基于改进人工电场算法的城市载人电动垂直起降飞行器路径规划

作     者：刘光才 金松鹏 李章萍 刘百庚 LIU Guang-cai;JIN Song-peng;LI Zhang-ping;LIU Bai-geng

作者机构：中国民航大学交通科学与工程学院 

基　　金：国家软科基金(2013GXS4B094) 通航研究中心(智库)开放基金(GARC-202302) 天津市教委科研计划项目人文社科一般项目(2020SK049) 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2025年第25卷第1期

页      码：238-244页

摘      要：针对城市场景下载人电动垂直起降飞行器(electric vertical takeoff and landing, eVTOL)路径规划问题进行了研究。首先，使用危险度栅格法进行三维城市空间建模，对选定型号的eVTOL飞行器，以航程、运行风险和高度变化为目标函数，结合飞行器自身特性及环境限制，构建了多约束条件的载人eVTOL路径规划模型。然后，设计了一种改进人工电场算法(improved artificial electric field algorithm, IAEFA),在传统人工电场算法(artificial electric field algorithm, AEFA)的基础上增加了自适应库伦参数，并在库伦常数的计算中引入递减系数，以此进行仿真求解。实验结果显示，所构建的模型可以达到预期效果。使用改进算法进行路径规划的求解效果更优，相较传统粒子群算法和人工电场法，航程更短，高度变化更小且运行更为安全。最后，根据对照实验确定递减系数的取值，当递减系数取值为1.5时，改进算法的求解效果最优。

主 题 词：城市空中交通 电动垂直起降飞行器 路径规划 改进人工电场算法 

学科分类：08[工学] 082503[082503] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.12404/j.issn.1671-1815.2402679

馆 藏 号：203157122...