Construction and Evaluation of Berthing Operation Support Methods That Enable Accurate Guidance

精准引导靠泊作业保障方法构建与评价

• 批准号: 21K04506
• 负责人: 齊藤 詠子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04506/
• 关键词: 着桟操船支援システム; 支援方法; 操縦運動数学モデル; 変針・減速方法; 音声ガイダンス; 支援方法の評価; NASA-TLX; 負担軽減; 精神的負担

まず、着桟操船支援方法の調査として、着桟操船支援方法・自動着桟方法に関する既往研究を調査し、支援システムの動作中、計画に沿って船舶を正確に誘導するための方法を整理した。具体的には、操縦運動数学モデルによる船舶の操縦運動シミュレーションを用いて、変針・減速を計画し音声で提供する方法を整理した。また、シミュレーションを用いて計画された推定値と実際の値との差分を求め、一時的に差分だけ計画を変更することで最初の計画を満足する変針・減速方法を再度計画する方法は、この発想の基本となるアルゴリズムが自動着桟操船において活用されていることを確認しており、学術的に妥当かつ現実的に実行可能な方法であることを既往研究から確認することができた。また、評価方法の検討として、精神的負担を表す指標として用いられるNASA-TLX（NASA Task Load Index）の内容を調査し、NASA-TLXで評価できることと評価の限界を確認した。NASA-TLXによる主観的評価では、多くの被験者が負担を感じた尺度を含め、点数で負担の度合いを評価できる。ただし、具体的に、支援システムのどのような指示が負担の軽減に寄与したのか、また、最も大きな負担を感じた尺度ではどのような支援が負担の増加に寄与したのか等の詳細な評価は難しいことが分かった。支援システムが提供する音声ガイダンスを示し、被験者に対して着桟操船の実行に役立った指示内容を選択できる質問をアンケートに追加することで、負担の軽減に寄与した指示内容を明らかにできる可能性があることを確認した。確認した内容をもとに、本研究で構築する予定の着桟操船支援システムが提供する音声ガイダンスを示し、被験者に対して着桟操船の実行に役立った指示内容を選択できる質問を新たにアンケートとして作成した。

首先，作为支持炉子上船舶的方法的调查，我们研究了先前研究的研究，用于支撑炉子和自动炉子上的船舶，以及在支持系统运行时与计划准确指导船只的有组织方法。具体而言，我们已经组织了一种使用船只的机动运动模拟，使用试点运动数学模型来计划和提供声音。此外，计算使用模拟计划计划的估计值和实际价值计划之间差异之间的差异的方法，并通过暂时改变差异来改变计划，通过更改计划来重新重新重新确定该计划的算法，以确认该思想的基础是自动船舶船舶的基础，并在自动船上的脚步操作中使用了一个合理的方法，并可以实现这一方法。另外，作为评估方法的考虑，我们研究了NASA-TLX（NASA任务负载指数）的内容，该内容被用作精神负担的指标，并确认了对NASA-TLX的评估和评估的限制。使用NASA-TLX进行主观评估允许评分评估负担程度，包括许多受试者感到负担的措施。但是，已经发现，对支持系统的指示有助于减轻负担的详细评估，以及哪种支持有助于增加最大负担的规模负担的负担。我们确认，通过提供支持系统提供的音频指南，并在调查中添加问题，以使受试者可以选择有用的说明，这些说明可以澄清有助于减轻负担的说明。根据已确认的内容，我们创建了一份新的问卷调查表，该问卷允许受试者选择用于实现船缘有用的说明。

项目成果

船員の支援に必要な離着桟操船技術の高度化

支持海员所需的靠泊和离泊操纵技术的复杂性

• 发表时间: 2021
• 作者: Taira Yuichiro;Sagara Shinichi;Oya Masahiro;齊藤詠子
• 通讯作者: 齊藤詠子

自動運航船と離着桟操船技術

船舶自动化导航及靠离泊操纵技术

• 发表时间: 2021
• 作者: 齊藤詠子