空域扇区的局部重设计

本文研究了空域扇区划分问题（ASP），其目标是将空域最优划分为特定数量的扇区，每个扇区由一名空中交通管制员管理。ASP 的目标是找到一种“均衡”的扇区划分，以便在管制员之间均匀分配工作负荷。我们将 ASP 表述为多边形域内一组移动点的划分问题。除了平衡工作负荷的要求外，我们还引入了源自空中交通管理方面的扇区划分几何限制。我们研究了由工作负荷定义的不同以及扇区划分几何限制的各种选择而产生的几种问题版本。我们得出结论，除了一些平凡情况外，该问题的大多数表述都是 NP 难的。最后，我们提出了一种局部重设计方法（LRM），这是一种启发式算法，通过调整扇区边界来重新平衡给定的扇区划分。我们在合成生成的场景以及真实的历史交通数据上对 LRM 进行了实验评估。我们证明，与当前美国空域的扇区划分相比，我们方法产生的扇区划分更为优越。