航站樓行李處理系統的優化設計與研究

孫大偉

（山東省機場管理集團煙臺國際機場有限公司，山東煙臺 264006）

0 引言

隨著區域經濟的發展迅猛，人們的出行需求不斷擴大，各大機場旅客吞吐量隨之提升，促進了機場運行模式的改革[1]。2018 年，中國鐵路總公司與民用航空局正式簽署推進空鐵聯運的戰略合作協議，從而催生了航站樓這一機場運行模式。航站樓作為一種高效的機場運行模式目前在國內廣泛運用，可以實現旅游值機、行李托運等航空功能的前置，有效提升航空資源的配置水平[2]。行李托運是航站樓的核心功能之一，為了進一步提升航站樓服務水平，需要配置高效率行李處理系統，為游客出行提供更多便利[3]。

1 航站樓行李處理系統的主要模式

BHS（Baggage Handling System，行李處理系統）可分為始發、終到、中轉與早到4 種，涵蓋了行李處理的全部流程，在功能上可以分為托運、分揀、早到存儲與進港提取等，通常采用皮帶傳輸及或高速行李系統進行行李輸送。兩種輸送方式各有優缺點，前者輸送速度較慢，僅有0.8 m/min，而且無法進行分揀，需要為其配置分揀機，但優勢在于造價相對更低，適用于短距離輸送場景。而后者輸送速度較快，為10 m/min，然而造價非常高，適用于長距離輸送場景。通常，航站樓行李處理系統的布置模式有3 種：

（1）集中模式（圖1）。當航站樓與其指廊共同構成整體時，行李處理系統集中部署在航站樓主體上，并完成所有行李處理功能，由拖車將出港行李從分揀大廳運輸到機坪。集中模式下，可采用皮帶輸送機或高速行李系統進行行李輸送。

圖1 集中布置模式

（2）分散模式。行李處理系統分布在航站樓主體與指廊，航站樓主體主要負責行李的托運與進港提取等功能，而指廊則作為主樓微型衛星廳，負責行李分揀與早到功能，由拖車將出港行李從指廊運輸到機坪。分散模式下，行李輸送屬于遠距離輸送場景，因此多采用高速行李系統進行行李輸送（圖2）。

圖2 分散布置模式

（3）混合模式。混合模式與分散模式具有一定相似性，均將指廊作為主樓微型衛星廳，并負責行李分揀與早到功能。而航站樓主樓除了具備行李的托運與進港提取等功能以外，同時保留了分揀功能，此時指廊與航站樓主樓可以互為應急備份，同樣由拖車將出港行李從指廊運輸到機坪。混合模式的行李輸送方式與分散模式相同，適宜采用高速行李系統進行行李輸送（圖3）。

圖3 混合布置模式

2 航站樓行李處理系統優化方案

2.1 流程設計

本研究優化的行李處理系統流程，包含始發行李處理、進港行李處理和早到行李處理3 個主要內容。

首先，開展始發行李處理工作。旅客行李在辦理完成托運后，會通過ICS（Industrial Control Systems，工業控制系統）從航站樓主樓運輸到出港航班所在的指廊中，行李處理工作人員會將指廊行李逐一分揀到相應的轉盤上。航站樓的ICS 系統會根據旅客行李到達時間和存儲要求進行分別存放，并根據旅客航班信息和相應的到達時間進行存儲管理，在旅客達到目的后行李會通過ICS 系統自動轉入分揀系統，之后會轉運至出港轉盤供旅客提取行李。

其次，開展進港行李處理工作。進港行李處理中需要根據旅客行程要求分為中轉行李和終到行李。行李處理工作人員會及時將進港行李轉運至航站樓相應的指廊位置，由指廊行李房人員負責行李的卸載與檢查，并將行李轉運至ICS 系統中，經系統識別后可將旅客行李分為中轉行李和終到行李。旅客到達后按照行李類別，行李處理系統會自動將旅客的終到行李從指廊運輸到航站樓主樓，并轉送到進港提取轉盤中。旅客的中轉行李會暫時存放在指廊的指定位置，在經系統識別后會送到出港航班所在位置，在旅客到達目的地后會自動分揀至出港轉盤。

最后，開展早到行李處理工作。對于航站樓主樓中的旅客早到行李需要及時進行存儲管理。一方面可以將早到行李存儲在主樓，對于始發早到行李和中轉早到行李存儲應及時錄入系統，在航班旅客航班到達后，應通過存儲系統對比識別將行李放出，并通過系統從主樓轉運至出港航班提取轉盤。這種早到行李處理方式可有效節省指廊空間，但會導致航站樓主樓的行李流量增加，增大行李處理系統工作壓力。另一方面，可將早到行李分散存儲于相應的指廊位置、直接進入指廊存儲系統中，系統會根據旅客的航班到達時間將行李放出，并在識別分揀后運送到出港航班轉盤。這種方法能夠在短時間內完成旅客行李存儲，且合理性更高，但對航站樓指廊的空間要求較高。

2.2 處理能力計算

本次航站樓行李處理系統處理的能力計算，綜合了旅客吞吐量、高峰期每小時行李流量、機場快線接駁流量和發車次數等相關影響因素。其高峰期實際的每小時行李處理流量計算需參考一般情況下的行李處理系數，其中國內為0.65 件/人、國際為1.05 件/人。由此可確定，高峰期每小時行李流量為：國內行李處理量：每小時旅客吞吐量×0.65；國際行李處理量：每小時旅客吞吐量×1.05。

假定航站樓行李處理集裝箱的裝載數量設定為A件，其裝載流量設定為B，則可計算出流量為：B=高峰期每小時國內行李處理量/A+高峰期每小時國際行李處理量/A。高峰期航站樓每小時集裝箱數量為P。由此可基本推算出航站樓行李處理量的實際情況，計算可得出實際高峰期每小時行李處理系統處理量K=PA。

此外，航站樓行李處理能力還與行李運送時間有直接關系，因此需要對行李運送時間進行準確計算。其計算方法如下：

其中，t1為航站樓向行李處理運輸系統的運行時間；2/n 為機場快線接駁發車間隔，其中航站樓集裝箱的裝載時間為130 s；t2為運輸車輛的運行時間；t3為機場側行李輸送到系統接口的實際時間；t4為行李系統處理運輸的實際時間。

2.3 行李處理系統功能實現

行李處理系統的功能實現，依賴于以下四大系統：

（1）航站樓側自動化處理系統（圖4）。航站樓需要根據規模與旅客吞吐量設置專門用于儲存空箱的區域，當列車駛入到城市航站樓后，行李信息管理系統進行空箱調度，按照需求的空箱量集中傳輸到行李裝載區，裝載后號裝入到列車上，并運輸到機場的行李車廂。這一流程中均需要借助航站樓側自動化處理系統實現自動化處理，在識別到列車進入以后發出空箱調度指令，確保及時將空箱運輸到行李裝載區，由人工進行裝載。這一環節同樣需要自動化處理系統根據空箱數量合理配置人員與機械設備。

圖4 航站樓側自動化處理系統

（2）機場快線自動化處理系統。該系統主要負責集裝箱的裝卸載與運輸。航站樓之間的列車線路、車站配線與列車對數等需要滿足行李裝載量與值機功能需求，所有列車均掛行李車廂，以提高行李裝載量。該系統在計算行李處理量時，需要考慮列車的間隔發車時間與運行時間。集裝箱的卸載采用智能移載機器人進行運輸，利用PLC 程序進行控制，并為機器人配置可用于識別集裝箱位置的光眼開關，機器人將集裝箱運輸到滾筒輸送機，實現全流程自動化處理。

（3）行李信息管理系統。航站樓間的行李處理系統間采用VPN（Virtual Private Network，虛擬專用網絡）進行通信，以保障數據傳輸的高效性與安全性，行李信息管理系統采用獨立建設方式。行李信息管理系統可以BHS 系統設備，同時還需要對接與協調外部相關系統的信息接口，從而保證信息管理全環節的信息數據交換與存儲。另外，外部相關接口增加了機場快線自動化處理系統、航站樓側自動化處理系統以及機場行李信息管理系統等。

（4）行李全程跟蹤系統。該系統采用RFID（Radio Frequency Identification，無線射頻識別）技術進行行李全程跟蹤。在各環節均有配置RFID 識別設備，并在所有行李箱上貼上RFID 電子標簽，每個標簽具有唯一性，可通過識別標簽獲取該行李對應信息。RFID識別設備在識別到RFID 電子標簽后，將對應的行李信息直接存儲到行李全程跟蹤系統機場端控制中心，機場端控制中心通過大數據技術與人工智能技術等對行李信息進行分類處理，識別出分揀不正確或裝載未完成等異常行李，并發出報警信息。工作人員在接收到報警信息后，第一時間進行處理，避免耽誤旅客時間。

3 結束語

當前航站樓的行李處理系統以混合式與分散式為主，對航站樓主樓的要求較低，且具有較高的靈活性，可有效縮減旅客從行李值機到行李運輸之間的時間。本文充分考慮了實際運輸與存儲中的流程科學性與合理性，兼顧存儲空間的要求，并通過行李處理系統處理能力計算分析，結合行李處理功能需求，對系統進行優化設計與改造。在科學的行李處理流程指導下，機場航站樓可大大提升行李處理效率，搭配航站樓側自動化處理系統、機場快線自動化處理系統、行李信息管理系統和行李全程跟蹤系統，可在滿足高效、快速處理等要求同時，推動行李處理系統的智能化與自動化建設。