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TEeVTOL:在城市尺度风场中的 eVTOL 飞机路径规划能量与时间效率平衡

机器人学 2024-03-25 v1

摘要

电动垂直起降(eVTOL)飞机以其机动性和灵活性著称,为我们的交通系统提供了一种极具前景的替代方案。然而,这些飞机的运行效能面临诸多挑战,例如由风场等不可预测的环境因素导致的能量与时间效率之间的微妙平衡。已有研究采用基于数学建模的方法来规划城市风场中的飞机飞行路径,旨在节省能量和时间成本。尽管这些方法有效,但在适应动态和复杂环境方面存在局限性。为了优化 eVTOL 在动态风场中飞行时的能量与时间效率,我们引入了一种利用深度强化学习的新型路径规划方法。我们通过大量实验评估了该方法,并将其与 Dijkstra 算法(在加权图中确定最短路径的理论最优方法,其中权重代表能量或时间成本)进行了比较。结果表明,我们的方法在能量与时间效率之间实现了良好的平衡,其表现接近这两个目标的理论最优值。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.14877,
  title  = {TEeVTOL: Balancing Energy and Time Efficiency in eVTOL Aircraft Path Planning Across City-Scale Wind Fields},
  author = {Songyang Liu and Shuai Li and Haochen Li and Weizi Li and Jindong Tan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.14877},
  year   = {2024}
}