JP2017521783A - 方法 - Google Patents

Abstract

天候に制限される海洋作業を実行するのにかかる時間をシミュレーションする方法であって、海洋作業モデルを作成することと、前記モデルに１つ又は複数の変数を入力することと、前記１つ又は複数の変数に従って前記モデルを実行することと、前記モデルが前記作業の実行にかかる時間を決定することとを含む、方法。【選択図】図１

Description

本発明は、天候に制限される海洋作業の実施にかかる時間をモデル化する方法に関する。

天候に制限される海洋作業を実行するに先立って、海洋及び海底作業でのリスク管理における推奨プラクティスにより要求されるように、かつ、業界でのベストプラクティスに従うように技術的な評価を実行するためには、作業期間におけるその作業場所での気候の考え得る影響を評価する必要がある。

このような評価は、プロジェクトに対する商業的なリスクを考慮する場合にも有用である。

本発明によれば、天候に制限される海洋作業を実行するのにかかる時間をシミュレーションする方法であって、海洋作業モデルを作成することと、前記モデルに１つ又は複数の変数を入力することと、前記１つ又は複数の変数に従って前記モデルを実行することと、前記モデルが前記作業の実行にかかる時間を決定することとを含み、前記決定することが、
・実行予定の前記作業の工程の位置、及び前記工程の直前の工程を実行している船舶の位置、
・船舶パラメータデータ及び気象海象データを使用した異なる時点の船舶速度、
・気象ハインドキャスト数値モデルに基づき、予測が必要な時点で切り取られた、過去ベース気象予測データ、
・枠内で実行される予定の前記作業をシミュレーションする前に指定された幅内の気象海象条件を備えた時間枠、及びシミュレーションされる前記作業の直後のシミュレーションを継続することを更に含むこと、
・作業期間を最短にする開始時間の幅内で自動的に時間を選択するための潮に関するデータ、
・関連する要員の利用可能状況、
・現場で前記作業を中断するための前記船舶の能力、
・タスクが前記作業中に繰り返される予定の場合、前記作業における前記タスクの期間の変更が可能であること、
・１つ又は複数の気象海象パラメータ及び／又は船舶パラメータを使用して、他の気象海象及び／又は船舶パラメータの連続的な変化を可能にすること、
・作業中の前記船舶の動きを決定するために数学的な船舶モデルを使用すること、
・予測作業計画及び期間を提供するために、気象海象ハインドキャストと組み合わされた気象海象予測データ、並びに、
・装備又は船舶の故障の統計的確率、及び前記作業を実行するための前記船舶又は装備の利用可能状況の通知、
の１つ又は複数に関連する情報を処理することを含む、方法が提供される。

発明の本態様によって、洋上作業計画のためのコンピュータ計算ツールを提供できる。上記のようにプロジェクトの進捗とコストを計算することによって、作業に対する技術的評価を、人の介入を減らしつつより正確に行うことができる。

提案の方法は、作業のシミュレーションを複数回実行することが好ましい。

本発明の方法を示すフローチャートである。

気象海象（metocean）という用語が意味するのは、作業の特定の点における気象及び海洋の状況である。

発明を明確かつ完全に開示する為に、天候に制限される海洋作業の実行にかかる時間をモデル化する海洋作業モデルアルゴリズムのフローチャートを示す添付図面を、単に例として、ここで参照する。

以下の様々な工程を挙げる。

ステップＳ１：海洋作業の各工程を計画する
この段階では、海洋作業の各工程が設定される。例えば、海底基礎の設置作業では、下の表１に示すように設定することができる。
表１
工程ID 工程内容 場所 期間
１ 作業を行う乗組員への船舶研修 港 4時間
２ ROVスプレッドを船舶に準備する 港 12時間
３ 基礎をデッキに引き上げる 港 6時間
４ バラストをデッキに引き上げる 港 4時間
５ 基礎とバラストを固縛する 港 24時間
６ 測量士による現場の検証 洋上現場 30分
７ ROVを進水させる 洋上現場 10分
８ 基礎を海底に降ろす 洋上現場 15分
９ 基礎の位置を確認するための調査を行う 洋上現場 5分
１０ バラストを基礎の中に降ろす 洋上現場 15分
１１ 基礎の安定性を確認する調査を行う 洋上現場 5分
１２ ROVを回収する 洋上現場 10分
１３ ROVスプレッドを船舶から取り外す 港 12時間
１４ 船舶検査 港 6時間

このリストには以下のような追加情報が付加されてもよい。
・どの作業を並行して行うことができるか。
・天候遅延により中断することなく行う必要のある作業はどれか。
・作業間の天候遅延により中断することなく前の作業の直後に行う必要のある作業はどれか。
・一日のどの時刻に作業を始めるべきか。
・天候による作業中断が可能な場合、その作業の再開にかかる時間。
・どの乗組員が仕事の各フェーズを行う予定か。例えば、溶接担当員は、固縛に割り当てることができ、ドック担当員は、基礎の船舶への吊り上げに割り当てることができる、等。

場所については、上記表では単純な名前が付けられているが、通常はおそらくメートル単位の比較的高い精度で指定される。

ステップＳ２．海洋作業に適切な船舶を決定する
作業に適切な船舶を選定するにあたっては、通常、多数の要因が考慮される。船舶の能力、利用可能状況、コストは、当然、全て重要な要素である。多くの船舶を検討し、比較してもよい。その場合、解析プロセス全体は、数回実行してもよいし、船舶毎に一度だけ実行してもよい。

作業の為の航海用の適切な船舶を決定することに加えて、有人航空機（通常はヘリコプター）又は無人航空機（ＵＡＶ）等の、１機以上の航空機の選択が必要な場合もある。

ステップＳ３．作業場所、作業を行う港、作業経路を決定する
このステップでは、解析を行う予定の洋上作業の正確な１か所又は複数か所の位置が地理的に指定される。多くの地点が関係する作業（例えば、多数の洋上風力タービン群の保守）を解析する場合、これらの各点を指定する必要がある。以下の表２に例を示す。
表２
位置 経度（東経(度)） 緯度（北緯(度)）
位置１ 4.4500 52.5917
位置２ 4.4361 52.5866
位置３ 4.4583 52.5972
位置４ 4.4298 52.5911
位置５ 4.4235 52.5956
位置６ 4.4172 52.6001
位置７ 4.4109 52.6046
位置８ 4.3982 52.6136

次に、作業を行う１か所又は複数か所の港が決定される。利用可能状況、現場までの距離が近いこと、アクセスのしやすさ、港の機能が考慮される。多くの港を検討してもよく、船舶の選定（上記ステップＳ２）と同様に、各地点に対して異なる港を選択して、解析全体を複数回実行することができる。

港毎に、以下のようないくつかの異なるパラメータを決定してもよい。
・作業に関わる１隻又は複数隻の船舶が港にアクセスするために必要な潮位
・１隻又は複数隻の船舶が、安全に入港及び出港が可能な気象海象条件
・港の使用に関連する港湾使用料

航空機に関連して、迂回路や代替え経路を含む飛行経路と共に、飛行場又は着陸場所の位置、高さ、及び物流能力に関して同様の考慮が必要である。

ステップＳ４．海洋作業の工程に対する気象海象限界を決定する
この時点で、海洋作業の限界の為に、どのような気象海象限界が課される可能性があるかを理解することが重要である。例えば、ある風速では、吊り上げ作業のみが可能であるかもしれない。波高が高い場合や、波高と波の周期が組み合わさって望ましくない運動が生じる場合は、デッキ上での作業が困難又は危険になる可能性がある。

下記表３に例示するように、タスク毎に追加情報を加えることによって、先の表１の作業リストが拡張される。
表３
工程ID 工程内容 場所 期間 最大風速 最大流速
１ 作業を行う乗組員への船舶研修 港 4時間 − −
２ ROVスプレッドを船舶港に準備する 港 12時間 15m/秒 −
３ 基礎をデッキに引き上げる 港 6時間 12m/秒 −
４ バラストをデッキに引き上げる 港 4時間 15m/秒 −
５ 基礎とバラストを固縛する 港 24時間 − −
６ 測量士による現場の検証 洋上現場 30分 − −
７ ROVを進水させる 洋上現場 10分 12m/秒 0.5m/秒
８ 基礎を海底に降ろす 洋上現場 15分 10m/秒 0.5m/秒

ステップＳ５．船舶、速度、コスト等について気象海象限界を決定する
海洋作業において、船舶がどのように振る舞うかを指定するパラメータは数多くある。これらのパラメータは、船舶が移動可能な気象海象条件から、船舶の位置を現場に安定させることができる場合の船舶の移動可能な速度等まで広範囲に及ぶ。例えば、ジャッキアップバージについては、作業場所に移動可能な波高に関して、非常に制限される可能性があり、その脚上にジャッキアップが可能な波高に関しては、更に制限される可能性がある。しかし、ジャッキアップバージを一度現場に設置した後は、他の多くの船舶が海洋に留まることができないレベルの厳しい気象条件下でも留まることが可能である。

通常、波高は船舶が移動可能な速度を制限し、この情報は後の段階で移動を正確にモデル化するためにも重要である。

また、燃料消費率は船舶毎に異なり、船舶が何を行っているかに依って変化する。この情報は、船舶の操業コストを理解するために当然重要である。船舶チャーター費用の主要コストも、この時点で決定することができる。

ステップＳ６．場所の拠点気象海象ハインドキャストを取得する
解析には、作業を実行する場所の気象海象データを使用することが必要である。必要な過去の気象海象データの種類は、実行される作業に依存する。例えば、海岸から遠く離れた海洋の作業では、海流の影響は常に小さく作業に影響しないため、海流についての詳細な知識が必要なことはほとんどない。波高及び風速は必要とされることが多いが、用いられる精密な統計値、例えば有意な波高や最大波高、は作業によって変化する場合がある。波の周期もまた正確な解析の為に重要である場合がある。どのデータが重要かに関する判断は、作業を解析する担当者又はチームによって行われる。気象観測マストが作業現場の近くにある場合や、正確な衛星データが利用できる場合は、データそのものを観測データとしてもよい。あるいは、関係するパラメータの過去の挙動を決定するために他の地点の観測情報を用いた既存の数値モデルから、このデータを得ることも可能である。ＮＯＡＡ（米国海洋大気庁）によるWaveWatch III（登録商標）が、この種のモデル化の例である。

このステップの結果が、以下の表４のような過去データの表である。
表４
日時 作業場所の海面上 現場の海面上10m 現場の有意
10mの風速(m/秒) の風速(m/秒) の波高(m)
2001年1月1日00:00 12.32 15.11 2.0
2001年1月1日01:00 12.50 14.54 2.1
2001年1月1日02:00 12.80 14.96 2.3
2001年1月1日03:00 11.99 14.88 2.5

通常、このような気象海象データの表は少なくとも１０年に亘るだろう。しかし作業を解析するのに適切であればどんな長さでもよい。

ステップＳ７、Ｓ９、Ｓ１０
機能モデルアルゴリズムのオペレータは、作業を解析するにあたり、通常、適切な開始日の範囲を選定する。年間の時期は、作業期間に大きな影響を有する場合がある。アルゴリズムは、オペレータによって選択された日付の範囲で自動的に作業を再解析する。

ステップＳ８．１つの開始日について作業をシミュレーションする
これが、アルゴリズム全体の中心プロセスであり、データ解析の基礎を形成する。

作業は、計画されたように、時間ステップ毎にシミュレーションされる。時間ステップ毎に、実施可能な仕事が進められ、必要な船舶の移動が行われる。

このシミュレーションの終わりに、作業の期間及びコストを計算でき、作業内の個々のタスク又は個々のタスクグループの期間／コストも計算できる。他の種類の他の情報も利用可能である。例えば、各船舶が港内又は海洋でどれくらいの時間過ごすか、各船舶が作業を開始するための適切な条件を待つのにどれくらいの手待ち時間が発生するか、各船舶がどれくらいの賃貸期間になるか、等である。

ステップＳ１１．統計的解析を実行する
ステップＳ８で生成された情報を、標準的な統計手法を用いて操作して、作業の期間及びコストに関する平均値及び中央値等の概要の統計値を求める。作業の期間及びコストの分布も考慮し、下記表５のような表を作成することができる。
表５
パーセンタイル 作業期間 作業コスト
10 10.3日 £100,020
25 15.2日 £155,880
50 16.3日 £180,120
75 18.2日 £200,540
90 30.3日 £500,640

これらの統計値も、年間の異なる時期について作成することができ、その結果、下記表６のような表が得られる。
表６
パーセンタイル 作業期間
１月 ５月 １０月
10 10.3日 9.9日 10.1日
25 15.2日 11.3日 14.5日
50 16.3日 12.0日 15.0日
75 18.2日 13.5日 16.5日
90 30.3日 14.1日 38.3日

コンピュータ実装による本方法の有利な機能の１つは、船舶の移動がいつ発生するかを自動的に求めることである。従来の方法では、作業全体について、作業に関わる１隻又は複数隻の船舶の移動を、期間と位置の両方で指定する必要がある。（図１のＤ４のデータベースから得られる）実行予定の工程の地理的な位置、及びその工程の直前に関与する１隻又は複数隻の船舶の地理的な位置を利用することによって、作業の特定のポイントで移動の必要性が生じたかを自動的に判定する。

移動の経路は、港への又は港からの既知の安全な経路（図１のＤ４及びＤ５のデータベースより）から計算される。移動開始時刻は、通常、船舶が実行した最後のタスクの直後に設定され、船舶の限界の為に移動を完了できない場合は延期される。

従って、あるタスクを現場で実行することが計画され、船舶が現場に留まることができない程度に天候が悪化する場合、嵐が来る前に現場を離れ、かつ嵐が終わった後に現場に戻る移動が自動的に計画される。同様に、あるタスクを現場で実行することが計画され、現場の天候がタスクを実行できないほど不安定な場合、現場への移動は、タスクの実行が可能な程度に天候が安定した後に船舶が到着するように、自動的に計画される。

統計的解析は、作業を実行するための船舶又は装備の利用可能状況を通知するためだけに使用されるのではなく、装備又は船舶の作業中の故障確率を求めるためにも使用される。

燃料、水及びその他の消耗品の消費もまたモデル化される（容量と消費率がＤ２のデータベースに指定される）。船舶の補給品が所定のレベルより低くなった場合、補給のための適切な港への往復移動が自動的に計画される。更に、特定の工程で使用される部品の消費量（例えば、タービンやボルトの数）がモデル化され、それによって補給品が所定のレベルより少なくなった場合、補給のための適切な港への往復移動が自動的に計画される。

既存の方法は単純に、移動が発生する可能性があるかを考慮する。すなわち、タスクが計画された場合に、気象海象条件が許容範囲であるかを考慮する。既存の方法はどれも、嵐の結果として実施されるタスクを考慮しない。

他の有利な機能として、移動中及び作業場所の両方について各時点の船舶速度をモデル化することによって、船舶の速度が計算される。この機能は（Ｄ２のデータベースから）船舶のパラメータ及び（Ｄ３のデータベースから）気象海象データを使用する。気象海象データは経路に沿う複数の地点を含む必要がある可能性があるため、移動速度計算に使用される気象海象データ点は、各時点における船舶と気象海象データ地点との距離に基づいて、移動中に変化する可能性がある。船舶速度を変更するために使用される気象海象データは以下を含んでもよいが、これらに限定されない。
・波高
・波の周期
・潮流速度
・潮流方向
・海流
・風速
・風向き

また船舶には、最も近いアクセス可能な港又は基地に戻るまでに作業に関与できる最長時間等の航続時間限界があり、このデータもＤ２の船舶パラメータデータベースに含むことができる。

幾つかの現在の方法は、シミュレーションに先立って各移動時間を計算する必要があると共に、固定された気象海象限界を移動に適用する必要がある。特に移動のみのモデル化をねらった他の既知の方法はより正確であるが、作業の残りの部分のモデル化と統合されていない。

すでに上に述べたように、移動の経路は、港への又は港からの既知の安全な経路から計算される。

従って、直接的に指定され、統合されていない気象海象限界及び変動を有するのではなく、船舶の抗力の影響をモデル化して正確な速度データを提供することができる。船舶モデルはシミュレーションに統合されていてもよいし、主たるシミュレーションの外部にあってもよい。

船舶が他の船舶と船団を組んで航行する場合、船団中に留まる必要がある可能性が有る為、各船舶の移動時間限界は、最も控えめな限界に制限してもよい。各船舶の移動限界は、船舶の積荷に応じて更に控えめにしてもよい。例えば、船舶が取り扱いに注意が必要な装備を輸送し、より遅い速度で航行する必要がある場合、最大波高又は周期データの影響を小さくしてもよい。船舶パラメータは、船舶が移動可能な気象海象条件の限界を含む。要求された開始時間では移動が完了できない場合、移動の開始時間が調整される。

船舶パラメータ（Ｄ２）及び港パラメータ（Ｄ５）は、船舶が出港するのにかかる時間、及び出港するタスクに関する気象海象限界を指定する。これらのパラメータは船舶毎、及び港毎に異なる。従って、特定の船舶に対して、出港するための適切な枠が見つからない場合、現場への移動の開始時間が自動的に調整される。船舶パラメータはまた、船舶が現場に到着するのにかかる時間、及びそのタスクに関する気象海象限界を指定する。繰り返しになるが、これらのパラメータは船舶毎に異なるので、天候が悪化し移動限界を下回る前に現場に到着（例えば、停泊）する適切な時間枠が見つからない場合、現場への移動の開始時間が自動的に調整される。更に、船舶パラメータは、船舶が現場を離れるのにかかる時間、及びそのタスクに関する気象海象条件を指定する。これらのパラメータは船舶毎に異なるので、現場を離れる適切な枠が見つけられない場合、港への移動開始時間が自動的に調整される。更に、船舶パラメータ及び港パラメータはまた、船舶が港に到着するのにかかる時間、及びそのタスクの気象海象限界を指定する。これらのパラメータは、船舶毎及び港毎に異なるので、天候が悪化して移動限界を下回る前に港に到着する適切な枠が見つけられない場合、港への移動の開始時間が自動的に調整される。

幾つかの既存の方法では、移動を固定期間と見なし、移動速度や船舶の配置に関する気象海象条件の影響を考慮しない。アクセスのしやすさ（すなわち、現場への移動）に関して複数の気象海象ポイントを考慮する他の方法もあるが、これらも速度や現場到着時の作業については考慮していない。

コンピュータに実装された本方法の他の利点は、作業の長さを予測する為に、過去ベースの予測を使用することである。従来の方法では、記録されたデータ、ハインドキャスト（記録されたデータに基づく数値モデル）、又はそれら２つの組合せを必ず使用する。海洋作業が実行される場合、通常は予測が必要とされるが、予測の不確実さは、作業ができたときに開始しない可能性があることを意味する。

本方法では、過去ベースの予測を利用し、船舶が現場に行くために出港するか否か、及び現場において作業を実行するか否かを判定する。過去ベースの予測は、シミュレーションされた過去ベースの予測を提供するために、予測が必要な時点で切り取られた、ハインドキャスト数値モデルの既知の予測モデルを使用して開発されている。

仕事を開始する前に安定な天候の枠を探すこともまた、有利な機能の１つである。（Ｄ１に指定されているように）作業の各工程の実行に関する絶対限界が、技術解析、過去実績、又はこれら２つの組合せによって決定される。作業を開始する前に、安全性の為にマリン・ワランティ・サーベイの調査員が、十分に良好な天候が、作業を実行するのに厳密に必要な期間より長い期間予測されることを要求する可能性がある。また、調査員が、技術解析又は過去の実績から決定される限界よりも控えめな限界を枠が有することを要求する可能性がある。従って、本方法では、枠内で実行する必要のある一連のタスクをシミュレーションする前に指定した範囲内の気象海象条件で、これらの時間枠を探す。しかし、本方法は、既知の方法と異なり、マリン・ワランティ・サーベイの調査員の要求に従って関連する枠を控えめに制限するために見つけた枠の後ではなく、実行すべきタスクがシミュレーションされた直後のシミュレーションを継続する。

潮流により制限される予定の作業を実行する場合、大潮小潮の周期は明らかに極めて重要になるであろう。そのような環境下で作業の最善の開始時期を決定することは、所定量の準備と移動時間が必要になる可能性があり、また作業中の異なるタスクが別の潮流の制限を有することから、簡単なことではない。特定の開始日が要求される場合、本方法は、
・指定開始日の前後の時間と日の範囲で開始し、潮流気象海象限界のみを適用して作業を実行し、
・作業期間が最短になるように試行された開始時間と日の範囲内で時間を選択し、
・選択された開始日時にパラメータで表されたオフセットを適用し、
・全ての気象海象限界を適用して作業の実行をシミュレーションする。

従来の方法で、潮流限界のみに基づいて好ましい開始日を自動的に決定するものはない。

本方法はまた、労働時間を指定のシフトに制限する機能を有する。例えば、港湾スタッフや他の乗組員は所定の労働時間を有する場合がある。本方法の労働時間を制限する機能は、（既知の方法がそうであるように）スタッフが常に作業可能と想定するのではなく、適切な要員が作業可能になるまでタスクの実行を延期する。これらの時間はタスク毎にパラメータ化することが可能である。これにより、日の光、及び乗組員の天候の能力に基づいて作業を制限することが可能になるだけでなく、作業の限界として乗組員の労働時間を加えることが可能になる。

従来の方法では、作業のタスクを途中で中断することができるかどうかをモデル化することが知られているが、本方法は、中断期間に船舶が現場で位置保持ができる場合にのみ作業の中断が可能になるように使用することができる。また、船舶が休止の期間に現場で位置保持ができる場合は、作業間の休止を可能としてもよい。海底ケーブル敷設作業のように、作業が移動作業の場合は、船舶は固定の位置保持ではなく、おそらく移動する位置保持が必要であろう。

例えば、多くの装置群を設置する場合や、多くの装置に保守を実施する場合のように、海洋作業においては、１つのタスクが何度も繰り返されるのはかなり一般的なことであるため、タスクが繰り返される度にモデルアルゴリズムが学習する機能は重要な機能である。既知の方法では、１つのタスク又は一連のタスクが繰り返されるとき、タスクの各繰り返しに同じ時間がかかることを指定することが必要である。技術的な問題がなければ、タスクを繰り返すとタスクを実行する担当者がタスクの手順に慣れるにつれて、かかる時間が短くなることが期待されるように、本方法では、データベースＤ１に保持された情報が、１つ又は複数のタスクが繰り返されるとき、その期間が変化することを指定できる。また、同じ一連の繰り返しタスクのうち、異なるタスクが異なる割合で期間が短くなる可能性がある。その結果、そのような作業の純粋な計算上の視点ではなく、実際の海洋作業がより正確に反映されることになる。

本方法では、固定された数ではなく、数値的なマッピングを使用してタスクの限界を指定することを可能としてもよい。例えば、既知の方法では、各気象海象パラメータについて、固定された数値限界のみが可能である。特定の気象海象パラメータについては、他の気象海象パラメータとのより複雑な相互作用が重要になる可能性が高い。例えば、作業に対して可能な最大波高は、波の基本周期と共に連続的に変化する。従って、本方法では、１つ又は複数の気象海象パラメータが任意のマッピングを使用した他の気象海象限界の連続的な変化を許容することが可能である。

従って、同じ任意のマッピングが船舶の限界を指定するのにも適用できることになる。これは特に、船舶の位置を保持する能力に適用することができ、連続的に変化する多くのパラメータが船舶の位置に影響を与える。

気象海象限界ではなく船舶の動きによるタスクの限界を指定することも、本方法では可能である。既知の方法では、解析の実行に先立ち、タスクの気象海象限界を決定することが必要である。しかし、実際のタスクの真の限界が船舶の運動の場合もある。例えば、ピッチ、ロール、ヨー、ヒーブ、及びデッキ上の特定の点の加速度である。本方法は、数学的な船舶モデルを使用して、現場や港での作業時の船舶の動きを求める。船舶モデルは、１隻又は複数隻のドーター船舶を進水できる船舶の能力、及び／又は航空機が発着できる能力を含むことが好ましい。

それは、任意の海洋船舶のモデル化に有利であるだけでなく、航空機の支援が必要な作業において、利用する航空機（例えば、ヘリコプター及び／又はＵＡＶ）に特有の数学的な航空機モデルを有することも有利である。そのようなモデルは、選択した船舶データ及び、特に以下のデータと一体となって機能する。
・風速、波高、水平視界、雲底高度、気温、及び航空機の使用に影響を有しうる他の関連する気象条件を含む気象海象データ、
・航空機速度、作業高さ、積み荷吊り上げ能力、乗員吊り上げ能力、及び航続時間を含む航空機データ、
・迂回路及び可能な代替ルートを含む飛行経路情報と共に、飛行場又は着陸地点の位置、高度及び物流能力を含む基地データ、

これにより、船舶、航空機、及び気象海象条件のいずれの相互作用の複雑さも、主たる作業シミュレーションに統合された形で、又は主たる作業シミュレーションの外部において、相対的に正確にモデル化することが可能になる。

従来、この種の海洋作業のモデル化は、作業の数日、数か月又は数年前に天候リスクレポートを作成し、将来の計画立案を行う為のものである。本方法は、予測時間枠に発生するように計画された作業の、予測する作業計画及び期間を提供するための一度のシミュレーションの実行に、単純な気象海象予測データを同じ一連の他の情報と共に、Ｄ３の気象海象データベースに代えて使用することができる。本方法は、予測作業計画、及び可能性の高い総合的な作業期間についての統計値を提供するために、予測時間枠の単純な気象海象予測データを、地点の異なる組合せのハインドキャストの範囲と組み合わせる。この種の一纏まりになった予測データはますます利用可能になっており、一連の異なる予測を形成する。わずかに異なる初期条件で実行される同じ気象モデル、又は異なる気象モデルのそれぞれが、割り当てられた確率を持つ、可能性のある将来の気象パターンを生成する。本方法によって、異なる予測シナリオのそれぞれに関して作業シミュレーションを実行し、これらをまとめて、予測の枠に発生するように計画された作業に関する天候リスクレポートを作成することが可能になる。その結果、貴重な生きた意思決定ツールとなる。

Claims (31)

1. 天候に制限される海洋作業を実行するのにかかる時間をシミュレーションする方法であって、海洋作業モデルを作成することと、前記モデルに１つ又は複数の変数を入力することと、前記１つ又は複数の変数に従って前記モデルを実行することと、前記モデルが前記作業の実行にかかる時間を決定することとを含み、前記決定することが、
   ・実行予定の前記作業の工程の位置、及び前記工程の直前の工程を実行している船舶の位置、
   ・船舶パラメータデータ及び気象海象データを使用した異なる時点の船舶速度、
   ・気象ハインドキャスト数値モデルに基づき、予測が必要な時点で切り取られた、過去ベース気象予測データ、
   ・枠内で実行される予定の前記作業をシミュレーションする前に指定された幅内の気象海象条件を備えた時間枠、及びシミュレーションされる前記作業の直後のシミュレーションを継続することを更に含むこと、
   ・作業期間を最短にする開始時間の幅内で自動的に時間を選択するための潮に関するデータ、
   ・関連する要員の利用可能状況、
   ・現場で前記作業を中断するための前記船舶の能力、
   ・タスクが前記作業中に繰り返される予定の場合、前記作業における前記タスクの期間の変更が可能であること、
   ・１つ又は複数の気象海象パラメータ及び／又は船舶パラメータを使用して、他の気象海象及び／又は船舶パラメータの連続的な変化を可能にすること、
   ・作業中の前記船舶の動きを決定するために数学的な船舶モデルを使用することと、
   ・予測作業計画及び期間を提供するために、気象海象ハインドキャストと組み合わされた気象海象予測データ、並びに、
   ・装備又は船舶の故障の統計的確率、及び前記作業を実行するための前記船舶又は装備の利用可能状況の通知、
   の１つ又は複数に関連する情報を処理することを含む、方法。
2. 前記海洋作業の前記シミュレーションを複数回実行する、請求項１に記載の方法。
3. 前記作業の実行予定の工程の、１つ以上の地理的位置に関する地理的パラメータのデータベースからのデータ、及び前記作業の前記工程の直前に関与する前記船舶の地理的な位置情報を利用し、これによって、前記作業の特定の点で発生する移動の必要性を自動的に判定することを更に含む、請求項１又は２に記載の方法。
4. 港への及び港からの安全な経路のデータベースから前記船舶の移動経路を計算することを更に含み、移動の開始時間が、前記船舶が実行した前のタスクの直後に設定され、前記船舶の限界に応じて移動が完了できない場合は延期される、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
5. タスクを現場で実行することが計画され、前記船舶が現場に留まれない程度まで天候が悪化する場合、嵐が来る前に前記現場を離れ、前記嵐が終わった後に前記現場に戻るように移動が自動的に計画される、請求項４に記載の方法。
6. タスクを前記現場で実行することが計画され、前記現場の天候が不安定で前記計画されたタスクを実行できない場合、前記計画されたタスクが実行可能な程度に天候が安定化した後に前記船舶が到着するように、現場への移動が自動的に計画される、請求項４又は５に記載の方法。
7. 前記シミュレーションが、前記作業中の装備又は船舶の故障の確率を決定することを含む、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記船舶の消耗品の使用をモデル化することを更に含む、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記船舶の前記消耗品の在庫が所定のレベルを下回った場合、補充のために、港への及び港からの移動を自動的に計画する、請求項８に記載の方法。
10. 各時点の船舶速度をモデル化することによって前記船舶の速度を計算することを更に含む、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記気象海象データが経路に沿った複数の地点を含む必要がある場合、前記移動速度計算に使用される気象海象データポイントが、各時点における前記船舶と前記気象海象データポイントとの間の距離に基づき、前記移動中に変化する、請求項１０に記載の方法。
12. 前記船舶の移動時間限界は、前記船舶が船団を組んで他の船舶と共に航行しているかどうか、及び／又は前記船舶の積み荷に基づいて、最も控えめな限界に制限される、請求項１０又は１１に記載の方法。
13. 前記船舶パラメータデータは、前記船舶が移動可能な気象海象条件の限界を含み、
    特定の開始時刻では前記移動を完了できない場合、前記移動の開始時刻が調整されるようになっている、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 前記船舶パラメータデータ及び港パラメータデータが、前記船舶が港を出るのにかかる時間、及び前記船舶が前記港を出ることに関する気象海象限界を指定する、請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の方法。
15. 特定の船舶について港を出るための適切な枠が見つからない場合、現場への移動の開始時間が自動的に調整される、請求項１４に記載の方法。
16. 前記船舶パラメータデータが、前記船舶が現場に到着するのにかかる時間、及び前記船舶の到着に関する気象海象限界を指定する、請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の方法。
17. 現場に到着する為の適切な枠が見つからない場合、現場への移動の開始時間が自動的に調整される、請求項１６に記載の方法。
18. 前記船舶パラメータデータが、前記船舶が現場を離れるのにかかる時間、及び前記船舶が現場を離れることに関する気象海象限界を指定する、請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の方法。
19. 現場を離れる為の適切な枠が見つからない場合、港への移動の開始時間が自動的に調整される、請求項１８に記載の方法。
20. 前記船舶パラメータデータ及び前記港パラメータデータが、前記船舶が港に到着するのにかかる時間、及び前記港に到着することに関する気象海象限界を指定する、請求項１ないし１９のいずれか１項に記載の方法。
21. 港に到着する為の適切な枠が見つからない場合、前記港への移動の開始時間が自動的に調整される、請求項２０に記載の方法。
22. 気象ハインドキャスト数値モデルに基づく過去ベース気象予測データを利用して前記海洋作業の期間を予測する、請求項１ないし２１のいずれか１項に記載の方法。
23. 潮のデータに関する前記情報の処理が、開始日の指定を必要とし、本方法が、
    ・前記指定された開始日近くの時間及び日の範囲で開始して、潮流気象海象限界のみを適用して前記作業シミュレーションを実行し、
    ・作業期間が最短になることが試された開始時間及び日の範囲内で時間を選択し、
    ・前記選択された開始日／時間にパラメータ化されたオフセットを適用し、
    ・全ての気象海象限界を適用して前記作業の実行をシミュレーションする、
    請求項１ないし２２のいずれか１項に記載の方法。
24. 関連する要員の利用可能状況に関する前記情報の処理が、労働時間を特定のシフト時間に制限することを含む、請求項１ないし２３のいずれか１項に記載の方法。
25. タスクが前記作業中に繰り返される予定の場合、前記作業内の前記タスクの期間の変更を可能とすることに関する前記情報の処理が、異なる割合で期間が変化する異なるタスクを、繰り返されるタスクと同じ組み合わせの中でモデル化することを更に含む、請求項１ないし２４のいずれか１項に記載の方法。
26. 前記１つ又は複数の気象海象パラメータ及び／又は船舶パラメータを使用して、他の気象海象及び／又は船舶パラメータの連続的な変化を可能にすることが、任意のマッピングによる、請求項１ないし２５のいずれか１項に記載の方法。
27. 前記任意のマッピングが船舶限界を指定することに適用される、請求項２６に記載の方法。
28. 予測の枠の間に発生するように計画された作業の予測の作業計画及び期間を提供するために、一度のシミュレーションの実行に気象海象予測データを利用することを更に含む、請求項１ないし２７のいずれか１項に記載の方法。
29. 異なる複数の予測シナリオについての前記作業シミュレーションの実行が、前記予測の枠の期間に発生することが計画された作業の天候リスクレポートを作成する、請求項１ないし２８のいずれか１項に記載の方法。
30. 前記決定することが、作業支援を提供する航空機に関する情報の処理を更に含む、請求項１ないし２９のいずれか１項に記載の方法。
31. 前記処理することが、前記船舶パラメータと、且つ
    ・前記気象海象データ、
    ・航空機データ及び
    ・航空機基地データ
    と統合されている、請求項３０に記載の方法。

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