[發明專利]飛行器滑行調度方法與裝置

有效

• 申請號: 201810036679.8
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108197749B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 張學軍;劉帆
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/30
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 楊澤;劉芳

1.一種飛行器滑行調度方法，其特征在于，包括：

為N個飛行器隨機生成一時刻數據組；所述時刻數據組包括所述N個飛行器的N個開始滑行時刻；迭代變化所述時刻數據組中的所述開始滑行時刻，得到不同的新的時刻數據組；

每當得到一組所述新的時刻數據組時，根據當前得到的所述新的時刻數據組中的N個開始滑行時刻，確定所述N個飛行器中每個飛行器的滑行路徑信息，得到一個所述N個飛行器的解；

其中，每個所述解包括所述N個飛行器中每個飛行器的開始滑行時刻，以及所述每個飛行器的滑行路徑信息，所述滑行路徑信息用于表征所述飛行器自所述開始滑行時刻開始滑行，在機場場面中自所述飛行器的起始位置滑行至所述飛行器的目標位置的路徑；所述機場場面為機場中所述N個飛行器進行滑行的場地范圍；N為大于或等于2的整數；

以每個解中所述N個飛行器所能產生的總油耗、總門控時間，以及總跑道排隊時間為多目標，對所有所述解進行多目標非支配排序；

其中：

所述總油耗，為所述飛行器根據對應的滑行路徑信息滑行所需消耗的油量；

所述總門控時間，為所述飛行器根據對應的開始滑行時刻與滑行路徑信息滑行時，在所述機場場面的停機位置所需等待的時間；

所述總跑道排隊時間，為所述飛行器根據對應的開始滑行時刻與滑行路徑信息滑行時，在所述機場場面的跑道位置所需等待的時間；

選擇所述排序中的前M個解作為M個第一候選解；其中，M為大于或等于2的整數；

以每個第一候選解中所述N個飛行器所能產生的總油耗、總門控時間，以及總跑道排隊時間為多目標，對每個第一候選解中的開始滑行時刻以及滑行路徑信息執行多目標并行禁忌搜索，得到所述M個第一候選解優化后的M’個第二候選解；

根據所述M’個第二候選解中所述N個飛行器所能產生的總油耗、總門控時間，以及總跑道排隊時間，在所述M’個第二候選解中選擇一最優解；

根據所述最優解，調度所述N個飛行器；

其中，所述根據當前得到的所述新的時刻數據組中所述N個飛行器的N個開始滑行時刻，確定所述N個飛行器中每個飛行器的滑行路徑信息之前，還包括：

根據所述飛行器的起始位置和目標位置，在所述機場場面對應的節點布局圖中確定所述起始位置對應的起始節點，以及所述目標位置對應的目標節點；所述節點布局圖中的節點用于表征所述機場場面中所規劃的控制點的位置；

在所述節點布局圖中，逐一搜索所述飛行器的滑行節點，得到節點路徑信息；

其中，所述飛行器的第一個滑行節點為所述起始節點；所述飛行器的最后一個滑行節點為所述目標節點，所述飛行器的其余滑行節點為連接所述起始節點和所述目標節點所經過的所有節點；所述節點路徑信息包括依據搜索順序依次連接所述滑行節點而形成的線路以及所述滑行節點對應的停留時間；

所述根據當前得到的所述新的時刻數據組中所述N個飛行器的N個開始滑行時刻，確定所述N個飛行器中每個飛行器的滑行路徑信息，包括：

在得到所述N個飛行器中每個飛行器的節點路徑信息之后，根據當前得到的所述時刻數據組中的N個開始滑行時刻，對所述N個飛行器的N個節點路徑信息進行沖突檢測；

若兩個飛行器的節點路徑信息之間存在沖突，則對所述兩個飛行器中優先級較低的飛行器的節點路徑信息進行調整，消除所述沖突；

其中，所述沖突是指若所述兩個飛行器根據對應的開始滑行時刻與節點路徑信息滑行，將在預設時間范圍內經過同一個滑行節點對應的位置；

若任意兩個飛行器的節點路徑信息之間均不存在沖突，則根據所述N個飛行器中每個飛行器當前的節點路徑信息得到所述N個飛行器中每個飛行器的滑行路徑信息。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述節點布局圖中，逐一搜索所述飛行器的滑行節點，得到節點路徑信息，包括：

若當前搜索到的當前節點非所述目標節點，則確定所述當前節點的K個鄰節點，計算所述當前節點與所述K個鄰節點的K個評價函數值，并將其中數值最小的評價函數值對應的鄰節點作為下一個搜索到的節點；

其中，所述鄰節點為與所述當前節點相鄰的節點；所述評價函數值為根據所述鄰節點到所述當前節點的歐氏距離與所述飛行器的滑行速度的比值得到的；K為大于或等于2的整數。