图切割快速生成扇区的蚁群算法

作     者：叶志坚 王建忠 张召悦 杨群亭 牟龙芳 YE Zhijian;WANG Jianzhong;ZHANG Zhaoyue;YANG Qunting;MU Longfang

作者机构：中国民航大学空中交通管理学院天津300300 

基　　金：国家自然科学基金(71571186) 国家自然科学青年基金(61603396) 中央高校基本科研业务费(3122013C001) 

出 版 物：《计算机工程与应用》 (Computer Engineering and Applications)

年 卷 期：2022年第58卷第3期

页      码：297-307页

摘      要：扇区划分是平衡管制员工作负荷、提升空域通行能力的有效技术措施。采用Voronoi图自顶向下切割空域的方法具有自动保证扇区凸性、连通性和压缩性的特性,但计算时间过长。根据航迹状态计算工作负荷,构建了Voronoi图自顶向下切割空域模型,设计了动态步长蚁群搜索算法。测试结果表明,在太原高空划分成4个扇区的情况下,与MC-CLFV(Monte Carlo method by changing location of flexible vertices)算法相比较,采用动态步长蚁群搜索算法求解,扇区的不平衡性显著减少,总工作负荷也减少了11.2%。大规模重复实验表明,随扇区数量增加,解的质量差异减少,但解的效率差异却不断增大,划分8个扇区时,动态步长蚁群搜索算法的计算时间统计中位数值仅为MC-CLFV算法的1/10。这说明该算法在一次划分数量少的时候,质量高而且计算时间短,在采用多层规划扇区的时候,应该采用组合数字和较小的划分方案。研究结果为采用Voronoi图直接切割空域形成管制扇区奠定了基础。

主 题 词：扇区划分 蚁群算法 4维航迹 Voronoi图 工作负荷 

学科分类：081203[081203] 08[工学] 0835[0835] 0825[工学-环境科学与工程类] 0812[工学-测绘类] 

D　O　I：10.3778/j.issn.1002-8331.2008-0277

馆 藏 号：203107271...