一种可扩展的城市疏散路线与调度的博弈论方法
计算机科学与博弈论
2024-11-19 v3
摘要
疏散规划是灾害管理的重要组成部分，其目标是在迫在眉睫的危险中将人们转移到安全地带。然而，同时优化疏散路线和调度以最小化平均疏散时间或疏散完成时间是一个计算困难的问题。因此，大规模疏散路线和调度仍然是一个挑战。在本文中，我们提出了一种博弈论方法来解决这个问题。我们首先制定了一个战略性的路线和调度博弈，称为疏散博弈：路线与调度（EGRES），其中玩家选择他们的路线和出发时间。我们证明：(i) 每个EGRES实例至少有一个纯策略纳什均衡，并且 (ii) 一个实例中的最优结果总是该实例中的一个均衡。然后我们给出了均衡与最优结果相比可能有多差的界限。此外，我们提出了一种多项式时间算法，即顺序行动算法（SAA），用于在特殊条件下找到给定实例中的均衡。我们使用弗吉尼亚州的弗吉尼亚海滩市和德克萨斯州休斯顿的哈里斯县作为研究区域，构建了两个EGRES实例。我们的结果表明，通过利用SAA，我们可以有效地找到这些实例中的均衡，其社会目标接近最优值。
引用
@article{arxiv.2401.04371,
title = {A Scalable Game-theoretic Approach to Urban Evacuation Routing and Scheduling},
author = {Kazi Ashik Islam and Da Qi Chen and Madhav Marathe and Henning Mortveit and Samarth Swarup and Anil Vullikanti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.04371},
year = {2024}
}