機場行李圖片可視化輔助人工分揀方法探討

蘇武

（昆明長水國際機場，云南 昆明 650200）

0 引言

自2006年以來，全球民航旅客量每年平均增長約5%，2017年，全球民航旅客人數達到了約40億人次。每年全球各地大約會掃描檢查30億件行李，但民航業內的行李運輸服務質量一直被外界詬病，旅客投訴量一直居高不下。根據我國民航局每月公布的《航空運輸消費者投訴》統計數據顯示，旅客對行李方面的投訴量僅次于航班、票務、退款，高居第四位。行李方面的投訴主要集中于行李運輸過程中的錯運、漏運等，以及行李未能和旅客同時進港而造成影響后續行程等問題。

依托昆明長水國際機場可視化輔助人工分揀方法的應用及探討，筆者對機場行李分揀法現狀進行了調查，對可視化輔助人工分揀方法進行了闡述。行李圖片可視化輔助人工分揀方法可縮短行李在集裝轉盤上的運行時間，提高行李處理效率，減少由于行李處理而導致的航班延誤，確保為航空公司、旅客提供高質量的服務。

1 背景

目前昆明長水國際機場為提高服務質量，值機柜臺處離港航班起飛前5小時就開始辦理行李托運手續。托運后進入行李處理系統的行李經自動托盤分揀機后送達集裝轉盤，隨后，物流行李搬運人員需要彎腰通過人工肉眼識別到達集裝轉盤的行李上粘貼的標簽，并依據標簽上的離港航班號碼進行分揀；如果是自己負責分揀的離港航班則搬運至為該航班分配的拖板車，如果不是自己負責分揀的離港航班則讓該行李繼續留在轉盤上。

每個物流行李搬運人員在每天高峰期需要同時負責至少3架次離港航班行李的人工分揀，因此需長時間從事人工分揀、搬運行李的單一重復工作，同時，人員素質參差不齊，這樣使得分揀工作效率低、強度大、分揀差錯率高。

長水機場共計配置8個離港集裝轉盤，值機區每天從早4:30開始接收辦理值機行李托運，隨后，托運成功后的離港行李進入上述8個離港集裝轉盤。每天8個離港集裝轉盤需接收超過500個離港航班、多于3萬件的行李，每個離港航班自開放值機起至截載接收該航班的行李超過4個小時，每個集裝轉盤在高峰時段都存在多個離港航班行李混合堆疊擺放等待分揀的情況，給物流行李搬運人員的人工分揀加大了難度。

長水機場現有集裝轉盤旁設立的航班信息LED顯示設備僅顯示分配到該轉盤的離港航班號碼及起飛時間，物流行李搬運人員不能通過LED設備顯示的內容對人工分揀完成的行李與值機接收的托運行李數量進行實時核對，極易因行李分揀不及時而造成航班延誤，特別是因行李標簽無法識別被送到棄包轉盤。

目前每天仍有20～30件行李被裝載到錯誤的拖板車或未能被及時分揀到拖板車導致遲交；對于旅客投訴的行李破損，因為沒有行李托運時的圖像，航空公司只能賠付。因此，為提升服務質量，改善上述情況勢在必行。

2 可視化輔助人工分揀方法

為解決長水機場集裝轉盤行李堆疊影響人工分揀的問題，可配置可視化輔助人工分揀的設備，包含集裝轉盤上加裝行李標簽識別定位設備、顯示器及輔助分揀控制器，具體說明如下。

（1）在值機柜臺托運行李時采集行李外形圖片，并與行李標簽及其所屬航班數據進行綁定存儲，上述圖片及其相關數據均發送至行李輔助分揀控制器。托運行李圖片同時可為后續行李破損的索賠提供原始圖像憑據。

（2）在離港集裝轉盤行李注入口下游安裝行李標簽識別定位裝置，當行李通過李標簽識別定位裝置時，該裝置行李標簽數據及其位置數據傳遞至行李輔助分揀控制器，行李輔助分揀控制器依據識別定位裝置給出的行李標簽位置，同時結合集裝轉盤的轉動速度，通過跟蹤算法實時追蹤行李標簽在集裝轉盤的實時位置。

（3）集裝轉盤外圍的人工分揀操作面依據拖板車尺寸劃出獨立分揀區域并安裝一塊顯示器，每個分揀區域分配唯一的離港航班并對應一個拖板車；集裝轉盤輔助分揀控制器實時計算更新行李標簽在集裝轉盤的位置數據，依據標簽位置數據控制顯示器同步顯示進入該分揀區域預分配離港航班所屬行李圖片；這樣，物流行李搬運人員無需彎腰也無需查看行李標簽，通過觀看顯示器就可以一目了然地知道需要揀選的行李外形。這樣，物流行李搬運人員就可以遠距離知道該行李是否是自己負責分揀航班的行李，避免了無效的走動減輕了工作強度，提升了分揀效率。從而使物流行李搬運人員從不斷彎腰查看行李標簽查找行李的重復工作中解脫出來，如圖1所示。

圖1 集裝轉盤可視化輔助人工分揀效果圖

3 行李標簽激光識別定位技術

可視化輔助人工分揀方案的關鍵在于行李標簽的自動識別定位。目前行李處理系統常用的行李標簽識別定位設備是基于激光識別定位技術的激光掃描設備，激光掃描設備識別到行李標簽條碼后可直接輸出條碼數據及條碼位置數據，由于其自身光學讀取的特性存在一定缺陷，導致識別率下降，說明如下。

（1）行李表面反射率低于13%（如黑色的行李箱等），激光條碼掃描設備會因為無法對焦導致讀取失敗，為了獲取更高識別率及準確的數據，需要增加多個激光條碼掃描設備聚焦不同景深來提升識別率，導致識別設備的總體成本將增加。

（2）由于行李條碼標簽的載體是紙張，在行李輸送過程中其標簽極易被折疊、污染、遮蓋，均可能造成條碼無法被自動識別，同時行李裝筐后受遮擋條碼、條碼打印質量等因素影響，也將導致行李標簽的條碼識別率不高。

（3）轉盤下方沒有激光掃描設備的安裝位置，無法實現對行李標簽條碼全方位的識別，同時集裝轉盤上行李堆疊擺放將導致遮擋行李標簽，最終導致條碼識別率的大幅降低，實測結果為識別率不足70%。

綜上所述，單純使用激光識別技術對集裝轉盤行李的標簽條形碼識別，即對集裝轉盤行李標簽進行自動識別將是不適用的，將降低輔助人工分揀的效率。

4 RFID識別定位技術

射頻識別技術（R F I D，r a d i o f r e q u e n c y identification）通過無線電信號識別RFID標簽，且無需在識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸。在被RFID標簽覆蓋的情況下，RFID能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質，并能夠進行穿透性通信。而激光掃描設備必須在近距離而且沒有物體阻擋的情況下，才可以識別條碼，即“可見才可識別”[1]。

值機柜臺處超高頻RFID打印機打印含有RFIF芯片的行李標簽，并與行李捆綁進入行李處理系統，行李通過RFID識別通道，RFID讀寫器發出UHF信號（能量）給行李標簽內RFID芯片，能量在RFID芯片內轉化為標簽的電源，讀寫器發送Rssi、Doppler、Phase數據給集裝轉盤輔助分揀控制器進行計算處理，并將標簽數據與行李精確匹配。

RFID定位技術利用射頻方式進行非接觸式雙向通信交換數據，可在堆疊的行李中穿透以實現對行李標簽的識別和定位，在幾毫秒內得到厘米級定位精度的位置數據，且傳輸范圍大、成本較低，是最適合集裝轉盤的行李標簽識別定位設備。

RFID識別定位設備配合輔助分揀控制器可控制顯示器中行李圖片的顯示，實現輔助人工分揀的目的。

5 RFID識別定位技術與原有行李標簽激光識別定位技術對比

輔助人工分揀系統的關鍵在于行李標簽的自動識別定位，目前行李處理系統常用的行李標簽識別定位技術是基于激光識別定位技術的激光掃描設備。通過激光掃描設備識別到行李標簽條碼后直接輸出條碼數據及條碼位置數據，而由于光學讀取的特性存在一定缺陷會導致識別率下降，主要有：

（1）激光條碼掃描設備會因為行李表面反射率低于13%（如黑色的行李箱）無法對焦導致讀取失敗，為了識別率達到更高，需要增加多個激光條碼掃描設備從而導致識別設備的成本將增加；

（2）行李條碼標簽的載體是紙張，在行李輸送過程中極易被折疊、污染、遮蓋，導致條碼無法被自動識別，同時因為行李裝筐后存在遮擋條碼、條碼打印質量等因素，也將導致行李標簽的條碼識別率不高；

（3）行李傳送帶下方沒有激光掃描設備的安裝位置，無法實現對行李標簽條碼進行360°全方位的識別，另外，集裝轉盤上行李堆疊擺放將導致行李標簽被遮擋，導致條碼無法識別。

而射頻識別技術通過無線電信號識別RFID標簽，在RFID標簽被覆蓋的情況下，也能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質，無需在識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸[2]。RFID定位技術利用射頻方式進行非接觸式雙向通信交換數據，可在堆疊的行李中穿透實現行李標簽識別和定位，在幾毫秒內得到厘米級定位精度的位置數據，且傳輸范圍大、成本較低，是最適合集裝轉盤的行李標簽識別定位設備。RFID識別定位設備配合輔助分揀控制器可控制顯示器中行李圖片的顯示，實現輔助人工分揀的目的。

可以看出，搭配有RFID識別定位技術[3]的輔助人工分揀系統，通過RFID識別和定位排序算法，可縮短行李在集裝轉盤上的運行時間，行李將被及時搬運至正確拖板車，同時可以通過虛擬工位的方式，集中顯示行李及航班的有用信息，極大地降低了行李分揀工人的工作強度，提升了工作效率；減少由于行李處理而導致的航班延誤，確保為航空公司、旅客提供高質量的服務。

6 結語

通過行李圖片輔助人工分揀的方法已在昆明、上海、青島等機場的集裝轉盤開始使用，可幫助物流行李搬運人員快速定位自己負責揀選的離港航班行李，將行李正確揀選并裝載到其所屬行李拖板車?？煽s短行李在集裝轉盤上的運行時間，行李將被及時搬運至正確拖板車；行李在集裝轉盤上停留時間越短即集裝轉盤的利用率越高，可增加在線行李緩存，提高行李處理效率，減少由于行李處理而導致的航班延誤，確保為航空公司、旅客提供高質量的服務。