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中枢机场DCV行李处理系统的应用与思考

2020-02-02廖剑涛岳凤发胡丹丹

电子技术与软件工程 2020年16期
关键词:白云机场值机行李

廖剑涛 岳凤发 胡丹丹

(1.广东省机场集团管理有限公司工程建设指挥部 广东省兴宁市 510470 2.中国民航大学机器人研究所 天津市 300300)

随着国内外民航事业的蓬勃发展,机场建设规模也日益扩大。基于DCV 系统具有传输速度高,小车与行李采用了一对一的绑定,跟踪准确率达100%等优点,使得DCV 系统在民航机场行李处理系统[1-3]的应用过程中逐渐得到了广泛的认可和支持。

现阶段,主要的DCV 行李系统供应商有Vanderlande(荷兰)、Beumer(德国)、Crisplant(已被伯曼收购)、西门子和英国Logan(昆船逻根)等。国际上民用机场的DCV 系统均是由以上几个公司提供的。如:伯曼提供了阿布扎比机场行李系统、新加坡机场T4 等;范德兰德提供了伊斯坦布尔、阿姆斯特丹、希斯罗机场T4 等;西门子提供了迪拜国际机场、法兰克福机场T1 和T2、马德里机场T4、戴高乐国际机场、吉隆坡国际机场、仁川机场等;

部分机场在不断的扩建中,分别采用了不同公司的系统,如正在实施的香港机场扩建,西门子和范德兰德分别拿了不同的订单;也有在同一项目中DCV 系统的控制与机械分别由不同厂家完成,如:慕尼黑机场T2 采用的托盘系统,西门子为行李系统总承包供应商,负责整体项目的建设,提供了所有控制和IT 软硬件,但DCV 机械部分是由Crisplant 分包完成的。

1 白云机场T2行李系统概况

白云机场T2 行李系统[4]是国内民航机场首次采用DCV 技术实现行李分拣处理全流程应用的案例。与传统的行李系统不同,系统共安装DCV 高速输送机约18KM,皮带输送机约14KM,可实现每小时10456 件出发行李、4946 件中转行李以及7921 件到达行李的处理能力。同时,设置了4000 个可随机存储的早到行李货架,对早到行李实现全自动的准确定位及便捷的存取。

图1:西门子DCV 机械结构图

图2:白云机场T2 行李系统线路图

图3:DCV 寻址示意图

如图1所示,系统采用西门子高速托盘DCV,其主要机械结构特点是DCV 托盘由其下面的两条齿形皮带带动,并由中间轨道进行引导。托盘底部的两个导轮安装在轨道上,行李托盘的最高运动速度可以达到10m/s。由于线路复杂,在统筹考虑运输安全及系统运行效率的因素下行李托盘的速度最终选择了2.5m/s。

如图2所示,旅客在三层值机柜台交运行李,安检及联检查验合格的行李在值机岛北侧开包间内通过皮带输送机送往二层。在二层通过钢平台将行李输送线架空安装在天花内。行李在这里通过装载站,由皮带输送机将行李导入至DCV 托盘上。DCV 托盘带着行李通过二层的预分拣线路进入位于航站楼北侧首层行李分拣大厅内的主分拣环线。为保证系统冗余,国内、国际分别设置两个分拣环线。每个环线都能去往任意目的地离港转盘。DCV 托盘在完成分拣倾翻后,将进入空车回收线上的托盘堆垛机临时存储。接到系统指令后,堆垛机中的DCV 托盘自动释放并通过空车线送往对应装载站进行行李装载任务。在分拣大厅北侧,国内、国际区分别设置了两组各2000 个存储位的货架式早到行李存储系统。特殊情况下国内、国际行李存储系统可相互共享存储资源。早到行李按随机分配的原则储存到货架内的存储位。行李存储系统除了提供早到行李存储功能以外,同时也兼备作为第二级的空托盘缓存。

白云机场T2 行李系统国内、国际各设置26 个行李自助托运柜台。通过两站式流程,自助值机设备和自动化行李交运设备完全替代了传统托运行李值机流程。

2 系统优势评价

行李处理系统的后台中转能力是制约航空公司中转业务发展的一个重要条件。作为一个枢纽机场,航空公司也在加快中转航班航路的开辟贯通,同时着力挖掘机场硬件设施的潜力,在提升后台行李中转量的同时保证航班正点率,提升服务质量。

转场前南方航空公司在T1 航站楼行李日均中转量约为11000件。受到硬件设备的制约,为满足海关、安检的监管要求,需要采用离线安检或人工将行李运送至始发值机柜台的方式处理中转行李。需要大量人工操作干预,中转延误率为4‰左右。南方航空公司转场至T2 后,中转行李均采用行李系统进行分拣处理,既保证了海关及安检的监管需求,也减轻了人力的投入。

2.1 DCV自动寻址功能提升系统运行可靠性

与传统的行李处理系统相比,为实现DCV 自动规避障碍点的自动寻址功能,在系统冗余线路的分流点前均设置了通告点,系统可针对当前系统故障或线路拥堵等情况对小车路由进行动态调整。如图3所示,当小车由HE017 行至MY021 通告点时,系统会将当前系统故障点与该小车路由表进行比对,若故障点对路由没有影响,小车将继续按原路由前进;若在原有路由上有故障或拥堵发生,系统将更新小车路由表,小车可在下一个分流点改变路由。

2.2 RFID的应用将大大提升行李跟踪率

白云机场T2 行李系统的RFID[5]建设是全方位的。值机岛始发行李通过收集线进入开包间处均设置了RFID 读取装置。在旅客行李交运时,安检机判读数据与行李条码绑定。行李在收集线的输送过程中除常规跟踪手段外,经过RFID 读取装置时可再次判断行李是否需要开包检查。即便常规跟踪手段失效,仍可保证安检和海关拒绝的行李下线的可靠性。同时,始发或中转行李在进入分拣环线前即便出现跟踪丢失,也可以由后续的RFID 读取装置正确读取,完成正常的分拣程序。减少由于跟踪丢失导致行李被送至人工编码站重编码的过程,减轻人工处理的工作量,缩短行李在系统上的停留时间。

由于航空公司仅在中转预布控的行李采用了RFID 标签,始发行李、一般中转行李现仍采用光学扫码,如图4所示,9月、10月份的追踪率保持在99.91%左右,暂时仍未把RFID 的优点发挥出来。

在建设过程中遇到的问题:T2 行李系统选用从可研、初设、设计、招标、施工直到交付使用等各阶段历经了10 个年头,由于国内民航事业和地方经济的高速发展,国家相关法律法规的进一步完善等原因,期间建筑规模、构型、内部功能设置、流程、设备选型等等,发生了多次调整和修改,最终白云机场T2 已建成投产的这套行李系统。

3 DCV系统方案总结及改进

3.1 从系统角度优化布局,利于系统布置

与传统行李系统相比,白云机场T2 行李系统[6]从系统的角度上,合理设计各个设备的空间布局,对于合理利用空间,提高空间利用率和工作环境具有十分重要的作用。此外,此次DCV 系统的实际应用对提升安装人员的经验具有重要意义。

3.1.1 增加设备夹层,提升办公环境

与传统行李系统相比,DCV 系统在建筑设计中可考虑设置专用的行李系统夹层,为控制航站楼整体的建筑面积增加,可考虑将夹层空间控制在2 米以内。在结构梁上预留消防喷淋、消防报警、照明系统等管道的预留孔,可相应控制净空高度来满足行李系统使用要求。其余机电设备及管线布置在夹层下,可大大减少行李设备与机电管线的交叉。同时,行李夹层内设备维护通道的空间能够得到保证。行李输送及装载的噪音也可以得到有效控制,不会影响到办公或公共区域。

3.1.2 装载站布局合理性

装载站作为皮带输送机与DCV 输送机的接口,在系统中担负着非常重要的角色。行李在装载站是否能够成功且正常的装载对DCV 后续的正常输送起着关键作用。

始发输送线路的装载站均设置在二层夹层内,净空不高,且部分输送线还有交叠,导致各装载站之间很难互通,给装载站的维护操作带来不便。可考虑将装载站统一设置在分拣厅内,通过钢平台将所有装载站连接在一起,这样便于维护,在需要复位操作时也可非常方便的到达。

3.1.3 部分工艺设备布局可以进一步优化

与传统行李系统相比,DCV 系统可增加行李在系统上的排队缓冲功能,提升皮带输送机的利用率,在设备故障状态下可以缓解行李堵包至值机区的压力。

3.2 提升施工人员经验

虽然北京T3 也曾部份使用DCV 输送机进行分段输送,并于2008年投产,但国内施工人员对DCV 系统的安装经验依然非常欠缺,导致光电感应模块安装出现了大量的返工情况。白云机场T2行李系统是国内首个全DCV 系统的行李分拣应用案例,在借鉴北京DCV 系统的基础上,白云机场T2 全DCV 系统的应用对安装人员对分合流输送机上的驱动轮以及从动轮的安装高度等技术细节经验的提升具有重要意义。

3.3 系统测试经验总结

由于行李系统与机、弱电设备及管线均处于同一空间中,交叉施工非常严重。行李系统进入调试期,机、弱电施工仍然处在安装的高峰期,给行李系统调试的安全带来极大隐患,影响系统的行业验收。

由于DCV 系统比传统行李分拣系统具有更大的灵活性,这就造成更大的调试及测试难度。各种应用场景都应当在测试阶段全部进行实际真包测试并要有足够的测试量,以排除隐藏在系统深处的程序BUG,才能保证在投产后,面对各种复杂的实际运行情况时,减少系统出现崩溃的几率。

4 结论

行李系统作为机场运营的核心系统其运行能力是衡量机场保障能力的重要指标,行李系统的安全、稳定性能直接影响着机场服务品质。在行李系统建设中除了引进国际上成熟的、具有先进性的行李系统外,也要充分总结建设以及运营的经验。将建设为了运营这一理念落到实处。

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