| 研究課題/領域番号 |
20K14968
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分24020:船舶海洋工学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所 |
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研究代表者 |
佐藤 圭二 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 (90734244)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 避航操船 / 多目的最適化 / CORLEGs / OZT / ロバスト性 / 自動運航船 / 遺伝的アルゴリズム / ソフトコンピューティング / ロバスト最適化 / シミュレーション |
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| 研究開始時の研究の概要 |
避航アルゴリズムのパラメータ解空間は膨大であり、アルゴリズムの評価も「目的地点までの距離を短くしたい」と「互いに安全な距離を保持したい」はトレードオフの関係にある。しかし、多くの避航操船アルゴリズムのパラメータは経験的な値を設定するにとどまっている。
そこで、本研究では、パラメータを経済・利便性、衝突のリスクといった複数の目的的関数のトレードオフが存在する環境下で、多数の解の候補を獲得できる進化型多目的最適化手法を適用することで、安定した避航操船を可能とするアルゴリズムパラメータ設計を行い、多様な自律船が混在する輻輳海域に適用しても避航操船が可能となるロバストな自動避航アルゴリズムの研究を行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、避航アルゴリズムのパラメータを経済・利便性、衝突のリスクといった複数の目的的関数のトレードオフが存在する環境下で、 多数の解の候補を獲得できる進化型多目的最適化手法を適用することで、適切なパラメータ設計を行うものである。
多目的最適化手法としてNSGA-IIを用いて避航アルゴリズムの解探索をおこなう手法を考案し、得られたパラメータをもとに操船リスクシミュレータを用いて海技者と自動避航アルゴリズムとの操船の比較を行うことにより、パラメータの妥当性を海技者の目を通して検証を実施した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
多くの研究は避航操船アルゴリズムのパラメータは経験的な値を設定するにとどまっている。しかし、避航アルゴリズムのパラメータの解空間は膨大であり、かつアルゴリズムの評価も「目的地点までの距離を短くしたい（経済性・利便性）」と「互いに安全な距離を保持したい（リスク）」はトレードオフの関係にあるため、適切なパラメータ探索手法が求められており、本研究はその解決に資する。
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