Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제32권8호
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pp.1192-1200
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2008
This paper is concerned with the thermal design of the $138,000m^3$ class membrane type LNGC. To predict the temperature distribution, BOG and BOR, 3-dimensional numerical calculation was carried-out for the quarter of No.3 LNG tank. These sequence analyses were performed under the standard conditions of IMO ship design condition, USCG ship design condition and the Korean flag LNGC's route condition according to the 6-voyage modes. As the results, temperature behavior, heat flux, total penetrating heat, BOG and BOR were obtained, and those were compared with the maneuvering results considering the real temperature variation of air and sea water temperature at noon time. For securing the safety of LNGC during the ballast voyage, optimum control patterns of pressure and temperature in LNG tank is suggested in this paper.
Park, Jung-Sun;Kobayashi, Hiroaki;Yea, Byeong-Deok
한국항해항만학회지
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제27권6호
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pp.611-618
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2003
It can be said that the relationship between the maneuvering ability of operators and the navigational environment affects the safe degree of navigation in the collision avoidance situation. In order to reduce the occurrence probability of accident and to maintain the safety, it is necessary to clarify the relationship between human behavior and navigational environment. In this study, therefore, we analyzed and discussed the relationship between the maneuvering characteristics and the safety focused on human behavior as a fundamental factor of marine accidents using ship handling simulator and questionnaire. As a result, we concluded that navigational environment changes variously and the maneuvering ability of operators also varies with the navigational environment, and the ship handling characteristics strongly affect the occurrence probability of accident.
The model ship of this study, the Baek-Kyung fisheries training ship of Pukyong National University, has a length between perpendiculars of 85 meters, making it not subject to the IMO maneuverability standards. However, understanding the maneuvering characteristics of the vessel is essential for safe navigation. In this regard, this study was conducted to analyze the results from the sea trials of the model ship conducted in accordance with the IMO maneuverability standards. The results of the turning tests met the standards well while in the zig-zag tests, the first overshoot angle exceeded the standard in the 10°/10° test; however, such results met with a difference of 1.8° in the 20°/20° test. Additionally, using the course-stability discrimination formula, the calculated value was -0.0051, indicating unstable course-stability. The results of the stopping tests met the standards well. It is hoped that the analyzed maneuvering characteristics of the model ship from the study results will contribute to the safety of ship navigation.
This paper is primarily focused on the safe navigation between overtaking and overtaken vessels in restricted waterways under the external forces, such as wind and current. The maneuvering simulation between two ships was conducted to find an appropriate safe speed and distance, which is required to avoid collision. From the viewpoint of marine safety, a greater transverse distance between two ships is more needed for the smaller vessel. Regardless of external forces, the smaller vessel will get a greater effect of hydrodynamic forces than the bigger one. In the case of close navigation between ships under the forces of wind and current, the vessel moving at a lower speed is potentially hazardous because the rudder force of the lower speed vessel is not sufficient for steady-state course-keeping, compared to that of the higher speed vessel.
본 연구에서는 운전자 별로 생활 중에 이동하는 주행 도로의 특징 및 교통상황이 서로 다르며 운전습관이 상이함을 고려하여, 운전자 혹은 운전자 그룹별 기계학습모형을 구성하고, 학습된 모델을 분석하여 운전자의 주행모드 별 특징을 탐색하여 자율 주행 자동차를 시뮬레이션 하였다. 운전지식을 활용하여 주행조작 전후 센서의 동작 상황에 따라 8종류의 종방향 모드와 4종류 회전모드로 구분하고, 종방향 모드와 회전모드를 결합한 21개의 결합형 주행모드로 세분화 하였다. 주행모드가 레이블 된 시계열 데이터에 대해 딥러닝 지도학습 모델인 RNN (Recurrent Neural Network), LSTM (Long Short-Term Memory), Bi-LSTM 모델을 활용하여서 운전자 별 혹은 운전자 그룹별 주행데이터를 학습하고, 학습된 모델을 테스트 데이터 셋에서 주행 모드인식률을 검증하였다. 실험 데이터는 미국 VTTI 기관에서 수집된 22명의 운전자의 1,500개의 실생활 주행 데이터가 사용되었다. 주행 모드 인식에 있어, 데이터 셋에 대해 Bi-LSTM 모델이 RNN, LSTM 모델에 비해 향상된 성능을 보였으며, 최대 93.41%의 주행모드 인식률을 확인하였다.
In the restricted sea way such as fair way in harbor, narrow channel etc, the safe ship-handling is a very important problem, which is greatly related with turning ability of ships. It is of great importance that ship-handlers can grasp the position of pivoting point varying with time increase at any moment for relevant steering activities. Mean while, in advanced ship-building countries they study and investigated pivoting point related with turning characteristics, hut their main interest lies in ship design, not in safe ship controlling and maneuvering. In this regards it is the purpose of this paper to provide ship-handlers better under standing of pivoting point location together with turning characteristics and then to help them in safe ship-handling by presenting fact that pivoting points vary according to configuration of ships. The author calculated the variation of pivoting point as per time increase for various type of vessels, based on the hydrodynamic derivatives obtained at test of Davidson Laboratory of Stevens Institutes of Technology , New Jersey, U.S.A. The results were classified and investigated according to the magnitude of block coefficient , length-beam ratio, length-draft ratio, rudder area ratio ete, and undermentioned results were obtained. (1) The trajectory of pivoting point due to variation of rudder angle are all the same at any time, though the magenitude of turning circle are changed variously. (2) The moving of pivoting point is affected by the magnitude of block coefficient, length-beam ratio, length-draft ratio, however the effect by rudder area ratio might be disregarded. (3) In controlling and maneuvering of vessels in harbor, ship-handlers might regard that the pivoting point would be placed on 0.2~0.3L forward from center of gravity at initial stage. (4) The pivoting point of VLCC or container feeder vessels which have block coefficient more than 0.8 and length-beam ratio less than 6.5 are located on or over bow in the steady turning. (5) When a vessel intends to avoid some floating obstruction such as buoy forward around her eourse, the ship-handler might consider that the pivoting point would be close by bow in ballast condition and cloase by center of gravity in full-loaded condition.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제28권2호
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pp.192-199
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2004
Navigation simulators have been used in many marine schools and manne training centers since the early 1960's. But these simulators were very expens~ve and were almost limited only in one engine system. In this paper, a catamaran with twin engine system. controlled by two remote control levers and its economic simulator based on a personal computer shall be introduced. One of the main features of catamaran is to control variously its progressing direction. In the static state, a catamaran can move into all the directions and in the dynamic state, ship can change immediately the heading and speed. Although a good navigator can skillfully operate one engine system, it is difficult to control smoothly the catamaran of twin engine system without any threat for the safety of passengers. Thus. in order to bring up the expert navigators. the development of a simulator which makes the training effective is necessary, Therefore, in this paper, a Fuzzy Inference Technique based Maneuvering Simulator for catamaran with twin engine system was developed. In general. in order to develop a catamaran simulator for effective training, first of all. its mathematical model must be acquired. According to the acquired system modeling. the dynamics of simulator is determined, But the proposed technique can omit a complex and tedious mathematical modeling procedures by using the fuzzy inference, which dependent upon only experiences of an expert and can design an efficient training program for unskillful navigators. This developed simulator was consisted of two fuzzy inference routines and two remote control levers, and was focused on effective training of navigators for the safe maneuvering to avoid a collision in a harbor.
현행 국제해상충돌방지규칙 제14조의 마주치는 상태의 항법에서 피항선들이 피항동작을 취할 시기의 기준이 되는 피항개시거리를 선체운동학적으로 해석산출하기 위하여, 수척의 대소형 선작의 실선시험에서 구한 조종성지수를 이용하여 피항개시거리를 산출하고 이를 검토고찰하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 2척의 동력선이 충돌의 위험이 내포되도록 정면 또는 거의 정면으로 마주치는 경우 변계만으로 피항동작을 취할 때 최소피항개시거리는 자선 길이의 약 5배이다. 2. 2척의 동력선이 충돌의 위험이 내포되도록 정면 또는 거의 정면으로 마주치는 경우 피항동작을 취할 안전피항개시거리는 자선 길이의 약 10배이다. 3. 특정한 선형에 대하여는 본 연구에서의 계산법에 의한 최소피항개시거리와 안전피항개시거리를 산출하여 두면 감각에 의한 조선방법으로 야기되는 충돌해난사고를 지양할 수 있으리라 생각된다.
International Journal of Computer Science & Network Security
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제22권9호
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pp.183-188
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2022
Recently, more and more researches aimed at the development of automated and autonomous ships are appearing in the scientific environment. One of the main reason is the need to solve the problems of safe navigation and reducing accidents due to human factor, as well as the ever-increasing problem associated with the lack of qualified maritime personnel. Development of technologies based on application of artificial intelligence also plays important role, after all for realization of autonomous navigation concept and enhancement of ship automatic maneuvering processes, advancement of maneuvering functions and elaboration of specific algorithms on prevention of close quarter situations and dangerous approach of ships will be required. The purpose of this work is the review of preconditions of occurrence of the autonomous ship navigation conception, overview of introduction stages and prospects for ship remote control based on unmanned technologies, analysis of technical and intellectual decisions of autonomous surface ships, main research tendencies. The research revealed that the technology of autonomous ship navigation requires further development and improvement, especially in terms of the data transmission protocols upgrading, sensors of navigation information and automatic control systems modernization, which allows to perform monitoring of equipment with the aim of improving the functions of control over the autonomous surface ship operation.
자율운항선박 관련 기술개발이 전 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 그러나, 통신, 사이버 보안, 긴급대처능력 등 기술적으로 해결되지 못한 문제들이 아직 많이 남아있기 때문에, 자율운항선박이 상용화되기까지는 많은 시간이 필요할 것으로 예상된다. 이 연구에서는 기술적으로 완전하지 않은 자율운항선박의 대체 방안으로 한 척의 리더 선박과 여러 척의 추종 선박을 하나의 그룹으로 묶어 항해하는 선박 그룹항해시스템을 제안한다. 이 시스템에서는 리더 선박이 항행을 개시하면 추종 선박은 리더 선박의 항행 경로를 자율적으로 추종하며, 경로 추종을 위해 PD 제어를 적용하였다. 또한, 각 선박들은 충돌방지를 위해 안전거리를 유지하면서 일직선 형태로 항해한다. 선박 간의 안전거리유지는 속력 제어를 통해 구현된다. 선박 그룹항해시스템의 유효성을 검증하기 위해 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션에 사용된 선박은 관련 데이터가 공개되어 있는 KVLCC2의 L-7 모델이며, 선박조종운동에는 일본조선학회에서 제안한 MMG standard method를 사용하였다. 시뮬레이션 결과, 리더 선박은 미리 정해진 항로를 따라 항해하였으며, 추종 선박은 리더 선박의 경로를 따라 항해하였다. 세 척의 선박은 시뮬레이션 중 일직선 형태를 유지하였으며, 선박 간 안전거리를 유지하는 것으로 나타났다. 이 연구에서 제안하는 선박 그룹항해시스템은 자율운항선박의 문제점들을 해소하는 항행시스템으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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