空中交通管理的序贯蒙特卡洛优化
最优化与控制
2015-06-10 v1
摘要
本报告表明，在机场终端机动区（TMA）采用“自由飞行”型轨迹，并在同时优化TMA内所有飞机轨迹且保持安全间隔的算法控制下，可显著减少燃油消耗。我们提出在模型预测控制（MPC）框架下实时使用蒙特卡洛优化作为轨迹规划算法。在图形处理器（GPU）上的实现可利用蒙特卡洛方法固有的并行性，从而达到足以实时使用的解算速度。我们展示了在随机风模型和非凸安全间隔约束下，三维空间中包含进港和离港飞机的非常复杂场景的求解。我们在伦敦盖特威克机场TMA获得的飞行数据上评估了算法，表明可获得约30%的燃油节省。我们还通过向问题添加降噪目标并观察进港和离港轨迹的相应修正，证明了该方法的灵活性。
引用
@article{arxiv.1506.02869,
title = {Sequential Monte Carlo Optimisation for Air Traffic Management},
author = {A. J. Eele and J. M. Maciejowski},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.02869},
year = {2015}
}
备注
Technical Report, Cambridge University Engineering Department, 67 pages, 41 figures