行李托盘处理系统在机场行李系统中的应用研究

严亚琦

摘要：行李托盘处理系统（BTS）属于IATA规范中描述的DCV（目的地车辆）系统类别。它以“双窄带驱动方式”的输送机为载体。它是一种综合行李处理系统，将各种不规则旅客的行李装载在托盘上，并使用“托盘”作为标准“载具”，通过闭环输送机系统进行运输。采用RFID射频识别技术进行100%行李处理跟踪、分拣。

关键词：行李托盘处理系统;机场行李系统;应用分析研究

随着近几年社会的快速发展，我国的民航规模正在逐步扩大，为我国的交通流提供了非常重要的支撑，但目前在交通和民航机场的行李货物量都非常大，基于此，机场行李运输效率及相关服务的效率非常重要，在行李运输过程中合理使用自动行李分拣系统，提高机场的自动化服务水平，可以有效减少机场的劳动力，使行李运输的效率更高。鉴于目前行李自动分拣系统使用了多项技术，有必要进一步掌握相关系统的工作原理，以便更好地解决容易出现的问题，提高行李自动分拣系统的稳定性。

1行李分拣系统概述

行李分拣系统可用于行李的自动识别和分拣。主要服务对象是机场旅客。它可以分拣乘客的行李并将其运送到相应的航班。由于旅客乘坐的航班不同，国内航班和国外航班的托运行李检查需要不同的检查站。旅客行李应贴上标签，并通过传送带运输。行李引导系统将行李引导至托盘分拣机。然后可以自动读取行李上的条形码。当前的扫描设备可以从六个方向识别行李上的电子标签或条形码。

2控制系统规划与设计

行李托盘处理系统控制系统的规划设计应采用“分层+高度模块化”的设计理念，以便于后期控制系统的扩展和升级。大型集散控制系统是行李处理托盘系统各子系统之间的有机连接桥梁，包括多个检测单元、执行单元、驱动单元、PLC控制单元和总线网络系统、计算机监控系统等，灵活可靠的硬件和软件模块。以适应各子系统的不同特点控制要求和管理要求。一方面，底层设备控制系统可以向上行监控系统发送现场行李处理信息和接收控制信息;另一方面，上层监控系统可向下发布系统控制信息，现场采集各种数据进行综合处理，确保行李处理托盘系统高效、快速、安全、可靠运行。

3提前到达行李存放模式选择

根据不同的机场土建条件和用户系统要求，早到行李存储规划设计有三种存储模式：“输送机通道”、“堆垛机+行李架”和“穿梭车+行李架”。通常，“堆垛机+行李架”和“穿梭机+行李架”模式用于处理3000件以上的早到行李存储。“输送机通道”存储模式继续采用传统行李处理系统的早到行李存储概念，采用多个输送机通道，单个进入行李存储或存储模式只能根据航班时区进行逻辑分组存储，空间利用率一般为50%～85%。

“堆垛机+行李架”存储模式的“随机存取”物流仓库存储技术，通过配置行李在通道尽头的巷道固定平台上以放置空托盘/早到行李，堆垛机在巷道中的货架之间，通过捡拾装置水平、垂直移动执行捡拾动作，将托盘/早到行李组合存放在货架上或从货架上取出;这种存储模式可以在任何时间独立检索任何行李，无需循环，空间利用率超过97%。“穿梭车+行李架”存储模式是应用垂直和水平运输分离技术，“升降机+穿梭车”替代堆垛机，升降机输送穿梭车垂直进出各存储层，穿梭车穿梭在某一存储层内，以提供更可靠的冗余功能，这种存储模式比“堆垛机+行李架”模式具有更好的可靠性。

4密集型行李存储

4.1自动行李仓库设计

搁板的末端设计有垂直升降机，用于在垂直方向上承载托盘。每两排行李架构成一条道路，每层道路配备一辆穿梭车，完成托盘的水平搬运。穿梭机和垂直升降机共同工作，以进入所有行李舱。在不同巷道的两排行李架之间设计了维修路径。维修路径为安全区，无机械操作。每两层都有一条维护通道，机场工作人员可以通过该通道进入行李仓库进行手动盘点，并在系统故障时手动存放行李。穿梭机服务区和垂直升降机服务区最终通过维修通道到达。

自动化行李仓库的布局特点有以下五个方面：一是多架穿梭机和垂直升降机同时工作，有效保证了仓库的吞吐量;第二，传统的立体堆垛机没有使用天轨和地轨，满足大多数建筑条件;三是行李架布局分散，易于进行区域化扩展，有效提高了行李分拣大厅的空间利用率;第四，每层货架采用一个穿梭机，整个系统具有较高冗余性、可靠性;第五，设置有维护路径，以便在穿梭机和垂直升降机无法确保系统的高可靠性而发生故障时，仍然可以手动存储行李。

4.2行李包装流程

托盘由输送机发送至行李装载站，输送机上安装的RFID读取器读取托盘上RFID标签中存储的托盘编号。读取成功后，托盘处于就绪状态。当行李通过带式输送机到达装载站时，自动条形码阅读器（或条形码扫描仪，AutomaticAgreeder，ATR）将读取行李上的条形码。读取条形码后，系统将自动为行李分配一个就绪托盘。PLC可编程逻辑控制器为了控制行李进入托盘、端板的过程，带有RFID读写装置的控制系统将行李条码、目的地等信息放入托盘的RFID标签中，同时，托盘号和行李条形码信息被发送到仓库外壳元件系统（WMS）。WMS将行李条形码绑定到托盘编号，并根据离港系统（BaggageSourceMessage，BSM）的行李源信息在数据库中建立完整的行李输送、处理记录。

4.3行李存放程序

4.3.1行李仓储。装载结束时，WMS为要存储的托盘分配一个可用空间。分配原则包括以下三个方面：一是将同一航班的行李均匀存放在整个立体仓库内，避免同一航班的所有行李存放在同一车道或同一楼层。分配原则是减少垂直升降机和穿梭车故障时手动行李处理的工作量。第二，出站路径最短，为确保行李架上行李传输地整体平衡，尽量在离行李收集转盘最近的一侧存放;三是尽量低液位储存，便于在穿梭车故障时人工处理。WMS分配托盘空间以生成任务，并将其发送到WarehouseControlSystem（WCS）。WCS收到任务后，将任务分解为输送机控制部分和穿梭車系统控制部分（包括垂直升降和穿梭车）。WCS将任务发送至输送机的PLC，PLC控制托盘至垂直升降装载端口;WMS将再次检查垂直升降和穿梭系统是否存在故障，如果有，修改可到达的目标行李位置，并将任务发送给WCS;WCS控制垂直升降机和穿梭机，将托盘运送到目标位置进行存放。

4.3.2行李出库。WMS可在行李架中找到以下三种可实时出库的行李：一是收集转盘即将搬运至拖车的行李;二是供旅客领取的行李;三是传输过程存在问题的行李。WMS为符合条件的行李生成出站任务并将其发送给WCS。WCS收到任务后，将任务分解为穿梭机系统控制部分（包括垂直升降和穿梭机）和输送机控制部分。WCS任务将发送到PLC的穿梭车系统，如果行李传输过程出现故障，则向监控和数据采集（SupervisoryControl AndDataAcquisition，SCADA）系统发送警报，提示人为干预处理故障;否则，穿梭机系统控制托盘进入输送机，行李重新进入行李分拣系统，传输至故障区域人工取出处理。

5结论

与其他行李处理系统相比，行李托盘处理系统具有许多优势，符合先进、成熟、可扩展的机场行李处理系统的产品特点，极大地扩展了行李处理系统的范围。目前，行李托盘处理系统已应用于北京首都国际机场、广州白云国际机场、迪拜国际机场等国内外机场项目。

参考文献

[1]赵玲.托盘式分拣机控制系统研究与实现[D].昆明理工大学，2013.

[2]罗俊斌，谢军华.机场行李高速传输处理系统的选择比较研究[J].物流技术与应用，2015，20（08）：132-134.

[3]张云.机场行李分拣系统行李输送线行李跟踪控制算法研究[D].中国民航大学，2012.

[4]陈静，刘玉坤.机场行李处理系统输入建模对仿真的影响[J].计算机工程与应用，2016，52（07）：229-235.