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题名基于改进人工鱼群算法的城市物流无人机航线规划
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作者
岳仁田
侯博文
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机构
中国民航大学空中交通管理学院
中国民航科学技术研究院航行新技术研究所
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出处
《中国民航大学学报》
2025年第1期89-96,共8页
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基金
中央高校基本科研业务费专项(3122022103)
天津市应用基础研究多元投入基金项目(21JCYBJCO0700)。
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文摘
为了安全、高效地解决物流无人机(UAV,unmanned aerial vehicle)三维空间航线规划问题,首先,本文在考虑空间避障和地面人口密度的基础上通过改进栅格法对规划环境进行建模,以航程代价、栅格风险值代价和高度调整代价之和最小作为目标函数建立物流UAV航线规划模型,并根据UAV性能设置约束条件。其次,对标准人工鱼群算法(AFSA,artificial fish swarm algorithm)进行改进,增加鱼群跳跃行为和栅格禁忌表,利用改进AFSA对模型进行求解。最后,通过仿真算例将改进后的AFSA与其他3种算法进行了对比并对改进后的AFSA进行了参数灵敏度分析。结果表明:改进后的AFSA在收敛速度上优于其他3种算法,相对于标准AFSA收敛时间降低了9.9%;设置较大的感知范围参数值,航线规划效率更高,在设置步长参数时则需要根据规划环境进行调整。改进后的AFSA可为提升物流UAV三维空间航线规划效率提供借鉴。
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关键词
物流无人机(UAV)
航线规划
人工鱼群算法(AFSA)
栅格风险值
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Keywords
logistics unmanned aerial vehicle(UAV)
route planning
artificial fish swarm algorithm(AFSA)
grid risk value
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分类号
V279
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名装卸一体的无人机配送线路和航迹双层协同规划模型
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作者
孙博
魏明
孙雅茹
王清琦
马文博
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机构
中国民航大学空中交通管理学院
郑州航空工业管理学院河南省通用航空技术重点实验室
中国民航科学技术研究院航行新技术研究所
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出处
《工业工程》
2025年第1期34-39,共6页
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基金
教育部人文社会科学基金资助项目(20YJCZH176)
民航通用航空运行重点实验室开放基金资助项目(CAMICKFJJ-2023-01)
+1 种基金
河南省通用航空技术重点实验室开放基金资助项目(ZHKF-240210)
中国民航科学技术研究院基本科研业务费专项资金资助项目(X242060302235)。
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文摘
无人机航迹是无人机配送线路的基础,且两者相互影响,其协同规划问题引起国内外学者的广泛关注。在GIS栅格化基础上,考虑客户需求的多样性,根据调度中心、客户、障碍物和高空坠落代价的单元格位置空间分布,建立装卸一体的无人机配送线路和航迹双层协同规划模型,寻求无人机航迹和机队调度成本之间的最佳耦合关系。根据问题特征,设计求解该问题的嵌入A*算法的Q-Learning两阶段算法,在第1阶段利用Q-Learning完成订单分配的基础上构建无人机配送线路,在第2段将A*算法嵌入寻找无人机访问任意两点之间航迹,通过两阶段算法交互分别求解双层规划模型的解。最后,结合真实案例,计算最优调度方案,分析模型参数的灵敏度,并对比启发式算法和本算法的求解性能,从而验证模型和算法的有效性。
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关键词
无人机配送线路
航迹规划
装卸一体
Q-Learning算法
A*算法
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Keywords
UAV delivery route
trajectory planning
loading and unloading integration
Q-Learning
A* algorithm
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分类号
U8
[交通运输工程]
F403
[经济管理—产业经济]
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