基于Agent航空器滑行避让过程的建模与仿真

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1、第32卷第5期2014年10月中国民航大学学报JOURNALOFCIv】匝AVIATl0NUNIVERSITYoFCHDtAV01．32No．50ctober2014基于Agent航空器滑行避让过程的建模与仿真张佳1，徐肖豪2，高伟2(1．中国南方航空股份有限公司运行指挥中心，广州510000；2．中国民航大学空中交通管理研究基地，天津300300)摘要：针对航空器地面滑行过程中出现的冲突避让问题，采用多Agent方法，在满足航空器规则与流程的基础上，设计了符合管制员思维的分布式多Agent模型

2、。对每个Agent的功能以及Agent之间的交互进行了详细的描述，同时利用事件驱动(event—condition—action)i吾言描述了Agent推理过程。最后利用Anylogic仿真平台对多Agent模型进行验证，验证结果证明采用规则的算法可智能有效地避免航空器冲突．且符合航空器的运行流程。关键词：滑行道；Agent；航空器运行；规则；冲突与避让中图分类号：V355．1文献标志码：A文章编号：1674—5590(2014)05—0001—05Designandsimulationofai

3、rcrafttaxiingmodelbasedonAgentZHANGJial，XUXiao—ha02，GA0Wei2(1．SystemOperationControlCenter，ChinaSouthernAidinesCo．Ltd．，Guangzhou510000，China；2．Air嘶ManagementResearchBase，CA沈，死耐in300300，China)Abstract：Todealwiththeconflictsduringaircraftstaxiing，amult

4、i—Agentmodelisdesignedtomeettheaircraftrulesaswellascontrollers’experience．AdetaileddescriptionisgivenforeachAgent’sfunctionandtheinteractionbe-tweentheAgents．Atthesametime，theAgentreasoningprocessisdescribedbyusingevent-condition-actionlanguage．Fina

5、llytheAgentmodelisceaifiedwiththeAnylogicsimulationplatform．Theresultsshowthattheregularalgorithmcannotonlyavoidaircraftconflictseffectivelyandintelligently，butalsosuittheaircraftope—rationprocess．Keywords：taxiway；Agent；aircraftmovement；rules；conflic

6、tandresolution随着机场逐步向大型化与繁忙化发展，机场的滑行道结构日益复杂。在航空器滑行的过程中，管制员依靠十分有限的自动化辅助设备做出各种复杂的决策，当机场拥堵时，管制员的负荷急剧上升，出现航空器相互碰撞的事件也时有发生。国际民航组织早在2004年就提出A—SMGCStt】(先进机场场面引导与控制系统，advancedsurfacemovementguidanceandcontrolsystems)。该系统利用传感技术取得航空器在机场的位置信息，对航空器滑行过程实施引导，以此来避免

7、航空器产生滑行冲突，提高机场场面运行效率。近些年，美国联邦航空局(FAA)提出了下一代空中交通系统(NextGen)，其运行特征要求表明：航空器的智能运行可能被用于高密度的机场场面运行来加速地面滑行的效率[2】。有关机场场面智能运行的研究正在成为重要研究内容。在此背景下，本文对航空器滑行避让行为进行了研究。研究地面滑行过程的方法比较常见的有两种：一种是构建混合整数规划模型，通过数学模型来得到航空器的最优路径，在航空器计划阶段就完成航空器运行流程方案。此种方法灵活性较差，同时机场地面滑行过程包含很

8、多运行规则，而这些规则很难用数学模型描述清楚。另一种方法是采用现成的仿真工具，如SIMMOD【31、TAAM【4】等快速仿真工具。这类仿真工具能够快速地仿真整个机场的运行状态，提供机场的容量等宏观指标。但从微观上看，对航空器的运行过程考虑不够精细。因此，本文先研究了航空器地面滑行的流程与规则，结合机场地面管制员的思维模式，利用Agent自组收稿日期：2013—05—07；修回日期：2013一11—13基金项目：国家自然科学基金项目(61039001)作者简介：张佳(1989一)，男，湖北汉川人，