• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2019.11a
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• pp.173-175
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• 2019

2019년 2월 러시아 선적의 Sea Grand호가 부산 용호부두를 출항하는 과정에서 용호부두 전면에 위치하고 있는 요트와 광안대교를 순차적으로 충돌하는 믿기 힘든 해양사고가 발생하였다. 이러한 형태의 해양사고 방지를 위해 Sea Grand호가 용호부두를 출항한 시점부터 광안대교 충돌까지 선박의 조종 과정을 항적도를 기반으로 심층 분석하였다. 또한, 앵커와 예선 등을 활용한 안전한 출항 조선법과 요트와의 충돌 이후의 안전한 회두 방안 및 광안대교 충돌 직전의 회피 방법 등을 검토하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2020.11a
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• pp.179-180
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• 2020

해상교통을 모의하기 위해서는 주요 요소인 선박운항자의 인적요인에 대한 모델링 필요하며, 현실감 있는 해상교통 상황의 재현 및 예측을 위해 선박운항자 행동양식, 항해전문성, 항해오류 등을 모델링하여 반영하는 것이 필요하다. 본 발표에서는 에이전트 기반의 해상교통 시뮬레이션을 위해서 선박운항자의 충동회피를 위한 행동 분석를 수행했으며, 기초 데이터의 확보를 위해 설문조사를 실시하였다. 설문조사를 통해 분석된 정보를 이용하여 선박 충돌상황에서 선박운항자의 행동과 유사한 에이전트 기반의 항해행동 모델 개발현황을 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2023.05a
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• pp.79-80
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• 2023

본 연구에서는 자율운항선박이 복잡한 항계 내에서 다양한 해상 객체와의 충돌을 회피하기 위하여 계층적 경로 생성 기법을 연계하는 프레임워크를 제안한다. 항계 내에는 항로를 항행하는 선박 외에도 정박 영역 내 정박 또는 묘박 중인 선박뿐만 아니라 항로 표지나 부표와 같은 정적 객체들이 다양하게 분포되어 있다. 자율운항선박의 효율적 운항을 위해서는 운항 중에 조우하게 되는 객체의 정적/동적 속성에 따라 경로 생성 기법이 달리 적용되어야 한다. 본 연구에서 제안한 경로 생성 프레임워크는 항계 내의 정적 객체나 항행 가항 영역 및 항행 불가항 영역 등에 대한 위치 정보들은 사전적 정보로 활용 가능하므로, 샘플링 기반의 전역 경로 생성 기법을 적용하여, 초기 출발지에서 최종 목적지까지의 예상 경로를 생성한다. 그리고 생성된 전역 경로를 추종하며 운항하는 과정에서 조우하게 되는 동적 객체들과의 조우 상황별 국제해상 충돌예방규칙(COLREGs)을 고려한 지역 경로를 생성한다. 샘플링 기반의 전역 경로와 국소 영역에서의 충돌 회피를 위한 지역 경로를 연계하기 위한 계층적 경로 생성 프레임워크를 설계하고, 수치 시뮬레이션을 통해 제안한 프레임워크의 유용성을 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.06a
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• pp.133-134
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• 2022

본 논문에서는 자율운항선박의 육상 관제 및 원격제어를 위해, 자율운항선박의 비상상황인식 기술 개발에 대한 기초연구를 수행한다. 자율운항선박 주변의 타선들의 이동 경로를 예측하고 이에 따라 자선의 이동경로와 비교하여, 충돌위험 영역을 식별함으로써 비상상황 인식이 가능하도록 한다. 먼저, 타선의 이동경로 예측을 위해서는 선박자동식별시스템 AIS 정보를 바탕으로, 해당 해역에서의 통항패턴을 분석하고 이를 기반으로 타선의 특정 시간 동안의 이동 경로를 예측한다. 예측된 타선의 이동경로와 함께 자선의 이동경로를 비교 분석함으로, 최근 접점 및 최근접점 거리 정보 기반의 충돌위험영역을 식별한다. 식별된 충돌위험영역의 위험도에 따라 육상 관제센터에서는 원격 제어를 통한 위험상황 회피가 가능하도록 활용할 수 있다. 제안된 방법은 AIS에서 얻어지는 실제 항적 데이터를 이용하여 초기 결과를 검증하였다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.24 no.1
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• pp.10-17
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• 2018

To prepare the integrated safety management system 'e-navigation', research is being conducted on the route exchange for sharing intended routes between ship and ship, and between ship and land. But they don't have enough specific grounds for the effects of route exchange and the necessity of its introduction and focus on technical aspects like the implementation of route exchange. This study tried to quantitatively analyze the effects of route exchange on sailing safety with the use of ship handling simulation, integrate simulation performers' subjective evaluations, and investigate the effects of route exchange. The ship-to-ship route exchange resulted in the initial collision avoidance action time was 3.43 minutes faster, the collision avoidance direction change rate was 60 %, the proximity to target A was 31 %, and Mean Rudder Angle Index decreased by 57 %. In addition, 95 % of the survey respondents had an effect on the decision making of collision avoidance, 85 % had a positive impact on safety navigation, 90 % had an accident prevention effect, 70 % reduced the psychological burden of officers, and 70 % should be introduced in practice.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2004.04a
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• pp.129-134
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• 2004

Author presented some study with a title of "automatic control for ship collision avoidance system" in previous papers. The paper reported the tread of the study, un-sloved issues and outcome of the study. In this paper, some additional results will be reported. The first is the algorithm of avoidance of group ship that is one of the un-sloved issues. The algorithm is useful when a ship takes an avoiding action toward group fish boats and approaching group merchant vessel. The second is unified model for calculating ship collision risk. The collision risk changes with various meet type of ships. Therefor newly-developed model is suggested to take into account of these situations. Finally simulation is carried out to verify suggested algorithm and model in various ship encounter situations..

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.06a
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• pp.117-118
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• 2022

본 연구의 목적은 협수로에서의 자율운항선박(MASS)의 충돌 회피 행동의 기준 제시이다. 그 기준은 선박 도메인을 통해 제시되었고, 새로운 도메인(domain) 모델 개발을 위해 본 연구는 기존의 선원 인식 기반 도메인을 외부환경에 따라 동적으로 변하는 새로운 선박 도메인(SASD)을 제시하였다. 이 동적 변화를 적용하기 위하여 기존 모델과 ANFIS를 융합하였으며, 이 연구에서 제시한 SASD를 실제 해상 협수로의 환경에 적용하여 빅 데이터 기반인 AIS-기반 선박 도메인 모델들과 비교하였다. 그 결과 협수로의 상황과 도메인 설계 방법에 따라 조금의 차이가 발생하였지만, 타원형 도메인의 단축인 SASD와 AIS-based ship domain 모두 유사하게 나타났다. 그래서 인식 기반 선박 도메인과 AIS 기반 선박 도메인의 교차 검증을 통해 자율운항선박이 타 선박과 협수로를 항해할 때 참고할 만한 통항 거리가 제시될 수 있었다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.25 no.3
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• pp.293-298
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• 2015

The vessel encounter data collected from the vessel trajectories in the maritime traffic situation is possible to analyze vessel collision and near-collision risk using statistical method. In this study, analyzing variables extracted from the vessel encounter data using factor analysis, we determine main factors effecting vessel collision risk from vessel encounter data. In order to calculate each factor, it used principal component analysis for factor analysis after normalization and standardization of vessel encounter variables. As a result of the factor analysis, main effect factors are summarized into the vessel approach factor and collision avoidance variance factor.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.60 no.3
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• pp.155-164
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• 2023

About 75% of vessel collision accidents are caused by human error, which causes enormous economic loss, environmental pollution, and human casualties, thus research on automatic collision avoidance of vessels is being actively conducted. In addition, vessels must comply with the COLREGs rules stipulated by IMO when performing collision avoidance with other vessels in motion. In this study, the collision risk was calculated by estimating the position and velocity of other vessels through the Probabilistic Data Association Filter (PDAF) algorithm based on RADAR sensor data. When a collision risk is detected, we propose an event-triggered Nonlinear Model Predict Control (NMPC) algorithm that geometrically creates waypoints that satisfy COLREGs and follows them. To verify the proposed algorithm, simulations through MATLAB are performed.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2014.06a
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• pp.120-122
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• 2014

선박의 조타기 작동 신호를 AIS를 통하여 전달함으로써 상대선박의 변침의도를 신속히 파악하여 충돌위험을 피할 수 있는 선회조기감지시스템을 구현하고 실선실험을 통하여 그 실효성을 검증하였다. 또한, 실선실험을 통해 선박의 타각정보가 AIS를 통해 송 수신이 가능하다는 것을 확인하였으며, ECDIS에 표시된 타각정보는 주변선박의 충돌회피에 크게 기여할 것으로 판단된다. 선회조기감지시스템은 선박의 안전운항을 위한 정보 제공의 필요성, 선박 통항량 증가 및 고속화 등으로 인한 위험성 증대로 VTS관제의 역할이 더욱 중요시 되고 있는 상황에서 선박의 조타각이 표시된 해당 시스템을 활용할 경우 변침상황을 보다 신속히 파악할 수 있으므로 관제가 보다 쉬워질 것으로 예상된다. 또한, 선박의 침몰이나 VDR의 소실로 인한 해양사고 분석의 어려움도 AIS를 통한 조타신호가 저장된 해양안전종합정보시스템(GICOMS)의 분석을 통해 다소 해소될 것으로 판단된다.