电动航空网络航班调度与能量管理的模型预测控制方案
系统与控制
2025-11-18 v2 系统与控制
摘要
本文提出一种用于电动航空网络航班调度与能量管理的模型预测控制（MPC）方案，其中电动飞机在配备可持续能源和电池储能的电气化机场之间运送乘客，目标是最小化对电网的依赖。具体而言，我们首先将飞机航班与充电调度问题与机场能量管理问题联合建模，并显式考虑当地天气预报。其次，我们将最小电网能量运行问题构建为一个混合整数线性规划，并以滚动时域方式求解，其中每架飞机的航线分配与充电决策可动态重新分配以缓解中断。我们在取自美国东北部常规航班网络和天气条件的真实数据上展示了所提出的MPC方案。与无重路由的基线相比，所提出的框架节省了10%至37%的电网能量需求。因此，结果表明，MPC能够通过高效地重新分配航班和重新调度飞机充电，有效保障网络运行，同时最大化现场能源系统的效率。
引用
@article{arxiv.2404.09282,
title = {A Model Predictive Control Scheme for Flight Scheduling and Energy Management of Electric Aviation Networks},
author = {Finn Vehlhaber and Mauro Salazar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.09282},
year = {2025}
}