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到港航班行李狀態(tài)自動獲取關(guān)鍵技術(shù)研究

李名杰 馮戈

國家林業(yè)局信息辦 100029

一、技術(shù)研究背景和目標(biāo)

民航業(yè)界對進港行李缺乏信息系統(tǒng)支持，在旅客全流程信息覆蓋的今天，到港行李信息仍然處于旅客流程的空白點，不管是旅客還是機場當(dāng)局對到港航班行李運輸?shù)那闆r一無所知，經(jīng)常出現(xiàn)旅客在行李轉(zhuǎn)盤旁苦等卻不見行李出現(xiàn)，或者行李出現(xiàn)卻不知道是不是自己航班行李的情況，嚴(yán)重影響了旅客滿意度。因此，構(gòu)建基于WiFi-GPS的進港航班行李車實時定位監(jiān)控平臺（以下簡稱“平臺”），不僅能為到港旅客提供準(zhǔn)確及時的行李狀態(tài)信息，還能進一步加強機場的運行和管理能力，這對于提升機場的服務(wù)品質(zhì)、提高旅客滿意度等方面具有重要意義。

本次研究的總體目標(biāo)是結(jié)合室外GPS定位和部分區(qū)域Wi-Fi定位增強技術(shù)，建立一個用于機場運行管理和旅客服務(wù)的進港行李車實時定位監(jiān)控平臺，實現(xiàn)對進港行李的實時位置、關(guān)鍵時間節(jié)點、運行軌跡的全流程監(jiān)控，并將相關(guān)狀態(tài)信息傳送到后臺指揮中心，同時能夠為旅客提供相關(guān)的服務(wù)信息。。

二、總體需求

根據(jù)研究的總體目標(biāo)，平臺支撐以下業(yè)務(wù)化需求：

(1)獲取所有到港航班行李車的實時位置坐標(biāo)和運行軌跡；

(2)按照行李運控流程設(shè)定關(guān)鍵控制點，包括但不僅限于航班開艙門時間，行李開始上傳時間，行李結(jié)束上傳時間，獲取每個控制點的準(zhǔn)確時間；

(3)支持位置信息和軌跡信息的可視化；(4)將關(guān)鍵時間點傳入機場生產(chǎn)運行系統(tǒng)，將信息對旅客進行展示(5)將關(guān)鍵時間點信息傳入機場數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)，以便機場對航空公司的行李傳輸流程進行分析統(tǒng)計，對航空公司的行李運行效率進行監(jiān)管

所有操作均由系統(tǒng)自動產(chǎn)生，杜絕人工操作帶來的誤差

三、設(shè)計與實現(xiàn)

基于上述需求，提出如下解決方案來實現(xiàn)本項目的目標(biāo)：

一、根據(jù)進港行李的分揀運控流程，通過在行李拖車上安裝有源定位標(biāo)簽的方式實現(xiàn)實時定位，由于停機坪部分區(qū)域存在遮擋，故采用GPS定位和WiFi定位相結(jié)合的方式，標(biāo)簽選用同時具備GPS定位和WiFi定位功能的產(chǎn)品，標(biāo)簽和后臺服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸支持GPRS和WiFi兩種方式；

二、在停機坪、廊道和行李傳送帶等處增補若干AP設(shè)備，結(jié)合機場現(xiàn)有Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成Wi-Fi實時定位和通信基礎(chǔ)設(shè)施，搭建定位服務(wù)器；

三、分析歷史數(shù)據(jù)，建立行李流預(yù)測模型，能夠?qū)γ總€關(guān)鍵節(jié)點的時間進行預(yù)測判斷和趨勢分析，為機場的運行管理提供輔助決策；

四、結(jié)合機場提供的CAD圖或平面圖，開發(fā)可視化監(jiān)控服務(wù)器GIS軟件，提供行李拖車的實時位置、時間節(jié)點和運行軌跡的顯示、延誤告警、趨勢分析等功能。同時能夠為機場網(wǎng)站、手機APP提供實時數(shù)據(jù)接口，為旅客提供信息查詢服務(wù)。

系統(tǒng)工作流程

(1)開始卸載行李：飛機行李艙門落下后，行李拖車開至行李艙門附近，開始卸載第一件行李，此時，通過匹配定位標(biāo)簽的GPS坐標(biāo)和停機位置坐標(biāo)，確定行李拖車狀態(tài)和航班號，并記錄該航班開始卸載行李的時間；

(2)卸載完成：當(dāng)搬運完最后一件行李，行李拖車駛離停機坪，此時，通過判斷拖車的GPS坐標(biāo)變化和移動速度，確定行李拖車駛離停機坪，并記錄行李卸載完成時間；

(3)拖車駛向行李傳送處：通過定位系統(tǒng)記錄行李拖車到達每一個關(guān)鍵位置的時間，并發(fā)送到后臺服務(wù)器；

(4)開始上傳行李：行李拖車到達行李傳送帶，開始卸落第一件行李，此時，通過室內(nèi)WiFi定位系統(tǒng)對行李拖車的?？课恢眠M行定位，記錄第一件行李的上傳時間；

(5)上傳完成：當(dāng)分揀完最后一件行李時，行李拖車離開行李傳送帶，記錄航班最后一件行李上傳時間；

(6)根據(jù)首都機場的具體情況，需要根據(jù)機位，機型等信息建立不同的算法模型，以便適用同一航班需要兩次行李拖車裝載的情況。

WiFi實時定位系統(tǒng)

WiFi實時定位系統(tǒng)由定位標(biāo)簽、無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施（AP、AC）和定位服務(wù)平臺三部分組成。其中定位服務(wù)平臺包括Wi-Fi信令采集終端、定位維護管理終端和定位服務(wù)器。

WiFi-GPS雙模定位標(biāo)簽

為支持室內(nèi)、外環(huán)境下的無縫實時定位，標(biāo)簽選用WiFi-GPS雙模定位標(biāo)簽，支持GPRS和WiFi通信功能，支持TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。

無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施

無線局域網(wǎng)AP和AC必須具備移動設(shè)備WiFi信號掃描功能。目前支持此功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠家主要有：Aruba、Aerohive、Cisco、H3C、Conlubris、Contec、Ruckus、Nortel、Strix、Trapeze、MineSite等。

基于定位的無線局域網(wǎng)絡(luò)有別于一般的通訊網(wǎng)絡(luò)，要求在任一位置點，均可收到3個以上的AP信號，但由于AP的信號穿透，該要求很容易被滿足。Wi-Fi定位網(wǎng)絡(luò)中的AP分為主通訊AP與定位AP，主通訊AP負(fù)責(zé)Wi-Fi信令采集終端與定位AP之間的數(shù)據(jù)交換和傳輸，所有主通訊AP必須通過網(wǎng)線進行連接。定位AP主要負(fù)責(zé)收集標(biāo)簽信息，并將結(jié)果發(fā)送給Wi-Fi信令采集終端。

覆蓋指標(biāo)要求：對有業(yè)務(wù)需求的樓層和區(qū)域進行覆蓋，采用室內(nèi)AP直接覆蓋或室分系統(tǒng)覆蓋均可。要求在任一位置點，均可收到3個以上的AP信號，且接收信號電平＆gt;= -80dBm，重點目標(biāo)覆蓋區(qū)域內(nèi)85％以上位置，接收信號電平＆gt;= -75dBm。

信號質(zhì)量要求：目標(biāo)覆蓋區(qū)域內(nèi)95％以上位置，用戶終端接受的信號S/N值＆gt;10dB。

Wi-Fi信令采集終端

與WiFi定位網(wǎng)絡(luò)有線連接，接收并處理WiFi定位網(wǎng)絡(luò)的掃描信號，并將處理后的結(jié)果發(fā)送到定位服務(wù)器。

定位服務(wù)器

定位服務(wù)器主要安裝了定位服務(wù)器軟件、室內(nèi)地理信息服務(wù)模塊和前端顯示模塊的監(jiān)控管理中心，主要實現(xiàn)實時定位解算、數(shù)據(jù)分析處理以及將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫。分析管理定位目標(biāo)設(shè)備數(shù)據(jù)，通過前端的電子地圖顯示各定位目標(biāo)的位置，管理者可以通過計算機訪問定位服務(wù)器查詢被定位目標(biāo)的實時位置信息、歷史位置信息、告警信息、及某段時間內(nèi)的移動軌跡等。

第一作者：李名杰,男,北京人,學(xué)歷：研究生，畢業(yè)于北京郵電大學(xué)；中級工程師，航空信息化。

第二作者：馮戈,女,陜西延安人,學(xué)歷：研究生，畢業(yè)于北京林業(yè)大學(xué)；助理工程師，林業(yè)信息化。

作者簡介