2014 Fiscal Year Annual Research Report
強化学習ベース多船航路探索法に基づく海上交通アセスメントツールの実現
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24500179
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| Research Institution | Hiroshima City University |
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Principal Investigator |
神尾 武司 広島市立大学, 情報科学研究科, 講師 (20316136)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | マルチエージェントシステム / 強化学習 / 多船航路探索 / 先験的知識 / 航法 / 安全性 / 効率性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
船舶運航において安全性と効率性を勘案した航路を事前に選定することは極めて重要である．本研究の目的は，多船航路探索用マルチエージェント強化学習システム（MARLS）を用いて現実的な海域状況を考慮した海上交通アセスメントツールを構築することにある．
研究実施計画に従い，平成24年度には『航路の安全性と効率性の評価システム』の実現に向け，安全性を自船と他船の位置関係から推定される最接近距離で評価し，効率性を全船舶の総航路長で評価するシステムを構築した．その結果，安全性を重視し，効率性を軽視する事例が検出されたため，衝突回避ルールを規定する行動選択制限を安全性と効率性に応じて切り替えることで問題の解決を図った．
続いて，平成25年度には『衝突パターンの予測と衝突原因の把握』のための研究を実施した．当初の計画では，衝突パターンを船舶の位置関係によって定義することを予定していたが，アセスメントツールとしての利用の難しさが指摘されたため，安全性を操船者の感覚に基づくモデルで表現し，航法が規定する衝突状況と組み合わせることで，衝突パターンを予測し，衝突原因を検討しやすいシステムを構築した．
そして最終年度には，MARLSをアセスメントツールとして使用することを念頭に，現実的な海域状況に対応可能な形式にシステムを修正した．具体的には，安全性モデルに基づく衝突回避ルールを見直し，海域設定の簡便化などを行った．その結果，航法を遵守した航路ばかりを獲得せず，安全性と効率性の両方を考慮し，あえて航法を無視した航路が獲得されることを確認した．さらには，予測による衝突回避の解除の有効性を検証するためにMARLSを利用できることなども確認した．
以上により，MARLSは現実的な問題にも対応可能であり，アセスメントツールとしての価値を十分に有するという結論に至った．
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