| 研究課題/領域番号 |
21K04504
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| 研究機関 | 広島商船高等専門学校 |
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研究代表者 |
岩切 敬晃 広島商船高等専門学校, その他部局等, 講師 (10880776)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| キーワード | 船舶工学 / 自動制御 / シミュレータ |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，航海士が離着桟操船を行う時に，操船ミスまたは機器の故障による岸壁衝突事故を回避・軽減するために，警報や操船支援情報を提供するシステムの研究開発を試みている．システム開発の為に計画した研究項目に対して以下の内容を実施した．
①船体運動予測モデルの研究開発について計画された「A.操縦運動モデルの構築」は，昨年度中に練習船広島丸を対象船舶としてMMGモデルを元にして構築している．構築されて操縦運動モデルは，練習船広島丸の実際の離着岸操船データを元にして制度の向上を図っていたが、昨年からデータサーバに不調があり学習データを取得できない状況にある．修理を行ってデータの収集を再開し，「B.機械学習による予測精度向上」を行う．
②岸壁衝突リスク判断システムの研究開発について計画された「A.操船方法」はベテラン航海士の緊急操船パターンを調査した結果，一定の基本操船概念(ボーダーライン)を確認できた．また操船概念における限界に接近または超越した場合の緊急操船のパターンも確認できた．確認された緊急操船パターンを想定した「B.衝突予測システム」の構築を行っている．
③開発したシステム評価について「A.操船シミュレータ」はヘッドマウントディスプレイを用いたVR操船シミュレータの構築を引き続き行っている．海域と船舶の構築は完了しているため①の「B.機械学習による予測精度向上」が完了したMMGモデルの実装を行うことで「B.評価実験」に進む．「B.評価実験」において実際の操船者による検証を行う予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
新型コロナウィルスの影響も明け，校務(学生指導・進路指導)の負担が拡大しているためエフォートの比率が減少している．連携研究者との打合せおよび水先案内人への直接の調査が進展したことで避険線の構築と緊急操船方法がまとまった．
また練習船のデータサーバが不調であるため，学習データの構築が捗らず，モデルの構築に後れを生じている。
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| 今後の研究の推進方策 |
①船体運動予測モデルの研究開発について「A.操縦運動モデルの構築」は練習船広島丸の基本モデルは完了しているが、「B.機械学習による予測精度向上」は離着岸操船データ収集が困難となっている．対象船舶の変更を視野に入れ，速やかに機械学習手法による船体運動予測モデルの外乱影響等による誤差を修正するアルゴリズムの検証を行う．
②岸壁衝突リスク判断システムの研究開発について計画された「A.操船方法」は基準操船の策定が完了したことに伴い、操船限界や安全マージンの設定を行った，計画された「B.衝突予測システム」の開発は完了しているため，①のモデルが完成次第，評価実験に移行する．
③開発したシステム評価について「A.操船シミュレータ」は既に実験想定海域の構築と実験対象船舶の外観の構築を完了していることから，被験者の選定を行い「B.評価実験」を行う．
また昨年度は校務の増加により想定通りに進捗しなかった研究発表等も並行して進めていく．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本研究は3か年計画であり，当初の計画から遅延はあるが，推進方策に基づいて引き続き継続してシステムの開発を行う．
①研究の遅延に伴い昨年度に購入予定であった，機械学習用の計算機の購入を行う予定である．
②岸壁衝突リスク判断システムの研究開発のため連携研究者との打合せを継続して行うため，旅費として使用する予定である．
③開発したシステム評価を行うためのVR操船シミュレータによる評価実験を行うために使用する予定である．
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