民航機場行李分揀系統的優化研究

查丕進

（昆明長水國際機場有限責任公司， 云南 昆明 650000）

引言

隨著民航業的飛速發展，各個機場的旅客吞吐量迅速增加，在單位時間內對旅客和行李安檢的效率和要求也越來越高。目前多數機場在行李分揀時主要是將條碼粘貼在行李上進行分揀及安檢，行李在自動分揀系統處理過程中，主要采用激光射線掃描粘在行李上的條碼來讀取行李信息，但輸送過程中存在條碼磨損、行李姿態發生變化、條碼被遮擋等情況，導致激光掃碼裝置識別難度增加，由此，不僅增加了分揀時間而且極易出現分揀錯誤，導致旅客行李延誤、滯留，機場服務質量無法滿足機場高速增長的客流的需求[1]。因此，針對民航機場行李分揀的實際需求，本文提出了一種新的機場行李自動分揀系統并展開分析。

1 行李分揀系統總體結構

機場行李分揀系統的核心是對乘客隨身所帶的行李進行安檢和分揀，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，由此在進行行李分揀系統整體結構布置時，將安檢工序放到了分揀工序之前，從而確保分揀系統的應用可靠性，其整體結構如圖1 所示[2]。

由圖1 可知，該行李分揀系統主要包括了自動分揀系統、自動安檢系統及托盤自動回欄系統，三個部分之間采用模塊化結構設計，能根據現場情況進行快速調整，滿足機場行李檢驗便捷性和安全性的需求。

圖1 機場行李分析系統結構示意圖

2 自動分揀系統結構

行李自動分析系統的主要功能是對旅客進行運輸及分揀，其輸入為乘客隨身所攜帶的行李，輸出為通過安全檢查的行李或者安全檢查有異常的行李，整體結構分為上下兩層，在線體的上側為行李的安檢系統，下側是自動回欄系統，用于將托盤回收再利用，自動分揀系統工作流程如圖2 所示[3]。

圖2 機場行李分揀系統工作流程示意圖

在該行李分揀系統中，主要作用是完成行李的安檢、分選及轉運，在上層安檢系統內，設置了X 光機自動安檢及人工開包安檢兩個部分。在進行安檢的過程中行李首先通過安檢機自動安檢，若通過則轉運到分揀完成區域由乘客代領，若安檢機檢測有異常則轉運到人工開包檢查區域進行人工確認，根據確認結果評估行李能夠進行托運。

在行李進行安檢時，會將乘客信息和所使用的托盤綁定，當含有乘客信息的托盤經過RFID 讀寫器時，系統會進行自動匹配，當未匹配或者出現漏匹配時系統直接進行報錯[4]，避免行李再流入下一個環節，當讀寫器與周圍其他的讀寫器信息發生串讀時，系統自動僅報錯，從而有效解決了傳統標簽標記易出錯、識別效率低的不足。當托盤上的行李被取回后，托盤會經過自動回欄系統達到提升機處，隨提升機進行升降到取行李處，由乘客進行提取使用。在回程的過程中系統會自動將托盤上綁定的旅客信息進行解除，實現托盤的循環利用。

3 RFID 系統布置結構

為了滿足機場行李系統快速識別和分揀的需求，采用RFID 信息識別技術[5]，整個系統中的RFID布局結構包括兩種，第一組RFID 裝置配備有自帶的數據通信天線，每個天線的長度大概為150 mm，天線之間的分布距離約為90 mm，主要布置在結構空間大、常規物品、人員無法接觸到的位置，其數據傳輸能力強，經濟性好，布置結構如圖3-1 所示。第二組RFID 裝置采用了無線天線布置結構[6]，主要用在空間受限，容易被接觸到的區域，布置結構如圖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 表示放置位數據讀寫天線位置，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 表示推放位的數據讀寫天線，其中放置位的讀寫器天線和數據通信模塊是分開的，推放位的讀寫器天線和數據通信模塊是集成一體的，圖3-2 的天線布置結構和圖3-1 中推放位的天線布置結構類似。

圖3 RFID 天線布置結構示意圖

為了滿足托盤自動轉運系統的使用需求，將托盤升降機構設置帶自動回欄系統的起點位置，在入口處布置RFID 讀寫器，用于對進入回欄系統的托盤信息進行讀取并上報給控制中心，在回欄系統的下側需要設置RFID 數據信息清除裝置，用于對托盤信息的解綁，滿足數據信息綁定、解綁的控制需求。

4 應用可靠性分析

為了對該機場行李自動分揀系統的實際應用情況進行研究，制定了一組試驗方案，模擬不同異常情況下系統識別的可靠性，試驗驗證結果如表1 所示。

表1 試驗驗證結果匯總表

由表1 可知，在3 500 次模擬實驗中，出現異常的次數為2 次，實際驗證合格率為99.4%，遠高于目前90.2%的檢測合格率，對提升安檢質量和精確性具有十分重要的意義。同時對系統分揀的效率進行跟進驗證，混合行李的分揀速度達到了10 s/件，比最初的19.4 s/ 件，分揀時間降低了48.5%，顯著地提升了機場零件的分揀效率，具有極大的應用推廣價值。

5 結論

1）機場行李分揀系統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，從而確保分揀系統的應用可靠性。

2）整個分揀系分為上下兩層，在線體的上側為行李的安檢系統，下側是自動回欄系統，用于將托盤回收再利用，結構簡單，自動化程度高。

3）利用RFID 技術能夠實現無線數據信息讀取及快速信息綁定，安全性高，能夠將行李分揀時間降低48.5%，將自動分揀的準確性提升到99.4%，極大地提升了機場行李分揀效率和經濟性。

4）利用RFID 技術匹配APP 能夠實現行李數據與旅客共享，旅客隨時隨地可以查詢到行李分揀、裝箱、裝機等狀態，同時機場間實現信息共享，精準定位行李位置，快速為旅客提供高效、快捷的行李查詢服務。