中樞機(jī)場DCV行李處理系統(tǒng)的應(yīng)用與思考

廖劍濤 岳鳳發(fā) 胡丹丹

（1.廣東省機(jī)場集團(tuán)管理有限公司工程建設(shè)指揮部 廣東省興寧市 510470 2.中國民航大學(xué)機(jī)器人研究所 天津市 300300）

隨著國內(nèi)外民航事業(yè)的蓬勃發(fā)展，機(jī)場建設(shè)規(guī)模也日益擴(kuò)大。基于DCV 系統(tǒng)具有傳輸速度高，小車與行李采用了一對(duì)一的綁定，跟蹤準(zhǔn)確率達(dá)100%等優(yōu)點(diǎn)，使得DCV 系統(tǒng)在民航機(jī)場行李處理系統(tǒng)[1-3]的應(yīng)用過程中逐漸得到了廣泛的認(rèn)可和支持。

現(xiàn)階段，主要的DCV 行李系統(tǒng)供應(yīng)商有Vanderlande（荷蘭）、Beumer（德國）、Crisplant（已被伯曼收購）、西門子和英國Logan（昆船邏根）等。國際上民用機(jī)場的DCV 系統(tǒng)均是由以上幾個(gè)公司提供的。如：伯曼提供了阿布扎比機(jī)場行李系統(tǒng)、新加坡機(jī)場T4 等；范德蘭德提供了伊斯坦布爾、阿姆斯特丹、希斯羅機(jī)場T4 等；西門子提供了迪拜國際機(jī)場、法蘭克福機(jī)場T1 和T2、馬德里機(jī)場T4、戴高樂國際機(jī)場、吉隆坡國際機(jī)場、仁川機(jī)場等；

部分機(jī)場在不斷的擴(kuò)建中，分別采用了不同公司的系統(tǒng)，如正在實(shí)施的香港機(jī)場擴(kuò)建，西門子和范德蘭德分別拿了不同的訂單；也有在同一項(xiàng)目中DCV 系統(tǒng)的控制與機(jī)械分別由不同廠家完成，如：慕尼黑機(jī)場T2 采用的托盤系統(tǒng)，西門子為行李系統(tǒng)總承包供應(yīng)商，負(fù)責(zé)整體項(xiàng)目的建設(shè)，提供了所有控制和IT 軟硬件，但DCV 機(jī)械部分是由Crisplant 分包完成的。

1 白云機(jī)場T2行李系統(tǒng)概況

白云機(jī)場T2 行李系統(tǒng)[4]是國內(nèi)民航機(jī)場首次采用DCV 技術(shù)實(shí)現(xiàn)行李分揀處理全流程應(yīng)用的案例。與傳統(tǒng)的行李系統(tǒng)不同，系統(tǒng)共安裝DCV 高速輸送機(jī)約18KM，皮帶輸送機(jī)約14KM，可實(shí)現(xiàn)每小時(shí)10456 件出發(fā)行李、4946 件中轉(zhuǎn)行李以及7921 件到達(dá)行李的處理能力。同時(shí)，設(shè)置了4000 個(gè)可隨機(jī)存儲(chǔ)的早到行李貨架，對(duì)早到行李實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)的準(zhǔn)確定位及便捷的存取。

圖1：西門子DCV 機(jī)械結(jié)構(gòu)圖

圖2：白云機(jī)場T2 行李系統(tǒng)線路圖

圖3：DCV 尋址示意圖

如圖1所示，系統(tǒng)采用西門子高速托盤DCV，其主要機(jī)械結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是DCV 托盤由其下面的兩條齒形皮帶帶動(dòng)，并由中間軌道進(jìn)行引導(dǎo)。托盤底部的兩個(gè)導(dǎo)輪安裝在軌道上，行李托盤的最高運(yùn)動(dòng)速度可以達(dá)到10m/s。由于線路復(fù)雜，在統(tǒng)籌考慮運(yùn)輸安全及系統(tǒng)運(yùn)行效率的因素下行李托盤的速度最終選擇了2.5m/s。

如圖2所示，旅客在三層值機(jī)柜臺(tái)交運(yùn)行李，安檢及聯(lián)檢查驗(yàn)合格的行李在值機(jī)島北側(cè)開包間內(nèi)通過皮帶輸送機(jī)送往二層。在二層通過鋼平臺(tái)將行李輸送線架空安裝在天花內(nèi)。行李在這里通過裝載站，由皮帶輸送機(jī)將行李導(dǎo)入至DCV 托盤上。DCV 托盤帶著行李通過二層的預(yù)分揀線路進(jìn)入位于航站樓北側(cè)首層行李分揀大廳內(nèi)的主分揀環(huán)線。為保證系統(tǒng)冗余，國內(nèi)、國際分別設(shè)置兩個(gè)分揀環(huán)線。每個(gè)環(huán)線都能去往任意目的地離港轉(zhuǎn)盤。DCV 托盤在完成分揀傾翻后，將進(jìn)入空車回收線上的托盤堆垛機(jī)臨時(shí)存儲(chǔ)。接到系統(tǒng)指令后，堆垛機(jī)中的DCV 托盤自動(dòng)釋放并通過空車線送往對(duì)應(yīng)裝載站進(jìn)行行李裝載任務(wù)。在分揀大廳北側(cè)，國內(nèi)、國際區(qū)分別設(shè)置了兩組各2000 個(gè)存儲(chǔ)位的貨架式早到行李存儲(chǔ)系統(tǒng)。特殊情況下國內(nèi)、國際行李存儲(chǔ)系統(tǒng)可相互共享存儲(chǔ)資源。早到行李按隨機(jī)分配的原則儲(chǔ)存到貨架內(nèi)的存儲(chǔ)位。行李存儲(chǔ)系統(tǒng)除了提供早到行李存儲(chǔ)功能以外，同時(shí)也兼?zhèn)渥鳛榈诙?jí)的空托盤緩存。

白云機(jī)場T2 行李系統(tǒng)國內(nèi)、國際各設(shè)置26 個(gè)行李自助托運(yùn)柜臺(tái)。通過兩站式流程，自助值機(jī)設(shè)備和自動(dòng)化行李交運(yùn)設(shè)備完全替代了傳統(tǒng)托運(yùn)行李值機(jī)流程。

2 系統(tǒng)優(yōu)勢評(píng)價(jià)

行李處理系統(tǒng)的后臺(tái)中轉(zhuǎn)能力是制約航空公司中轉(zhuǎn)業(yè)務(wù)發(fā)展的一個(gè)重要條件。作為一個(gè)樞紐機(jī)場，航空公司也在加快中轉(zhuǎn)航班航路的開辟貫通，同時(shí)著力挖掘機(jī)場硬件設(shè)施的潛力，在提升后臺(tái)行李中轉(zhuǎn)量的同時(shí)保證航班正點(diǎn)率，提升服務(wù)質(zhì)量。

轉(zhuǎn)場前南方航空公司在T1 航站樓行李日均中轉(zhuǎn)量約為11000件。受到硬件設(shè)備的制約，為滿足海關(guān)、安檢的監(jiān)管要求，需要采用離線安檢或人工將行李運(yùn)送至始發(fā)值機(jī)柜臺(tái)的方式處理中轉(zhuǎn)行李。需要大量人工操作干預(yù)，中轉(zhuǎn)延誤率為4‰左右。南方航空公司轉(zhuǎn)場至T2 后，中轉(zhuǎn)行李均采用行李系統(tǒng)進(jìn)行分揀處理，既保證了海關(guān)及安檢的監(jiān)管需求，也減輕了人力的投入。

2.1 DCV自動(dòng)尋址功能提升系統(tǒng)運(yùn)行可靠性

與傳統(tǒng)的行李處理系統(tǒng)相比，為實(shí)現(xiàn)DCV 自動(dòng)規(guī)避障礙點(diǎn)的自動(dòng)尋址功能，在系統(tǒng)冗余線路的分流點(diǎn)前均設(shè)置了通告點(diǎn)，系統(tǒng)可針對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)故障或線路擁堵等情況對(duì)小車路由進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。如圖3所示，當(dāng)小車由HE017 行至MY021 通告點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將當(dāng)前系統(tǒng)故障點(diǎn)與該小車路由表進(jìn)行比對(duì)，若故障點(diǎn)對(duì)路由沒有影響，小車將繼續(xù)按原路由前進(jìn)；若在原有路由上有故障或擁堵發(fā)生，系統(tǒng)將更新小車路由表，小車可在下一個(gè)分流點(diǎn)改變路由。

2.2 RFID的應(yīng)用將大大提升行李跟蹤率

白云機(jī)場T2 行李系統(tǒng)的RFID[5]建設(shè)是全方位的。值機(jī)島始發(fā)行李通過收集線進(jìn)入開包間處均設(shè)置了RFID 讀取裝置。在旅客行李交運(yùn)時(shí)，安檢機(jī)判讀數(shù)據(jù)與行李條碼綁定。行李在收集線的輸送過程中除常規(guī)跟蹤手段外，經(jīng)過RFID 讀取裝置時(shí)可再次判斷行李是否需要開包檢查。即便常規(guī)跟蹤手段失效，仍可保證安檢和海關(guān)拒絕的行李下線的可靠性。同時(shí)，始發(fā)或中轉(zhuǎn)行李在進(jìn)入分揀環(huán)線前即便出現(xiàn)跟蹤丟失，也可以由后續(xù)的RFID 讀取裝置正確讀取，完成正常的分揀程序。減少由于跟蹤丟失導(dǎo)致行李被送至人工編碼站重編碼的過程，減輕人工處理的工作量，縮短行李在系統(tǒng)上的停留時(shí)間。

由于航空公司僅在中轉(zhuǎn)預(yù)布控的行李采用了RFID 標(biāo)簽，始發(fā)行李、一般中轉(zhuǎn)行李現(xiàn)仍采用光學(xué)掃碼，如圖4所示，9月、10月份的追蹤率保持在99.91%左右，暫時(shí)仍未把RFID 的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮出來。

在建設(shè)過程中遇到的問題：T2 行李系統(tǒng)選用從可研、初設(shè)、設(shè)計(jì)、招標(biāo)、施工直到交付使用等各階段歷經(jīng)了10 個(gè)年頭，由于國內(nèi)民航事業(yè)和地方經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，國家相關(guān)法律法規(guī)的進(jìn)一步完善等原因，期間建筑規(guī)模、構(gòu)型、內(nèi)部功能設(shè)置、流程、設(shè)備選型等等，發(fā)生了多次調(diào)整和修改，最終白云機(jī)場T2 已建成投產(chǎn)的這套行李系統(tǒng)。

3 DCV系統(tǒng)方案總結(jié)及改進(jìn)

3.1 從系統(tǒng)角度優(yōu)化布局，利于系統(tǒng)布置

與傳統(tǒng)行李系統(tǒng)相比，白云機(jī)場T2 行李系統(tǒng)[6]從系統(tǒng)的角度上，合理設(shè)計(jì)各個(gè)設(shè)備的空間布局，對(duì)于合理利用空間，提高空間利用率和工作環(huán)境具有十分重要的作用。此外，此次DCV 系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用對(duì)提升安裝人員的經(jīng)驗(yàn)具有重要意義。

3.1.1 增加設(shè)備夾層，提升辦公環(huán)境

與傳統(tǒng)行李系統(tǒng)相比，DCV 系統(tǒng)在建筑設(shè)計(jì)中可考慮設(shè)置專用的行李系統(tǒng)夾層，為控制航站樓整體的建筑面積增加，可考慮將夾層空間控制在2 米以內(nèi)。在結(jié)構(gòu)梁上預(yù)留消防噴淋、消防報(bào)警、照明系統(tǒng)等管道的預(yù)留孔，可相應(yīng)控制凈空高度來滿足行李系統(tǒng)使用要求。其余機(jī)電設(shè)備及管線布置在夾層下，可大大減少行李設(shè)備與機(jī)電管線的交叉。同時(shí)，行李?yuàn)A層內(nèi)設(shè)備維護(hù)通道的空間能夠得到保證。行李輸送及裝載的噪音也可以得到有效控制，不會(huì)影響到辦公或公共區(qū)域。

3.1.2 裝載站布局合理性

裝載站作為皮帶輸送機(jī)與DCV 輸送機(jī)的接口，在系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)著非常重要的角色。行李在裝載站是否能夠成功且正常的裝載對(duì)DCV 后續(xù)的正常輸送起著關(guān)鍵作用。

始發(fā)輸送線路的裝載站均設(shè)置在二層夾層內(nèi)，凈空不高，且部分輸送線還有交疊，導(dǎo)致各裝載站之間很難互通，給裝載站的維護(hù)操作帶來不便。可考慮將裝載站統(tǒng)一設(shè)置在分揀廳內(nèi)，通過鋼平臺(tái)將所有裝載站連接在一起，這樣便于維護(hù)，在需要復(fù)位操作時(shí)也可非常方便的到達(dá)。

3.1.3 部分工藝設(shè)備布局可以進(jìn)一步優(yōu)化

與傳統(tǒng)行李系統(tǒng)相比，DCV 系統(tǒng)可增加行李在系統(tǒng)上的排隊(duì)緩沖功能，提升皮帶輸送機(jī)的利用率，在設(shè)備故障狀態(tài)下可以緩解行李堵包至值機(jī)區(qū)的壓力。

3.2 提升施工人員經(jīng)驗(yàn)

雖然北京T3 也曾部份使用DCV 輸送機(jī)進(jìn)行分段輸送，并于2008年投產(chǎn)，但國內(nèi)施工人員對(duì)DCV 系統(tǒng)的安裝經(jīng)驗(yàn)依然非常欠缺，導(dǎo)致光電感應(yīng)模塊安裝出現(xiàn)了大量的返工情況。白云機(jī)場T2行李系統(tǒng)是國內(nèi)首個(gè)全DCV 系統(tǒng)的行李分揀應(yīng)用案例，在借鑒北京DCV 系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，白云機(jī)場T2 全DCV 系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)安裝人員對(duì)分合流輸送機(jī)上的驅(qū)動(dòng)輪以及從動(dòng)輪的安裝高度等技術(shù)細(xì)節(jié)經(jīng)驗(yàn)的提升具有重要意義。

3.3 系統(tǒng)測試經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

由于行李系統(tǒng)與機(jī)、弱電設(shè)備及管線均處于同一空間中，交叉施工非常嚴(yán)重。行李系統(tǒng)進(jìn)入調(diào)試期，機(jī)、弱電施工仍然處在安裝的高峰期，給行李系統(tǒng)調(diào)試的安全帶來極大隱患，影響系統(tǒng)的行業(yè)驗(yàn)收。

由于DCV 系統(tǒng)比傳統(tǒng)行李分揀系統(tǒng)具有更大的靈活性，這就造成更大的調(diào)試及測試難度。各種應(yīng)用場景都應(yīng)當(dāng)在測試階段全部進(jìn)行實(shí)際真包測試并要有足夠的測試量，以排除隱藏在系統(tǒng)深處的程序BUG，才能保證在投產(chǎn)后，面對(duì)各種復(fù)雜的實(shí)際運(yùn)行情況時(shí)，減少系統(tǒng)出現(xiàn)崩潰的幾率。

4 結(jié)論

行李系統(tǒng)作為機(jī)場運(yùn)營的核心系統(tǒng)其運(yùn)行能力是衡量機(jī)場保障能力的重要指標(biāo)，行李系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定性能直接影響著機(jī)場服務(wù)品質(zhì)。在行李系統(tǒng)建設(shè)中除了引進(jìn)國際上成熟的、具有先進(jìn)性的行李系統(tǒng)外，也要充分總結(jié)建設(shè)以及運(yùn)營的經(jīng)驗(yàn)。將建設(shè)為了運(yùn)營這一理念落到實(shí)處。