A study of optimum route search system for the Arctic sea routes

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北極域の氷海域航行において航行者が安全で効率的な航路を選定できるようにするために、環境データ整備、船舶性能推定と併せて、最適な船速を選択できる航路探索手法を考案するなどして、より現実的な航路を提案する総合的な航路予測システムの実用化を目指す。さらに、高効率な航路探索アルゴリズムの新規開発にも着手する。 また、オフラインでもWEBブラウザから利用可能な可視化アプリケーションを開発することで、ネットワーク環境の整わない船上においても航行者が環境データや航路を表示しながら比較・検討できる環境を整える。この目的のため、2022年度は以下の項目を実施し、成果を得た。船舶航行データ解析：2018年から2020年の船舶自動識別装置(AIS)の船舶航行データ、およびロシア北極海航路管理局（NSR）発表の実績データから、船舶やIce Classと航跡データを対応付けし、北極海航路航行実績データベースの作成を行った。このデータベースを基にして、北極の海氷域を航行する船舶のうち、停泊している船舶や信頼性の低いデータを排除することで、船速アルゴリズムの改良に適したデータのみを抽出した。船速推定アルゴリズムの高度化：Ice Indexを指標とした経験式と氷中抵抗理論に基づいた推定式を上記データベースと照合することにより、推定式と実際の状況が乖離してしまう状況の調査を行った。探索アルゴリズムの高度化：アルゴリズムを改良することにより、計算に要する時間を大幅に短くすることができた。改良した計算アルゴリズムの計算速度は、従来の方法と比較しても平均で4倍、最大で7倍ほどの高速化を実現できた。アプリケーションの開発：新たに開発したアルゴリズムをwebアプリケーションに実装して動作検証を行った。本システムは、操作性を改良し、不具合を取り除いた後に公開する予定である。