• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.1
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• pp.77-82
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• 2006

Automatic vessel collision-avoidance systems have been studied in the fields of artificial intelligence and navigation for decades. And to facilitate automatic collision-avoidance decision-making in two-vessel-encounter situation, several expert and fuzzy expert systems have been developed. However, none of them can negotiate with each other as seafarers usually do when they intend to make a more economic overall plan of collision avoidance in the COLREGS-COST-HIGH situations where collision avoidance following the International Regulations for Preventing Collisions at Sea(COLREGS) costs too much. Automatic Identification System(AIS) makes data communication between two vessels possible, and negotiation methods can be used to optimize vessel collision avoidance. In this paper, a negotiation framework is put forward to enable vessels to negotiate to optimize collision avoidance in the COLREGS-COST-HIGH situations at open sea. A vessel vector space is defined and therewith a cost model is put forward to evaluate the cost of collision-avoidance actions. Negotiations between a give-way vessel and a stand-on vessel and between two give-way vessels are considered respectively to reach overall low cost agreements. With the framework proposed in this paper, two vessels involved in a COLREGS-COST-HIGH situation can negotiate with each other to get a more economic overall plan of collision avoidance than that suggested by the traditional collision-avoidance expert systems.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2001년도 Proceeding of KIN-CIN Joint Symposium 2001 on Satellite Navigation/AIS, lntelligence , Computer Based Marine Simulation System and VDR
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• pp.114-119
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• 2001

Based on tole investigation on mariner’s behaviors in collision avoidance, actuality of collision avoidance at sea and the research on the uncertainty of collision avoidance behaviors adopted by two encounter vessels, and for the purpose to reduce the no-coordination action of collision avoidance between two encounter vessels, and on the base of different encounter situation in international convention for preventing collisions at sea, the concept of action situation between tee encounter vessels is proposed, and the directions for every encounter vessel to adopt course alteration to avoid collision are explained in different action situation. The mechanism of avoidance and reduction of no-coordination is established in intelligent collision avoidance system, and it is important id research on intelligent collision avoidance system.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.34-36
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• 2011

In recent years, shipping at the sea has been rapidly grown in marine nations and vessel's collisions are increasing as well. The collision avoidance is one of issues maritime safety. To reduce vessels' collisions, the fuzzy inference system is one of popular algorithms for collision avoidance. In this paper we aim to implement Matlab. Fuzzy logic toolbox software for collision avoidance algorithm. For this we used an original Matlab fuzzy logic toolbox and customized the toolbox for the collision avoidance algorithm.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권7호
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• pp.1023-1030
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• 2021

중앙해양안전심판원(2019)에서 발표한 최근 5년의 해양사고통계자료에 따르면 충돌사고의 대부분은 20톤 미만의 어선에서 발생하고 있으며 전방 부주의, 경계 소홀 등의 운항과실로 인한 사고가 주요 원인으로 나타나고 있다. 이러한 사고 방지를 위해 운항자를 대상으로 훈련 및 교육을 강화하고 있지만 충돌사고는 빈번히 발생되고 있으며 충돌 사고를 줄이기 위한 기술적인 방안 또한 지속적으로 개발중에 있다. 본 연구에서는 고속 활주형 소형 선박에 WAVE 통신 기술을 적용하여 선박 간 거리, 속도, 방위에 기반한 조우 상황을 고려하여 충돌 회피 동작이 가능한 제어 알고리즘을 개발하였으며, WAVE 통신-제어기를 결합하여 충돌 회피 시스템을 구축하였다. 그리고 충돌 회피 동작의 검증을 위해 두 소형 선박간의 정면, 추월, 교차의 3가지의 조우 시나리오에 대해서 시뮬레이션을 수행하고 실선 시험을 통해서 충돌 회피 알고리즘을 검증하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제61권2호
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• pp.106-114
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• 2024

In the 21st century, the rapid development of automation and artificial intelligence technologies is driving innovative changes in various industrial sectors. In the transportation industry, this is evident with the commercialization of autonomous vehicles. Moreover research into autonomous navigation technologies is actively underway in the aviation and maritime sectors. Consequently, for the practical implementation of autonomous ships, an effective collision avoidance algorithm has become a crucial element. Therefore, this study proposes a collision avoidance algorithm based on the Obstacle Zone by Target(OZT), which visually represents areas with a high likelihood of collisions with other ships or obstacles. The A-star algorithm was utilized to represent obstacles on a grid and assess collision risks. Subsequently, a collision avoidance algorithm was developed that performs fuzzy control based on calculated waypoints, allowing the vessel to return to its original course after avoiding the collision. Finally, the validity of the proposed algorithm was verified through collision avoidance simulations in various encounter scenarios.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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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..

• 한국항해항만학회지
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• 제26권1호
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• pp.8-14
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• 2002

해난사고에 있어 어선의 사고율은 높은 비율을 차지한다. 특히, 소형어선의 사고율이 가장 높아, 이러한 사고를 예방할 수 있는 기술들이 필요한 실정이다. 본 논문에서는 충돌회피를 위한 자동제어를 두 가지 과정으로 구성하고 있다. 하나는 퍼지추론을 이용한 위험도의 추론이며 나머지는 첫 번째 과정에서 계산된 위험도를 토대로 선박을 조종하는 과정이다. 위험도를 평가하기 위해서 선박의 위치와 충돌예상시점에 의한 정보(DCPA and TCPA)를 이용하였다. 이 방법의 실효성을 검증하기 위해 어선의 충돌회피운동을 MMG 수학모델에 의해 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과는 선박의 충돌회피에 유효함을 알아다.

• 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.

• 수산해양기술연구
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• 제45권2호
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• pp.106-113
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• 2009

For the safety and cost reduction in the navigation, the automatic and intelligent system has been developed for the vessel, and the most important factor in the system is to decide the collision risk exactly. In this paper, we propose an advanced collision risk decision system for collision avoidance of the system. The conventional researches using DCPA and TCPA for calculating the collision risk have a problem to produce a same collision risk regardless of bearings for the ships, if they are located in the same distance from own ship. To solve this problem, in addition to DCPA and TCPA, we introduce the factor of VCD(variation of compass degree) and constant, CR which derived from COLREG'72(International Regulation for Preventing Collision at Sea, 1972) for evaluating the collision risk including even the burden of own ship navigator due to the encountering angle of each vessels. We decided the collision risk legally by the rule considering the relative situation of vessels. And therefore, the proposed system has two advantages, of which one is to produce more detail collision risk and another is to reflect the real underway situation in conformity with the rule.

• 한국항해항만학회지
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• 제34권6호
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• pp.405-415
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• 2010

본 논문에서는 현재 건설 중인 목포 대교와 통항 선박 사이에 발생 가능한 충돌 위기를 평가하기 위한 선박-교량 충돌 모델(Real-Time Bridge-Vessel Collision Model, RT-BVCM)을 제안하였다. RT-BVCM의 수학 모델은, 항행환경으로 선박이 이탈하게 되는 원인 확률과, 선박의 크기와 교량 구조로 인한 기하학적 확률, 선박의 충돌 침로와 정지거리에 기인한 충돌 회피 실패 확률 등으로 구성하였다. 그리고 이러한 확률적인 수학 모델은 1부터 5까지의 위기수준을 갖는 위기지수로 나타냈다. 본 연구에서 제안한 RT-BVCM은 기존 AASHTO(American Association of State Highway and Transportation Officials)에 제시된 선박-교량 충돌 모델과 달리, 충돌 회피를 위한 충분한 시간을 확보할 수 있는 장점이 있다. 3,000 GT와 10,000 GT 실험 선박에 다양한 항행환경을 적용한 시뮬레이션 실험 결과, 제안한 모델이 목포 대교와 통항 선박 사이의 충돌위기 평가 모델로 타당함을 확인하였다.