• 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.

• 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.

• 수산해양교육연구
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• 제29권1호
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• pp.201-208
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• 2017

The major cause of the marine accidents is the collision with a moving object such as ship as well as the fixed object such as breakwater. Therefore, the most effective way to reduce the maritime ship accidents is the prevention of collision. In order to decrease the collision, it is principle that the navigation officer promptly judges the dangerous condition and makes the quick response. The ship does not allow any object or other ships approaching its surrounded area called ship area so that it prevents the collision. Generally, the ship which has high speed or poor maneuvering capability shall be managed from the distance so that the other ship does not invade its ship domains(watching distance, blocking distance). Accordingly, this study sets the navigational risk assessment model by applying ship dynamic domain and collision judgement method considered ship length, speed and navigational capability. It also reviewed the validity of the model and evaluated the perilous water way (Maenggol Channel) and a curved route near Maenggol Channel. As a result, in case of a ship with 100m in length passing Maenggol Channel, it represented "warning" level before 1.5nm to the entry, "dangerous"level 0.75nm before to it and "very dangerous" level 0.5nm before to it and then "dangerous"level again up to the entry. Applying to the curved route also showed the same results as the Narrow Channel or Maenggol Channel. This analysis highly matched with the actual navigation results. In the future, this model will be useful for coastal navigation safety chart development and safety evaluation for route or port development. It also allows to evaluate the dangerous route or the best route by applying the result into ECDIS so that it will finally help to reduce the marine accidents. Eventually the model will be effective for the marine traffic simulation evaluation forced by Maritime Traffic Safety Act.

• 한국항해항만학회지
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• 제38권1호
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• pp.53-57
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• 2014

This thesis, concentrates on marine collision risks of the area divided by cells. Using a gas molecular collision calculation model, a collision risk model is proposed. Collision risk is estimated by relative angle, relative speed, and ship's density in the cell. For one week, Automatic Identification System (AIS) data was collected and analyzed on the Busan North Port area. The results indicate a high-risk area at the sea route connection point in Busan North Port. It also shows that twilight is the time of day when most collisions occur. This means that the area is high risk due to the number of collisions and other dangerous factors related to twilight. Although there is still need to consider other risks such as grounding risks, the results of this study are useful to for plotting a risk map for the port.

• 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.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2017년도 추계학술발표회
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• pp.113-113
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• 2017

• 해양환경안전학회지
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• 제24권1호
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• pp.36-42
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• 2018

이 연구는 운항자가 항해 중 위험을 느끼는 고정 및 이동 물표에 대한 해상교통위험성평가에 대한 것이다. 이를 위해 선박 길이와 속력, 선박조종성능이 고려된 동적선박영역을 기초로 한 충돌위험평가식을 구하였다. 특히, 동적선박영역과 충돌위험평가식을 하이브리드 결합하여 자선의 크기, 속력 등의 영향을 정량적으로 지표화한 항해위험성평가모델을 검토 및 개선하고자 한 것이다. 기존 항해위험성평가 모델에 적용이 부족한 속장비(speed length ratio) 즉, 선박의 길이와 속력에 대한 비가 고려된 새로운 형태의 해상교통위험성평가 모델을 제안하고자 한다. 그 결과 무차원 속력 즉, 속장비가 클수록 CJ 값이 크며, CJ 값은 속장비에 의해 잘 표현되고 있다. 또한, 속장비가 크면 속장비가 작은 경우보다, 보다 먼 거리에서부터 [주의], [경계], [위험] 또는 [매우위험]상태에 도달한다. 이 연구의 결과는 위험항로 회피 또는 최적항로 구축, 방파제폭이나 교량경간 등을 포함한 항로나 항만개발, 연안항해용 안전해도 개발 및 향후 자율운항선박과 같은 스마트선박의 운항 중 충돌방지와 최적항로 선정에 자료로 사용될 수 있을 것이다.

• 대한조선학회논문집
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• 제60권3호
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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.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.264-264
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• 2019

해기사의 인적오류는 전체 해양사고 원인의 70% 이상을 차지한다. 해양사고 중에서 충돌사고는 막대한 인적/물적 손실을 야기하기 때문에 적극적인 예방이 필요한데, 특히 인적오류에 의한 충돌사고 예방이 시급한 실정이다. 현재, 선박에서 사용되고 있는 충돌회피장치에는, Autopilot, Track Control System, ARPA/Radar, ECDIS 등이 적용되고 있으나 항해사의 인적오류 예방 기능은 없다. 본 연구에서는 기존 Autopilot의 다양한 기능에 해기사의 인적오류를 예방할 수 있는 기능을 추가한 새로운 선박충돌회피 시스템(Human Collision Avoidance System, Hu-CAS)의 개발 개념을 소개한다. Hu-CAS는 1) 선박과 물표 사이의 충돌위험을 평가하는 부분과, 2) 충돌위험의 수준을 결정하는 의사결정 모듈, 3) 결정된 결과를 반영하여 선박의 제어 변수를 도출하기 위한 제어변수 추정 모듈, 4) 제어변수를 이용하여 선박의 타 각과 속력을 제어하는 제어 시스템 등으로 구성된다. Hu-CAS는 현재의 Autopilot을 대체할 수 있고, 미래 개발될 자율운항 선박과 유인선박 사이의 충돌회피 시스템으로 적용이 기대된다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.7-11
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• 2003

선박충돌사고는 많은 원인이 서로 복잡하게 상호작용을 하여 발생하고 있으며, 특히 인적요인에 의한 충돌사고가 가장 큰 비중을 차지하고 있다. 이러한 선박충돌사고 원인분석은 선박의 안전 운항상의 측면에서 매우 중요하다고 할 수 있다. 따라서 본 연구의 목적은 시스템다이내믹스법을 이용하여 선박충돌사고 인적요인 모델을 구축하고, 선박충돌사고를 감소시키기 위한 가장 효과적인 대책을 수립하기 위한 정책요소론 제시하고자 한다. 본 연구의 수행을 위해 ]nM법에 의한 충돌사고원인의 구조분석을 인과지도상의 정량적, 정성적, 피드백 루프로 변환하였다. 그리고 표준시뮬레이션모델과 8가지 정책시뮬레이션모델을 20년간(1993-2012) 시뮬레이션을 수행하였다.