第8卷第1期 智能系统学报 Vol.8 No.1 2013年2月 CAAI Transactions on Intelligent Systems Feh.2013 D0I:10.3969/j.issn.16734785.201210032 网络出版地址：htp:/nw.cmki.net/kcms/detail/23.1538.TP.20130125.1454.007.html 采用遗传算法的多机自由飞行冲突解脱策略 吴君，张京娟 (北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，北京100191) 摘要：为了解决自由飞行时飞机间的冲突解脱问题，提出了一种能够快速准确解算最优航路的算法.遗传算法具 有简单通用、鲁棒性强等特点，应用遗传算法通过改变飞行航向和飞行速度2种方式解决了两机及多机间自由飞行 冲突解脱问题，同时还探讨了多机相对飞行时冲突解脱的有效飞行机制仿真结果表明，无论是改变飞行航向还是 改变飞行速度，算法均能够较快地得出最优冲突解脱路线，同时当多机在一点处存在冲突时，采用改变航向的解脱 方式具有更好的适用性. 关键词：多机；自由飞行；遗传算法；冲突解脱；飞行机制 中图分类号：TP301.6文献标志码：A文章编号：1673-4785(2013)01001605 Conflict resolution of multiple airplanes in free flight based on the genetic algorithm WU Jun,ZHANG Jingjuan (School of Instrument Science and Opt-electronic Engineering,Beihang University,Beijing 100191,China) Abstract:In order to resolve the conflict among airplanes in free flight,the study proposed to examine a genetic al- gorithm to quickly solve the best route.The genetic algorithm was considered to be a simplification,generalization and strong robustness.By applying the genetic algorithm,the conflict relief among multi-planes can be resolved re- spectively by altering the heading,speed,and the effective flight mechanism when multiple airplanes are flying rel- atively at the same time.The simulation results show that the algorithm can achieve the optimal conflict relief route quickly by utilizing both methods,and if there is a conflict at a point among multi-planes,using the method of changing the heading is more applicable. Keywords:multiple airplanes;free flight;genetic algorithm;conflict relief;flight mechanism 随着航空运输需求量的不断增长，空中交通面性必然增加了飞行冲突的可能性.尤其是低空空域 临着越来越严重的航线拥挤，给现有的交通管制系 飞行流量密集，可用高度层有限，所以研究飞行冲突 统带来前所未有的压力.在现行空中交通管制模式 检测与解脱方法和技术的发展都至关重要，并且将 下12】，民航飞机都是遵照地基导航系统所限定的 是影响自由飞行能否实现的一项关键技术[3 由无线电信标建立起来的航线安排航班的，飞机必 遗传算法作为一种新的全局优化搜索算法「4] 须沿着由一系列导航台组成的固定航路进行飞行 以其简单通用、鲁棒性强、适合并行处理及应用范围 由于这些设施不是在任何地方都建立的，因而飞机 广等显著特点，奠定了它作为21世纪关键智能计算 不能选取通往目的地的最直接路线，这导致航路交 之一的地位.国内应用遗传算法解决冲突解脱问题 通日益拥挤，空域整体利用率不高.对于这种状况， 已经取得了一定的进展，但大多局限在研究两机情况 “自由飞行”是一个有效的解决办法， 和变航向的方法56.本文应用遗传算法解决了两机及 然而，飞行数量的增加和自由飞行路线的多向 多机间通过改变飞行速度和方向的冲突解脱问题， 收稿日期：2012-10-22.网络出版日期：201301-25. 基金项目：国家自然科学基金资助项目(61079017) 1基于遗传算法的冲突解脱算法 通信作者：吴君.E-mail:dugujian5@ina.com. 遗传算法是模拟生物在自然环境中的遗传和进