基于ATR+RFID+OCR的行李跟踪技术在机场的应用研究

发表时间:2020/7/1   来源:《电力设备》2020年第4期   作者:董硕
[导读] 摘要:针对目前大中型机场多数采用的行李系统读码率不高且行李无法全程跟踪问题,结合RFID+OCR技术,提出了ATR+RFID+OCR的技术方案,该方案可有效提升行李读码率并实现行李全程跟踪功能。
        (成都双流国际机场股份有限公司  四川省成都市  610200)
        摘要:针对目前大中型机场多数采用的行李系统读码率不高且行李无法全程跟踪问题,结合RFID+OCR技术,提出了ATR+RFID+OCR的技术方案,该方案可有效提升行李读码率并实现行李全程跟踪功能。
        关键词:RFID;行李跟踪;ATR;读码率
        0  引言
        近年来,随着民航业的高速发展,国内大中型机场的客流量与行李量日益增多,由于建设初期技术原因,多数机场行李处理系统采用的是基于自动标签读码器(Automaic Tag Reader, ATR)的光学扫描识别行李条码技术,光学扫描受条码打印质量、污损等因素影响,读码率仅有90%左右。此外,该系统不具备行李全流程跟踪功能,找回旅客的行李需较大的时间与人力成本,行李类投诉、不正常行李处置及赔偿费用持续增加。
        目前,RFID技术已经在国际、国内部分机场的行李分拣中得以应用,采用RFID识别技术可让读码率高达99%,极大减少行李错运量。[1]本文在介绍RFID和光学字符识别(Optical Character Recognition,OCR)技术的基础上,针对机场行李系统分拣效率提升和行李跟踪问题,提出了基于ATR+RFID+OCR的行李跟踪技术方案,该套系统的应用将提高行李读码率,同时实现行李全流程跟踪,完善对行李运输的监控,提升旅客值机体验。
        1. RFID+OCR行李跟踪技术
        RFID由识别器、天线、RFID标签三部分组成,RFID技术是一种无接触式的自动识别技术,射频信号通过RFID标签中的耦合元件进行信号耦合,通过射频信号可对RFID中的数据进行读写操作。OCR是光学输入设备(例如数码照相机和扫描仪)获取纸张标识等图片输入给计算机,然后运用各种算法分析每个图像单元的轮廓特征,与标准形态特征库中数据比对,得出图片文字在计算机的标准码,由此提取出纸张标识图片中的文字信息。[2]。
        2. 基于ATR+RFID+OCR的行李跟踪技术方案
        将RFID+OCR技术应用到机场行李分拣系统中有两种方案,一是直接拆除以前的ATR识别装置,安装RFID系统;二是保留ATR识别装置,在此基础上新安装RFID相关设备,二者结合起来,实现行李自动分拣、自动位置跟踪和信息推送。考虑到改造成本,机场复杂的电磁环境对RFID的干扰以及庞大的行李输送量,同时为了减少技术改造对行李输送的影响,第二种方案更适合在机场现有设备上进行改造。
        (1)机场行李系统行李跟踪现状
        目前,大多数机场的行李系统从旅客值机到离港行李转盘,实现了行李自动输送和自动分拣转盘。旅客在值机柜台办理行李托运时,行李分拣系统从中航信系统获取旅客信息,并上传到本地行李系统信息服务器内。行李进入输送线,行李系统通过自动读码站的ATR识别行李条码信息并跟踪行李位置,同时将信息上传到本地行李系统信息服务器内。行李到达分拣机后,行李系统通过自动读码站识别行李条码信息,然后分配行李至离港转盘。行李分拣至离港转盘后,对行李不再进行跟踪。因此,本地行李信息服务器只能查询行李从值机到离港转盘过程中的位置信息,且仅限工作人员在本场查询。
        (2)ATR+RFID+OCR技术方案
        基于机场行李系统现状,同时为了满足民航局相关要求,提出ATR+RFID+OCR技术的行李跟踪方案,方案采用ATR+RFID+OCR技术进行行李识别和位置跟踪,系统定位到行李位置信息然后将信息上传至服务器,开发行李信息推送功能,旅客可通过关注公众号或登录APP查看行李位置信息。要想实现这些功能,必须做到以下技术改造。


        一是建设行李从值机柜台到机下装载,再到旅客抵达达目的地提取行李的全流程跟踪控制,实现行李监控闭环管理。经过分析,提取了值机柜台→传送带运输→行李安检→分拣→离港分卸转盘→机下装载→进港分拣→中转分拣→进港上传→旅客接收关键节点采集信息,在这些关键节点安装硬件设备采集行李位置信息,实现旅客行李全流程跟踪记录和信息共享
        二是对关键点进行改造,“值机柜台、ATR、装车、装机”这几个关键点除了节点采集外,还必须进行升级改造。对于值机柜台,要在行李条码打印机前端加装RFID信息写入设备,并换用带有RFID内置芯片的行李条,同时安装高速相机拍摄托运行李照片,并与OCR设备结合读取行李信息;在现有ATR基础上,加装RFID识别设备,ATR扫描到的行李信息与RFID读取到的行李信息相互补充,同时在值机柜台第一节行李称重输送机上方加装OCR识别设备(此处OCR设备可用于行李全程跟踪时采集行李信息),共同形成ATR+RFID+OCR组合识别设备。通过该种组合方式可有效提升行李分拣效率;在装车、装机环节使用手持式或穿戴式自动读取设备进行节点记录,行李在分拣和装载(装机)环节都能被识别和自动确认,一旦发现错装、漏装情况,信息后台会给现场工作人员和中控管理人员报警提示。
        基于ATR+RFID+OCR技术的全流程旅客行李跟踪平台具有行李跟踪和行李分拣处理等两大功能,采用专网与互联网相结合的方式实现旅客行李信息在航司、机场、第三方机构的共享,共享信息符合IATA和国内行李数据交换标准,其中通过专网将各机场读取到的行李跟踪节点传入云端服务器(全网全流程行李数据交换中心),然后各航司地服系统、国际机场、第三方机构可通过互联网获取旅客托运行李跟踪记录信息。
        3. 采用ATR+RFID+OCR方案的优势
        (1)改造限影响小,提高行李识别能力。带有唯一行李信息RFID标签的行李条码具有防水,耐脏,耐磨等抗恶劣环境能力,改造是在原有基础上加装RFID和OCR设备,不会影响系统运行,同时改造完成后,ATR+RFID+OCR方案能提高行李识别能力,提高分拣效率。
        (2)提升行李装车、交接效率。行李与航班信息绑定后,将行李的航班信息发送到行李可视化电子显示屏上,行李分拣人员无须翻找行李标签,通过看显示屏信息就能够快速确定每一件行李的航班信息,与人工识别相比,可大大节约人力成本与时间成本,提高分拣工作人员的工作效率。同时减少机场及各航司的建设重复投入,成本集约,统一标准,便于管理。
        (3)行李全程受监控,信息可推送。在行李运输关键节点加装了RFID+OCR设备,可根据行李关键节点记录快速的查找到每一件行李位置和图片信息,从而减少行李丢失、隐藏等情况,尤其对于装机、中转行李,发生错运、漏运的情况能够报警提示。关于行李的位置信息,可开发APP或微信公众号进行位置信息推送,旅客登录后可以直接查阅。
        (4)可拓展应用面广。RFID自动识别技术可实现各代理航司之间、互飞机场间的行李数据共享,还可为机场旅客服务与第三方企业提供数据服务,满足航空公司、机场、旅客对行李服务质量和效率进一步提升的要求。
        4. 结束语
        RFID+OCR技术应用会提高行李自动识别能力,论文对提出的ATR+RFID+OCR行李跟踪方案做了详细介绍,分析了方案的应用优势,该方案的实施会提高行李系统自动分拣率,实现行李从值机到目的地提取的全程监管,进一步改善旅客值机体验。
        参考文献:
        [1]卞秀婷.旅客行李托运自主管理系统的设计研究[J].科技创新与生产力,2018(01):9-11.
        [2]杜明谦,毛刚,陈翼.RFID技术在机场行李自动分拣系统中的应用[J].电讯技术,2016,56(10):1093-1098.
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