JP6913537B2 - 最適運航計画演算装置および最適運航計画演算方法 - Google Patents
最適運航計画演算装置および最適運航計画演算方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6913537B2 JP6913537B2 JP2017129786A JP2017129786A JP6913537B2 JP 6913537 B2 JP6913537 B2 JP 6913537B2 JP 2017129786 A JP2017129786 A JP 2017129786A JP 2017129786 A JP2017129786 A JP 2017129786A JP 6913537 B2 JP6913537 B2 JP 6913537B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- route
- time
- optimum
- arrival
- reference position
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 title claims description 157
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 description 30
- 230000008569 process Effects 0.000 description 16
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N benzyl N-[2-hydroxy-4-(3-oxomorpholin-4-yl)phenyl]carbamate Chemical compound OC1=C(NC(=O)OCC2=CC=CC=C2)C=CC(=C1)N1CCOCC1=O FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000004800 variational method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B49/00—Arrangements of nautical instruments or navigational aids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G3/00—Traffic control systems for marine craft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Navigation (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Description
図2は本実施の形態の第1例における航路領域を示す図である。図2に示すように、本例においては、大洋の西側に位置する出発地Sから東方に向けて出発し、大洋の東側に位置する到着地Gに到着する航路について説明する。
なお、最適航路の演算自体は一般的な最適航路演算が適用可能である。例えば、以下のようなダイナミックプログラミング(DP)法を採用することができる。図4はDP法による最適航路演算を説明するための図である。
Jmin(L(k.ik),tk)
=Min(ik+1,nk){J(L(k,ik),L(k+1,ik+1),tk,nk)+Jmin(L(k+1,ik+1),tk+T(L(k,ik),L(k+1,ik+1),tk,nk))}
(k=N−2,…,1,0) … (1)
を演算する。ここで、Min(ik+1,nk){J}は,J内をik+1,nkをパラメータとして最小化することを意味する。k=0のときの格子点L(0,i0)は出発地Sに等しい。
Jmin(L(N-1,iN-1),tN-1)=Min(nN-1){J(L(N-1,iN-1),G,tN-1,nN-1)} … (2)
図5は本実施の形態の第2例における航路領域を示す図である。図5に示すように、本例においても、図2の例と同様に、大洋の西側に位置する出発地Sから東方に向けて出発し、大洋の東側に位置する到着地Gに到着する航路について説明する。
上記第2例のように、到着地Gの近傍領域が、天候不良状態である場合に、上記ドリフティング処理に先立って到着時刻の自動変更処理を行ってもよい。図7は図5の第2例の変形例における演算処理の流れを示すフローチャートである。本変形例におけるステップSC1〜SC3は、図6に示すドリフティング処理におけるステップSB1〜SB3と同様であるので説明を省略する。
上記変形例では、到着地Gの近傍領域が天候不良状態であると判定された場合、時間に余裕があれば、到着時刻を繰り上げる演算を行う例を示した。これに加えて、または、これに代えて、到着地Gの近傍領域が天候不良状態であると判定された場合、到着時刻TGを遅延させる演算を行ってもよい。
上記第1例、第2例およびその変形例においては、出発地Sおよび/または到着地Gの近傍領域が天候不良状態である場合の最適航路演算処理について説明したが、本実施の形態における最適航路演算装置1は、これに限られず、大洋中等、出発地Sまたは到着地Gの近傍領域以外の領域(例えば最短距離航路上の領域)が天候不良状態である場合に、最適航路に、船舶を天候不良状態にある領域の手前で停止させることが考慮された最適運航計画を演算可能としてもよい。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更、修正が可能である。
41 情報入力受付部
42 最適運航計画演算部
43 判定部
44 拘束条件設定部
45 基準位置設定部
46 最短距離航路演算部
47 最適航路演算部
D 基準位置
G 到着地
S 出発地
Claims (5)
- 船舶の出発地、到着地および出発時刻を含む情報の入力を受け付ける情報入力受付部と、
入力された前記情報と、前記船舶の性能データと、前記船舶が航行する航路領域の気象データと、に基づいて、最適航路を含む最適運航計画を演算する最適運航計画演算部と、を備え、
前記最適運航計画演算部は、
前記気象データに基づいて、前記出発地または前記到着地の近傍領域が、前記船舶が航行不能な天候不良状態であるか否かを判定する判定部と、
前記出発地または前記到着地の近傍領域が、前記船舶が航行不能な天候不良状態であると判定された場合、前記船舶が所定地点で所定時間停止すること、または、前記近傍領域が前記天候不良状態となる前に前記船舶が当該近傍領域を通過すること、を拘束条件として設定する拘束条件設定部と、を備え、
前記最適運航計画演算部は、前記拘束条件が設定された場合、当該拘束条件に基づいて前記最適航路を演算し、
前記最適運航計画演算部は、前記到着地の近傍領域が、前記天候不良状態であると判定された場合、前記近傍領域と、前記出発地から前記到着地までの間の所定の航路とが交わる位置を基準位置として設定する基準位置設定部を備え、
前記最適運航計画演算部は、前記出発地から前記基準位置までの間の第1航路領域と、前記基準位置から前記到着地までの間の第2航路領域とを分割して、最適航路を演算し、
前記最適運航計画演算部は、前記第1航路領域における前記基準位置への到着時刻に所定時間を加えた基準位置出発時刻を用いて、前記第2航路領域における最適航路を演算する、最適運航計画演算装置。 - 前記最適運航計画演算部は、前記出発地または前記到着地の近傍領域が、前記天候不良状態であると判定された場合、前記出発時刻または前記到着時刻を変更し、変更後の出発時刻または到着時刻に基づいて前記最適航路を演算する、請求項1に記載の最適運航計画演算装置。
- 前記最適運航計画演算部は、前記基準位置を設定するための前記所定の航路として、前記出発地と前記到着地との間の最短距離を結ぶ最短距離航路を演算する最短距離航路演算部を備え、
前記基準位置設定部は、前記最短距離航路上の位置を前記基準位置として設定し、
前記最適運航計画演算部は、前記最短距離航路における前記基準位置への到着時刻を用いて、前記第1航路領域における最適航路を演算し、
前記判定部は、前記基準位置出発時刻において、前記到着地の近傍領域が、前記天候不良状態にあるか否かを判定し、
前記最適運航計画演算部は、前記基準位置出発時刻において、前記到着地の近傍領域が、前記天候不良状態にあると判定された場合、前記基準位置出発時刻に前記所定の時間を加えた時刻を新たな基準位置出発時刻として設定する、請求項1または2に記載の最適運航計画演算装置。 - 前記判定部は、前記到着地の近傍領域が、前記天候不良状態にあると判定された場合、前記出発時刻から前記到着時刻までの時間から前記所定時間を引いた航行可能時間が、前記出発地から前記到着地までの航行に最低限必要な航行必要時間より短いか否かを判定し、
前記最適運航計画演算部は、前記航行可能時間が前記航行必要時間より短いと判定された場合、前記到着時刻を変更し、変更後の到着時刻に基づいて前記第1航路における最適航路を演算する、請求項1から3の何れかに記載の最適運航計画演算装置。 - 船舶の出発地、到着地および出発時刻を含む情報の入力を受け付ける情報入力受付ステップと、
入力された前記情報と、前記船舶の性能データと、前記船舶が航行する航路領域の気象データと、に基づいて、最適航路を含む最適運航計画を演算する最適運航計画演算ステップと、を含み、
前記最適運航計画演算ステップは、
前記気象データに基づいて、前記出発地または前記到着地の近傍領域が、前記船舶が航行不能な天候不良状態にあるか否かを判定する判定ステップと、
前記出発地または前記到着地の近傍領域が、前記船舶が航行不能な天候不良状態にあると判定された場合、前記船舶が所定地点で所定時間停止すること、または、前記近傍領域が前記天候不良状態となる前に前記船舶が当該近傍領域を通過すること、を拘束条件として設定する拘束条件設定ステップと、を含み、
前記最適運航計画演算ステップは、
前記拘束条件が設定された場合、当該拘束条件に基づいて前記最適航路を演算し、
前記到着地の近傍領域が、前記天候不良状態であると判定された場合、前記近傍領域と、前記出発地から前記到着地までの間の所定の航路とが交わる位置を基準位置として設定し、
前記出発地から前記基準位置までの間の第1航路領域と、前記基準位置から前記到着地までの間の第2航路領域とを分割して、最適航路を演算し、
前記第1航路領域における前記基準位置への到着時刻に所定時間を加えた基準位置出発時刻を用いて、前記第2航路領域における最適航路を演算する、最適運航計画演算方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017129786A JP6913537B2 (ja) | 2017-06-30 | 2017-06-30 | 最適運航計画演算装置および最適運航計画演算方法 |
PCT/JP2018/024874 WO2019004445A1 (ja) | 2017-06-30 | 2018-06-29 | 最適運航計画演算装置および最適運航計画演算方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017129786A JP6913537B2 (ja) | 2017-06-30 | 2017-06-30 | 最適運航計画演算装置および最適運航計画演算方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019012044A JP2019012044A (ja) | 2019-01-24 |
JP6913537B2 true JP6913537B2 (ja) | 2021-08-04 |
Family
ID=64741594
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017129786A Active JP6913537B2 (ja) | 2017-06-30 | 2017-06-30 | 最適運航計画演算装置および最適運航計画演算方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6913537B2 (ja) |
WO (1) | WO2019004445A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111089591A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-05-01 | 中船航海科技有限责任公司 | 一种船舶航线规划方法、***、终端及一种存储介质 |
KR102182037B1 (ko) * | 2020-04-02 | 2020-11-23 | 한국해양과학기술원 | 선박의 이동경로 네트워크 생성 장치 및 방법 |
CN111780760B (zh) * | 2020-06-10 | 2022-02-18 | 智慧航海(青岛)科技有限公司 | 基于远洋航行气象时效性的船舶航路仿真测试方法 |
JP7218973B1 (ja) | 2022-07-20 | 2023-02-07 | 独立行政法人国立高等専門学校機構 | 運行支援システム |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5953219B2 (ja) * | 2012-12-17 | 2016-07-20 | 大成建設株式会社 | 運航シミュレーション装置 |
JP6276597B2 (ja) * | 2014-01-16 | 2018-02-07 | 株式会社日立ソリューションズ | 分類装置および分類方法 |
JP6038087B2 (ja) * | 2014-09-22 | 2016-12-07 | 三菱重工業株式会社 | 船舶運航計画最適化システムおよび船舶運航計画最適化方法 |
-
2017
- 2017-06-30 JP JP2017129786A patent/JP6913537B2/ja active Active
-
2018
- 2018-06-29 WO PCT/JP2018/024874 patent/WO2019004445A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019004445A1 (ja) | 2019-01-03 |
JP2019012044A (ja) | 2019-01-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6913537B2 (ja) | 最適運航計画演算装置および最適運航計画演算方法 | |
Wang et al. | A Three-Dimensional Dijkstra's algorithm for multi-objective ship voyage optimization | |
CN110967022B (zh) | 船舶航速优化辅助决策*** | |
KR102510652B1 (ko) | 선박의 라우팅 예측 시스템 및 라우팅 예측 시스템에 사용되는 프로그램 | |
JP6251842B2 (ja) | 船舶の運航支援システム及び船舶の運航支援方法 | |
Mannarini et al. | VISIR-I: small vessels–least-time nautical routes using wave forecasts | |
Wei et al. | 23. Development of a 3D Dynamic Programming Method for Weather Routing | |
JP6038087B2 (ja) | 船舶運航計画最適化システムおよび船舶運航計画最適化方法 | |
JP6012777B2 (ja) | 経由地点設定装置及び経由地点設定プログラム | |
US7774107B2 (en) | System and method for simulation of conditions along route | |
JP2013134089A (ja) | 最適航路計算装置及び最適航路計算方法 | |
Takashima et al. | 4 On the fuel saving operation for coastal merchant ships using weather routing | |
KR20210149021A (ko) | 해상선의 최적 경로를 결정하기 위한 장치 | |
Philpott et al. | Optimising yacht routes under uncertainty | |
CN113916234A (zh) | 一种复杂动态条件下的船舶避碰航线自动规划方法 | |
KR20170111242A (ko) | 기상 정보를 활용한 무인 선박용 자동 항로 변경장치 및 그 방법 | |
Muñuzuri et al. | Planning navigation in inland waterways with tidal depth restrictions | |
US20160236758A1 (en) | Device, program and recording medium for supporting analysis of fuel consumption in voyage of ship | |
Życzkowski et al. | Multi-objective weather routing of sailing vessels | |
Mannarini et al. | Introducing sailboats into ship routing system VISIR | |
JP6913536B2 (ja) | 最適航路演算装置および最適航路演算方法 | |
Mannarini et al. | VISIR-I: Small vessels, least-time nautical routes using wave forecasts | |
Eskild | Development of a method for weather routing of ships | |
CN114166247A (zh) | 基于海流数值预报信息的航线评估***、方法及存储介质 | |
JP6165697B2 (ja) | 船速算出装置及び船速算出方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200616 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210406 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210519 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210615 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210712 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6913537 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |