JP6482683B2

JP6482683B2 - Ｓ‐１００基盤の地理データおよび運用データを連結して標準情報を生成するためのシステムおよび方法

Info

Publication number: JP6482683B2
Application number: JP2017557291A
Authority: JP
Inventors: ホパク，スン; クンホン，スン
Original assignee: ケイエル−ネット，コリアロジスティクスネットワークコーポレイション
Priority date: 2016-11-24
Filing date: 2017-10-25
Publication date: 2019-03-13
Anticipated expiration: 2037-10-25
Also published as: WO2018097490A1; KR101755445B1; CN108701335A; JP2019502968A

Description

本発明は、標準情報生成システムおよび方法に関し、より詳細には、Ｓ‐１００基盤の地理データおよび運用データを連結して標準情報を生成することにより、海洋安全のためのｅ‐Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ戦略に備えることができる標準情報生成システムおよび方法に関する。

国際水路機関（ＩＨＯ）および国際海事機関（ＩＭＯ）は、海洋分野データを処理するためにＳ‐５７データ処理標準システムを使用していた。しかし、イー‐ナビゲーション（ｅ‐Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ）の導入に伴い、Ｓ‐５７データ処理標準では海上と陸上の様々な情報を統合・活用するには限界があった。そのため、ＩＨＯは、かかる限界を乗り越えるために陸・海上データ統合活用が可能な海洋データ処理標準であるＳ‐１００を開発し、これをＩＨＯのＵＨＤＭ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＨｙｄｒｏｇｒａｐｈｉｃＤａｔａＭｏｄｅｌ）として採択した。また、ＩＭＯは、今後のｅ‐Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ戦略推進の一環として海上情報標準化のためのＣＭＤＳ（ＣｏｍｍｏｎＭａｒｉｔｉｍｅＤａｔａＳｔｒｕｃｔｕｒｅ）を構築するために、Ｓ‐１００を標準規格として活用することを決意した。同様に、国際航路標識協会（ＩＡＬＡ）も航路標識分野標準化モデル（ＩＨＤＭ、ＩＡＬＡＨａｒｍｏｎｉｚａｔｉｏｎＤａｔａＭｏｅｄｅｌ）のための海洋データモデルとしてＳ‐１００を選択し、これをｅ‐Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎの核心推進事項として決定した。

このようにＳ‐１００標準は、「陸上ＧＩＳ（ＧｅｏｇｒａｐｈｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）標準である地理空間国際標準（ＩＳＯ１９１００）シリーズ空間情報標準を海洋分野に確張し、海図作製（Ｈｙｄｒｏｇｒａｐｈｉｃ）、海上保安（ＭａｒｉｔｉｍｅＳａｆｅｔｙ＆Ｓｅｃｕｒｉｔｙ）および航路標識（Ａｉｄｓｔｏｎａｖｉｇａｔｉｏｎ）分野など、相違する機関で生産する様々な海洋関連情報を、様々な応用システムにおいて汎用に使用可能にした国際海洋データ処理標準」であって、イメージデータ、３Ｄデータおよびリアルタイムデータの処理およびウェブベース応用サービスを容易に構築できるように設計して、既存のＳ‐５７データ処理標準システムよりも向上したデータ処理環境を提供する。現在、すべての海洋データに対してＳ‐１００標準を適用しようとする意見が集められており、その役割がより大きくなると期待される。

しかし、かかるＳ‐１００標準は、ＧＩＳ形式の情報モデルであって、ＣＭＤＳに対する標準データモデル（ＣＤＭ、ＣａｎｏｎｉｃａｌＤａｔａＭｏｄｅｌ）を構築するためには、電子海図表示情報システム（ＥＣＤＩＳ、ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｈａｒｔＤｉｓｐｌａｙ＆ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）に表示されるＧＩＳデータタイプ以外にも陸上への報告に使用される運用データ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｄａｔａ）をいずれも含まなければならないため、この二つの相違する形式のデータ統合システムが求められている。

韓国登録特許公報第１０‐０９３６４９９号（登録日２０１０．０１．０５）韓国公開特許公報第１０‐２０１５‐００４５５４８号（公開日２０１６．１０．１０）

したがって、本発明は、上述の従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、Ｓ‐１００基盤のリアルタイム地理データおよびバッチ処理された運用データを連結して標準情報を生成するためのシステムおよび方法を提供することにある。

前記のような目的を達成するための本発明におけるＳ‐１００基盤の地理データおよび運用データを連結して標準情報を生成するためのシステムは、外部システムの外部レガシーデータベースからＳ‐１００基盤のリアルタイム地理データおよびバッチ処理された運用データを受信するデータ収集モジュールと、前記データ収集モジュールにより収集したデータの誤った値または欠落した値を除去または修正するデータ前処理／クリーニングモジュールと、前記運用データを、運用データモデルのデータ要素がグラフィック的な表現を含んでいるか否かに応じて、ＧＩＳドメインデータ、部分‐ＧＩＳドメインデータ、および非‐ＧＩＳドメインデータに分類するデータ識別モジュールと、前記データ識別モジュールで分類された前記ドメインに応じて前記運用データを標準データモデルとして直接使用するか変換するデータ変換モジュールとを含む。

一方、本発明におけるＳ‐１００基盤の地理データおよび運用データを連結して標準情報を生成するための方法は、外部システムの外部レガシーデータベースからＳ‐１００基盤のリアルタイム地理データおよびバッチ処理された運用データを受信するステップと、受信した前記データの誤った値または欠落した値を除去または修正するステップと、前記運用データを、運用データモデルのデータ要素がグラフィック的な表現を含んでいるか否かに応じて、ＧＩＳドメインデータ、部分‐ＧＩＳドメインデータ、および非‐ＧＩＳドメインデータに分類するステップと、分類された前記ドメインに応じて前記運用データを標準データモデルとして直接使用するか変換するステップとを含む。

上述のように、本発明に係るＳ‐１００基盤の地理データおよび運用データを連結して標準情報を生成するためのシステムおよび方法は、以下のような効果を提供する。

海事データのビックデータシステムとの連結において、リアルタイムおよびバッチ処理されたデータ処理を同時に活用して、船舶と陸上関連情報を収集、連結、管理および分析、融合することにより、船舶の出港から入港までの全過程の安全と保安のための標準化した一貫性のあるデータ活用システムを構築することができる。

また、海事データを活用する船舶と運用データを活用する陸上のアプリケーションの効率的なデータ共有により、安全で経済的な運航をサポートすることができる。

また、船舶運航の最適化と状態基盤船舶装備のメンテナンスなどのサービスを提供して船舶の安全および経済性の向上を図り、最終には、海運物流ＩＣＴ産業の活性化に寄与することができる。

本発明の好ましい実施例によりＳ‐１００基盤の地理データおよび運用データを連結して標準情報を生成するためのシステムおよび方法の基本概念を示す概念図である。本発明の好ましい実施例によりＳ‐１００基盤の地理データおよび運用データを連結して標準情報を生成するためのシステムの全構成を概略的に示すブロック構成図である。データ識別モジュールおよびデータ変換モジュールが本発明の好ましい実施例により運用データを分類し、それによる地物カタログを生成した結果を示す例示的なテーブルである。本発明の好ましい実施例によりＳ‐１００基盤の地理データおよび運用データを連結して標準情報を生成するための方法の全体の流れを概略的に示すフローチャートである。

本発明の利点および特徴、また、それらを達成する方法は、添付の図面と共に以下に詳細に記述されている実施例を参照すると明確になる。しかし、本発明は、以下で開示する実施例に限定されるものではなく、互いに異なる様々な形態に具現されてもよく、ただし、実施例は本発明の開示を完全にし、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであって、本発明は、請求項の範疇により定義されるだけである。

以下で提示された本発明に係る標準情報生成システムおよび方法は、外部の海事データプロバイダおよびビックデータプロバイダシステムからリアルタイム海事データまたはバッチ処理されたビックデータを受信し、リアルタイム海事データおよびバッチ処理されたビックデータを連結して標準情報を生成するシステムおよび方法に関するコンピュータープログラムを搭載した装置をベースとする場合を好ましい実施例として提案する。図１は本発明の好ましい実施例によりＳ‐１００基盤の地理データおよび運用データを連結して標準情報を生成するためのシステムおよび方法の基本概念を示す概念図である。

以下、本発明におけるＳ‐１００基盤の地理データおよび運用データを連結して標準情報を生成するためのシステムについて、添付の図面を参照して詳細に説明する。

図２は本発明の好ましい実施例によりＳ‐１００基盤の地理データおよび運用データを連結して標準情報を生成するためのシステムの全構成を概略的に示すブロック構成図である。

図２に図示されているように、本発明の好ましい実施例によりＳ‐１００基盤の地理データおよび運用データを連結して標準情報を生成するためのシステム１００は、データ収集モジュール１１０と、データ前処理／クリーニングモジュール１２０と、データ識別モジュール１３０と、データ変換モジュール１４０と、データベースモジュール１５０とを含んでなる。前記モジュールは、情報網、例えば、ＬＡＮまたはＷＡＮなどによって互いに連結され得る。

先ず、データ収集モジュール１１０は、外部システムから統合する様々なレガシーデータ（ｌｅｇａｃｙｄａｔａ）を収集してデータベースモジュール１５０に格納する。具体的には、データ収集モジュール１１０は、外部システム（例えば、海洋水産部システム、海事クラウドサービスシステムおよびｅ‐Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ総合運用サービス（ＭＳＰ、ＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｅｒｖｉｃｅＰｒｏｖｉｄｅｒ）システムなど）の外部レガシーデータベースから本発明の好ましい実施例により統合するＳ‐１００基盤のリアルタイム地理データおよびバッチ処理された運用データを受信する。

ここで、Ｓ‐１００基盤の地理データは、電子海図データのようにグラフィック地図形態でグラフィックレンダリングのための地物中心のデータ（例えば、航海危険地域、運航動線、周辺船舶位置などに関する情報）オブジェクトとしてＧＩＳタイプデータであってもよく、運用データは、過去分析、結果予測、統計計算など数値演算を適用できるデータ（例えば、船舶機関などに関する情報）オブジェクトとして下記のように地理空間関連データ以外にも様々な情報ドメインが存在しており、ｅ‐Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ以外の様々なドメインとも連結されているデータである。

つまり、地理データは、意味もなく空間情報が並べられたリアルタイムのデータ中心的なデータである一方、運用データは、時間の経過によるバッチ（ｂａｔｃｈ）タイプの意味を有するビックデータであり、両者は、データオブジェクトが使用されるドメインが異なり、セマンティクス（ｓｅｍａｎｔｉｃｓ、意味）のディテールによる差によって全体脈絡（ｆｕｌｌｃｏｎｔｅｘｔ）がわからないことからシステムの構成および使用に依存する状況になる可能性があり、複雑な脈絡のため固定位置（ｐｏｓｉｔｉｏｎｆｉｘ）がソース（ｓｏｕｒｃｅ）、統合（ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、取得時間（ｔｉｍｅｏｆａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）、信号品質（ｑｕａｌｉｔｙｏｆｓｉｇｎａｌ）、アンテナ時間（ａｎｔｅｎｎａｐｏｓｉｔｉｏｎ）などに応じて異なり得る。したがって、ＣＭＤＳ（ＣｏｍｍｏｎＭａｒｉｔｉｍｅＤａｔａＳｔｒｕｃｔｕｒｅ）に対する標準データモデル（ＣＤＭ、ＣａｎｏｎｉｃａｌＤａｔａＭｏｄｅｌ）の構築のためには、以下に説明しているように、本発明の地理データおよび運用データを連結して標準情報を生成するためのシステムによるこの二つの互いに異なる形式のデータ統合が必要となる。

データ前処理／クリーニングモジュール１２０は、データ収集モジュール１１０により収集したデータに誤った値が含まれているかデータが欠落しているときにこれを除去し修正する。データが欠落した時には欠落した値があるすべてのデータを削除するか、欠落した値を同様な場合に基づいて、他のインスタンスの平均を計算し、最も共通して使用される値を選択し、統計学的に接近し、またはこれらを組み合わせて代替値で交替することができる。

データ識別モジュール１３０は、運用データを、運用データモデルのデータ要素がグラフィック的な表現を含んでいるか否かに応じて、ｉ）運用データモデルのデータ要素がグラフィック的な表現のみを含んでいた場合には、普遍的なＧＩＳドメインデータに、ｉｉ）運用データモデルのデータ要素がグラフィック的な表現を部分的に含んでいた場合（例えば、海上安全情報（ＭＳＩ、ＭａｒｉｔｉｍｅＳａｆｅｔｙＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）には、海上情報オブジェクト（ＭＩＯ、ＭａｒｉｔｉｍｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＯｂｊｅｃｔ））部分‐ＧＩＳドメインデータに、また、ｉｉｉ）運用データモデルのデータ要素がグラフィック的な表現を含んでいなかった場合には、ＧＩＳに該当しない非‐ＧＩＳドメインデータに分類する。

データ変換モジュール１４０は、前記データ識別モジュール１３０で分類されたドメインに応じて、運用データをＣＭＤＳ標準データモデルとして直接適用するか運用データを変換する。

具体的には、データ変換モジュール１４０は、前記データ識別モジュール１３０で運用データがＧＩＳドメインデータに分類された場合、かかる運用データモデルのデータ要素を別のデータ変換処理なくＣＭＤＳ標準データモデルとして直接適用し、地物カタログ（ＦｅａｔｕｒｅＣａｔａｌｏｇｕｅ）を収集する。これは、Ｓ‐１００基盤のＳ‐１０ｘデータ製品仕様（ＰｒｏｄｕｃｔＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ）は、データ範囲、データ構造および構成要素、メタデータ、エンコード方法などで当該分野におけるデータを作製し配布する基準を定義することで作製され、そのため、電子海図データのように地物中心のデータのための製品仕様はデータを構成する地物の特性を属性として明示した地物カタログを含むためである。

また、データ変換モジュール１４０は、前記データ識別モジュール１３０で運用データが部分‐ＧＩＳまたは非‐ＧＩＳドメインデータに分類された場合、意味論的に他のドメインのモデルと連結することができる別の地物カタログを生成し、これを使用して運用データをＣＭＤＳ標準データモデルに変換する。この際、地物カタログは、１個以上の地理資料の集合に適用された任意の地物操作とともに出現する任意の地物、地物属性、地物関係を含む地物定義と技術であり、データ変換モジュール１４０は、当該分野におけるデータを構成する地物の特性を当該分野における共通語彙を用いて明示する。

図３は、データ識別モジュール１３０およびデータ変換モジュール１４０が、本発明の好ましい実施例により運用データを分類し、それによる地物カタログを生成した結果を示す例示的なテーブルである。図３において、「ＰＳ」と指定されたボックスは可能な製品仕様を示し、「ＦＣ」と指定されたボックスは地物カタログを示す。

データベースモジュール１５０は、データ収集モジュール１１０により外部システムから受信したデータ、データ前処理／クリーニングモジュール１２０によって前処理／クリーニングされたデータ、データ識別モジュール１３０によって各ドメインに分類されたデータおよびデータ変換モジュール１４０によってＣＭＤＳ標準データモデルで標準化したデータをそれぞれ格納することができる。

以下、ここで前記のように構成されたシステムを用いた本発明におけるＳ‐１００基盤の地理データおよび運用データを連結して標準情報を生成するための方法について説明する。これを詳細に説明すると以下のとおりである。

図４は本発明の好ましい実施例によりＳ‐１００基盤の地理データおよび運用データを連結して標準情報を生成するための方法の全体の流れを概略的に示すフローチャートである。

図４を参照すると、データ収集モジュール１１０が、外部システムの外部レガシーデータベースから本発明の好ましい実施例により統合するＳ‐１００基盤のリアルタイム地理データおよびバッチ処理された運用データを受信すると（Ｓ４１０）、先ず、データ前処理／クリーニングモジュール１２０によりステップＳ４１０で収集されたデータに誤った値が含まれているか欠落したデータを除去し修正するデータ前処理／クリーニング処理を行う（Ｓ４２０）。

また、データ識別モジュール１３０により運用データモデルのデータ要素がグラフィック的な表現を含んでいるかを判断し（Ｓ４３０）、運用データモデルのデータ要素がグラフィック的な表現を含む場合（Ｓ４３０の例）にはまた運用データモデルのデータ要素がグラフィック的な表現のみを含むかを判断した後（Ｓ４４０）、運用データモデルのデータ要素がグラフィック的な表現のみを含んでいた場合（Ｓ４４０の例）には、運用データを普遍的なＧＩＳドメインデータに分類し（Ｓ４５０）、運用データモデルのデータ要素がグラフィック的な表現を部分的に含んでいた場合（Ｓ４４０のいいえ）には、運用データを部分‐ＧＩＳドメインデータに分類する（Ｓ４６０）。また、運用データモデルのデータ要素がグラフィック的な表現を含んでいなかった場合（Ｓ４３０のいいえ）には、運用データをＧＩＳに該当しない非‐ＧＩＳドメインデータに分類する（Ｓ４７０）。

その後、データ変換モジュール１４０により前記データ識別モジュール１３０で分類されたドメインに応じて、運用データがＧＩＳドメインデータに分類された場合（Ｓ４５０）には、かかる運用データモデルのデータ要素を別のデータ変換処理なくＣＭＤＳ標準データモデルとして直接適用し（Ｓ４８０）、運用データが部分‐ＧＩＳまたは非‐ＧＩＳドメインデータに分類された場合（Ｓ４６０およびＳ４７０）には、意味論的に他のドメインのモデルと連結することができる別の地物カタログを生成した後（Ｓ４６２およびＳ４７２）、これを使用して運用データをＣＭＤＳ標準データモデルに変換する（Ｓ４８０）。この際、地物カタログに関する詳細な説明は、上述のとおりである。

以上、いくつかの実施例を挙げて本発明をより詳細に説明しているが、本発明は必ずしもかかる実施例に限定されず、本発明の技術思想から逸脱しない範囲内で多様に変形実施され得る。

１００標準情報生成システム
１１０データ収集モジュール
１２０データ前処理／クリーニングモジュール
１３０データ識別モジュール
１４０データ変換モジュール
１５０データベースモジュール

Claims

Ｓ‐１００基盤の地理データおよび運用データを連結して標準情報を生成するためのシステムであって、
外部システムの外部レガシーシステムおよびデータベースからＳ‐１００基盤の地物中心リアルタイム地理データおよびバッチ処理された情報中心運用データを受信するデータ収集モジュールと、
前記データ収集モジュールにより収集したデータの誤った値または欠落した値を除去または修正するデータ前処理／クリーニングモジュールと、
前記運用データを、運用データモデルのデータ要素がグラフィック的な表現を含んでいるか否かに応じて、ＧＩＳドメインデータ、部分‐ＧＩＳドメインデータ、および非‐ＧＩＳドメインデータに分類するデータ識別モジュールと、
前記データ識別モジュールで分類された前記ドメインに応じて前記運用データを標準データモデルとして直接使用するか変換するデータ変換モジュールとを含む、システム。
前記データ識別モジュールは、前記運用データを前記運用データモデルのデータ要素がグラフィック的な表現のみを含んでいた場合には、普遍的なＧＩＳドメインデータに、グラフィック的な表現を部分的に含んでいた場合には、部分‐ＧＩＳドメインデータに、またグラフィック的な表現を含んでいなかった場合には、ＧＩＳに該当しない非‐ＧＩＳドメインデータに分類する、請求項１に記載のシステム。
前記データ変換モジュールは、前記データ識別モジュールで前記運用データがＧＩＳドメインデータに分類された場合には、かかる運用データモデルのデータ要素を別のデータ変換処理なく標準データモデルとして直接使用し、部分‐ＧＩＳまたは非‐ＧＩＳドメインデータに分類された場合には、意味論的に他のドメインのモデルと連結することができる別の地物カタログを生成し、生成した前記地物カタログを使用して運用データを標準データモデルに変換する、請求項１または２に記載のシステム。
前記地物カタログは、当該分野におけるデータを構成する地物の特性を当該分野における共通語彙を用いて明示する、請求項３に記載のシステム。
標準情報生成システムがＳ‐１００基盤の地理データおよび運用データを連結して標準情報を生成するための方法であって、
外部システムの外部レガシーデータベースからＳ‐１００基盤の地物中心リアルタイム地理データおよびバッチ処理された情報中心運用データを受信するステップと、
受信した前記データの誤った値または欠落した値を除去または修正するステップと、
前記運用データを、運用データモデルのデータ要素がグラフィック的な表現を含んでいるか否かに応じて、ＧＩＳドメインデータ、部分‐ＧＩＳドメインデータ、および非‐ＧＩＳドメインデータに分類するステップと、
分類した前記ドメインに応じて前記運用データを標準データモデルとして直接使用するか変換するステップとを含む、方法。
前記運用データを分類するステップは、
前記運用データを前記運用データモデルのデータ要素がグラフィック的な表現のみを含んでいた場合には、普遍的なＧＩＳドメインデータに、グラフィック的な表現を部分的に含んでいた場合には、部分‐ＧＩＳドメインデータに、またグラフィック的な表現を含んでいなかった場合には、ＧＩＳに該当しない非‐ＧＩＳドメインデータに分類するステップである、請求項５に記載の方法。
分類した前記ドメインに応じて前記運用データを標準データモデルとして直接使用するか変換するステップは、
前記運用データがＧＩＳドメインデータに分類された場合には、かかる運用データモデルのデータ要素を別のデータ変換処理なく標準データモデルとして直接使用するステップと、
部分‐ＧＩＳまたは非‐ＧＩＳドメインデータに分類された場合には、意味論的に他のドメインのモデルと連結することができる別の地物カタログを生成するステップと、前記地物カタログを使用して運用データを標準データモデルに変換するステップとを含む、請求項５または６に記載の方法。
前記地物カタログは、当該分野におけるデータを構成する地物の特性を当該分野における共通語彙を用いて明示する、請求項７に記載の方法。