航站楼行李处理系统的优化设计与研究

孙大伟

（山东省机场管理集团烟台国际机场有限公司，山东烟台 264006）

0 引言

随着区域经济的发展迅猛，人们的出行需求不断扩大，各大机场旅客吞吐量随之提升，促进了机场运行模式的改革[1]。2018 年，中国铁路总公司与民用航空局正式签署推进空铁联运的战略合作协议，从而催生了航站楼这一机场运行模式。航站楼作为一种高效的机场运行模式目前在国内广泛运用，可以实现旅游值机、行李托运等航空功能的前置，有效提升航空资源的配置水平[2]。行李托运是航站楼的核心功能之一，为了进一步提升航站楼服务水平，需要配置高效率行李处理系统，为游客出行提供更多便利[3]。

1 航站楼行李处理系统的主要模式

BHS（Baggage Handling System，行李处理系统）可分为始发、终到、中转与早到4 种，涵盖了行李处理的全部流程，在功能上可以分为托运、分拣、早到存储与进港提取等，通常采用皮带传输及或高速行李系统进行行李输送。两种输送方式各有优缺点，前者输送速度较慢，仅有0.8 m/min，而且无法进行分拣，需要为其配置分拣机，但优势在于造价相对更低，适用于短距离输送场景。而后者输送速度较快，为10 m/min，然而造价非常高，适用于长距离输送场景。通常，航站楼行李处理系统的布置模式有3 种：

（1）集中模式（图1）。当航站楼与其指廊共同构成整体时，行李处理系统集中部署在航站楼主体上，并完成所有行李处理功能，由拖车将出港行李从分拣大厅运输到机坪。集中模式下，可采用皮带输送机或高速行李系统进行行李输送。

图1 集中布置模式

（2）分散模式。行李处理系统分布在航站楼主体与指廊，航站楼主体主要负责行李的托运与进港提取等功能，而指廊则作为主楼微型卫星厅，负责行李分拣与早到功能，由拖车将出港行李从指廊运输到机坪。分散模式下，行李输送属于远距离输送场景，因此多采用高速行李系统进行行李输送（图2）。

图2 分散布置模式

（3）混合模式。混合模式与分散模式具有一定相似性，均将指廊作为主楼微型卫星厅，并负责行李分拣与早到功能。而航站楼主楼除了具备行李的托运与进港提取等功能以外，同时保留了分拣功能，此时指廊与航站楼主楼可以互为应急备份，同样由拖车将出港行李从指廊运输到机坪。混合模式的行李输送方式与分散模式相同，适宜采用高速行李系统进行行李输送（图3）。

图3 混合布置模式

2 航站楼行李处理系统优化方案

2.1 流程设计

本研究优化的行李处理系统流程，包含始发行李处理、进港行李处理和早到行李处理3 个主要内容。

首先，开展始发行李处理工作。旅客行李在办理完成托运后，会通过ICS（Industrial Control Systems，工业控制系统）从航站楼主楼运输到出港航班所在的指廊中，行李处理工作人员会将指廊行李逐一分拣到相应的转盘上。航站楼的ICS 系统会根据旅客行李到达时间和存储要求进行分别存放，并根据旅客航班信息和相应的到达时间进行存储管理，在旅客达到目的后行李会通过ICS 系统自动转入分拣系统，之后会转运至出港转盘供旅客提取行李。

其次，开展进港行李处理工作。进港行李处理中需要根据旅客行程要求分为中转行李和终到行李。行李处理工作人员会及时将进港行李转运至航站楼相应的指廊位置，由指廊行李房人员负责行李的卸载与检查，并将行李转运至ICS 系统中，经系统识别后可将旅客行李分为中转行李和终到行李。旅客到达后按照行李类别，行李处理系统会自动将旅客的终到行李从指廊运输到航站楼主楼，并转送到进港提取转盘中。旅客的中转行李会暂时存放在指廊的指定位置，在经系统识别后会送到出港航班所在位置，在旅客到达目的地后会自动分拣至出港转盘。

最后，开展早到行李处理工作。对于航站楼主楼中的旅客早到行李需要及时进行存储管理。一方面可以将早到行李存储在主楼，对于始发早到行李和中转早到行李存储应及时录入系统，在航班旅客航班到达后，应通过存储系统对比识别将行李放出，并通过系统从主楼转运至出港航班提取转盘。这种早到行李处理方式可有效节省指廊空间，但会导致航站楼主楼的行李流量增加，增大行李处理系统工作压力。另一方面，可将早到行李分散存储于相应的指廊位置、直接进入指廊存储系统中，系统会根据旅客的航班到达时间将行李放出，并在识别分拣后运送到出港航班转盘。这种方法能够在短时间内完成旅客行李存储，且合理性更高，但对航站楼指廊的空间要求较高。

2.2 处理能力计算

本次航站楼行李处理系统处理的能力计算，综合了旅客吞吐量、高峰期每小时行李流量、机场快线接驳流量和发车次数等相关影响因素。其高峰期实际的每小时行李处理流量计算需参考一般情况下的行李处理系数，其中国内为0.65 件/人、国际为1.05 件/人。由此可确定，高峰期每小时行李流量为：国内行李处理量：每小时旅客吞吐量×0.65；国际行李处理量：每小时旅客吞吐量×1.05。

假定航站楼行李处理集装箱的装载数量设定为A件，其装载流量设定为B，则可计算出流量为：B=高峰期每小时国内行李处理量/A+高峰期每小时国际行李处理量/A。高峰期航站楼每小时集装箱数量为P。由此可基本推算出航站楼行李处理量的实际情况，计算可得出实际高峰期每小时行李处理系统处理量K=PA。

此外，航站楼行李处理能力还与行李运送时间有直接关系，因此需要对行李运送时间进行准确计算。其计算方法如下：

其中，t1为航站楼向行李处理运输系统的运行时间；2/n 为机场快线接驳发车间隔，其中航站楼集装箱的装载时间为130 s；t2为运输车辆的运行时间；t3为机场侧行李输送到系统接口的实际时间；t4为行李系统处理运输的实际时间。

2.3 行李处理系统功能实现

行李处理系统的功能实现，依赖于以下四大系统：

（1）航站楼侧自动化处理系统（图4）。航站楼需要根据规模与旅客吞吐量设置专门用于储存空箱的区域，当列车驶入到城市航站楼后，行李信息管理系统进行空箱调度，按照需求的空箱量集中传输到行李装载区，装载后号装入到列车上，并运输到机场的行李车厢。这一流程中均需要借助航站楼侧自动化处理系统实现自动化处理，在识别到列车进入以后发出空箱调度指令，确保及时将空箱运输到行李装载区，由人工进行装载。这一环节同样需要自动化处理系统根据空箱数量合理配置人员与机械设备。

图4 航站楼侧自动化处理系统

（2）机场快线自动化处理系统。该系统主要负责集装箱的装卸载与运输。航站楼之间的列车线路、车站配线与列车对数等需要满足行李装载量与值机功能需求，所有列车均挂行李车厢，以提高行李装载量。该系统在计算行李处理量时，需要考虑列车的间隔发车时间与运行时间。集装箱的卸载采用智能移载机器人进行运输，利用PLC 程序进行控制，并为机器人配置可用于识别集装箱位置的光眼开关，机器人将集装箱运输到滚筒输送机，实现全流程自动化处理。

（3）行李信息管理系统。航站楼间的行李处理系统间采用VPN（Virtual Private Network，虚拟专用网络）进行通信，以保障数据传输的高效性与安全性，行李信息管理系统采用独立建设方式。行李信息管理系统可以BHS 系统设备，同时还需要对接与协调外部相关系统的信息接口，从而保证信息管理全环节的信息数据交换与存储。另外，外部相关接口增加了机场快线自动化处理系统、航站楼侧自动化处理系统以及机场行李信息管理系统等。

（4）行李全程跟踪系统。该系统采用RFID（Radio Frequency Identification，无线射频识别）技术进行行李全程跟踪。在各环节均有配置RFID 识别设备，并在所有行李箱上贴上RFID 电子标签，每个标签具有唯一性，可通过识别标签获取该行李对应信息。RFID识别设备在识别到RFID 电子标签后，将对应的行李信息直接存储到行李全程跟踪系统机场端控制中心，机场端控制中心通过大数据技术与人工智能技术等对行李信息进行分类处理，识别出分拣不正确或装载未完成等异常行李，并发出报警信息。工作人员在接收到报警信息后，第一时间进行处理，避免耽误旅客时间。

3 结束语

当前航站楼的行李处理系统以混合式与分散式为主，对航站楼主楼的要求较低，且具有较高的灵活性，可有效缩减旅客从行李值机到行李运输之间的时间。本文充分考虑了实际运输与存储中的流程科学性与合理性，兼顾存储空间的要求，并通过行李处理系统处理能力计算分析，结合行李处理功能需求，对系统进行优化设计与改造。在科学的行李处理流程指导下，机场航站楼可大大提升行李处理效率，搭配航站楼侧自动化处理系统、机场快线自动化处理系统、行李信息管理系统和行李全程跟踪系统，可在满足高效、快速处理等要求同时，推动行李处理系统的智能化与自动化建设。