中国人民解放军海军航空大学吕友彬获国家专利权
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龙图腾网获悉中国人民解放军海军航空大学申请的专利基于动态空域网络与强化学习的飞机调配方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120412339B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-05发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510918845.7,技术领域涉及:G08G5/30;该发明授权基于动态空域网络与强化学习的飞机调配方法是由吕友彬;付熙文;张威;高龙;牟杨;刘剑超;王翔;李煊;周传翔;蒋江涛;邢淇凯翔;王晨昱设计研发完成,并于2025-07-04向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于动态空域网络与强化学习的飞机调配方法在说明书摘要公布了:本申请公开了一种基于动态空域网络与强化学习的飞机调配方法,涉及航空交通管理领域,该方法包括获取历史时间段内和当前时间段内每个航班的航班信息和任务优先权权重信息;利用历史时间段内航班信息动态划分空域为独立子空域和共享空域;通过时空缓冲带模型计算每个航班的安全区域面积,并据此确定飞行路径;根据航班信息、空域划分结果和飞行路径,生成包括高度调整、航向修正和速度变化在内的解脱动作指令集合,并对航班进行实时调配。本申请的技术效果在于能够实时响应空域变化,优化航班飞行路径,减少潜在冲突,提高空域利用率,从而提升航空管制效率和飞行安全。
本发明授权基于动态空域网络与强化学习的飞机调配方法在权利要求书中公布了:1.一种基于动态空域网络与强化学习的飞机调配方法,其特征在于,所述基于动态空域网络与强化学习的飞机调配方法包括: 获取历史时间段内和当前时间段内每个航班的航班信息和任务优先权权重信息; 根据历史时间段内每个航班的航班信息,通过动态子空域网络划分空域单元,得到空域划分结果,具体包括:将空域划分为多个立方体网格;根据历史时间段内每个航班的航班信息,确定相邻立方体网格间的航班密度,并基于航班密度通过模块度函数计算空域划分模块度;通过贪心算法,以最大化空域划分模块度的变化增加量为目标,对相邻的立方体网格进行合并操作,得到初始空域单元划分结果;计算初始空域单元划分结果中相邻空域单元间的航班密度,返回“通过贪心算法,以最大化空域划分模块度的变化增加量为目标,对相邻的立方体网格进行合并操作,得到初始空域单元划分结果”步骤,直至空域被划分为仅包含两个空域单元的状态,得到空域划分结果;所述空域划分结果包括独立子空域和共享空域;其中,一个航班密度高的高流量空域单元作为独立子空域;另一个航班密度低的低流量空域单元作为共享空域; 将当前时间段内每个航班的航班信息和任务优先权权重信息输入时空缓冲带模型,得到当前飞行路径集合;所述时空缓冲带模型用于根据航班信息分别计算每个航班的安全区域面积,并根据每个航班的安全区域面积和任务优先权权重信息确定每个航班的起点、途经点、终点和飞行时间安排,得到当前飞行路径集合,具体包括: 时空缓冲带模型包括依次连接的安全区域计算模块和时间窗口插入模块;所述安全区域计算模块,使用以下公式分别计算当前时间段内每个航班的安全区域面积: ; 其中,表示第t时刻第个航班的安全区域面积;第个航班的任务优先权权重;表示第个航班的飞机最小转弯半径;为管制响应时间;表示第个航班的飞机最大速度; 所述时间窗口插入模块,用于:遍历当前飞行路径集合,若任意两个航班到达当前路径交叉点的时间间隔小于预设时间间隔,则根据任务优先权权重信息,插入预设时间窗口延迟低优先权权重的航班,直至当前路径交叉点的所有航班满足预设停止条件,进行下一路径交叉点的判断; 根据当前时间段内每个航班的航班信息、空域划分结果和当前飞行路径集合,得到当前解脱动作指令集合,具体包括:将当前时间段内每个航班的航班信息和空域划分结果作为每个航班的输入状态信息;基于每个航班的输入状态信息,采用DQN算法调整每个航班的动作,得到当前局部解脱动作集合;根据当前局部解脱动作集合,通过遗传算法,得到当前解脱动作指令集合;所述解脱动作指令集合包括高度调整指令、航向修正指令和速度变化指令; 根据当前解脱动作指令集合对当前时间段内的每个航班进行调配。
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