多Agent协调模型与算法在时隙分配中的应用

《多Agent协调模型与算法在时隙分配中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第43卷第4期2013年7月航空计算技术AeronauticalComputingTechniqueV01．43No．4Jul．2013多Agent协调模型与算法在时隙分配中的应用王飞，王红勇，韩邦村(中国民航大学天津市空管运行规划与安全技术重点实验室，天津300300)摘要：针对离场时隙分布式分配问题，阐述了航空公司和流量管理部门的博弈关系，建立了多Agent的博弈协调模型，提出了协调算法，并进行了算例分析。算例结果显示，应用博弈协调模型和协调算法，3个航空公司的延误时间分别为1rain、6mi

2、n和21min，比RBS算法分配结果分别减少了10min、6rain和2min。算例结果说明多Agent的博弈协调模型及算法是可行的和有效的。关键词：空中交通管理；流量管理；时隙分配；博弈；多Agent中图分类号：V355文献标识码：A文章编号：1671—654X(2013)04．0014．04ApplicationonDepartureSlotAllocationofMulti-agentGameCoordinationModelandAlgorithmWANGFei，WANGHong—yong

3、，HANBang-cun(TianjinAirTrafficManagementOperationalPlanningandSafetyTechnologyLaboratory，CivilAviationUnivenityofChina，Tianjin300300，China)Abstract：Aimingattheproblemofdepartureslotdistributedallocation，thegamebetweenairlinesandtrafficmanagementdepart

4、mentwaselaborated，amulti—agentgamecoordinationmodelwasestablished，andacoordinationalgorithmWasproposed．Afterthat，aexampleWascardedout．Theresultsshowthat，U·singthemodelandalgorithminthispaper，threeairlinesdelaytimewas1min，6minand21minrespec-tively．Comp

5、arewithRBS，theresultswerereducedby10min，6minand2rain．Theresultsindicatethatthemodelandthealgorithminthispaperisfeasibleandeffective．Keywords：airtrafficmanagement；airtratficflowmanagement；slotallocation；games；multi—agent引言随着我国航空运输的蓬勃发展，空中交通流量急剧增加，导致空中交

6、通网络日趋拥挤。此外，一旦出现恶劣天气导致机场或扇区容量相对减少，会造成大面积的航班延误。流量管理是应对大面积航班延误的一种战略性方法，地面等待策略是流量管理的一种有效手段，离场时隙分配方法是地面等待策略的核心⋯。时隙分配问题涉及到流量管理部门、航空公司、机场、航空器等多个主体，需要各主体协同解决该问题。目前，由流量管理部门实施集权式管理，统一分配时隙资源，然而这种方式没有发挥出各主体的自主性，特别是没有考虑到各航空公司的利益目标，因而这种分配结果往往不能满足航空公司的需求。协同决策(CDM，Co

7、IlaborateDecisionMaking)思想引入到时隙分配领域后，时隙的分配方式从集权式逐渐向分布式发展，并由此而产生了RBS(Ration．By．Schedule)和Compression算法，应用于初始分配和再次分配这两个阶段，取得了较好的应用效果，使得分布式时隙分配成为未来发展的趋势¨。。Agent具有高度自治性，能动态地随环境而变化，在分布式系统中应用较广，取得了一系列的代表性成果【3-7]。Agent技术在空中交通领域的应用起步较晚，MinhNguyen—Duc等研究了多Agen

8、t系统在空中交通中的应用【8J，黎新华等分析了流量管理的三级体系结构，并描述了三级管理中心Agent的内部结构【9]，赵嶷飞等研究了空中交通流量管理系统的体系结构¨0

9、，张洪海等着重分析了终端区协同管理Agent的控制结构，但对其他Agent并没有给出详细说明[11

10、，王飞等介绍基于Multi．Agent的空中交通流量管理系统总体结构框架，并详细阐述终端区各Agent的内部结收稿日期：2013—06—07修订日期：2013—07—09基金项目：国家自然科学基金与民航联合基金重点项目