2018 Fiscal Year Research-status Report
AIS-based high precision Coastal Current Estimation
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17K06973
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| Research Institution | National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology |
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Principal Investigator |
小林 充 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (10373416)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ウェザールーティング / AIS / データ同化 / 海流 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
まず、昨年度までに開発した、AISデータを用いて偏流推定を行うアルゴリズムの有効性の検証を行った。例えば、AISデータおよびAISデータから得られる本偏流推定、ならびに有効性検証の際に正として用いられる船舶による偏流計測値は、海上風が船を押し流す風圧流が含まれるが、比較対象として用いられる既存海流推定にはこれが含まれていないため、本推定が偏流計測値とよく一致するのは自明であるという批判が考えられた。これに応えるため、検証対象期間の海上風推定値を気象情報機関から入手し、風速との関係において精度検証したところ、本推定による推定精度の優位性はどのような風速下においても（無風状態においても）変わらなかったことが示され、本手法の有効性を裏付けた。また逆に、強風下においては船舶が斜行状態になるため本推定アルゴリズムの精度を著しく損なうものと予想されていたが、実際は強風下でもあまり精度が悪化しないことが分かった。このため、当初研究計画で検討課題として挙げていた斜航モデルによる補正は行わないこととした。これら推定・検証結果は、下に挙げた雑誌論文として発表した。
次に、ウェザールーティングで使用されるための広域マップの作成のため、既存海流推定にAIS偏流推定をデータ同化する手法を検討した。カルマンフィルタ―によるデータ同化手法をベースに、本件課題を適用できるようカスタマイズを施し、実装を進めている。昨年度までのAISのみによる偏流推定では、AIS受信件数の少ない海域では実用に耐える精度が得られなかったが、既存推定値にAISデータ件数に応じた強度の補正を掛けることで海域全体にわたって全体的に高精度な偏流推定を得られることができ、ウェザールーティングの燃料消費削減効果を向上させるものになることが期待できる。
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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
サービスとして提供でき利用されるようになるために必要な技術要件を着実にクリアしてきている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在のAISのみを用いた推定ではAIS受信件数の少ない海域では十分な精度で推定できないため、欠けの海域ができてしまい、ウェザールーティングに利用されるためには不十分である。これからは、既存海流推定とデータ同化することで欠けのない偏流マップを作成し、偏流観測値を正として最適化して精度検証し、サービスとして利用されるための技術的条件のひとつをクリアする。
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| Causes of Carryover |
予定していた研究補助員が死亡につき分担できなくなった。研究の大筋では影響はないが小さい部分に若干未完の部分が生じたため、次年度に研究補助員を手当てし当該業務を行う。
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