区域控制下的航空器滑行轨迹优化：新MILP模型与性能提升

本文主要探讨了"基于区域控制的航空器滑行轨迹优化模型"，它是在现有的航空器滑行轨迹优化模型存在冲突约束能力不足的问题背景下提出的。该研究采用混合整数线性规划（MILP）方法，这是一种强大的数学工具，特别适用于处理包含离散变量和连续变量的优化问题。 首先，作者构建了一个层次化的滑行道结构模型，通过区域划分技术，将滑行道精确地划分为多个区域，并定义了区域公共节点网络，这样既提升了模型的精确度，又方便了滑行道的管理和控制。这种方法使得在优化过程中，可以更有效地避免滑行冲突，确保飞机在滑行过程中的安全。 其次，模型引入了区域控制规则，即根据每个区域的特定规则来决定航空器的滑行路径，实现了对滑行道的无冲突占用。这不仅提高了滑行路径的规划效率，也减少了不必要的延误，提升了机场的运行效率。 文章还采用了滚动时域策略，即将复杂滑行轨迹优化问题分解为多个阶段进行求解，这种策略增强了滑行规划模块的灵活性，使其能适应不断变化的环境和需求，同时提高了求解速度，使得实时性得到保障。 最后，实验结果显示，基于区域控制的滑行轨迹优化模型显著改善了滑行过程中的冲突问题，降低了平均滑行时间和距离，这对于机场运营的效率提升和飞行安全至关重要。此外，该模型被应用在了国家自然科学基金、民航局科技项目、博士后科学基金特别资助项目以及江苏省普通高校研究生科研创新计划等多个项目的支持下，体现了其广泛的应用前景和理论价值。 关键词：航空运输、冲突回避、区域控制、滑行轨迹优化、滚动时域、混合整数线性规划等概念贯穿全文，共同构成了一个系统而实用的滑行轨迹管理解决方案。这篇文章为航空器地面滑行的高效、安全优化提供了一种创新的方法和技术，对于提升机场运行效率和保障航空交通顺畅具有重要意义。