张天慈, 丁　萌, 左洪福, 王帮峰, 曾丽娜, 孙泽军

(1.南京航空航天大学民航学院, 江苏 南京 211106;

2. 中国商用飞机有限责任公司客户服务中心, 上海 200241)



基于区域控制的航空器滑行轨迹优化模型

张天慈1, 丁萌1, 左洪福1, 王帮峰2, 曾丽娜1, 孙泽军1

(1.南京航空航天大学民航学院, 江苏 南京 211106;

2. 中国商用飞机有限责任公司客户服务中心, 上海 200241)

摘要：针对现有模型解决航空器滑行轨迹优化时冲突约束能力不足问题,提出了一种新的混合整数线性规划(mixed integer linear programming,MILP)模型。利用区域划分和区域公共节点网络构建层次化滑行道结构模型,提高了滑行道建模精度,并在此基础上应用区域控制规则实现对滑行道的无冲突占用。同时,基于滚动时域策略对复杂的滑行轨迹优化问题分阶段求解,提高了滑行规划模块的灵活性和求解速度。实验结果表明，利用该模型能够有效回避滑行冲突，降低平均滑行时间和距离，提高场面运行效率。

关键词：航空运输; 冲突回避; 区域控制; 滑行轨迹优化; 滚动时域; 混合整数线性规划

0引言

随着空中交通量的不断增加,机场在空中交通系统中的瓶颈效应日益凸显,航空器地面滑行过程已成为制约场面运行效率的主要因素之一,为此,滑行优化问题近年来得到了广泛关注[1-2]。

在滑行过程中,航空器之间需保持足够的间隔以避免冲突。现有基于混合整数线性规划(mixed integer linear programming, MILP)的滑行轨迹优化模型对安全间隔的约束方式取决于问题设定。例如,文献[3-5]研究了固定路径下的滑行调度问题,利用二值排序变量实现对滑行道的有序占用、保证安全间隔。……