考虑环境影响的自由航路空域无冲突飞行规划

作     者：魏志强 商谢睿 WEI Zhiqiang;SHANG Xierui

作者机构：中国民航大学空中交通管理学院天津300300 

出 版 物：《安全与环境学报》 (Journal of Safety and Environment)

年 卷 期：2023年第23卷第9期

页      面：3297-3306页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(U2133210) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(3122021066,3122019130)。 

主　　题：环境工程学 飞行规划 遗传算法 飞行成本 自由航路空域 四维航迹 

摘      要：为降低民航客机在自由航路空域飞行时排放的碳与尾迹云对环境的影响,首先建立基于飞行剖面的四维航迹模型与冲突识别模型;其次建立多目标综合成本模型,包括飞行时间、燃油消耗、碳排放、尾迹云成本、综合成本计算模型;之后建立自由航路空域中的冲突解脱模型,采用多参数组合编码对飞机进入自由航路空域的入口点、实际进入空域时刻、实际进入空域速度进行优化计算,并通过基于精英保留的遗传算法实现无冲突飞行规划;最后以典型空域为例进行仿真验证。结果表明,对比传统的延迟进入空域时刻方案,多参数组合优化方法能在有效解脱空域内飞行冲突的基础上减少3.97%飞行时间、15.00%燃油消耗、13.83%碳排放、100%尾迹云成本或14.60%综合成本。