机场行李图片可视化辅助人工分拣方法探讨

苏武

（昆明长水国际机场，云南 昆明 650200）

0 引言

自2006年以来，全球民航旅客量每年平均增长约5%，2017年，全球民航旅客人数达到了约40亿人次。每年全球各地大约会扫描检查30亿件行李，但民航业内的行李运输服务质量一直被外界诟病，旅客投诉量一直居高不下。根据我国民航局每月公布的《航空运输消费者投诉》统计数据显示，旅客对行李方面的投诉量仅次于航班、票务、退款，高居第四位。行李方面的投诉主要集中于行李运输过程中的错运、漏运等，以及行李未能和旅客同时进港而造成影响后续行程等问题。

依托昆明长水国际机场可视化辅助人工分拣方法的应用及探讨，笔者对机场行李分拣法现状进行了调查，对可视化辅助人工分拣方法进行了阐述。行李图片可视化辅助人工分拣方法可缩短行李在集装转盘上的运行时间，提高行李处理效率，减少由于行李处理而导致的航班延误，确保为航空公司、旅客提供高质量的服务。

1 背景

目前昆明长水国际机场为提高服务质量，值机柜台处离港航班起飞前5小时就开始办理行李托运手续。托运后进入行李处理系统的行李经自动托盘分拣机后送达集装转盘，随后，物流行李搬运人员需要弯腰通过人工肉眼识别到达集装转盘的行李上粘贴的标签，并依据标签上的离港航班号码进行分拣；如果是自己负责分拣的离港航班则搬运至为该航班分配的拖板车，如果不是自己负责分拣的离港航班则让该行李继续留在转盘上。

每个物流行李搬运人员在每天高峰期需要同时负责至少3架次离港航班行李的人工分拣，因此需长时间从事人工分拣、搬运行李的单一重复工作，同时，人员素质参差不齐，这样使得分拣工作效率低、强度大、分拣差错率高。

长水机场共计配置8个离港集装转盘，值机区每天从早4:30开始接收办理值机行李托运，随后，托运成功后的离港行李进入上述8个离港集装转盘。每天8个离港集装转盘需接收超过500个离港航班、多于3万件的行李，每个离港航班自开放值机起至截载接收该航班的行李超过4个小时，每个集装转盘在高峰时段都存在多个离港航班行李混合堆叠摆放等待分拣的情况，给物流行李搬运人员的人工分拣加大了难度。

长水机场现有集装转盘旁设立的航班信息LED显示设备仅显示分配到该转盘的离港航班号码及起飞时间，物流行李搬运人员不能通过LED设备显示的内容对人工分拣完成的行李与值机接收的托运行李数量进行实时核对，极易因行李分拣不及时而造成航班延误，特别是因行李标签无法识别被送到弃包转盘。

目前每天仍有20～30件行李被装载到错误的拖板车或未能被及时分拣到拖板车导致迟交；对于旅客投诉的行李破损，因为没有行李托运时的图像，航空公司只能赔付。因此，为提升服务质量，改善上述情况势在必行。

2 可视化辅助人工分拣方法

为解决长水机场集装转盘行李堆叠影响人工分拣的问题，可配置可视化辅助人工分拣的设备，包含集装转盘上加装行李标签识别定位设备、显示器及辅助分拣控制器，具体说明如下。

（1）在值机柜台托运行李时采集行李外形图片，并与行李标签及其所属航班数据进行绑定存储，上述图片及其相关数据均发送至行李辅助分拣控制器。托运行李图片同时可为后续行李破损的索赔提供原始图像凭据。

（2）在离港集装转盘行李注入口下游安装行李标签识别定位装置，当行李通过李标签识别定位装置时，该装置行李标签数据及其位置数据传递至行李辅助分拣控制器，行李辅助分拣控制器依据识别定位装置给出的行李标签位置，同时结合集装转盘的转动速度，通过跟踪算法实时追踪行李标签在集装转盘的实时位置。

（3）集装转盘外围的人工分拣操作面依据拖板车尺寸划出独立分拣区域并安装一块显示器，每个分拣区域分配唯一的离港航班并对应一个拖板车；集装转盘辅助分拣控制器实时计算更新行李标签在集装转盘的位置数据，依据标签位置数据控制显示器同步显示进入该分拣区域预分配离港航班所属行李图片；这样，物流行李搬运人员无需弯腰也无需查看行李标签，通过观看显示器就可以一目了然地知道需要拣选的行李外形。这样，物流行李搬运人员就可以远距离知道该行李是否是自己负责分拣航班的行李，避免了无效的走动减轻了工作强度，提升了分拣效率。从而使物流行李搬运人员从不断弯腰查看行李标签查找行李的重复工作中解脱出来，如图1所示。

图1 集装转盘可视化辅助人工分拣效果图

3 行李标签激光识别定位技术

可视化辅助人工分拣方案的关键在于行李标签的自动识别定位。目前行李处理系统常用的行李标签识别定位设备是基于激光识别定位技术的激光扫描设备，激光扫描设备识别到行李标签条码后可直接输出条码数据及条码位置数据，由于其自身光学读取的特性存在一定缺陷，导致识别率下降，说明如下。

（1）行李表面反射率低于13%（如黑色的行李箱等），激光条码扫描设备会因为无法对焦导致读取失败，为了获取更高识别率及准确的数据，需要增加多个激光条码扫描设备聚焦不同景深来提升识别率，导致识别设备的总体成本将增加。

（2）由于行李条码标签的载体是纸张，在行李输送过程中其标签极易被折叠、污染、遮盖，均可能造成条码无法被自动识别，同时行李装筐后受遮挡条码、条码打印质量等因素影响，也将导致行李标签的条码识别率不高。

（3）转盘下方没有激光扫描设备的安装位置，无法实现对行李标签条码全方位的识别，同时集装转盘上行李堆叠摆放将导致遮挡行李标签，最终导致条码识别率的大幅降低，实测结果为识别率不足70%。

综上所述，单纯使用激光识别技术对集装转盘行李的标签条形码识别，即对集装转盘行李标签进行自动识别将是不适用的，将降低辅助人工分拣的效率。

4 RFID识别定位技术

射频识别技术（R F I D，r a d i o f r e q u e n c y identification）通过无线电信号识别RFID标签，且无需在识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。在被RFID标签覆盖的情况下，RFID能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质，并能够进行穿透性通信。而激光扫描设备必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下，才可以识别条码，即“可见才可识别”[1]。

值机柜台处超高频RFID打印机打印含有RFIF芯片的行李标签，并与行李捆绑进入行李处理系统，行李通过RFID识别通道，RFID读写器发出UHF信号（能量）给行李标签内RFID芯片，能量在RFID芯片内转化为标签的电源，读写器发送Rssi、Doppler、Phase数据给集装转盘辅助分拣控制器进行计算处理，并将标签数据与行李精确匹配。

RFID定位技术利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据，可在堆叠的行李中穿透以实现对行李标签的识别和定位，在几毫秒内得到厘米级定位精度的位置数据，且传输范围大、成本较低，是最适合集装转盘的行李标签识别定位设备。

RFID识别定位设备配合辅助分拣控制器可控制显示器中行李图片的显示，实现辅助人工分拣的目的。

5 RFID识别定位技术与原有行李标签激光识别定位技术对比

辅助人工分拣系统的关键在于行李标签的自动识别定位，目前行李处理系统常用的行李标签识别定位技术是基于激光识别定位技术的激光扫描设备。通过激光扫描设备识别到行李标签条码后直接输出条码数据及条码位置数据，而由于光学读取的特性存在一定缺陷会导致识别率下降，主要有：

（1）激光条码扫描设备会因为行李表面反射率低于13%（如黑色的行李箱）无法对焦导致读取失败，为了识别率达到更高，需要增加多个激光条码扫描设备从而导致识别设备的成本将增加；

（2）行李条码标签的载体是纸张，在行李输送过程中极易被折叠、污染、遮盖，导致条码无法被自动识别，同时因为行李装筐后存在遮挡条码、条码打印质量等因素，也将导致行李标签的条码识别率不高；

（3）行李传送带下方没有激光扫描设备的安装位置，无法实现对行李标签条码进行360°全方位的识别，另外，集装转盘上行李堆叠摆放将导致行李标签被遮挡，导致条码无法识别。

而射频识别技术通过无线电信号识别RFID标签，在RFID标签被覆盖的情况下，也能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质，无需在识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触[2]。RFID定位技术利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据，可在堆叠的行李中穿透实现行李标签识别和定位，在几毫秒内得到厘米级定位精度的位置数据，且传输范围大、成本较低，是最适合集装转盘的行李标签识别定位设备。RFID识别定位设备配合辅助分拣控制器可控制显示器中行李图片的显示，实现辅助人工分拣的目的。

可以看出，搭配有RFID识别定位技术[3]的辅助人工分拣系统，通过RFID识别和定位排序算法，可缩短行李在集装转盘上的运行时间，行李将被及时搬运至正确拖板车，同时可以通过虚拟工位的方式，集中显示行李及航班的有用信息，极大地降低了行李分拣工人的工作强度，提升了工作效率；减少由于行李处理而导致的航班延误，确保为航空公司、旅客提供高质量的服务。

6 结语

通过行李图片辅助人工分拣的方法已在昆明、上海、青岛等机场的集装转盘开始使用，可帮助物流行李搬运人员快速定位自己负责拣选的离港航班行李，将行李正确拣选并装载到其所属行李拖板车。可缩短行李在集装转盘上的运行时间，行李将被及时搬运至正确拖板车；行李在集装转盘上停留时间越短即集装转盘的利用率越高，可增加在线行李缓存，提高行李处理效率，减少由于行李处理而导致的航班延误，确保为航空公司、旅客提供高质量的服务。