arXiv cs.MA· Jaehan Im, Daniel Delahaye, David Fridovich-Keil, Ufuk Topcu·· 10 小时前AI 评分24
基于博弈论的可调控去中心化协调：缓解空域扇区过载
Game-theoretic Regulated Decentralized Coordination for Airspace Sector Overload Mitigation
AI 导读
研究提出一种可调控的去中心化协议，让各空域扇区智能体基于最佳响应动态自主调整航班起飞时间以缓解自身拥堵，无需集中式联合优化。该协议引入可调的合作度因子和最小准入规则，证明在部分合作下最佳响应动态可有限时间收敛到纯 Nash 均衡。基于一个月欧洲航班数据的实验显示，即使合作程度极低也能大幅减少过载，性能接近集中式全局混合整数优化器并优于先到先服务基线，且计算量显著更低。
正文 · AI 翻译
摘要：去中心化空中交通管理系统为集中式控制提供了一种可扩展的替代方案，但通常假设各主体高度合作。在实践中，此类假设常常不成立，因为每个代表一个空域扇区的主体可能独立运行并优先考虑本地目标。我们针对去中心化空中交通管理中的扇区过载问题，提出一种受监管的去中心化协议，基于最佳响应动态对自利行为进行建模。每个主体调整其分配航班的起飞时间以减少自身拥堵，而无需集中式联合优化。一个可调的合作性因子对每个主体考虑其他扇区过载的程度进行建模，而最小可容许规则可防止本地更新产生新的过载。我们证明，这种监管限制足以保证在部分合作下最佳响应动态有限时间收敛到纯纳什均衡。此外，我们确定了一个充分条件，在该条件下无过载解对应于势函数的全局极小值。使用一个月欧洲航班数据的数值实验表明，所提算法即使在仅有最小合作的情况下也能大幅减少过载，性能接近集中式全局混合整数优化器，并超过集中式先到先服务基线，同时所需计算量远少于集中式优化。我们进一步评估起飞延误和公平性，以量化缓解过载的运营成本。
| 主题： | 系统与控制（eess.SY）；计算机科学与博弈论（cs.GT）；多智能体系统（cs.MA）；优化与控制（math.OC） |
| 引用为： | arXiv:2511.13770 [eess.SY] |
| （或本版本的 arXiv:2511.13770v3 [eess.SY]） | |
| https://doi.org/10.48550/arXiv.2511.13770 由 DataCite 颁发的 arXiv DOI |
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2025年11月14日星期五 22:46:21 UTC（2,946 KB）
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2026年7月13日星期一 21:07:57 UTC（2,945 KB）
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2026年11月4日星期三 18:34:57 UTC（3,195 KB）
来源：arXiv cs.MA · arxiv.org