船体運動予測による離着岸操船時の衝突回避アシストシステムの研究開発

基于船舶运动预测的靠泊靠岸避碰辅助系统研发

• 批准号: 21K04504
• 负责人: 岩切 敬晃
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Hiroshima National College of Maritime 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 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04504/
• 关键词: 船舶工学; 自動制御; シミュレータ

本研究では，航海士が離着桟操船を行う時に，操船ミスまたは機器の故障による岸壁衝突事故を回避・軽減するために，警報や操船支援情報を提供するシステムの研究開発を試みている．システム開発の為に計画した研究項目に対して以下の内容を実施した．①船体運動予測モデルの研究開発について計画された「A.操縦運動モデルの構築」は練習船広島丸の操縦運動モデルはMMGモデルを元にして構築した．また「B.機械学習による予測精度向上」は練習船「広島丸」の離着岸操船データを元にして学習データを構築している．現状は学習データから船体運動予測モデルの外乱影響等による誤差を修正するアルゴリズムを構築し，実装に耐えるモデルとする．②岸壁衝突リスク判断システムの研究開発について計画された「A.操船方法」はベテラン航海士の緊急操船パターンの調査の為，55件のAISデータ収集と操船について直接調査を引き続き行っている．調査の結果で緊急操船のパターンを確認している．確認された緊急操船パターンを用いて「B.衝突予測システム」の開発を行っている．③開発したシステム評価について「A.操船シミュレータ」はヘッドマウントディスプレイを用いたVR操船シミュレータの構築を行っている．実験想定海域の構築を完了し，対象船の外観の構築が完了した．また船橋内部の構築に取り掛かっている．次年度も引き続き対象船の構築を行い，①のMMGモデルを実装することで「B.評価実験」を行う予定である．

在这项研究中，当导航器正在操纵时，我们正在尝试研究和开发系统，以提供警报和船只控制信息，以避免并减少码头冲突事故，这是由于操纵或设备的错误而导致的。为计划开发计划的研究项目实施了以下内容。 （1）基于实践船Hiroshima Maru的MMG模型，建立了有关Houkkoma运动预测模型的研发模型的A.飞行员运动模型的构建。此外，“通过机器学习提高预测准确性”是基于练习船“ Hiroshima Maru”的移动数据来构建的。目前，由于学习数据中空心运动预测模型的效果，该算法纠正了错误，并且是一种可以承受实现的模型。 （2）A。计划如何研发，计划进行了计划，该系统继续调查55个AIS数据收集和操纵船舶，以了解资深导航器的紧急操纵模式。调查的结果是，已确认紧急操纵模式。我们正在使用已确认的紧急操作模式开发“ B.碰撞预测系统”。 （3）关于已开发的系统评估，“ A.Motive Simulator”使用头部安装的显示器构建VR操纵模拟器。实验水的建造完成了，目标船的外部完成了。我们还在Funabashi内部进行建设。在下一个财政年度，将继续建造目标船，并通过实施（1）的MMG模型来进行“ B.评估实验”。