城市航站楼的行李处理系统的设计研究

唐青，杨力，王晓余，张心怡，庞文凯

（中国民用航空局第二研究所民航成都物流技术有限公司，四川 成都 6114000）

随着民航业的发展，机场的服务水平和质量在不断提升。城市航站楼（City Air Terminal，简称CAT）作为一种新型的机场运行模式，近年已成为热门项目，目前已陆续在北京、上海、苏州等城市投入建设。城市航站楼是机场航空服务向城市地区的延伸，可实现城市与机场的衔接，实现机场旅客分流，缓解机场客流量大的压力，同时配置的票务、值机、行李托运、海关、商务等功能又可为旅客提供轻便快捷的出行体验。

不同于城市航站楼的其他业务，行李托运是实现旅客轻便出行，分散机场航站楼值机客流量的关键。行李在城市航站楼经过收集、自动处理，运输至机场。行李处理系统提供国内、国际、VIP旅客托运行李和超规及早到行李服务。行李处理系统实现城市航站楼与机场航站楼行李输送的连接。在城市航站楼建立早到行李存续等功能，可为旅客出行提供更多便利，为寸土寸金的航站楼提供足够的空间。城市航站楼到机场航站楼之间通常建设有快速通道，如与轨道交通联运，应用快速交通实现行李的自动快速运输。

1 研究目的

就现状而言，城市航站楼的行李系统设计研究没有机场航站楼的行李系统设计研究完善。机场航站楼的行李系统设计早已形成规划设计体系，国内外多家设计院都已具备完善的行李系统设计流程和方案。而城市航站楼的项目这几年才在国内兴起，对于城市航站楼的行李系统设计还缺乏成熟的理论支持，没形成真正的设计体系，若只是依照传统机场航站楼行李系统的原则设计，容易忽略城市航站楼行李系统的特性，造成功能缺失、运转低效等问题。因此，深入研究城市航站楼行李系统的设计方案，可补充这一部分的空缺。城市航站楼行李系统的基本功能包括办理托运、安检、集中开包、早到存储、自动运输等，其中实现行李在城市航站楼与机场航站楼之间的快速运输是保证行李系统正常运行的关键，是为客户提供优质服务的保证。本文应用基于轨道交通的机场快线实现快速运输，因此本文的行李系统分为城市航站楼端、基于轨道交通的机场快线端、机场航站楼端三部分，合理规划设计各部分的功能和流程，形成层次结构分明的行李系统。城市航站楼，机场快线，机场航站楼之间行李处理系统的协调将采用行李信息管理系统实现，进行信息交互，数据统一管理。另外，同时采用全程跟踪系统，实时监控行李，对异常行李进行报警。

2 城市航站楼行李处理系统全线流程处理能力计算

在进行行李系统规划设计前，需先确认行李系统处理能力。不同于传统的机场航站楼行李系统处理能力分析，除了要考虑旅客吞吐量、高峰小时行李流量等参数外，还需要考虑与机场快线接驳相关的集装箱流量、发车次数等参数。

2.1 实际高峰小时系统行李处理量

一般情况行李系数为，国内：0.65件/人，高峰时期值机旅客，国际：1.05件/人，高峰时期值机旅客。高峰小时行李流量为：

高峰小时国内行李处理量K1：K1=L1×0.65；

高峰小时国外行李处理量K2：K2=L2×1.05；

每个集装箱装载行李数量K3：a件；

集装箱流量m：m=K1/a+K2/a,取整。单位为箱/每小时；

发车次数为趟/每小时；

每趟高峰小时集装箱数量为p：p=m/n，取整。单位为箱/每趟。

从上面的计算可以推出，城市航站楼的行李处理量的影响因素相比传统机场航站楼，还多了发车次数。

实际高峰小时系统行李处理量K4大于理论值K1+K2，因此K4=p×a。

2.2 行李输送时间

城市航站楼在为旅客带来便捷服务时，也对行李输送时间提出了需求。行李最长运行时间（小时）为：

其中，t1为城市航站楼行李输送系统的运行时间；2/n为列车发车间隔；130s为集装箱装载时间；

t2为列车运行时间；t3为机场侧实箱输送到行李系统接口的时间；t4为机场行李系统输送时间。同时，截柜时间将大于等于行李最长运行时间。

3 城市航站楼行李处理系统实现功能

城市航站楼站可实现办理值机手续、托运行李。机场快线收集在城市航站楼托运的行李，将行李自动处理、输送至机场航站楼行李系统。因此，行李系统具备以下功能：值机、托运行李服务；行李安检；早到行李存储；行李自动分拣；行李自动传输；全程行李信息跟踪；行李信息管理。

4 行李处理流程

行李托运在城市航站楼将完成值机安检的行李输送至机场快线的专用行李车厢，再由列车将行李运送到机场航站楼，最后通过预留的行李系统接口，将行李输入机场的行李系统，完成最后的输送环节。行李处理全线流程，如图1所示。

图1 全线行李处理流程示意图

从功能需求方面着手分析，可得出结论，行李托运服务需要解决三个环节的行李处理方案，即城市航站楼、机场快线、机场航站楼。其中，城市航站楼可以处理行李托运、行李安检、分拣、早到存储、行李装载、集装箱运输等流程；机场快线负责行李输送；机场航站楼通过预留接口将行李运输到原有系统。三个位置间的行李传输可以通过标准的集装箱作为载体，以保证各个环节间的通用性和行李在列车上运输的稳定性，以及在短时间内迅速装卸载。

4.1 城市航站楼侧

城市航站楼作为机场功能的外延，在航空服务中将完成机场航站楼的业务需求。城市航站楼的行李托运手续、行李安检和处理过程达到机场要求。其中，行李自助托运、行李安检、行李运输、行李分拣、早到行李处理同机场航站楼现有行李处理系统的模式一致。行李装载的方式与航站楼的处理方式不同，统一装入集装箱运输。

当列车从机场到达城市航站楼时，掏出行李车厢内的空箱，根据城市航站楼的规模和行李处理量的不同，可设置专门的空箱存储区，或者缓存输送线，由行李信息管理系统调度空箱传输至行李装载处。当列车从城市航站楼出发到机场时，将装有行李的实箱运输到行李车厢。

在城市航站楼侧的行李处理流程，如图2所示，1层为公路交通到达的旅客设置值机岛和开包间；在B1层为方便轨道交通到达的旅客也设置值机岛和开包间。

图2 城航楼侧行李处理系统剖面示意图

从行李托运到行李装箱前，均可通过当前机场航站楼行李处理系统的成熟技术与方案来实现自动化处理。在行李装箱处，机场普遍通过人工来装载，在城市航站楼侧，行李将被装载于统一规格尺寸的集装箱内，可用机械臂自动抓取来实现自动化。

4.2 机场快线端

机场快线端负责处理集装箱的装卸载和运输。集装箱在三个环节间流通示意如图3。

图3 集装箱运行示意图

机场快线的集装箱处理模式，结合轨道交通的运行模式。

城市航站楼到机场航站楼的列车线路、车站配线和列车对数的设置需满足客流需求和值机功能需求。列车分为挂行李车和不挂行李车两种，可以选择两种间隔运行，也可以选择每列车都挂行李车厢运行。对于行李处理系统来说，在计算行李处理量时，只需考虑挂行李车的对数；在计算行李运行时间时，考虑挂行李车厢的间隔发车时间和列车运行时间。

集装箱的装卸载可以通过动力滚筒输送机来实现自动输送，也可以通过智能移载机器人AMR来运输（图4）。在快线列车的专用行李车厢内布置一列滚筒输送机，通过光眼开关检测集装箱的位置，采用PLC程序自动控制集装箱的存储，利用AMR机器人将集装箱输送至滚筒输送机上，实现全过程自动化处理。

图4 智能移载机器人AMR示意图

4.3 机场航站楼侧

在机场航站楼侧，行李实箱卸载到机场航站楼指定的区域，再由专人提取行李，将行李放置到机场行李系统预留接口上，空箱将放到行李车厢。处理的流程如图5所示。

图5 机场航站楼侧行李处理系统剖面示意图

4.4 行李信息管理系统

城市航站楼行李系统和机场航站楼行李系统之间的通信采用传统专网—端到端的物理链路和VPN虚拟专网。传统专网的建设费用较高，而VPN虚拟专网多应用于政府机构、企事业单位总部与分支机构内部联网(Intranet-VPN)。

城市航站楼的民航专业弱电系统有两种方案，一种为顺延，一种为独立建设。同样，行李信息管理系统也有两种方案：顺延和独立建设。对于行李系统的信息管理系统来说，不仅需要对城航楼的BHS设备进行控制和管理，也需要对接和协调外部其他相关系统的信息接口，保证能正确的交换数据。其中，外部相关接口增加两项，一项为机场快线运营系统和机场行李信息管理系统。

4.5 行李全程跟踪系统

行李全程跟踪系统依托无线射频识别（RFID）技术，在“值机、安检、分拣、早到存储、装车/箱、离港运输、装机、卸机、到港运输、中转、到达、提取”等节点部署识别设备，识别和采集的行李信息将存储在行李全程跟踪系统机场端，机场端如同一个“智能大脑”将繁杂的数据汇集并分类整理，对异常行李（如分拣不正确、装载未完成等）进行报警提示，通知工作人员及时处置，可提高行李装运准确率，减少行李错装、漏装情况的发生。

在城市航站楼建设全程跟踪系统，增加两个节点：装箱和掏箱。在行李装箱时，对行李信息进行采集；集装箱到达机场后，掏箱行李进入机场行李系统，并收集行李信息。

5 结语

本文基于城市航站楼与机场快线结合，实现行李处理系统全流程的设计。首先，提出合理的方法计算行李系统的处理能力，确保资源的高效利用。引入行李系数、高峰小时行李流量、每个集装箱装载行李数量、发车次数等参数，进行行李系统处理能力设计。然后，从功能需求方面着手分析，设计行李处理系统的具体流程，全线流程由城市航站楼端、基于轨道交通的机场快线端、机场航站楼端三部分组成，城市航站楼为前端，实现值机、安检、开包、早到存储、行李输送；机场快线端配置专用行李车厢，由列车将行李运送到机场航站楼端；机场航站楼端实现行李卸载，从后台接口进入机场航站楼行李处理系统。最后，完成行李自动分拣。同时，引入行李全程跟踪系统、行李信息管理系统、智能移载机器人AMR辅助行李处理全流程实现信息化、自动化。

城市航站楼的行李处理系统是一套大型的集成系统，根据功能和需求不同，规划设计将有所不同。随着未来交通体系的发展，旅客对出行服务品质的要求不断提升。新设备新技术是未来设计规划的必然发展趋势。后续研究将结合新技术和新设备对行李系统设计理论进行完善。