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Ant Colony Optimization zur Routenoptimierung von Formationsflügen ziviler Verkehrsflugzeuge

Marks, Tobias und Gollnick, Volker (2014) Ant Colony Optimization zur Routenoptimierung von Formationsflügen ziviler Verkehrsflugzeuge. 63. Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress, 2014-09-16 - 2014-09-18, Augsburg, Deutschland.

Dieses Archiv kann nicht den Volltext zur Verfügung stellen.

Kurzfassung

In der vorliegenden Arbeit wird die Anwendbarkeit der Ant Colony Optimization (ACO) auf die Routenoptimierung von Formationsflügen betrachtet. Dazu wurde eine Variante der ACO problemspezifisch angepasst und erweitert. Es wurde dabei eine einfache Bewertungsmetrik zu Grunde gelegt, mit deren Hilfe die Effizienz einer Formation hinsichtlich der zu erwartenden Kraftstoffeinsparungen ermittelt werden kann. Der sich daraus ergebende Algorithmus, der Multi Colony Ant System (MCAS) genannt wird, wurde softwareseitig implementiert und Studien hinsichtlich der Eignung des Algorithmus zum Auffinden von Formationsrouten wurden durchgeführt. Dabei wurden verschiedene Varianten des Algorithmus bezüglich der Häufigkeit des Erreichens des globalen Optimums eines Referenzszenarios miteinander verglichen, wobei jeweils eine Reihe unterschiedlicher Parametereinstellungen verwendet wurden. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen werden im Rahmen der Arbeit präsentiert. Dabei werden zunächst die Ergebnisse der Parameterstudie vorgestellt, bei der die optimalen Einstellungen des Algorithmus in seinen verschiedenen Varianten für das Referenzszenario mit zwei Teilnehmern ermittelt wurden. In einer anschließenden statistischen Auswertung wird anhand der besten Variante des Algorithmus und geeigneten Parametereinstellungen gezeigt, dass mit dem MCAS für das gegebene Referenzszenario gute Lösungen für die Formationsroute gefunden werden können. Durch eine Anwendung auf weitere Szenarien wir dies bestätigt. Die Ergebnisse der Arbeit zeigen, dass die ACO auf die Problemstellung des Formationsfluges prinzipiell anwendbar ist und legen den Schluss nahe, dass dies auch bei komplexeren Szenarien zu erwarten ist.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/121252/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Ant Colony Optimization zur Routenoptimierung von Formationsflügen ziviler Verkehrsflugzeuge
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Marks, TobiasTobias.Marks (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4225-5672NICHT SPEZIFIZIERT
Gollnick, VolkerVolker.Gollnick (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2014
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Formationsflug, Optimierung, Ameisenalgorithmus, Ant Colony Optimization, Luftverkehr, Air Traffic Management, Formationsflug, ATM
Veranstaltungstitel:63. Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress
Veranstaltungsort:Augsburg, Deutschland
Veranstaltungsart:nationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:16 September 2014
Veranstaltungsende:18 September 2014
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Luftverkehrsmanagement und Flugbetrieb
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AO - Air Traffic Management and Operation
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Lufttransportkonzepte und Betrieb (alt)
Standort: Hamburg
Institute & Einrichtungen:Lufttransportsysteme > Luftverkehrsinfrastrukturen und Prozesse
Hinterlegt von: Marks, Dr.-Ing. Tobias
Hinterlegt am:15 Aug 2018 10:58
Letzte Änderung:17 Jun 2024 12:50

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