2018国家科学技术进步奖提名项目公示一、项目名称新一代大型机场行李处理系统关键技术及应用二、提名者及提名意见提名者:民航局人事科教司提名意见:我单位认真审阅了该项目提名书及附件材料,确认全部材料真实有效,相关栏目填写均符合国家科学技术奖励工作办公室的要求。该成果从机场运营最为核心的行李处理系统越来越高的要求入手,紧紧围绕大型机场行李处理的高效性、精准性两大突出特点和难点展开,经过一系列的技术攻关和科技创新,成功研制了新一代大型机场行李处理系统,并在北京新机场、重庆、银川、兰州、赞比亚卢萨卡等国内外20余个机场进行应用推广。经包括院士内的专家团队对该技术成果进行了鉴定,鉴定结论:“整体技术达国际先进水平,部分达国际领先水平”。围绕本项目技术创新,申请知识产权33项,目前已授权包括10项发明专利在内的知识产权29项,获得包括省部级一等奖在内的6项科技奖励。该技术产品获得国内首台套认证证书,且为国内唯一获民航局审定认证的具有完全自主知识产权的产品。该技术产品造价仅为国外同类产品的60-70%,取得直接经济效益约30亿元,并迫使国外厂商大幅度降价,为行业节约可观的建设资金。该项目成果填补国内空白,打破欧美垄断,在今年北京新机场建设竞标中打败国外竞争对手一举中标,规模达7.5亿元,在行业内取得轰动性效果,成为我国民航重大技术装备国产化又一示范标杆,为我国民航探索科技成果产业化道路提供了成功典范。提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。三、项目简介行李处理系统是机场运营最为核心的系统之一,对大型机场而言,该系统又是机场最大、最复杂的技术装备,关系航空安全及航班正点率。随着航空业的高速发展及旅客吞吐量的迅猛增长,传统行李处理系统存在分拣慢、差错高等问题或局限,只适用于1800万以下的机场,研制面向大型机场的新一代行李处理技术势在必行。本项目历经近十年的潜心研究,针对大型机场行李处理的“快”和“准”两大核心问题,开展了行李输送快、分拣快、信息处理快、故障恢复快、注入准、识别准、确认准等一系列技术攻关,突破了重大技术瓶颈,形成整套创新技术体系,并成功研制大型机场行李处理系统,打破欧美垄断,填补国内空白。(1)主要技术内容建立了新一代大型机场行李处理技术体系,机电系统由传统的链条驱动转盘+推出式分拣的组合式架构,升级为非接触电磁交变式驱动小车+电动翻盘式分拣的一体式架构;控制信息系统由集中式点对点控制+双机热备集中业务架构,升级为分布式总线控制+多机群集分散业务架构,主要技术创新如下:创新点一:针对大型机场行李高速处理即“快”的难题,国内首次将双边型非接触电磁交变式驱动技术应用于行李快速输送;发明了基于逆向稳态的倾翻机构和柔性补偿的组合式托盘机构,突破了行李高速分拣的技术瓶颈,并有效解决了行李的冲击、卡夹等问题;提出了网状通讯中间件技术,解决了海量并发行李信息实时通讯难题,确保高速分拣下的实时调度满足处理量需求;独创线程级冗余分布式控制平台技术,保障了业务逻辑在服务器群上不间断服务,达到故障时毫秒级快速自动切换;研制出国内首套大型机场行李处理系统的核心—“翻盘式行李高速自动分拣机”,分拣效率达6000件/小时,为传统技术的3-4倍。创新点二:针对大型机场行李精准处理即“准”的难题,提出了前馈式负载预判策略及模糊PID算法和基于模拟引力场多目标作用的行李速度多级动态控制模型的算法,攻克了非平稳负载下小间距不规则行李的精准注入难题;率先提出节点区域切分/消除定位专利方法,解决了RFID识别精准定序的难题,结合RFID和ATR多传感器融合识别技术,大幅提高识别率,达到精准识读要求;提出了基于光学模式识别和MLP神经网络的整版扫描技术,大幅提高再确认准确度。最终,系统综合差错率比传统技术降低十倍以上。(2)授权专利情况经包括院士在内的专家团队对该项目进行了技术鉴定,鉴定结果:整体技术达国际先进水平,部分达国际领先水平。围绕本项目技术创新,申请知识产权共计33项,目前已授权29项,发表高质量论文20余篇,获得包括省部级一等奖在内的6项科技奖励,并获得国内首台套认证证书,获得民航局颁发的准入该项目产品或系统在机场进行使用的产品审定合格证及系统应用集成证。(3)技术经济指标及推广应用情况该技术产品造价仅为国外同类产品的60-70%,并在北京新机场、重庆、银川、兰州、赞比亚卢萨卡等国内外20余个机场进行应用推广,取得直接经济效益约30亿元,已连续3年国内市场占有率第一,并迫使国外厂商大幅度降价,为行业节约可观的建设资金。该项目成果今年在北京新机场建设竞标中打败国外竞争对手一举中标,在行业内取得轰动性效果:北京新机场是习近平总书记亲自视察的建设项目,新机场投资799.8亿元打造全球最大航空,年旅客吞吐量位居全球第二。习总书记强调“新机场是首都的重要标志性工程,是国家发展一个新的动力源,必须全力打造精品工程、样板工程”。该项目中标成为我国民航重大技术装备国产化又一成功示范标杆。四、客观评价(1)第三方检测报告2012年7月民航局委托国家工程机械质量监督检验中心按民航标准对该项目产品实物样机进行了充分检测及试验,最终的试验结论如下:1)样品主要结构参数和性能指标达到设计要求,并符合有关标准的规定;2)样品电气安全项目符合有关标准的规定;3)样品最大输送速度为2.0m/s,满足设计要求,并符合有关标准的规定;4)样品噪音符合有关标准的规定;5)样品经过120小时整机可靠性试验,每个托盘单机累计分拣28800公斤行李,无任何故障发生,整机有效运行率为100%通过第三方检测机构严格检测合格后,于2012年10月获得民航局颁发的产品审定合格证。2016年6月民航成都物流技术有限公司委托第三方测试机构成都市信息系统与软件评测中心依据GB/T25000.51-2010《软件工程软件产品质量要求与评价(SquaRE)商业现货(COTS)软件产品的质量要求和测试细则》,对“机场行李信息管理系统(FusionSphere平台)”进行测试,最终的测试结论如下:1)测试期间被测软件在测试环境中能够正常运行,所有被测主要功能均能够正常实现;2)功能测试项共计30项,其中通过30个,基本通过0个,不通过0个;3)性能测试项:5000件花费时长2.45分钟,平均解析时间为48.07ms;10000件花费时长为5.25分钟,平均解析时间为41.62ms;20000件花费时长10.03分钟,平均解析时间39.49ms;40000件花费时长20.75分钟,平均解析时间为40.72ms。4)容错性测试项共计6项,其中通过6个,基本通过0个,不通过0个。5)被测软件的测试结果:通过。(2)科技成果鉴定2014年10月17日,四川省科学技术厅在成都组织召开了“大型机场行李高速自动分拣设备的关键技术研究及样机研制”项目鉴定会,邀请了包括院士在内的7位技术专家对该项目的技术成果进行鉴定,最终的鉴定意见如下:项目研究成果填补了国内空白,整体达到了国际先进水平,在倾翻机构、组合式托盘、系统节能等方面达到国际领先水平,其稳定性和可靠性达到了在大型机场的使用要求,鉴定委员会一致同意通过该成果鉴定。2013年7月19日,中国民用航空局召开了“新型翻盘式行李分拣设备的关键技术研究”的项目鉴定,鉴定委员会一致认为:项目组研制的新型翻盘式行李分拣设备能够实现机场行李的高速自动分拣,填补国内空白,总体技术达到国际先进水平,同意通过鉴定。2010年4月13日,中国民用航空总局召开了“采用RFID技术的民航物流处理系统及信息服务体系研究”的项目鉴定,鉴定委员会一致认为:课题完成了科研合同任务书规定的各项内容,研究成果填补了RFID技术在机场行李自动处理领域应用中的空白,达到国际先进水平,一致同意该项目通过鉴定。2012年11月27日,中国民用航空总局召开了“机场行李处理业务采用RFID技术的应用研究”的项目鉴定,鉴定意见中指出,该成果中的规范建议是国内针对RFID技术在机场业务上应用的第一套完整的规范体系,资料齐备,符合鉴定要求。鉴定委员会一致认为:成果填补了国内RFID技术应用于机场行李处理业务规范体系研究的空白,达到国内领先水平,同意通过鉴定。(3)重要科技奖励1)获得2013年中国航空运输协会民航科学技术一等奖;2)获得2015年度成都市科学技术进步奖一等奖;3)获得2016年度四川省专利一等奖;4)获得2017年中国专利奖优秀奖;5)获得2017年成都市专利金奖;6)获得2010年中国航空运输协会民航科学技术三等奖。(4)科技查新2014年7月委托四川省科技成果查新咨询服务中心科分院分中心对该项目的科技创新进行了国内外查新,最终查新结论如下:在本次检索范围内,未查到有与本委托项目查新点内容完全相同的文献报道。(5)媒体报告1)2017年9月29日的CCTV13新闻直播间“军民合用机场重点推动新技术转移”中专门报道了本项目的技术成果;2)2017年6月23日CCTV10科教频道的科技之光栏目视频专题“行李的旅行”中专门报道了本项目技术成果;3)2017年9月20日,四川电视台新闻中心的四川观察栏目“25项四川造‘黑科技’,民航安全他们守护”中专门报道了本项目技术成果;4)2017年9月1日中国民航报报道“发扬工匠精神,打造国货精品”时重点提到了本项目技术成果;5)2016年8月10日成都商报报道“打破国外垄断,机场行李分拣系统‘成都造’”时重点提到了本项目技术成果;6)2010年10月的交通建设与管理刊目,专题报到“铸造民航科技‘国货精品’”中专门提到了本项目技术成果。(6)其他1)获得2015年重大技术装备国内首台(套)认证证书;2)获得2016年成都市地方名优产品证书;3)获得民航局颁发的产品审定合格证。五、推广应用情况截止目前,本项目研究成果的整体技术或部分技术已在北京新机场、重庆、银川、兰州、赞比亚卢萨卡等国内外20余个机场进行应用推广,取得直接经济效益约30亿元,且连续3年国内市场占有率第一,并迫使国外厂商大幅度降价,为行业节约可观的建设资金。通过对本项目技术成果应用,解决了大型机场行李处理的高速、精准两大核心问题,并改善了业务流程,提升了服务质量。主要应用单位情况表应用单位名称应用技术应用的起止时间应用单位联系人/电话应用情况重庆机场集团有限公司整体技术2010.12-至今(T2)2017.08-至今(T3)赵颖023-67155111应用于机场行李处理系统中,应用情况良好兰州中川国际机场有限公司整体技术2014.11-至今柴健0931-8253045应用于机场行李处理系统中,应用情况良好西部机场集团宁夏机场有限公司整体技术2016.12-至今马晓宁应用于机场行李处0951-2098013理系统中,应用情况良好天津滨海国际机场部分技术2014.09-至今张院生022-24906376应用于机场行李处理系统中,应用情况良好江西省机场集团公司部分技术2011.05-至今熊军浓0791-87652363应用于机场行李处理系统中,应用情况良好贵州省机场集团有限公司部分技术2013.04-至今徐洪河0851-85497333应用于机场行李处理系统中,应用情况良好六、主要知识产权证明目录知识产权类别知识产权具体名称国家(地区)授权号授权日期权利人发明人发明专利有效状态发明专利翻盘式行李高速自动分拣机中国ZL201310122749.92014年07月30日民航成都物流技术有限公司毛刚;黄荣顺;罗晓;杜明谦;陈翼;钱奕龙;杨秀清;黄林;唐成生;李平毅;任永川;张翅飞;陶雄钧;李静;王晓余有效发明专利翻盘式行李高速自动分拣机的电动倾翻装置中国ZL201320177009.02013年07月31日民航成都物流技术有限公司黄荣顺;罗晓;毛刚;杜明谦;陈翼;钱奕龙;有效杨秀清;黄林;任永川;唐成生;雷飞;余海华发明专利一种未知节点利用多跳锚点邻居对其自身进行定位的方法中国ZL201310704587.X2017年11月17日中国民用航空总局第二研究所黄荣顺;程华;罗谦;罗晓;潘野;陈捷;李定亮;王济海;谭晶;高峥有效发