按照民航局印發(fā)《推進四型機場建設(shè)行動綱要（2020-2035年）》，到2035年將實現(xiàn)標桿機場引領(lǐng)世界機場發(fā)展，全面建成安全高效、綠色環(huán)保、智慧便捷、和諧美好的四型機場的要求，其核心：一是要實現(xiàn)標桿機場引領(lǐng)世界機場發(fā)展，二是要智慧便捷。

當前，國內(nèi)機場貨站功能、布局不盡合理，貨站基本上人工處理，自動化水平不高，也不符合中轉(zhuǎn)流程便利，沒有處理好國際貨物、國內(nèi)貨物中轉(zhuǎn)銜接問題。筆者以為，智慧貨站應(yīng)該是AI+自動化。因此，智慧貨站不能是一個現(xiàn)有貨站的重現(xiàn)，應(yīng)創(chuàng)新貨站功能布局與流程設(shè)計，將簡單、機械、重復(fù)、繁重、低效、高成本工作讓機器去完成，實現(xiàn)貨站自動化、智慧化，建設(shè)標桿機場，引領(lǐng)世界機場發(fā)展。

一、貨站布局與功能

1、通常的機場貨站布局

韓國仁川機場、日本成田機場、我國的香港機場由于地域狹小，這些機場基本上是國際貨（國際航線），而地域?qū)掗煹拿绹戏扑箼C場，由于有成熟的樞紐運營模式，貨物先在門戶樞紐機場完成入關(guān)，由此形成孟菲斯機場90%以上是國內(nèi)貨（國內(nèi)航線）的獨特現(xiàn)象。因此，這些機場在貨站設(shè)計的時候，基本不用考慮國內(nèi)/國際中轉(zhuǎn)問題。

與上述機場不的是，國內(nèi)大部分機場不僅有國際貨（國際航線），而且還有許多國內(nèi)貨（國內(nèi)航線）。機場不僅有國際貨站，還有國內(nèi)貨站。大的機場往往還有幾個貨站。不僅有機場的貨站，還有航空公司等的貨站、快遞公司的貨站。（圖1、圖2、圖3、圖4）

　　

2、貨站功能

貨站主要有功能區(qū)：進港作業(yè)區(qū)、出港作業(yè)區(qū)、代理打板區(qū)、T貨物處理區(qū)(即無需貨站進行分解、組合處理的貨物)；營業(yè)區(qū)、辦公區(qū)等。

貨物類型：主要有散貨、ULD（航空集裝箱）、整板貨物；　　

貨站主要業(yè)務(wù)：組合作業(yè)（打板）、分解作業(yè)（理貨）、安檢、稱重、熏蒸室；

貨站附加功能：儲存（冷）庫，危險品庫；

貨站處理貨物類型：普貨、快件、郵件等

　　

圖5是某機場西區(qū)國際貨站平面圖，其功能布局左邊為出港作業(yè)區(qū)，右邊為進港作業(yè)區(qū)，中間為代理打板作業(yè)區(qū)。左上角還設(shè)有散貨冷庫，右上角設(shè)有集裝冷庫。西貨運區(qū)全為國際貨站，國際-國內(nèi)貨物中轉(zhuǎn)需要在東西貨站之間短駁完成。

因貨站冷庫面積太小，無法適應(yīng)迅速發(fā)展的冷鏈業(yè)務(wù)，逐將貨站部分停車場改造為冷庫（圖8）。同樣，貨站設(shè)計沒有考慮足夠的空間存放空板、空箱、待裝貨物，只能將附近的空地臨時作為空板、空箱暫存地方（圖7）和出港貨物待運區(qū)（圖6）。

3、貨站主要設(shè)備

1）叉車

貨站的收貨、提貨、貨物搬運主要是用叉車、小拖車（圖9、圖10）。

叉車主要使用柴油發(fā)動機。優(yōu)點是功率大、爬坡能力強、作業(yè)持續(xù)時間長、使用成本低；缺點主要是不符合碳減排要求。目前，國內(nèi)貨站都開展叉車油改電，但也帶來了其他問題，一是作業(yè)時間短，二是充電時間長，三是使用成本高，這些影響了油改電的推廣。

2）升降平臺

貨機裝貨、卸貨通常使用液壓升降梯（圖11），其缺點是裝卸速度較慢，耗時，卸貨后需要用拖車短駁到貨站。疫情期間，也使用行李輸送帶給客艙、腹艙裝卸貨物（圖12），遇到重貨、重心高的貨物，會下滑，甚至翻到，即不方便也不安全，只能應(yīng)急使用。

　　

3）ETV和貨架

大型貨站普遍使用自動化堆垛機ETV（圖13），這種堆垛機是串行工作方式，只能逐一存、取貨物。

圖13  紅色為EVT車，藍色的為立體貨架

　　

4）地磅、安檢機：

地磅用于貨物稱重；x光機用于貨物出港安檢。

二、智慧貨站功能布局與流程

智慧貨站不同于普通貨站那樣，國際、國內(nèi)貨站沿跑道一線布局。為了實現(xiàn)貨站的自動化運行，智慧貨站對功能布局和流程進行了重構(gòu)。

1、布局

目前，國內(nèi)機場貨站基本上都是一層結(jié)構(gòu)，基本沒有考慮國際/國內(nèi)中轉(zhuǎn)銜接問題，國際/國內(nèi)貨物中轉(zhuǎn)都需要先在國際貨站提貨，然后短駁到國內(nèi)貨站，反之也是如此。

智慧貨站國內(nèi)貨站、國際貨站分別布局在道路兩側(cè)，共三層：第一層在道路的兩側(cè)（圖14）；第二層則連接在一起，中間布局冷庫、危險品庫、熏蒸室。國際、國內(nèi)冷庫中間圍網(wǎng)隔開，設(shè)有海關(guān)通道（圖15）；第三層為國內(nèi)立體庫，國際立體庫、冷藏立體庫（圖16）。

2、功能與流程　　

智慧貨站功能和普通貨站相似，黃色為電動輥道布置區(qū)域（圖17、18、19）。

3、設(shè)備

1）智能控制器

智能控制器用是一個附加控制裝置，附加在ULD、托板、集裝器等上面使用。實際上就是一個智能機器人，可以自行規(guī)劃貨物的運行路徑，信息讀寫、無線傳輸，通過控制電動輥道的運行方向，轉(zhuǎn)向，進、出升降梯，從而實現(xiàn)ULD、托板、集裝器等貨物沿著預(yù)定的路徑自動化運行。

智能控制器在收貨、貨物進港的時候安裝在散貨集裝器、整箱、整板上，出港、提貨的時候收回智能控制器。（文中提及的運行過程中都假定安裝有智能控制器。）

例如，立體庫的中位于不同貨架上的貨物要出港，操作人員可以在電腦上用鼠標選中這些貨物，然后點擊貨物目的地，這些貨物就自動前往，不用人工干預(yù)。如同乘客聽到登機通知后，自行走向指定的登機口一樣，只不過這里是貨物而已。

2）ETV

英文全稱Elevating Transfer Vehicles，即升降式轉(zhuǎn)運車，用于第三層立體貨架貨物的存、取。如果立體庫貨架底面采用電動輥道，過道也采用電動輥道，則可以不用ETV，貨物存、取就類似一個人進、出酒店房間一樣。

3）電動輥道（秤）

電動輥道（圖21）用于ULD、整板、托板的輸送，取代叉車的搬運功能。電動輥道單元由一組滾筒組成。電動輥道單元面積略大于最大的托板面積，可以前進、倒退、停止、加速、減速。可轉(zhuǎn)向電動輥道單元還可以將貨物進行轉(zhuǎn)向。電動輥道單元的轉(zhuǎn)動由智能控制盒控制。電動輥道待機電流是微安級，功耗基本可以忽略。

電動輥道秤可以在貨物傳輸中自動、連續(xù)完成貨物的稱重。（圖20）

圖20：電動輥道電子秤  

圖21：電動輥道驅(qū)動輥（帶減速電機）  

4）三用梯（圖22、圖23）

三用貨梯是全封閉的帶空調(diào)的自動電梯，具備客機廊橋的所有功能，用于乘客登機、腹艙裝卸貨物、行李、郵件。

它有兩種工作模式，乘客模式和貨物模式。乘客模式的時候，就是普通的旅客登機梯。貨物模式可以為腹艙裝卸行李、貨物、ULD箱等，應(yīng)急的時候也可以給客艙裝卸貨物，不會因為貨物重心高翻倒，或者因為貨物重而滑落。

當然，為避免設(shè)計復(fù)雜，三用梯也可以只有一種貨運模式，因為貨運模式對乘客上下飛機同樣適合。

5）AGV自動短駁車（圖24）

Automated Guided Vehicle，簡稱AGV。通常也稱為AGV小車，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)航路徑行駛的運輸車，這里的作用是將腹艙貨自動短駁到指定的客機停機位。配合采用航空器和非航空器物理上隔離的飛行區(qū)跑道布局，即使AVG失控，也不會影響航空器安全。

6）貨機廊橋、可升降電動輥道、升降梯

貨機廊橋，這個類似于候機樓的客機廊橋，只是底面是由電動輥道單元構(gòu)成，

電動可升降電動輥道連接在貨機廊橋一端，整體可以升降，以適應(yīng)不同高度的貨機艙門。

升降梯底面安裝有電動輥道單元，用于貨物進、出升降梯，這樣貨物就可以上、下樓。

7）貨物處理機器人（圖25）

貨物處理機器人有三種，一種是組合作業(yè)機器人、分解作業(yè)機器人和裝卸機器人。

裝卸機器人用于貨物裝卸，還可以掃描、識別、存儲、讀寫、傳輸信息，具有叉車和抓取貨物等功能；

組合作業(yè)機器人替代人工打板作業(yè)，分解作業(yè)機器人替代人工拆板、理貨作業(yè)。

8）貨物安檢機（圖26）

可以在不拆解貨物的情況下，檢查ULD、整板、散貨集裝器中是否有走私物品或違禁物品

9）環(huán)形分揀系統(tǒng)、組合作業(yè)系統(tǒng)

自動分揀系統(tǒng)就是將不同貨代簽發(fā)，但發(fā)往同一目的地機場的航空貨運分單進行分揀。貨代簽發(fā)的航空分單為最小分揀單位，與普通的快遞分揀不也一樣。

10）散貨集裝器

散貨集裝器就是將散貨裝在一起，便于貨物在電動輥道上移動。

三、智慧貨站流程

1、貨站（國際）進港流程

簡要說明一下智慧貨站（實物）進港流程。

1）超大型機械、設(shè)備

對于超大型、超重機械、設(shè)備可以直接從機坪運輸至海關(guān)監(jiān)管區(qū)域。如果無須進入海關(guān)監(jiān)管區(qū)域，則完成報關(guān)手續(xù)后，走專用通道。其他需要進海關(guān)監(jiān)管區(qū)域、自貿(mào)區(qū)區(qū)域的貨物，則通過地下隧道進入。

2）超重、特殊尺寸等貨物進港、中轉(zhuǎn)

對于不適合自動化處理的貨物，則由專用通道進、出（圖301中綠色部分），超重、超大貨物國內(nèi)、國際互轉(zhuǎn)(圖301中箭頭)。

3）腹艙貨進港

國際腹艙貨物，機坪短駁過來后，先航空貨運單信息傳輸?shù)街悄芸刂破骱拓浾矩浳镞\行處理控制中心（簡稱FOC），F(xiàn)OC依據(jù)信息發(fā)出相應(yīng)指令，確定貨物的處理方式。

腹艙貨物進港分兩類：一類是去國內(nèi)中轉(zhuǎn)或者提貨；一類是國際轉(zhuǎn)-國際中轉(zhuǎn)。

（1）去國內(nèi)中轉(zhuǎn)或者提貨的

如果無須分解作業(yè)的，則直接經(jīng)升降梯去二層經(jīng)海關(guān)通道，去國內(nèi)貨站中轉(zhuǎn)或提貨（圖31橙色箭頭）；

如果需要分解作業(yè)的，則分解作業(yè)后，經(jīng)升降梯去二層經(jīng)海關(guān)通道去提貨區(qū)，或者國內(nèi)中轉(zhuǎn)區(qū)。

（2）國際轉(zhuǎn)國際

A、無須分解作業(yè)的貨物，直接整箱轉(zhuǎn)國際（圖31紅色箭頭），

B、國際需要分解作業(yè)（拆板）的，分解后的貨物進入自動分揀線，如果為腹艙貨，則在第一層完成組合作業(yè)，如果為貨機貨，則經(jīng)傳送帶到二層完成分揀、組合作業(yè)。

C、需要冷藏的，處理后去二層冷庫（國際）暫存。

4）全貨機貨物進港

全貨機貨物，經(jīng)可升降貨機廊橋進入貨站。同樣將航空貨運單信息傳輸給智能控制器和FOC，F(xiàn)OC依據(jù)信息發(fā)出相應(yīng)指令，確定貨物的處理方

全貨機貨物進港分兩類：一類是轉(zhuǎn)國內(nèi)或提貨；一類是轉(zhuǎn)國際。

（1）轉(zhuǎn)國內(nèi)或提貨。

如果無須分解作業(yè)的，經(jīng)海關(guān)通道轉(zhuǎn)國內(nèi)、或者提貨（圖32橙色箭頭）；

如果需要分解作業(yè)的，則分解作業(yè)后經(jīng)海關(guān)通道轉(zhuǎn)國內(nèi)、或者提貨。

（2）轉(zhuǎn)國際

a、無須分解作業(yè)的貨物，直接整板轉(zhuǎn)國際（圖32紅色箭頭）；

b、國際需要分解作業(yè)（理貨）的，分解后的貨物進入自動分揀線，如果為腹艙貨，則去一層完成組合作業(yè)；如果為貨機貨，則去二層環(huán)形分揀線完成分揀、組合作業(yè)。

c、需要冷藏的，處理后去二層冷庫（國際）暫存。

2、貨站（國際）出港流程

國際出港貨物分兩類：一類是一層國際收貨區(qū)的特種貨物、散貨、整箱貨、整板貨；另一類是國內(nèi)一層、二層轉(zhuǎn)國際貨物。

1）國內(nèi)收貨區(qū)的貨物

A、特種貨物

不適合自動化處理的國際出港，由專用通道進入貨站出港（圖33紅圈）。

B、散貨按腹艙貨、貨機貨分別裝入集裝器，并附上智能控制器，腹艙貨去一層國際腹艙貨分揀區(qū)、貨機貨去二層國際貨機貨分揀區(qū)；整箱貨經(jīng)升降梯短駁去機坪、或者去三層暫存庫；整板貨經(jīng)升降梯去貨機廊橋、或者去三層暫存庫。需要冷藏的貨物則去二層冷庫暫存。（圖34紅圈）

　　

2）國內(nèi)貨站一、二層轉(zhuǎn)國際貨物（圖35、圖36）

國內(nèi)貨站中轉(zhuǎn)國際的貨物分三類：整板貨物、整箱貨物、散貨（集裝器）。

A、一層、二層來的需要分解（拆板）作業(yè)的貨物則分別進入一層分揀線和二層分揀線，然后進入組合作業(yè)。組合作業(yè)完成后，腹艙貨由AGV自動運輸車短駁到機坪，或者去三層暫存；全貨機貨去貨機廊橋待裝、或者去三層的暫存；

B、無須分解作業(yè)的整箱中轉(zhuǎn)貨去一層短駁到機坪、或者去三層暫存；

C、無須分解作業(yè)的整板中轉(zhuǎn)貨去貨機廊橋待裝、或者三層暫存。

需要冷藏的貨物則去二層冷庫暫存。

3、貨站（國內(nèi)）出港流程、進港流程

貨站國內(nèi)出港、進港流程與國際出港、進港相似，不再贅述。（具體見圖17、18、19）

4、國際、國內(nèi)提貨

國內(nèi)、國際貨站的提貨區(qū)都設(shè)置國內(nèi)貨站中央部分（圖37），由一組單向車道構(gòu)成，升降梯兩邊為車道，國際、國內(nèi)到港貨物從二層待提貨區(qū)下來，由裝卸作業(yè)機器人完成貨物的裝載、提貨（圖37）。

圖37  提貨作業(yè)區(qū)

四、智慧貨站存儲系統(tǒng)、運行

貨站的第三層為立體庫，一個是國際立體庫，一個是國內(nèi)立體庫。第二層的冷庫為一個獨立系統(tǒng)，如果冷鏈發(fā)展需要，可以向上拓展存儲空間（圖19）。

立體庫作為智慧貨站運的輔助系統(tǒng)，用于貨物暫存、空板、空箱的存放。自動化倉庫技術(shù)已經(jīng)非常成熟，設(shè)計的時候只要滿足使用要求即可，這里不再細述。

智慧貨站實物流程中的安檢、稱重、海關(guān)查驗等等，這里沒有說明，并非不需要，而是實際設(shè)計中選擇合適的位置安裝相應(yīng)設(shè)備即可。如平臺式電子輥道秤（GCS-P），在電動輥道一段上安裝一套即可，就可以實現(xiàn)在線自動稱量，并傳輸給FOC。當然，如果智慧貨站出現(xiàn)系統(tǒng)故障，切換成人工模式即可，智慧貨站照樣可以運行。

智慧貨站運行只需要操作人員發(fā)出貨物出港裝機指令、或者應(yīng)貨代要求發(fā)出提貨指令，其余的全部由FOC的AI系統(tǒng)自動控制，無須人工干預(yù)?！?/p>

五、結(jié)束語

智慧機場是未來機場發(fā)展方向，機場運行也將逐步實現(xiàn)自動化運行，貨站也不例外。

自動化貨站國內(nèi)、外沒有先例，筆者根據(jù)機場貨站的主要功能和流程，提出一個自動機場貨站的解決方案，目的是拋磚引玉，與同行共同探索智慧機場建設(shè)，也期待有更好的智慧機場解決方案。

文中的智慧貨站功能布局和流程設(shè)計也可以作為普通貨站設(shè)計參考。