飞机地面除冰运行合作博弈模型研究.pdf

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1、第33卷第l期2015年2月中国民航大学学报JoURNALoFCrvILAV认TIoNUNIVERSITYoFCIⅡNAV01．33No．1Febmary2015飞机地面除冰运行合作博弈模型研究崔艾军1，邢志伟2(1．北京首都国际机场股份有限公司飞行区管理部，北京l00621；2．中国民航大学航空自动化学院，天津300300)摘要：通过对飞机除冰运行问题的分析研究，以合作博弈的思想为理论基础，建立了在允许合作选择对策并且进行支付转移规则下的航空公司博弈模型，通过对模型核心与特征函数的分析，基于Shapley向量的博弈核心

2、求解方法得以提出。仿真结果表明，该合作博弈模型有效激励了航空公司间的合作行为，基于Shapley向量核心解法兼顾了联盟的集体理性与个体理性，对比显示，其分配方案合理、较优。关键词：资源分配；飞机地面除冰；联盟；合作博弈；Shapley向量中图分类号：V351文献标志码：A文章编号：1674—5590(2叭5)01一0009一04CooperatiVegamemodelforairc咫ftgro吼ddeicingOpe阳tionCWA坷Mnl，X，ⅣG劢i吲ei2(1．D印州脚mQ厂Ai咖纪胁瓤皆榭m，成驴i昭C叩i脚觑把

3、mm幻阳fA却onc0．L砬，曰e哲i昭100621；2．cof如geo，Aeron口M￡如以4ufo，删函几，CH∞，7％耐机300300)Abstract：BasedoncoopemtivegametIleoryandanalysisofaircrandeicingoperation，gamemodelunderthemlesallowingcoopemtionselectionstrateg)randpayment咖sfb而ngisestablishedforaviationcompanies．Thecoregam

4、esolutionmethodbasedonShapleyvectorisproposedthmughanalysisofthemodelcoreanditscharacteristicfunction．Simulationresultsshowthatthecooperativegamemodelmotivatethecooperativebehavioramongaidinese珏．ectively，Shapleyvector—basedcoresolutiontakingintoaccountthealliance

5、’scoUectivemtionalityandindividualmtionalitysimultaneously．Comp撕sonpmvesthattheaUocationschemeoft}lecun．entmodelisreasonableandcomp砌tivelyoptimal．Keywords：resourceallocation；aircraftgmunddeicing；alliance；coopemtivegame；Shapleyvector公平、高效分配除冰资源是避免冬季航班延误的重要途径之一，因此，

6、除冰资源分配与调度的优化是飞机除冰运行的实质。飞机除冰资源争夺的利益主体由驻场航空公司及其联盟构成，在共同争夺除冰资源的过程中形成博奕关系。如何通过利益主体的合作博奕实现除冰资源的高效、公平分配是本文探讨的主要内容。Tijs等【1】提出了一种基于r值的成本差额分配方法(costg印allocationmethod)。Curiel等啪结合了合作博弈和排序理论。文献[4腱立一种新的合作博弈模型，且该模型是基于两种性能指标函数的。文献[5]使用全新的思想，将资源分配的方法应用在OFDM系统中。本文在前人方法的基础之上睁彻，对其

7、进行了改进，但仍以博弈思想为核心，借鉴了已有的飞机除冰运行多Agent模型，通过合作方式使各航空公司Agent随机建立联盟，建立了在允许合作选择对策并且进行支付转移规则下的航空公司博弈模型，提出了基于shapley向量的博弈核心求解方法。结论表明，该算法进一步提高了冲突解决能力，保证了各航空公司间的利益公平性，增加了决策算法的动态稳定裕度。1飞机地面除冰问题描述及运行流程预先分配其除冰资源是当前飞机地面除冰运行过程的一般方法，也就是说，用于飞机地面除冰的一系列资源在规划的时间t。内都已预先分配给各航空公司的航班。在除冰资

8、源分配过程中，各航空公司作为资源申请过程中的局中人都是私利的，在此过程中存在信息与策略交互，即构成了博弈关系。文献[10]从除收稿日期：2014—09—28：修回日期：2014一11一04基金项目：国家自然科学基金项目(u1233124)；国家科技支撑计划(2012BAG04802)作者简介：崔艾军(1974一)，男