JP2019012029A - Optimal route search method and device - Google Patents

Optimal route search method and device Download PDF

Info

Publication number
JP2019012029A
JP2019012029A JP2017129212A JP2017129212A JP2019012029A JP 2019012029 A JP2019012029 A JP 2019012029A JP 2017129212 A JP2017129212 A JP 2017129212A JP 2017129212 A JP2017129212 A JP 2017129212A JP 2019012029 A JP2019012029 A JP 2019012029A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sea weather
sea
weather
route search
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017129212A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6867898B2 (en
Inventor
哲也 濱野
Tetsuya Hamano
哲也 濱野
成子 大橋
Shigeko Ohashi
成子 大橋
恭平 石上
Kyohei Ishigami
恭平 石上
久之輔 河田
Hisanosuke Kawada
久之輔 河田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Heavy Industries Ltd filed Critical Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority to JP2017129212A priority Critical patent/JP6867898B2/en
Priority to PCT/JP2018/024775 priority patent/WO2019004416A1/en
Publication of JP2019012029A publication Critical patent/JP2019012029A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6867898B2 publication Critical patent/JP6867898B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20Instruments for performing navigational calculations
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01WMETEOROLOGY
    • G01W1/00Meteorology
    • G01W1/10Devices for predicting weather conditions
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G3/00Traffic control systems for marine craft
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B29/00Maps; Plans; Charts; Diagrams, e.g. route diagram
    • G09B29/10Map spot or coordinate position indicators; Map reading aids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Instructional Devices (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

To provide a method and device for searching an optimal route with weather routing, in consideration of predication accuracy of sea weather predication data deteriorating with time.SOLUTION: An optimal route search method comprises causing a processor 12 of an optimal route search device 1 to, based on individual ship performance data M1 specific to a ship and sea weather predication data M2 indicating sea weather situation, search an optimal route of optimizing a predetermined evaluation index with weather routing, wherein the sea weather predication data is weighted so that weight is made gradually smaller with time over a forecasting period.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、最適な航路を探索する最適航路探索方法及び装置に関する。   The present invention relates to an optimum route search method and apparatus for searching for an optimum route.

近年、造船海運業界において、ウェザールーティングと呼ばれる航路選定技術の重要性が高まってきている。ウェザールーティングは、現在及び将来の気象及び海象(以下、「海気象」と称する)の状況を示す海気象予測データから船舶が航海中に遭遇する海気象を予測し、その予測海気象中における船の速力性能や船体運動、燃料消費量などを考慮して、所与の複数の航路から最適な航路を選定する技術である。ここで、最適な航路とは、最安全航路、最短時間航路、最小燃料消費航路、最大経済性航路、及びそれらの組み合わせなどが提案されている。   In recent years, the importance of route selection technology called weather routing has increased in the shipbuilding and shipping industry. Weather routing predicts the sea weather that a ship will encounter while sailing from sea weather forecast data showing the current and future weather and the state of the sea (hereinafter referred to as “sea weather”), and ships in the predicted sea weather This is a technology that selects the optimum route from a given number of routes, taking into account the speed performance, hull motion, and fuel consumption. Here, as the optimum route, the safest route, the shortest time route, the minimum fuel consumption route, the maximum economical route, and combinations thereof have been proposed.

ウェザールーティングでは、長期間の海気象予測データに基づいて、出発時刻から到着時刻までに船舶が遭遇する海気象を予測する。長期間の海気象予測データは、一般に、数値予報モデルの計算結果に基づいている。従って、航海前の最適航路の演算時に利用した海気象予測データと、その後に入手した海気象予測データとでは、同時刻に対する予報値が変化することもある。   In weather routing, sea weather that a ship encounters from departure time to arrival time is predicted based on long-term sea weather prediction data. Long-term sea weather forecast data is generally based on the calculation results of a numerical forecast model. Therefore, the forecast value for the same time may change between the sea weather forecast data used when calculating the optimum route before the voyage and the sea weather forecast data obtained thereafter.

そこで、特許文献1に記載された最適航路探索方法では、船舶に固有の個船性能データと長期の海気象状況を示す海気象予測データの予報値とに基づいて或海域の出発点から到着点までの最適航路を計算する際に、到着点に到達するまで一定時間経過毎に、演算上の船舶の位置において時間的及び空間的に変化する海気象予測データの予報値を用いるようにしている。   Therefore, in the optimum route search method described in Patent Document 1, an arrival point from a departure point of a certain sea area based on individual ship performance data unique to a ship and a predicted value of sea weather prediction data indicating a long-term sea weather condition. When calculating the optimal route up to the point, the forecast value of the sea weather prediction data that changes temporally and spatially at the calculated ship position is used every certain time until the arrival point is reached. .

特開2008−145312号公報JP 2008-145312 A

長期の海気象予測データは、予報期間中の時間の経過に伴って予測精度が低下する。つまり、予測時(計算時)から一日先よりも二日先の予測精度は低く、二日先よりも数日先の予測精度は低い。しかしながら、特許文献1を含む従来の最適航路探索技術では、計算に使用する海気象予測データの予測精度が時間の経過に伴って低下することは考慮されていない。   The prediction accuracy of long-term sea weather forecast data decreases with the passage of time during the forecast period. That is, the prediction accuracy of two days ahead of the day ahead from the prediction time (calculation time) is lower, and the prediction accuracy of a few days ahead of the two days ahead is lower. However, in the conventional optimum route search technology including Patent Document 1, it is not considered that the prediction accuracy of the sea weather prediction data used for the calculation decreases with the passage of time.

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、時間の経過に伴って低下する海気象予測データの予測精度を考慮して、ウェザールーティングによって最適航路を探索する技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a technique for searching for an optimum route by weather routing in consideration of the prediction accuracy of sea weather prediction data that decreases with the passage of time. There is to do.

本発明の一態様に係る最適航路探索方法は、船舶に固有の個船性能データと海気象状況を示す海気象予測データとに基づいて、ウェザールーティングで所定の評価指標を最適とする最適航路を探索する最適航路探索方法であって、
前記海気象予測データを、予報期間にわたって時間の経過に従って重みが小さくなるように重み付けすることを特徴としている。
An optimum route search method according to an aspect of the present invention is based on an individual route performance data unique to a ship and sea weather prediction data indicating sea weather conditions, and an optimum route that optimizes a predetermined evaluation index by weather routing. An optimum route search method for searching,
The marine weather forecast data is weighted so that the weight decreases as time passes over the forecast period.

また、本発明の一態様に係る最適航路探索装置は、
船舶に固有の個船性能データを記憶した記憶装置と、
海気象状況を示す海気象予測データを記憶した記憶装置と、
予測期間にわたって時間の経過に従って重みが小さくなるように重み付けられた前記海気象予測データと前記個船性能データとに基づいて、ウェザールーティングで所定の評価指標を最適とする最適航路を探索する航路計算装置とを備えることを特徴としている。
Moreover, the optimum route search device according to one aspect of the present invention is provided.
A storage device storing individual ship performance data unique to the ship;
A storage device storing sea weather forecast data indicating the sea weather situation;
Route calculation for searching for an optimum route that optimizes a predetermined evaluation index by weather routing based on the sea weather forecast data and the individual vessel performance data that are weighted so that the weight decreases with the passage of time over the forecast period And a device.

上記最適航路探索方法及び最適航路探索装置によれば、評価指標に、海気象予測データの予測精度が時間の経過に伴って低下すること、換言すれば、海気象予測データの不確かさが時間の経過に伴って増加することが反映される。よって、海気象予測データのうち不確かさの大きな部分が最適航路計算に与える影響を、不確かさの小さな部分が最適航路計算に与える影響よりも小さくすることができる。   According to the above-mentioned optimum route search method and optimum route search device, the prediction accuracy of the sea weather forecast data decreases as time passes, in other words, the uncertainty of the sea weather forecast data is the time It is reflected to increase with progress. Therefore, it is possible to reduce the influence of the large uncertainty portion on the optimum route calculation in the sea weather prediction data than the influence of the small uncertainty portion on the optimum route calculation.

上記最適航路探索方法及び最適航路探索装置において、前記海気象予測データのうち平均海気象との差分に重み付けをしてよい。   In the optimum route search method and the optimum route search device, the difference between the sea weather prediction data and the average sea weather may be weighted.

これにより、予想期間経過後の海気象を平均海気象と見做す場合に、予想期間中と予想期間経過後の評価値とを滑らかに連続させることができる。   As a result, when the sea weather after the lapse of the forecast period is regarded as the average sea weather, the evaluation values during the forecast period and after the lapse of the forecast period can be smoothly continued.

上記最適航路探索方法及び最適航路探索装置において、前記重みが、前記海気象予測データの予測確率と対応して変化してよい。   In the optimum route search method and the optimum route search device, the weight may change corresponding to a prediction probability of the sea weather prediction data.

これにより、海気象予測データの不確かさをより正確に最適航路計算に反影させることができる。   Thereby, the uncertainty of the sea weather forecast data can be reflected more accurately in the optimum route calculation.

本発明の一態様に係る最適航路探索方法は、船舶に固有の個船性能データと海気象状況を示す海気象予測データとに基づいて、ウェザールーティングで所定の評価指標を最適とする最適航路を探索する最適航路探索方法であって、
前記評価指標が、前記海気象予測データに基づく予測海気象と、前記海気象予測データの予報期間にわたって時間の経過に従って小さくなる重みとを制御変数として含む評価関数の出発時刻から到着時刻までの加算値又は積分値であることを特徴としている。
An optimum route search method according to an aspect of the present invention is based on an individual route performance data unique to a ship and sea weather prediction data indicating sea weather conditions, and an optimum route that optimizes a predetermined evaluation index by weather routing. An optimum route search method for searching,
Addition from the departure time to the arrival time of an evaluation function, wherein the evaluation index includes, as control variables, predicted sea weather based on the sea weather forecast data and a weight that decreases with time over the forecast period of the sea weather forecast data Value or integral value.

また、本発明の一態様に係る最適航路探索装置は、
船舶に固有の個船性能データを記憶した記憶装置と、
海気象状況を示す海気象予測データを記憶した記憶装置と、
前記個船性能データと前記海気象予測データとに基づいて、ウェザールーティングで所定の評価指標を最適とする最適航路を探索する航路計算装置とを備え、
前記評価指標が、前記海気象予測データに基づく予測海気象と、前記海気象予測データの予報期間にわたって時間の経過に従って小さくなる重みとを制御変数として含む評価関数の出発時刻から到着時刻までの加算値又は積分値であることを特徴としている。
Moreover, the optimum route search device according to one aspect of the present invention is provided.
A storage device storing individual ship performance data unique to the ship;
A storage device storing sea weather forecast data indicating the sea weather situation;
A route calculation device for searching for an optimum route that optimizes a predetermined evaluation index by weather routing based on the individual ship performance data and the sea weather prediction data,
Addition from the departure time to the arrival time of an evaluation function, wherein the evaluation index includes, as control variables, predicted sea weather based on the sea weather forecast data and a weight that decreases with time over the forecast period of the sea weather forecast data Value or integral value.

上記最適航路探索方法及び最適航路探索装置によれば、評価指標に、海気象予測データの予測精度が時間の経過に伴って低下すること、換言すれば、海気象予測データの不確かさが時間の経過に伴って増加することが反映される。よって、海気象予測データのうち不確かさの大きな部分が最適航路計算に与える影響を、不確かさの小さな部分が最適航路計算に与える影響よりも小さくすることができる。   According to the above-mentioned optimum route search method and optimum route search device, the prediction accuracy of the sea weather forecast data decreases as time passes, in other words, the uncertainty of the sea weather forecast data is the time It is reflected to increase with progress. Therefore, it is possible to reduce the influence of the large uncertainty portion on the optimum route calculation in the sea weather prediction data than the influence of the small uncertainty portion on the optimum route calculation.

上記最適航路探索方法及び最適航路探索装置において、前記重みが、前記海気象予測データの予測確率と対応して変化してよい。   In the optimum route search method and the optimum route search device, the weight may change corresponding to a prediction probability of the sea weather prediction data.

これにより、海気象予測データの不確かさをより正確に最適航路計算に反影させることができる。   Thereby, the uncertainty of the sea weather forecast data can be reflected more accurately in the optimum route calculation.

上記最適航路探索方法及び最適航路探索装置において、前記重みが前記予測海気象中の評価値と平水中の評価値との差分に対して付けられていてよい。   In the optimum route search method and the optimum route search device, the weight may be attached to a difference between the evaluation value in the predicted sea weather and the evaluation value in plain water.

これにより、予想期間経過後の海気象を平水中の海気象と見做して評価指標を算出する場合に、予想期間中と予想期間経過後の評価値とを滑らかに連続させることができる。   As a result, when the evaluation index is calculated by regarding the sea weather after the forecast period as sea weather in the plain water, the evaluation values during the forecast period and after the forecast period can be smoothly continued.

或いは、上記最適航路探索方法及び最適航路探索装置において、前記重みが前記予測海気象中の評価値と平均海気象中の評価値との差分に対して付けられていてよい   Alternatively, in the optimum route search method and the optimum route search device, the weight may be attached to a difference between the evaluation value in the predicted sea weather and the evaluation value in the average sea weather.

これにより、予想期間経過後の海気象を平均海気象と見做して評価指標を算出する場合に、予想期間中と予想期間経過後の評価値とを滑らかに連続させることができる。   As a result, when the evaluation index is calculated considering the sea weather after the lapse of the prediction period as the average sea weather, the evaluation values during the prediction period and after the lapse of the prediction period can be smoothly continued.

本発明によれば、時間の経過に伴って低下する海気象予測データの予測精度を考慮して、ウェザールーティングによって最適航路を探索する技術を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the technique which searches the optimal route by weather routing in consideration of the prediction accuracy of the sea weather prediction data which falls with progress of time can be provided.

図1は、本発明の一実施形態に係る適航路探索装置の全体的な構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a suitable route searching apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2(a)〜(g)は重み関数の例を示す図表である。2A to 2G are tables showing examples of weighting functions. 図3は評価値の経時変化を表す図表であり、図3(a)は重み付けされた評価値を表し、図3(b)は比較用の重み付けされていない評価値を表す。FIG. 3 is a chart showing changes in evaluation values over time, FIG. 3A shows weighted evaluation values, and FIG. 3B shows unweighted evaluation values for comparison. 図4は評価値の経時変化を表す図表であり、図4(a)は重み付けされた評価値を表し、図4(b)は比較用の重み付けされていない評価値を表す。FIG. 4 is a chart showing changes in evaluation values over time, FIG. 4A shows weighted evaluation values, and FIG. 4B shows unweighted evaluation values for comparison. 図5は、重み付けされた予想海気象の経時変化を表す図表である。FIG. 5 is a chart showing a time-dependent change in weighted predicted sea weather. 図6は、重み付けされた予想海気象の経時変化を表す図表である。FIG. 6 is a chart showing a time-dependent change in weighted predicted sea weather.

〔最適航路探索装置1の構成〕
図1は、本発明の一実施形態に係る最適航路探索装置1の全体的な構成を示すブロック図である。図1に示す最適航路探索装置1は、通信装置11、処理装置12、入力装置21、表示装置22、及び各種の記憶装置M1〜M4を備えている。各記憶装置M1〜M4は別々の記憶装置で構成されてもよいし、複数の記憶装置が1つの記憶装置で構成されていてもよい。
[Configuration of Optimal Route Search Device 1]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an optimum route searching apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The optimum route searching device 1 shown in FIG. 1 includes a communication device 11, a processing device 12, an input device 21, a display device 22, and various storage devices M1 to M4. Each of the storage devices M1 to M4 may be configured as a separate storage device, or a plurality of storage devices may be configured as a single storage device.

処理装置12は、CPU等の演算部と、ROM及びRAMなどの記憶部等を有するコンピュータであり、CPUが記憶部に予め記憶されている所定のプログラム(最適航路探索プログラム等)を実行することにより、最適航路探索装置1の各部の動作を制御する。この処理装置12は、CPUが最適航路探索プログラムを実行することにより、海気象予測データ取得部15、航路計算部16等として機能する。   The processing device 12 is a computer having a calculation unit such as a CPU and a storage unit such as a ROM and a RAM, and the CPU executes a predetermined program (such as an optimum route search program) stored in advance in the storage unit. Thus, the operation of each part of the optimum route searching device 1 is controlled. The processing device 12 functions as a sea weather prediction data acquisition unit 15, a route calculation unit 16, and the like when the CPU executes an optimum route search program.

入力装置21は、マウスやキーボードよって構成され、ユーザの操作による入力を受け付ける手段である。入力装置21は、ユーザの操作による入力情報を処理装置12へ出力する。   The input device 21 includes a mouse and a keyboard, and is a unit that receives an input by a user operation. The input device 21 outputs input information by a user operation to the processing device 12.

表示装置22は、液晶ディスプレイなどの表示装置で構成され、処理装置12から与えられる表示データに応じた情報を画面に表示する。   The display device 22 is composed of a display device such as a liquid crystal display, and displays information corresponding to display data provided from the processing device 12 on the screen.

通信装置11は、ネットワーク7に接続されている。処理装置12は通信装置11を制御して、ネットワーク7を介して外部機関5のサーバ50から情報を取得し、記憶装置M1〜M3に記憶する。図1では1つの外部機関5が代表して図示されているが、処理装置12と通信可能に接続されている外部機関5のサーバ50は複数又は複数種類であってよい。   The communication device 11 is connected to the network 7. The processing device 12 controls the communication device 11 to acquire information from the server 50 of the external engine 5 via the network 7 and store it in the storage devices M1 to M3. In FIG. 1, one external engine 5 is shown as a representative, but the server 50 of the external engine 5 connected to the processing device 12 so as to be communicable may be plural or plural.

また、通信装置11は、船陸間通信システム9を介して船舶2に搭載された操船装置20と相互に通信可能である。処理装置12は通信装置11を制御して、船陸間通信システム9を介して船舶2の操船装置20へ最適航路に係る情報を送信し、また、実遭遇海気象などの情報を取得する。なお、本実施形態においては、最適航路探索装置1は陸上に設置されているが、船舶2に搭載されていてもよい。   The communication device 11 can communicate with the boat maneuvering device 20 mounted on the ship 2 via the ship-land communication system 9. The processing device 12 controls the communication device 11 to transmit information related to the optimum route to the ship maneuvering device 20 of the ship 2 via the ship-land communication system 9, and obtains information such as actual encounter sea weather. In the present embodiment, the optimum route search device 1 is installed on land, but may be installed on the ship 2.

記憶装置M1には、船舶2に固有の個船性能データが記憶されている。個船性能データは、例えば、船体性能モデルであってよい。船体性能モデルは、船体の平水中特性や、船体の波浪中応答特性(抵抗増加特性及び船体運動特性)を求める数値モデル又はシミュレーションモデルである。この船体性能モデルは、平水中の船体の性能に風,風浪,うねりなどの実海域における外乱の影響を加えた性能を備えている。   In the storage device M1, individual ship performance data unique to the ship 2 is stored. The individual ship performance data may be, for example, a hull performance model. The hull performance model is a numerical model or a simulation model for obtaining the hull water characteristics and the wave response characteristics (resistance increase characteristic and hull motion characteristic) of the hull. This hull performance model has performance obtained by adding the influence of disturbance in the actual sea area such as wind, wind, and swell to the performance of the hull in plain water.

この船体性能モデルを用いて、処理装置12は、例えば、船体抵抗増加分布(シーマージン分布)を示す短期応答曲面、波浪荷重分布の短期応答曲面、及上下加速度分布を示す短期応答曲面などの実海域性能を求めることができる。なお、船体抵抗増加は、[入射波向き、波周期、波高、船速、排水量又は喫水、トリム、風向、風速、プロペラ回転数、船首方位]の関数であって、波浪荷重及び上下加速度は船体運動から求まる。   Using this hull performance model, the processing device 12 can be used to implement real-time data such as a short-term response surface showing a hull resistance increase distribution (sea margin distribution), a short-term response surface of a wave load distribution, and a short-term response surface showing a vertical acceleration distribution. Sea area performance can be obtained. The hull resistance increase is a function of [incident wave direction, wave period, wave height, ship speed, drainage or draft, trim, wind direction, wind speed, propeller rotation speed, heading], and the wave load and vertical acceleration are Obtained from exercise.

記憶装置M2には、海気象予測データが記憶されている。海気象予測データ取得部15は、1日に複数回(例えば、6回)更新される海気象予測データを取得して、記憶装置M2に記憶する。海気象予測データは、例えば、8〜10日先までの30分〜6時間間隔の気象予報及び海象予報を含んでいる。気象予報及び海象予報には、例えば、風速(平均風速)、風向(平均風向)、風波高(風波有義波高)、風波周期(風波平均波周期)、風波向(風波平均波向)、うねり波高(うねり有義波高)、うねり波周期(うねり平均波周期)、及び、うねり波向(うねり平均波向)、海流の流速、海流の向き、潮汐流の流速、潮汐流の向き、水温、気温、日射量の各項目が含まれる。このような海気象予測データは、例えば、8〜10日先までの6時間間隔の海気象の時空マップ、波高予測海域面上分布、及び、波高分布予測の時系列表として表わされていてよい。海気象の時空マップは、船舶が航行する海域がメッシュで細分化され、そのメッシュ上の各ポイントの海流の流速・向き、風波の波高・波向・波周期、うねりの波高・波向・波周期、風向・風速、潮汐の流速・向き、水温、気温、日射量などの情報が示されたものであってよい。   The storage device M2 stores sea weather prediction data. The sea weather prediction data acquisition unit 15 acquires sea weather prediction data that is updated a plurality of times (for example, 6 times) per day, and stores it in the storage device M2. The sea weather forecast data includes, for example, weather forecasts and sea forecasts at intervals of 30 minutes to 6 hours from 8 to 10 days ahead. For example, wind speed (average wind speed), wind direction (average wind direction), wind wave height (wind wave significant wave height), wind wave period (wind wave average wave period), wind wave direction (wind wave average wave direction), swell Wave height (swell significant wave height), swell wave period (swell average wave period), and swell wave direction (swell average wave direction), ocean current velocity, ocean current direction, tidal current velocity, tidal current direction, water temperature, Each item includes temperature and solar radiation. Such sea weather forecast data is expressed as, for example, a time-space map of sea weather at intervals of 6 hours from 8 to 10 days ahead, a wave height prediction sea surface distribution, and a time series table of wave height distribution prediction. Good. In the space-time map of sea weather, the sea area where the ship navigates is subdivided into meshes, and the flow velocity / direction of the ocean current at each point on the mesh, the wave height / wave direction / wave period of the wind wave, the wave height / wave direction / wave of the swell Information such as period, wind direction / wind speed, tidal flow velocity / direction, water temperature, temperature, and solar radiation amount may be indicated.

記憶装置M3には、記憶装置M1,M2に記憶されているデータ以外で、最適航路探索プログラムを実行する上で必要となるデータが記憶されている。そのデータには、例えば、航海周辺海図、航海周辺海域の潮流水温統計情報を格納した潮流水温統計データ、及び、航海周辺海域の水深情報などが含まれていてよい。   In the storage device M3, data necessary for executing the optimum route search program is stored in addition to the data stored in the storage devices M1 and M2. The data may include, for example, a nautical chart, a tidal water temperature statistical data storing tidal water temperature statistical information in the sea area, and water depth information in the sea area.

記憶装置M4には、最適航路探索プログラムを実行した際に作成されるデータ、即ち、最適航路などが記憶される。   The storage device M4 stores data created when the optimum route search program is executed, that is, the optimum route and the like.

〔計画航路探索処理の流れ〕
ここで、上記構成の最適航路探索装置1による計画航路探索処理の流れを説明する。最適航路探索装置1の処理装置12は、まず、出発点X0(出発港)、到着点Xf(到着港)、出発時刻T0、到着時刻Tf、安全運航を考慮した制約条件、最適航路計算の種類、及び、本船計画航路などの選定条件を取得する。安全運航を考慮した制約条件には、遭遇波高の上限値、船体運動の上限値などが含まれる。最適航路計算の種類は、例えば、等時間曲線法,ダイナミック・プログラミング,Dijkstra法,変分法などの公知の最適経路問題の解法から選択される。これらの選定条件は、ユーザの入力装置21の操作によって入力されてもよいし、処理装置12が予め記憶装置M3に記憶された情報から読み出してもよい。
[Flow of planned route search processing]
Here, the flow of the planned route search process by the optimum route search device 1 having the above configuration will be described. The processing unit 12 of the optimum route search device 1 firstly starts with a departure point X0 (departure port), an arrival point Xf (arrival port), a departure time T0, an arrival time Tf, a constraint condition considering safe operation, and a type of optimum route calculation And, select conditions such as the ship's planned route. Restrictions that consider safe navigation include the upper limit value of the encounter wave height and the upper limit value of the hull motion. The type of optimal route calculation is selected from known optimal route problem solving methods such as isochronous curve method, dynamic programming, Dijkstra method, and variational method. These selection conditions may be input by a user's operation of the input device 21, or may be read from information stored in the storage device M3 in advance by the processing device 12.

処理装置12の航路計算部16は、取得した選定条件、記憶装置M1〜M3から読み出した海気象予測データ、及び、船体性能モデルなどの情報に基づいて、ウェザールーティングの技術を利用して最適航路を探索する。処理装置12は、探索した最適航路を記憶装置M4に格納する。このように探索された最適航路は、1日数回若しくは船舶2に搭載された操船装置20からの要求に応じて、最適航路探索装置1から操船装置20へネットワーク7又は船陸間通信システム9を介して配信される。   The route calculation unit 16 of the processing device 12 uses the weather routing technique based on the acquired selection conditions, the sea weather prediction data read from the storage devices M1 to M3, and the hull performance model, and the optimum route. Explore. The processing device 12 stores the searched optimum route in the storage device M4. The optimum route searched in this way is the network 7 or the inter-land communication system 9 from the optimum route search device 1 to the vessel maneuvering device 20 several times a day or in response to a request from the vessel maneuvering device 20 mounted on the ship 2. Delivered through.

上記において「最適航路」とは、出発点X0(出発港)から到着点Xf(到着港)までを航海するような航海単位の最適な航路をいう。但し、リルーティングの場合の最適航路は、或時刻の船位を出発点とした到着点Xfまでの最適な航路を指す。そして、「最適」な航路とは、所定の評価指標を最適とする航路であって、最安全航路、最短時間航路、最小燃料消費航路、最大経済性航路などの種類が提案されている。ここで説明する最適航路は、到着点Xfに到着時刻Tfに到着し、後述する所定の評価指標Fを最適な値(即ち、最小の値)とする最小燃料消費航路であるが、最適航路の種類はこれに限定されない。   In the above, the “optimal route” means an optimum route in a voyage unit that sails from the departure point X0 (departure port) to the arrival point Xf (arrival port). However, the optimum route in the case of rerouting indicates the optimum route from the ship position at a certain time to the arrival point Xf. The “optimal” route is a route that optimizes a predetermined evaluation index, and types such as a safest route, a shortest time route, a minimum fuel consumption route, and a maximum economical route have been proposed. The optimum route described here is the minimum fuel consumption route that arrives at the arrival point Xf at the arrival time Tf and sets a predetermined evaluation index F, which will be described later, to an optimum value (that is, a minimum value). The type is not limited to this.

処理装置12の航路計算部16には、最適航路探索のためにウェザールーティングを行うシミュレーションモデルが構築されている。このウェザールーティング・シミュレーションモデルには、燃費の最小化に限られず、主機出力制限、安全運航を考慮した運航限界などの制約条件が含まれ、また、船速の自然減に限られず、荒天回避などの意識的減速もモデル化して組み込まれている。ウェザールーティング・シミュレーションでは、船体性能モデルと海気象予測データとを用いて、航海中に時々刻々と変化する海気象下での船速、主機出力、及び船体運動などを予測し、出発点X0から到着点Xfまでの間の所与の複数の航路のなかから最適な航路を選択する。なお、単位時間当たりの燃料消費量は主機出力に比例するので、最小燃料消費航路の探索するウェザールーティング・シミュレーションでは、航海中の主機出力を予測して目的地までの総燃料消費量を計算する。   In the route calculation unit 16 of the processing device 12, a simulation model that performs weather routing for searching for an optimum route is constructed. This weather routing simulation model is not limited to minimizing fuel consumption, but also includes constraints such as main engine power limits and operational limits that take into account safe operations, and is not limited to natural reductions in ship speed, and avoids rough weather. The conscious deceleration of the model is also incorporated. In the weather routing simulation, the ship speed, main engine output, hull movement, etc. are predicted under the sea weather that changes every moment during the voyage using the hull performance model and the sea weather forecast data. The optimum route is selected from a plurality of given routes up to the arrival point Xf. Since fuel consumption per unit time is proportional to the main engine output, the weather routing simulation that searches for the minimum fuel consumption route predicts the main engine output during the voyage and calculates the total fuel consumption to the destination. .

選択された航路(即ち、最適航路)は、評価指標Fを最小にする。評価指標Fは、例えば、燃料消費量を表す評価関数fi(i=1)の出発時刻T0から到着時刻Tfまでの積算値又は加算値であって、評価指標Fを最小にする航路は即ち燃料消費量が最小となる航路となる。評価指標Fには、時間の経過に伴って低下する海気象予測データの予測精度が考慮されている。以下では、時間の経過に伴って低下する海気象予測データの予測精度が考慮された評価指標Fについて、具体的な例を挙げて説明する。 The selected route (ie, the optimum route) minimizes the evaluation index F. The evaluation index F is, for example, an integrated value or an addition value from the departure time T0 to the arrival time Tf of the evaluation function f i (i = 1) representing the fuel consumption, and the route that minimizes the evaluation index F is The route will have the lowest fuel consumption. The evaluation index F takes into account the prediction accuracy of the sea weather prediction data that decreases with the passage of time. Hereinafter, the evaluation index F in which the prediction accuracy of the sea weather prediction data that decreases with the passage of time is considered will be described with a specific example.

〔評価指標Fの例1〕
例1に係る評価指標Fは、気象予測データの予報時からの時間の経過に伴う予測精度の低下を表す重みgi(t)で評価関数fiが重み付けされている。
[Example 1 of evaluation index F]
In the evaluation index F according to Example 1, the evaluation function f i is weighted with a weight g i (t) that represents a decrease in prediction accuracy with the passage of time from the forecast time of weather forecast data.

Figure 2019012029
Figure 2019012029

Figure 2019012029
Figure 2019012029

数1の評価指標Fは、評価関数fiを出発時刻T0から到着時刻Tfまで時間tで積分した値である。数2の評価指標Fは、評価関数fiを出発時刻T0から到着時刻Tfまで加算した値である。評価指標Fは、数1又は数2の式で表され、いずれが採用されてもよい。評価関数fiは、予測海気象wj(t)と、航海条件uk(t)と、重みgi(t)とを制御変数とする。 The evaluation index F in Equation 1 is a value obtained by integrating the evaluation function f i at the time t from the departure time T0 to the arrival time Tf. The evaluation index F in Equation 2 is a value obtained by adding the evaluation function f i from the departure time T0 to the arrival time Tf. The evaluation index F is represented by the formula 1 or 2, and either may be adopted. The evaluation function f i uses the predicted sea weather w j (t), the voyage condition u k (t), and the weight g i (t) as control variables.

評価関数fiは、本実施形態では、燃料消費量に関する評価関数f1であるが、最安全運航に関する評価関数f2、シーマージンに関する評価関数f3、船体抵に関する評価関数f4、・・・などの各種の評価対象の評価関数であってよい。予測海気象wj(t)は、時間tの風向、風速、波高、波周期、波向角、海流の流速、海流の向き、潮汐流の流速、潮汐流の向き、海水温、気温、及び日射量などを含む海気象予報データ又はそれに基づいて予報された海気象を表す。予測海気象wjは、例えば、風向w1、風速w2、風浪波高w3、・・・などの各種の海気象であってよい。また、航海条件uk(t)は、時間tにおける計画速力、計画回転数、計画主機出力などの航海条件を表す。航海条件uk(t)は、例えば、計画船速u1、計画回転数u2、計画馬力u3、・・・などの各種の航海条件であってよい。 In the present embodiment, the evaluation function f i is an evaluation function f 1 related to fuel consumption, but an evaluation function f 2 related to safest operation, an evaluation function f 3 related to sea margin, an evaluation function f 4 related to hull resistance,. It may be an evaluation function of various evaluation targets such as The predicted sea weather w j (t) is the wind direction, wind speed, wave height, wave period, wave direction angle, current velocity, current direction, tidal current velocity, tidal current direction, seawater temperature, temperature, and time t Sea weather forecast data including the amount of solar radiation, etc. or sea weather forecast based on it. The predicted sea weather w j may be various sea weather such as wind direction w 1 , wind speed w 2 , wind wave height w 3 ,. The voyage condition u k (t) represents the voyage condition such as the planned speed at the time t, the planned rotational speed, and the planned main engine output. The navigation condition u k (t) may be various navigation conditions such as the planned ship speed u 1 , the planned rotation speed u 2 , the planned horsepower u 3 ,.

重みgi(t)は、時刻tにおける予報海気象の時間の経過に伴う予測精度の低下を表す、予測海気象wj(t)と航海条件uk(t)との各々に対する重み関数である。重み関数は、評価関数fiの評価対象(i)に対し個別に設定されてよい。重みgi(t)は、海気象予測データの予報期間にわたって時間の経過に従って小さくなる減少関数である。例えば、図2(a)に示すように、重みgi(t)は減少率が減少する減少関数であってよい。また、例えば、図2(b)に示すように、重みgi(t)は減少率が増加する減少関数であってよい。また、例えば、図2(c)に示すように、重みgi(t)は減少率が一定の減少関数、即ち、一次関数であってよい。また、例えば、図2(d)や図2(e)に示すように、重みgi(t)は変曲点を持つ減少関数であってよい。また、例えば、図2(f)や図2(g)に示すように、重みgi(t)はステップ状の減少関数であってよい。 The weight g i (t) is a weight function for each of the predicted sea weather w j (t) and the voyage condition u k (t), which represents a decrease in prediction accuracy with the passage of time of the predicted sea weather at time t. is there. The weighting function may be set individually for the evaluation object (i) of the evaluation function f i . The weight g i (t) is a decreasing function that decreases with time over the forecast period of the sea weather forecast data. For example, as shown in FIG. 2A, the weight g i (t) may be a decreasing function with a decreasing rate. Further, for example, as shown in FIG. 2B, the weight g i (t) may be a decreasing function that increases the decreasing rate. For example, as shown in FIG. 2C, the weight g i (t) may be a decreasing function with a constant decreasing rate, that is, a linear function. Further, for example, as shown in FIGS. 2D and 2E, the weight g i (t) may be a decreasing function having an inflection point. Further, for example, as shown in FIG. 2 (f) and FIG. 2 (g), the weight g i (t) may be a step-like decreasing function.

上記のような重みgi(t)は、例えば、統計値によって決定されてよい。また、重みgi(t)は、海象・気象情報の提供会社から提供される、海気象予測データと関連づけられた予測確率と対応していてよい。 The weight g i (t) as described above may be determined by a statistical value, for example. Further, the weight g i (t) may correspond to the prediction probability associated with the sea weather prediction data provided by the sea condition / weather information provider.

このように規定される評価関数fiは、単位時間当たりの燃料消費量、船速、馬力、船体抵抗、船体運動、海気象、太陽光発電量、シーマージン、ガス船のBOGR(Boil Off Gas Rate)などの値そのもの、或いは、燃料価格、船体及び積荷の安全への影響度などを考慮した評価値、又は、それらを複合した評価値を表してよい。 The evaluation function f i defined in this way is fuel consumption per unit time, ship speed, horsepower, ship resistance, ship motion, sea weather, solar power generation, sea margin, gas ship BOGR (Boil Off Gas). (Rate) or the like, or an evaluation value in consideration of the fuel price, the degree of impact on the safety of the hull and the load, or an evaluation value combining them may be expressed.

〔例1の適用1〕
例1の適用1では、海気象予測データの予報期間(例えば、8日)を経過したあとの予測海気象wj(t)が、波浪の無い平水中の海気象と仮定されている。そして、本適用では、重みgi(t)が予測海気象中の評価値と平水中の評価値との差分に対して付けられている。なお、平水中の海気象では、海流、風波の波高、うねりの波高・波周期,風速,潮汐はいずれもゼロである。
[Application 1 of Example 1]
In application 1 of Example 1, it is assumed that the predicted sea weather w j (t) after the forecast period (for example, 8 days) of the sea weather forecast data has elapsed is the sea weather in plain water without waves. In this application, the weight g i (t) is attached to the difference between the evaluation value in the predicted sea weather and the evaluation value in the plain water. In seawater in plain water, the ocean current, the wave height of the wind wave, the wave height / wave period of the swell, the wind speed, and the tide are all zero.

図3(a)は、縦軸を評価値、横軸を出発時刻T0からの経過時間t(即ち、航海日数)として、重みgi(t)が1から0まで変化する場合(即ち、重み付けされた場合)の評価値(即ち、評価関数fiの演算結果)の経時変化を表している。また、図3(b)では、比較用として、縦軸を評価値、横軸を出発時刻T0からの経過時間t(即ち、航海日数)として、重みgi(t)が1で固定された場合(即ち、重み付けされていない場合)の評価値の経時変化を表している。図3(a)及び図3(b)においては、航海条件uk(t)を一定と仮定しており、平水中の評価値を鎖線で表している。平水中の評価値は、予測海気象wj(t)を0とし、重みgi(t)を1として、評価関数fi(0,uk(t),1)を計算したものである。 FIG. 3A shows a case where the weight g i (t) changes from 1 to 0 (ie, weighting) where the vertical axis is the evaluation value and the horizontal axis is the elapsed time t from the departure time T0 (ie, the number of voyages). The evaluation value (that is, the calculation result of the evaluation function f i ) over time. Also, in FIG. 3B, for comparison, the vertical axis is the evaluation value, the horizontal axis is the elapsed time t from the departure time T0 (ie, the number of days of voyage), and the weight g i (t) is fixed at 1. This represents a change with time in the evaluation value in the case (that is, in the case where weighting is not performed). 3 (a) and 3 (b), it is assumed that the navigation condition u k (t) is constant, and the evaluation value in plain water is represented by a chain line. The evaluation value in the plain water is obtained by calculating the evaluation function f i (0, u k (t), 1) with the predicted sea weather w j (t) as 0 and the weight g i (t) as 1. .

図3(a)に示すように、重み付けされている場合の評価値は、時間の経過に伴って減少し、予報期間の途中又は終盤で、平水中の評価値と近い又は同一の値となり、予報期間経過後は平水中の評価値に収束する。予報期間の評価値と予報期間経過後の評価値とは、滑らかに連続している。このように、将来の評価値が平水中の評価値に近づくように重み付けされた評価指標Fが得られる。   As shown in FIG. 3 (a), the evaluation value when weighted decreases with the passage of time, becomes a value close to or the same as the evaluation value in plain water in the middle or at the end of the forecast period, After the forecast period, it converges to the evaluation value in plain water. The evaluation value in the forecast period and the evaluation value after the forecast period have passed smoothly. Thus, the evaluation index F weighted so that the future evaluation value approaches the evaluation value in plain water is obtained.

一方、図3(b)に示すように、重み付けされていない場合の評価値は、予報期間の評価値と予報期間経過後の評価値とが、不連続となる。   On the other hand, as shown in FIG. 3B, the evaluation value when weighting is not performed is discontinuous between the evaluation value in the forecast period and the evaluation value after the forecast period has elapsed.

以上に示すように、重みgi(t)は予測海気象中の評価値と平水中の評価値との差分に対して付けられていてよい。これにより、予想期間経過後の海気象を平水と見做して評価指標を算出する場合に、予想期間中と予想期間経過後の評価値とを滑らかに連続させることができる。 As described above, the weight g i (t) may be attached to the difference between the evaluation value in the predicted sea weather and the evaluation value in the plain water. As a result, when the evaluation index is calculated by regarding the sea weather after the forecast period as plain water, the assessment values during the forecast period and after the forecast period have elapsed can be smoothly continued.

〔例1の適用2〕
例1の適用2では、海気象の予報期間(例えば、8日)を経過したあとの予測海気象wj(t)が、平均海気象と仮定されている。そして、本適用では、重みgi(t)が予測海気象中の評価値と平均海気象中の評価値との差分に対して付けられている。
[Application 2 of Example 1]
In application 2 of Example 1, the predicted sea weather w j (t) after the sea weather forecast period (for example, 8 days) has elapsed is assumed to be the average sea weather. In this application, the weight g i (t) is attached to the difference between the evaluation value in the predicted sea weather and the evaluation value in the average sea weather.

ここで「平均海気象」として、海気象が予報された領域を含む局所的な海域の月間、季節間、又は年間の平均海気象が用いられてよい。或いは、「平均海気象」として、海気象が予報された領域を含む大洋の月間、季節間、又は年間の平均海気象が用いられてよい。或いは、「平均海気象」として、予報日の翌日以降且つ予報期間内の或る時刻の予測海気象(例えば、予報期間の最後の予測海気象)が用いられてよい。又は、「平均海気象」として、後述する平均シーマージンに対応する平均海気象、ウェザールーティングの運用者や設計者が任意に定めた一定の値が用いられてよい。   Here, as the “average sea weather”, a monthly, seasonal, or yearly average sea weather of a local sea area including a region where the sea weather is predicted may be used. Alternatively, as the “average sea weather”, an oceanic monthly, seasonal, or yearly average sea weather including a region where the sea weather is predicted may be used. Alternatively, as the “average sea weather”, a predicted sea weather at a certain time within the forecast period after the forecast day (for example, a predicted sea weather at the end of the forecast period) may be used. Alternatively, as the “average sea weather”, an average sea weather corresponding to an average sea margin described later, or a constant value arbitrarily determined by an operator or designer of weather routing may be used.

図4(a)は、縦軸を評価値、横軸を出発時刻T0からの経過時間t(即ち、航海日数)として、重みgi(t)が1から0まで変化する場合(即ち、重み付けされた場合)の評価値(即ち、評価関数fiの演算結果)の経時変化を表している。また、図4(b)では、比較用として、縦軸を評価値、横軸を出発時刻T0からの経過時間t(即ち、航海日数)として、重みgi(t)が1で固定された場合(即ち、重み付けされていない場合)の評価値の経時変化を表している。図4(a)及び図4(b)において、航海条件uk(t)を一定と仮定しており、平均海気象中の評価値を鎖線で表している。平均海気象中の評価値は、予測海気象wj(t)をmjとし、重みgi(t)を1として、評価関数fi(mj,uk(t),1)を計算したものである。 FIG. 4A shows a case where the weight g i (t) changes from 1 to 0 (ie, weighting) where the vertical axis is the evaluation value and the horizontal axis is the elapsed time t from the departure time T0 (ie, the number of voyages). The evaluation value (that is, the calculation result of the evaluation function f i ) over time. Also, in FIG. 4B, for comparison, the vertical axis is the evaluation value, the horizontal axis is the elapsed time t from the departure time T0 (ie, the number of voyages), and the weight g i (t) is fixed at 1. This represents a change with time in the evaluation value in the case (that is, in the case where weighting is not performed). 4 (a) and 4 (b), it is assumed that the navigation condition u k (t) is constant, and the evaluation value in the average sea weather is represented by a chain line. The evaluation value in the mean sea weather is calculated by calculating the evaluation function f i (m j , u k (t), 1) with the predicted sea weather w j (t) as m j and the weight g i (t) as 1. It is a thing.

図4(a)に示すように、重み付けされている場合の評価値は、時間の経過に伴って減少し、予報期間の途中又は終盤で、平均海気象中の評価値と近い又は同一の値となり、予報期間経過後は平均海気象の評価値に収束する。予報期間の評価値と予報期間経過後の評価値とは、滑らかに連続している。このように、将来の評価値が平均海気象中の評価値に近づくように重み付けされた評価指標Fが得られる。   As shown in FIG. 4A, the weighted evaluation value decreases with time, and is close to or the same value as the average sea weather evaluation value during or at the end of the forecast period. After the forecast period, it will converge to the average sea weather evaluation value. The evaluation value in the forecast period and the evaluation value after the forecast period have passed smoothly. In this way, the evaluation index F weighted so that the future evaluation value approaches the evaluation value in the average sea weather is obtained.

一方、図4(b)に示すように、重み付けされていない場合の評価値は、予報期間の評価値と予報期間経過後の評価値とが、不連続となる。   On the other hand, as shown in FIG. 4B, the evaluation value when weighting is not performed is discontinuous between the evaluation value in the forecast period and the evaluation value after the forecast period has elapsed.

以上に示すように、重みgi(t)は予測海気象中の評価値と平均海気象中の評価値との差分に対して付けられていてよい。これにより、予想期間経過後の海気象を平均海気象と見做して評価指標を算出する場合に、予想期間中と予想期間経過後の評価値とを滑らかに連続させることができる。 As described above, the weight g i (t) may be attached to the difference between the evaluation value in the predicted sea weather and the evaluation value in the average sea weather. As a result, when the evaluation index is calculated considering the sea weather after the lapse of the prediction period as the average sea weather, the evaluation values during the prediction period and after the lapse of the prediction period can be smoothly continued.

〔例1の適用3〕
例1の適用3では、海気象予測データの予報期間(例えば、8日)を経過したあとの予測海気象wj(t)が、その海域の平均シーマージンと対応する海気象(以下、「平均シーマージン対応海気象」と称する)と仮定されている。そして、本適用では、重みgi(t)は予測海気象中の評価値と平均シーマージン対応海気象中の評価値との差分に対して付けられている。なお、「平均シーマージン」として、海気象が予報された領域を含む局所的な海域の月間、季節間、又は年間の平均シーマージンが用いられてよい。或いは、「平均シーマージン」として、海気象が予報された領域を含む大洋の月間、季節間、又は年間の平均シーマージンが用いられてよい。又は、「平均シーマージン」として、ウェザールーティングの運用者や設計者が任意に定めた一定の値が用いられてよい。
[Application 3 of Example 1]
In application 3 of Example 1, the predicted sea weather w j (t) after the forecast period (for example, 8 days) of the sea weather forecast data has passed is the sea weather (hereinafter, “ It is referred to as “sea weather corresponding to mean sea margin”. In this application, the weight g i (t) is attached to the difference between the evaluation value in the predicted sea weather and the evaluation value in the sea weather corresponding to the average sea margin. As the “average sea margin”, a monthly, seasonal, or annual average sea margin of a local sea area including a region where the sea weather is predicted may be used. Alternatively, as the “average sea margin”, an average sea margin of the ocean including the region where the sea weather has been predicted may be used. Alternatively, a certain value arbitrarily determined by a weather routing operator or designer may be used as the “average sea margin”.

シーマージンは、平水中の船速Vsと同じ船速Vsで実海域を航送する場合に必要な馬力の、平水中において船速Vsで航送するために必要な馬力からの外乱影響による馬力増加の割合を表す。シーマージンは、「外乱による馬力増加」と「平水中において船速Vsで航走するために必要な馬力」の比率として表わされる。   The sea margin is the horsepower required for navigating the actual sea area at the same ship speed Vs as the ship speed Vs in flat water, and the horsepower due to the disturbance effect from the horsepower necessary for navigating at the ship speed Vs in flat water. Represents the rate of increase. The sea margin is expressed as a ratio of “increase in horsepower due to disturbance” and “horsepower required to travel at a boat speed Vs in flat water”.

平水中において船速Vsで航走するために必要な馬力は、個船性能モデルを用いて求めることができる。また、外乱による馬力増加は、個船性能モデルと海気象を用いて求めることができる。従って、平均シーマージンから、平均シーマージン対応海気象を求めることができる。   The horsepower required for sailing at a boat speed Vs in flat water can be obtained using an individual ship performance model. Further, the increase in horsepower due to disturbance can be obtained using a private ship performance model and sea weather. Therefore, the sea weather corresponding to the average sea margin can be obtained from the average sea margin.

以上に示すように、重みgi(t)は予測海気象中の評価値と平均シーマージン対応海気象中の評価値との差分に対して付けられていてよい。これにより、予想期間経過後の海気象を平均シーマージン対応海気象と見做して評価指標を算出する場合に、予想期間中と予想期間経過後の評価値とを滑らかに連続させることができる。 As described above, the weight g i (t) may be attached to the difference between the evaluation value in the predicted sea weather and the evaluation value in the sea weather corresponding to the average sea margin. As a result, when the evaluation index is calculated considering sea weather after the forecast period as sea weather corresponding to the average sea margin, evaluation values during the forecast period and after the forecast period have passed can be smoothly continued. .

〔例1の適用4〕
例1の適用4では、評価関数fiは時刻tにおけるシーマージン(例えば、i=3)の評価値を求める関数であり、求めた評価値(即ち、シーマージン)に対して重みgi(t)が付けられる。重みgi(t)は、海気象予測データの予報期間(例えば、8日)を経過したあとの評価値が平均シーマージンとなるように、予測海気象中の評価値と平均シーマージンとの差分に対して付けられる。
[Application 4 of Example 1]
In application 4 of Example 1, the evaluation function f i is a function for obtaining an evaluation value of a sea margin (for example, i = 3) at time t, and a weight g i ( t) is attached. The weight g i (t) is a value between the evaluation value in the predicted sea weather and the average sea margin so that the evaluation value after the forecast period (for example, 8 days) of the sea weather prediction data has passed becomes the average sea margin. It is attached to the difference.

以上に示すように、重みgi(t)は予測海気象中の評価値(即ち、シーマージン)と平均シーマージンとの差分に対して付けられていてよい。これにより、予想期間経過後のシーマージンを平均シーマージンと見做して評価指標を算出する場合に、予想期間中と予想期間経過後の評価値とを滑らかに連続させることができる。 As described above, the weight g i (t) may be attached to the difference between the evaluation value (that is, the sea margin) in the predicted sea weather and the average sea margin. As a result, when the evaluation index is calculated by regarding the sea margin after the lapse of the expected period as the average sea margin, the evaluation values during the expected period and after the lapse of the expected period can be smoothly continued.

以上に説明したように、本実施形態に係る最適航路探索方法は、船舶2に固有の個船性能データと海気象状況を示す海気象予測データとに基づいて、ウェザールーティングで所定の評価指標を最適とする最適航路を探索する最適航路探索方法であって、評価指標Fが、海気象予測データに基づく予測海気象wj(t)と、海気象予測データの予報期間にわたって時間の経過に従って小さくなる重みgi(t)とを制御変数として含む評価関数fiの出発時刻T0から到着時刻Tfまでの加算値又は積算値であることを特徴としている。 As described above, the optimum route search method according to the present embodiment provides a predetermined evaluation index by weather routing based on the individual ship performance data unique to the ship 2 and the sea weather prediction data indicating the sea weather condition. An optimum route search method for searching an optimum route to be optimized, wherein the evaluation index F is small as time passes over the forecast sea weather w j (t) based on the sea weather forecast data and the forecast period of the sea weather forecast data. The evaluation function f i is an addition value or an integrated value from the departure time T0 to the arrival time Tf of the evaluation function f i including the weight g i (t) as a control variable.

また、本実施形態に係る最適航路探索装置1は、船舶2に固有の個船性能データを記憶した記憶装置M1と、海気象状況を示す海気象予測データを記憶した記憶装置M2と、個船性能データと海気象予測データとに基づいて、ウェザールーティングで所定の評価指標を最適とする最適航路を探索する航路計算部16(航路計算装置)とを備えている。そして、評価指標Fが、海気象予測データに基づく予測海気象wj(t)と、海気象予測データの予報期間にわたって時間の経過に従って小さくなる重みgi(t)とを制御変数として含む評価関数fiの出発時刻T0から到着時刻Tfまでの加算値又は積算値であることを特徴としている。 In addition, the optimum route searching device 1 according to the present embodiment includes a storage device M1 that stores individual ship performance data unique to the ship 2, a storage device M2 that stores sea weather prediction data indicating a sea weather condition, and a private ship. A route calculation unit 16 (route calculation device) that searches for an optimum route that optimizes a predetermined evaluation index by weather routing based on the performance data and the sea weather prediction data is provided. The evaluation index F includes a predicted sea weather w j (t) based on the sea weather forecast data and a weight g i (t) that decreases as time passes over the forecast period of the sea weather forecast data as control variables. The function f i is an added value or integrated value from the departure time T0 to the arrival time Tf.

一般に、海気象予測データは、提供会社によって配信している情報に差がある。それであっても、予測時から直近の予報では各提供会社からの予報の差は比較的小さく、予測時から時間が経過するに連れて各提供会社からの予報の差が大きくなる傾向がある。そこで、上記の最適航路探索方法及び最適航路探索装置1では、評価指標Fに、海気象予測データの予測精度が時間の経過に伴って低下すること、換言すれば、海気象予測データの不確かさが時間の経過に伴って増加することが反映されるようにしている。これにより、予報海気象のうち不確かさの大きい部分が最適航路計算に与える影響が小さくなる。よって、海気象予測データの提供会社の違いによる最適航路への影響が小さくなる。また、将来の不確かな予報海気象により過度に迂回をする航路が算出されることがなくなり、燃料消費量を抑えつつ、適切に荒天回避できる最適航路を算出することができる。   In general, there is a difference in the information distributed by the provider of the sea weather forecast data. Even so, the difference in forecasts from each provider is relatively small in the most recent forecast from the forecast time, and the difference in forecasts from each provider tends to increase as time passes from the forecast time. Therefore, in the optimum route search method and the optimum route search apparatus 1 described above, the prediction accuracy of the sea weather prediction data decreases with the passage of time in the evaluation index F, in other words, the uncertainty of the sea weather prediction data. Is reflected as time passes. As a result, the influence of the uncertain portion of the predicted sea weather on the optimum route calculation is reduced. Therefore, the influence on the optimum route due to differences in the companies providing the sea weather forecast data is reduced. In addition, a route that excessively detours due to uncertain forecast sea weather in the future is not calculated, and an optimal route that can appropriately avoid stormy weather can be calculated while suppressing fuel consumption.

本実施形態に係る最適航路探索方法及び最適航路探索装置1において、重みgi(t)が、海気象予測データの予測確率と対応して変化してよい。 In the optimum route search method and the optimum route search device 1 according to the present embodiment, the weight g i (t) may change corresponding to the prediction probability of the sea weather prediction data.

海気象予測データの提供会社から提供される予測確率は海気象予測データの不確かさと関連性が高く、このような予測確率に基づいて重み付けされることによれば、予報海気象の不確かさをより正確に最適航路計算に反影させることができる。   The forecast probability provided by the company providing the sea weather forecast data is highly related to the uncertainty of the sea weather forecast data, and weighting based on such forecast probabilities further reduces the uncertainty of the forecast sea weather forecast. It is possible to accurately reflect the optimum route calculation.

〔評価指標Fの例2〕
例2に係る評価指標Fでは、海気象予測データの予報時からの時間の経過に伴う予測精度の低下を表す重みgj(t)で重み付けされた予測海気象Wj(t)を用いて評価関数fiを求めている。換言すれば、ウェザールーティングで利用する海気象予測データを、当該海気象予測データの予報期間にわたって時間の経過に従って重みが小さくなるように重み付けしている。以下では、上記例1に係る評価指標Fと重複する説明は省略する。
[Example 2 of evaluation index F]
In the evaluation index F according to Example 2, the predicted sea weather W j (t) weighted with the weight g j (t) representing the decrease in the prediction accuracy with the passage of time from the forecast time of the sea weather forecast data is used. An evaluation function f i is obtained. In other words, the sea weather forecast data used in the weather routing is weighted so that the weight decreases as time passes over the forecast period of the sea weather forecast data. Below, the description which overlaps with the evaluation parameter | index F which concerns on the said Example 1 is abbreviate | omitted.

Figure 2019012029
Figure 2019012029

Figure 2019012029
Figure 2019012029

数3の評価指標Fは、評価関数fiを出発時刻T0から到着時刻Tfまで時間tで積分した値である。数4の評価指標Fは、評価関数fiを出発時刻T0から到着時刻Tfまで加算した値である。例2に係る評価指標Fは、数3又は数4の式で表され、いずれが採用されてもよい。評価関数fiは、重みgj(t)で重み付けされた予測海気象Wj(t)と、航海条件uk(t)とを制御変数とする。この評価関数fiの出発時刻T0から到着時刻Tfまでの加算値が評価指標Fとなる。ここで、重み付けされた予測海気象Wj(t)は次式で求めることができる。
[重み付けされた予測海気象Wj(t)]=[予測海気象wj(t)]×[重みgj(t)]
The evaluation index F in Equation 3 is a value obtained by integrating the evaluation function f i at the time t from the departure time T0 to the arrival time Tf. The evaluation index F in Equation 4 is a value obtained by adding the evaluation function f i from the departure time T0 to the arrival time Tf. The evaluation index F according to Example 2 is expressed by the formula 3 or 4, and any of them may be adopted. The evaluation function f i uses the predicted sea weather W j (t) weighted with the weight g j (t) and the navigation condition u k (t) as control variables. The added value from the departure time T0 to the arrival time Tf of the evaluation function f i becomes the evaluation index F. Here, the weighted predicted sea weather W j (t) can be obtained by the following equation.
[Weighted predicted sea weather W j (t)] = [Predicted sea weather w j (t)] × [Weight g j (t)]

重みgj(t)は、時刻tにおける海気象予測データの時間の経過に伴う予測精度の低下を表す。重みgj(t)は、海気象予測データの予測確率と対応して変化してもよい。なお、重み付けされた予測海気象Wj(t)は、時間tの風向、風速、波高、波周期、波向角、海流の流速、海流の向き、潮汐流の流速、潮汐流の向き、海水温、気温、及び日射量などを含む海気象予報データ又はそれに基づいて予報された海気象を表すが、海流の流速、海流の向き、潮汐流の流速、及び潮汐流の向きは予測時から時間が経過しても予測精度は低下しないので、それらについては重み付けされなくてもよい。 The weight g j (t) represents a decrease in prediction accuracy with the passage of time of the sea weather prediction data at time t. The weight g j (t) may change corresponding to the prediction probability of the sea weather prediction data. The weighted predicted sea weather W j (t) is the wind direction, wind speed, wave height, wave period, wave direction angle, ocean current velocity, ocean current velocity, tidal current velocity, tidal current direction, t Represents sea weather forecast data including water temperature, temperature, and solar radiation, or sea weather predicted based on it, but the current velocity, current direction, tidal current velocity, and tidal current direction are Since the prediction accuracy does not decrease even after elapses, they need not be weighted.

図5は、縦軸を重みgj(t)で重み付けされた予測海気象Wj(t)、横軸を出発時刻T0からの経過時間t(即ち、航海日数)として、予測海気象Wjの経時変化を表している。図5の図表に示すように、重みgj(t)で重み付けされた予測海気象Wj(t)は、時間の経過に伴って減少し、予報期間の終盤でゼロ(即ち、平水)に収束する。つまり、この重み付けされた予測海気象Wj(t)は、即ち、海気象予測データのうち平水中の海気象との差分に重み付けがされている。このような重み付けされた予測海気象Wj(t)を制御変数として含む評価関数fiを加算又は積分することで、将来の予測海気象が平水中の海気象に近づくように重み付けされた評価指標Fが得られる。 5, the weight of the vertical axis g j (t) in the weighted prediction sea weather W j (t), as the course of the horizontal axis from the starting time T0 time t (i.e., cruise days), the predicted sea weather W j This represents the change over time. As shown in the chart of FIG. 5, the predicted sea weather W j (t) weighted with the weight g j (t) decreases with the passage of time and becomes zero (ie, flat water) at the end of the forecast period. Converge. That is, the weighted predicted sea weather W j (t) is weighted to the difference between the sea weather forecast data and the sea weather in plain water. By adding or integrating an evaluation function f i including such a weighted predicted sea weather W j (t) as a control variable, a weighted evaluation is performed so that the future predicted sea weather approaches the sea weather in plain water. An index F is obtained.

なお、上記では、海気象予測データの予測値の全体に重み付けをしているが、海気象予測データの予測値のうち平均海気象との差分に重み付けをしてもよい。より詳細には、数2に示す評価関数fiにおいて、重み付けされた予測海気象Wj(t)は、海気象予測データに基づく予測海気象と平均海気象との差分に重みが付けられたものであってもよい。つまり、重み付けされた予測海気象Wj(t)を次式で求めてもよい。
[重み付けされた予測海気象Wj(t)]=[予測海気象wj(t)−平均海気象mj]×[重みgj(t)]+[平均海気象mj
In the above description, the entire predicted value of the sea weather prediction data is weighted, but the difference from the average sea weather among the predicted values of the sea weather prediction data may be weighted. More specifically, in the evaluation function f i shown in Equation 2, the weighted predicted sea weather W j (t) is weighted to the difference between the predicted sea weather and the average sea weather based on the sea weather prediction data. It may be a thing. That is, the weighted predicted sea weather W j (t) may be obtained by the following equation.
[Weighted predicted sea weather W j (t)] = [Predicted sea weather w j (t) −average sea weather m j ] × [weight g j (t)] + [average sea weather m j ]

図6は、縦軸を重みgj(t)で重み付けされた予測海気象Wj(t)、横軸を出発時刻T0からの経過時間t(即ち、航海日数)として、予測海気象Wjの経時変化を表している。図6中、鎖線は平均海気象mjを表している。図6に示すように、予測海気象と平均海気象との差分に重みが付けられた予測海気象Wj(t)は、時間の経過に伴って減少し、予報期間の終盤で平均海気象mjに収束する。このような重み付けされた予測海気象Wj(t)を制御変数として含む評価関数fiを加算又は積分することで、将来の予測海気象が平均海気象に近づくように重み付けされた評価指標Fが得られる。これにより、予想期間経過後の海気象を平均海気象と見做す場合に、予想期間中と予想期間経過後の評価値とを滑らかに連続させることができる。 6, the weight of the vertical axis g j (t) in the weighted prediction sea weather W j (t), as the course of the horizontal axis from the starting time T0 time t (i.e., cruise days), the predicted sea weather W j This represents the change over time. In FIG. 6, the chain line represents the average sea weather m j . As shown in FIG. 6, the predicted sea weather W j (t) weighted by the difference between the predicted sea weather and the average sea weather decreases with the passage of time, and the average sea weather at the end of the forecast period. converge to m j . By adding or integrating the evaluation function f i including the weighted predicted sea weather W j (t) as a control variable, the evaluation index F weighted so that the future predicted sea weather approaches the average sea weather. Is obtained. As a result, when the sea weather after the lapse of the forecast period is regarded as the average sea weather, the evaluation values during the forecast period and after the lapse of the forecast period can be smoothly continued.

また、海気象予測データの予測値のうち平均シーマージン対応海気象との差分に重み付けをしてもよい。より詳細には、数3又は4に示す評価関数fiにおいて、重み付けされた予測海気象Wj(t)は、海気象予測データに基づく予測海気象と平均シーマージン対応海気象との差分に重みが付けられたものであってもよい。つまり、重み付けされた予測海気象Wj(t)を次式で求めてもよい。
[重み付けされた予測海気象Wj(t)]=[予測海気象wj(t)−平均シーマージン対応海気象]×[重みgj(t)]+[平均シーマージン対応海気象]
Moreover, you may weight the difference with the sea weather corresponding to an average sea margin among the predicted values of sea weather prediction data. More specifically, in the evaluation function f i shown in Equation 3 or 4, the weighted predicted sea weather W j (t) is the difference between the predicted sea weather based on the sea weather forecast data and the sea weather corresponding to the average sea margin. A weight may be added. That is, the weighted predicted sea weather W j (t) may be obtained by the following equation.
[Weighted predicted sea weather W j (t)] = [Predicted sea weather w j (t) −Sea weather corresponding to average sea margin] × [Weight g j (t)] + [Sea weather corresponding to average sea margin]

このように予測海気象と平均シーマージン対応海気象との差分に重みが付けられた予測海気象Wj(t)は、時間の経過に伴って減少し、予報期間の終盤で平均シーマージン対応海気象に収束する。このような重み付けされた予測海気象Wj(t)を制御変数として含む評価関数fiを加算又は積分することで、将来の予測海気象が平均シーマージン対応海気象に近づくように重み付けされた評価指標Fが得られる。これにより、予想期間経過後の海気象を平均シーマージン対応海気象と見做す場合に、予想期間中と予想期間経過後の評価値とを滑らかに連続させることができる。 Thus, the predicted sea weather W j (t) weighted by the difference between the predicted sea weather and the sea weather corresponding to the average sea margin decreases with time, and corresponds to the average sea margin at the end of the forecast period. Converge to sea weather. By adding or integrating the evaluation function f i including such a weighted predicted sea weather W j (t) as a control variable, the future predicted sea weather is weighted so as to approach the average sea margin-corresponding sea weather. An evaluation index F is obtained. As a result, when the sea weather after the forecast period is regarded as the sea weather corresponding to the average sea margin, the evaluation value during the forecast period and after the forecast period can be smoothly continued.

以上に説明したように、本実施形態に係る最適航路探索方法は、船舶2に固有の個船性能データと海気象状況を示す海気象予測データとに基づいて、ウェザールーティングで所定の評価指標を最適とする最適航路を探索する最適航路探索方法であって、海気象予測データを、予報期間にわたって時間の経過に従って重みが小さくなるように重み付けすることを特徴としている。   As described above, the optimum route search method according to the present embodiment provides a predetermined evaluation index by weather routing based on the individual ship performance data unique to the ship 2 and the sea weather prediction data indicating the sea weather condition. An optimum route search method for searching for an optimum route to be optimized is characterized in that the sea weather forecast data is weighted so that the weight decreases over time over the forecast period.

また、本実施形態に係る最適航路探索装置1は、船舶2に固有の個船性能データを記憶した記憶装置M1と、海気象状況を示す海気象予測データを記憶した記憶装置M2と、予報期間にわたって時間の経過に従って重みが小さくなるように重み付けられた海気象予測データと個船性能データとに基づいて、ウェザールーティングで所定の評価指標を最適とする最適航路を探索する航路計算部16(航路計算装置)とを備えることを特徴としている。   In addition, the optimum route searching device 1 according to the present embodiment includes a storage device M1 that stores individual ship performance data unique to the ship 2, a storage device M2 that stores sea weather prediction data indicating the sea weather condition, and a forecast period. A route calculation unit 16 (route) that searches for an optimum route that optimizes a predetermined evaluation index by weather routing based on sea weather forecast data and individual vessel performance data that are weighted so that the weight decreases over time. And a computing device).

上記最適航路探索方法及び最適航路探索装置1によれば、評価指標に、海気象予測データの予測精度が時間の経過に伴って低下すること、換言すれば、海気象予測データの不確かさが時間の経過に伴って増加することが反映される。これにより、海気象予測データのうち不確かさの大きな部分が最適航路計算に与える影響を、不確かさの小さな部分が最適航路計算に与える影響よりも小さくすることができる。よって、海気象予測データの提供会社の違いによる最適航路への影響が小さくなる。また、将来の不確かな予報海気象により過度に迂回をする航路が算出されることがなくなり、燃料消費量を抑えつつ、適切に荒天回避できる最適航路を算出することができる。   According to the optimum route search method and the optimum route search device 1, the prediction accuracy of the sea weather prediction data decreases as the evaluation index with time, in other words, the uncertainty of the sea weather prediction data is the time. It is reflected that it increases as time passes. As a result, the influence of the large uncertainty portion on the optimum route calculation in the sea weather forecast data can be made smaller than the influence of the small uncertainty portion on the optimum route calculation. Therefore, the influence on the optimum route due to differences in the companies providing the sea weather forecast data is reduced. In addition, a route that excessively detours due to uncertain forecast sea weather in the future is not calculated, and an optimal route that can appropriately avoid stormy weather can be calculated while suppressing fuel consumption.

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明の精神を逸脱しない範囲で、上記実施形態の具体的な構造及び/又は機能の詳細を変更したものも本発明に含まれ得る。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention may include modifications in the specific structure and / or function details of the above embodiments without departing from the spirit of the present invention. .

1 :最適航路探索装置
2 :船舶
20 :操船装置
5 :外部機関
50 :サーバ
7 :ネットワーク
9 :船陸間通信システム
11 :通信装置
12 :処理装置
15 :海気象予測データ取得部
16 :航路計算部
21 :入力装置
22 :表示装置
M1〜M4 :記憶装置
1: Optimal route search device 2: Ship 20: Ship maneuvering device 5: External engine 50: Server 7: Network 9: Inter-ship communication system 11: Communication device 12: Processing device 15: Sea weather forecast data acquisition unit 16: Route calculation Unit 21: Input device 22: Display devices M1 to M4: Storage device

Claims (14)

船舶に固有の個船性能データと海気象状況を示す海気象予測データとに基づいて、ウェザールーティングで所定の評価指標を最適とする最適航路を探索する最適航路探索方法であって、
前記海気象予測データを、予報期間にわたって時間の経過に従って重みが小さくなるように重み付けする、
最適航路探索方法。
An optimum route search method for searching for an optimum route that optimizes a predetermined evaluation index by weather routing based on individual ship performance data unique to a ship and sea weather prediction data indicating a sea weather condition,
The sea weather forecast data is weighted so that the weight decreases with the passage of time over the forecast period.
Optimal route search method.
前記海気象予測データのうち平均海気象との差分に重み付けする、
請求項1に記載の最適航路探索方法。
Weighting the difference from the average sea weather among the sea weather forecast data,
The optimal route search method of Claim 1.
前記重みが、前記海気象予測データの予測確率と対応して変化する、
請求項1又は2に記載の最適航路探索方法。
The weight changes corresponding to the prediction probability of the sea weather prediction data.
The optimal route search method of Claim 1 or 2.
船舶に固有の個船性能データを記憶した記憶装置と、
海気象状況を示す海気象予測データを記憶した記憶装置と、
予報期間にわたって時間の経過に従って重みが小さくなるように重み付けられた前記海気象予測データと前記個船性能データとに基づいて、ウェザールーティングで所定の評価指標を最適とする最適航路を探索する航路計算装置とを備える、
最適航路探索装置。
A storage device storing individual ship performance data unique to the ship;
A storage device storing sea weather forecast data indicating the sea weather situation;
Route calculation for searching for an optimum route that optimizes a predetermined evaluation index by weather routing based on the sea weather forecast data and the individual vessel performance data weighted so that the weight becomes smaller as time passes over the forecast period A device,
Optimal route search device.
前記海気象予測データのうち平均海気象との差分に重み付けする、
請求項4に記載の最適航路探索装置。
Weighting the difference from the average sea weather among the sea weather forecast data,
The optimum route search device according to claim 4.
前記重みが、前記海気象予測データの予測確率と対応して変化する、
請求項4又は5に記載の最適航路探索装置。
The weight changes corresponding to the prediction probability of the sea weather prediction data.
The optimum route search device according to claim 4 or 5.
船舶に固有の個船性能データと海気象状況を示す海気象予測データとに基づいて、ウェザールーティングで所定の評価指標を最適とする最適航路を探索する最適航路探索方法であって、
前記評価指標が、前記海気象予測データに基づく予測海気象と、前記海気象予測データの予報期間にわたって時間の経過に従って小さくなる重みとを制御変数として含む評価関数の出発時刻から到着時刻までの加算値又は積分値である、
最適航路探索方法。
An optimum route search method for searching for an optimum route that optimizes a predetermined evaluation index by weather routing based on individual ship performance data unique to a ship and sea weather prediction data indicating a sea weather condition,
Addition from the departure time to the arrival time of an evaluation function, wherein the evaluation index includes, as control variables, predicted sea weather based on the sea weather forecast data and a weight that decreases with time over the forecast period of the sea weather forecast data Value or integral value,
Optimal route search method.
前記重みが前記予測海気象中の評価値と平水中の評価値との差分に対して付けられている、
請求項7に記載の最適航路探索方法。
The weight is attached to the difference between the evaluation value in the predicted sea weather and the evaluation value in plain water,
The optimal route search method of Claim 7.
前記重みが前記予測海気象中の評価値と平均海気象中の評価値との差分に対して付けられている、
請求項7に記載の最適航路探索方法。
The weight is attached to the difference between the evaluation value in the predicted sea weather and the evaluation value in the average sea weather,
The optimal route search method of Claim 7.
前記重みが、前記海気象予測データの予測確率と対応して変化する、
請求項7〜9のいずれか一項に記載の最適航路探索方法。
The weight changes corresponding to the prediction probability of the sea weather prediction data.
The optimal route search method as described in any one of Claims 7-9.
船舶に固有の個船性能データを記憶した記憶装置と、
海気象状況を示す海気象予測データを記憶した記憶装置と、
前記個船性能データと前記海気象予測データとに基づいて、ウェザールーティングで所定の評価指標を最適とする最適航路を探索する航路計算装置とを備え、
前記評価指標が、前記海気象予測データに基づく予測海気象と、前記海気象予測データの予報期間にわたって時間の経過に従って小さくなる重みとを制御変数として含む評価関数の出発時刻から到着時刻までの加算値又は積分値である、
最適航路探索装置。
A storage device storing individual ship performance data unique to the ship;
A storage device storing sea weather forecast data indicating the sea weather situation;
A route calculation device for searching for an optimum route that optimizes a predetermined evaluation index by weather routing based on the individual ship performance data and the sea weather prediction data,
Addition from the departure time to the arrival time of an evaluation function, wherein the evaluation index includes, as control variables, predicted sea weather based on the sea weather forecast data and a weight that decreases with time over the forecast period of the sea weather forecast data Value or integral value,
Optimal route search device.
前記重みが前記予測海気象中の評価値と平水中の評価値との差分に対して付けられている、
請求項11に記載の最適航路探索装置。
The weight is attached to the difference between the evaluation value in the predicted sea weather and the evaluation value in plain water,
The optimal route search apparatus of Claim 11.
前記重みが前記予測海気象中の評価値と平均海気象中の評価値との差分に対して付けられている、
請求項11に記載の最適航路探索装置。
The weight is attached to the difference between the evaluation value in the predicted sea weather and the evaluation value in the average sea weather,
The optimal route search apparatus of Claim 11.
前記重みが、前記海気象予測データの予測確率と対応して変化する、
請求項11〜13のいずれか一項に記載の最適航路探索装置。
The weight changes corresponding to the prediction probability of the sea weather prediction data.
The optimal route search apparatus as described in any one of Claims 11-13.
JP2017129212A 2017-06-30 2017-06-30 Optimal route search method and equipment Active JP6867898B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017129212A JP6867898B2 (en) 2017-06-30 2017-06-30 Optimal route search method and equipment
PCT/JP2018/024775 WO2019004416A1 (en) 2017-06-30 2018-06-29 Optimal route searching method and device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017129212A JP6867898B2 (en) 2017-06-30 2017-06-30 Optimal route search method and equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019012029A true JP2019012029A (en) 2019-01-24
JP6867898B2 JP6867898B2 (en) 2021-05-12

Family

ID=64742859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017129212A Active JP6867898B2 (en) 2017-06-30 2017-06-30 Optimal route search method and equipment

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6867898B2 (en)
WO (1) WO2019004416A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6742549B1 (en) * 2020-03-23 2020-08-19 ジャパンマリンユナイテッド株式会社 Ship loading planning method, loading planning system, and ship
JPWO2020213547A1 (en) * 2019-04-15 2021-05-06 亮太 菊地 Meteorological forecast data creation program, meteorological forecast data creation method, and moving objects
WO2021106096A1 (en) * 2019-11-27 2021-06-03 株式会社アース・ウェザー Ship routing prediction system, and program used for said routing prediction system
KR20230002731A (en) 2020-05-22 2023-01-05 재팬 마린 유나이티드 코포레이션 Ship navigation method, navigation system and ship

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111428916B (en) * 2020-03-12 2023-04-07 南京大学 Navigation path planning method for rescue vessel at sea
WO2023145328A1 (en) * 2022-01-31 2023-08-03 ソニーグループ株式会社 Information processing device, information processing method, and program

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011055512A1 (en) * 2009-11-04 2011-05-12 川崎重工業株式会社 Maneuvering control method and maneuvering control system
JP2013104690A (en) * 2011-11-10 2013-05-30 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Optimum ship route calculation system for vessels, operation supporting system for vessels, optimum ship route calculation method for vessels, and operation supporting method for vessels
JP2013134089A (en) * 2011-12-26 2013-07-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Optimal sailing route calculating apparatus and optimal sailing route calculating method
JP2014013145A (en) * 2012-06-27 2014-01-23 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Optimal route calculation system of vessel, sailing assist system of vessel, optimal route calculation method of vessel, and sailing assist method of vessel

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011055512A1 (en) * 2009-11-04 2011-05-12 川崎重工業株式会社 Maneuvering control method and maneuvering control system
JP2013104690A (en) * 2011-11-10 2013-05-30 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Optimum ship route calculation system for vessels, operation supporting system for vessels, optimum ship route calculation method for vessels, and operation supporting method for vessels
JP2013134089A (en) * 2011-12-26 2013-07-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Optimal sailing route calculating apparatus and optimal sailing route calculating method
JP2014013145A (en) * 2012-06-27 2014-01-23 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Optimal route calculation system of vessel, sailing assist system of vessel, optimal route calculation method of vessel, and sailing assist method of vessel

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2020213547A1 (en) * 2019-04-15 2021-05-06 亮太 菊地 Meteorological forecast data creation program, meteorological forecast data creation method, and moving objects
WO2021106096A1 (en) * 2019-11-27 2021-06-03 株式会社アース・ウェザー Ship routing prediction system, and program used for said routing prediction system
JP6895700B1 (en) * 2019-11-27 2021-06-30 株式会社アース・ウェザー Ship routing prediction system and programs used for the routing prediction system
KR20220100073A (en) * 2019-11-27 2022-07-14 어스 웨더 인크. A program used in the ship's routing prediction system and routing prediction system
KR102510652B1 (en) 2019-11-27 2023-03-15 어스 웨더 인크. Ship's Routing Prediction System and Programs Used for Routing Prediction Systems
US11761768B2 (en) 2019-11-27 2023-09-19 Earth Weather, Inc. Route navigation system for ships, and a program thereof
JP6742549B1 (en) * 2020-03-23 2020-08-19 ジャパンマリンユナイテッド株式会社 Ship loading planning method, loading planning system, and ship
WO2021193122A1 (en) * 2020-03-23 2021-09-30 ジャパンマリンユナイテッド株式会社 Method for planning stowage of ship, stowage planning system, and ship
KR20220150367A (en) 2020-03-23 2022-11-10 재팬 마린 유나이티드 코포레이션 Ship's loading planning method, loading planning system and ship
KR20230002731A (en) 2020-05-22 2023-01-05 재팬 마린 유나이티드 코포레이션 Ship navigation method, navigation system and ship

Also Published As

Publication number Publication date
JP6867898B2 (en) 2021-05-12
WO2019004416A1 (en) 2019-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6867898B2 (en) Optimal route search method and equipment
JP5276720B2 (en) Ship maneuvering control method and ship maneuvering control system
JP4934756B1 (en) Ship optimum route calculation system, vessel operation support system, vessel optimum route calculation method, and vessel operation support method
EP3330747B1 (en) Apparatus, method, and computer program product for providing a metocean forecast
JP5420723B2 (en) Ship optimum route calculation system, vessel operation support system, vessel optimum route calculation method, and vessel operation support method
Simonsen et al. State-of-the-art within ship weather routing
JP5312425B2 (en) Ship operation support system
JP5435418B2 (en) Ocean current data assimilation method and system
Mannarini et al. VISIR-I: small vessels–least-time nautical routes using wave forecasts
CN103196449A (en) Ship route planning method based on tidal current and tide prediction information
JP2013134089A (en) Optimal sailing route calculating apparatus and optimal sailing route calculating method
KR20220100073A (en) A program used in the ship's routing prediction system and routing prediction system
JP2022518580A (en) A device for determining the optimal route for marine vessels
JP5649014B1 (en) Device, program, recording medium and method for determining navigation speed of ship
KR20190054410A (en) The System for Providing Optimun Seaway Using Big Data Related to Weather and Ocean Inteligence of Coast
Wang et al. Effectiveness of 2D optimization algorithms considering voluntary speed reduction under uncertain metocean conditions
Wang et al. Benchmark study of five optimization algorithms for weather routing
CN110969289B (en) Continuous dynamic optimization method and system for unmanned ship meteorological route
JP5433117B1 (en) Ship allocation device, ship allocation method, program, and recording medium
KR20200022293A (en) System and method for providing optimized vessel seaway and computer-readable recording medium thereof
JP5699246B1 (en) Ship allocation support device, ship allocation support method, program, and recording medium
Eskild Development of a method for weather routing of ships
Wang Voyage optimization algorithms for ship safety and energy-efficiency
Mannarini et al. VISIR-I: Small vessels, least-time nautical routes using wave forecasts
KR20200038915A (en) System and method for providing optimized vessel seaway and computer-readable recording medium thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200508

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200714

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20200911

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201110

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210316

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210409

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6867898

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250