呂亮霞 王捷

摘要：當(dāng)前，AGV（自動化導(dǎo)引車）已成為民航行李處理系統(tǒng)中的重要設(shè)備，如何對其進行有效的規(guī)劃調(diào)度，確保其能夠?qū)崿F(xiàn)高效應(yīng)用，是業(yè)界著重關(guān)注的一項內(nèi)容。為此，文章從AGV的特點入手，對AGV在民航行李處理系統(tǒng)中的具體應(yīng)用進行了探討，并結(jié)合當(dāng)前仍存在的問題對其未來發(fā)展予以闡述，以期提高AGV的應(yīng)用效果，并為今后的相關(guān)工作提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：AGV;民航領(lǐng)域;行李處理系統(tǒng)

前言：

近年來，隨著民航領(lǐng)域行李處理量的迅速擴大，其對于行李處理的時效性和準確性均提出了更高的要求，由此，AGV（自動化導(dǎo)引車）應(yīng)運而生，在民航行李處理中得以廣泛應(yīng)用，對AGV的優(yōu)化研究也成為業(yè)界研究的熱點問題之一。當(dāng)前，民航領(lǐng)域的行李處理工作的目標是實現(xiàn)高度智能化，因此，如何確保AGV有條不紊地運行，以實現(xiàn)預(yù)期的任務(wù)目標，仍是需要重點研究的內(nèi)容。

1 AGV的特點

AGV（自動化導(dǎo)引車）是移動式機器人的一種，目前在工業(yè)生產(chǎn)和物流領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)相對較為廣泛，近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，以傳統(tǒng)AGV為基礎(chǔ)，其衍生出的變形產(chǎn)品也相對較多，包括自動牽引車（AGT）、自動導(dǎo)引叉車（AGVT）、無導(dǎo)引線的激光導(dǎo)引車（LGV）等，這些都在各個領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

具體來看，AGV系列產(chǎn)品的特點主要包括以下幾個方面。其一，AGV的技術(shù)密集性較為突出，其涉及到各種先進制造技術(shù)，融合了工業(yè)機器人控制技術(shù)、有限元分析、模塊化程序設(shè)計等多個方面。其二，AGV的智能化程度更為突出，基于各類傳感器技術(shù)和智能算法，其能夠自動完成相應(yīng)的指令，有效克服了傳統(tǒng)人工操作帶來的困難。其三，AGV的柔性化程度更為突出，以物流行業(yè)為例，通過應(yīng)用多臺AGV組成的整體系統(tǒng)，其柔性化特征使得系統(tǒng)能夠?qū)嶋H工況的變化做出敏捷反應(yīng)的能力，從而有效降低行李處理和周轉(zhuǎn)的時間。

2民航行李處理系統(tǒng)中AGV的實際應(yīng)用

目前，在民航行李處理系統(tǒng)中，AGV已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于行李分揀的輔助流程中，這對于當(dāng)前不斷擴增的行李規(guī)模而言有著重要的作用。具體來看，在這項工作中，AGV的實際應(yīng)用主要分為以下幾個方面：（1）在機場出發(fā)大廳的行李運輸工作中，使用AGV小車，利用其封閉式結(jié)構(gòu)確保行李的運輸安全，同時AGV小車的貨箱使用智能鎖進行控制，這種貨箱只能使用專用的IC卡打開，有效保障了行李運輸?shù)陌踩?。?）對于民航行李中時常出現(xiàn)的超規(guī)或應(yīng)急方面的行李運輸，使用開敞貨盤結(jié)構(gòu)的AGV設(shè)備進行運輸，確保其能夠正常進行裝卸作業(yè)。（3）用于行李筐的運輸，其主要采用后輪驅(qū)動和前輪轉(zhuǎn)向的AGV設(shè)備，同時采用半封閉式結(jié)構(gòu)設(shè)計，確保行李筐這類重心不穩(wěn)的物品在運輸過程中不發(fā)生傾覆。（4）除了行李的現(xiàn)場處理之外，AGV技術(shù)還可用于民航行李處理工作的管理模塊中，其利用有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的拓撲方式，通過通信接口與機場控制中心進行信息交互，加之AGV設(shè)備上已經(jīng)設(shè)計有前置攝像機，因此其能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)控行李運輸狀態(tài)的目的，對于一些特殊情況亦可實現(xiàn)行李預(yù)警功能。智能AGV管理系統(tǒng)通常都部署在行李分揀系統(tǒng)監(jiān)控室內(nèi)，內(nèi)部架設(shè)有線局域網(wǎng)，接入操作終端計算機、數(shù)據(jù)服務(wù)器、控制臺計算機、防火墻等設(shè)備。

在AGV的實際工作過程中，其主要通過以下幾個步驟完成：（1）控制臺接收檢測路線上的AGV車輛位置信號，自動調(diào)度已經(jīng)裝載了行李的AGV車輛，按照預(yù)定的時間和速度進入目標區(qū)域，并在預(yù)定區(qū)域捕獲這些目標，保持穩(wěn)定的跟蹤狀態(tài);（2）當(dāng)AGV車輛已經(jīng)運送行李到預(yù)定位置后，由其他設(shè)備對行李做進一步處理，此時發(fā)出結(jié)束信號，AGV車輛加速離開該位置，并運行到下一工作區(qū)域，開始下一次工作循環(huán)，如AGV車輛已無行李可運輸，則輸出停止信號，停止設(shè)備的運行。

3民航行李處理系統(tǒng)中AGV的未來發(fā)展展望

3.1 AGV的發(fā)展現(xiàn)狀和不足

在民航處理系統(tǒng)中，通過廣泛應(yīng)用AGV，其能夠起到以下幾方面的效果：（1）有效降低機場在行李處理方面的成本支出;（2）在推進“智慧機場”生態(tài)體系建設(shè)中，AGV技術(shù)和設(shè)備都發(fā)揮著重要的作用，能夠有效提高機場運行效率和旅客服務(wù)質(zhì)量;（3）AGV技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效提升民航機場的運行保障能力和服務(wù)水平;（4）在機場行李處理中，通過采用AGV技術(shù)，能夠?qū)崟r監(jiān)控所有行李在任何時刻的狀態(tài)，實現(xiàn)行李處理系統(tǒng)的在線精準調(diào)度，將行李延誤等問題的發(fā)生幾率控制在最低。

當(dāng)然，由于我國的AGV技術(shù)起步相對較晚，尚處于發(fā)展階段，因此在實際應(yīng)用過程中，也難免存在一定的不足。具體來看，仍有以下幾方面的問題尚需做進一步優(yōu)化改進。

其一，AGV方面的理論研究尚有待于進一步突破。由于AGV是一項綜合性的技術(shù)，涉及到各個學(xué)科的密集交叉，因此任何一方面理論的不足都會導(dǎo)致AGV技術(shù)的發(fā)展受到制約。從目前來看，AGV設(shè)備的路徑規(guī)劃方面的理論研究尚較為薄弱，如何在解決多臺AGV不出現(xiàn)碰撞和擁堵的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)多臺AGV設(shè)備效率總和的最大化，仍需要在相關(guān)算法上做進一步研究。

其二，當(dāng)前AGV在民航行李處理系統(tǒng)中，主要通過特征地圖法和柵格地圖法進行定位，雖然這兩種方法較為簡潔，且通?？梢缘玫捷^為準確的地圖數(shù)據(jù)信息，但由于需要對感知得到的環(huán)境信息做進一步處理，因此在一些特殊工況下，地圖的準確率會降低，而民航行李處理工作對于關(guān)鍵要素的空間位置信息和關(guān)聯(lián)性有著較高的需求，且需要盡量降低計算機設(shè)備存儲空間的占用率，這就導(dǎo)致當(dāng)前的定位方法仍需要進一步改良。

3.2 AGV在民航行李處理系統(tǒng)中的未來發(fā)展前景

3.2.1結(jié)構(gòu)體系的標準化

當(dāng)前，隨著民航行李處理量的進一步擴增，為了緊跟實際需要，AGV技術(shù)和設(shè)備正朝著輕量化、高負載、高速柔性化、高精度化、多媒體化等方向發(fā)展，以滿足民航行李處理工作中對特殊行李搬運等應(yīng)用的需求，同時，對目前的民航行李處理工作做進一步細化，發(fā)展出特定類型的細分型AGV設(shè)備。同時AGV設(shè)備的各類零部件也將朝著標準化的方向發(fā)展，特別是其中的伺服電機和傳感器等關(guān)鍵部件，雖然目前這方面尚不存在相關(guān)的標準，但隨著未來AGV應(yīng)用的不斷深入，相關(guān)設(shè)計標準也將逐步出臺。

3.2.2自主導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)前，導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)相對成熟，其應(yīng)用場景也逐漸豐富，因此在今后的AGV設(shè)備中，為實現(xiàn)對其的高精度控制，采用自主導(dǎo)航技術(shù)已是AGV發(fā)展的大勢所趨。目前主流的導(dǎo)航方式包括電磁導(dǎo)航、激光導(dǎo)航和慣性導(dǎo)航等技術(shù)，以及近年來新興的視覺導(dǎo)航、紋理導(dǎo)航和SLAM導(dǎo)航等方式，這些方式相較于以往的地圖定位方法相比有了較大的技術(shù)突破，能夠完成更為復(fù)雜的行李處理任務(wù)。預(yù)計，隨著行李處理過程中運輸路線和運輸環(huán)境變得更加復(fù)雜，自主導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用也將更為廣泛。

3.2.3智能化控制

當(dāng)前，隨著人工智能技術(shù)的進一步發(fā)展，AGV設(shè)備的智能化特征也將更為突出，為實現(xiàn)AGV設(shè)備的智能化，研究人員通常會采用相關(guān)的智能化算法予以實現(xiàn)，如采用禁忌搜索算法實現(xiàn)預(yù)期目標，這種算法收斂速度較快，可靠性也相對較高，對于民航行李處理系統(tǒng)中的多臺AGV路徑規(guī)劃工作而言也相對較具有可行性。具體來看，在禁忌搜索算法結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，需要參考人類短時記憶的行為特征，以規(guī)避不必要的重復(fù)搜索環(huán)節(jié)，提高算法的效率和可靠性。

3.2.4多元化發(fā)展

根據(jù)民航行李處理工作的不同需要，預(yù)計，未來的AGV設(shè)備的附屬功能也將呈現(xiàn)出多元化發(fā)展的態(tài)勢。如搭載特殊裝配工裝的AGV設(shè)備，以及針對異形行李貨物的定制型AGV設(shè)備等。當(dāng)然，新型的AGV設(shè)備也絕不局限于此，未來，隨著行業(yè)的發(fā)展和市場的需求，更多的非標定制的AGV設(shè)備，以及這些設(shè)備中的新功能，都將得到進一步開發(fā)，并融入到民航行李處理系統(tǒng)的實際應(yīng)用中。預(yù)計，未來的AGV設(shè)備將是通用與定制化需求相結(jié)合的多元化發(fā)展格局。

結(jié)束語：

總而言之，當(dāng)前，AGV的民航行李處理系統(tǒng)中的應(yīng)用尚屬于起步階段，對于這方面的研究還有著較大的發(fā)展空間。因此，在今后的工作中，需要考慮到民航行李處理系統(tǒng)的動態(tài)發(fā)展變化，在算法和系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計等多個領(lǐng)域?qū)GV進一步優(yōu)化，突破當(dāng)前技術(shù)層面的限制，納入更多的相關(guān)要素，以實現(xiàn)AGV在民航行李處理系統(tǒng)中的高效應(yīng)用。

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