基于Flexsim的机场行李分拣系统值机岛子系统优化研究

SCIENTIST 93

随着民航旅客数量的不断增加，民航机场的服务工作面临的压力也发生了相应的增加。行李分拣是机场服务工作中的重要内容之一。其行李处理质量直接影响旅客的进、出港效率。为了确定行李分拣系统的应用效果，这里利用Flexsim 对其进行仿真，进而对所得仿真模型提出适宜的优化建议。

1 基于Flexsim 的机场行李分拣系统值机岛子系统

这里主要从以下几方面入手，对基于Flexsim 的机场行李分拣系统值机岛子系统进行分析。

1.1 Flexsim 的特点

Flexsim 的特点主要包含以下几种。1.1.1 可视化特点

Flexsim 的可视化特点是由本身功能引发的。能够实现可视化功能的部分主要包含以下几种：第一，虚拟现实浏览窗口部分。该部分的作用是满足用户对虚拟现实技术的应用需求及光源添加的操作需求。第二，选项部分。Flexsim 直接为用户提供了导入STL、3D Studio 等多种类型文件的选项功能[1]。1.1.2 可建模特点

就Flexsim 而言，当产生建模需求时，可以直接将其选中放入Flexsim 的模型视窗中。Flesxim 的可建模范围相对较广，其可以针对机器、传送带、箱子等多种不同的事物对象进行模拟建模。1.1.3 可仿真特点

这种特点是由Flexsim 中的仿真引擎引发的。在实际应用过程中，当待仿真情节确定之后，整个Flexsim 可以自动转化为运行状态，仿真引擎动作对待仿真情节进行仿真。仿真环节结束之后，Flexsim 会自动将仿真结果储存在图表中。当需要利用仿真结果时，可以直接将相关数据导入至相关应用程序中，进而结合动态数据交换连接完成仿真结果数据的有效传输和利用。

1.2 基于Flexsim 的机场行李分拣系统值机岛子系统

1.2.1 值机岛实体配置情况

整个机场分拣系统的设备配置情况如下：1台值机

行李提取输送机；导入输送机、值机柜台、贴标签输送机以及称重输送机的数量都是10台。1.2.2 值机岛仿真

值机岛的仿真需要严格按照实体情况进行，由于整个机场行李分拣系统中包含10个值机柜台，因此利用QC1-QC10编号对其进行仿真处理。在基于Flexsim 的机场分拣系统值机岛子系统仿真模型中，1-10号柜台各自拥有一个独立的行李产生源。在系统运行过程中，它们各自的行李产生源——随机函数发生器会提供行李供给提取输送机进行传输[2]

。

根据机场行李分拣系统的实际运行流程，这里将基于Flexsim 的机场分拣系统值机岛子系统的运行流程仿真如图1所示。

图1 基于Flexsim的机场分拣系统值机岛子系统运行流程

1.2.3 设定仿真参数

该系统的参数主要包含以下几种：第一，称重输送机设备。这里将该设备的参数设定为：每次仅仅能容纳一件行李，传送带运行速度与设备长度分别为0.4m/s 与1.35m ；第二，导入输送机设备。这里将该设备的参数设定为传送带运行速度、设备长度分别为0.5m/s、1.22m ；第三，贴标签输送机设备。将该设备的传送带运行速度、设备长度参数分别设定为0.5m/s 及11.37m ；第四，提取输送机设备。将该设备的传送带运行参数和设备长度参数分别设定为0.7m/s、38.5m [3]。

1.2.4 基于Flexsim 的机场行李分拣系统值机岛子系统仿真结果

为了检验基于Flexsim 的机场行李分拣系统值机岛子系统的实效性，这里通过运行流程对系统进行检验。在30min 的运行时间内，基于Flexsim 的机场行李分拣系统的运行较为流畅。在该段时间内，整个系统总计运送803件行李。为了进一步判断该系统中所有10个值机柜台的使用性能，分别对运送的803件行李各项参数

基于Flexsim的机场行李分拣系统

值机岛子系统优化研究

刘 涛，张丕军

成都双流国际机场股份有限公司，四川成都 610202

摘 要 机场行李处理是一项十分复杂的工作。这种特点主要是由行李的数量和种类决定的。从基于Flexsim 的

机场行李分拣系统值机岛子系统仿真应用效果来看，该系统在运行稳定性、效率等方面存在一定问题。本文从当前我国行李自动分拣系统应用现状入手，对基于Flexsim 的机场行李分拣系统值机岛子系统优化进行分析和研究。关键词 Flexsim ；值机岛子系统；优化

中图分类号 V35 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2016）15-0093-02

作者简介：刘涛，成都双流国际机场股份有限公司 张丕军，成都双流国际机场股份有限公司。

SCIENTIST

94进行统计分析，进而得出，在30min 运行时间内：1-10值机柜台的运行情况具有以下几种特点：第一，系统值机柜台号与行李导入时间为正相关关系，即10号值机柜台处理行李的延误强度最高。同理可得，随着系统值机柜台号的减小，值机柜台的优先级水平将发生相应提升。第二，系统值机柜台号增加变化与各个柜台导入时间最大值之间为城相关关系。这种现象主要是由行李运输过程中具体位置对行李向提取输送机设备转移产生的影响引发的。基于这种特点，在基于Flexsim 的机场行李分拣系统值机岛子系统的实际应用过程中，柜台号数

大的柜台应用质量相对较差[4]

。

2 基于Flexsim 的机场行李分拣系统值机岛子系统优化

基于Flexsim 的机场行李分拣系统值机岛子系统优化应该从以下几方面入手。

2.1 系统窗口技术性能判断

从机场行李分拣系统的应用流程来看，两个行李之间的间隔是保证系统分拣正确率的关键参数。为了保证行李分拣的正确性，分拣系统利用提取输送机设备中的窗口控制技术对行李间隔进行控制。针对这种技术，由于提取输送机的传送带运行速度及窗口长度参数分别为0.7m/s 和1.1m，因此该设备基于窗口技术的传输能力应该为每小时2291件。由于整个机场分拣系统中的值机柜台数量为10，因此，每个柜台的行李收集能力应该为每小时153件。

2.2 基于机场旅客、行李的排队服务系统的排队模型分析

就机场的实际运行情况而言，基于机场旅客、行李的排队服务系统应该如图2所示。利用该系统进行排队模型分析，结果可以发现，当机场的平均服务时间大致相同且不发生变化的情况下，整个机场排队系统的运行较为稳定。如果不同服务时间之间存在较大差别，则

排队系统的运行效率较低、稳定性较差[5]

。

图2 基于机场旅客、行李的排队服务系统

2.3 基于Flexsim 的机场行李分拣系统值机岛子系统优化策略

结合上述现象，这里针对基于Flexsim 的机场行李分拣系统值机岛子系统提出以下几种优化策略。

第一，动态性窗口保留策略。这种策略是指，将机场中的系统运行流程看成一个动态过程。对此，这里根据系统窗口应用周期性驱动策略进行优化。应用这种策略之后，整个机场行李分拣系统的运行流程被划分成不同的周期。当某个周期的系统运行产生问题时，该周期结束之后，调度策略的应用可以及时解决该问题，进

而提高整个机场行李分拣系统的运行稳定性[6]。

第二，静态性窗口保留策略。这种策略是指，将整个系统的运行过程看成是一个固定不变的流程。整个系统中共包含10个值机柜台，在系统稳定运行的要求下，这10个值机柜台都应该得到公平对待。因此，就提取输送机而言，任意一个值机柜台的占有率数值为0.067。

2.4 优化策略的应用结果

2.4.1 动态性窗口保留策略的应用结果

利用30min 时间对动态性窗口保留策略的应用情况进行分析检验。在整个运行检测过程中，基于Flexsim 的机场行李分拣系统值机岛子系统总计处理835件行李。1-10号值机柜台所收集的行李向提取输送机的传输速度较快，30min 运行时间内并未出现行李拥堵现象。这种应用结果表明，优化的系统性能较好。2.4.2 静态性窗口保留策略的应用结果

利用30min 的运行时间对静态性窗口保留策略的应用结果进行检验。在该段时间内，系统总计处理了751件行李。基于Flexsim 的机场分拣系统值机岛子系统在运行检测期间内曾产生两次暂时性拥堵，发生拥堵问题的柜台号分别为3号和8号。发生拥堵之后，并未对3号值机柜台和8号值机柜台进行疏散处理，约0.85min 之后，3号与8号值机柜台都自动恢复正常收集行李状态。这种应用结果表明，应用静态性窗口保留策略之后，基于Flexsim 的机场分拣系统值机岛子系统基本可以满足旅客行李传输要求。

3 结论

通过对基于Flesxim 的机场分拣系统值机岛子系统的30min 运行检测流程可以发现，该系统在运行效率、运行稳定性方面存在一定问题。针对这一现象，提出静态性窗口保留策略与动态性窗口保留策略对该系统进行优化。其中，动态性窗口保留策略的优化性能较好。

参考文献

[1]刘影.基于仿真的绿色机场行李处理系统作业优化[D].北

京：北京邮电大学，2015.

[2]许新.大型机场行李自动分拣系统及导入子系统研究与应用

[D].长沙：中南大学，2010.

[3]黄敏平.大型机场行李处理系统输送机控制系统的设计研究

[D].广州：华南理工大学，2012.

[4]陆迅.机场旅客与行李流程的规划和仿真研究[D].南京：南

京航空航天大学，2008.

[5]徐麟.机场行李处理系统的项目时间进度计划的研究[D].上

海：上海交通大学，2013.

[6]李哲青.浅析行李处理系统基本原理及工作模式[J].中国新

技术新产品，2013（17）：13-14.