حل تداخل بین هواپیماها در مدل پرواز آزاد با استفاده از الگوریتم بهینه سازی انتخابات

پرواز آزاد یک مدل توزیع شده برای مدیریت ترافیک هوایی است که متکی به هیچ کنترل متمرکز نیست. در این پژوهش، روشجدیدی برای حل مسئله تداخل هواپیماها در مدل پرواز آزاد ارائه شده است. حل تداخل هواپیماها یک مسئله ترکیبی بامحدودیت های پیچیده است. روش پیشنهادی شامل دو مرحله است: 1) ایجاد گراف فضای پرواز و 2) رنگ آمیزی گراف. درمرحله اول، ابتدا فضای هوایی به یکگراف بدون جهت نگاشت می شود که در آن هر گره بیانگر یک هواپیما و هر یال بین دو گرهبیانگر یک تداخل بین هواپیماهای متناظر در مدت زمان آتی است. معیار تشخیص تداخل، حداقل فاصله ایمن بین هواپیماهااست. در مرحله دوم، تداخل های تشخیص داده شده از طریق رنگ آمیزی گراف با استفاده از الگوریتم بهینه سازی انتخابات حلمی شوند. در این مرحله ابتدا یک جمعیت اولیه تولید می شود که در آن هر عضو شامل رنگ های ممکن برای رنگ آمیزی گره هایگراف است. هر رنگ متناظر با یک خط پرواز هوایی است. سپس با استفاده از سه عملگر تبلیغات مثبت، تبلیغات منفی و ائتلافجمعیت اولیه بهنگام سازی می شود تا به یک جواب بهینه با حداقل هزینه برسد. جواب نهایی شامل یک برنامه پروازی عاری ازهرگونه تداخل است. روش پیشنهادی بر روی چندین سناریوی پرواز استاندارد ارزیابی شده و نتایج با چندین روش دیگرمقایسه شده است. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که در مقایسه با روش های دیگر، روش پیشنهادی از عملکرد مطلوبی بر رویبرخی از سناریوها برخوردار است.

Keywords:

مدیریت ترافیک هوایی , پرواز آزاد , تشخیص و حل تداخل , بهینه سازی , رنگ آمیزی گراف , الگوریتم انتخابات