城市航站樓行李處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析及其應(yīng)用案例

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摘要：城市航站樓是機(jī)場航站樓在城市中心區(qū)的延伸，以實(shí)現(xiàn)機(jī)場在城市中心區(qū)提供的各項(xiàng)航空服務(wù)。行李處理系統(tǒng)作為城市航站樓航空功能的核心部分，除應(yīng)具備機(jī)場航站樓內(nèi)的行李系統(tǒng)基本功能外，還應(yīng)根據(jù)城市航站樓自身及軌道運(yùn)輸載體特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)城市航站樓行李系統(tǒng)特殊功能。本文針對城市航站樓的功能與組成進(jìn)行分析，研究影響城市航站樓行李處理規(guī)模的因素，從行李處理流程、行李處理能力、軌道交通接駁系統(tǒng)等方面提出系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，引入國內(nèi)某城市航站樓的自動(dòng)化行李處理系統(tǒng)作為案例進(jìn)行分析，為未來城市航站樓自動(dòng)化行李處理系統(tǒng)的建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：城市航站樓、行李處理系統(tǒng)、早到行李存儲、集裝箱輸送

作者：李凌波 涂聃娜

中國中元國際工程有限公司

一

引言

城市航站樓（City Airport Terminal）是機(jī)場航站樓在城市中心區(qū)的功能延伸，以實(shí)現(xiàn)機(jī)場在城市中心區(qū)提供的各項(xiàng)航空服務(wù)。城市航站樓作為一種新型城市綜合體，集航空服務(wù)功能、多線換乘的軌道交通車站、交通接駁設(shè)施、綜合物業(yè)發(fā)展于一體，為航空旅客提供一站式服務(wù)。如圖1所示，在城市航站樓內(nèi)旅客可以享受市內(nèi)的一站式購票、值機(jī)、行李托運(yùn)、交通換乘等服務(wù)，在減少機(jī)場航站樓服務(wù)壓力的同時(shí)也為旅客提供了便利。旅客到達(dá)城市航站樓即可馬上釋放雙手，輕松前往機(jī)場或從事其他活動(dòng)。

圖1 城市航站樓示意圖

目前，機(jī)場航站樓行李處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)已經(jīng)相對成熟，但城市航站樓在國內(nèi)尚處發(fā)展階段，北京、上海、廣州、蘇州等城市雖已投入建設(shè)城市航站樓，但其行李處理均采用人工處理模式[1]。自動(dòng)化系統(tǒng)減少人工成本，提高自動(dòng)化程度，提高運(yùn)輸能力，降低出錯(cuò)率，時(shí)間更有保障。因缺乏成熟的理論支持、缺少實(shí)際運(yùn)營數(shù)據(jù)及較復(fù)雜的流程，城市航站樓自動(dòng)化行李處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研究有一定的困難[2]。

二

城市航站樓全線行李處理系統(tǒng)功能及組成

1.系統(tǒng)功能

城市航站樓行李處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)行李托運(yùn)功能，收集旅客托運(yùn)行李，自動(dòng)處理輸送行李。乘客可以選擇在城市航站樓第一時(shí)間辦理值機(jī)和交運(yùn)行李手續(xù)，從而解放雙手，從事其他活動(dòng)享受輕松旅行。城市航站樓行李系統(tǒng)主要功能有：

（1）值機(jī)、行李托運(yùn)

旅客在值機(jī)柜臺辦理值機(jī)登機(jī)手續(xù)，將行李托運(yùn)。

（2）行李收集輸送及安檢

旅客交運(yùn)行李經(jīng)過安檢后，統(tǒng)一收集并向行李房進(jìn)行輸送。

（3）行李裝箱

經(jīng)過安檢、開包檢查確認(rèn)安全的準(zhǔn)時(shí)（Just in Time，JIT）行李，將輸送至行李房裝箱區(qū)裝入集裝箱。

（4）行李集裝箱的運(yùn)輸及裝卸車

行李集裝箱分為行李實(shí)箱和行李空箱，行李實(shí)箱為裝滿行李的集裝箱，行李實(shí)箱通過集裝箱輸送線輸送至站臺邊，等待裝車。行李空箱從機(jī)場返回至城市航站樓，從行李車廂卸車后，通過集裝箱輸送線運(yùn)輸至裝箱區(qū)重復(fù)利用，或運(yùn)輸至空箱儲存區(qū)暫存。

（5）行李空箱暫存

多余的行李空箱將運(yùn)輸至空箱儲存區(qū)暫存。

（6）早到行李儲存

經(jīng)過安檢、開包等檢查確認(rèn)安全，但不需要即刻出發(fā)的行李，將進(jìn)入早到行李儲存系統(tǒng)暫存，待機(jī)場航班開放后，再輸送至裝箱區(qū)裝箱運(yùn)輸。在機(jī)場航站樓中，早到行李有兩大來源：一部分是在離港航班離港時(shí)間之前且早于裝運(yùn)裝置打開時(shí)間完成值機(jī)的始發(fā)旅客，而絕大部分早到行李是因?yàn)橹修D(zhuǎn)旅客產(chǎn)生。城市航站樓不存在中轉(zhuǎn)旅客，因此城市航站樓的早到行李完全來自先于離港航班在裝運(yùn)設(shè)備處打開之前到達(dá)行李處理系統(tǒng)的行李。因此在設(shè)計(jì)城市航站樓早到行李存儲容量時(shí)應(yīng)考慮到城市航站樓的定位以及入駐航空公司的運(yùn)營策略。

（7）超規(guī)行李處理

除標(biāo)準(zhǔn)行李之外，城市航站樓同時(shí)接收旅客托運(yùn)超規(guī)行李，超規(guī)行李在超規(guī)柜臺交運(yùn)后，經(jīng)過安檢、開包等流程，通過大件電梯或提升機(jī)輸送至裝箱區(qū)進(jìn)行裝箱。

（8）信息跟蹤

交運(yùn)行李全程信息跟蹤、行李信息自動(dòng)上傳至機(jī)場端。全程行李跟蹤信息可以實(shí)現(xiàn)旅客實(shí)時(shí)查詢行李信息或海關(guān)全程監(jiān)管的需求。機(jī)場端跟蹤節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集通過射頻識別、激光掃描、光學(xué)圖像掃描等多種技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)，其中射頻識別技術(shù)以其高識別率，配套自動(dòng)化設(shè)備種類齊全等優(yōu)勢，結(jié)合國際國內(nèi)民航發(fā)展現(xiàn)狀，民航局均推薦有條件的機(jī)場、航空公司在行李處理業(yè)務(wù)中應(yīng)優(yōu)先采用RFID射頻識別技術(shù)。在城市航站樓中，應(yīng)與機(jī)場保持一致，采用RFID射頻識別技術(shù)對行李進(jìn)行全流程跟蹤。

2.系統(tǒng)組成

全線行李系統(tǒng)分布于城市航站樓、行李車廂、機(jī)場航站樓三部分。城市航站樓全線行李處理系統(tǒng)主要包含以下子系統(tǒng)：

（1）城市航站樓

①值機(jī)子系統(tǒng)

值機(jī)子系統(tǒng)為機(jī)場航空旅客提供國內(nèi)、國際值機(jī)及行李托運(yùn)業(yè)務(wù)，行李在柜臺經(jīng)過安檢后進(jìn)行收集輸送。值機(jī)子系統(tǒng)包含：值機(jī)柜臺、值機(jī)稱重輸送機(jī)、雙通道X光安檢機(jī)、過渡輸送機(jī)、收集輸送機(jī)。

②行李輸送子系統(tǒng)

旅客在值機(jī)島托運(yùn)的國內(nèi)、國際安全行李，收集后輸送至行李房進(jìn)行下一步處理。普通正常出發(fā)行李輸送至裝箱區(qū)，進(jìn)行裝箱作業(yè)。早到行李需分流輸送至早到行李儲存區(qū)進(jìn)行暫存。

③集裝箱運(yùn)輸子系統(tǒng)

集裝箱運(yùn)輸子系統(tǒng)處理行李實(shí)箱和行李空箱，由行李裝箱、集裝箱運(yùn)輸及空箱儲存三部分組成[3]。

行李裝箱：為保證行李快速裝卸，行李在車廂內(nèi)穩(wěn)定儲存，行李應(yīng)存入集裝箱通過列車運(yùn)輸。城市航站樓設(shè)置裝箱作業(yè)區(qū)，將單件行李裝入集裝箱。

集裝箱運(yùn)輸：集裝箱裝滿后需要運(yùn)輸至站臺，等待裝車。從機(jī)場運(yùn)回的空箱從車廂內(nèi)卸載至站臺后，運(yùn)輸至裝箱區(qū)或空箱儲存區(qū)。

空箱存儲：空箱未收到調(diào)用指令時(shí)，則進(jìn)入空箱儲存區(qū)進(jìn)行儲存、清理。

④早到行李儲存系統(tǒng)

城市航站樓提前接收行李將是城市航站樓吸引旅客的重要方法之一，航站樓行李系統(tǒng)配置國內(nèi)、國際早到行李儲存系統(tǒng)用于儲存國內(nèi)、國際的早到行李。早到系統(tǒng)可全部按航班或時(shí)間段或部分按航班部分按時(shí)間段分配，全天滾動(dòng)使用。

⑤超規(guī)行李子系統(tǒng)

城市航站樓站提供超規(guī)行李托運(yùn)服務(wù)，在專用的超規(guī)值機(jī)柜臺辦理行李托運(yùn)手續(xù)。超規(guī)行李必須經(jīng)過大通道X光安檢機(jī)的安全檢查，安全的超規(guī)行李送至行李房內(nèi)行李裝箱區(qū)進(jìn)行裝箱，超規(guī)行李與普通標(biāo)準(zhǔn)行李一樣，裝入行李集裝箱進(jìn)行運(yùn)輸。

⑥行李空筐回收子系統(tǒng)

值機(jī)柜臺收運(yùn)的軟包行李裝于行李筐內(nèi)運(yùn)輸至裝箱區(qū)，待軟包行李裝箱后，空筐返回至值機(jī)柜臺。

⑦交運(yùn)行李系統(tǒng)

安全檢查對于保障民航飛行安全有舉足輕重的意義。因此，航站樓行李系統(tǒng)設(shè)計(jì)中安檢模式的設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵。設(shè)計(jì)的安檢模式不僅必須滿足民航飛行安全的基本要求，還要兼顧旅客便利性、機(jī)場管理的便利性等要求。

城市航站樓是航站樓在城市中心的前置，城航樓交運(yùn)行李安檢系統(tǒng)也應(yīng)按照航站樓設(shè)計(jì)原則，與機(jī)場航站樓安檢模式保持一致，遵循中國民航行業(yè)的安檢規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。

城市航站樓設(shè)置前置預(yù)安檢，對可疑行李進(jìn)行初級檢查，處理大部分需要開包的可疑行李，減少在機(jī)場開包檢查的數(shù)量，排除大部分開包檢查時(shí)尋找旅客的麻煩。

（2）行李車廂

如圖2所示，列車貫穿于城市航站樓與機(jī)場航站樓之間，設(shè)置一節(jié)專用行李車廂，行李車廂與乘客車廂隔離，行李車廂是全線行李托運(yùn)系統(tǒng)的連接紐帶，完成城市航站樓與機(jī)場航站樓之間行李實(shí)箱、行李空箱的運(yùn)輸[4,5]。

圖2 列車運(yùn)輸方案示意圖

如圖3所示，行李車廂行李系統(tǒng)由集裝箱進(jìn)出車廂部分和集裝箱暫存部分組成：

圖3 行李車廂行李系統(tǒng)示意圖

①行李集裝箱進(jìn)出車廂部分：車廂門口布置集裝箱輸送線及對位擺臂輸送機(jī)，用于集裝箱（行李實(shí)箱、行李空箱）自動(dòng)進(jìn)出車廂。

②行李集裝箱暫存部分：沿著車廂中心線，布置集裝箱輸送機(jī)，以及卡緊設(shè)備，用于集裝箱在行李運(yùn)行過程中的緩存。

（3）機(jī)場航站樓

機(jī)場航站樓行李系統(tǒng)均由集裝箱運(yùn)輸子系統(tǒng)、行李輸送子系統(tǒng)、行李空筐回收子系統(tǒng)、超規(guī)行李子系統(tǒng)組成。

①集裝箱運(yùn)輸子系統(tǒng)

集裝箱運(yùn)輸子系統(tǒng)處理行李實(shí)箱和行李空箱，機(jī)場航站樓的集裝箱運(yùn)輸子系統(tǒng)由集裝箱裝卸、行李掏箱、集裝箱運(yùn)輸及空箱儲存四部分組成。

②行李輸送子系統(tǒng)

單件行李從集裝箱內(nèi)掏出后，放置于行李輸送線上，行李向下游輸送并接受在線安檢，安全行李自動(dòng)輸送并匯入機(jī)場內(nèi)部行李系統(tǒng)。

③行李空筐回收子系統(tǒng)

軟包行李需要裝入行李筐輸送至機(jī)場內(nèi)部行李系統(tǒng)，行李空筐則需要從機(jī)場離港裝卸線回收并返回運(yùn)輸。

④超規(guī)行李子系統(tǒng)

超規(guī)行李從集裝箱內(nèi)掏出后，需要經(jīng)由人工處理，運(yùn)送至機(jī)場航站樓內(nèi)部。

⑤交運(yùn)行李系統(tǒng)

機(jī)場端內(nèi)部設(shè)置后置安檢，保證進(jìn)入機(jī)場航站樓內(nèi)部行李系統(tǒng)的行李絕對安全，確保飛行安全。

三

城市航站樓全線行李處理系統(tǒng)工藝流程

單件出發(fā)行李在城市航站樓值機(jī)柜臺交運(yùn)、安檢、收集、輸送，并裝入集裝箱，行李集裝箱通過軌道交通運(yùn)輸至機(jī)場，行李掏箱后，運(yùn)輸至機(jī)場航站樓行李系統(tǒng)。國內(nèi)、國際行李分開處理，城市航站樓至機(jī)場航站樓全線行李工藝流程如圖4所示。

圖4 城市航站樓至機(jī)場航站樓全線行李工藝流程示意圖

（1）標(biāo)準(zhǔn)行李流程

旅客在值機(jī)柜臺辦理行李交運(yùn)手續(xù)時(shí)，將行李放在稱重/貼標(biāo)簽輸送機(jī)上，辦票員完成行李的稱重、貼標(biāo)簽工作。

稱重/貼標(biāo)簽輸送機(jī)配置規(guī)格檢查裝置，檢查行李尺寸和重量，對于超規(guī)格的行李，稱重/貼標(biāo)簽輸送機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)，退出行李；合格行李進(jìn)入X光安檢機(jī)接受安全檢查。

經(jīng)過安全檢查的行李被輸送到過渡輸送機(jī)，此時(shí)系統(tǒng)向收集輸送機(jī)預(yù)訂窗口，當(dāng)預(yù)定的窗口到達(dá)后，行李自動(dòng)輸送到收集輸送機(jī)上。

分揀模式采用直通模式進(jìn)行分揀。分揀的行李對象是：離港行李、早到行李。根據(jù)行李識別所讀取的行李信息，對行李進(jìn)行分揀，分揀的目的地：裝箱區(qū)、人工編碼站，早到存儲系統(tǒng)。對于無法識別的行李，由有關(guān)人員對此類行李進(jìn)行專門的人工處理。

（2）超規(guī)行李流程

超規(guī)行李在超規(guī)行李柜臺辦理交運(yùn)手續(xù)。超規(guī)行李經(jīng)過稱重/貼標(biāo)簽輸送機(jī)，由大通道X光檢查機(jī)進(jìn)行安全檢查。安全的超規(guī)行李通過人工方式送至行李房進(jìn)行裝箱。可疑行李現(xiàn)場開包。

（3）集裝箱流程

為保證行李快速裝卸，行李在車廂內(nèi)穩(wěn)定儲存，城市航站樓行李應(yīng)存入集裝箱通過列車運(yùn)輸[3]。在城市航站樓內(nèi)設(shè)置裝箱作業(yè)區(qū)，將單件行李裝入集裝箱。裝箱模式采用人工或機(jī)械臂輔助的半自動(dòng)模式，如圖5所示。集裝箱裝滿后運(yùn)輸至列車站臺，等待裝車。從機(jī)場運(yùn)回的空箱從車廂內(nèi)卸載至站臺后，運(yùn)輸至裝箱作業(yè)區(qū)或者空箱存儲區(qū)。

圖5 機(jī)械臂輔助行李裝箱

（4）特殊情況行李流程

若遇特殊情況，需要取回行李時(shí)，需先查詢行李位置：

①若行李在城市航站樓裝箱作業(yè)之前的位置，行李可以在城市航站樓取回。集裝箱管理信息系統(tǒng)標(biāo)記該行李，行李運(yùn)輸至城市航站樓站裝箱工位，裝箱工人掃描到此行李時(shí)，系統(tǒng)工作站提示。此件行李不裝箱，裝箱工人將行李放置于旁邊，由其他工作人員搬運(yùn)至值機(jī)廳服務(wù)臺，等待旅客取回。

②若行李位于城市航站樓站與機(jī)場航站樓之間的位置，行李可以在機(jī)場航站樓取回。集裝箱管理信息系統(tǒng)標(biāo)記該行李，行李運(yùn)輸至機(jī)場航站樓掏箱工位掏箱時(shí)，系統(tǒng)工作站提示。此件行李取出放置于旁邊，不進(jìn)入下一輸送環(huán)節(jié)。工作人員將行李搬運(yùn)至機(jī)場服務(wù)臺，等待旅客取回。

③若行李位于機(jī)場航站樓掏箱環(huán)節(jié)之后，行李已進(jìn)入機(jī)場內(nèi)部行李系統(tǒng)，按照機(jī)場旅客行李取回流程進(jìn)行處理。

（5）行李處理時(shí)間

城市航站樓全線行李處理時(shí)間包含城市航站樓行李處理時(shí)間、軌道運(yùn)輸時(shí)間與機(jī)場航站樓行李處理時(shí)間。城市航站樓始發(fā)行李運(yùn)送時(shí)間的一些通用指標(biāo)參見表1，需要由軌道方以及機(jī)場方共同確定，且各機(jī)場會(huì)有所不同。這些指標(biāo)參數(shù)不僅影響城市航站樓截止辦理旅客值機(jī)托運(yùn)業(yè)務(wù)時(shí)間，同時(shí)也影響城市航站樓行李早到儲存系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模。

表1 城市航站樓全線行李處理時(shí)間

四

城市航站樓行李處理系統(tǒng)規(guī)模的規(guī)劃設(shè)計(jì)

上文已對城市航站樓全線行李處理系統(tǒng)組成及其功能進(jìn)行論述，各個(gè)子系統(tǒng)之間相互約束且相互影響，全線行李系統(tǒng)處理能力由“瓶頸”系統(tǒng)能力決定，因此在規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中，各子系統(tǒng)的功能需與整體系統(tǒng)目標(biāo)保持一致，通過內(nèi)部協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體效能最大化，通過優(yōu)化資源配置提升系統(tǒng)整體效率。

在規(guī)劃設(shè)計(jì)城市航站樓行李處理系統(tǒng)規(guī)模時(shí)，不同于傳統(tǒng)機(jī)場航站樓行李系統(tǒng)處理能力分析。除高峰小時(shí)旅客吞吐量、高峰小時(shí)行李量等參數(shù)之外，還需要對集裝箱流量進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)還需要考慮與軌道交通接駁系統(tǒng)相關(guān)的車廂尺寸及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、發(fā)車對數(shù)、發(fā)車間隔、停站時(shí)間、站臺形式、站臺尺寸等參數(shù)[3,7]。

圖6詳細(xì)展示了影響城市航站樓行李處理系統(tǒng)規(guī)模的因素。

圖6 影響城市航站樓行李處理系統(tǒng)規(guī)模因素

1.值機(jī)子系統(tǒng)規(guī)模

值機(jī)子系統(tǒng)規(guī)模由高峰小時(shí)行李流量和單個(gè)柜臺值機(jī)能力決定，其中高峰小時(shí)行李流量由高峰小時(shí)旅客量和行李系數(shù)決定，通過計(jì)算可得到值機(jī)柜臺的數(shù)量。

2.收集輸送子系統(tǒng)規(guī)模

收集輸送子系統(tǒng)規(guī)模由高峰小時(shí)行李流量和單條收集輸送線行李處理能力決定，單條收集輸送線行李處理能力約為每條1000件/小時(shí)，通過計(jì)算可得到收集輸送線的數(shù)量。

3.集裝箱子系統(tǒng)規(guī)模

集裝箱裝箱工位數(shù)量：根據(jù)人體工程學(xué)進(jìn)行估算，單個(gè)工人裝1件行李大約需要20秒，因此裝滿1箱容量為15件的集裝箱需要300秒，從而計(jì)算出單個(gè)工人1小時(shí)裝箱數(shù)量約為12個(gè)/小時(shí)，通過高峰小時(shí)集裝箱流量可計(jì)算得到所需裝箱工位的數(shù)量。

集裝箱輸送線規(guī)模：集裝箱輸送設(shè)備包含但不限于輥道輸送機(jī)、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、AMR、集裝箱提升機(jī)。集裝箱輸送設(shè)備速度約為0.2～0.5米/秒，集裝箱處理能力約為120個(gè)/小時(shí)，通過高峰小時(shí)集裝箱流量可計(jì)算得到集裝箱輸送線規(guī)模。

4.早到行李儲存子系統(tǒng)規(guī)模

城市航站樓早到行李儲存系統(tǒng)規(guī)模不僅與旅客規(guī)模及旅客類型有關(guān)，還與城市航站樓允許旅客提前航班起飛前多久辦理行李托運(yùn)，甚至是否接受過夜行李有關(guān)，提前辦理值機(jī)托運(yùn)時(shí)間窗口越長，則對早到行李儲存系統(tǒng)規(guī)模需求越大，反之則越小。除此之外，城市航站樓可以起到緩解機(jī)場航站樓早到行李儲存系統(tǒng)壓力的作用。對于一些建設(shè)較早的機(jī)場航站樓，早到存儲系統(tǒng)容量有限，因此可以在城市航站樓解決機(jī)場航站樓早到存儲系統(tǒng)不足的問題。

5.行李車廂子系統(tǒng)規(guī)模

根據(jù)高峰小時(shí)行李流量以及列車行李運(yùn)能，可計(jì)算得到行李車廂需求。列車行李運(yùn)能由多方面因素約束影響，是設(shè)計(jì)行李處理方案時(shí)必須充分考慮的關(guān)鍵要素。

站臺形式影響發(fā)車對數(shù)，從而影響發(fā)車間隔及停站時(shí)間；而站臺尺寸直接決定站臺上能停放最大集裝箱數(shù)量。停站時(shí)間和集裝箱裝/卸車模式及流程共同決定單次停站可處理集裝箱數(shù)量[7]。

車廂尺寸及內(nèi)部結(jié)構(gòu)、車門尺寸決定集裝箱尺寸；集裝箱、行李尺寸影響單個(gè)集裝箱可容納行李數(shù)量；單次停站可處理集裝箱數(shù)、單個(gè)集裝箱可容納行李數(shù)量、發(fā)車對數(shù)最終決定列車行李運(yùn)能。

6.城市航站樓行李處理系統(tǒng)處理能力計(jì)算

各個(gè)子系統(tǒng)之間相互約束并相互影響，城市航站樓行李處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模演算過程參見表2。高峰小時(shí)旅客量及行李系數(shù)一般來自項(xiàng)目可研批復(fù)文件，列車發(fā)車對數(shù)、車廂及車門等尺寸一般由軌道運(yùn)營部門提供，通過計(jì)算可得到高峰小時(shí)行李量及集裝箱量，從而確定行李處理系統(tǒng)的需求，同時(shí)也可以反向驗(yàn)證列車能力與行李處理系統(tǒng)能力是否匹配并對全系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

表2 城市航站樓行李處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模演算

五

城市航站樓行李處理系統(tǒng)案例分析

本節(jié)以國內(nèi)某城市航站樓為例，分析行李處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用，并解釋說明在設(shè)計(jì)過程中需要考量的因素。

1.城市航站樓規(guī)模及系統(tǒng)功能需求

該城市航站樓為某市重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，主要功能包含軌道交通、交通接駁、航空功能、公共服務(wù)等。根據(jù)該項(xiàng)目前期可研報(bào)告數(shù)據(jù)（參見表3），近期（2025年）高峰小時(shí)航空旅客量為2800人次/小時(shí)，其中，國內(nèi)高峰小時(shí)2044人次，國際756人次；遠(yuǎn)期（2035年）高峰小時(shí)航空旅客量為2400人次/小時(shí)，其中，國內(nèi)高峰小時(shí)1752人次，國際648人次。

表3 城市航站樓近、遠(yuǎn)期高峰小時(shí)航空旅客規(guī)模

2.設(shè)計(jì)參數(shù)

①旅客交運(yùn)行李系數(shù)

旅客交運(yùn)行李系數(shù)為每個(gè)旅客平均交運(yùn)行李的數(shù)量，設(shè)計(jì)中采用的行李系數(shù)為：國內(nèi)0.50件/人，國際為1.05件/人（參見表4）。

表4 城市航站樓行李系統(tǒng)行李系數(shù)

②行李流量

通過高峰小時(shí)航空旅客量及行李系數(shù)計(jì)算可得高峰小時(shí)行李流量（參見表5）。近期，高峰小時(shí)行李流量為國內(nèi)1020件/小時(shí)，國際790件/小時(shí)；遠(yuǎn)期，高峰小時(shí)行李流量為國內(nèi)880件/小時(shí)，國際680件/小時(shí)。

表5 城市航站樓高峰小時(shí)行李流量表

③行李規(guī)格

為保證行李順暢進(jìn)入機(jī)場航站樓內(nèi)部行李系統(tǒng)，因此城市航站樓與機(jī)場航站樓接收行李尺寸一致。標(biāo)準(zhǔn)行李規(guī)格參見表6。

表6 城市航站樓標(biāo)準(zhǔn)行李規(guī)格

④集裝箱設(shè)計(jì)規(guī)格

行李集裝箱根據(jù)軌道交通機(jī)場線的行李車廂和行李尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，集裝箱參數(shù)參見表7，單個(gè)集裝箱可容納的行李數(shù)為：15～20件/個(gè)。

表7 城市航站樓集裝箱尺寸

⑤集裝箱流量

根據(jù)高峰小時(shí)行李流量以及單位集裝箱可容納的行李件數(shù)，可計(jì)算得到高峰小時(shí)集裝箱流量（參見表8）。近期，高峰小時(shí)集裝箱流量為國內(nèi)57個(gè)/小時(shí)，國際44個(gè)/小時(shí)；遠(yuǎn)期，高峰小時(shí)集裝箱流量為國內(nèi)49個(gè)/小時(shí)，國際38個(gè)/小時(shí)。

表8 城市航站樓集裝箱流量

⑥車廂運(yùn)能

每列車配置一節(jié)行李專用車廂，如圖7所示，行李車廂單側(cè)4個(gè)車門，雙側(cè)共8個(gè)車門。車廂門口布置集裝箱輸送線及移動(dòng)式對位輸送機(jī)，車廂內(nèi)布置自動(dòng)化集裝箱輸送設(shè)備。停站時(shí)間為2分鐘，集裝箱運(yùn)能為：15個(gè)/列，其中國內(nèi)8個(gè)/列，國際7個(gè)/列。

圖7 車廂行李系統(tǒng)方案圖

列車停靠車門打開后，站臺上4條集裝箱輸送線末端配置的4臺移動(dòng)式對位輸送機(jī)，自動(dòng)伸入列車門內(nèi)，與車門內(nèi)集裝箱輸送機(jī)對位連接。行李集裝箱自動(dòng)從站臺輸送至行李車廂內(nèi)的輸送線上：國際集裝箱從站臺的兩條集裝箱輸送線，通過其中兩個(gè)門進(jìn)入車廂；國內(nèi)集裝箱從站臺的另外兩條集裝箱輸送線，通過另外兩個(gè)門進(jìn)入車廂。

近期，高峰小時(shí)集裝箱流量為國內(nèi)57個(gè)/小時(shí)，國際44個(gè)/小時(shí)；遠(yuǎn)期，高峰小時(shí)行李流量為國內(nèi)49個(gè)/小時(shí)，國際38個(gè)/小時(shí)。每趟列車可裝集裝箱數(shù)為：8箱國內(nèi)，7箱國際。通過計(jì)算可得，近期需要列車發(fā)車對數(shù)為9趟/小時(shí)，遠(yuǎn)期需要列車發(fā)車對數(shù)為7趟/小時(shí)，實(shí)際發(fā)車對數(shù)為15趟/小時(shí)。因此軌道運(yùn)營發(fā)車能力滿足城市航站樓行李需求。行李車廂運(yùn)能分析（參見表9）。

表9 行李車廂運(yùn)能分析

3.行李系統(tǒng)規(guī)模

根據(jù)第4章所述影響城市航站樓行李處理系統(tǒng)規(guī)模因素，可計(jì)算出各個(gè)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論值。此外，在設(shè)計(jì)規(guī)模時(shí)還要考慮系統(tǒng)的冗余性，整套系統(tǒng)在各個(gè)子系統(tǒng)行李輸送和處理環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)了故障備份系統(tǒng)，對行李系統(tǒng)故障提供應(yīng)急解決方案。子系統(tǒng)配置參見表10，當(dāng)值機(jī)柜臺出現(xiàn)故障時(shí)，可切換至其他值機(jī)柜臺進(jìn)行行李托運(yùn)；行李輸送線之間設(shè)置備份線，當(dāng)一條輸送線設(shè)備故障時(shí)，可切換至另一條輸送線進(jìn)行行李輸送；裝箱工位及集裝箱輸送線均設(shè)置備份線；早到行李儲存系統(tǒng)為一對一存取，當(dāng)單個(gè)存取單元出現(xiàn)故障時(shí)，可切換至其他存取單元。

表10 子系統(tǒng)配置表

4.方案比選

根據(jù)建筑空間規(guī)劃，城市航站樓將在B1、B2層設(shè)置值機(jī)柜臺，為旅客提供值機(jī)和行李托運(yùn)服務(wù)。B3層為軌道接駁系統(tǒng)站臺層，進(jìn)行行李集裝箱的裝卸車作業(yè)。B4、B5層為行李房，主要處理行李裝箱、實(shí)箱和空箱運(yùn)輸、早到行李儲存作業(yè)。

下面從系統(tǒng)規(guī)模計(jì)算以及整體功能最大化角度出發(fā)，提出三個(gè)方案進(jìn)行分析比選。如圖 8～10為方案示意圖。

圖8 方案一

方案一。B1、B2層設(shè)置值機(jī)柜臺，行李收集輸送至B4行李房，集裝箱處理區(qū)位于B4層地面，行李裝箱后通過提升機(jī)輸送至B3層軌道站臺，早到行李儲存系統(tǒng)以巷道形式吊裝在B4層半空。

圖9 方案二

方案二。B1、B2層設(shè)置值機(jī)柜臺，行李收集輸送至B5行李房，集裝箱處理區(qū)位于B5層地面，行李裝箱后通過提升機(jī)輸送至B3層軌道站臺，早到行李儲存系統(tǒng)以自動(dòng)化倉庫系統(tǒng)(AS/RS)形式貫穿B4～B5層。

圖10 方案三

方案三。B1、B2層設(shè)置值機(jī)柜臺，行李收集輸送至B4行李房，集裝箱處理區(qū)位于B4層地面，行李裝箱后通過提升機(jī)輸送至B3層軌道站臺，早到行李儲存系統(tǒng)以自動(dòng)化倉庫系統(tǒng)形式貫穿B4～B5層。

表11為方案特點(diǎn)以及優(yōu)缺點(diǎn)對比。鑒于方案三系統(tǒng)遠(yuǎn)期擴(kuò)容性較好、早到行李存儲容量大、方案新穎、流程合理、輸送距離短，設(shè)備少，輸送效率高，因此推薦該方案。

表11 方案比選

六

總結(jié)

行李處理系統(tǒng)是城市航站樓建設(shè)的核心部分之一，在滿足功能要求的前提下，盡最大可能簡化行李流程，在方案規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中，要結(jié)合多種因素條件進(jìn)行考慮，需以高峰小時(shí)旅客吞吐量、軌道交通接駁系統(tǒng)等其他重要相關(guān)參數(shù)作為設(shè)計(jì)依據(jù)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。本文對城市航站樓全線行李處理系統(tǒng)功能、組成及工藝流程進(jìn)行分析，研究影響城市航站樓行李處理系統(tǒng)規(guī)模因素，并引入國內(nèi)某城市航站樓自動(dòng)化應(yīng)用方案進(jìn)行驗(yàn)證說明。

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編輯、排版：王茜

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