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다중 선박에서 효율적인 충돌 회피를 위한 베이지안 충돌 위험도 추정 알고리즘

Bayesian Collision Risk Estimation Algorithm for Efficient Collision Avoidance against Multiple Traffic Vessels

  • 송병호 (조선대학교 컴퓨터통계학과) ;
  • 이경효 (목포대학교 정보산업연구소) ;
  • 정민아 (목포대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 이성로 (목포대학교 정보전자공학과)
  • 투고 : 2010.10.11
  • 심사 : 2011.03.02
  • 발행 : 2011.03.31

초록

선박의 충돌회피 알고리즘은 인적 요인에 의한 해난사고를 방지하고, 보다 효과적이고 안전한 운항을 위해 개발되어 왔다. 본 논문에서는 충돌사고의 위험성을 줄이고, 안전운항을 지원하기 위하여, 베이지안 추정 이론을 이용하여 충돌 위험도를 추정하는 알고리즘을 고안한다. 기존의 선박 충돌 회피를 시스템보다 안전한 충돌 회피를 위해서 베이지안 추정 이론을 이용하여 충돌 위험도를 계산하고 일정 시간 이후에 타선들의 위치 및 속도정보와 자선의 위치 및 속도정보를 이용하여 충돌 위험도를 예측함으로써 보다 안전하고 효율적인 충돌 위험도를 결정한다. 본 논문에서 타선박의 항해정보는 AIS 정보를 가정하였고, 기존의 DCPA와 TCPA를 이용한 퍼지 추론 방법보다 효율적으로 충돌 위험도를 추정할 수 있다.

Collision avoidance algorithm of vessels have been studied to avoid collision and grounding of a vessel due to human error. In this paper, We propose a collision avoidance algorithm using bayesian estimation theory for safety sailing and reduced risk of collision accident. We calculate collision risk for efficient collision avoidance using bayesian algorithm and determined the safest and most effective collision risk is predicted by using re-planned with re-evaluated collision risk in the future(t=t'). Others ship position is assumed to be informed from AIS. Experimental results show that we estimate the safest and most effective collision risk.

키워드

참고문헌

  1. Hasegawa, K. et al.,"Ship auto-navigation fuzzy expert system (SAFES)", Journal of the Society of Naval Architecture of Japan, Vol.166, 1989.
  2. Hasegawa, K. "Automatic Collision Avoidance System for Ship using Fuzzy Control", 8th Ship Control System Symposium, Hague, 1987.
  3. Hammer, A. and Hara, K, "Knowledge Acquisition for Collision Avoidance Maneuver by Ship Handling Simulator", MARSIM & ICSA 90, tokyo, 1990.
  4. Hara, K and Hammer, A. "A safe Way of Collision Avoidance Maneuver based on Maneuvering Standard using Fuzzy Reasoning Model", MARSIM 93, St.John's, 1993.
  5. Imazu, H. and Koyama, T., "The Determination Collision Avoidance Action" The Journal of Japan Institute of Navigation, Jan., 1984.
  6. Imazu, H. and Koyama, T., "The Optimization of the Criterion for Collision Avoidance Action" The Journal of Japan Institute of Navigation, Sep.,1984.
  7. 이한진, "FUZZY 이론을 이용한 충돌 회피 기법 연구", 서울대학교, 1993.
  8. Ang, A.H.-S. and Tang, W.H., "Probability Concepts in Engineering Planning and Design.", Basic Principles, John Wiley & Sons, New York., Vol.1, 1975.

피인용 문헌

  1. A Study on the Factor Analysis of the Encounter Data in the Maritime Traffic Environment vol.25, pp.3, 2015, https://doi.org/10.5391/JKIIS.2015.25.3.293
  2. A Study on the Degree of Collision Risk with Relative Bearing at CPA vol.39, pp.6, 2015, https://doi.org/10.5394/KINPR.2015.39.6.493