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1、IEEE学报关于智能运输系统VOL.1,NO4,2000年12月.关于交通管制系统的解决冲突的最佳合作决议安东尼.Bicchi和Pallottino.露西摘要-在本文中，我们考虑空中交通的最佳决议。飞机被假定在里面巡航一给予的高度分层堆积并且被做模型如和常数的一个运动学的系统速度和屈曲范围。飞机之间不能够到飞到比预先定义的安全距离更接近的距离。对于这样一个包含多架飞机的系统,我们在给定的路点之中考虑计划最佳的路径问题。解决问题的最优方案的必需情况被推导出来而且用来设计用参数表示的可能轨道,这就变成有效的用数字
2、解决问题的办法.对一架现实飞机的仿真模拟结果可以提供其中的冲突.分散落实最佳的冲突解决方案被介绍,那可能允许自由班机在合作的上空管理计划的调和.在大量的仿真模拟的帮助下,我们最后讨论性能分散和安全的冲突.索引术语:空中交通管制系统,冲突的解决方案,最优化控制1,介绍飞机在逐渐拥挤的空中的协调的问题正在成为空中交通管制中最重要的内容.在美国，日本和欧洲的主管当局[1],[2].传统的管理方案正广泛地被计算机整合的空气交通管理系统(ATM)替代,以维持安全水平和增加拥挤的空中航线的吞吐量.另一方面,如今飞机的使用
3、仪器和通信允许直接在飞机上作出日益复杂的决定,从而逐步走向分散控制的方案常常涉及自由班机的空中交通管制系统(ATM)[3],[4].我们的工作的目标是为冲突决议和策略提供有效率的运算法则,这些策略是固定安全的,它将燃料消费减到最少,关心污染和对经济的关心一样。在本文中，我们应用最佳的控制和游戏理论(由于和团队游戏的分支寻址有特殊关联,也叫做团队理论),应用到交通管制的运动学模型。特别地，我们将致力于关于多架飞机的系统的计划运动的问题,在动力学上被描述为点-块的模型[6],[7].飞机冲突被做成模型如在"冲突封
4、套"那周围之间的每架飞机的碰撞。我们所作的中心假设是冲突被解决是在当飞机在一种固定的高度里面巡航的时候.我们也假设飞机动力学和扰乱被处理,和"后退"到[8],第一次序比率相等藉着自引示控制器。飞机能如此被做模型在一个纯粹运动学的流行,如点在一个飞机中由于联合的在前轴和冲突封套半径。每辆车辆的工作是到达来自一个给定的开始结构的一个给定的目标结构(开始和目标结构表现因为飞机由更高级的层次计划).最佳的解决在某种意义上将总时间班机减到最少将会被考虑。另一个重要的假设是把所有互动的飞机走向合作的共同目标,为优化代理商
5、在同一小组.这将适用于所有在要被讨论的集中安排下的飞机,这些计划要讨论,但合作将只会假设为在飞机之间,它属于我们建立的分散配置中的同一单元的信息结构.这种合作的游戏方式已经被视为空管系统文献的中心思想(参见[9]),同时应当对照对立的方针[10],这些的结果是专门的策略,它们是安全的,相对于其他所有潜在交通冲突的最坏情况.在本文其余部分,我们将提出采用的空中管制模型(第二部分)的必要条件,并从这些数字化的算法(第四节),讨论解决冲突计划最优性(第三节).此外,实施这一分散执行的空管策略在游戏-团队工作的理论(
6、第五节)中被描述.表现和这个分散方案的强健性将在第六章中用仿真试验的方式进行评估.2,建模这个点-块飞行器模型是一个关于民用航空的动态效果的被广泛接受的描述.它包括六个公式,忽视地球旋转和曲率,如下:Fig.1.Aircraftcoordinatesystem.这里,x,y,h表示飞机以地面结构为参照物时重心的位置坐标.,它们分别是:通常称为向下的范围(或者是经度),交叉范围(又称纬度),和高度,夹角也以同样结构定义:X是倾斜角;是,r是飞行轨道角(如图:Fig1).水平速度分量V假定等于飞行速度,这里T是引
7、擎推动的,D是空气推动的,m是飞机块.g是重力加速度.我们注意到推进关联于海拔h,Mach数字,和y,通过一个已知公式.同时,假定推动是一个h,M和空气浮力L的已知函数.倾斜角V,引擎推动T,和负荷因素n是飞机的控制变量.倾斜角是支配组合方向舵和副翼;推进支配引擎节流阀,和那电梯的负荷因素.使用合适的状态的非线性回馈(相信细节在e.g.,in[8]or[11]),这个点-块模型可以用布鲁诺范式线性化...而且那跟着发生线的系统能向前容易地被控制计划了的轨道,藉由收养强健的线的控制技术。被使线性化的相等(7),
8、补助藉由在可适用输入上的限制,形成基础文学的许多飞机轨道最佳化问题。限制通常被写根据最初的州变数而且控制。被考虑的最通常的限制是在对气速度，高度，负荷因素上的上面和比较低的范围,和插入，而且最大值攀登和降落率。这些限制能在被使线性化的坐标和控制中被翻译,虽然这通常产生非常有关形成那有助于一个向分析的解决主要的障碍限制最佳化问题。在冲突决议的空中管制中，决定性的考虑是分离令人难忘的限制所谓的冲突封套.
