| Project/Area Number |
24K07979
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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 25020:Safety engineering-related
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| Research Institution | National Institute of Technology(KOSEN), Oshima College |
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Principal Investigator |
木村 安宏 大島商船高等専門学校, 商船学科, 准教授 (10465916)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
笹 健児 神戸大学, 海事科学研究科, 教授 (10360330)
榊原 繁樹 東海大学, 海洋学部, 教授 (50314513)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 海洋工学 / 津波 / 船舶 / 港湾 / 地震 / 安全対策 / 安全システム / 安全工学 |
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| Outline of Research at the Start |
東日本大震災時の大津波により多くの港湾や船舶に壊滅的な被害が生じた。南海地震や東南海地震が３０年以内に発生する確率が高いと政府が発表している中、港湾や船舶に対する安全対策は十分とは言えない。地震・津波速報からの限られた時間で対応可能な新防災論として、(1)巨大船を対象とした入船・出船係留での着離桟操船の再現および防災上の有利点の比較、(2)津波来襲を想定した係留限界と着離桟操船の両面から見た危険度評価、(3)南海トラフ地震による津波を想定した船舶および港湾の防災体制の構築・提案を実現することを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
・具体的内容：出船係留、入船係留の違いによる、それぞれの着桟・離桟時の操船負担の調査を行った。出船は船首を港口に向けて係留し、入船は船尾を港口に向けて係留する係船方法である。
令和６年度は入船係留から出船係留に転換した希少な実績を持つ伊勢湾シーバースについて、着桟および離桟実績がある4隻のVLCCのAIS（船舶自動識別装置）データを購入し分析を行った。AISデータには船舶位置や速度を含めた情報が収録されている。入船係留時と出船係留への転換後における4隻の着桟、離桟時の操船パターンおよび操船時間、そしてその違いを整理比較した。
大型タンカーの港外から桟橋までの操船局面について、入船係留および出船係留での船の運動を操船シミュレーターにて再現した。操船シミュレーターはMMGモデルをベースに設計されたPC版の高精度機種であり、申請者らと長年の交流関係にある株式会社日本海洋科学の技術協力を得て使用した。操作者が操船状況を確認しながら機関やタグボートの使用方法を適宜操作できるリアルタイム操船シミュレーターの特長を活用した。タグボート（曳船）は着桟時に4隻使用し、緊急離桟時は警戒船として配備される1隻のみの場合と、その結果から判断してタグボートを2隻および3隻使用した場合についても比較検証した。自然条件（風速）毎に着離桟時の操船時間、航跡図、回頭半径、接岸速力、桟橋からの距離等を整理・比較を行った。
・意義および重要性：これまで緊急離桟は航海学の、係留限界は港湾設備の設計・運用という海岸工学の異なる観点からの研究が主体であった。それゆえ両者を融合する研究に着手したことに意義がある。巨大船を対象とした、出船係留・入船係留それぞれの場合の、湾内係留待避か緊急離桟かの判断の指針を、操船負担と港湾施設の係留限界とを同時検証する本研究は新しい知見を得るため重要と考える。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和６年度は大型タンカーの港外から桟橋までの操船局面について、入船係留および出船係留での船の運動を操船シミュレータにて再現した。船種はVLCCとLNG船で、危険物積載の巨大船を対象としている。タグボート（曳船）は着桟時に4隻使用し、緊急離桟時は警戒船として配備される1隻のみの場合と、シミュレーションの結果から判断し、2隻から3隻とした場合についても実施し比較した。自然条件（風）毎に着離桟時の航跡図、回頭半径、接岸速力、桟橋からの距離等を整理・比較を行った。シミュレーション結果から、各タグボート毎の出力、機関の使用状況、舵の使用状況、本船の回頭角速度など、操作者がどのような操船を行ったかがわかるデータについても整理・比較を行った。
なお伊勢湾シーバースが入船係留から出船係留に転換した希少な実績を持つ。このため船舶位置や速度を含めた情報が収録されているAIS（船舶自動識別装置）データを購入の上、入船係留時と出船係留への転換後における着桟、離桟時の操船パターンおよびその違いを整理・比較した。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの基礎研究を基に、津波予想高さ到達時間に対応し、巨大船を対象とした、出船係留・入船係留それぞれの場合の、港湾施設の係留限界を考慮した湾内係留待避か緊急離桟かの判断のための指針を明らかにする。
これまでの研究成果より、出船係留のほうが入船係留より緊急離桟にかかる時間が短くて済むことが明らかとなったが、外力条件によっては対象のVLCCとLNG船では緊急離桟が可能となる限界条件が異なることがわかってきている。
係留限界を超える場合、緊急離桟が必要となり、当該年度から次年度で計画中・進行中の研究で明らかとする入船および出船係留時の操船状況から安全判定できるアルゴリズムを構築する。地震速報、津波予報より所定の猶予時間（例えば、1時間）内にて係留限界の算出、緊急離桟の必要性を判断する。また出船係留が未導入の桟橋については、入船係留から出船係留に転換した場合の離桟操船の改善度など、将来の津波来襲に備えた中長期的な安全対策も取りまとめる。
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