上海交通大学学报 ›› 2021, Vol. 55 ›› Issue (11): 1362-1370.doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.342
所属专题: 《上海交通大学学报》2021年“航空航天科学技术”专题; 《上海交通大学学报》2021年12期专题汇总专辑
李彪1,2, 王立文1(), 邢志伟2, 王思博2, 罗谦3
收稿日期:
2020-10-21
出版日期:
2021-11-28
发布日期:
2021-12-03
通讯作者:
王立文
E-mail:cauc_wlw@126.com
作者简介:
李 彪(1993-),男,河北省张家口市人,博士生,从事机场运行安全保障技术研究.
基金资助:
LI Biao1,2, WANG Liwen1(), XING Zhiwei2, WANG Sibo2, LUO Qian3
Received:
2020-10-21
Online:
2021-11-28
Published:
2021-12-03
Contact:
WANG Liwen
E-mail:cauc_wlw@126.com
摘要:
针对多并行除冰任务下分布式资源协同能力较弱及均衡性低的问题,结合机场除冰资源配置及时空分布状态,提出了一种基于多Agent协商的飞机地面除冰资源协同控制方法.建立了多Agent除冰资源协同运行框架,设计了面向全局协同联合体招投标机制的资源优化方法,提升了整体任务均衡性.在协同运行方案的基础上构建自治多Agent协同优化模型,采用加入决策因子的模型预测控制方法生成自治协同控制策略,并面向实际场景验证所提方法的可行性.结果表明,基于优化方案生成的初始化协同控制策略容错时间均值达4.89 min,与其他传统方法相比,平均起飞容限最大提升1.015 min,平均利用率增加15.28%,保证了除冰资源的安全性及协同性.
中图分类号:
李彪, 王立文, 邢志伟, 王思博, 罗谦. 飞机地面除冰资源协同控制[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(11): 1362-1370.
LI Biao, WANG Liwen, XING Zhiwei, WANG Sibo, LUO Qian. Cooperative Control of Aircraft Ground Deicing Resources[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2021, 55(11): 1362-1370.
表3
下一时段除冰资源协同优化运行方案
除冰坪 | 单独除冰任务 | 联合体 除冰任务 | 联合 编队 |
---|---|---|---|
S1 | M4, M6, M11, M15, M20, M30, M39, M49, M54 | M21, M32, M40, M51 | V5 |
S2 | M1, M5, M8, M10, M13, M16, M26, M31, M35, M42, M44, M55 | M19, M29, M36, M38, M48, M53 | V5 |
S3 | M2, M7, M9, M12, M14, M22, M33, M34, M41, M43, M47, M52 | M18, M28, M37 | V6 |
S4 | M3, M17, M23, M24, M45, M46, M50 | M25, M27 | V7 |
[1] |
FUKUYAMA S. Dynamic game-based approach for optimizing merging vehicle trajectories using time-expanded decision diagram[J]. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 2020, 120:102766.
doi: 10.1016/j.trc.2020.102766 URL |
[2] | 崔艾军, 邢志伟. 飞机地面除冰运行合作博弈模型研究[J]. 中国民航大学学报, 2015, 33(1):9-12. |
CUI Aijun, XING Zhiwei. Cooperative game model for aircraft ground deicing operation[J]. Journal of Civil Aviation University of China, 2015, 33(1):9-12. | |
[3] | 邢志伟, 李斯, 罗谦. 机场道面除冰雪车辆队形控制模型[J]. 交通运输工程学报, 2019, 19(4):182-190. |
XING Zhiwei, LI Si, LUO Qian. Formation control model of airport pavement deicing vehicles[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2019, 19(4):182-190. | |
[4] |
DASZCZUK W B. Measures of structure and operation of automated transit networks[J]. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 2020, 21(7):2966-2979.
doi: 10.1109/TITS.6979 URL |
[5] |
LIU F, LIU X Z, MOU M J, et al. Safety assessment of approximate segregated parallel operation on closely spaced parallel runways[J]. Chinese Journal of Aeronautics, 2019, 32(2):463-476.
doi: 10.1016/j.cja.2018.12.009 URL |
[6] | 肖春华, 林伟, 杨升科, 等. 结冰云雾参数对冰与固壁间剪切强度影响的初步研究[J]. 航空动力学报, 2019, 34(12):2627-2634. |
XIAO Chunhua, LIN Wei, YANG Shengke, et al. Preliminary study on influence of icing cloud parameters on ice shear strength on solid wall[J]. Journal of Aerospace Power, 2019, 34(12):2627-2634. | |
[7] | 张伟, 李彪. 飞机地面除冰运行调度模型研究[J]. 中国民航大学学报, 2017, 35(5):22-25. |
ZHANG Wei, LI Biao. Research on dispatching model of aircraft ground deicing[J]. Journal of Civil Aviation University of China, 2017, 35(5):22-25. | |
[8] | 陈斌, 焦琳青, 杨亚磊, 等. 复杂多约束条件下航班除冰延误机理及资源优化配置[J]. 控制理论与应用, 2020, 37(5):1069-1079. |
CHEN Bin, JIAO Linqing, YANG Yalei, et al. Flight deicing delay mechanism and resource optimization configuration under complex and multiple constraints[J]. Control Theory & Applications, 2020, 37(5):1069-1079. | |
[9] |
FAN H Y, TARUN P K, CHEN V C P, et al. Data-driven optimization for dallas fort worth international airport deicing activities[J]. Annals of Operations Research, 2018, 263(1/2):361-384.
doi: 10.1007/s10479-017-2747-1 URL |
[10] |
SLIM H, NADEAU S. A mixed rough sets/fuzzy logic approach for modelling systemic performance variability with FRAM[J]. Sustainability, 2020, 12(5):1918.
doi: 10.3390/su12051918 URL |
[11] | ARIYAJUNYA B, TARUN P K, CHEN V C P, et al. Modeling the impact of airport deicing/anti-icing activities on the dissolved oxygen levels in the receiving waterways[J]. Journal of Water Management Modeling, 2018, 26(441):1-8. |
[12] | 张红颖, 周子林, 李彪. 基于多Agent的通航运力资源协同调度[J]. 交通运输系统工程与信息, 2020, 20(1):214-221. |
ZHANG Hongying, ZHOU Zilin, LI Biao. Collaborative schedule of general aviation resource based on multi-agent[J]. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology, 2020, 20(1):214-221. | |
[13] |
JANSSEN S, SHARPANSKYKH A, CURRAN R. Agent-based modelling and analysis of security and efficiency in airport terminals[J]. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 2019, 100:142-160.
doi: 10.1016/j.trc.2019.01.012 URL |
[14] | 王静, 潘开灵, 刘翱, 等. 云制造平台下订单可分解的协同生产计划模型及求解[J]. 上海交通大学学报, 2018, 52(12):1655-1662. |
WANG Jing, PAN Kailing, LIU Ao, et al. The model and solution for collaborative production planning with order splitting in cloud manufacturing platform[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2018, 52(12):1655-1662. | |
[15] | 李冰, 成卫, 晏永廷, 等. 基于MP与MPC相结合的分布式交通信号控制研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2019, 19(5):86-93. |
LI Bing, CHENG Wei, YAN Yongting, et al. Distributed traffic signal control based on combination of MP and MPC[J]. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology, 2019, 19(5):86-93. | |
[16] | 徐长安, 倪少权, 陈钉均. 基于两阶段算法的运行图与天窗协同优化[J]. 西南交通大学学报, 2020, 55(4):882-888. |
XU Chang’an, NI Shaoquan, CHEN Dingjun. Collaborative optimization for timetable and maintenance window based on two-stage algorithm[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2020, 55(4):882-888. |
[1] | 姜俊豪, 陈刚. 驾驶机器人转向操纵的动态模型预测控制方法[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(5): 594-603. |
[2] | 沈阳武, 宋兴荣, 罗紫韧, 沈非凡, 黄晟. 基于模型预测控制的分布式储能型风力发电场惯性控制策略[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(10): 1285-1293. |
[3] | 于特, 王磊. 基于协同控制的自重构平台算法及试验验证[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(11): 1493-1498. |
[4] | 何德峰, 彭彬彬, 顾煜佳, 余世明. 基于高斯过程回归的车辆巡航系统学习预测控制[J]. 上海交通大学学报, 2020, 54(9): 904-909. |
[5] | 姜晓明, 王旭烽, 张伟芳, 刘宜罡. 激光跟瞄系统粗精复合轴协同控制策略优化研究[J]. 空天防御, 2019, 2(3): 31-37. |
[6] | 柴本本1,巫少方1,张建武1,林连华2,徐海港2. 电驱动双速自动变速器换挡过程的最优控制[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2018, 52(6): 658-665. |
[7] | 王琳,邹媛媛,李少远. 基于性能触发的双层结构模型预测控制[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2018, 52(10): 1324-1332. |
[8] | 王玄,陶建峰,张峰榕,吴亚瑾,刘成良. 基于预测控制的单向比例泵控非对称液压缸系统控制方法[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2016, 50(05): 696-701. |
[9] | 史建涛,何潇,周东华. 多机编队系统的协同容错控制[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2015, 49(06): 819-824. |
[10] | 罗莉华. 基于MPC的车道保持系统转向控制策略[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2014, 48(07): 1015-1020. |
[11] | 鲍荣, 何德峰, 郑凯华. 基于黄金分割法的阶梯式约束预测控制[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2012, 46(12): 1940-1944. |
[12] | 李刚1, 2, 宗长富1, 张泽星1, 段明序1, 梁赫奇3, 洪伟1. 车辆底盘集成控制研究[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2012, 46(08): 1291-1296. |
[13] | 黄昆, 喻凡, 张勇超. 基于能量流动分析的电磁式馈能型主动悬架控制[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2011, 45(07): 1068-1073. |
[14] | 黄昆,喻凡,张勇超. 电磁式主动悬架模型预测控制器设计 [J]. 上海交通大学学报(自然版), 2010, 44(11): 1619-1624. |
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