• 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.

• 한국항해항만학회지
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• 제27권2호
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• pp.103-109
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• 2003

충돌위험도의 정량적인 평가는 항해 충돌방지 전문가 시스템 개발에 있어서 중요한 역할을 한다. 이 연구에서는 기존의 충돌위험도 평가 방법을 분석하여 문제점을 비교 검토하였으며, 그 대안으로 Sech 함수를 이용한 충돌위험도 평가 방법을 새롭게 시도하였다. 이를 충돌위험도 평가에 적용하고 본선의 안전한 행동구간을 결정할 수 있는 방법을 제시하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권1호
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• pp.17-22
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• 2013

가까운 거리에서 상대선과의 마주치는 상황 또는 교차된 상황에서 상호 피항동작을 취하게 되는데, 상대선박의 변침의도를 정확히 파악하지 못해 서로 같은 방향으로 피항동작을 취함으로써 충돌위험에 처하게 되기도 한다. 항해사는 피항동작을 취함에 있어 시각에 의한 판단, 레이더 또는 AIS 벡터를 이용한 판단, 또는 VHF 통신을 활용하여 피항동작을 취하고 있으나, 레이더 및 AIS를 이용한 기존의 방식은 선박이 선회 후 선수방위가 표시되기 때문에 선회를 탐지하기까지는 상당한 시간이 요구된다. 따라서 조타기 작동 신호를 상대선박에 신속하게 전달하여 상대선의 선회의도를 보다 신속히 판단할 수 있는 선회조기감지 방안을 제안하였다. 이러한 방법은 상대선의 변침의도를 보다 신속하게 파악함으로써 선박 상호간 충돌예방에 효과적이며, VTS 시스템 및 해양사고 분석에서 활용이 가능하다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2007년도 추계학술대회 및 제23회 정기총회
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• pp.75-76
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• 2007

해난사고에 있어 운항자의 조선 실수가 큰 비중을 차지한다. 이는 항구의 여건이 크게 개선되지 않은 상태에서 선박이 점차 대형화 고속화, 그리고 항만의 물동량 증가에 따른 위험도의 증가라 볼 수 있으며, 이에 따라 연안에서의 선박의 충돌회피를 위한 자동제어에 관한 필요성이 대두되어 본 연구를 진행하였다. 본 연구는 MMG 수학모텔에 기반으로 Surge, Sway, Yaw 3자유도 운동방정식을 사용하였고, 충돌예상시점에 의한 정보(DCPA and TCPA) 를 이용하여 퍼지추론을 통한 위험도를 설정하였다. 이 방법의 설효성을 검증하기 위해 연안에서의 여러 정박지와 선박의 조우 상태에 따른 시뮬레이션을 수행하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.1247-1254
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• 2009

본 연구는 다양한 전자기기 사용 유형이 추돌 가능상황에서 운전자의 추돌회피 행동에 대해 어떠한지 상대적으로 평가하고, 이러한 추돌 가능 상황에서 운전자의 추돌 회피를 위한 가장 효과적인 추돌 경고 형태가 무엇인지 검토하는 것을 목적으로 수행되었다. 선행차량과의 추돌비율과 추돌회피를 위한 최초의 반응시간을 종속 측정치로 사용하여 분석한 결과, (1) 다양한전자기기 사용과제 유형 중에서 항행을 위한 목적지 검색과제가 다른 과제들(TV 시청 혹은 휴대전화 사용)에 비해 상대적으로 더 높은 추돌비율을 보였고, (2) 이러한 추돌을 방지하는데 청각경고의 형태가 가장 효과적이라는 것이 발견되었다. 특히, 운전 과제 자체뿐만 아니라, 전자기기와의 다양한 상호작용이 주로 시각적 부하를 초래하는 과제들이라는 점을 감안하면 추돌방지를 위한 경고 형태 중에서 시각경고 형태는 상대적으로 그 효과성이 감소될 수 있다는 것이 시사되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.490-492
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• 2004

This paper presents an obstacle avoidance of a mobile robot by the subgoal generation using infrared sensors. When an obstacle appears on the path which the robot is moving forward the robot has to get information, such as distance between the robot and the obstacle and the shape of the obstacle for avoidance behavior. Our collision avoidance algorithm needs the only distance between the robot and the obstacles. The distances are used for subgoal generation. Simulation results show that a robot can go to the goal, carrying out subgoal generation and avoiding obstacles.

• 한국정밀공학회지
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• 제29권12호
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• pp.1321-1330
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• 2012

This paper describes an advanced formation algorithm of clustered multiple robots for their navigation using flexible formation method for collision avoidance under static environment like narrow corridors. A group of clustered multiple robots finds the lowest path cost for navigation by changing its formation. The suggested flexible method of formation transforms the basic group of mobile robots into specific form when it is confronted by particular geographic feature. In addition, the proposed method suggests to choose a leader robot of the group for the obstacle avoidance and path planning. Firstly, the group of robots forms basic shapes such as triangle, square, pentagon and etc. depending on number of robots. Secondly, the closest to the target location robot is chosen as a leader robot. The chosen leader robot uses $A^*$ for reaching the goal location. The proposed approach improves autonomous formation characteristics and performance of all system.

• Journal of Communications and Networks
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• 제16권4호
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• pp.385-396
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• 2014

In this paper, we present a formal method for modeling and checking an enhanced version of the carrier sense multiple access with collision avoidance protocol related to the IEEE 802.11 MAC layer, which has been proposed as the standard protocol for wireless local area networks. We deal mainly with the distributed coordination function (DCF) procedure of this protocol throughout a sequence of transformation steps. First, we use the unified modeling language state machines to thoroughly capture the behavior of wireless stations implementing a DCF, and then translate them into the input language of the UPPAAL model checking tool, which is a network of communicating timed automata. Finally, we proceed by checking of some of the safety and liveness properties, such as deadlock-freedom, using this tool.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1989년도 한국자동제어학술회의논문집; Seoul, Korea; 27-28 Oct. 1989
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• pp.635-642
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• 1989

We formulated the multi-robot trajectory problem into a series of NLP problem, each of which is that of finding the optimal tip positions of the robots for the next time step. The NLP problem is composed of an objective function and three constraints, namely: a) Joint position limits, b) Joint velocity limits, and c) Collision-avoidance constraints. By solving a series of NLP problem, optimally coordinated trajectories can be determined without requiring any prior path information. This is a novel departure from the previous approach in which either all paths or at least one path is assumed to be given. Practical application of the developed method is for optimal synthesis of multiple robot trajectories in off-line. To test the validity and effectiveness of the method, numerical examples are illustrated.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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• pp.1939-1943
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• 1991

Path planning is an important task for optimal motion of a robot in structured or unstructured environment. The goal of this paper is to plan the shortest collision-free path in 3D, when a robot is navigated to pick up some tools or to repair some parts from various locations. To accomplish the goal of this paper, the Path Coordinator is proposed to have the capabilities of an obstacle avoidance strategy[3] and a traveling salesman problem strategy(TSP)[23]. The obstacle avoidance strategy is to plan the shortest collision-free path between each pair of n locations in 2D or in 3D. The TSP strategy is to compute a minimal system cost of a tour that is defined as a closed path navigating each location exactly once. The TSP strategy can be implemented by the Neural Network. The obstacle avoidance strategy in 2D can be implemented by the VGraph Algorithm. However, the VGraph Algorithm is not useful in 3D, because it can't compute the global optimality in 3D. Thus, the Path Coordinator is proposed to solve this problem, having the capabilities of selecting the optimal edges by the modified Genetic Algorithm[21] and computing the optimal nodes along the optimal edges by the Recursive Compensation Algorithm[5].