A study of optimum route search system for the Arctic sea routes

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K04513
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 24020:Marine engineering-related
• Research Institution: National Institute of Polar Research
• Principal Investigator: Yamaguchi Hajime 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)
• 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)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 北極海航路 / AIS

Outline of Final Research Achievements

The ship speed algorithm was upgraded to be closer to actual ship speeds by using ship navigation data in the Arctic Ocean routes to find a relationship between ship Ice Class and ship speed. The currently used navigation algorithm (A* algorithm) was examined and a new algorithm (θ* algorithm) was used to improve the search results in terms of passage distance, navigation time and fuel consumption to obtain more realistic results. Furthermore, the implementation of parallel computation using GPUs has achieved a speed-up of to seven times faster than the previous method.

Free Research Field

船舶海洋工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで導入されていた、理想的な環境における北極海航路探査システムは、2000年代に実施されたデータベースを用いた船速アルゴリズムを使用していた。より現実の結果に近いものにするためには、近年のデータベースを用いた新たな船速アルゴリズムへの置き換えが必要であった。またアルゴリズムおよびWebアプリケーション改良は、船上での利用を進めるうえで非常に有効であり、予測計算により得られた海氷データを用いることで、実際の船上でのナビゲーションへの利用が可能となるものである。