基于扩展式动态博弈的多船避碰决策模型

为揭示船舶避碰(SCA)决策研究中船舶操纵人员在会遇场景表现出的避碰决策动机和偏好,更准确地反映多船避碰(MSCA)场景下各个船舶运动变化的趋势,将博弈模型引入现有的MSCA分析,提出将MSCA问题转化为相关船舶间完全信息的非零和动态博弈问题的方法。首先,利用最短会遇距离(DCPA)和最短会遇时间(TCPA)等参数度量SCA的危险程度,获得避碰优先级;其次,参考国际海上避碰规则(COLREGS)选择船舶操纵性和经济偏好作为避碰决策特征,为每艘船建立扩展博弈树;最后,采用逆向归纳法求解子博弈纳什均衡。结果表明:所提出的基于博弈论的MSCA方法与传统方法相比,能使各个船舶作出更有利于化解碰撞局面的决策。