嚴亞琦

摘要：行李托盤處理系統(tǒng)（BTS）屬于IATA規(guī)范中描述的DCV（目的地車輛）系統(tǒng)類別。它以“雙窄帶驅(qū)動方式”的輸送機為載體。它是一種綜合行李處理系統(tǒng)，將各種不規(guī)則旅客的行李裝載在托盤上，并使用“托盤”作為標準“載具”，通過閉環(huán)輸送機系統(tǒng)進行運輸。采用RFID射頻識別技術進行100%行李處理跟蹤、分揀。

關鍵詞：行李托盤處理系統(tǒng);機場行李系統(tǒng);應用分析研究

隨著近幾年社會的快速發(fā)展，我國的民航規(guī)模正在逐步擴大，為我國的交通流提供了非常重要的支撐，但目前在交通和民航機場的行李貨物量都非常大，基于此，機場行李運輸效率及相關服務的效率非常重要，在行李運輸過程中合理使用自動行李分揀系統(tǒng)，提高機場的自動化服務水平，可以有效減少機場的勞動力，使行李運輸?shù)男矢?。鑒于目前行李自動分揀系統(tǒng)使用了多項技術，有必要進一步掌握相關系統(tǒng)的工作原理，以便更好地解決容易出現(xiàn)的問題，提高行李自動分揀系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

1行李分揀系統(tǒng)概述

行李分揀系統(tǒng)可用于行李的自動識別和分揀。主要服務對象是機場旅客。它可以分揀乘客的行李并將其運送到相應的航班。由于旅客乘坐的航班不同，國內(nèi)航班和國外航班的托運行李檢查需要不同的檢查站。旅客行李應貼上標簽，并通過傳送帶運輸。行李引導系統(tǒng)將行李引導至托盤分揀機。然后可以自動讀取行李上的條形碼。當前的掃描設備可以從六個方向識別行李上的電子標簽或條形碼。

2控制系統(tǒng)規(guī)劃與設計

行李托盤處理系統(tǒng)控制系統(tǒng)的規(guī)劃設計應采用“分層+高度模塊化”的設計理念，以便于后期控制系統(tǒng)的擴展和升級。大型集散控制系統(tǒng)是行李處理托盤系統(tǒng)各子系統(tǒng)之間的有機連接橋梁，包括多個檢測單元、執(zhí)行單元、驅(qū)動單元、PLC控制單元和總線網(wǎng)絡系統(tǒng)、計算機監(jiān)控系統(tǒng)等，靈活可靠的硬件和軟件模塊。以適應各子系統(tǒng)的不同特點控制要求和管理要求。一方面，底層設備控制系統(tǒng)可以向上行監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送現(xiàn)場行李處理信息和接收控制信息;另一方面，上層監(jiān)控系統(tǒng)可向下發(fā)布系統(tǒng)控制信息，現(xiàn)場采集各種數(shù)據(jù)進行綜合處理，確保行李處理托盤系統(tǒng)高效、快速、安全、可靠運行。

3提前到達行李存放模式選擇

根據(jù)不同的機場土建條件和用戶系統(tǒng)要求，早到行李存儲規(guī)劃設計有三種存儲模式：“輸送機通道”、“堆垛機+行李架”和“穿梭車+行李架”。通常，“堆垛機+行李架”和“穿梭機+行李架”模式用于處理3000件以上的早到行李存儲。“輸送機通道”存儲模式繼續(xù)采用傳統(tǒng)行李處理系統(tǒng)的早到行李存儲概念，采用多個輸送機通道，單個進入行李存儲或存儲模式只能根據(jù)航班時區(qū)進行邏輯分組存儲，空間利用率一般為50%～85%。

“堆垛機+行李架”存儲模式的“隨機存取”物流倉庫存儲技術，通過配置行李在通道盡頭的巷道固定平臺上以放置空托盤/早到行李，堆垛機在巷道中的貨架之間，通過撿拾裝置水平、垂直移動執(zhí)行撿拾動作，將托盤/早到行李組合存放在貨架上或從貨架上取出;這種存儲模式可以在任何時間獨立檢索任何行李，無需循環(huán)，空間利用率超過97%。“穿梭車+行李架”存儲模式是應用垂直和水平運輸分離技術，“升降機+穿梭車”替代堆垛機，升降機輸送穿梭車垂直進出各存儲層，穿梭車穿梭在某一存儲層內(nèi)，以提供更可靠的冗余功能，這種存儲模式比“堆垛機+行李架”模式具有更好的可靠性。

4密集型行李存儲

4.1自動行李倉庫設計

擱板的末端設計有垂直升降機，用于在垂直方向上承載托盤。每兩排行李架構成一條道路，每層道路配備一輛穿梭車，完成托盤的水平搬運。穿梭機和垂直升降機共同工作，以進入所有行李艙。在不同巷道的兩排行李架之間設計了維修路徑。維修路徑為安全區(qū)，無機械操作。每兩層都有一條維護通道，機場工作人員可以通過該通道進入行李倉庫進行手動盤點，并在系統(tǒng)故障時手動存放行李。穿梭機服務區(qū)和垂直升降機服務區(qū)最終通過維修通道到達。

自動化行李倉庫的布局特點有以下五個方面：一是多架穿梭機和垂直升降機同時工作，有效保證了倉庫的吞吐量;第二，傳統(tǒng)的立體堆垛機沒有使用天軌和地軌，滿足大多數(shù)建筑條件;三是行李架布局分散，易于進行區(qū)域化擴展，有效提高了行李分揀大廳的空間利用率;第四，每層貨架采用一個穿梭機，整個系統(tǒng)具有較高冗余性、可靠性;第五，設置有維護路徑，以便在穿梭機和垂直升降機無法確保系統(tǒng)的高可靠性而發(fā)生故障時，仍然可以手動存儲行李。

4.2行李包裝流程

托盤由輸送機發(fā)送至行李裝載站，輸送機上安裝的RFID讀取器讀取托盤上RFID標簽中存儲的托盤編號。讀取成功后，托盤處于就緒狀態(tài)。當行李通過帶式輸送機到達裝載站時，自動條形碼閱讀器（或條形碼掃描儀，AutomaticAgreeder，ATR）將讀取行李上的條形碼。讀取條形碼后，系統(tǒng)將自動為行李分配一個就緒托盤。PLC可編程邏輯控制器為了控制行李進入托盤、端板的過程，帶有RFID讀寫裝置的控制系統(tǒng)將行李條碼、目的地等信息放入托盤的RFID標簽中，同時，托盤號和行李條形碼信息被發(fā)送到倉庫外殼元件系統(tǒng)（WMS）。WMS將行李條形碼綁定到托盤編號，并根據(jù)離港系統(tǒng)（BaggageSourceMessage，BSM）的行李源信息在數(shù)據(jù)庫中建立完整的行李輸送、處理記錄。

4.3行李存放程序

4.3.1行李倉儲。裝載結束時，WMS為要存儲的托盤分配一個可用空間。分配原則包括以下三個方面：一是將同一航班的行李均勻存放在整個立體倉庫內(nèi)，避免同一航班的所有行李存放在同一車道或同一樓層。分配原則是減少垂直升降機和穿梭車故障時手動行李處理的工作量。第二，出站路徑最短，為確保行李架上行李傳輸?shù)卣w平衡，盡量在離行李收集轉(zhuǎn)盤最近的一側存放;三是盡量低液位儲存，便于在穿梭車故障時人工處理。WMS分配托盤空間以生成任務，并將其發(fā)送到WarehouseControlSystem（WCS）。WCS收到任務后，將任務分解為輸送機控制部分和穿梭車系統(tǒng)控制部分（包括垂直升降和穿梭車）。WCS將任務發(fā)送至輸送機的PLC，PLC控制托盤至垂直升降裝載端口;WMS將再次檢查垂直升降和穿梭系統(tǒng)是否存在故障，如果有，修改可到達的目標行李位置，并將任務發(fā)送給WCS;WCS控制垂直升降機和穿梭機，將托盤運送到目標位置進行存放。

4.3.2行李出庫。WMS可在行李架中找到以下三種可實時出庫的行李：一是收集轉(zhuǎn)盤即將搬運至拖車的行李;二是供旅客領取的行李;三是傳輸過程存在問題的行李。WMS為符合條件的行李生成出站任務并將其發(fā)送給WCS。WCS收到任務后，將任務分解為穿梭機系統(tǒng)控制部分（包括垂直升降和穿梭機）和輸送機控制部分。WCS任務將發(fā)送到PLC的穿梭車系統(tǒng)，如果行李傳輸過程出現(xiàn)故障，則向監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集（SupervisoryControl AndDataAcquisition，SCADA）系統(tǒng)發(fā)送警報，提示人為干預處理故障;否則，穿梭機系統(tǒng)控制托盤進入輸送機，行李重新進入行李分揀系統(tǒng)，傳輸至故障區(qū)域人工取出處理。

5結論

與其他行李處理系統(tǒng)相比，行李托盤處理系統(tǒng)具有許多優(yōu)勢，符合先進、成熟、可擴展的機場行李處理系統(tǒng)的產(chǎn)品特點，極大地擴展了行李處理系統(tǒng)的范圍。目前，行李托盤處理系統(tǒng)已應用于北京首都國際機場、廣州白云國際機場、迪拜國際機場等國內(nèi)外機場項目。

參考文獻

[1]趙玲.托盤式分揀機控制系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D].昆明理工大學，2013.

[2]羅俊斌，謝軍華.機場行李高速傳輸處理系統(tǒng)的選擇比較研究[J].物流技術與應用，2015，20（08）：132-134.

[3]張云.機場行李分揀系統(tǒng)行李輸送線行李跟蹤控制算法研究[D].中國民航大學，2012.

[4]陳靜，劉玉坤.機場行李處理系統(tǒng)輸入建模對仿真的影響[J].計算機工程與應用，2016，52（07）：229-235.