人工免疫算法路径规划在林火救援中的应用

第３０卷第４期吉林大学学报（信息科学版）Ｖ０１．３０Ｎｏ．４

２０１２年７月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｊｕｌｙ２０１２

文章编号：１６７１－５８９６（２０１２）０４—０４３３—０８

人工免疫算法路径规划在林火救援中的应用

刘丽峰１’２，张树清２，李新红１

（１．山东理工大学建筑工程学院，山东淄博２５００４９；２．中国科学院东北地理与农业生态研究所，长春１３００１２）

摘要：为解决复杂环境下双机林火救援路径规划问题，提出用人工免疫算法规划三维飞行航迹。借鉴人工免疫

算法规划机器人路径的方法，通过考虑飞机飞行特性和双机路径规划的要求，为双机异地出发同时到达规划出

三维飞行路线。并对算法的主要影响因素进行了分析和估计，获得规划航迹的最优参数，用于设计安全高效的飞

行航迹。研究结果表明，该方法能规划出复杂环境下双机飞行航迹，利用参数优化后的人工免疫算法不但能快

速有效地规划ｉ维航迹，而且丰富了航迹规划方法研究。

关键词：双机三维航迹规划；林火救援；人工免疫算法；最短路径

中图分类号：ＴＰｌ８文献标识码：Ａ

ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＩｍｍｕｎｅＡｌｇｏｒｉｔｈｍｉｎＦｏｒｅｓｔ

ＦｉｒｅＲｅｓｃｕｅＰａｔｈＰｌａｎｎｉｎｇ

ＬＩＵＬｉ—ｆｅｎｇ！～．ＺＨＡＮＧＳｈｕ—ｑｉｎ９２，ＬＩＸｉｎ—ｈｏｎ９１

（１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｚｉｂｏ２５００４９，Ｃｈｉｎａ；

２．ＮｏｒｔｈｅａｓｔｌｎｓｌｉｌｕｔｅｏｆＧｅｏｇｒａｐｈｙａｎｄＡｇｒｏｅｃｏｉｏｇｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ】３００１２，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｄｕａｌａｉｒｃｒａｆｔｓｐａｔｈｐｌａｎｎｉｎｇｆｏｒｆｏｒｅｓｔｆｉｒｅｒｅｓｃｕｅｉｎｃｏｍｐｌｅｘｅｎｖｉｒｏｎ—

ｍｅｎｔ，ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｉｍｍｕｎｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｆｏｒｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｆｌｉｇｈｔｐａｔｈｐｌａｎｎｉｎｇ．Ｒｅｆｅｒｒｉｎｇｔｏ

ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｕｓｉｎｇａｒｔｉｆｉｃｉａｌｉｍｍｕｎｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｔｏｐｌａｎｒｏｂｏｔｐａｔｈ，ｔｈｒｅｅ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｆｌｉｇｈｔｐａｔｈｓｆｏｒｄｕ

ａ１ａｉｒｃｒａｆｔｓｗｅｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄｂｙｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｓｐｅｃｉａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｐｌａｎａｎｄｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｄｕａｌ

ａｉｒｃｒａｆｔｐａｔｈｐｌａｎｎｉｎｇｉｎｔｈｅｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｏｆｔａｋｉｎｇｏｆｆａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｉｔｅｓａｎｄａｒｒｉｖａｌａｔｄｅｓｉｔｉｏｎａｔｔｈｅ

ｓａｍｅｔｉｍｅ，ａｎｄｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓｏｆｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｅｓｔｉｍａｔｅｄｆｏｒｆｉｎｄｉｎｇｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｐａｒａｍｅ—

ｍｅｔｈｏｄｉｓｃａｐａｂｌｅｔｅｒｓｏｆｐｌａｎｎｉｎｇｔｒａｃｋｆｏｒｄｅｓｉｇｎｉｎｇｓａｆｅａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔｆｌｉｇｈｔｐａｔｈ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅ

ｏｆｐｌａｎｎｉｎｇａｄｕａｌａｒｉｃｒａｆｔｓｆｌｉｇｈｔｐａｔｈｉｎｃｏｍｐｌｅｘｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｉｍｍｕｎｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｗｉｔｈｏｐｔｉｍａｌ

ｔｒａｃｋｓａｎｄｅｎｒｉｃｈｔｈｅｒｏｕｔｅｐａｒａｍｅｔｅｒｗｉｌｌｂｅａｂｌｅｔｏｑｕｉｃｋｌｙａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙｐｌａｎｎｉｎｇｔｈｒｅｅ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ

ｐｌａｎｎｉｎｇｍｅｔｈｏｄ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｕａｌａｉｒｃｒａｆｔｓｔｈｒｅｅ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｒｏｕｔｅｐｌａｎｎｉｎｇ；ｆｉｒｅｒｅｓｃｕｅ｝ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｉｍｍｕｎｅａｇｒｉｔｈｍ（Ａ１Ａ）；

ｓｈｏｒｔｅｓｔｐａｔｈ

Ｏ引—．Ｌ＝口

森林火灾是指失去人为控制，在林地内自由蔓延和扩展，对森林、森林生态系统和人类带来一定危害和损失的林火行为。随着世界各国对森林资源的保护以及对森林火灾预防和扑救工作的重视，如何更快、

更好地扑救森林火灾成为一项重要研究课题ｎ…。因此，如何在关键时刻快速、准确地将救灾物资运送到

收稿日期：２０１１１２２９

基金项目：广东省教育部产学研结合基金资助项目（２００９８０９１３００１４９）

作者简介：刘丽峰（１９７６一），女，河北邯郸人，山东理工大学讲师，主要从事三维航迹规划研究，（Ｔｅｌ）８６—５３３—２７８６２１０（Ｅｍａｉｌ）ｔａａｎｇ．９ｈａｎｌｌｆ＠ｙａｈｏｏ．ｔｏｎｉ．ｅｎ。

万方数据