支持稳定航迹优化的空中交通多元复杂度计算方法

来源：交通运输系统工程与信息杂志2025年第1期北京时间：

作者：温瑞英, 何家兴, 王红勇

单位：中国民航大学，空中交通管理学院，天津300300

摘要：传统轨迹优化方法难以在改进局部飞行效率的同时保证整体空域稳定运行，为此本文提出针对空域栅格评估的多元复杂度计算方法，并研究该方法在轨迹搜索算法中的应用。首先，由“接近”“汇聚”两种运动趋势计算交互复杂度，由空域结构和气象环境计算背景复杂度。其次，将两类复杂度分配到空域栅格上，得到栅格的复杂度图。最后，应用于改进的轨迹优化方法中以评估优化结果对空域运行压力的影响。基于仿真空域和实际上海终端区运行数据进行仿真验证。结果表明：空中交通场景的运行压力能够由多元复杂度进行量化。对比原始数据，基于复杂度评估方法改进的A*算法能使优化结果的飞行距离下降20.10%，预计飞行时间下降30.00%，机动次数下降16.67%；同时对比原始数据和传统A*算法的优化轨迹，优化后的局部空域运行压力有所下降。

关键词：航空运输,空中交通复杂度,改进A*算法,空域,线性动力系统,空中交通管理

基金资助：天津市应用基础多元投入基金重点项目(21JCZDJC00840)；中央高校项目(3122022059)。