| 研究課題/領域番号 |
21K04506
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 |
齊藤 詠子 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 (40794649)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 着桟操船支援システム / 支援方法 / 操縦運動数学モデル / 変針・減速方法 / 音声ガイダンス / 支援方法の評価 / NASA-TLX / 負担軽減 / 精神的負担 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
港内に到着した船舶を桟橋に接岸させる着桟操船では経験の浅い操船者の負担が大きい。研究代表者は操縦運動モデルによるシミュレーションから変針・減速方法を音声で提供する支援システムを提案したが、支援システムの動作中、シミュレーションによる推定値と実際の値の差が大きいとき計画に沿った誘導が難しい。そこで、シミュレーションによる推定値と実際の値との差分を求め、一時的に差分だけ計画を変更する変針・減速方法を音声で提供することで正確な誘導が可能な支援方法を構築する。この支援方法で経験の浅い操船者が負担を軽減できたか評価するため、操船シミュレータでの実験を行い、精神的負担を表す指標と質問紙を用いて評価する。
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| 研究実績の概要 |
まず、着桟操船支援方法の調査として、着桟操船支援方法・自動着桟方法に関する既往研究を調査し、支援システムの動作中、計画に沿って船舶を正確に誘導するための方法を整理した。具体的には、操縦運動数学モデルによる船舶の操縦運動シミュレーションを用いて、変針・減速を計画し音声で提供する方法を整理した。また、シミュレーションを用いて計画された推定値と実際の値との差分を求め、一時的に差分だけ計画を変更することで最初の計画を満足する変針・減速方法を再度計画する方法は、この発想の基本となるアルゴリズムが自動着桟操船において活用されていることを確認しており、学術的に妥当かつ現実的に実行可能な方法であることを既往研究から確認することができた。
また、評価方法の検討として、精神的負担を表す指標として用いられるNASA-TLX（NASA Task Load Index）の内容を調査し、NASA-TLXで評価できることと評価の限界を確認した。NASA-TLXによる主観的評価では、多くの被験者が負担を感じた尺度を含め、点数で負担の度合いを評価できる。ただし、具体的に、支援システムのどのような指示が負担の軽減に寄与したのか、また、最も大きな負担を感じた尺度ではどのような支援が負担の増加に寄与したのか等の詳細な評価は難しいことが分かった。支援システムが提供する音声ガイダンスを示し、被験者に対して着桟操船の実行に役立った指示内容を選択できる質問をアンケートに追加することで、負担の軽減に寄与した指示内容を明らかにできる可能性があることを確認した。確認した内容をもとに、本研究で構築する予定の着桟操船支援システムが提供する音声ガイダンスを示し、被験者に対して着桟操船の実行に役立った指示内容を選択できる質問を新たにアンケートとして作成した。
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