[0001] 本发明属于船舶交通与船舶避碰决策技术领域，涉及一种基于合作博弈的船舶避碰决策补偿方法。

[0002] 随着船舶大型化、高速化发展以及数量的急剧增加，航行安全问题变得日趋严重。船舶避碰需要在短时间内综合分析各种信息，考虑多种因素的影响。而船舶在进行避碰操作时会对船舶设备产生损耗，在进行避碰操作时也会造成油量的损耗。而在海上进行避碰时几乎是非合作博弈，因此对于船舶的设备以及油量的损耗会有不合理的情况。基于以上因素，有必要深入研究船舶在进行避碰时的补偿方法，采取有效的合作博弈的方式减少船舶在进行避碰时不均等损耗，对船舶避碰系统进行研究，为保障航行安全、避免碰撞事故、减少生命和财产损失，同时为船舶在海上航行以及减少采取避碰措施时的不均等损耗具有重要的现实意义。

[0056] 以下将结合附图1技术路线图，对本发明的技术方案进行详细说明

[0057] 一种基于展开式博弈理论的交叉相遇态势下船舶避碰决策方法，其具体实施步骤如下：

[0058] 步骤S1:根据权力要求书2采集目标船舶的DCPA、TCPA、当前船速、当前航向等船舶所需的基本信息。

[0059] 步骤S2:根据权力要求书3，确定与我船所构成紧迫局面的目标船舶，分别计算两船的最近会遇距离αDCPA、我船与目标船的最近会遇时间βTCPA、我船与目标船的间距γ以及两船的方位角δθ。根据所计算的两船的最近会遇距离αDCPA、我船与目标船的最近会遇时间βTCPA、我船与目标船的间距γ以及两船的方位角δθ的数值计算的目标船舶与我船的碰撞风险系数计算公式R。

[0060] 步骤S3:根据权力要求书4，基于步骤S2所计算的碰撞风险系数R建立我船与目标船之间的避碰行动集合U。

[0061] 步骤S4:根据权力要求书5中的步骤一，建立船舶避碰博弈联盟I以及避碰博弈子联盟S的的函数U(S)，以及避碰博弈大联盟的总收益函数φ(u)。之后根据船舶本身的进行避碰时的损耗、船舶在进行避碰时的油量损耗以及船舶在进行避碰操作时的碰撞风险系数三个因素分别计算船舶损耗补偿变量算子 油量损耗补偿变量算子 以及船舶碰撞风险补偿变量算子 其中船舶损耗补偿因子h、船舶油量损耗因子k以及船舶碰撞风险修正因子j可通过层次分析法求得。层次分析法见附图2。最后，根据以上所计算的船舶损耗补偿变量算子 油量损耗补偿变量算子 以及船舶碰撞风险补偿变量算子 计算全新的合作博弈算子模型 并利用合作博弈算子的可加性原理得出 经过权
力要求书5的推导过程在合作博弈算子计算船舶避碰的收益函数应用的分配策略下,虽然合作博弈联盟内各船舶的收益值有所变化,但是合作博弈联盟总收益依然保持不变，以此达到纳什均衡，采取达成局部最优结果的避碰策略。