A study of optimum route search system for the Arctic sea routes
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21K04513
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 24020:Marine engineering-related
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| Research Institution | National Institute of Polar Research |
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Principal Investigator |
山口 一 国立極地研究所, 国際極域・地球環境研究推進センター, 特任教授 (20166622)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
矢吹 裕伯 国立極地研究所, 国際極域・地球環境研究推進センター, 特任教授 (00392936)
照井 健志 国立極地研究所, 国際北極環境研究センター, 研究員 (70640762)
杉村 剛 国立極地研究所, 国際極域・地球環境研究推進センター, 特任研究員 (80455493)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 北極海航路 / AIS / 北極海 / 北極航路 / 最適化手法 / 最適航路 / 最適航路探索 / AISデータ / 最適経路探索 / 氷海航行 / Webアプリケーション / データサイエンス |
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| Outline of Research at the Start |
北極域の氷海域航行において航行者が安全で効率的な航路を選定できるようにするために、環境データ整備、船舶性能推定と併せて、最適な船速を選択できる航路探索手法を考案するなどして、より現実的な航路を提案する総合的な航路予測システムの実用化を目指す。さらに、高効率な航路探索アルゴリズムの新規開発にも着手する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
船舶航行データ解析：2018年から2022年の船舶自動識別装置(AIS)の船舶航行データ、およびロシア北極海航路管理局（NSR）発表の実績データから、船舶やIce Classと航跡データを対応付けし、北極海航路航行実績データベースの作成を行った。このデータベースを基にして、北極の海氷域を航行する船舶のうち、停泊している船舶や信頼性の低いデータを排除することで、船速アルゴリズムの改良に適したデータのみを抽出した。しかし近年のロシアのウクライナ侵攻により北極海を航行する船舶のデータの件数が増加しなかったこともあり、基礎データ数を増やせなかった。
船速推定アルゴリズムの高度化：Ice Indexを指標とした経験式と氷中抵抗理論に基づいた推定式を上記データベースと照合することにより、推定式と実際の状況が乖離してしまう状況の調査を行った。ロシアのウクライナ侵攻により北東航路を利用する船舶が増加しなかったことが要因となって、データベースの基礎となるデータ数が増加しなかったことにより、推定式の確からしさを向上することができなかった。
探索アルゴリズムの高度化：アルゴリズムを改良することにより、計算に要する時間を大幅に短くすることができた。改良した計算アルゴリズムの計算速度は、従来の方法と比較しても平均で4倍、最大で7倍ほどの高速化を実現できた。
アプリケーションの開発：新たに開発したアルゴリズムをwebアプリケーションに実装して動作検証を行った。本システムは、操作性を改良し、Web上で一般公開を行うことができた。
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Report
(3 results)
Research Products
(7 results)
