基于粒子群算法的航空器滑行路径优化研究
2020-11-02冯广洪
科技风 2020年28期
冯广洪


摘 要:航空器滑行路径的优化可以提高繁忙机场场面的运行效率,减小航空器的滑行成本。考虑实际情况,做出了相应的假设,以机场航空器地面滑行总时间为优化目标,考虑航空器的优先级和冲突节点避让等问题,建立了航空器地面滑行路径优化的0-1整数规划模型,并采用了粒子群算法进行求解。通过实例求解仿真,实验结果表明算法可以实现航空器滑行路径优化问题,得到的路线具有可行性,也验证了模型的可用性,可为复杂的路径规划问题提供有效的求解方法。
关键词:航空运输;地面滑行路径;路径优化;粒子群优化算法
滑行道的合理规划与使用,影响着机场场面运行的安全和效率。随着民航业的大力发展,各大型机场的航班数量也不断上升,场面运行日益复杂,通过为航空器的滑行路径进行优化管理,提高机场场面运行的效率成为热门研究方向。
对于航空器的地面滑行路径的优化,国内外学者从模型建立、求解方法等不同方面都已有了大量的研究。2003年,Visser[1]等建立了整数规划模型来研究滑行路径优化的问题,但由于研究的假设理想化,后续不断有更符合现实运行的研究。2005年,Garacia[2]等分别用遗传算法和最小费用最大流法对滑行路径优化问题进行求解,并做了相应的对比;2012年,李楠[3]等、谷润平等[4]针对滑行冲突问题,考虑冲突避让等规则,分别使用了A*算法、Dijkstra 算法和代价函数的 D*算法进行优化;
针对现有模型对航空器滑行系统刻画不足的特点,提出0-1整数规划模型,考虑航空器在滑行时所必须满足的航班时刻、机场地面的实时动态、冲突解脱、特殊滑行道的限制等的现实问题的约束,更精确地描绘了航空器的滑行过程。……
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