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

北冰洋航线最优航线搜索系统研究

• 批准号: 21K04513
• 负责人: 山口 一
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: National Institute of Polar Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04513/
• 关键词: 北極海; 北極航路; 最適化手法; 最適航路; 北極海航路; 最適航路探索; AISデータ; 最適経路探索; 氷海航行; Webアプリケーション; データサイエンス

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。

The selection of sea lanes for maritime navigation in the north of the sea, the selection of safety routes for navigators, the selection of environmental equipment, the presumption of ship performance, the selection of the most efficient speed of ships, the exploration of route exploration methods, the proposal of air routes in the north of the sea, the proposal of air routes in the sea and the sea, the proposed route is suitable for the use of air routes. High-speed and high-speed air route exploration, high-speed air route exploration, It is possible to make use of the possibility that it is possible to conduct environmental protection on board, ship, WEB, ship, operator, air route, air route and air route. The following projects will be implemented and the results will be awarded in 2022. Analysis of ship navigation equipment: in 2018 and 2020, the automatic ship Identification equipment (AIS), the North Sea Navigation Administration (NSR), the North Sea Navigation Administration (NSR) and the North Sea Navigation Administration (NSR), the North Sea Navigation Administration (NSR), the North Sea Navigation Administration (BNSA), the North Sea Navigation Administration (BSNA), the North Sea Navigation Administration (BNSA), the North Sea Navigation Administration (BNSA), the North Sea Navigation Authority (BNSA), and so on. In the north polar sea, the navigation of ships, the berthing of ships, the low reliability of ships, the exclusion of ships, the speed of ships, the improvement of ships, the navigation of ships in the sea, the navigation of ships, the low reliability of ships, the exclusion of vessels, and the speed of ships. The height of the speed estimation of the ship: Ice Index refers to the resistance theory in the theory of resistance, the presumptive formula, the presumptive formula, and the presumptive formula. To explore the high level of financial information management: make sure that it is necessary to improve the distribution system, and to calculate a large amount of time in order to reduce the cost of production. The improved calculation method is 4 times higher than the average speed, and the maximum is 7 times higher than that of the previous method. This is the first time to start a new operation. This is the first time that you have started a new web operation. This policy is open to the public after it is made public that it is not suitable for operation and improvement.

项目成果

北極海の海氷減少と将来の航行可能性

北极海冰减少和未来的适航性

• 发表时间: 2022
• 作者: 杉村 剛;矢吹 裕伯;山口 一;山口一
• 通讯作者: 山口一

北極海最適航路探索Webアプリケーションの開発とWebGLを用いた計算の高速化

开发一个网络应用程序，用于搜索北冰洋最佳路线并使用 WebGL 加速计算

• 发表时间: 2022
• 作者: 杉村 剛;矢吹 裕伯;山口 一
• 通讯作者: 山口 一

Development and verification of an Arctic sea route search system

北极航道搜索系统的开发与验证

• 发表时间: 2022
• 作者: Takeshi Sugimura;Takeshi Terui;Hironori Yabuki and Hajime Yamaguchi
• 通讯作者: Hironori Yabuki and Hajime Yamaguchi

Arctic Sea Route Search System

北冰洋航线搜索系统

Development and implementation of an Arctic sea route search system

北极航线搜索系统的开发与实施

• 发表时间: 2021
• 期刊: Proc. ASME 2021 40th Intern. Conf. Ocean, Offshore and Arctic Eng. (OMAE2021)
• 作者: Takeshi Sugimura;Hajime Yamaguchi and Hironori Yabuki
• 通讯作者: Hajime Yamaguchi and Hironori Yabuki