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研究为“船-无人机”等多平台协同路径优化提供新方法 |
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近日,大连海事大学副教授李延通、加拿大拉瓦尔大学教授Jean-Fran?ois C?te等在运筹优化领域取得新进展,针对“单船-单无人机”协同路径规划这一关键基础问题,提出了改进的混合整数二阶锥规划模型,并引入一系列有效不等式以加强模型。相关成果发表在INFORMS Journal on Computing。
母舰-舰载机协同作业模式融合了大型舰船的续航能力与小型无人机的高灵活性,在海事监管、海警巡航、海上设施巡检、海洋搜救和平台配送等多个领域具有广阔应用前景。该类协同路径规划问题具有时空动态耦合、连续与离散变量交织、无人机全域起降等特点,是当前国际运筹优化领域的前沿课题。
本工作中,基于问题特有的连续-离散耦合结构,研究设计了基于逻辑的Benders分解算法,并利用逻辑解析割加速算法收敛。为进一步提升大规模问题求解效率,团队提出一种基于“分解-分治-反馈-迭代-收敛”思想的两阶段迭代启发式方法,实现了快速收敛。
实验表明,团队设计的建模框架与切割强化技术具备良好的可迁移性,可为“船-无人机”、“卡车-无人机”等多平台协同路径优化提供通用方法支撑。
相关论文信息:https://doi.org/10.1287/ijoc.2025.1140
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