檢測(cè)合格率，對(duì)提升安檢質(zhì)量和精確性具有十分重要的意義。同時(shí)對(duì)系統(tǒng)分揀的效率進(jìn)行跟進(jìn)驗(yàn)證，混合行李的分揀速度達(dá)到了10 s/件，比最初的19.4 s/ 件，分揀時(shí)間降低了48.5%，顯著地提升了機(jī)場(chǎng)零件的分揀效率，具有極大的應(yīng)用推廣價(jià)值。

5 結(jié)論

1）機(jī)場(chǎng)行李分揀系統(tǒng)的核心是一方面要確保分揀的效率，另一方面還要保證安全性，分揀及安檢完成后行李還需要被旅客取回，因此將安檢工序放到了分揀工序之前，從而確保分揀系統(tǒng)的應(yīng)用可靠性。

2）整個(gè)分揀系分為上下兩層，在線體的上側(cè)為行李的安檢系統(tǒng)，下側(cè)是自動(dòng)回欄系統(tǒng)，用于將托盤(pán)回收再利用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高。

3）利用RFID 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線數(shù)據(jù)信息讀取及快速信息綁定，安全性高，能夠?qū)⑿欣罘謷r(shí)間降低48.5%，將自動(dòng)分揀的準(zhǔn)確性提升到99.4%，極大地提升了機(jī)場(chǎng)行李分揀效率和經(jīng)濟(jì)性。

4）利用RFID 技術(shù)匹配APP 能夠?qū)崿F(xiàn)行李數(shù)據(jù)與旅客共享，旅客隨時(shí)隨地可以查詢(xún)到行李分揀、裝箱、裝機(jī)等狀態(tài)，同時(shí)機(jī)場(chǎng)間實(shí)現(xiàn)信息共享，精準(zhǔn)定位行李位置，快速為旅客提供高效、快捷的行李查詢(xún)服務(wù)。