基于合作协同进化算法的航迹冲突解脱研究

作者：徐满; 胡明华; 周逸; 张颖

来源：哈尔滨商业大学学报(自然科学版), 2023, 39(05): 521-532.

DOI：10.19492/j.cnki.1672-0946.2023.05.003

• 空中交通管理
• 四维航迹规划
• 冲突解脱
• 多目标优化
• 超体积
• 合作协同进化算法

为解决基于航迹运行(Trajectory Based Operation, TBO)模式下大规模航迹战略冲突解脱问题，建立了综合考虑最小化冲突数量和航迹调整成本的双目标优化模型.设计了基于超体积指标的多目标合作协同进化算法(Indicator-based Cooperative Coevolution Multi-objective Evolutionary Algorithm, IBCCMOEA)进行模型求解，采用非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II,NSGA-II)进行子种群优化.同时，设计了自适应遗传算子加快算法收敛速度.分别采用中国航路网络繁忙时段442架和1 014架航班历史飞行数据进行仿真验证，将所提算法与NSGA-II,基于分解的多目标进化算法(Multi-objective Evolutionary Algorithm Based on Decomposition, MOEA/D)以及多目标合作协同进化算法(Cooperative Coevolution Multi-objective Evolutionary Algorithm, CCMOEA)进行对比分析.实验结果表明所提算法相比于其他算法收敛速度提升了7.54%,可以获得无冲突的飞行计划且航迹调整成本减少了约9.62%.所获得的结果可以满足TBO环境下的协同决策需求，算法收敛速度可以满足效率要求.

• 出版日期2023
• 单位南京航空航天大学