JP6327899B2

JP6327899B2 - Towing management method and system for towed vehicle

Info

Publication number: JP6327899B2
Application number: JP2014059768A
Authority: JP
Inventors: 大樹古牧; 浩一朗安野; 健輔河村; 克明仁井
Original assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Current assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Priority date: 2014-03-24
Filing date: 2014-03-24
Publication date: 2018-05-23
Anticipated expiration: 2034-03-24
Also published as: JP2015182545A

Description

本発明は、曳船で被曳航体を曳航する際の被曳航体の曳航管理方法およびシステムに関する。 The present invention relates to a towing management method and system for a towed object when towing the towed object on a tugboat.

曳船が被曳航体を曳航する場合の被曳航体の誘導方法として、特許文献１は、トロール船（曳船）に備えたオートパイロット機能で設定する進路や船首方向の設定値をトロール網（被曳航体）から見た目標位置への方向と等しく設定してトロール網の位置制御を行って目標位置まで自動誘導する方法を提案する。 As a method for guiding a towed vehicle when a towed vessel tows a towed vehicle, Patent Document 1 discloses a setting value in a course or bow direction set by an autopilot function provided for a trawler (towed vessel) on a trawl network (towed vehicle). We propose a method of automatically guiding to the target position by controlling the position of the trawl network by setting it to be equal to the direction toward the target position.

特許文献２は、曳航索を介して曳船に曳航される曳航体の運動を制御する制御方法であって、曳航体から取得した曳航体の位置、曳航体から取得した曳航体の速度、及び曳船に対する操船指令に基づいて曳航体の応答運動モデルを同定する同定ステップと、同定ステップの同定結果の曳航体の応答運動モデルにより曳航体の制御ゲインを決定し、その決定した制御ゲイン及び曳航体の目標位置に対する偏差に基づいて曳船の制御指令を算出する制御ステップとを備えた制御方法を提案する。 Patent Document 2 is a control method for controlling the motion of a towed body towed by a towed ship via a towed line, the position of the towed body acquired from the towed body, the speed of the towed body acquired from the towed body, and the towed ship The control gain of the towed body is determined by the identification step of identifying the response motion model of the towed vehicle based on the ship maneuvering command for the towed vehicle, and the response motion model of the towed vehicle of the identification result of the identification step. A control method comprising a control step of calculating a dredger control command based on a deviation from a target position is proposed.

特開2008-247104号公報（要約、図１）JP 2008-247104 A (summary, FIG. 1) 特開2013-35373号公報（要約、図１）JP 2013-35373 A (summary, Fig. 1)

たとえば、港において曳船が防波堤構築などのためにケーソンのような大型の構造物を曳航する場合、曳船の曳航ルートと、曳航されるケーソン（被曳航体）の曳航軌跡とが違ってくることがあり、港では大小の船舶が頻繁に航行していることから、ケーソンなどの大型構造物の曳航には、正確性が特に求められている。 For example, when a tugboat tows a large structure such as a caisson at a port to construct a breakwater, the tow route of the tugboat and the towed trajectory of the towed caisson (towed object) may differ. In addition, since large and small ships are frequently navigating at the port, accuracy is particularly required for towing large structures such as caisson.

また、港では既設の防波堤や浅瀬の存在などの地形条件のために複雑な潮流となっている場合が多く、かかる潮流の変化によってケーソンなどの大型構造物の曳航軌跡は大きく変化してしまう。また、風がある程度強い場合には、風力の影響も受けやすい。 In many cases, the port has complicated tidal currents due to topographical conditions such as the existence of existing breakwaters and shallows, and the towing trajectory of large structures such as caissons greatly changes due to such tidal current changes. In addition, when the wind is strong to some extent, it is easily affected by the wind.

しかしながら、特許文献１，２の方法では、かかる潮流の変化や風の変化などは、考慮されておらず、そのため、ケーソンなどの大型構造物の正確な曳航を満足できないことがあった。 However, the methods of Patent Documents 1 and 2 do not take into account such changes in tidal currents and changes in wind, and thus may not satisfy accurate towing of large structures such as caisson.

本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、曳航水域において潮流や風などが変化した場合でも、また被曳航体がケーソンなどの大型構造物の場合であっても被曳航体を正確に曳航することができる被曳航体の曳航管理方法およびシステムを提供することを目的とする。 In view of the problems of the prior art as described above, the present invention accurately identifies a towed object even when a tidal current or wind changes in a towed water area, or even when the towed object is a large structure such as a caisson. It is an object of the present invention to provide a tow management method and system for a towed vehicle that can be towed.

上記目的を達成するための被曳航体の曳航管理方法は、曳船が被曳航体を曳航するときの前記曳船の曳航ルートを予め設定し、前記曳船、測定船または水域の所定位置に設置された流向流速計により、前記被曳航体が曳航される区域の潮流の流向・流速のデータを取得し、前記設定された曳航ルートおよび前記流向流速のデータに基づいて前記被曳航体の被曳航ルートを予測し、前記予測された被曳航体の被曳航ルートが予め設定した条件の範囲内であるか否かを判断し、前記設定条件範囲外と判断された場合、前記曳船の曳航ルートを変更し、前記被曳航体の被曳航ルートを再び予測し、前記予測を前記設定条件範囲内に収まるまで繰り返すことで前記曳船の曳航ルートを決定し、前記流向流速データは、取得の度に随時更新され、前記更新された流向流速データに基づいて前記被曳航体の被曳航ルートをリアルタイムに予測し、前記予測結果に基づいて前記曳船の曳航ルートを変更することを特徴とする。
A tow management method for a towed vehicle to achieve the above object is to set a tow route of the tow vessel when the tow vessel tows the towed vehicle in advance, and is installed at a predetermined position of the tow vessel, the measuring vessel or the water area. Using the flow direction anemometer , the flow direction / velocity data of the tidal current of the area where the towed vehicle is towed is acquired, and the towed route of the towed body is determined based on the set tow route and the flow direction flow velocity data. Predicting and determining whether or not the predicted towed route of the towed vehicle is within a preset condition range, and if determined to be outside the set condition range, change the tow route of the towed ship The towed route of the towed vehicle is predicted again, and the towed route of the towed vessel is determined by repeating the prediction until it falls within the set condition range, and the flow direction flow velocity data is updated as needed. The further The predicted to be towed root of the tow body in real time on the basis of the flow direction velocity data, and changes the tow route of the tugboat on the basis of the prediction result.

この被曳航体の曳航管理方法によれば、設定された曳航ルートおよび被曳航体が曳航される区域の潮流の流向流速のデータに基づいて被曳航体の被曳航ルートを予測し、この予測された被曳航体の被曳航ルートが予め設定した条件の範囲外の場合、曳船の曳航ルートを変更し、被曳航体の被曳航ルートを再び予測し、かかる予測を設定条件範囲内に収まるまで繰り返すことで曳船の曳航ルートを決定するので、潮流の流向流速が変化して被曳航体の被曳航ルートを変動させるような影響を与える場合でも、上述のように決定された曳航ルートに沿って曳船が被曳航体を曳航することで、被曳航体を予め設定した条件の範囲内の被曳航ルートで正確に曳航することができる。なお、被曳航体の被曳航ルートは、たとえば、潮流の影響を考慮した運動方程式を用いて演算し予測することができる。 According to the tow management method of the towed vehicle, the towed route of the towed body is predicted based on the set tow route and the current flow velocity data of the tidal current in the area where the towed object is towed. If the towed route of the towed vehicle is outside the range of the preset condition, the towed route of the towed vessel is changed, the towed route of the towed vehicle is predicted again, and such prediction is repeated until it falls within the set condition range The towing route of the tugboat is thus determined, so even if the flow direction flow velocity of the tidal current changes and affects the towed route of the towed vehicle, the towed route is determined along the towing route determined as described above. By towing the towed vehicle, it is possible to tow the towed vehicle accurately with a towed route within a preset range of conditions. Note that the towed route of the towed vehicle can be calculated and predicted using, for example, an equation of motion considering the influence of tidal current.

上記被曳航体の曳航管理方法において、前記曳船の曳航ルートを変更する際に、前記曳船の移動方向、船速、回頭半径および回頭開始位置などの操縦パラメータの少なくとも１つを変更し、前記予測を行うことが好ましい。 In the towing management method of the towed vehicle, when changing the towing route of the towed ship, at least one of the operation parameters such as a moving direction, a ship speed, a turning radius and a turning start position of the towed ship is changed, and the prediction It is preferable to carry out.

前記設定条件は、前記曳船および前記被曳航体の曳航位置・曳航幅、前記被曳航体の前記曳航ルートからのずれ量、前記曳船および前記被曳航体の航路横断時の通過時間・占有幅、前記被曳航体の前記被曳航ルートからのずれ量、および前記曳船の前記曳航ルートからのずれ量のうちの少なくとも１つであることが好ましい。 The setting conditions include the towing position and towing width of the towed vessel and the towed vehicle, the amount of deviation from the towed route of the towed vehicle, the passage time and the occupied width when the towed vessel and the towed vehicle cross the route, Preferably, the towed body is at least one of an amount of deviation from the towed route and an amount of deviation of the towed vessel from the towed route.

前記被曳航体が曳航される区域の風向・風速のデータを取得し、前記風向風速のデータに基づいて前記被曳航体の被曳航ルートを予測することが好ましい。これにより、潮流に加えて風の影響を考慮して曳船の曳航ルートを決定することができ、風向風速が変化した場合にも正確な被曳航体の曳航が可能となる。なお、波高計等による波高等のデータに基づいて波による影響をさらに加味して被曳航体の被曳航ルートを予測するようにしてもよい。 It is preferable to acquire wind direction / wind speed data of an area where the towed vehicle is towed and predict a towed route of the towed vehicle based on the wind direction / wind speed data. As a result, the tow route of the tugboat can be determined in consideration of the influence of wind in addition to the tidal current, and even when the wind direction wind speed changes, the towed vessel can be towed accurately. Note that the towed route of the towed vehicle may be predicted by further taking into account the influence of the wave based on the wave height data obtained by a wave height meter or the like.

前記風向風速データは、取得の度に随時更新され、前記更新された風向風速データに基づいて前記被曳航体の被曳航ルートをリアルタイムに予測し、前記予測結果に基づいて前記曳船の曳航ルートを変更することが好ましい。これにより、潮流の流向流速や風向風速等が時々刻々に変化するような場合にもリアルタイムに対応することができる。
The wind direction and wind speed data is updated as needed, and the tow route of the towed vehicle is predicted in real time based on the updated wind direction and wind speed data, and the tow route of the tugboat is determined based on the prediction result. It is preferable to change. As a result, even when the flow direction flow velocity of the tidal current, the wind direction, the wind speed, or the like changes from moment to moment, it can be dealt with in real time.

前記曳船および前記被曳航体の位置情報をリアルタイムに取得して随時更新し、前記位置情報に基づいて前記被曳航体の前記被曳航ルートからの逸脱の有無を判断し、前記逸脱が所定範囲以上であるとき、前記曳航ルートを変更することが好ましい。 The position information of the dredger and the towed vehicle is acquired in real time and updated as needed. Based on the position information, the presence or absence of deviation of the towed vehicle from the towed route is determined. It is preferable to change the towing route.

上記目的を達成するための被曳航体の曳航管理システムは、曳船が被曳航体を曳航する区域の潮流の流向・流速のデータを取得する手段と、前記曳船が被曳航体を曳航するときの前記曳船の曳航ルートを予め設定し、その設定された曳航ルートおよび前記流向流速のデータに基づいて前記被曳航体の被曳航ルートを予測する手段と、前記予測された被曳航体の被曳航ルートが予め設定した条件の範囲内であるか否かを判断する手段と、前記範囲外と判断された場合、前記曳船の曳航ルートを変更し、前記被曳航体の被曳航ルートを再び予測し、前記予測を前記設定条件範囲内に収まるまで繰り返すことで前記曳船の曳航ルートを決定する手段と、前記決定された曳航ルートおよび前記被曳航ルートを画面上に表示する手段と、前記曳航ルートを音声で案内する音出力手段と、を備え、前記流向・流速データを取得する手段は、前記曳船、測定船または水域の所定位置に設置され、前記流向流速データは、取得の度に随時更新され、前記更新された流向流速データに基づいて前記被曳航体の被曳航ルートをリアルタイムに予測し、前記予測結果に基づいて前記曳船の曳航ルートを変更することを特徴とする。
A towed vehicle tow management system for achieving the above object comprises means for obtaining data of current flow direction and flow velocity in an area where a towed vessel is towing the towed vehicle, and when the towed vessel is towing the towed vehicle. Means for preliminarily setting a tow route of the towed ship, predicting the towed route of the towed vehicle based on the set towed route and the flow direction flow velocity data, and the predicted towed route of the towed object Means for determining whether or not is within the range of the preset condition, and if it is determined to be out of the range, change the tow route of the tugboat and predict the towed route of the towed object again, Means for determining the tow route of the tugboat by repeating the prediction until it falls within the set condition range, means for displaying the determined tow route and the towed route on a screen, and the tow route Comprising: a sound output means for guiding voice, and means for acquiring the flow direction, flow velocity data, the tugboat, which is provided at a predetermined position of the measurement vessels or body of water, the flow direction velocity data is updated from time to time whenever the acquisition The towed route of the towed vehicle is predicted in real time based on the updated flow direction flow velocity data, and the towed route of the towed vessel is changed based on the prediction result .

この被曳航体の曳航管理システムによれば、設定された曳航ルートおよび被曳航体が曳航される区域の潮流の流向流速のデータに基づいて被曳航体の被曳航ルートを予測し、この予測された被曳航体の被曳航ルートが予め設定した条件の範囲外の場合、曳船の曳航ルートを変更し、被曳航体の被曳航ルートを再び予測し、かかる予測を設定条件範囲内に収まるまで繰り返すことで曳船の曳航ルートを決定するので、潮流の流向流速が変化して被曳航体の被曳航ルートを変動させるような影響を与える場合でも、上述のように決定された曳航ルートに沿って曳船が被曳航体を曳航することで、被曳航体を予め設定した条件の範囲内の被曳航ルートで正確に曳航することができる。また、かかる決定された曳航ルートおよび被曳航ルートを画面上に表示し、また、曳航ルートを音声で案内することで、曳船の操縦士や関係者に情報を確実に伝達し、確実な操船が可能である。なお、被曳航体の被曳航ルートは、たとえば、潮流の影響を考慮した運動方程式を用いて演算し予測することができる。 According to the towed vehicle tow management system, the towed route of the towed vehicle is predicted based on the set towed route and the flow direction flow velocity data of the tidal current of the area to which the towed vehicle is towed. If the towed route of the towed vehicle is outside the range of the preset condition, the towed route of the towed vessel is changed, the towed route of the towed vehicle is predicted again, and such prediction is repeated until it falls within the set condition range The towing route of the tugboat is thus determined, so even if the flow direction flow velocity of the tidal current changes and affects the towed route of the towed vehicle, the towed route is determined along the towing route determined as described above. By towing the towed vehicle, it is possible to tow the towed vehicle accurately with a towed route within a preset range of conditions. In addition, the determined towed route and towed route are displayed on the screen, and the towed route is guided by voice, so that the information is surely transmitted to the pilot of the tugboat and related parties, so that reliable maneuvering is possible. Is possible. Note that the towed route of the towed vehicle can be calculated and predicted using, for example, an equation of motion considering the influence of tidal current.

上記被曳航体の曳航管理システムにおいて、前記曳船の曳航ルートを変更する際に、前記曳船の移動方向、船速、回頭半径および回頭開始位置などの操縦パラメータを少なくとも１つを変更し、前記予測を行うことが好ましい。 In the towing management system for the towed vehicle, when changing the tow route of the towed vessel, the prediction parameter is changed by changing at least one of operating parameters such as a moving direction, a ship speed, a turning radius and a turning start position of the towed vessel. It is preferable to carry out.

前記曳航ルートが決定され、前記曳船の移動方向、船速、回頭半径および回頭開始位置の少なくとも１つの変更が決定されたとき、その変更情報について前記表示手段による表示および／または前記音出力手段による音声案内を行うようにすることが好ましい。これにより、曳船の移動方向、船速、回頭半径および回頭開始位置などの操縦パラメータの変更が曳船の操縦士に確実に伝達され、確実に操縦される。 When the towing route is determined and at least one change of the moving direction, ship speed, turning radius and turning start position of the towboat is determined, the change information is displayed by the display means and / or by the sound output means. It is preferable to perform voice guidance. As a result, changes in the operating parameters such as the dredger moving direction, ship speed, turning radius, and turning start position are reliably transmitted to the dredger pilot and are reliably operated.

前記被曳航体が曳航される区域の風向・風速のデータを取得する手段をさらに備え、前記風向風速のデータに基づいて前記被曳航体の被曳航ルートを予測することが好ましい。これにより、潮流に加えて風の影響を考慮して曳船の曳航ルートを決定することができ、風向風速が変化した場合にも正確な被曳航体の曳航が可能となる。なお、波高計等による波高等のデータに基づいて波による影響をさらに加味して被曳航体の被曳航ルートを予測するようにしてもよい。 It is preferable to further include means for acquiring wind direction / velocity data of an area where the towed vehicle is towed, and predicting a towed route of the towed vehicle based on the wind direction / wind speed data. As a result, the tow route of the tugboat can be determined in consideration of the influence of wind in addition to the tidal current, and even when the wind direction wind speed changes, the towed vessel can be towed accurately. Note that the towed route of the towed vehicle may be predicted by further taking into account the influence of the wave based on the wave height data obtained by a wave height meter or the like.

前記風向風速データは、取得の度に随時更新され、前記更新された風向風速データに基づいて前記被曳航体の被曳航ルートをリアルタイムに予測し、前記予測結果に基づいて前記曳船の曳航ルートを変更することが好ましい。これにより、潮流の流向流速や風向風速等が時々刻々に変化するような場合にもリアルタイムに対応することができる。
The wind direction and wind speed data is updated as needed, and the tow route of the towed vehicle is predicted in real time based on the updated wind direction and wind speed data, and the tow route of the tugboat is determined based on the prediction result. It is preferable to change. As a result, even when the flow direction flow velocity of the tidal current, the wind direction, the wind speed, or the like changes from moment to moment, it is possible to deal with in real time.

位置情報をリアルタイムに取得し随時更新する全地球測位システムの受信機を前記曳船および前記被曳航体に搭載し、前記位置情報に基づいて前記被曳航体の前記被曳航ルートからの逸脱の有無を判断し、前記逸脱が所定範囲以上であるとき、前記曳航ルートをリアルタイムに変更することが好ましい。 A receiver of a global positioning system that acquires position information in real time and updates as needed is mounted on the towed ship and the towed vehicle, and whether or not the towed object has deviated from the towed route based on the position information. It is preferable that the towing route is changed in real time when the deviation is not less than a predetermined range.

前記逸脱が所定範囲以上であるとき、前記表示手段による警告表示および／または前記音出力手段による警告音発生もしくは警告案内を行うようにすることが好ましい。これにより、曳船の操縦士や関係者に注意を確実に喚起させることができる。 When the deviation is greater than or equal to a predetermined range, it is preferable to perform warning display by the display means and / or warning sound generation or warning guidance by the sound output means. As a result, it is possible to surely alert the dredger pilot and related parties.

前記曳船および前記被曳航体が航路を横断する場合、前記被曳航体の横断に要する通過時間が最短となるように前記曳航ルートを決定することが好ましい。すなわち、上記曳航ルート決定のとき、上記被曳航体の被曳航ルートの予測と同様にして曳航ルート毎に被曳航体の航路横断時の通過時間を予測し、そのうち通過時間が最短となる曳航ルートを決定することで、航路横断時の一般船舶への時間的な影響を最小とすることができる。 When the towed ship and the towed vehicle cross a route, it is preferable to determine the towed route so that a transit time required for crossing the towed vehicle is the shortest. That is, when determining the towed route, the towed route for the towed vehicle is predicted for each towed route in the same manner as the towed route for the towed vehicle, and the towed route having the shortest passing time is predicted. By determining, the time influence on the general ship at the time of crossing the channel can be minimized.

本発明の被曳航体の曳航管理方法およびシステムによれば、曳航水域において潮流や風などが変化した場合でも、また被曳航体がケーソンなどの大型構造物の場合であっても被曳航体を正確に曳航することができる。 According to the towing management method and system of the towed vehicle of the present invention, the towed vehicle can be operated even when a tidal current or wind changes in the towed water area, or even when the towed vehicle is a large structure such as a caisson. It can be towed accurately.

本実施形態による被曳航体の曳航管理システムを概略的に示すブロック図である。1 is a block diagram schematically showing a towing management system for a towed vehicle according to the present embodiment. 図１のパソコン本体ＰＣに入力する入力データとパソコン本体ＰＣから出力する出力データとを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the input data input into the personal computer main body PC of FIG. 1, and the output data output from the personal computer main body PC. 図１の表示部に表示される表示画面の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the display screen displayed on the display part of FIG. 潮流の影響を考慮せずに曳船のケーソン曳航時の航路横断・回頭の際に生じる問題を説明するための概略的な上面図である。It is a schematic top view for demonstrating the problem which arises at the time of course crossing and turning at the time of caisson towing of a dredger without considering the influence of tidal current. 図１〜図３の被曳航体の曳航管理システム１０の制御・管理の下で曳船がケーソンを曳航しながら航路を横断し回頭するときの曳航ルート・被曳航ルートを示す概略的な上面図である。FIG. 4 is a schematic top view showing a towing route and a towed route when a towing vessel traverses and turns around a caisson under the control and management of the towed tow management system 10 of FIGS. is there. 本実施形態による被曳航体の曳航管理工程におけるケーソン曳航開始前の曳船の曳航ルート決定工程を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the tow route determination process of a tow ship before the start of caisson tow in the tow management process of a towed object according to the present embodiment. 本実施形態による被曳航体の曳航管理工程におけるケーソン曳航中の曳船の曳航ルート変更工程を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the tow route change process of the tugboat in the caisson towing in the tow management process of the towed object according to the present embodiment.

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。図１は本実施形態による被曳航体の曳航管理システムを概略的に示すブロック図である。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram schematically showing a towing management system for a towed vehicle according to the present embodiment.

図１の被曳航体の曳航管理システム１０は、曳船が被曳航体である比較的大型構造物であるケーソンを曳航するとき、曳船は基本の曳航ルートを通過してケーソンを曳航するが、ケーソンは、潮流や風などの影響を受けた場合や回頭する場合、基本の曳航ルートを必ずしも通過しないことから、ケーソンの被曳航ルートを予測し、この被曳航ルートが予め設定した条件範囲内に収まるように曳船の曳航ルートをその都度変更することで、ケーソンを正確に曳航するように制御し管理するように構成されている。 In the towed tow management system 10 of FIG. 1, when the tugboat tows a caisson that is a relatively large structure that is the towed body, the tugboat tows the caisson through the basic towing route. Is not always passing through the basic towed route when affected by tidal currents or winds, or when turning, the caisson towed route is predicted and the towed route falls within the preset condition range In this way, the tow route of the tugboat is changed each time so that the caisson is controlled and managed to be towed accurately.

図１のように、被曳航体の曳航管理システム１０は、各種データの記憶・各種演算処理・各種比較判断処理・画像表示出力処理・音声出力処理等を実行するパソコン（パーソナルコンピュータ）本体ＰＣと、マウス等のポインティングデバイスやキーボード等からなり各種データを入力するための入力部１１と、曳船の曳航ルートやケーソンの被曳航ルートや各種測定データや目標値等を画面上に表示する液晶パネル等から構成される表示部１２と、各種測定データや目標値等を音声で出力し、警告音等を発生するスピーカ等からなる音出力部１３と、曳船の曳航ルートやケーソンの被曳航ルートが所定範囲以上逸脱したとき等に表示部１２や音出力部１３を通して警告表示や警告案内や警告音を発生させる警告部１４と、を備える。 As shown in FIG. 1, a towed management system 10 for a towed vehicle includes a personal computer PC for executing various data storage, various arithmetic processing, various comparison judgment processing, image display output processing, audio output processing, and the like. An input unit 11 for inputting various data including a pointing device such as a mouse, a keyboard, etc., and a liquid crystal panel for displaying a charter towing route, a caisson towed route, various measurement data, target values, etc. A sound output unit 13 including a display unit 12 configured to output various measurement data, target values, and the like, and generating a warning sound, etc., and a towing route of a tugboat and a towed route of a caisson are predetermined. And a warning unit 14 for generating a warning display, warning guidance, and warning sound through the display unit 12 and the sound output unit 13 when deviating beyond the range.

また、パソコン本体ＰＣには、曳船に設置されたGNSS受信機２１からの位置情報、ケーソンに設置されたGNSS受信機２２からの位置情報、曳船や測定船や水域の所定位置に設置される流向流速計２３からの測定データ、曳船や測定船や水域の所定位置に設置される風向風速計２４からの測定データなどが入力される。 In addition, the PC main body PC has position information from the GNSS receiver 21 installed in the dredger, position information from the GNSS receiver 22 installed in the caisson, a flow direction installed at a predetermined position in the dredger, measurement ship and water area. Measurement data from the anemometer 23, measurement data from an anemometer 24 installed at a predetermined position in a dredger, a measurement ship or a water area are input.

なお、ケーソンには複数のGNSS受信機２２または１つのGNSS受信機２２と方位計を設置することで、曳航されるケーソンの向きも測定することができる。また、パソコン本体ＰＣは、所定の入力インターフェイスを介して、GNSS受信機２１，２２、流向流速計２３、風向風速計２４からの各データを有線または無線で受信し、入力可能になっている。また、パソコン本体ＰＣは、陸上等の運航管理室または曳船などに設置可能であるが、表示部１２と音出力部１３は運行管理室および曳船の操縦室に設置する。また、図１の破線のように波高計２５をケーソンが曳航される所定水域に設置し、波高計２５からの波高・波向の測定データをパソコン本体ＰＣに入力させるようにしてもよい。 In addition, the caisson can measure the direction of the towed caisson by installing a plurality of GNSS receivers 22 or one GNSS receiver 22 and an azimuth meter. The personal computer PC can receive and input data from the GNSS receivers 21 and 22, the flow direction anemometer 23, and the wind direction anemometer 24 via a predetermined input interface. The PC main body PC can be installed in an operation management room on land or the like, or a chartered ship, but the display unit 12 and sound output unit 13 are installed in the operation management room and the chartered cockpit. Further, as shown by the broken line in FIG. 1, the wave height meter 25 may be installed in a predetermined water area where the caisson is towed, and the measurement data of the wave height / wave direction from the wave height meter 25 may be input to the personal computer PC.

図１の被曳航体の曳航管理システム１０の各種の入力データに基づいて所定の出力データを出力するための演算機能、比較判断機能、出力機能について図２，図３を参照して説明する。図２は、図１のパソコン本体ＰＣに入力する入力データとパソコン本体ＰＣから出力する出力データとを説明するための模式図である。図３は、図１の表示部に表示される表示画面の例を示す図である。 A calculation function, a comparison judgment function, and an output function for outputting predetermined output data based on various input data of the towed vehicle towing management system 10 in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining input data input to the personal computer main body PC of FIG. 1 and output data output from the personal computer main body PC. FIG. 3 is a diagram showing an example of a display screen displayed on the display unit of FIG.

図１のパソコン本体ＰＣには、図２のように、入力データとして、共通データ、ケーソンデータ、設定条件データおよびリアルタイム更新データが入力される。共通データには、ケーソンが曳航される区域の浅瀬などの水深情報、防波堤位置などの構造物情報などがある。ケーソンデータには、ケーソン形状、寸法、重量、喫水、曳航ロープ長などの情報がある。設定条件データは、曳船がケーソンを曳航する際に予め設定される条件であって、たとえば、航路における曳船・ケーソンの曳航位置、航路における曳船・ケーソンの曳航幅、ケーソンの曳航ルートからのずれ量の上限、航路横断時の通過時間の上限・航路占有幅の上限、ケーソンの被曳航ルートからのずれ量、曳船の曳航ルートからのずれ量などがある。リアルタイム更新データは、リアルタイムに更新される測定データであって、潮流の流向流速データ、風向風速データ、曳船・ケーソンの位置情報などがある。 As shown in FIG. 2, common data, caisson data, setting condition data, and real-time update data are input to the personal computer PC in FIG. 1 as input data. Common data includes water depth information such as shallow water in the area where caisson is towed, and structure information such as breakwater location. The caisson data includes information such as caisson shape, dimensions, weight, draft, and tow rope length. The setting condition data is a condition set in advance when the tugboat tows the caisson. For example, the towing position of the tugboat / caisson on the channel, the towing width of the tugboat / caisson on the channel, and the deviation amount from the caisson tow route The upper limit of the crossing route, the upper limit of the transit time at the time of crossing the route, the upper limit of the route occupancy width, the deviation amount of the caisson from the towed route, the deviation amount of the dredger from the tow route, etc. The real-time update data is measurement data updated in real time, and includes tidal current flow velocity data, wind direction wind velocity data, dredger / caisson position information, and the like.

共通データとケーソンデータと設定条件データは、図１の入力部１１から入力可能で、パソコン本体ＰＣの記憶部に記憶される。リアルタイム更新データは、GNSS受信機２１，２２、流向流速計２３、風向風速計２４から入力し、パソコン本体ＰＣの記憶部に記憶される。 The common data, caisson data, and setting condition data can be input from the input unit 11 in FIG. 1 and stored in the storage unit of the personal computer PC. The real-time update data is input from the GNSS receivers 21 and 22, the flow direction anemometer 23, and the wind direction anemometer 24 and stored in the storage unit of the personal computer PC.

図１のパソコン本体ＰＣは、図２の入力データに基づいて、曳船がケーソンを曳航しながら基本ルートを通過する際に、下記の式（１）の運動方程式を用いて、微小時間毎のケーソンの変位を演算し、この演算結果から所定時間内におけるケーソンの被曳航ルートを算出する。 The personal computer PC shown in FIG. 1 uses the equation of motion of the following equation (1) when the dredger passes the basic route while towing the caisson based on the input data of FIG. And the caisson towed route within a predetermined time is calculated from the calculation result.

次に、算出されたケーソンの被曳航ルートと水深データ、構造物データ、設定条件データとを比較し、その比較結果からケーソンが浅瀬・防波堤等に激突することなく、その被曳航ルートが設定条件データの範囲内にある場合、基本ルートを曳船の曳航ルートと判断する。 Next, the calculated caisson towed route is compared with the water depth data, structure data, and setting condition data, and the comparison results show that the towed route does not collide with shallows, breakwaters, etc. If it is within the range of the data, the basic route is determined as the towing route of the tugboat.

また、ケーソンの被曳航ルートが上述の設定条件データの範囲内にない場合、ルート進入方向・舵方向・船速・回頭開始位置・回頭半径等の操縦パラメータを変更し、式（１）の運動方程式により再度演算を行う。このとき、あらかじめ操縦パラメータの優先順位を設けておき、優先順位の高い操縦パラメータから少量ずつ変更し、演算を繰り返し、ケーソンの被曳航ルートが設定条件データの範囲内になったら、その変更後のルートを曳航ルートと判断し、その操縦パラメータで操縦すると判断する。 Also, if the caisson towed route is not within the range of the above set condition data, change the steering parameters such as route approach direction, rudder direction, ship speed, turning start position, turning radius, etc. Perform the calculation again using the equation. At this time, the priority order of the steering parameters is set in advance, and the pilot parameters are changed little by little from the higher priority steering parameters, the calculation is repeated, and when the caisson towed route is within the setting condition data range, The route is determined to be a towing route, and it is determined that the route is to be operated with the operation parameters.

上述のようにして、曳船の曳航ルートがリアルタイムに更新される潮流の流向流速および風向風速の測定データに基づいて決定・変更されるが、かかる決定・変更は、リアルタイムに自動演算され、出力データとしてリアルタイムに更新されることで、曳航ルートが自動補正される。決定・変更された曳船の曳航ルートａ（実線で示す）およびケーソンの被曳航ルートｂ（破線で示す）が表示部１２の表示画面３１（図３）に画面表示され、また、音出力部１３から決定・変更された曳航ルートの舵方向・船速・回頭開始位置などが音声案内される。曳船の操縦士は、かかる音声案内や図３のような画面表示に従って舵方向・船速・回頭開始位置などの操縦パラメータを変更する。 As described above, the towing route of the tugboat is determined / changed based on the measurement data of the flow direction flow velocity and wind direction / wind speed in which the tidal current is updated in real time, but such determination / change is automatically calculated in real time and output data As it is updated in real time, the towing route is automatically corrected. The towed route a (shown by a solid line) and the caisson towed route b (shown by a broken line) determined and changed are displayed on the display screen 31 (FIG. 3) of the display unit 12 and the sound output unit 13 The rudder direction, ship speed, turning start position, etc. of the towing route determined and changed from will be voice-guided. The dredger pilot changes the maneuvering parameters such as rudder direction, ship speed, and turning start position in accordance with the voice guidance and the screen display as shown in FIG.

また、現在位置情報として、曳船のGNSS受信機２１からの位置情報およびケーソンのGNSS受信機２２からの位置情報に基づいて、その被曳航ルートからの位置ずれ量が音出力部１３から音声案内され、また、曳船とケーソンの位置が表示部１２に画面表示される。かかる位置ずれ量が予め設定された所定距離以上であると、上述と同様にして、曳船の舵方向や船速などの操縦パラメータを変更することで曳航ルートが自動補正される。曳船の操縦士は、同様に音声案内や画面表示に従って舵方向・船速・回頭開始位置などの操縦パラメータを変更する。 Further, based on the position information from the GNSS receiver 21 of the dredger and the position information from the GNSS receiver 22 of the caisson as the current position information, the positional deviation amount from the towed route is voice-guided from the sound output unit 13. In addition, the positions of the dredger and the caisson are displayed on the screen on the display unit 12. If the amount of positional deviation is equal to or greater than a predetermined distance set in advance, the towing route is automatically corrected by changing the steering parameters such as the rudder steering direction and ship speed in the same manner as described above. The dredger pilot similarly changes the steering parameters such as rudder direction, boat speed, turning start position, etc. according to voice guidance and screen display.

なお、式（１）の運動方程式による演算は、風・潮流のみを対象とする際は、３自由度の計算とし、波も考慮する場合は、６自由度の計算とすることで、波も考慮した演算を行うことができる。 Note that the calculation by the equation of motion of Equation (1) is a calculation of 3 degrees of freedom when only the wind / tidal current is targeted, and a calculation of 6 degrees of freedom when considering the waves, It is possible to perform a calculation in consideration.

図３を参照して図１の被曳航体の曳航管理システム１０における制御・管理および表示部の画面表示についてさらに説明する。図３の表示部１２の表示画面３１には、曳船ＳＰが曳航ロープＷＲによりケーソンＣＳを、防波堤ＭＬ，ＭＬの間の航路ＣＲを横切るようにして曳航している状態が示され、実線の曳航ルートａが曳船ＳＰの現在の曳航ルートで、破線の被曳航ルートｂがケーソンＣＳの現在の被曳航ルートであり、曳航ルートａ、被曳航ルートｂは上述のようにして決定・変更されている。曳船ＳＰとケーソンＣＳは、航路中心ｃを通過した前方で回頭する予定であるが、回頭後のケーソンの被曳航ルートｂは、たとえば図３に示す航路ＣＲの上側に沿って、曳航幅ｆが航路ＣＲの右端からたとえば７５ｍと設定されているが、この範囲内に収まっている。曳航幅ｆは、たとえば３００ｍの航路幅ｇの航路ＣＲにおいて航路中心ｃから右側の航路幅ｅとして７５ｍを確保し、かつ、左側の航路を含めた航路幅ｄとして２２５ｍを確保するように設定されている。このように、ケーソンが曳航される曳航幅（航路占有幅）ｆは、たとえば、航路ＣＲの全航路幅ｇのうちの片側航路幅の１／２にあたる航路幅に設定され、また、一般船舶の航路幅ｄは、たとえば２００ｍ以上に設定された場合、かかる設定条件をケーソンの被曳航ルートｂは満足している。 With reference to FIG. 3, control and management in the towed vehicle towing management system 10 of FIG. 1 and screen display of the display unit will be further described. The display screen 31 of the display unit 12 in FIG. 3 shows a state where the tow ship SP is towing the caisson CS across the channel CR between the breakwaters ML and ML by the tow rope WR. Route a is the current towed route of the tugboat SP, and the broken towed route b is the current towed route of the caisson CS, and the towed route a and the towed route b are determined and changed as described above. . The dredger SP and the caisson CS are scheduled to turn in front of the route center c, but the caisson towed route b after the turn is, for example, along the upper side of the route CR shown in FIG. For example, 75 m is set from the right end of the route CR, but it is within this range. The towing width f is set so that, for example, 75 m is secured as the right-side width e from the center c of the route CR with a width of 300 m, and 225 m is secured as the width d including the left-side route. ing. In this way, the towing width (route occupation width) f in which the caisson is towed is set to, for example, a passage width corresponding to ½ of the one-side passage width of the entire passage width g of the passage CR. When the channel width d is set to 200 m or more, for example, the caisson towed route b satisfies the setting condition.

また、表示部１２の表示画面３１の右側には各種の管理対象値や測定データが表示される。すなわち、曳船位置ずれ表示部３２には曳船の位置ずれ量および方向が表示され、ケーソン位置ずれ表示部３３にはケーソンの位置ずれ量および方向が表示される。曳船、ケーソンともに設定された所定距離以上位置がずれてルートから逸脱しているので、元に戻すように自動補正中であることが表示されている。 Various management target values and measurement data are displayed on the right side of the display screen 31 of the display unit 12. That is, the charter position deviation display section 32 displays the charter position deviation amount and direction, and the caisson position deviation display section 33 displays the caisson position deviation amount and direction. Since both the dredger and caisson are out of the route by a distance exceeding the set distance, it is displayed that automatic correction is in progress to restore the original position.

また、風測定データ表示部３４には、風向風速計２４により測定された風向・風速が表示され、潮流測定データ表示部３５には、流向流速計２３により測定された流向・流速が表示される。 The wind measurement data display unit 34 displays the wind direction / velocity measured by the wind direction anemometer 24, and the tidal current measurement data display unit 35 displays the flow direction / velocity measured by the flow direction anemometer 23. .

さらに、船体速度表示部３６には曳船の現在の速度が表示され、目標速度表示部３７には曳船の目標速度が表示される。船体方向表示部３８には曳船の現在の移動方向が表示され、目標方向表示部３９には曳船の目標方向が表示される。表示部３６，３７の速度が異なっている場合や表示部３８，３９の方向が異なっている場合は、曳船が曳航ルートを変更するように操縦中であることを示す。また、回頭開始表示部４０には曳船が回頭を開始するまでの距離が表示され、回頭開始位置が変更された場合、この距離が変更される。 Further, the hull speed display unit 36 displays the current speed of the dredger and the target speed display unit 37 displays the target speed of the dredger. The hull direction display unit 38 displays the current moving direction of the dredger and the target direction display unit 39 displays the target direction of the dredger. When the speeds of the display units 36 and 37 are different or the directions of the display units 38 and 39 are different, it indicates that the tugboat is operating to change the towing route. Moreover, the distance until the dredger starts turning is displayed on the turning start display unit 40, and when the turning start position is changed, this distance is changed.

次に、図１〜図３の被曳航体の曳航管理システム１０における航路横断の回頭時の制御・管理について図４，図５を参照して説明する。図４は、潮流の影響を考慮せずに曳船のケーソン曳航時の航路横断・回頭の際に生じる問題を説明するための概略的な上面図である。図５は、図１〜図３の被曳航体の曳航管理システム１０の制御・管理の下で曳船がケーソンを曳航しながら航路を横断し回頭するときの曳航ルート・被曳航ルートを示す概略的な上面図である。なお、図４，図５の各部分には、図３の対応する各部分と同様の符号を用いている。 Next, the control and management at the time of turning the route crossing in the towing management system 10 of the towed vehicle of FIGS. 1 to 3 will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a schematic top view for explaining a problem that occurs when a crossing and turning of a dredger's caisson tow without considering the influence of tidal current. FIG. 5 is a schematic diagram showing a tow route and a towed route when a tow crosses the route while towing a caisson under the control and management of the towed tow management system 10 of FIGS. FIG. 4 and 5 are denoted by the same reference numerals as the corresponding portions in FIG.

図４のように、曳船ＳＰが曳航ロープＷＲによりケーソンＣＳを曳航ルートａで曳航し、航路ＣＲを横断し回頭するとき、たとえば回頭後の進行方向と逆向きの流れ方向ｉから比較的流速の大きな潮流が流れている場合、曳船ＳＰは、潮流の流れ方向ｉに対し直交する方向に進行してから回頭し、ケーソンＣＳは、その潮流の影響を受けて破線の被曳航ルートｂのように膨らんだ軌跡で曳航され、曳航ルートａからの航路占有幅ｈが大きくなり、たとえば、航路占有幅ｈは、曳航ロープＷＲの長さを６０ｍとすると、５０ｍ程度にもなり、航路占有による一般船舶の航行障害となるおそれがある。 As shown in FIG. 4, when the tugboat SP tows the caisson CS on the tow route a by the tow rope WR and turns around the route CR, for example, the flow velocity i is relatively low from the flow direction i opposite to the traveling direction after turning. When a large tidal current is flowing, the dredger SP travels in a direction perpendicular to the tidal flow direction i and then turns, and the caisson CS is affected by the tidal current as shown by a broken towed route b. Towed with a swollen trajectory, the route occupying width h from the tow route a becomes large. For example, when the length of the tow rope WR is 60 m, the route occupying width h is about 50 m, May become a navigational obstacle.

これに対し、図１〜図３の被曳航体の曳航管理システム１０では、図２の設定条件データの航路横断時の航路占有幅を、たとえば、２５ｍと設定しておく。図５のように、流れ方向ｉから比較的流速の大きな潮流が流れている場合、かかる流向流速の測定データに基づいて、曳船ＳＰが曳航ロープＷＲによりケーソンＣＳを曳航しながら航路ＣＲを横断し回頭するときのケーソンＣＳの被曳航ルートｂが航路横断時の航路占有幅ｈが２５ｍ以下になるようにリアルタイムに変更され、そのための曳航ルートａを曳船ＳＰが航行するように、たとえば、回頭開始位置を図の地点ｊから（従来よりも早めに）開始するように変更したり、回頭半径を変更する。このようにして、曳船ＳＰにより曳航されるケーソンＣＳの航路横断時の航路占有幅ｈをたとえば、予め設定した２５ｍ以下になるように制御し管理することができる。 On the other hand, in the towed management system 10 of the towed vehicle of FIGS. 1 to 3, the occupancy width at the time of crossing the lane of the setting condition data of FIG. As shown in FIG. 5, when a tidal current having a relatively high flow velocity flows from the flow direction i, the tugboat SP crosses the channel CR while towing the caisson CS by the tow rope WR based on the measurement data of the flow velocity. The towed route b of the caisson CS at the time of turning is changed in real time so that the route occupying width h at the time of crossing the route becomes 25 m or less. The position is changed so as to start from a point j in the figure (earlier than before), or the turning radius is changed. In this way, the channel occupation width h when the caisson CS towed by the tugboat SP crosses the channel can be controlled and managed so as to be, for example, a preset 25 m or less.

なお、図４，図５において、ケーソンＣＳの航路横断に要する通過時間をケーソンＣＳの被曳航ルートｂの予測と同様にして予測し、予め設定した通過時間内に収まるように曳航ルートａを決定するようにしてもよい。 4 and 5, the passage time required for crossing the caisson CS to cross the route is predicted in the same way as the prediction of the towed route b of the caisson CS, and the tow route a is determined so as to be within the preset passage time. You may make it do.

また、曳船ＳＰおよびケーソンＣＳが航路ＣＲを横断する場合、ケーソンＣＳの航路横断に要する通過時間が最短となるように曳航ルートａを決定するようにしてもよい。すなわち、ケーソンＣＳの航路横断時の通過時間の予測を各曳航ルート毎に行い、そのうち通過時間が最短となる横断ルートを曳航ルートに決定する。これにより、航路横断時の一般船舶への時間的な影響を最小とすることができる。なお、このように航路横断時のケーソンＣＳの通過時間が最短となる曳航ルートと、図５のようにケーソンＣＳの航路占有幅ｈが設定条件範囲内となる曳航ルートとが異なる場合があるので、予め通過時間または航路占有幅のいずれを優先するかを設定しておくことが好ましい。 Further, when the tow ship SP and the caisson CS cross the route CR, the tow route a may be determined so that the transit time required for crossing the route of the caisson CS is the shortest. That is, the passing time when the caisson CS crosses the route is predicted for each towing route, and the crossing route having the shortest passing time is determined as the towing route. Thereby, the time influence on the general ship at the time of crossing a channel can be minimized. Since the tow route in which the transit time of the caisson CS at the time of crossing the route is the shortest and the tow route in which the route occupation width h of the caisson CS is within the set condition range as shown in FIG. 5 may be different. It is preferable to set in advance which of the passage time and the route occupancy width is prioritized.

上述のように、被曳航体の曳航管理システム１０によれば、曳船がケーソンを曳航するときのケーソンの被曳航ルートを予測し、その被曳航ルートが曳航位置や曳航幅や航路横断時の航路占有幅や通過時間などについて設定条件範囲内となるような曳船の曳航ルートを導くことができる。このケーソンの被曳航ルートの予測に際しては、リアルタイムに更新された潮流の流向流速や風向風速の測定データに基づいて被曳航ルートおよび曳航ルートをリアルタイムに自動補正することができるので、潮流や風が変化しても、被曳航体が大型構造物のため潮流や風の影響を受けやすいケーソンであっても設定条件範囲内で正確に曳航することができる。 As described above, according to the towed vehicle tow management system 10, the towed route of the caisson when the towed vessel tows the caisson is predicted, and the towed route is the tow position, the tow width, and the route at the time of crossing the route. It is possible to guide a tow route of a dredger that falls within a set condition range with respect to an occupation width and a passing time. When the caisson towed route is predicted, the towed route and the towed route can be automatically corrected in real time based on the tidal current flow velocity and wind direction wind speed measurement data updated in real time. Even if it changes, even a caisson that is susceptible to tidal currents and winds because the towed object is a large structure can be towed accurately within the set condition range.

次に、図１〜図３の被曳航体の曳航管理システム１０による被曳航体の曳航管理工程について図６，図７のフローチャートを参照して説明する。 Next, the towed object tow management process by the towed object tow management system 10 of FIGS. 1 to 3 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 6 and 7.

〈ケーソン曳航開始前の曳船の曳航ルート決定〉
図６を参照して説明する。まず、曳船がケーソンを曳航する際の所定水域における曳航基本ルートを設定する（Ｓ０１）。この曳航基本ルートの設定に際しては、事前にケーソン曳航ルート付近の水深情報データと構造物情報データを図２のように共通データとして図１のパソコン本体ＰＣに入力されているので、これらのデータに基づいてたとえば防波堤や浅瀬に40ｍ以上離隔を保つように基本ルート範囲を設定する。 <Determination of towing route for dredgers before the start of caisson towing>
This will be described with reference to FIG. First, a basic towing route in a predetermined water area when a tugboat tows a caisson is set (S01). When setting the basic towing route, the water depth information data and the structure information data in the vicinity of the caisson towing route are input to the personal computer PC in FIG. 1 as common data as shown in FIG. Based on this, for example, the basic route range is set so as to keep a distance of 40 m or more on the breakwater or shallow water.

また、ケーソン曳航のための各種条件・範囲を図２のような設定条件データとして設定する（Ｓ０２）。これらの設定（Ｓ０１，Ｓ０２）は、図１の入力部１１から行い、設定内容はパソコン本体ＰＣの記憶部に記憶される。 Further, various conditions and ranges for caisson towing are set as setting condition data as shown in FIG. 2 (S02). These settings (S01, S02) are performed from the input unit 11 in FIG. 1, and the setting contents are stored in the storage unit of the personal computer PC.

次に、上記設定された曳航基本ルートおよび曳航開始前の位置たとえば港口部における流向流速計２３・風向風速計２４からの潮流の流向・流速、風向・風速の測定データに基づいてケーソンの被曳航ルートを演算し予測する（Ｓ０３）。 Next, the caisson towed based on the basic towing route set above and the measurement data of the flow direction / velocity, wind direction / wind speed from the flow direction anemometer 23 / wind direction anemometer 24 at the port entrance, for example, at the port entrance. A route is calculated and predicted (S03).

次に、予測されたケーソンの被曳航ルートが上記設定された設定条件データの範囲内であるか否かを判断する（Ｓ０４）。 Next, it is determined whether or not the predicted caisson towed route is within the range of the set setting condition data (S04).

その判断結果（Ｓ０４）が設定条件データの範囲内であれば、設定工程Ｓ０１で設定された曳航基本ルートが曳船の曳航ルートに決定される（Ｓ０５）。 If the determination result (S04) is within the range of the setting condition data, the towing basic route set in the setting step S01 is determined as the towing route of the tugboat (S05).

また、判断結果（Ｓ０４）が設定条件データの範囲外であれば、曳船のルート進入方向・船速・回頭半径・回頭開始位置などの各種操縦パラメータの少なくとも一つを変更する（Ｓ０６）。 On the other hand, if the determination result (S04) is outside the range of the set condition data, at least one of various maneuvering parameters such as the route approach direction, ship speed, turning radius, and turning start position of the dredger is changed (S06).

次に、上記演算予測工程Ｓ０３に戻り、上記変更された操縦パラメータを用いてケーソンの被曳航ルートを再び演算し予測し、判断工程Ｓ０４で判断し、再予測されたケーソンの被曳航ルートが上記設定された設定条件データの範囲内になるまで変更工程Ｓ０６を繰り返す。 Next, returning to the calculation predicting step S03, the caisson towed route is again calculated and predicted using the changed maneuvering parameter, and the caisson towed route re-predicted is determined in the determining step S04. The changing step S06 is repeated until the set condition data is within the range.

その結果、ケーソンの被曳航ルートが上記設定された設定条件データの範囲内に収まれば、そのときの曳航ルートが曳船の曳航ルートに決定される（Ｓ０５）。これらの工程Ｓ０３〜Ｓ０６は上述のようにして図１のパソコン本体ＰＣが実行する。 As a result, if the caisson towed route falls within the set condition data set above, the towed route at that time is determined as the towed route of the dredger (S05). These steps S03 to S06 are executed by the personal computer main body PC of FIG. 1 as described above.

以上のようにして、潮流・風の測定データに基づいて曳船がケーソンを曳航するときのケーソンの被曳航ルートを予測し、その被曳航ルートが設定条件データの範囲内となるときの曳航ルートを曳船の曳航開始時の曳航ルートとし、変更工程で変更された操縦パラメータに従って曳船が操縦されてケーソンの曳航が開始される。 As described above, the towed route of the caisson when the tugboat tows the caisson is predicted based on the tidal current and wind measurement data, and the towed route when the towed route falls within the set condition data range is determined. The tow route at the start of the towing of the tugboat is used, and the towing of the caisson is started by maneuvering the tugboat according to the maneuvering parameter changed in the changing process.

〈ケーソン曳航中における曳船の曳航ルート変更〉
次に、ケーソンの曳航中に潮流の流向流速や風向風速が変化した場合の曳航ルートの変更について図７を参照して説明する。 <Change of towing route of dredger during caisson towing>
Next, the change of the towing route in the case where the flow direction flow velocity of the tidal current and the wind direction wind speed change during towing of the caisson will be described with reference to FIG.

曳船が図６のようにして決定された曳航ルートと操縦パラメータによりケーソンの曳航が開始される（Ｓ１１）。潮流の流向流速・風向風速の測定が続けられ、これらの測定データがリアルタイムに更新される（Ｓ１２）。その更新された測定データは図３のように表示される。 The towing of the caisson is started by the towing route and the operation parameters determined by the dredger as shown in FIG. 6 (S11). The measurement of the flow direction flow velocity / wind direction / wind speed of the tidal current is continued, and these measurement data are updated in real time (S12). The updated measurement data is displayed as shown in FIG.

また、曳船とケーソンの位置情報がリアルタイムに更新され（Ｓ１３）、現在の位置情報が図１の表示部１２の表示画面に図３のように表示される（Ｓ１４）。なお、位置情報は音出力部１３から音声案内されるようにしてもよい。上記測定データや位置情報は、図１のパソコン本体ＰＣの記憶部に記憶される。 Further, the position information of the dredger and the caisson is updated in real time (S13), and the current position information is displayed on the display screen of the display unit 12 of FIG. 1 as shown in FIG. 3 (S14). The position information may be voice-guided from the sound output unit 13. The measurement data and position information are stored in the storage unit of the personal computer main body PC in FIG.

次に、上記決定された曳航ルートと上記更新された測定データに基づいて図６の予測工程Ｓ０３と同様にしてケーソンの被曳航ルートを予測する（Ｓ１５）。 Next, based on the determined towing route and the updated measurement data, the caisson towed route is predicted in the same manner as in the prediction step S03 of FIG. 6 (S15).

次に、予測されたケーソンの被曳航ルートが上記設定された設定条件データの範囲内であるか否かを判断し（Ｓ１６）、その判断結果が設定条件データの範囲内であれば、その旨を画面表示し（Ｓ１７）、音声案内をし（Ｓ１８）、現在の曳航ルートが維持される（Ｓ２１）。なお、現在の曳航ルートが維持される場合は、画面表示工程Ｓ１７や音声案内工程Ｓ１８は省略してもよい。 Next, it is determined whether or not the predicted caisson towed route is within the range of the set condition data set above (S16). Is displayed on the screen (S17), voice guidance is provided (S18), and the current towing route is maintained (S21). When the current towing route is maintained, the screen display process S17 and the voice guidance process S18 may be omitted.

判断工程Ｓ１６の判断結果が設定条件データの範囲外であれば、その旨を警告部１４が表示部１２での警告表示や音出力部１３からの警告音により警告をし（Ｓ１９）、操縦士や関係者に注意を促す。 If the determination result of the determination step S16 is outside the range of the set condition data, the warning unit 14 warns to that effect by a warning display on the display unit 12 or a warning sound from the sound output unit 13 (S19). And call attention to related parties.

そして、曳船のルート進入方向・船速・回頭半径・回頭開始位置などの各種操縦パラメータの少なくとも一つを変更し（Ｓ２０）、図６と同様にして、上記変更された操縦パラメータを用いてケーソンの被曳航ルートを再予測し、再予測されたケーソンの被曳航ルートが上記設定された設定条件データの範囲内になるまで変更工程Ｓ２０を繰り返す。 Then, at least one of various operation parameters such as the route approach direction, ship speed, turning radius, and turning start position of the dredger is changed (S20), and the caisson using the changed operation parameters in the same manner as in FIG. The towed route is re-predicted, and the changing step S20 is repeated until the re-predicted caisson towed route falls within the set condition data range.

その結果、ケーソンの被曳航ルートが上記設定された設定条件データの範囲内に収まれば、そのときの曳航ルート・被曳航ルートおよび変更後の操縦パラメータが図３の表示部１２の表示画面３１や目標速度表示部３７や目標方向表示部３９等に画面表示されるとともに（Ｓ１７）、変更後の操縦パラメータが音声案内され（Ｓ１８）、これらの画面表示や音声案内にしたがって操縦士は、操縦パラメータを変更して曳船を操縦する。このようにして、曳船の曳航ルートが変更される（Ｓ２１）。 As a result, if the caisson towed route falls within the range of the set condition data set above, the towed route / towed route at that time and the changed operation parameters are displayed on the display screen 31 of the display unit 12 in FIG. The screen is displayed on the target speed display unit 37, the target direction display unit 39, etc. (S17), and the changed operation parameters are voice-guided (S18), and the pilot controls the operation parameters according to these screen displays and voice guidance. Change to control the dredger. In this way, the tow route of the tugboat is changed (S21).

上記工程Ｓ１４〜Ｓ２０は上述のようにして図１のパソコン本体ＰＣが実行する。 The steps S14 to S20 are executed by the personal computer main body PC of FIG. 1 as described above.

また、リアルタイムに更新された位置情報に基づいて曳船が曳航ルートを予め設定の距離以上逸脱し、また、ケーソンが被曳航ルートを予め設定の距離以上逸脱していると判断された場合は、図７の工程Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１７，Ｓ１８，Ｓ１９，Ｓ２０と同様の工程により曳航ルートをリアルタイムに変更する。警告工程Ｓ１９では、かかる逸脱が設定距離以上であれば、その旨を警告部１４が表示部１２での警告表示や音出力部１３からの警告音により警告をし、操縦士や関係者に注意を促すとともに、舵方向や船速などの操縦パラメータの変更が決定すると、その情報が工程Ｓ１７や工程Ｓ１８で表示部１２や音出力部１３から伝達される。このように、曳船とケーソンの現在位置を測定し、リアルタイムで曳船の移動方向や船速等を誘導することができる。 Also, if it is determined that the tugboat has deviated from the towed route by more than a preset distance based on the location information updated in real time, and the caisson has deviated from the towed route by more than a preset distance, The towing route is changed in real time by the same steps as those in steps S15, S16, S17, S18, S19, and S20. In the warning step S19, if the deviation is equal to or greater than the set distance, the warning unit 14 gives a warning to that effect by a warning display on the display unit 12 or a warning sound from the sound output unit 13, and pays attention to the pilot and related persons. When the change of the steering parameters such as the rudder direction and the boat speed is determined, the information is transmitted from the display unit 12 and the sound output unit 13 in step S17 and step S18. In this way, the current position of the dredger and caisson can be measured, and the moving direction and speed of the dredger can be derived in real time.

なお、曳船の曳航ルートからの逸脱は、図３の曳船位置ずれ表示部３２に表示された曳船の位置ずれ情報を参照しながら通常の操縦により元の曳航ルートに戻すようにしてもよい。 The deviation of the tow route from the tow route may be returned to the original tow route by normal maneuvering while referring to the tow boat position shift information displayed on the tow position shift display unit 32 in FIG.

また、図１のパソコン本体ＰＣの記憶部には、被曳航体の曳航管理のためのコンピュータ用プログラムがインストールされており、パソコン本体ＰＣに搭載されたＣＰＵ（中央演算処理装置）による制御の下で、上述のような演算、比較判断、出力の各機能を発揮するようにパソコン本体ＰＣを動作させ、図６，図７における各工程を実行できるようになっている。 In addition, a computer program for towing management of the towed vehicle is installed in the storage unit of the personal computer PC in FIG. 1, and is controlled by a CPU (central processing unit) installed in the personal computer PC. Thus, the personal computer main body PC is operated so as to exhibit the above-described functions of calculation, comparison judgment, and output, and each step in FIGS. 6 and 7 can be executed.

以上のように本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。たとえば、本実施形態の被曳航体の曳航管理システム１０では、図１の破線に示す波高計２５からの波高・波向の測定データに基づいて波の影響をも考慮して曳船の曳航ルートを決定・変更するようにしてもよい。 As described above, the modes for carrying out the present invention have been described. However, the present invention is not limited to these, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention. For example, in the towed tow management system 10 of the present embodiment, the tow route of the tugboat is considered in consideration of the influence of waves based on the measurement data of the wave height and direction from the wave height meter 25 shown by the broken line in FIG. It may be determined / changed.

また、本実施形態では、潮流の流向流速のデータ、風向風速のデータ、波高波向のデータは、この被曳航体の曳航管理システムのために設置した流向流速計、風向風速計、波高計によって測定することで取得するが、本発明は、これらに限定されず、たとえば、気象庁などが公表した観測データや第三者が設置した流向流速計や風向風速計や波高計からのデータを用いるようにしてもよく、この場合、測定記録が更新される度に、この被曳航体の曳航管理システムが自動的にデータを更新する。また、気象庁などからのデータを用いる場合、このデータに基づいて対象区域の潮流の流向流速のデータ、風向風速のデータ、波高波向のデータを統計処理等によるシミュレーションによって取得するようにしてもよい。 In addition, in this embodiment, the flow direction flow velocity data, the wind direction wind speed data, and the wave height wave direction data are obtained by the flow direction anemometer, the wind direction anemometer, and the wave height meter installed for the towing management system of this towed vehicle. However, the present invention is not limited to these. For example, the observation data published by the Japan Meteorological Agency or the like, and the data from the flow direction anemometer, wind direction anemometer and wave height meter installed by a third party are used. In this case, every time the measurement record is updated, the tow management system for the towed vehicle automatically updates the data. In addition, when using data from the Japan Meteorological Agency or the like, based on this data, data on the flow direction flow velocity, data on wind direction and wind speed, and data on wave height and wave direction in the target area may be obtained by simulation such as statistical processing. .

また、本実施形態では、潮流と風の影響を考慮して曳船の曳航ルートを決定・変更したが、本発明は、これに限定されず、潮流の影響のみを考慮するようにしてもよい。また、この場合、風の影響を一切無視するのではなく、たとえば、風速が所定速度以上のときにのみ考慮するようにしてもよい。また、波による影響も、一切無視するのではなく、たとえば、波高が所定高さ以上のときにのみ考慮するようにしてもよい。 In this embodiment, the towing route of the tugboat is determined and changed in consideration of the influence of the tidal current and the wind. However, the present invention is not limited to this, and only the influence of the tidal current may be considered. In this case, the influence of the wind is not ignored at all. For example, it may be considered only when the wind speed is equal to or higher than a predetermined speed. In addition, the influence of the wave is not ignored at all. For example, it may be considered only when the wave height is equal to or higher than a predetermined height.

また、本実施形態では、被曳航体を防波堤構築のためのケーソンとしたが、本発明はこれに限定されず、被曳航体は他の構造物等であってもよいことはもちろんである。 In the present embodiment, the towed body is a caisson for constructing a breakwater. However, the present invention is not limited to this, and the towed body may be another structure or the like.

また、図２に設定条件データとして複数種類の条件が列挙されているが、設定条件データは、これらに限定されず、別の条件も適宜設定可能である。 In FIG. 2, a plurality of types of conditions are listed as the setting condition data. However, the setting condition data is not limited to these, and other conditions can be set as appropriate.

また、ケーソンに複数のGNSS受信機２２を設置すること、または１つのGNSS受信機２２と方位計を設置することでケーソンの曳航中の向きを測定し、ケーソンの向きについての条件（たとえば、進行方向に対する角度範囲）を予め設定しておくことで、上述と同様にしてケーソンの向きをリアルタイムに制御し管理することができる。 In addition, by installing a plurality of GNSS receivers 22 in a caisson, or by installing one GNSS receiver 22 and an azimuth meter, the caisson towing direction is measured, and the caisson direction conditions (for example, progress) By previously setting the angle range with respect to the direction, the caisson direction can be controlled and managed in real time in the same manner as described above.

本発明の被曳航体の曳航管理方法およびシステムによれば、曳航水域において潮流や風などが変化した場合でも、また被曳航体がケーソンなどの大型構造物の場合であっても、被曳航体を正確に被曳航ルートで曳航することができ、一般船舶の航行が頻繁である港においても被曳航体を他の船舶に悪影響を与えずに確実に曳航することができる。 According to the towing management method and system of the towed vehicle of the present invention, even if the tidal current or wind changes in the towed water area or the towed vehicle is a large structure such as a caisson, the towed vehicle Can be towed accurately on the towed route, and the towed body can be reliably towed without adversely affecting other ships even in a port where general ships frequently navigate.

１０被曳航体の曳航管理システム
１１入力部
１２表示部
１３音出力部
１４警告部
２１曳船のGNSS受信機
２２ケーソンのGNSS受信機
２３流向流速計
２４風向風速計
３１表示画面
ＰＣパソコン本体
ａ曳航ルート
ｂ被曳航ルート
ＣＲ航路
ＣＳケーソン（被曳航体）
ＳＰ曳船 10 Towed Towing Management System 11 Input Unit 12 Display Unit 13 Sound Output Unit 14 Warning Unit 21 Dredger GNSS Receiver 22 Caisson GNSS Receiver 23 Flow Direction Current Meter 24 Wind Direction Anemometer 31 Display Screen PC PC Main Body a Towing Route b Towed route CR Route CS Caisson (towed vehicle)
SP Dredger

Claims

曳船が被曳航体を曳航するときの前記曳船の曳航ルートを予め設定し、
前記曳船、測定船または水域の所定位置に設置された流向流速計により、前記被曳航体が曳航される区域の潮流の流向・流速のデータを取得し、
前記設定された曳航ルートおよび前記流向流速のデータに基づいて前記被曳航体の被曳航ルートを予測し、
前記予測された被曳航体の被曳航ルートが予め設定した条件の範囲内であるか否かを判断し、
前記設定条件範囲外と判断された場合、前記曳船の曳航ルートを変更し、前記被曳航体の被曳航ルートを再び予測し、前記予測を前記設定条件範囲内に収まるまで繰り返すことで前記曳船の曳航ルートを決定し、
前記流向流速データは、取得の度に随時更新され、
前記更新された流向流速データに基づいて前記被曳航体の被曳航ルートをリアルタイムに予測し、前記予測結果に基づいて前記曳船の曳航ルートを変更することを特徴とする被曳航体の曳航管理方法。 Pre-set the tow route of the tugboat when the tugboat tows the towed object;
By using a flow direction anemometer installed at a predetermined position in the dredger, measurement ship or water area, data on the current and direction of the current in the area where the towed vehicle is towed is acquired,
Predicting the towed route of the towed object based on the set towed route and the flow direction flow velocity data;
Determining whether the predicted towed route of the towed vehicle is within a preset range of conditions;
If it is determined that the towed route of the dredger is changed, the towed route of the towed vehicle is predicted again, and the prediction is repeated until it falls within the set condition range. Determine the towing route ,
The flow direction flow velocity data is updated at any time of acquisition,
A towing management method for a towed vehicle that predicts a towed route of the towed vehicle in real time based on the updated flow direction flow velocity data and changes the towed route of the towed vessel based on the prediction result. .

前記曳船の曳航ルートを変更する際に、前記曳船の移動方向、船速、回頭半径および回頭開始位置の少なくとも１つを変更し、前記予測を行う請求項１に記載の被曳航体の曳航管理方法。 The tow management of a towed vehicle according to claim 1, wherein when changing the tow route of the dredger, at least one of a moving direction, a ship speed, a turning radius and a turning start position of the dredger is changed and the prediction is performed. Method.

前記設定条件は、前記曳船および前記被曳航体の曳航位置・曳航幅、前記被曳航体の前記曳航ルートからのずれ量、前記曳船および前記被曳航体の航路横断時の通過時間・占有幅、前記被曳航体の前記被曳航ルートからのずれ量、および前記曳船の前記曳航ルートからのずれ量のうちの少なくとも１つである請求項１または２に記載の被曳航体の曳航管理方法。 The setting conditions include the towing position and towing width of the towed vessel and the towed vehicle, the amount of deviation from the towed route of the towed vehicle, the passage time and the occupied width when the towed vessel and the towed vehicle cross the route, The towing management method for a towed body according to claim 1 or 2, wherein the towed body is at least one of a deviation amount from the towed route and a deviation amount of the towed vessel from the towed route.

前記被曳航体が曳航される区域の風向・風速のデータを取得し、
前記風向風速のデータに基づいて前記被曳航体の被曳航ルートを予測する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の被曳航体の曳航管理方法。 Obtain wind direction and wind speed data for the area where the towed vessel is towed,
The towing management method of a towed vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein a towed route of the towed vehicle is predicted based on data of the wind direction and wind speed.

前記風向風速データは、取得の度に随時更新され、
前記更新された風向風速データに基づいて前記被曳航体の被曳航ルートをリアルタイムに予測し、前記予測結果に基づいて前記曳船の曳航ルートを変更する請求項４に記載の被曳航体の曳航管理方法。 The wind direction and wind speed data is updated at any time of acquisition,
The tow management of the towed vehicle according to claim 4 , wherein the towed route of the towed vehicle is predicted in real time based on the updated wind direction wind speed data, and the towed route of the towed vessel is changed based on the prediction result. Method.

前記曳船および前記被曳航体の位置情報をリアルタイムに取得して随時更新し、
前記位置情報に基づいて前記被曳航体の前記被曳航ルートからの逸脱の有無を判断し、前記逸脱が所定範囲以上であるとき、前記曳航ルートを変更する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の被曳航体の曳航管理方法。 Obtain the location information of the dredger and the towed vehicle in real time and update as needed,
6. The method according to claim 1, further comprising: determining whether the towed vehicle has deviated from the towed route based on the position information, and changing the towed route when the deviation is equal to or greater than a predetermined range. The tow management method for a towed vehicle as described in 1.

曳船が被曳航体を曳航する区域の潮流の流向・流速のデータを取得する手段と、
前記曳船が被曳航体を曳航するときの前記曳船の曳航ルートを予め設定し、その設定された曳航ルートおよび前記流向流速のデータに基づいて前記被曳航体の被曳航ルートを予測する手段と、
前記予測された被曳航体の被曳航ルートが予め設定した条件の範囲内であるか否かを判断する手段と、
前記範囲外と判断された場合、前記曳船の曳航ルートを変更し、前記被曳航体の被曳航ルートを再び予測し、前記予測を前記設定条件範囲内に収まるまで繰り返すことで前記曳船の曳航ルートを決定する手段と、
前記決定された曳航ルートおよび前記被曳航ルートを画面上に表示する手段と、
前記曳航ルートを音声で案内する音出力手段と、を備え、
前記流向・流速データを取得する手段は、前記曳船、測定船または水域の所定位置に設置され、
前記流向流速データは、取得の度に随時更新され、
前記更新された流向流速データに基づいて前記被曳航体の被曳航ルートをリアルタイムに予測し、前記予測結果に基づいて前記曳船の曳航ルートを変更することを特徴とする被曳航体の曳航管理システム。 Means for acquiring tidal current and flow velocity data in an area where a tugboat tows a towed vehicle;
Means for preliminarily setting a tow route of the towed vessel when the towed vessel tows the towed vehicle, and predicting the towed route of the towed object based on the set towed route and the flow direction flow velocity data;
Means for determining whether the predicted towed route of the towed vehicle is within a preset range of conditions;
If determined to be out of the range, the tow route of the towed ship is changed, the towed route of the towed body is predicted again, and the towed route of the towed ship is repeated until the prediction falls within the set condition range Means for determining
Means for displaying the determined towed route and the towed route on a screen;
Sound output means for guiding the towing route by voice ,
The means for acquiring the flow direction / velocity data is installed at a predetermined position of the dredger, measurement ship or water area,
The flow direction flow velocity data is updated at any time of acquisition,
A towing management system for a towed vehicle that predicts a towed route of the towed vehicle in real time based on the updated flow direction flow velocity data and changes the towed route of the towed vessel based on the prediction result. .