JP2001319300A - 航行水域管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】埋立効率を何ら低下させることなく、座礁を未
然に防止する。 【構成】本発明に係る航行水域管理システム１は、作業
船２、測量船４にそれぞれ搭載された作業船側コンピュ
ータ３、測量船側コンピュータ５と、作業船２及び測量
船４から離間設置される管理側コンピュータ６とから概
ね構成してあり、作業船側コンピュータ３や測量船側コ
ンピュータ５にはＧＰＳ測量装置７を接続してある。測
量船側コンピュータ５には、測量船４下方の水深を計測
する超音波測深機１０を接続してある。一方、管理側コ
ンピュータ６は、測量船側コンピュータ５から受信した
水深データ及びＧＰＳ測量データに基づいて水深マップ
を作成してデータ送信し、かかる水深マップを作業船側
コンピュータ３や測量船側コンピュータ５にて自船位置
とともに画像表示するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、海上において大規
模な埋立工事を行う際に使用される航行水域管理システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】海上埋立工事では、埋立用土砂を土運船
で埋立工区まで運搬し、しかる後に該埋立用土砂を海中
に投入するという作業が繰り返し行われるが、かかる状
況においては、埋立作業の進捗に応じて埋立工区内の水
深が徐々に浅くなる。

【０００３】したがって、水深が浅くなった水域には進
入しないようにする必要があるが、従来は、水深が浅い
ことを示す旗やブイを埋立作業の進捗に合わせて適宜設
置し、作業船側においてかかる旗やブイを避けて航行す
ることにより、座礁を防止して航行の安全を図ってい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、土運船や測量
船といった作業船が多数行き来する大規模な埋立工区内
では、互いの衝突はもちろん、このような座礁に対して
も十分な配慮がますます要求されることとなる。

【０００５】しかしながら、上述したような旗やブイの
設置による方法だと、埋立工区が広大で多数の作業船が
行き交う状況では、埋立作業の進捗に到底追随すること
ができず、作業船の安全を確保するためには埋立作業の
効率を犠牲にせざるを得ないという問題を生じていた。

【０００６】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、多数の作業船が埋立工区内で航行している状
況であっても、埋立効率を何ら低下させることなく、衝
突や座礁を未然に防止可能な航行水域管理システムを提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る航行水域管理システムは請求項１に記
載したように、測量船に搭載され該測量船の位置を計測
するＧＰＳ測量装置及び該測量船下方の水深を計測する
超音波測深機が接続された測量船側コンピュータと、作
業船に搭載され該作業船の位置を計測するＧＰＳ測量装
置が接続された作業船側コンピュータと、前記測量船及
び前記作業船と離間して設置される管理側コンピュータ
とを備えるとともに、該管理側コンピュータと前記測量
船側コンピュータ及び前記作業船側コンピュータとを相
互にデータ通信可能に構成してなり、前記管理側コンピ
ュータは、前記測量船側コンピュータから水深データ及
びＧＰＳ測量データを受信して該水深データ及びＧＰＳ
測量データに基づいて水深マップを作成するようになっ
ているとともに、前記作業船側コンピュータは、前記水
深マップを管理側データとして前記管理側コンピュータ
から受信するととともに受信された水深マップを自船位
置とともに画像表示するようになっているものである。

【０００８】また、本発明に係る航行水域管理システム
は、所定水深より浅い水域を進入禁止水域として管理側
コンピュータで評価するとともに評価された進入禁止水
域を前記管理側データの一部として前記水深マップとと
もにデータ送信し、該進入禁止水域が前記水深マップに
重ねて画像表示されるように前記作業船側コンピュータ
を構成したものである。

【０００９】また、本発明に係る航行水域管理システム
は、前記測量船側コンピュータ及び前記作業船側コンピ
ュータにパケット通信専用端末を接続するとともに、該
パケット通信専用端末を介して前記管理側コンピュータ
とのデータ通信を行うように構成したものである。

【００１０】本発明に係る航行水域管理システムにおい
ては、超音波測深機を用いた水深計測を測量船で行い、
測量結果である水深データをＧＰＳ測量データとともに
管理側コンピュータに送信する。

【００１１】次に、管理側コンピュータは、測量船側コ
ンピュータから受信した水深データ及びＧＰＳ測量デー
タを適宜保存するとともにこれらのデータに基づいて水
深マップを作成する。水深マップは、いわゆる等深線図
として表現することができる。

【００１２】次に、作成された水深マップを管理側デー
タとして管理側コンピュータから作業船側コンピュータ
にデータ送信し、作業船側コンピュータでは、かかる水
深マップを自船位置とともに画像表示する。

【００１３】このようにすると、作業船側では、現在位
置と周辺の水深との関係が一目瞭然となり、どの方向に
進入すべきかあるいは進入すべきでないかを瞬時に判断
することが可能となる。また、管理側では、埋立土砂の
投入による水深の変化を一元的に集中管理することが可
能となる。

【００１４】各コンピュータをどのように構成するかは
任意であり、測量船側コンピュータや作業船側コンピュ
ータは例えばノートパソコンで、管理側コンピュータは
ＬＡＮを介して相互接続されたパソコン群でそれぞれ構
成することが可能である。

【００１５】ＧＰＳ測量装置の測位方式は任意である
が、精度とリアルタイム性の面では、単独測位方式より
も相対測位方式であるＤＧＰＳ方式を採用するのが望ま
しいし、さらなる精度向上という意味では、干渉測位方
式の一種であるＲＴＫ―ＧＰＳ（リアルタイムキネマテ
ィックＧＰＳ）方式の採用が望ましい。

【００１６】なお、ＤＰＧＳ方式やＲＴＫ―ＧＰＳ方式
を採用する場合には、ＧＰＳ測量装置のほかに、座標位
置が既知の固定局が別途必要となるとともに、該固定局
からの補正データを受信するための無線機を測量船や作
業船に搭載しておく必要があることは言うまでもない。
これらの測位方式の場合には、固定局からの補正データ
を移動局である測量船や作業船の無線機で受信し、これ
を測量船や作業船のＧＰＳ測量装置で受信されたＧＰＳ
信号と組み合わせることによって各船の位置を演算処理
し、ＧＰＳ測量データとして出力することとなる。

【００１７】水深マップと自船位置とを重ね合わせる態
様は任意であり、管理側コンピュータでは水深マップの
作成のみを行い、かかる水深マップに自船位置を重ね合
わせる処理については作業船ごとに個別に行う方法や、
作業船の位置の水深マップへの重ね合わせも管理側コン
ピュータで行い、作業船では自船位置の特定だけを行う
方法が考えられる。

【００１８】ここで、水深マップと自船位置との関係か
ら自船の進路を各作業船ごとに判断することはもちろん
可能であるが、所定水深より浅い水域を進入禁止水域と
して管理側コンピュータで評価するとともに評価された
進入禁止水域を前記管理側データの一部として前記水深
マップとともにデータ送信し、該進入禁止水域が前記水
深マップに重ねて画像表示されるように前記作業船側コ
ンピュータを構成した場合、進入の可否に関する判断が
作業船側でばらつく余地がなくなり、座礁の危険を管理
側にて一元かつ集中的に防止することが可能となる。

【００１９】進入禁止水域をどのように画像表示するか
は任意であり、例えば閉曲線の内側領域として表現した
り、色分け表示された領域として表現したりすることが
考えられる。

【００２０】なお、本発明でいう作業船は当然ながら測
量船をも含む概念であり、測量船に搭載された測量船側
コンピュータが作業船側コンピュータを兼ねる場合も考
えられる。かかる場合には、測量船も上述した作業船と
同様、管理側コンピュータからの水深マップや進入禁止
水域を測量船側コンピュータにて受信するとともにかか
る水深マップ等が測量船側コンピュータに画像表示され
ることとなる。その反面、測量船は、そもそも自ら搭載
している超音波測深機を用いて自主的に座礁回避するこ
とが可能であり、測量船側コンピュータが必ずしも作業
船側コンピュータを兼ねる必要はない、言い換えれば、
すべての種類の作業船に作業船側コンピュータを必ず備
えておく必要はない。

【００２１】管理側コンピュータと測量船側コンピュー
タ及び作業船側コンピュータとを相互にデータ通信する
ための構成については任意であるが、例えば前記測量船
側コンピュータ及び前記作業船側コンピュータにパケッ
ト通信専用端末を接続するとともに、該パケット通信専
用端末を介して前記管理側コンピュータとのデータ通信
を行うように構成することが考えられる。

【００２２】かかる構成においては、ＮＴＴ移動通信網
株式会社が提供する通信サービスネットワークであるＤ
ｏＰａ網（「ＤｏＰａ」は登録商標）を利用することが
できる。

【００２３】なお、かかる構成においては、パケット通
信専用端末から無線送信されてきたパケットデータを受
信するパケット通信ネットワークが管理側コンピュータ
との間に介在する必要があるが、パケット通信ネットワ
ークと管理側コンピュータとの間については、専用線や
ＩＳＤＮを用いたＬＡＮで接続してもよいし、所定のプ
ロバイダを介したインターネット経由で接続してもよ
い。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る航行水域管理
システムの実施の形態について、添付図面を参照して説
明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等につい
ては同一の符号を付してその説明を省略する。

【００２５】図１は、本実施形態に係る航行水域管理シ
ステムを示した全体図、図２は該システムを用いて海上
埋立造成を行っている様子を示した作業領域全体の斜視
図である。

【００２６】これらの図でわかるように、本実施形態に
係る航行水域管理システム１は、土運船等の作業船２に
搭載された作業船側コンピュータ３と、測量船４に搭載
された測量船側コンピュータ５と、作業船２及び測量船
４から離間した管理センター２１内に設置される管理側
コンピュータ６とから概ね構成してある。

【００２７】作業船側コンピュータ３や測量船側コンピ
ュータ５は、図１に示すようにノートパソコンやモバイ
ルパソコンで構成することが可能であり、必要であれば
プリンタ等の周辺機器を適宜接続すればよい。

【００２８】ここで、作業船側コンピュータ３や測量船
側コンピュータ５には、干渉測位方式の一種であるＲＴ
Ｋ―ＧＰＳ（リアルタイムキネマティックＧＰＳ）方式
で作動するＧＰＳ測量装置７を接続してあり、ＧＰＳア
ンテナ９で受信されたＧＰＳ信号と固定局２２から送信
され図示しない無線機で受信されたＲＴＫ補正データと
を用いて作業船２や測量船４の位置を高精度に計測でき
るようになっている。固定局としては、例えば航行安全
センタが設置したものを利用すればよい。

【００２９】なお、作業船２や測量船４の方位を計測す
る必要があるのであれば、電子磁気コンパスを設置した
り、あるいは第２のＧＰＳ測量装置を該装置に接続され
たＧＰＳアンテナが上述のＧＰＳアンテナ９とは別の位
置に立設されるように別途設置するようにすればよい。
かかる構成によれば、電子磁気コンパスの計測結果から
直接的に、あるいは相異なる二点で計測されたＧＰＳ測
量データを用いて間接的に作業船２や測量船４の方位を
求めることができる。

【００３０】また、作業船２や測量船４の位置をＧＰＳ
計測するにあたって船体の動揺を考慮した高精度な計測
を行いたい場合には、動揺センサを作業船２や測量船４
に別途搭載し、該動揺センサによって船体の動揺をピッ
チング（前後の動揺）、ローリング（左右の動揺）及び
ヒービング（上下動）の３成分で計測し、かかる計測結
果を用いてＧＰＳ測量データを補正するようにすればよ
い。

【００３１】測量船側コンピュータ５には、測量船４下
方の水深を計測する超音波測深機１０を接続してあり、
計測した水深データを測量船側コンピュータ５に出力す
るようになっている。かかる超音波測深機１０は、例え
ばナローマルチビーム測深ソナーと呼ばれるものを使用
することができる。

【００３２】これら作業船側コンピュータ３及び測量船
側コンピュータ５にはパケット通信専用端末８を接続し
てあり、ＧＰＳ測量装置７で得られたＧＰＳ測量データ
や超音波測深機１０で計測された水深データをパケット
通信専用端末８からデータ送信するようになっている。

【００３３】パケット通信専用端末８は、例えばＮＴＴ
移動通信網株式会社から市販されているＤｏＰａ対応端
末（「ＤｏＰａ」は登録商標）を用いることが可能であ
る。なお、その場合、後述するパケット通信ネットワー
クは、やはりＮＴＴ移動通信網株式会社が提供する通信
サービスネットワークであるＤｏＰａ網となる。

【００３４】一方、管理側コンピュータ６は、測量船側
コンピュータ５からのＧＰＳ測量データ及び水深データ
並びに作業船側コンピュータ３からのＧＰＳ測量データ
を、パケット通信専用端末８及びパケット通信ネットワ
ーク１１を介してデータ受信し、該ＧＰＳ測量データ及
び水深データに基づいて作成された情報を管理側データ
として測量船側コンピュータ５や作業船側コンピュータ
３に送信するようになっており、かかる構成により、管
理側コンピュータ６と作業船側コンピュータ３及び測量
船側コンピュータ５は、相互にデータ通信可能な状態と
なる。

【００３５】具体的には、パケット通信専用端末８から
データ送信されたＧＰＳ測量データや水深データは、パ
ケット通信ネットワーク１１の一部を構成する基地局１
２でそれぞれ受信された後、ルータ１３、ルータ１４及
びこれらのルータ１３、１４をＬＡＮ接続する通信回線
１５を介して管理側ネットワーク１６へと送信され、次
いで、該管理側ネットワークの一部を構成する管理側コ
ンピュータ６にて受信されるとともに、受信されたＧＰ
Ｓ測量データ及び水深データは、該管理側コンピュータ
で処理される。

【００３６】かかる管理側コンピュータ６は、図１に示
すように例えばデスクトップパソコンで構成することが
可能であり、必要であればプリンタ等の周辺機器を適宜
接続すればよい。なお、管理側ネットワーク１６内に図
示しないデータベースサーバを設けておき、該データベ
ースサーバにＧＰＳ測量データや水深データを適宜記憶
させておくことができることや、管理側ネットワーク１
６が設けられる管理センター２１の設置場所について
は、埋立範囲２３の沿岸付近に設けてもよいし、遠隔地
であってもかまわないことは言うまでもない。

【００３７】一方、管理側コンピュータ６は、ＧＰＳ測
量データ及び水深データに基づいて作成処理された管理
側データを、上述した経路とは逆の経路でパケット通信
ネットワーク１１の基地局１２から作業船２や測量船４
に送信する。そして、作業船側コンピュータ３や測量船
側コンピュータ５は、パケット通信専用端末８を介して
かかる管理側データを受信するとともに、受信した管理
側データを作業船側コンピュータ３や測量船側コンピュ
ータ５の液晶ディスプレイに表示する。

【００３８】ここで、管理側コンピュータ６は、測量船
側コンピュータ５から受信した水深データ及びＧＰＳ測
量データに基づいて水深マップを作成しこれを管理側デ
ータとして適宜保存するとともに、作業船側コンピュー
タ３や測量船側コンピュータ５は、かかる管理側データ
を管理側コンピュータ６から受信して該データに含まれ
る水深マップを自船位置とともに画像表示するようにな
っている。

【００３９】本実施形態に係る航行水域管理システム１
においては、まず、超音波測深機１０を用いた水深計測
を測量船４で行い、測量結果である水深データをＧＰＳ
測量データとともに管理側コンピュータ６に送信する。

【００４０】次に、管理側コンピュータ６は、測量船側
コンピュータ５から受信した水深データ及びＧＰＳ測量
データに基づいて水深マップを作成する。受信された水
深データ及びＧＰＳ測量データ並びにそれらから作成さ
れた水深マップについては、管理側ネットワーク１６に
設置されたデータベースサーバーに随時保存するように
すればよい。

【００４１】次に、作成された水深マップを管理側デー
タとして管理側コンピュータ６から作業船側コンピュー
タ３及び測量船側コンピュータ５にデータ送信する。

【００４２】次に、作業船側コンピュータ３及び測量船
側コンピュータ５では、かかる水深マップを自船位置と
ともにそれらの液晶ディスプレイに画像表示する。液晶
ディスプレイに水深マップを画像表示するにあたって
は、いわゆる等深線図や海底鳥瞰図として表示すること
ができるし、深さに応じて適宜色分けすることも可能で
ある。

【００４３】図３は、これら水深マップ及び自船位置が
作業船側コンピュータ３や測量船側コンピュータ５の液
晶ディスプレイに画像表示された様子を示したものであ
る。なお、同図では、自船位置のみならず、多船位置に
ついても自船との相対位置関係がわかるように併せて画
像表示してあるとともに、等深線には深度を付記してあ
る。

【００４４】このようにすると、作業船２や測量船４の
側では、液晶ディスプレイを見るだけで現在位置と周辺
の水深との関係が一目で把握される。

【００４５】以上説明したように、本実施形態に係る航
行水域管理システム１によれば、測量船側コンピュータ
５から送信されてきた水深データ及びＧＰＳ測量データ
に基づいて水深マップを管理側コンピュータ６にて作成
するとともに、かかる水深マップを作業船側コンピュー
タ３や測量船側コンピュータ５に自船位置とともに画像
表示するようにしたので、作業船２や測量船４の側で
は、現在位置と周辺の水深との関係が一目瞭然となる。

【００４６】そのため、従来のように旗やブイを設置せ
ずとも、どの方向に進入すべきかあるいは進入すべきで
ないかを瞬時に判断することが可能となり、埋立効率を
低下させることなく航行安全性を確保することができ
る。また、管理側では、埋立土砂の投入による水深の変
化を一元的かつリアルタイムに集中管理することが可能
となる。

【００４７】また、本実施形態に係る航行水域管理シス
テム１によれば、各作業船２や測量船４の側において、
他の船舶との相対位置関係がわかるような形で作業船側
コンピュータ３や測量船側コンピュータ５の液晶ディス
プレイにリアルタイムに出力されるので、音声連絡のた
めの無線設備を搭載せずとも、他船と干渉しない適切な
運航経路に沿って自船を航行させたり、他の船舶との衝
突回避や作業干渉回避を行うことが可能となる。

【００４８】また、本実施形態に係る航行水域管理シス
テム１によれば、作業船側コンピュータ３及び測量船側
コンピュータ５にパケット通信専用端末８を接続すると
ともに、該パケット通信専用端末を介して管理側コンピ
ュータ６とのデータ通信を行うように構成したので、送
受信されたデータ量（バイト量）に応じて課金される通
信サービスを利用することが可能となり、通信サービス
料金に対する費用負担を軽減することが可能となる。

【００４９】本実施形態では、管理側コンピュータ６で
水深マップを作成し、これを作業船２や測量船４にデー
タ送信するようにしたが、水深マップの作成のみなら
ず、所定水深より浅い水域を進入禁止水域として管理側
コンピュータ６で評価するとともに評価された進入禁止
水域を管理側データの一部として水深マップとともにデ
ータ送信し、該進入禁止水域が水深マップに重ねて画像
表示されるように作業船側コンピュータ３や測量船側コ
ンピュータ５を構成するようにしてもよい。

【００５０】図４は、図３と同様の水深マップに重ね
て、管理側コンピュータ６で評価された進入禁止区域
を、ハッチング領域３１として作業船側コンピュータ３
や測量船側コンピュータ５の液晶ディスプレイに画像表
示した様子を示したものである。

【００５１】かかる構成によれば、進入の可否に関する
判断が作業船２や測量船４の側でばらつく余地がなくな
り、座礁の危険を管理側にて一元かつ集中的に防止する
ことが可能となる。

【００５２】なお、かかる構成において、進入禁止水域
３１内に進入した船を管理側コンピュータ６にて検出し
て該船に対する警告情報を作成するとともに該警告情報
を管理側データの一部としてデータ送信し、該警告情報
が画像表示されるように作業船側コンピュータ３や測量
船側コンピュータ５を構成することができる。かかる構
成によれば、座礁防止をさらに確実化することが可能と
なる。

【００５３】また、本実施形態では、測量船側コンピュ
ータ５を本発明の作業船側コンピュータをも兼ねるよう
に構成したが、場合によっては測量船側コンピュータ５
から本発明の作業船側コンピュータの機能を省略するよ
うにしてもよい。

【００５４】かかる構成においては、測量船４は、管理
側コンピュータ６からの水深マップや進入禁止水域ある
いは警告情報がデータ送信されないため、自ら搭載して
いる超音波測深機１０を用いて自主的に座礁回避するこ
とになる。

【００５５】また、本実施形態では特に言及しなかった
が、管理側ネットワーク１６にＷｅｂサーバーを設ける
とともに該Ｗｅｂサーバーに気海象情報、天気予報、連
絡用掲示板等の情報を格納しておくことにより、作業船
側コンピュータ３や測量船側コンピュータ５から上述の
情報を自由に閲覧することができる。

【００５６】また、管理側ネットワーク１６に設置され
たデータベースサーバーに工事進捗図、週間工程表、月
間工程表、出来形図、作業船情報一覧などの諸情報を格
納しておけば、これらの情報を管理側コンピュータ６か
ら自由に閲覧することが可能となる。

【００５７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る航行水
域管理システムによれば、作業船の側では、現在位置と
周辺の水深との関係が一目瞭然となる。そのため、従来
のように旗やブイを設置せずとも、どの方向に進入すべ
きかあるいは進入すべきでないかを瞬時に判断すること
が可能となり、埋立効率を低下させることなく航行安全
性を確保することができる。また、管理側では、埋立土
砂の投入による水深の変化を一元的かつリアルタイムに
集中管理することが可能となる。

【００５８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る航行水域管理システムの全体
図。

【図２】本実施形態に係る航行水域管理システムを用い
て海上埋立造成を行っている様子を示した作業領域全体
の斜視図。

【図３】作業船側コンピュータ３や測量船側コンピュー
タ５の各ディスプレイに水深マップを自船及び多船位置
とともに表示した様子を示した図。

【図４】さらに進入禁止水域を重ね合わせて表示した様
子を示した図。

【符号の説明】

１ 航行水域管理システム ２ 作業船 ３ 作業船側コンピュータ ４ 測量船 ５ 測量船側コンピュータ ６ 管理側コンピュータ ７ ＧＰＳ測量装置 ８ パケット通信専用端末 １０ 超音波測深機

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測量船に搭載され該測量船の位置を計測
   するＧＰＳ測量装置及び該測量船下方の水深を計測する
   超音波測深機が接続された測量船側コンピュータと、作
   業船に搭載され該作業船の位置を計測するＧＰＳ測量装
   置が接続された作業船側コンピュータと、前記測量船及
   び前記作業船と離間して設置される管理側コンピュータ
   とを備えるとともに、該管理側コンピュータと前記測量
   船側コンピュータ及び前記作業船側コンピュータとを相
   互にデータ通信可能に構成してなり、前記管理側コンピ
   ュータは、前記測量船側コンピュータから水深データ及
   びＧＰＳ測量データを受信して該水深データ及びＧＰＳ
   測量データに基づいて水深マップを作成するようになっ
   ているとともに、前記作業船側コンピュータは、前記水
   深マップを管理側データとして前記管理側コンピュータ
   から受信するととともに受信された水深マップを自船位
   置とともに画像表示するようになっていることを特徴と
   する航行水域管理システム。
2. 【請求項２】 所定水深より浅い水域を進入禁止水域と
   して管理側コンピュータで評価するとともに評価された
   進入禁止水域を前記管理側データの一部として前記水深
   マップとともにデータ送信し、該進入禁止水域が前記水
   深マップに重ねて画像表示されるように前記作業船側コ
   ンピュータを構成した請求項１記載の航行水域管理シス
   テム。
3. 【請求項３】 前記測量船側コンピュータ及び前記作業
   船側コンピュータにパケット通信専用端末を接続すると
   ともに、該パケット通信専用端末を介して前記管理側コ
   ンピュータとのデータ通信を行うように構成した請求項
   １記載の航行水域管理システム。