融合多策略改进黑猩猩优化算法的UAV航迹规划

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作者 朱孝山 刘伟伟 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2024年第8期50-57,68,共9页

针对三维复杂环境中无人机航迹规划容易出现搜索停滞、收敛于局部最优的不足,提出一种多策略混合改进黑猩猩优化算法的航迹规划方法。针对黑猩猩优化算法寻优精度不足的问题,引入收敛因子非线性更新均衡算法全局搜索与局部开发能力;设... 针对三维复杂环境中无人机航迹规划容易出现搜索停滞、收敛于局部最优的不足,提出一种多策略混合改进黑猩猩优化算法的航迹规划方法。针对黑猩猩优化算法寻优精度不足的问题,引入收敛因子非线性更新均衡算法全局搜索与局部开发能力;设计权重因子避免个体跟随的盲目性及迭代后期个体趋于同化,提升搜索精度;设计黄金正弦莱维飞行引导机制防止因多样性逐步贫化而陷入局部最优。利用改进黑猩猩算法求解无人机航迹规划,结合无人机飞行环境三维地形图构建航迹规划模型,设计多约束飞行代价函数,并将其作为适应度函数,对无人机三维航迹规划方案迭代求解。结果表明,改进算法能够搜索到一条安全避障且航迹代价更小的路径,搜索精度高于类比算法。 展开更多

关键词 无人机 航迹规划 黑猩猩优化算法 权重因子 黄金正弦 莱维飞行 飞行代价

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考虑环境影响的自由航路空域无冲突飞行规划

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作者 魏志强 商谢睿 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期3297-3306,共10页

为降低民航客机在自由航路空域飞行时排放的碳与尾迹云对环境的影响,首先建立基于飞行剖面的四维航迹模型与冲突识别模型;其次建立多目标综合成本模型,包括飞行时间、燃油消耗、碳排放、尾迹云成本、综合成本计算模型;之后建立自由航路... 为降低民航客机在自由航路空域飞行时排放的碳与尾迹云对环境的影响,首先建立基于飞行剖面的四维航迹模型与冲突识别模型;其次建立多目标综合成本模型,包括飞行时间、燃油消耗、碳排放、尾迹云成本、综合成本计算模型;之后建立自由航路空域中的冲突解脱模型,采用多参数组合编码对飞机进入自由航路空域的入口点、实际进入空域时刻、实际进入空域速度进行优化计算,并通过基于精英保留的遗传算法实现无冲突飞行规划;最后以典型空域为例进行仿真验证。结果表明,对比传统的延迟进入空域时刻方案,多参数组合优化方法能在有效解脱空域内飞行冲突的基础上减少3.97%飞行时间、15.00%燃油消耗、13.83%碳排放、100%尾迹云成本或14.60%综合成本。 展开更多

关键词 环境工程学 飞行规划 遗传算法 飞行成本 自由航路空域 四维航迹

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考虑排放因素的飞机下降性能优化方法 被引量：4

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作者 魏志强 韩孝兰 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期1126-1131,共6页

为降低飞机下降阶段的飞行成本和对环境的影响,首先建立飞行动力学模型,然后基于国际民航组织给出的基准排放数据建立污染物排放量估算模型并改进飞行成本计算模型,之后基于遗传算法建立最佳"表速-马赫数"组合优化模型,最后... 为降低飞机下降阶段的飞行成本和对环境的影响,首先建立飞行动力学模型,然后基于国际民航组织给出的基准排放数据建立污染物排放量估算模型并改进飞行成本计算模型,之后基于遗传算法建立最佳"表速-马赫数"组合优化模型,最后分析下降阶段优化参数的影响因素。结果表明,与传统下降方式相比,优化后的下降策略能降低0. 296%的综合飞行成本和4. 45%的排放成本。成本指数、飞机质量、温度偏差和污染物价格对下降性能优化参数有影响。 展开更多

关键词 环境工程学 下降性能 遗传算法 排放指数 飞行成本

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考虑排放影响的飞机爬升性能参数组合优化方法

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作者 任强 韩孝兰 +1 位作者 李晓晨 魏志强 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期955-961,共7页

为综合考虑飞机运行的经济性和对环境的影响,首先基于国际民航组织的基准排放数据建立飞机污染物排放量计算模型,提出排放价格指数概念并建立考虑排放因素的综合飞行成本计算模型;随后分别建立基于传统飞行成本和综合飞行成本的爬升参... 为综合考虑飞机运行的经济性和对环境的影响,首先基于国际民航组织的基准排放数据建立飞机污染物排放量计算模型,提出排放价格指数概念并建立考虑排放因素的综合飞行成本计算模型;随后分别建立基于传统飞行成本和综合飞行成本的爬升参数优化模型,并分析爬升表速和推力对排放成本的影响;然后基于遗传算法建立“表速-推力”组合优化模型,并以某型宽体飞机为例进行优化计算;最后对优化参数的影响因素和污染物排放价格指数的影响进行分析。结果表明:飞行速度和推力对飞行成本有直接影响,适当减小可以有效降低飞行过程中的综合飞行成本;与传统优化方式相比,文中模型可以降低2.8%的排放成本、0.34%的综合飞行成本。 展开更多

关键词 环境工程学 爬升性能 飞行成本 排放价格指数 遗传算法

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基于仿真优化的临时航线动态规划

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作者 朱承元 晏楠欣 刘裕旭 《计算机仿真》 北大核心 2022年第11期60-64,91,共6页

为实现空域的灵活使用,对目标空域内军方允许使用的临时航线的动态规划与优化方法进行研究,提出全空域与机场模型(TAAM)和改进离散粒子群优化算法(DPSO)相结合的仿真优化方法。首先,利用TAAM模型构建以最小管制员工作负荷和最低飞行成... 为实现空域的灵活使用,对目标空域内军方允许使用的临时航线的动态规划与优化方法进行研究,提出全空域与机场模型(TAAM)和改进离散粒子群优化算法(DPSO)相结合的仿真优化方法。首先,利用TAAM模型构建以最小管制员工作负荷和最低飞行成本为目标的临时航线规划模型;采用组合赋权法和规范化处理确定多目标函数的权重;重新定义DPSO算法的运算规则实现算法改进。以上海部分扇区航路航线的仿真运行数据为例,管制员工作负荷和飞行成本分别下降了13.64%和9.08%。结果表明,上述方法能够有效降低管制员工作负荷和飞行成本,为航班计划的编订提供参考。 展开更多

关键词 空中交通管理 临时航线动态规划 仿真优化 离散粒子群优化算法 管制员工作负荷 飞行成本

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考虑尾迹云成本的飞行高度层智能优化方法 被引量：1

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作者 魏志强 魏路欢 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期2293-2300,共8页

飞机在航路飞行中遇到特定气象要素时诱发的尾迹云是全球温室效应的重要影响因素之一。用全球变暖潜能值将单位时间内尾迹云的辐射强迫和CO_(2)的辐射强迫进行对比,建立尾迹云环境影响成本计算模型,并结合巡航性能参数与高空风的影响建... 飞机在航路飞行中遇到特定气象要素时诱发的尾迹云是全球温室效应的重要影响因素之一。用全球变暖潜能值将单位时间内尾迹云的辐射强迫和CO_(2)的辐射强迫进行对比,建立尾迹云环境影响成本计算模型,并结合巡航性能参数与高空风的影响建立油耗成本模型与CO_(2)成本模型,以形成综合成本模型。基于精英保留的遗传算法以综合成本最小化为目标对航段飞行高度的选择进行分配优化,以返回最优的飞行高度组合和最小的综合成本。选取典型国际航路进行优化分析,并通过对不同航段分配最优高度层。结果显示,优化方案比等高度巡航方案和"阶梯"巡航方案的尾迹云成本降低0.4718%~10.927%,油耗成本降低0.3030%~3.7012%,总成本降低4.94%~9.17%。 展开更多

关键词 环境工程学 温室效应 飞机性能 尾迹云 综合飞行成本 遗传算法 高度优化

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以飞行成本最优为目的的大型飞机的性能优化 被引量：7

7

作者 宋乐 赵淑利 《兵工自动化》 2009年第6期43-45,共3页

以飞行成本最优为目标,对不同时间成本指数下飞机的最优飞行轨迹进行仿真比较。结果表明,不同的时间成本指数对最优飞行轨迹的飞行参数有不同的影响,可以通过控制时间成本的方式进行轨迹优化以得到客户期望飞行参数的飞行轨迹。

关键词 飞行成本 时间成本指数 最优飞行轨迹 性能优化

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最小费用最大流模型在航班衔接问题中的应用 被引量：11

8

作者 孙宏 杜文 徐杰 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期478-481,共4页

针对单枢纽航线网络的特点 ,以所需飞机数最少 ,航班在枢纽机场的过站衔接最紧凑为目标 ,提出了描述航班衔接问题的最小费用最大流网络模型 :首先将航班衔接问题转化为航班节的衔接问题并以各航班节在枢纽机场的到港、离港时刻为结点 ,... 针对单枢纽航线网络的特点 ,以所需飞机数最少 ,航班在枢纽机场的过站衔接最紧凑为目标 ,提出了描述航班衔接问题的最小费用最大流网络模型 :首先将航班衔接问题转化为航班节的衔接问题并以各航班节在枢纽机场的到港、离港时刻为结点 ,建立了一个描述航班节衔接问题的单源汇网络 ,从而将航班衔接问题转化为该单源汇网络的最小费用最大流问题。利用 dijkstra算法求该网络的最小费用最大流进而得到了一个需用飞机数最少 ,且过站衔接最紧凑的航班节衔接方案 。 展开更多

关键词 航班衔接 单枢纽航线网络 航班节 最小费用最大流 网络流模型

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基于航班离场成本的离场航空器滑行策略优化 被引量：5

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作者 赵文涛 万莉莉 彭秋萍 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第16期6930-6936,共7页

针对大型枢纽机场日益严重的场面拥堵及由此导致的航班延误问题,推出率控制策略可利用机位等待代替滑行道及跑道口等待,控制场面离场航班的滑行数量,缓解场面拥挤。基于推出率控制策略同时结合场面滑行路径优化,提出了基于航班离场成本... 针对大型枢纽机场日益严重的场面拥堵及由此导致的航班延误问题,推出率控制策略可利用机位等待代替滑行道及跑道口等待,控制场面离场航班的滑行数量,缓解场面拥挤。基于推出率控制策略同时结合场面滑行路径优化,提出了基于航班离场成本的离场航空器滑行策略。首先,构建了基于推出率控制策略的航班离场成本计算模型;然后,提出离场航空器滑行策略优化方法;最后,以航班离场成本最小为目标,采用遗传算法开展算例仿真,并选取三种策略进行对比分析。结果表明:基于航班离场成本的滑行策略不仅能减少离场航班的总滑行时间,提高场面运行效率,还能减少燃油消耗和气体排放量,具有一定的环保性。 展开更多

关键词 离场航空器 航班离场成本 滑行策略 遗传算法

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飞行器航迹规划的多目标优化方法 被引量：5

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作者 乔侨 史长久 《微计算机信息》 2010年第31期172-174,193,共4页

飞行器航迹规划问题通常需要满足多个优化目标,建立合适的航迹性能指标是解决问题的关键。针对基于Voronoi图的航迹规划方法,研究了航迹规划性能指标的多目标综合优化问题。首先,分析了目前广泛采用的多目标优化性能指标的不足及合理建... 飞行器航迹规划问题通常需要满足多个优化目标,建立合适的航迹性能指标是解决问题的关键。针对基于Voronoi图的航迹规划方法,研究了航迹规划性能指标的多目标综合优化问题。首先,分析了目前广泛采用的多目标优化性能指标的不足及合理建立指标的困难:在现有的性能标中,因为各优化目标的物理意义不同,且同一优化目标会受到任务、飞行环境等的影响,本身的代价值变化也很大,这使得在不同情况下,不同优化目标代价值在相对重要性方面缺乏可比性;如何直观反映决策者对各个目标趋优满意程度的主观意愿,是合理建立性能指标的关键和难点。针对这一问题,对性能指标中的子目标函数进行模糊隶属化,对多目标综合采用模糊优化策略,改进了现有指标存在的不足,解决了航迹规划多目标综合优化的困难。结合实际算例,验证了提出的新性能指标的正确性及方法的合理性。 展开更多

关键词 航迹规划 航迹代价 性能指标 多目标优化

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航空公司机队集中调度的成本分析

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作者 周冬梅 杨伟 +1 位作者 孙宏 李锋 《交通运输工程与信息学报》 2007年第1期96-100,共5页

机队集中调度能够提高机队调度的质量和效率,但目前缺乏评估机队调度质量的技术经济指标。本文提出飞机-航班节分配成本的概念作为其评估指标,分析该成本的三个组成:航班直接运行成本、航班溢出成本和罚成本,并根据航空运输协会工作组... 机队集中调度能够提高机队调度的质量和效率,但目前缺乏评估机队调度质量的技术经济指标。本文提出飞机-航班节分配成本的概念作为其评估指标,分析该成本的三个组成:航班直接运行成本、航班溢出成本和罚成本,并根据航空运输协会工作组提出的成本理论得出航班直接运行成本,构造旅客溢出的概率模型,引入罚成本的相关系数。 展开更多

关键词 飞机-航班节分配成本 航班直接运行成本 航班溢出成本 罚成本

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基于延误成本的不正常航班调整策略研究 被引量：1

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作者 罗军 江林林 《现代计算机》 2022年第24期42-46,66,共6页

为了解决不正常航班给航空公司和旅客带来的巨大经济损失,对各类不正常航班调整的成本指标在指派模型的基础上进行研究,在Matlab中运用改进的匈牙利算法对模型进行求解。通过成本矩阵解得最小成本航班计划,并借助时空网络图对延误航班... 为了解决不正常航班给航空公司和旅客带来的巨大经济损失,对各类不正常航班调整的成本指标在指派模型的基础上进行研究,在Matlab中运用改进的匈牙利算法对模型进行求解。通过成本矩阵解得最小成本航班计划,并借助时空网络图对延误航班调整策略进行描述并提出合理的恢复方案。以某航空公司某日发生大片延误的实例来验证了这一模型的优越性,证明该算法在解决航班调整问题时有一定的参考价值。 展开更多

关键词 航班延误成本 航班恢复 指派模型 改进的匈牙利算法 时空网络

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编制试飞工时,合理定位航空产品的价格

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作者 李秋丰 汪毅梅 《洪都科技》 2008年第1期43-49,共7页

工时定额是构成产品成本的重要组成部份,试飞工时是产品工时不可缺少的一部份,对合理制定产品的价格有非常重要的作用。本文介绍了洪都集团编制试飞工时的主要作法和产生的效果。

关键词 工时定额 试飞工时 产品成本

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