合作博弈（Cooperative Game）是博弈论中的一个重要分支，研究多个参与者如何通过策略性合作来实现共同利益最大化的决策过程。与强调个体利益对抗的非合作博弈不同，合作博弈关注的是参与者之间如何形成联盟，并通过协议、承诺或强制约束来分配合作产生的集体收益。其核心在于证明合作能产生比单独行动更大的整体收益，并通过合理的收益分配机制维持联盟稳定性。
在自动驾驶领域，合作博弈理论为多车协同决策提供了数学框架。例如在车队编队行驶场景中，各车辆通过共享感知数据形成动态联盟，既能提升整体通行效率，又能优化每辆车的能耗分配。现代V2X系统采用的协同感知算法，本质上就是通过沙普利值（Shapley Value）等合作博弈解概念，量化每辆车提供的数据对群体决策的边际贡献，从而建立公平的数据价值交换机制。