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深層強化学習を適用した操船判断アルゴリズムの開発に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18H01642
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分24020:船舶海洋工学関連
研究機関九州大学

研究代表者

古川 芳孝  九州大学, 工学研究院, 教授 (90253492)

研究分担者 石橋 篤  東京海洋大学, 学術研究院, 講師 (00242321)
茨木 洋  九州大学, 工学研究院, 助教 (20274508)
木村 元  九州大学, 工学研究院, 教授 (40302963)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2019年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
キーワード自律運航船舶 / 海上安全 / 深層強化学習 / 操船判断 / 衝突回避 / 自動運航船
研究成果の概要

自律航行船舶の実現を目的として,機械学習の一つである深層強化学習を導入することにより,人間に代わって気象・海象条件や自船周囲の航行船舶等に関する情報を適切に評価し,自船が置かれた状況に応じた自律的かつ安全な航行を可能とする操船判断アルゴリズムの開発を行った。また,模型試験に基づいて操船判断アルゴリズムの有効性を検証するために,模型船の位置や回頭角等の情報に基づいて操縦運動を制御可能な模型船運動制御システムを開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発した操船判断アルゴリズムの研究をさらに進めて自律航行船舶を実現することができれば,海難事故の発生原因のかなりの割合を占めている操船者の誤判断や不適切な操船等の人的要因による海難事故の防止に寄与することが期待される。また,自船の周囲の複雑な環境条件を適切に評価して航路を設定し,さらに自船の周囲を航行する複数の船舶と協調して航行することが可能となれば,安全かつ効率的な海上貨物輸送システムの構築に繋がる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 再帰型ニューラルネットワークを用いた操縦運動推定モデル構築に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      江田篤史,古舘赳人,古川芳孝,茨木 洋
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 30 ページ: 609-612

    • NAID

      40022395894

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Automatic Track Keeping to Realize the Realistic Operation of a Ship2019

    • 著者名/発表者名
      Bora Choe, Yoshitaka Furukawa
    • 雑誌名

      International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems

      巻: 10 号: 3 ページ: 172-182

    • DOI

      10.5391/ijfis.2019.19.3.172

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 再帰型ニューラルネットワークを用いた操縦運動推定モデル構築に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      江田篤史
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Development of Track Keeping Algorithm using Fuzzy Inference2018

    • 著者名/発表者名
      Bora Choe, Yoshitaka Furukawa
    • 学会等名
      The Twenty-eigth (2018) International Ocean and Polar Engineering Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development Fuzzy Inference Track Keeping Algorithm using Realistic Operational Scenarios2018

    • 著者名/発表者名
      Bora Choe, Yoshitaka Furukawa
    • 学会等名
      World Maritime Technology Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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