改航策略中雷暴飞行受限区划设方法

为了科学合理地划设雷暴产生的飞行受限区,为航班改航策略提供支撑,提出了最小外接矩形、最小面积椭圆和最小外接圆方法来划设受限区,并采用精确度、偏差度、冗余度和复杂度等4指标对划设方法进行评估。算例分析说明,采用最小外接矩形法对带状、条状、人字形和片状云团飞行受限区的划设效果较好,采用最小面积椭圆法对块状云团飞行受限区的划设效果较好。     

流量拥堵空域内一种基于Q-Learning算法的改航路径规划

目前,空中流量激增导致空域资源紧张的问题越发凸显,为了缓解这一现状,将基于流量管理层面对航空器进行改航路径的研究。首先采用栅格化的方式对空域环境进行离散化处理,根据航路点流量的拥挤程度把空域划分为三种不同类型的栅格区域。其次通过改进强化学习中马尔科夫决策过程的奖励函数对其进行建模,并基于 策略运用Q-Learning算法对该模型进行迭代求解,对相应的参数取值进行探究比较以提高结果的可适用性。最后经过仿真运行,计算出不同参数赋值下的最优路径及相应的性能指标。研究结果表明：应用该模型和算法可以针对某一时段内的流量拥堵空域搜索出合适的改航路径,使飞机避开流量拥挤的航路点,缩短空中延误时间,有效改善空域拥堵的现况。     

基于马尔科夫链的单体雷暴飞行受限区模型

划设飞行受限区是改航路径规划的关键,只有科学合理地划设飞行受限区域的边界,才能为后续合理地规划改航飞行路径做准备。直接对雷暴的初始雷达反射图进行处理,运用形态学的方法解析出危险天气的边界和区域中心点,通过状态转移矩阵预测雷暴的运动轨迹,并模拟其在运动过程中的变化情况。算例分析表明,此方法描述的雷暴运动轨迹更加多样,这样可以使预测更准确,模拟出的雷暴变化情况更复杂,更贴近于实际。     

移动机器人路径规划算法综述

为提高机器人路径规划的搜索速度,缩短搜索时间,总结归纳移动机器人在路径规划问题上的算法及其特点。首先回顾移动机器人发展历史,并对路径规划技术进行概述; 其次对移动机器人路径规划进行分类总结,并从移动机器人对环境掌握情况的角度出发,将移动机器人路径规划分成全局规划和局部规划两类,然后对全局规划和局部规划的相关算法进行综述,同时对相关算法发展现状及优缺点进行总结。最后指出机器人路径规划技术在改进算法、混合算法、多机器人协作、复杂环境以及多维环境下进一步深入研究的未来发展趋势。     

空域规划课程教学方法优化初探

空域规划以及实践课程是我校空中交通管理学院的重要专业课程,现阶段空域规划课程在教学内容、实践环节等方面还存在一定的问题,不能完全适应现阶段民用航空的行业需求。本文深入地分析了该课程存在的一些问题,着力探索适应民航发展和高等教育规律的新方法、新思路,以期提高空域规划课程的教学质量。     

航空器动态改航的自动化处理技术比较

随着空中交通流量的不断增长,航空器面临的改航飞行也就日益增加,这就使空中交通管制员面临的飞行态势变得日益复杂。面向4D轨迹的航空器动态改航技术可以实时地为管制员提供优化的改航方案,可以作为管制指挥的参考依据,从而减轻管制工作负荷,提高管制效率和空域流量,具有广阔的应用前景。本文主要选取了一些具有代表性的航空器动态改航算法,对比分析了它们的优缺点和适用范围,从而为使用这些算法提供一定的参考。     

遗传算法在机器人路径规划中的研究综述

遗传算法(genetic algorithm, GA)是一种在机器人路径规划中应用最广泛的智能算法。近年来,机器人路径规划问题是各行业实践应用的热点问题。在分析GA优缺点的基础上,对GA在机器人路径规划应用领域进行深入调查,论述了现阶段国内外各领域发展现状,并阐述了现阶段存在的技术难点。最后对GA在机器人路径规划的发展趋势进行了展望。     

收缩型动态危险天气下改航模型和算法研究

改航飞行是缓解危险天气所导致航班延误的一种重要措施。针对按一定速度收缩危险区,通过设计启发式算法来确定同高度层改航路线。首先对飞机处于改航起始点时的危险区设置初始改航点,考虑飞行中危险区域不断收缩,在第一段动态改航模型中得出中间改航点,进而在第二段动态改航模型中得出最终改航点,让飞机以尽可能短的航程绕过动态危险区,减少延误时间。最后,通过对贵阳到长沙现有航路的仿真分析,验证了模型和算法的合理性。     

恶劣天气影响下动态改航策略研究

将地面等待、空中等待和改航策略相结合,以航班总延误成本最小为目标,引入情景树的概念建立动态改航模型,并利用Lingo进行整数线性规划求解.对上海虹桥国际机场某时间段内从庵东方向进场的航班进行分析,通过与采用静态改航策略、单一的地面等待策略的延误总成本进行比较,验证了模型的有效性.     

基于遗传算法机器人路径规划研究

针对传统的机器人算法不是线性路径优化而导致不能较好地解决实际问题情况,介绍了采取遗传算法处理路径规划的方法解决路径规划问题的方案.     

限制搜索区域的分层路径规划新算法

依据城市路网独特的空间分布特性及不同道路等级特性,提出一种以源节点和目的节点为椭圆焦点的限制搜索区域分层路径规划算法.通过对小型网格模型统计及回归分析,建立了一个鲁棒性椭圆形搜索区域模型参数,可以满足道路交通路径规划的要求.结合路径规划算法在实时车辆诱导系统中的实际应用,给出该算法的一个应用实例,对实验结果的分析验证了其有效性.     

限制搜索区域的距离最短路径规划算法

提出一种时间复杂度为O(n)的限制搜索区域距离最短路径规划算法(n为路网节点数).算法设计的基础是,经典Dijkstra算法搜索时的无方向性及实际城市道路网络特有的空间分布特性.算法实现采用邻接表数据结构和限制搜索区域的搜索机制,即利用实际城市道路网络的空间分布特性,合理限制算法的搜索区域.结合路径规划算法在实时车辆导航系统中的实际应用,给出了该算法的应用实例,实验结果表明,该算法能将路网中任意两点间的最短路径解算时间控制在3 s以内.     

考虑空域功能性的终端区内三维扇区划设方法研究

为缓解终端区内管制扇区划设不合理的问题,本文结合空域功能性研究了终端区内三维扇区划设问题。首先,在满足传统扇区约束条件的前提下,以降低所有扇区管制负荷之和与均匀各扇区管制负荷为目标。接着,结合垂直高度的层次聚类与水平方向的泰森多边形划分,将终端区划分为若干个三维空域单元并根据不同的飞行性质赋予各空域单元不同的功能属性。根据优化目标,考虑功能性的相近程度,采用NSGA-II算法将各三维空域单元组合形成扇区。最后,以上海终端区为实例进行验证。结果表明,相比于现行扇区划设方案,优化后的扇区划设方案能够有效地降低扇区的管制负荷之和,同时均匀各扇区的管制负荷。     

区域水资源规划管理研究

在可持续发展理论框架与系统思想的指导下,深入分析水资源研究现状及存在的问题,力求通过水资源承载力研究的途径,达到区域水资源合理综合规划研究之目的。     

绿色基础设施雨污管理规划研究进展

传统雨水和污水管理基础设施的弊端在高速城市化进程下日益显现,绿色基础设施已被认为是更具可持续性的、理想的替代设施.从目标制定、设施类型选择、所选设施数量及规模确定、选址和绿色基础设施网络优化5个方面对绿色基础设施规划于雨水和污水管理领域的已有研究进行了总结,分析不足和未来研究方向.鉴于难以量化绿色基础设施收益限制了相关规划研究的发展,指出通过跨学科、多部门合作,建立水文生态耦合模型探究水文过程和生态过程交互机制是支持绿色基础设施提供水文、生态和社会综合效益的量化研究的可行途径.阐述了分别从设施尺度和网络尺度进行完整的绿色基础设施规划研究的必要性,明晰了景观格局优化是在设施尺度研究的基础上进行绿色基础设施网络优化以保障并提升绿色基础设施功能的技术路线,指出对绿色基础设施的规划研究应逐渐由雨污管理功能延伸至社会生态系统中兼顾生态环境和社会经济视角的多项生态系统服务的提供.     

Dynamic Air Route Open-Close Problem for Airspace Management

Dynamic airspace management plans and assigns airspace resources to airspace users on de- mand to increase airspace capacity. Although many studies of air traffic flow management (ATFM) have sought to optimally allocate air traffic to get the best use of given airspace resources, few studies have fo- cused on how to build an efficient air traffic network or how to adjust the current network in real time. This paper presents an integer program model named the dynamic air route open-close problem (DROP). DROP has a cost-based objective function which takes into account constraints such as the shortest occupancy time of routes, which are not considered in ATFM models. The aim of DROP is to determine which routes will be opened to a certain user during a given time period. Simulation results show that DROP can facilitate utilization of air routes. DROP, a simplified version of an air traffic network constructing problem, is the first step towards realizing dynamic airspace management. The combination of ATFM and DROP can facilitate decisions toward more reasonable, efficient use of limited airspace resources.     

危险天气下进离场航线网络优化

针对危险天气的动态特性,采用卡尔曼滤波对危险天气的未来位置进行预测,为进离场航线的网络优化提供基础,消除其对进离场航线网络的影响。提出先水平后垂直的航路点搜索策略,通过负反馈惩罚因子,加速最优解的收敛速度,实现了三维空间路径搜索蚁群算法。根据航班运行特点,制定优化次序,逐个优化单条航线,实现整个航线网的优化。实验表明,该方案可有效解决危险天气下进离场航线网络优化问题,在保证航线安全性、经济性的同时,算法运行效率明显提高。     

利用改进蚁群算法的可规避威胁源最优航线规划

针对复杂环境中飞行器航线规划问题,在基本蚁群算法的基础上,提出一种可规避威胁源的航线规划方法。通过综合分析飞行器飞行环境中的地形信息和威胁信息,考虑航线距离、时耗、能耗、全程费用和威胁规避等因素,重构航线规划目标函数,加强了对飞行器实际飞行环境的描述,从而提高了航线规划的有效性;通过增加目标节点对下一节点的影响来改进状态转移概率,促使蚂蚁向目标方向前进,以节省计算时间,提高优化效率。仿真结果显示,与基本蚁群算法相比,改进算法可以节省10%的优化时间且缩短10多次迭代次数。     

国内旅游景观规划设计研究综述

基于近些年发表于国内刊物上相关研究文献的整理与分析,对国内旅游景观规划设计研究内容进行了回顾与评析,总结出六个方面的研究关注点:旅游景观规划设计的理论、旅游景观规划设计与文化、乡村地域旅游景观规划设计、旅游景观规划设计方法、旅游景观规划设计发展中产生的问题与对策和旅游景观规划设计未来发展方向,并对研究工作提出了三点建议。