Письмо прочитал. Проблемы понял.
Сегодня на свежую голову пришла идея соединить лучшее из двух версий арбитров, возможно, это поможет решить проблему тормозов.
Большие поля - это 4000*4000, где меток будет на порядок больше, чем в том варианте, что я выложил с самого начала (поле 300*400). Ночной прогон прошёл успешно, так что есть надежда, что вариант оптимизации сработает и ничего не придётся ломать.
Обратная связь от мира - как раз защита от переполнения очереди. На уровне муравья вообще ничего не меняется. В первой версии муравейник сообщал миру, что закончил круг и бежал дальше. В итоге очередь запросов накапливалась - мир не успевал всё обработать. Я добавил подтверждение - теперь муравейник начинает следующий круг только когда мир сообщает, что отчёт получен.