Future air traffic congestion is expected to significantly rise owing to the increase in the number of air travel passengers and the growth of small-sized airline market, which may not be adequately addressed by the current centralized air traffic management system. This thesis proposes a distributed traffic management algorithm based on the Nash equilibrium concept that can provide the traffic separation and urgency management capabilities under highly complex free-flow-traffic conflicts. The algorithm uses solution of 2-player Nash equilibrium to determine the amount of total deviation that a pair of conflicting agents should collectively make to avoid collision, which is finally allocated to each agent. The validity of the algorithm has been demonstrated through numerical simulations for traffic management of aircraft. The potential generalization of the proposed algorithm for vehicle types having various characteristics has been discussed.
항공 여객 이용객 수의 증가와 중소형 항공기 시장의 확대로 인해 미래 항공교통 혼잡도는 빠르게 증가할 것으로 예측되고 있지만 현재 중앙집중형(Centralized) 항공교통관제 시스템은 이미 포화상태로 미래 수요를 감당하기 어려울 것으로 전망된다. 본 논문은 내쉬균형이론에 기반하여 자율운행교통(free-flow-traffic)의 복잡한 갈등 상황 하에서 교통분리 및 응급도 관리 기능을 갖춘 분산형(distributed) 범용 관제시스템을 제안한다. 2-player 에이전트 갈등이 발생하는 상황에서의 내쉬 균형점을 구하는 방법론을 구성하여 에이전트가 집합적으로 충돌을 회피할 수 있는 기동을 연산하도록 하였으며 이를 교통 갈등 상황에 적용하였다. 수치 시뮬레이션을 통해 교통관리 상황에서의 알고리즘 타당성을 검증하였다. 추가적으로, 제안된 알고리즘이 다양한 동적 특성을 지니는 교통수단에 적용될 수 있는 확장성이 논의되었다.
