飞行管理问题的优化模型.docx
《飞行管理问题的优化模型.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《飞行管理问题的优化模型.docx（14页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
飞行管理问题的优化模型
MATLAB:
%约束条件函数
function[c,ceq]=aircon（delta）
x0=[150,85,150,145,130,0];
y0=[140,85,155,50,150,0];
alpha0=[243,236,220.5,159,230,52];
%第一组数据;
%x0=[60,70,80,50,40,0];
%y0=[100,100,100,100,100,40];
%alpha0=[270,270,270,270,270,0];
%第二组数据;
%x0=[60,60,60,60,60,0];
%y0=[80,70,60,90,100,60];
%alpha0=[180,180,180,180,180,0];
%第三组数据;
%x0=[0,55,90,40,80,0];
%y0=[70,5,60,130,5,60];
%alpha0=[0,90,180,270,180,0];
alpha0=alpha0*pi/180;v=800;
co=cos（alpha0+delta）;
si=sin（alpha0+delta）;
fori=2:
6
forj=1:
i-1
b（i,j）=（x0（i）-x0（j））*（co（i）-co（j））+（y0（i）-y0（j））*（si（i）-si（j））;
a（i,j）=v*（（co（i）-co（j））^2+（si（i）-si（j））^2）;
t（i,j）=-b（i,j）/a（i,j）;
ift（i,j）<0
d（i,j）=1000;
else
d（i,j）=（x0（i）-x0（j）+v*t（i,j）*（co（i）-co（j）））^2+（y0（i）-y0（j）+v*t（i,j）*（si（i）-si（j）））^2;
end
end
end
c=64-[d（2,1）,d（3,1:
2）,d（4,1:
3）,d（5,1:
4）,d（6,1:
5）];
ceq=[];
/***************分割符****************************/
%目标函数
functionf=airfun（delta）
f=delta*delta';
%f=sum（abs（delta））;
/***************分割符****************************/
%计算程序
clear;clc
lb=-pi/18*ones（1,6）;ub=pi/18*ones（1,6）;
options=optimset（'LargeScale','off'）;
n=20;fval=100;
fori=1:
n
delta0=10*（rand（1,6）-0.5）;
[dt,feval]=fmincon（@airfun,delta0,[],[],[],[],lb,ub,@aircon,options）;
if（fevalfval=feval;dl=dt;
end
end
dl=dl*180/pi,
f=dl*dl'
%f=sum（abs（dl））
clc
x=[60,70,80,50,40,0];
y=[100,100,100,100,100,40];
scatter（x,y,30,'r','filled'）;
fori=1:
6
text（x（i）+2,y（i）,num2str（i））;
end
c=[542163];
axis（[-10,195,-10,170]）;
gridon;holdon;
plot（[0,160,160,0,0],[0,0,160,160,0],'b'）;
zt=[270,270,270,270,270,0];
%zt=[270,270,270,270,270,0]+[6.045.565.08-6.15-5.674.78];
%zt=[270,270,270,270,270,0]+[-7.71725.54350.3477-1.04486.0843-3.4276];
zt1=zt*pi/180;vt=1;
dx=vt*cos（zt1）;dy=vt*sin（zt1）;
forvt=1:
160
x1=x+dx;y1=y+dy;
scatter（x1,y1,11,c,'filled'）;
forj=1:
5
fork=2:
6
ifk~=j
tx=x1（j）-x1（k）;ty=y1（j）-y1（k）;
dl=sqrt（tx^2+ty^2）;
ifdl<=8
fprintf（'\ni=%dj=%dvt=%d',j,k,vt）;
end
end
end
end
x=x1;y=y1;pause（0.1）;
end
x=[60,60,60,60,60,0];
y=[80,70,60,90,100,60];
scatter（x,y,30,'r','filled'）;
fori=1:
6
text（x（i）+2,y（i）,num2str（i））;
end
c=[542163];
axis（[-10,195,-10,170]）;
gridon;holdon;
plot（[0,160,160,0,0],[0,0,160,160,0],'b'）;
zt=[180,180,180,180,180,0];
%zt=[180,180,180,180,180,0]+[-1.29,-1.77,9.74,-0.81,-0.335,5.58];
zt1=zt*pi/180;vt=1;
dx=vt*cos（zt1）;dy=vt*sin（zt1）;
forvt=1:
160
x1=x+dx;y1=y+dy;
scatter（x1,y1,11,c,'filled'）;
forj=1:
5
fork=2:
6
ifk~=j
tx=x1（j）-x1（k）;ty=y1（j）-y1（k）;
dl=sqrt（tx^2+ty^2）;
ifdl<=8
fprintf（'\ni=%dj=%dvt=%d',j,k,vt）;
end
end
end
end
x=x1;y=y1;pause（0.1）;
end
clc
x=[0,55,90,40,80,0];
y=[70,5,60,130,5,60];
scatter（x,y,30,'r','filled'）;
fori=1:
6
text（x（i）+2,y（i）,num2str（i））;
end
c=[542163];
axis（[-10,195,-10,170]）;
gridon;holdon;
plot（[0,160,160,0,0],[0,0,160,160,0],'b'）;
zt=[0,90,180,270,180,0];
%zt=[0,90,180,270,180,0]+[5.19,6.13,4.53,0.0,0.0,5.67];
%zt=[0,90,180,270,180,0]+[0-2.682928-2.6829280.00.0.0];
zt1=zt*pi/180;vt=1;
dx=vt*cos（zt1）;dy=vt*sin（zt1）;
forvt=1:
160
x1=x+dx;y1=y+dy;
scatter（x1,y1,11,c,'filled'）;
forj=1:
5
fork=2:
6
ifk~=j
tx=x1（j）-x1（k）;ty=y1（j）-y1（k）;
dl=sqrt（tx^2+ty^2）;
ifdl<=8
fprintf（'\ni=%dj=%dvt=%d',j,k,vt）;
end
end
end
end
x=x1;y=y1;pause（0.1）;
end
clc
x=[150,85,150,145,130,0];
y=[140,85,155,50,150,0];
scatter（x,y,30,'r','filled'）;
fori=1:
6
text（x（i）+2,y（i）,num2str（i））;
end
c=[123456];
%c=[542163];
axis（[-10,195,-10,170]）;
gridon;holdon;
plot（[0,160,160,0,0],[0,0,160,160,0],'b'）;
zt=[243,236,220.5,159,230,52];
%zt=[243,236,220.5,159,230,52]+[0,0,2.84,0,0,0.79];
%zt=[243,236,220.5,159,230,52]+[0.00000.00010.00000.0000-1.3846-7.0638];
zt1=zt*pi/180;vt=1;
dx=vt*cos（zt1）;dy=vt*sin（zt1）;
forvt=1:
160
x1=x+dx;y1=y+dy;
scatter（x1,y1,11,c,'filled'）;
forj=1:
5
fork=2:
6
ifk~=j
tx=x1（j）-x1（k）;ty=y1（j）-y1（k）;
dl=sqrt（tx^2+ty^2）;
ifdl<=8
fprintf（'\ni=%dj=%dvt=%d',j,k,vt）;
%任意两架飞机距离小于8公里记录下来
end
end
end
end
x=x1;y=y1;pause（0.1）;
end
%
clc;clear;
lb=-pi/18*ones（6,1）;ub=pi/18*ones（6,1）;
options=optimset（'LargeScale','off'）;
n=20;fmin=100;
fori=1:
n
z0=10*（rand（6,1）-0.5）;
[x,fval]=fmincon（@fun1,z0,[],[],[],[],lb,ub,@fun2,options）;
iffvalfmin=fval;xmin=x;
end
end
%xmin
fmin=xmin'*xmin;
xmin=xmin*180/pi
fmin=fmin*180/pi
functionf=fun1（zt）
f=zt'*zt;
function[g,h]=fun2（zt）
zt1=zeros（6,1）;
%x=[150,85,150,145,130,0]';
%y=[140,85,155,50,150,0]';
%zt0=[243,236,220.5,159,230,52]';
%第一组数据;
x=[60,70,80,50,40,0]';
y=[100,100,100,100,100,40]';
zt0=[270,270,270,270,270,0]';
%第二组数据;
%x=[60,60,60,60,60,0]';
%y=[80,70,60,90,100,60]';
%zt0=[180,180,180,180,180,0]';
%第三组数据;
%x=[0,55,90,40,80,0]';
%y=[70,5,60,130,5,60]';
%zt0=[0,90,180,270,180,0]';
zt0=zt0*pi/180;v=800;
fori=1:
6
zt1（i）=zt0（i）+zt（i）;
end
fori=2:
6
forj=1:
i-1
dx（i,j）=x（i）-x（j）;dy（i,j）=y（i）-y（j）;
c（i,j）=cos（zt1（i））-cos（zt1（j））;
s（i,j）=sin（zt1（i））-sin（zt1（j））;
t（i,j）=-（dy（i,j）*s（i,j）+dx（i,j）*c（i,j））/（c（i,j）^2+s（i,j）^2）/v;
if（t（i,j）<0）
d（i,j）=1000;
else
d（i,j）=（dx（i,j）*s（i,j）-dy（i,j）*c（i,j））^2/（c（i,j）^2+s（i,j）^2）;
end
end
end
g=64-[d（2,1）,d（3,1:
2）,d（4,1:
3）,d（5,1:
4）,d（6,1:
5）]';
h=[];
x=[150,85,150,145,130,0];
y=[140,85,155,50,150,0];
scatter（x,y,30,'r','filled'）;
fori=1:
6
text（x（i）+2,y（i）,num2str（i））;
end
axis（[-10,195,-10,170]）;
gridon;holdon;
plot（[0,160,160,0,0],[0,0,160,160,0],'g'）;
zt=[243,236,220.5,159,230,52];
zt1=zt*pi/180;a=40;
x1=x+a*cos（zt1）;y1=y+a*sin（zt1）;
fori=1:
6
plot（[x（i）,x1（i）],[y（i）,y1（i）],'b'）
end
holdoff
LEGO程序：
model:
sets:
fj/p1..p6/:
zt0,dzt,zt1,x0,y0;!
fj-飞机;
sj/t1..t901/:
t;!
sj--时间,将时间离散化;
endsets
data:
x0=150,85,150,145,130,0;
y0=140,85,155,50,150,0;
zt0=243,236,220.5,159,230,52;
v=800;PI=3.14159265359;
enddata
min=@sum（fj:
@abs（dzt））;!
目标函数;
!
min=@sum（fj:
@abs（dzt*dzt））;!
目标函数;
@for（sj（k）:
t（k）=（k-1）/3000）;
@for（fj:
@bnd（-10,dzt,10））;!
限制偏差角的变化范围;
!
@for（fj:
zt0=zt*PI/180）;!
把角度化为弧度;
@for（fj:
zt1=zt0+dzt）;
@for（sj（k）:
@for（fj（i）|i#lt#6:
@for（fj（j）|j#gt#i:
（x0（i）-x0（j）+v*t（k）*（@cos（zt1（i）*PI/180）-@cos（zt1（j）*PI/180）））^2
+（y0（i）-y0（j）+v*t（k）*（@sin（zt1（i）*PI/180）-@sin（zt1（j）*Pi/180）））^2>=64）））;
End
model:
sets:
fj/p1..p6/:
zt0,dzt,zt1,x0,y0;!
fj-飞机;
sj/t1..t901/:
t;!
sj--时间,将时间离散化;
endsets
data:
v=800;PI=3.14159265359;
!
第一组数据;
x0=60,70,80,50,40,0;
y0=100,100,100,100,100,40;
zt0=270,270,270,270,270,0;
!
第二组数据;
!
x0=60,60,60,60,60,0;
!
y0=80,70,60,90,100,60;
!
zt0=180,180,180,180,180,0;
!
第三组数据;
!
x0=0,55,90,40,80,0;
!
y0=70,5,60,130,5,60;
!
zt0=0,90,180,270,180,0;
enddata
!
min=@sum（fj:
@abs（dzt））;!
目标函数;
min=@sum（fj:
@abs（dzt*dzt））;!
目标函数;
@for（sj（k）:
t（k）=（k-1）/3000）;
@for（fj:
@bnd（-10,dzt,10））;!
限制偏差角的变化范围;
@for（fj:
zt1=zt0+dzt）;
@for（sj（k）:
@for（fj（i）|i#lt#6:
@for（fj（j）|j#gt#i:
（x0（i）-x0（j）+v*t（k）*（@cos（zt1（i）*PI/180）-@cos（zt1（j）*PI/180）））^2
+（y0（i）-y0（j）+v*t（k）*（@sin（zt1（i）*PI/180）-@sin（zt1（j）*Pi/180）））^2>=64）））;
end
model:
sets:
fj/p1..p6/:
zt,zt0,dzt,zt1,x0,y0;!
fj-飞机;
links（fj,fj）:
c,s,dx,dy;
endsets
data:
x0=150,85,150,145,130,0;
y0=140,85,155,50,150,0;
zt=243,236,220.5,159,230,52;
v=800;
enddata
min=@sum（fj:
@abs（dzt））;!
目标函数;
@for（fj:
@bnd（-0.1,dxt,0.1））;!
限制偏差角的变化范围;
@for（fj:
zt0=zt*3.14159265359/180）;!
把角度化为弧度;
@for（fj:
zt1=zt0+dzt）;
!
@for（links（i,j）:
c（i,j）=@cos（zt1（i））-@cos（zt1（j）））;
!
@for（links（i,j）:
s（i,j）=@sin（zt1（i））-@sin（zt1（j）））;
!
@for（links（i,j）:
dx（i,j）=x0（i）-x0（j））;
!
@for（links（i,j）:
dy（i,j）=y0（i）-y0（j））;
@for（fj（i）|i#lt#6:
@for（fj（j）|j#gt#i:
（（x0（i）-x0（j））*（@cos（zt1（i））-@cos（zt1（j）））
+（y0（i）-y0（j））*（@sin（zt1（i））-@sin（zt1（j））））/（（@cos（zt1（i））-@cos（zt1（j）））^2
+（@sin（zt1（i））-@sin（zt1（j）））^2）/v<=0））;
@for（fj（i）|i#lt#6:
@for（fj（j）|j#gt#i:
（（x0（i）-x0（j））*（@sin（zt1（i））-@sin（zt1（j）））
-（y0（i）-y0（j））*（@cos（zt1（i））-@cos（zt1（j））））^2/（（@cos（zt1（i））-@cos（zt1（j）））^2
+（@sin（zt1（i））-@sin（zt1（j）））^2）>=64））;
!
@for（links（i,j）|i#lt#6#and#j#gt#i:
-（c（i,j）*（x0（i）-x0（j））+s（i,j）*（y0（i）-y0（j）））/（c（i,j）^2+s（i,j）^2）/v>=0）;
!
@for（links（i,j）|i#lt#6#and#j#gt#i:
（c（i,j）*（y0（i）-y0（j））-s（i,j）*（x0（i）-x0（j）））^2/（c（i,j）^2+s（i,j）^2）>=64）;
end
升级会员 