问题

一个大型国际机场的行李系统由哪些部分组成?又是如何工作的呢?

回答
作为一个在国际机场繁忙运作的“中枢神经系统”,行李处理系统(Baggage Handling System,简称BHS)绝不是简单的一堆传送带。它是一个集机械、电子、软件、通信以及大量人力于一体的复杂工程,确保着您託運的每一件行李都能在茫茫人海中找到自己的归宿,最终被送上正确的航班。

要理解它的运作,我们得把它拆解成几个关键的组成部分,然后看看它们是如何协同工作的。

行李处理系统的主要组成部分:

1. 托盘车(Baggage Carts/Dollies): 这是行李的“搬运工”,只不过不是人力推着走。这些是坚固的金属框架车,可以容纳多件行李,有些还带轮子方便在地面上移动。它们在机场的各个区域之间穿梭,将行李从一个处理节点运送到下一个。

2. 传送带系统(Conveyor Belt Systems): 这是BHS的“血脉”。密如蛛网的传送带网络遍布整个机场,连接着值机柜台、安检区、分拣中心、装卸区乃至最终的航班停靠位。它们有不同的类型:
高速传送带: 用于快速将行李从值机区运往安检区或初步分拣。
低速传送带: 常用于行李在分拣区的精细转运,方便工作人员或机器人进行操作。
链式传送带: 有时用于搬运较重的物品或在特定区域提供更稳定的移动。
滚筒传送带: 在一些需要平稳过渡或堆叠的区域会用到。

3. 分拣系统(Baggage Sorting Systems): 这是BHS的“大脑和神经末梢”。一旦行李通过安检,就需要被精确地送到与其航班相对应的目的地。这里通常涉及:
自动识别设备:
条形码扫描器(Barcode Scanners): 读取行李牌上的条形码,这是最基础也最普遍的识别方式。
RFID读写器(RFID Readers/Writers):读取行李上粘贴的RFID标签,这是一种更先进的无线识别技术,速度更快,读取更准确,并且可以批量读取。
图像识别系统(Image Recognition Systems):利用摄像头和先进的算法识别行李上的信息,甚至可以识别行李的特征,用于辅助判断。
机械分拣设备:
推杆式分拣机(Pusher Sorters): 传送带旁边的机械臂或“推子”,会将行李推送到正确的岔道。
倾斜式分拣机(Tilttray Sorters): 一种更复杂的设备,行李被放置在可以倾斜的托盘上,然后托盘会根据指令倾斜,将行李滑入指定的通道。
交叉带分拣机(Crossbelt Sorters): 传送带本身由独立的、可移动的带式单元组成,这些单元可以根据指令横向移动并将行李推送到正确的出口。
高速分拣系统(Highspeed Sorters): 如Bagsort、Scanlog等品牌,它们速度极快,能够处理海量行李。

4. 中转行李处理区(Transfer Baggage Handling Area): 对于需要换乘航班的旅客来说,他们的行李也需要从一架飞机上卸下,经过BHS的处理,然后重新装载到另一架飞机上。这个区域的传送带和分拣系统需要能够识别出“中转”行李,并将其引导到专门的中转处理流程中。

5. 行李装载区(Baggage Loading Areas): 这是BHS的“终点站”,行李在这里会被装载到机场的集装器(ULDs,Unit Load Devices)中。ULDs是为飞机设计的标准集装箱,可以将多件行李打包在一起,方便快速装卸。
ULD装载点: 传送带会将行李送达特定的ULD装载点。
装载机(Bag Loaders): 机场地面服务人员会使用专门的装载设备,将传送带上的行李有序地放入ULD中。

6. 控制系统(Control System): 这是BHS的“大脑”,负责协调和管理整个系统的运作。它由先进的软件和硬件组成:
行李追踪软件(Baggage Tracking Software): 实时追踪每一件行李的位置、状态以及目的地。
指令调度系统(Command and Dispatch Systems): 根据航班信息和行李的条形码/RFID信息,向分拣设备发出指令,引导行李去往正确的方向。
传感器和检测设备: 遍布系统各处,用于监测行李的位置、速度、是否有堆积等情况。
通信网络: 连接各个设备和控制中心,确保信息流畅传递。

7. 安检设备集成(Security Screening Integration): BHS与安检设备紧密相连。行李在通过安检机(X光机、CT机)后,会直接进入BHS的传送带,并根据安检结果被分类处理:
放行: 直接进入后续分拣。
需要人工复检: 被引导到指定区域,由安检人员进行人工检查。

BHS是如何工作的?

让我们以一名旅客的视角,来看看BHS的完整工作流程:

第一阶段:值机与安检

1. 旅客办理值机手续: 在值机柜台,航空公司的工作人员会为旅客办理登机手续,并为托运行李贴上带有条形码(或提前植入RFID标签)的行李牌。这个行李牌是行李在整个BHS中独一无二的“身份证”。
2. 行李进入BHS: 工作人员将行李放置在值机柜台后的传送带上。
3. 初步识别与安检: 行李通过传送带首先被送往安检区域。在这里,各种安检设备会对行李进行扫描和检查。如果行李通过了安检,其信息(如航班号、旅客信息)就会被BHS的控制系统记录下来。如果需要复检,行李会被临时分流到人工检查区域。

第二阶段:分拣与转运

4. 信息读取与分拣指令下达: 一旦行李通过安检,它就会在传送带上依次经过条形码扫描器或RFID读写器。这些设备会读取行李的识别信息,并将数据发送给BHS的中央控制系统。
5. “大脑”的决策: 控制系统根据读取到的信息,比对航班信息和行李的最终目的地,然后立刻计算出行李需要通过哪些传送带和分拣设备才能到达装载区。
6. 精确导向: 控制系统向沿途的机械分拣设备(如推杆、倾斜托盘、交叉带)发出指令。例如,当行李到达一个交叉路口时,控制系统会激活特定的分拣单元,将其准确地推送到通往正确航班装载区的传送带上。
7. 高速传输: 行李在传送带上高速移动,穿梭于机场的各个角落,有时甚至需要经过地下通道或高架桥。整个过程通常是全自动的,但也有一些关键节点会有人工进行监控和干预。
8. 中转行李的处理: 如果是中转旅客的行李,识别系统会将其标记为“中转行李”。在到达卸载区后,中转行李会被重新送入BHS,并根据其新的航班信息进行重新分拣和转运。

第三阶段:装载与离港

9. 到达装载区: 行李最终会通过传送带被送到其所属航班的装载区域。
10. 装入ULD: 地面服务人员会根据传送带送来的行李,将其有序地装入对应的飞机集装器(ULD)。这个过程可能还是由人工为主,但也正在引入一些自动化设备来辅助装载。
11. 装机: 装满行李的ULD会被装载到飞机下方的货舱中,准备起飞。

一些细节和注意事项:

冗余与备份: 考虑到一旦BHS出现故障将导致巨大的航班延误和混乱,大型机场的BHS通常设计有冗余系统。这意味着关键设备会有备用,或者系统可以在部分故障的情况下继续运行,但效率会降低。
高峰期挑战: 在高峰时段,BHS的负荷会非常重。系统的设计和管理需要能够应对这种情况,保证行李的顺畅流通。
人工智能的应用: 近年来,人工智能和机器学习技术也在逐渐融入BHS,用于优化分拣路径、预测设备故障、甚至识别异常行李。
人工监控与维护: 尽管自动化程度很高,但BHS仍然需要大量的人工进行监控、维护和在突发情况下的干预。例如,处理被卡住的行李、处理安检不合格的行李等。
软件的复杂性: 管理整个BHS的软件系统是极其复杂的。它需要处理海量的数据,确保高精度的实时指令下达,并与航空公司、机场运营、安检系统等多个部门的数据进行交互。
物理环境的挑战: 机场环境复杂,有大量的交叉点、坡度、温度变化等。BHS的设计需要考虑这些因素,确保设备的稳定运行。

总而言之,一个大型国际机场的行李处理系统,是一个融合了尖端技术和精细工程的巨型机器。它的每一次顺畅运作,都离不开背后无数个电子元件的精确响应、软件算法的巧妙计算,以及大量工作人员的辛勤付出。下次当你把行李託运出去时,不妨想象一下它在你脚下看不见的“地下王国”里,正进行着一场精密而高效的旅行。

网友意见

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正如纪录片天空之城中所说,作为旅客,我们对行李系统的认识仅限于值机时将行李进行交运和到港时在行李提取厅提取行李,其背后那个完整的行李处理系统的复杂程度,远远超乎我们想象。

因为航空器的设计是客货舱分离的,将人及其行李分成了三个部分:旅客、随身行李、托运行李。

旅客及其随身行李进入客舱,而托运行李则经过行李系统处理后进入货舱。

用一张简图来描述完整的流程是这样子的:


同样的,到达是个逆向的过程:


当行李被认定是安全的,行李就进入了后场,根据机场航站楼规模大小的不同,离港行李系统的复杂性和采用的主流技术也不相同,简单地来说可以分为三个大类。

在IATA(机场开发手册)中,将行李分为三种类别。

第一类称为A类行李处理系统,高峰小时行李流量预计为≤999件/小时。也就是一般的小型支线机场,以国内某小型支线机场为例:

我们看到,托运行李交运后,会统一送往一个收集带上,这个输送机通过一个90°转弯输送机接一条输送机将行李输送至后场的离港行李转盘上,而行李分拣则是由行李工人用手持设备进行扫码分拣,在这里,值机员给你的行李贴的标签就发挥作用了。行李标签就相当于你的登机牌,它会通过编码的形式记录行李的归属人、出发和目的地机场代码等必要信息,通过行李工人的手持扫码设备就可以将其识别。也就是我们俗称的“人工分拣”。

当行李由人工完成分拣后,行李就会被装运到行李拖车上,虽然机场还算是一个比较高大上的地方,但是遗憾的是,行李的最后一公里运输只能由行李拖车来完成。

而小型支线机场的到港行李就更加简单了,我们前面说过,到港行李因为不需要分拣这个环节(飞机已经区分了行李的来向),只需要给行李指定一个到港的提取转盘就可以了。行李由拖车运输到到港行李后场,将行李搬运到转盘上,你就可以在提取厅提取你的行李了。我们在上图中右侧看到的“T”形设备就是小机场常用的到港转盘了。

第二类称为B类型行李处理系统,一般定义为高峰小时行李量在1000件~4999件/小时之间。也就是中型和一般大型机场的规模。

在IATA的建议中,这类机场应该考虑自动分拣系统,优先选择托盘式分拣机,可以酌情选择I型DCV系统。

当我们选择托盘式分拣机时,一个行李完整的离港过程就是我们之前的那张示意图了。

行李在办理交运安检安全后,由输送机向后场输送,从剖面示意上我们可以看到,不同于小型机场,大中型机场行李传输存在跨楼层输送和多线路输送的问题了,所以在输送机的类型上,除了之前用到水平输送机和转弯机外,还需要增加斜向输送机、水平或垂直分流器等专门设备,在行李输送到后场注入托盘分拣机环路之前,通常还需要在出入口安放一个扫码站,用来为分拣机分拣提供行李信息。托盘分拣机就是一个闭合的环路,它的工作任务就是将来自不同值机岛的行李分拣到航班对应的转盘上。

当行李走到对应的转盘时,分拣机的托盘就会倾翻将行李导入转盘的注入口,行李的分拣工作就完成啦。

孟买新机场的行李系统三维模型

IAIA定义的C类行李处理系统,是高峰小时流量≥5000件/小时。建议使用托盘分拣机或者II型DCV系统。

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