• 한국항해항만학회지
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• 제47권6호
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• pp.401-409
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• 2023

본 연구에서는 선박 간 정보 교환에 기반한 분산지역탐색 알고리즘과 분산확률탐색 알고리즘의 성능을 비교, 분석하고자 한다. 분산알고리즘은 선박 간 정보 교환을 기반으로 하여 최적의 피항 경로를 탐색할 수 있는 방법이다. 분산지역탐색알고리즘은 이웃 선박 중 비용 감소가 최대가 되는 선박만이 다음 예상 위치를 바꿀 수 있도록 해당 선박이 우선권을 가진다. 분산확률탐색알고리즘은 일정 확률로 최적이 아닌 값을 탐색할 수 있도록 하여 새로운 값을 탐색할 수 있도록 한다. 선박 간 충돌 피항 실험은 원형 기반 선박 충돌 피항 모델을 활용하였다. 실험 방법은 원형에 기반하여 원의 중심에서 같은 거리에 떨어진 선박을 2척부터 50척까지 증가시키면서 분산 지역 탐색알고리즘과 분산확률탐색알고리즘을 시뮬레이션 하였다. 실험 평가 방법은 각 알고리즘의 계산 소요 시간, 항행 거리, 메시지 교환 횟수를 비교 분석하였다. 실험 결과 DSSA는 DLSA에 비해 계산시간은 25%, 항행 거리는 88%, 메시지 교환 횟수는 84%를 기록하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권2호
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• pp.169-177
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• 2019

다수의 선박이 조우하였을 경우, 충돌 피항을 위해 상대 선박의 의도를 파악하는 것은 매우 중요한 문제이다. 또한 다수의 선박의 의도를 동시에 고려하여 충돌 피항 계획을 세우는 것은 항해사에게 큰 부담이 될 수 있다. 이를 위해 분산 알고리즘이 제안 되었다. 분산 알고리즘은 각각의 선박이 다수의 상대 선박과 정보 교환을 통해 안전한 코스를 탐색할 수 있도록 한다. 본 논문에서는 분산 알고리즘의 하나인 분산 확률 탐색 알고리즘을 선박 충돌 피항에 적용하였다. 분산 확률 탐색 알고리즘에서 선박은 비용 감소가 가장 큰 코스와 기존의 코스를 확률과 제한 조건에 따라 선택한다. 분산 확률 탐색 알고리즘은 확률과 제한 조건에 따라 다섯 가지 종류로 나눠진다. 본 논문에서는 다섯 가지 종류의 분산 확률 탐색 알고리즘을 선박 충돌 피항을 위해 적용하였으며 선박 충돌 피항에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 어떠한 분산 확률 탐색 알고리즘이 충돌 피항에 적합한지를 실험하였다. 실험 결과 다섯 가지 버전의 분산 확률 탐색 알고리즘에서 A와 B방식이 효과적으로 선박 충돌 피항을 수행하였다. 본 알고리즘은 분산 시스템 환경에서 선박 충돌 방지를 위해 적용 가능할거라 기대된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권2호
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• pp.178-188
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• 2019

충돌 피항 동작은 선박 간 끊임없이 영향을 주고받는다. 특히 다수의 선박이 조우하는 경우, 상대 선박의 피항 의도를 파악하고 서로에게 얼마나 영향을 미치는 지를 파악하는 것은 어려운 일이다. 이를 위해 분산 확률 탐색 알고리즘이 제안되었다. 분산 확률 탐색 알고리즘은 이웃 선박과 반복적인 메시지 교환을 통해 비용을 가장 크게 낮출 수 있는 코스를 탐색 후 확률과 제한 조건에 따라 기존의 코스를 유지할지 아니면 새로운 코스를 선택할지를 결정한다. 그러나 분산 확률 탐색 알고리즘에 사용된 파라미터가 충돌 피항에 어떠한 영향을 미치는지 증명되지 않았다. 본 논문에서는 분산 확률 탐색 알고리즘의 파라미터와 가중치가 충돌 피항에 어떠한 영향을 미치는지 분석하였다. 또한 타선과의 피항 거리를 조절하기 위한 충격 흡수 영역을 소개한다. 실험 방법은 두 선박이 조우할 수 있는 세 가지 상황, 즉 정면에서 조우하는 상황, 횡단하는 상황, 추월하는 상황에 파라미터와 가중치의 변수들을 조합하여 실험을 진행하였다. 각 상황 당 8,000회, 총 24,000회의 실험이 진행되었다. 실험 결과 모든 실험에서 한 건의 충돌도 발생하지 않았다. 선박이 목적지에 큰 가중치를 줄 경우, 즉 이기적인 행동을 할 경우, 비용은 증가함을 보였다. 타선의 움직임을 더 길게 예측할수록 항행 거리, 메시지 교환 횟수는 작아지는 경향을 보였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권3호
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• pp.259-268
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• 2019

Even if only two ships are encountered, a collision may occur due to the mistaken judgment of the positional relationship. In other words, if an officer does not know a target ship's intention, there is always a risk of collision. In this paper, the experiments are conducted to investigate how the intention affects the action of collision avoidance in cooperative and non-cooperative situations. In non-cooperative situation, each ship chooses a course that minimizes costs based on the current situation. That is, it always performs a selfish selection. In a cooperative situation, the information is exchanged with a target ship and a course is selected based on this information. Each ship uses the Distributed Stochastic Search Algorithm so that a next-intended course can be selected by a certain probability and determines the course. In the experimental method, four virtual ships are set up to analyze the action of collision avoidance. Then, using the actual AIS data of eight ships in the strait of Dover, I compared and analyzed the action of collision avoidance in cooperative and non-cooperative situations. As a result of the experiment, the ships showed smooth trajectories in the cooperative situation, but the ship in the non-cooperative situation made frequent big changes to avoid a collision. In the case of the experiment using four ships, there was no collision in the cooperative situation regardless of the size of the safety domain, but a collision occurred between the ships when the size of the safety domain increased in cases of non-cooperation. In the case of experiments using eight ships, it was found that there are optimal parameters for collision avoidance. Also, it was possible to grasp the variation of the sailing distance and the costs according to the combination of the parameters, and it was confirmed that the setting of the parameters can have a great influence on collision avoidance among ships.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권6호
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• pp.2146-2156
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• 2017

When a failure occurs in active distribution system, it will be isolated through the action of circuit breakers and sectionalizing switches. As a result, the network might be divided into several connected components, in which distributed generations could supply power for customers. Aimed at decreasing customer interruption cost, this paper proposes a theoretically optimal island partition model for such connected components, and a simplified but more practical model is also derived. The model aims to calculate a dynamic island partition schedule during the failure recovery time period, instead of a static islanding status. Fluctuation and stochastic characteristics of the renewable distributed generations and loads are considered, and the interruption cost functions of the loads are fitted. To solve the optimization model, a heuristic search algorithm based on the hill climbing method is proposed. The effectiveness of the proposed model and algorithm is evaluated by comparing with an existing static island partitioning model and intelligent algorithms, respectively.