KR102539035B1 - Operational search and rescue method for coastal and maritime safety accidents using numerical simulation - Google Patents

Operational search and rescue method for coastal and maritime safety accidents using numerical simulation Download PDF

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KR102539035B1
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Abstract

The present invention relates to a continuous operational search and rescue method for coastal and maritime safety accidents using numerical simulation. The continuous operational search and rescue method comprises: a maritime area zoning step; a numerical simulation performance step; an accident location specification step; a movement path prediction step; and a search and rescue step. According to the present invention, a search and rescue range and location can be quickly and accurately predicted.

Description

수치모의를 이용한 연안 및 해상 안전사고에 대한 상시 운영 수색구조 방법{OPERATIONAL SEARCH AND RESCUE METHOD FOR COASTAL AND MARITIME SAFETY ACCIDENTS USING NUMERICAL SIMULATION}Continuous operation search and rescue method for coastal and maritime safety accidents using numerical simulation {OPERATIONAL SEARCH AND RESCUE METHOD FOR COASTAL AND MARITIME SAFETY ACCIDENTS USING NUMERICAL SIMULATION}

본 발명은 수치모의를 이용한 연안 및 해상 안전사고에 대한 상시 운영 수색구조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일정 시간 간격으로 가상의 안전사고를 가정하고, 실제 연안 및 해상환경을 반영한 유동장을 기반으로 사전에 정의한 각 영역별 입자추적 수치모의를 진행하여 실제 연안 및 해상 안전사고로 인한 조난자, 익수체 등의 발생시 기 진행된 수치모의 결과를 기반으로 수색구조 범위 및 위치를 신속하고 정확하게 예측할 수 있도록 인공지능이 고려된 수치모의를 이용한 연안 및 해상 안전사고에 대한 상시 운영 수색구조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a permanent operation search and rescue method for coastal and maritime safety accidents using numerical simulation. More specifically, assuming virtual safety accidents at regular time intervals, Artificial intelligence to quickly and accurately predict the search and rescue range and location based on the numerical simulation results in the event of a shipwreck or a drowning body due to actual coastal and maritime safety accidents by conducting particle tracking numerical simulations for each area defined in advance This study relates to a permanent search and rescue method for coastal and maritime safety accidents using numerical simulations.

최근 연안 및 해상에서의 레저인구 및 선박 등이 급증함에 따라 연안 및 해상 안전사고 위험도 함께 높아지고 있는 실정이다.Recently, as the number of leisure populations and ships on the coast and sea has rapidly increased, the risk of safety accidents along the coast and at sea has also increased.

특히, 연안은 수심은 얕고 주변 환경은 복잡하며, 안전을 위협하는 요인이 많아 안전사고가 발생할 가능성이 상대적으로 높다.In particular, the coastal water is shallow, the surrounding environment is complex, and there are many factors that threaten safety, so the possibility of safety accidents is relatively high.

더욱이 연안에 버려지는 부유성 쓰레기의 증가는 연안 환경을 악화시키고 해양 활동의 안전성을 저하시키는 요인이 된다.Moreover, the increase in floating debris dumped on the coast becomes a factor that deteriorates the coastal environment and lowers the safety of marine activities.

또한, 연근해를 운항하는 소형 선박들은 같은 해로를 공유하고 있는 경우가 많고, 특히 해로 주변에 어로작업장이 있는 경우가 많아, 해무가 짙어 주변 시야를 확보할 수 없는 날에는 선박 충돌 등 안전사고 위험성이 증가하게 된다.In addition, small vessels operating in coastal waters often share the same sea route, and there are many cases where there are fishing workshops near the sea route. will increase

도 2는 2017년~2020년 동안 한반도에서의 연안 및 해상 안전사고 발생 위치 및 그 지형 등을 표시한 지도이다.2 is a map showing the location and topography of coastal and maritime safety accidents on the Korean Peninsula from 2017 to 2020.

한편, 연안 및 해상에서 발생하는 조난이나, 위치추적에 대비하여 수색구조용 위치추적시스템의 장착이 증가되는 추세에 있다. On the other hand, in preparation for distress or location tracking that occurs on the coast and at sea, the installation of a location tracking system for search and rescue is increasing.

그러나, 여전히 연안 및 해상에서 조난당한 사람들은 신속한 구조조치를 받지 못하여 체온저하로 인한 사망 및 기타 사고나 재해로부터 보호받지 못하고 있는 실정이다.However, people in distress on the coast and at sea are still not protected from death due to hypothermia and other accidents or disasters because they do not receive prompt rescue measures.

이러한 문제점을 해결하기 위한 종래기술로 대한민국 등록특허공보 제10-2186519호(2020.12.03. 공고)에는 다양한 종류의 수색구조 장비에 대한 현황 정보를 저장하는 장비 데이터베이스부; 상기 장비 데이터베이스를 검색하여 상기 수색구조 장비 중 해상 사고가 발생된 특정 사고 해역에 대한 최적의 수색구조 장비를 결정하는 수색구조 장비 결정부; 상기 특정 사고 해역에 대한 환경 정보를 기초로 상기 수색구조 장비 결정부에서 결정된 수색구조 장비에 대한 최적의 수색구조 경로를 결정하는 수색구조 경로 결정부; 및 상기 수색구조 장비의 실제 수색구조 경로를 모니터링하여 상기 실제 수색구조 경로가 최적 수색구조 경로를 이탈하는지 여부를 판단하는 수색구조 경로 모니터링부;를 포함하는 '해상 수색구조 지원 시스템 및 방법'이 제안된 바 있다.As a prior art for solving these problems, Korean Patent Registration No. 10-2186519 (2020.12.03. Notice) includes an equipment database unit for storing current status information on various types of search and rescue equipment; a search and rescue equipment determination unit that searches the equipment database and determines the most suitable search and rescue equipment for a specific accident area where a maritime accident has occurred among the search and rescue equipment; a search and rescue route determining unit for determining an optimal search and rescue route for the search and rescue equipment determined by the search and rescue equipment determining unit based on the environmental information of the specific accident area; and a search and rescue route monitoring unit that monitors the actual search and rescue route of the search and rescue equipment to determine whether the actual search and rescue route deviate from the optimal search and rescue route. has been

수색구조 작업은 수온에 따라 다르지만 성공적인 수색구조 작업을 위해서는 1시간 이내에 사고 현장에 도착하고, 생존을 보장하기 위해 정상적인 상황에서 6시간 이내에 수색구조 작업을 완료해야 한다.Search and rescue work depends on the water temperature, but for successful search and rescue work, it is necessary to arrive at the scene of the accident within one hour and complete the search and rescue work within six hours under normal circumstances to ensure survival.

하지만, 상기의 종래기술은 연안 및 해상 안전사고로 인한 조난자, 익수체 등의 수색대상인자 발생시 해류의 유동패턴 등 실제 연안 및 해상환경을 수색 경로에 반영하지 않을 뿐더러, 단순 모니터링을 통한 패턴화된 수색 경로를 이용하는 것으로 연안 및 해상 안전사고가 발생한 위치를 기준으로 수색대상인자에 대한 수색구조 범위 및 위치에 대한 신속성 및 정확성이 떨어져 소위 구조의 골든타임(Golden Time)을 놓칠 수 있는 문제점이 있었다.However, the above prior art does not reflect the actual coastal and maritime environment, such as the flow pattern of ocean currents, in the search route when search target factors such as persons in distress and underfloor due to coastal and maritime safety accidents occur, and patterned By using the search route, there was a problem that the so-called golden time of rescue could be missed due to the decrease in speed and accuracy of the search and rescue range and location of the search target factor based on the location where the coastal and maritime safety accident occurred.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 일정 시간 간격(예를 들어 하루에 4번 또는 6번등)으로 연안활동지 및 해역에 대해 사전 시나리오 기반의 가상 안전사고를 가정한 입자추적 수치모의를 진행하여 실제 연안 및 해상 안전사고의 발생시 기 진행된 수치모의 결과를 기반으로 수색대상인자에 대한 수색구조 범위 및 위치를 신속하고 정확하게 예측할 수 있는 수치모의를 이용한 연안 및 해상 안전사고에 대한 상시 운영 수색구조 방법을 제공하는 데에 있다.The present invention has been devised to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to virtualize a coastal activity site and sea area based on prior scenarios at regular time intervals (eg, 4 or 6 times a day). Coastal using numerical simulation that can quickly and accurately predict the search and rescue range and location of search target factors based on the results of numerical simulations conducted prior to the occurrence of actual coastal and maritime safety accidents by conducting particle tracking numerical simulations assuming safety accidents And to provide a permanent operation search and rescue method for maritime safety accidents.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에 따른 수치모의를 이용한 연안 및 해상 안전사고에 대한 상시 운영 수색구조 방법은 연안사고 다발지역 또는 연근해를 포함한 사고발생가능해상을 일정한 기준에 의해 복수개의 영역으로 나누는 해상영역구획단계와; 일정 시간 간격으로 상기 해상영역구획단계에서 나뉜 각 영역마다 가상의 안전사고를 가정하고, 실제 연안 및 해상환경을 반영한 유동장을 기반으로 입자추적 수치모의를 진행하는 수치모의진행단계와; 상기 사고발생가능해상에 안전사고가 발생된 경우 안전사고가 발생된 위치를 특정하는 사고위치특정단계와; 상기 사고위치특정단계에서 예측된 위치를 기준으로 상기 해상영역구획단계에서 나뉜 복수개의 영역 중 어느 한 영역을 특정하고, 상기 특정된 영역에 대한 상기 수치모의진행단계에서 진행된 입자추적 수치모의를 통해 수색대상인자의 예상 이동 경로를 예측하는 이동경로예측단계와; 상기 이동경로예측단계에서 예측된 예상 이동 경로를 따라 수색대상인자를 수색하는 수색구조단계를; 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention has been devised to solve the problems of the prior art as described above, and the always-operated search and rescue method for coastal and maritime safety accidents using numerical simulation according to the present invention can cause accidents including coastal accident-prone areas or coastal waters. a maritime area division step of dividing the sea into a plurality of areas according to a predetermined criterion; A numerical simulation progress step of assuming a virtual safety accident for each area divided in the marine area division step at a predetermined time interval and performing particle tracking numerical simulation based on a flow field reflecting an actual coastal and marine environment; an accident location specifying step of specifying a location where a safety accident occurs when a safety accident occurs in the accident-probable sea; Based on the position predicted in the accident location specification step, any one area among a plurality of areas divided in the marine area division step is specified, and the specified area is searched through particle tracking numerical simulation conducted in the numerical simulation progress step. a movement path prediction step of predicting an expected movement path of a target factor; a search and rescue step of searching for an element to be searched along the estimated movement route predicted in the movement route prediction step; It is characterized by including.

여기서, 상기 수치모의진행단계는 일정 시간 간격으로 갱신되는 유동장을 기반으로 이류, 확산을 고려하는 라그랑지안(Lagrangian) 방법을 입자추적모델(PTM; Particle Tracking Model)에 적용시켜 입자추적 수치모의를 진행하는 것을 특징으로 한다.Here, the numerical simulation progress step is to apply the Lagrangian method that considers advection and diffusion based on the flow field updated at regular time intervals to the Particle Tracking Model (PTM) to perform particle tracking numerical simulation. characterized by

또한, 본 발명에 따른 수치모의를 이용한 연안 및 해상 안전사고에 대한 상시 운영 수색구조 방법은 상기 수치모의진행단계의 수치모의 결과와 상기 수색구조단계를 통해 수색된 수색대상인자의 실제 위치를 매칭하여 인공지능 학습하고, 상기 수치모의진행단계에 이용되는 입자추적모델을 최적화하는 수치모델최적화단계를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the permanent search and rescue method for coastal and maritime safety accidents using numerical simulation according to the present invention matches the numerical simulation result of the numerical simulation progress step with the actual location of the search target factor searched through the search and rescue step A numerical model optimization step of learning artificial intelligence and optimizing a particle tracking model used in the numerical simulation progress step; It is characterized by further including.

또한, 본 발명에 따른 수치모의를 이용한 연안 및 해상 안전사고에 대한 상시 운영 수색구조 방법은 상기 사고발생가능해상을 운항하는 선박의 선박위치정보를 실시간 또는 주기적으로 취득 및 갱신하는 선박위치취득단계를; 더 포함하고, 상기 사고위치특정단계는, 상기 사고발생가능해상을 운항하는 선박에 안전사고가 발생된 경우 상기 선박위치취득단계에서 최신으로 갱신된 선박위치정보를 기준으로 안전사고가 발생된 위치를 예측하여 특정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the permanent operation search and rescue method for coastal and maritime safety accidents using numerical simulation according to the present invention includes a ship location acquisition step of acquiring and updating ship location information of ships operating in the accident-probable sea in real time or periodically. ; Further comprising, in the accident location specification step, if a safety accident occurs in a ship operating on the accident-probable sea, the location of the safety accident based on the latest updated ship location information in the ship location acquisition step is determined. It is characterized by predicting and specifying.

여기서, 상기 선박위치취득단계는, V-Pass 또는 AIS를 포함한 해상통신을 이용하여 선박이 해상교통관제소(VTS)로 주기적으로 송신하는 선박위치정보를 이용하는 것을 특징으로 한다.Here, the vessel location acquisition step is characterized by using vessel location information periodically transmitted by a vessel to a maritime traffic control center (VTS) using maritime communication including V-Pass or AIS.

여기서, 상기 사고위치특정단계는 선박의 실제 이동 경로를 인공지능 학습하고, 학습된 선박의 이동 경로를 기반으로 상기 선박의 예상 이동 경로 및 시간별 안전사고가 발생된 위치를 예측하는 것을 특징으로 한다.Here, the accident location specification step is characterized in that artificial intelligence learns the actual movement path of the ship and predicts the expected movement route of the ship and the location where the safety accident occurred by time based on the learned movement route of the ship.

또한, 본 발명에 따른 수치모의를 이용한 연안 및 해상 안전사고에 대한 상시 운영 수색구조 방법은 상기 수치모의진행단계에서의 수치모의 결과를 인공지능 학습하고, 학습된 수치모의 결과를 기반으로 상기 유동장의 유동패턴에 따른 선박의 안전사고 유형별 발생 가능성을 예측하여 상기 사고발생가능해상을 운항하는 선박에 위험상황을 알릴 수 있는 위험상황알림단계를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the permanent operation search and rescue method for coastal and maritime safety accidents using numerical simulation according to the present invention, artificial intelligence learns the numerical simulation results in the numerical simulation progress step, and based on the learned numerical simulation results, the flow field A dangerous situation notification step of predicting the possibility of occurrence of each type of safety accident of a vessel according to a flow pattern and notifying a dangerous situation to a vessel operating in the accident-probable sea; It is characterized by further including.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 수치모의를 이용한 연안 및 해상 안전사고에 대한 상시 운영 수색구조 방법은 사고발생가능해상을 복수개의 영역으로 구획하고, 구획된 각 영역에 일정 시간 간격으로 가상의 안전사고를 가정하여 사전에 연안과 해역에 대해 입자추적 수치모의를 진행하며, 실제 안전사고 발생시 사고 위치를 특정하고, 기 진행된 수치모의 결과를 기반으로 수색대상인자의 이동 경로를 예측하여 수색구조를 진행함으로써 연안 및 해상 안전사고 발생시 수색구조 범위 및 위치를 신속하고 정확하게 예측할 수 있는 장점이 있다.According to the configuration described above, the always-operated search and rescue method for coastal and maritime safety accidents using numerical simulation according to the present invention divides the accident-probable sea into a plurality of areas, and in each divided area, virtual Assuming a safety accident, a particle tracking numerical simulation is performed for the coast and sea area in advance, and when an actual safety accident occurs, the location of the accident is specified, and the search and rescue is performed by predicting the moving path of the agent to be searched based on the result of the numerical simulation that has already been performed. By proceeding, it has the advantage of being able to quickly and accurately predict the search and rescue range and location in case of coastal and maritime safety accidents.

또한, 본 발명에 따른 수치모의를 이용한 연안 및 해상 안전사고에 대한 상시 운영 수색구조 방법은 인공지능이 고려된 비정형 상세 수치모델을 이용하여 사고 발생 우려지역에 대해서는 매우 상세한 격자로 정의하고, 선박 통항이 많지 않은 외해역에서는 상대적으로 큰 격자로 나누는 가변적 격자망을 혼용함으로써 수색대상인자에 대한 수색구조 범위 및 위치의 정확성을 향상시키고, 유동장의 유동패턴 분석을 통해 연안 및 해상 안전사고가 발생하기 전에 미리 위험상황을 알릴 수 있는 장점이 있다.In addition, the always-operated search and rescue method for coastal and maritime safety accidents using numerical simulation according to the present invention uses an atypical detailed numerical model in consideration of artificial intelligence to define a very detailed grid for the area of concern for accident occurrence, and In offshore areas where there are not many of them, the variable grid network divided into relatively large grids is mixed to improve the accuracy of the search and rescue range and location for the search target factor, and to analyze the flow pattern of the flow field before coastal and maritime safety accidents occur. It has the advantage of being able to notify dangerous situations in advance.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수치모의를 이용한 연안 및 해상 안전사고에 대한 상시 운영 수색구조 방법의 흐름도
도 2는 2017년~2020년 동안 한반도에서의 연안 및 해상 안전사고 발생 위치 및 그 지형 등을 표시한 지도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수치모의진행단계에서의 각 영역별 수치모의 예시도
도 4는 입자추적 수치모의에서의 시간의 경과에 따른 입자의 확률분포 범위도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 수치모델최적화단계에서 인공지능 학습을 통해 입자추적모델을 최적화하는 상태를 도시한 개념도
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수치모의를 이용한 연안 및 해상 안전사고에 대한 상시 운영 수색구조 방법의 흐름도
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사고위치특정단계에서 인공지능 학습을 통해 선박의 예상 이동 경로를 최적화하는 상태를 도시한 개념도
도 8은 장단기 메모리를 이용한 선박의 이동 경로를 예측하는 방법을 도시한 그래프
도 9는 가속도 예측 기반의 선박의 이동 경로를 예측하는 방법을 도시한 그래프
1 is a flowchart of a permanent operation search and rescue method for coastal and maritime safety accidents using numerical simulation according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a map showing the location and topography of coastal and maritime safety accidents on the Korean Peninsula from 2017 to 2020
3 is an exemplary view of numerical simulation for each area in the numerical simulation progress step according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a probability distribution range of particles over time in particle tracking numerical simulation
5 is a conceptual diagram showing a state of optimizing a particle tracking model through artificial intelligence learning in a numerical model optimization step according to an embodiment of the present invention.
6 is a flow chart of a permanent operation search and rescue method for coastal and maritime safety accidents using numerical simulation according to another embodiment of the present invention.
7 is a conceptual diagram showing a state in which an expected movement path of a ship is optimized through artificial intelligence learning in an accident location specification step according to another embodiment of the present invention.
8 is a graph showing a method of predicting a moving path of a ship using long-term and short-term memory
9 is a graph showing a method of predicting a moving path of a ship based on acceleration prediction

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 수치모의를 이용한 연안 및 해상 안전사고에 대한 상시 운영 수색구조 방법을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the always-operated search and rescue method for coastal and maritime safety accidents using numerical simulation according to the present invention will be described in more detail with reference to the embodiments shown in the drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수치모의를 이용한 연안 및 해상 안전사고에 대한 상시 운영 수색구조 방법의 흐름도이다.1 is a flowchart of an always-operated search and rescue method for coastal and maritime safety accidents using numerical simulation according to an embodiment of the present invention.

도 1을 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 수치모의를 이용한 연안 및 해상 안전사고에 대한 상시 운영 수색구조 방법은 해상영역구획단계(S10)와, 수치모의진행단계(S20)와, 사고위치특정단계(S50)와, 이동경로예측단계(S60)와, 수색구조단계(S70)와, 수치모델최적화단계(S80)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the always-operated search and rescue method for coastal and maritime safety accidents using numerical simulation according to an embodiment of the present invention includes a maritime area division step (S10), a numerical simulation progress step (S20), and an accident location It includes a specific step (S50), a moving path prediction step (S60), a search and rescue step (S70), and a numerical model optimization step (S80).

상기 해상영역구획단계(S10)는 사고발생가능해상을 일정한 기준에 의해 복수개의 영역으로 나누는 단계이다.The sea area division step (S10) is a step of dividing the accident-probable sea into a plurality of areas based on a predetermined standard.

여기서, 사고발생가능해상은 연안사고 다발지역 또는 연근해를 포함하는 포괄적인 개념으로 해상에 한정되는 것은 아니다.Here, the accident-probable sea is a comprehensive concept including coastal accident-prone areas or coastal waters, and is not limited to the sea.

사고발생가능해상 관련 도 2에는 2017년~2020년 동안 한반도에서의 연안 및 해상 안전사고 발생 위치 및 그 지형 등을 표시한 지도를 도시하였다.2 shows a map showing the location of coastal and maritime safety accidents on the Korean Peninsula from 2017 to 2020 and their topography.

사고발생가능해상을 복수개의 영역으로 나누는 일정한 기준은 도 3에 도시된 바와 같이 연근해의 위ㆍ경도를 가로*세로 형식으로 나누거나, 일정 규칙에 의해 특정 영역(Zone)으로 나누거나, 또는 사고다발지역으로 영역을 나눌 수 있다.As shown in FIG. 3, a certain criterion for dividing the accident-probable sea into a plurality of areas is to divide the latitude and longitude of the coastal waters in a horizontal * vertical format, divide it into specific zones according to a certain rule, or Areas can be divided into regions.

또한, 사고 발생 우려지역에 대해서는 매우 상세한 격자로 정의하고, 선박 통항이 많지 않은 외해역에서는 상대적으로 큰 격자로 나누는 가변적 격자망을 혼용할 수 있다.In addition, it is possible to define a very detailed grid for an accident-probable area, and use a variable grid network divided into a relatively large grid in an offshore area where there is not much vessel traffic.

상기 수치모의진행단계(S20)는 일정 시간 간격으로 상기 해상영역구획단계(S10)에서 나뉜 각 영역마다 가상의 안전사고를 가정하고, 실제 연안 및 해상환경을 반영한 유동장을 기반으로 입자추적 수치모의를 진행하는 단계이다.In the numerical simulation progress step (S20), a virtual safety accident is assumed for each area divided in the marine area division step (S10) at regular time intervals, and particle tracking numerical simulation is performed based on the flow field reflecting the actual coastal and marine environment. It is a step in progress.

즉, 본 발명은 상시 운영이 가능하도록 도 3에 도시된 바와 같이 일정 시간 간격으로 가상의 안전사고를 가정하고, 실제 안전사고가 발생하기 전에 미리 각 영역별로 수치모의를 진행하는 능동적 수색구조 방법을 제시하는 것이다.That is, the present invention is an active search and rescue method that assumes virtual safety accidents at regular time intervals as shown in FIG. is to present

도 4에는 입자추적 수치모의에서의 시간의 경과에 따른 입자의 확률분포 범위(출처: Simulation of Marine Leisure Accidents Using Random-Walk Particle Tracking on Macro-Tidal Environment, 논문)를 도시하였는데, 도 4를 살펴보면 시간의 경과에 따라 입자의 확률분포 범위가 넓어지는 것을 확인할 수 있다. Figure 4 shows the probability distribution range of particles over time in the particle tracking numerical simulation (source: Simulation of Marine Leisure Accidents Using Random-Walk Particle Tracking on Macro-Tidal Environment, thesis). It can be seen that the range of the probability distribution of the particles widens with the passage of .

즉, 도 4에 도시된 바와 같이 시간이 지체될수록 수색구조 범위가 넓어지게 되는 것을 확인할 수 있고, 그에 따라 수색구조 확률은 낮아지게 되므로, 신속하고 정확한 수색구조를 위해서는 본 발명과 같이 상시 운영이 가능한 능동적 수색구조 방법이 필요하게 되는 것이다.That is, as shown in FIG. 4, it can be confirmed that the search and rescue range widens as time elapses, and the search and rescue probability decreases accordingly. An active search and rescue method is required.

또한, 실제 연안 및 해상환경을 반영한 유동장의 경우 일실시예로 일정 시간 간격으로 갱신되는 조석-조류-파랑이 결합된 ADCIRC+SWAN(유한요소모형) 유동장을 이용할 수 있고, 이외 다양한 해양수치모델도 활용이 가능하다.In addition, in the case of a flow field reflecting actual coastal and marine environments, as an example, an ADCIRC+SWAN (finite element model) flow field that combines tidal-tide-wave updated at regular time intervals can be used, and various other marine numerical models are also available. can be utilized

상기와 같은 유동장은 기상청, 국립해양조사원, JTWC(미국합동태풍경보센터), NOAA 등에서 제공하고 있는 관측 및 수치예보자료에 대해 인공지능이 자료 갱신 여부를 파악하여 실시간으로 갱신되고 있는 자료를 능동적으로 취득하고, 기상청에서 매 6시간 간격으로 제공하고 있는 LDAPS 및 GDAPS 자료를 실시간으로 취득하여 실제 연안 및 해상환경을 반영한 유동장을 구현할 수 있다.The flow field as described above is actively updated in real time by identifying whether the artificial intelligence is updating the data for observation and numerical forecast data provided by the Korea Meteorological Administration, National Maritime Survey, JTWC (Joint Typhoon Warning Center), NOAA, etc. It is possible to implement a flow field reflecting the actual coastal and marine environment by acquiring LDAPS and GDAPS data provided by the Korea Meteorological Administration every 6 hours in real time.

또한, 본 발명의 일실시예에서는 상기 실제 연안 및 해상환경을 반영한 유동장을 기반으로 이류, 확산을 고려하는 라그랑지안(Lagrangian) 방법을 입자추적모델(PTM; Particle Tracking Model)에 적용시켜 사고가 연안 및 해역에서 발생할 수 있다는 전제하에 미리 구획한 영역에서 입자추적 수치모의를 진행한다.In addition, in one embodiment of the present invention, the Lagrangian method considering advection and diffusion based on the flow field reflecting the actual coastal and marine environment is applied to the Particle Tracking Model (PTM) to prevent accidents in coastal and Under the premise that it may occur in the sea area, the particle tracking numerical simulation is conducted in a pre-divided area.

해양 표면에 떠 있는 물질은 모양과 크기에 관계없이 해류 및 표면 바람 응력에 따라 무작위성을 갖는 자유 드리프트, 즉 중성 입자로 취급된다.Matter floating on the ocean surface is treated as a free drift, i.e. neutral particle, with randomness depending on ocean currents and surface wind stress, regardless of shape and size.

현재 Random-walk 입자 추적 모델(PTM)은 Bilgili et al. 및 Buyukcelebi et al.에 의해 해양 및 하구 혼합 메커니즘 식별과 같은 다양한 상황에 적용되고 있다.Current random-walk particle tracking models (PTMs) are described by Bilgili et al. and Buyukcelebi et al., for identification of marine and estuary mixing mechanisms.

본 발명은 비정형 상세 수치모델을 이용한 입자추적모델(PTM)에 이류, 확산을 고려하는 라그랑지안(Lagrangian) 방법을 적용시켜 각 영역별 입자추적 수치모의를 진행시키는 것이다.The present invention proceeds with particle tracking numerical simulation for each region by applying the Lagrangian method considering advection and diffusion to a particle tracking model (PTM) using an atypical detailed numerical model.

유체의 운동을 보는 방법에는 오일러(Euler) 방법과 라그랑지안(Lagrangian) 방법이 있다.There are two methods for viewing the motion of a fluid: the Euler method and the Lagrangian method.

오일러 방법은 시간이 지남에 따라 유체가 흐르는 공간의 특정 위치에 초점을 맞춘 방법이고, 라그랑지안 방법은 공간과 시간을 통해 이동하는 개별 유체 위치 좌표를 따라가는 방법으로, 오일러는 공간을 중점을 두고, 라그랑지안은 물질(입자) 자체에 중점을 두고 보는 관점이다.The Euler method is a method that focuses on a specific location in space where a fluid flows over time, the Lagrangian method is a method that follows the coordinates of an individual fluid's location as it moves through space and time, Euler focuses on space, Lagrangian method is a point of view that focuses on the substance (particle) itself.

본 발명은 입자추적 수치모의 결과를 이용하여 수색구조 작업에 활용이 되는 것이 주안점이므로 입자에 추점을 둔 라그랑지안 방법을 이용하여 수치모의를 진행하는 것이다.Since the main point of the present invention is to use the results of particle tracking numerical simulation for search and rescue work, the numerical simulation is performed using the Lagrangian method, which focuses on particles.

상기 라그랑지안(Lagrangian) 방법, 상기 입자추적모델(PTM) 및 입자추적 수치모의 자체는 본 발명이 속하는 기술분야에서는 공지기술이므로 이하 자세한 설명은 생략하기로 한다.Since the Lagrangian method, the particle tracking model (PTM), and the particle tracking numerical simulation themselves are known technologies in the art to which the present invention belongs, detailed descriptions thereof will be omitted.

한편, 상기 수치모의진행단계(S20)에 이용되는 입자추적모델(PTM)은 인공지능 학습을 이용한 후술할 수치모델최적화단계(S80)를 통해 최적화된다.Meanwhile, the particle tracking model (PTM) used in the numerical simulation progress step (S20) is optimized through a numerical model optimization step (S80) to be described later using artificial intelligence learning.

현재 대한민국 국립기상과학원에서도 연산속도를 개선하고, 신뢰성을 확보하기 위해 인공지능을 이용하여 관측자료와 수치모델 결과를 학습시키는 기술을 개발하고 있는 실정이다.Currently, the National Institute of Meteorological Sciences of Korea is also developing technology to learn observation data and numerical model results using artificial intelligence in order to improve computation speed and secure reliability.

상기 사고위치특정단계(S50)는 상기 사고발생가능해상에 안전사고가 발생된 경우 안전사고가 발생된 위치를 특정하는 단계이다.The accident location specifying step (S50) is a step of specifying a location where a safety accident occurs when a safety accident occurs in the accident-probable sea.

사고발생가능해상이 연안인 경우 사고 목격자 또는 당사자의 신고 등 사고 위치 정보를 수집하여 안전사고가 발생된 위치를 특정할 수 있다할 것이다.If the sea where an accident can occur is a coastal area, it is possible to specify the location where a safety accident occurred by collecting accident location information, such as a report from an accident witness or party.

한편, 사고발생가능해상이 근해인 경우 선박 위치 정보를 기준으로 안전사고가 발생된 위치를 특정할 수 있는데, 이는 본 발명의 다른 실시예에 대한 설명에서 보다 자세하게 설명하기로 한다.On the other hand, when the sea where an accident can occur is a nearby sea, a location where a safety accident has occurred can be specified based on vessel location information, which will be described in more detail in the description of another embodiment of the present invention.

상기 이동경로예측단계(S60)는 상기 사고위치특정단계(S50)에서 특정된 위치를 기준으로 상기 해상영역구획(S10)단계에서 나뉜 복수개의 영역 중 어느 한 영역을 특정하고, 상기 특정된 영역에 대한 상기 수치모의진행단계(S20)에서 진행된 입자추적 수치모의를 통해 수색대상인자의 예상 이동 경로를 예측하는 단계이다.The movement path prediction step (S60) specifies any one area among a plurality of areas divided in the maritime area division (S10) step based on the location specified in the accident location specifying step (S50), and This is a step of predicting the expected movement path of the factor to be searched through the particle tracking numerical simulation performed in the numerical simulation progress step (S20) for the search object.

즉, 상기 이동경로예측단계(S60)는 해상에서 실제 안전사고가 발생된 경우 사고 발생 영역에 대해 일정 시간 간격으로 실제 해상상황을 반영한 유동장에서 미리 진행된 가상 안전사고의 입자추적 수치모의 결과를 이용하여 실제 수색대상인자의 예상 이동 경로를 신속하고 정확하게 예측하는 단계인 것이다.That is, in the movement path prediction step (S60), when an actual safety accident occurs at sea, the particle tracking numerical simulation result of the virtual safety accident previously performed in the flow field reflecting the actual sea situation at regular time intervals for the accident area is used. This is a step of quickly and accurately predicting the expected movement path of the factor to be searched.

상기 수색구조단계(S70)는 상기 이동경로예측단계(S60)에서 예측된 예상 이동 경로를 따라 수색대상인자를 수색하는 단계이다.The search and rescue step (S70) is a step of searching for an agent to be searched along the expected movement route predicted in the movement route prediction step (S60).

종래의 수색구조 방법은 단순 모니터링을 통한 패턴화된 수색 경로를 이용하여 수색하는 것으로 연안 및 해상 안전사고가 발생한 위치를 기준으로 수색대상인자에 대한 수색구조 범위 및 위치에 대한 신속성 및 정확성이 떨어져 소위 구조의 골든타임(Golden Time)을 놓칠 수 있는 문제점이 있었으나, 본 발명은 상기 이동경로예측단계(S60)에서 예측된 예상 이동 경로를 따라 수색대상인자를 수색함으로써 신속하면서도 정확하게 수색대상인자를 수색할 수 있게 된다.The conventional search and rescue method searches using a patterned search route through simple monitoring, and the speed and accuracy of the search and rescue range and location of the search target factor based on the location of coastal and maritime safety accidents are poor, so-called Although there was a problem that the golden time of the structure could be missed, the present invention can quickly and accurately search the search target element by searching the search target element along the expected movement path predicted in the movement path prediction step (S60). be able to

상기 수치모델최적화단계(S80)은 갯골이나 간사지 등에서 조석 차오름을 해당 지역 특성을 반영하도록 인공지능을 도입하여 신뢰성 있도록 연안 외력 특성을 파악하며, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 수치모의진행단계(S20)의 수치모의 결과(Forecast Data)와 상기 수색구조단계(S70)를 통해 수색된 수색대상인자의 실제 위치(Observation Data)를 매칭하여 인공지능 학습하고, 상기 수치모의진행단계(S20)에 이용되는 입자추적모델을 최적화하는 단계이다.The numerical model optimization step (S80) introduces artificial intelligence to reflect the local characteristics of the tidal rise in tidal channels or gansaji, etc. to identify the coastal external force characteristics in a reliable manner, and as shown in FIG. 5, the numerical simulation progress step (S20 ) by matching the numerical simulation result (Forecast Data) with the actual location (Observation Data) of the search target factor searched through the search and rescue step (S70) to learn artificial intelligence, and to be used in the numerical simulation progress step (S20) This is the step of optimizing the particle tracking model.

본 발명의 일실시예에서 이용되는 인공지능 학습 부분은 공지기술인 장단기 메모리(LSTM; Long Short Term Memory) 기법이 이용될 수 있다.The artificial intelligence learning part used in one embodiment of the present invention may use a long short term memory (LSTM) technique, which is a known technology.

상기 장단기 메모리는 순환 신경망(RNN) 기법의 하나로 셀, 입력 게이트, 출력 게이트, 망각 게이트를 이용해 기존 순환 신경망(RNN)의 문제인 기울기 소멸 문제(vanishing gradient problem)를 방지하도록 개발된 기법이다.The long-short-term memory is one of the recurrent neural network (RNN) techniques developed to prevent the vanishing gradient problem, which is a problem of existing recurrent neural networks (RNNs), by using cells, input gates, output gates, and forget gates.

이상에서는 본 발명의 일실시예에 따른 수치모의를 이용한 연안 및 해상 안전사고에 대한 상시 운영 수색구조 방법을 살펴보았고, 이하에서는 본 발명의 다른 실시예를 살펴보기로 한다.In the above, the always-operated search and rescue method for coastal and maritime safety accidents using numerical simulation according to an embodiment of the present invention has been reviewed, and hereinafter, another embodiment of the present invention will be reviewed.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수치모의를 이용한 연안 및 해상 안전사고에 대한 상시 운영 수색구조 방법의 흐름도이다.6 is a flowchart of an always-operated search and rescue method for coastal and maritime safety accidents using numerical simulation according to another embodiment of the present invention.

도 6을 살펴보면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수치모의를 이용한 연안 및 해상 안전사고에 대한 상시 운영 수색구조 방법은 해상영역구획단계(S10)와, 수치모의진행단계(S20)와, 선박위치취득단계(S30)과, 위험상황알림단계(S40)와, 사고위치특정단계(S50)와, 이동경로예측단계(S60)와, 수색구조단계(S70)와, 수치모델최적화단계(S80)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the always-operated search and rescue method for coastal and maritime safety accidents using numerical simulation according to another embodiment of the present invention includes a maritime area division step (S10), a numerical simulation progress step (S20), and a vessel location Acquisition step (S30), dangerous situation notification step (S40), accident location specification step (S50), movement route prediction step (S60), search and rescue step (S70), and numerical model optimization step (S80) include

본 발명의 다른 실시예는 연안 및 해상 안전사고를 선박에서 발생된 경우로 한정한 것으로 선박위치취득단계(S30)과, 위험상황알림단계(S40)와, 사고위치특정단계(S50)를 제외하고는 본 발명의 일실시예와 동일하므로 이하에서는 본 발명의 일실시예와 다른 부분에 대해서만 설명하기로 한다.Another embodiment of the present invention is limited to the case where coastal and maritime safety accidents occur in ships, except for the ship location acquisition step (S30), the dangerous situation notification step (S40), and the accident location specification step (S50). Since is the same as an embodiment of the present invention, only parts different from the embodiment of the present invention will be described below.

상기 선박위치취득단계(S30)는 상기 사고발생가능해상을 운항하는 선박의 선박위치정보를 실시간 또는 주기적으로 취득 및 갱신하는 단계이다.The vessel location acquisition step (S30) is a step of acquiring and updating vessel location information of a vessel operating in the accident-probable sea in real time or periodically.

본 발명의 다른 실시예에서 상기 선박위치취득단계(S30)는 V-Pass 또는 AIS를 포함한 해상통신을 이용하여 선박이 해상교통관제소(VTS)로 주기적으로 송신하는 선박위치정보를 이용한다.In another embodiment of the present invention, the vessel location acquisition step (S30) uses vessel location information periodically transmitted by a vessel to a maritime traffic control center (VTS) using maritime communication including V-Pass or AIS.

즉, 이는 대한민국 법령에 의해 선박이 의무적으로 해상관제센터에 송신하는 선박위치정보를 이용하여 상기 사고발생가능해상을 운항하는 선박의 선박위치정보를 실시간 또는 주기적으로 취득 및 갱신하기 위한 것이다.That is, this is to acquire and update vessel location information of ships operating in the accident-probable sea in real time or periodically by using ship location information that ships are obliged to transmit to the Maritime Control Center in accordance with the laws of the Republic of Korea.

상기 위험상황알림단계(S40)는 상기 수치모의진행단계(S20)에서의 수치모의 결과를 인공지능 학습하고, 학습된 수치모의 결과를 기반으로 상기 유동장의 유동패턴에 따른 선박의 안전사고 유형별 발생 가능성을 예측하여 상기 사고발생가능해상을 운항하는 선박에 위험상황을 알리는 단계이다.In the dangerous situation notification step (S40), artificial intelligence learns the numerical simulation result in the numerical simulation progress step (S20), and based on the learned numerical simulation result, the possibility of occurrence by type of safety accident of the ship according to the flow pattern of the flow field It is a step of predicting and notifying a dangerous situation to a ship operating on the sea where an accident may occur.

전술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에서 이용되는 인공지능 학습 부분은 공지기술인 장단기 메모리(LSTM; Long Short Term Memory) 기법이 이용될 수 있다.As described above, the artificial intelligence learning part used in one embodiment of the present invention may use a long short term memory (LSTM) technique, which is a known technology.

상기와 같은 위험상황알림단계(S40)를 통해 본 발명은 유동장의 유동패턴 분석을 통해 연안 및 해상 안전사고가 발생하기 전에 미리 상기 사고발생가능해상을 운항하는 선박에 위험상황을 알려 위험상황을 대비하게 함으로써 사전에 피해를 예방할 수 있게 된다.Through the dangerous situation notification step (S40) as described above, the present invention prepares for dangerous situations by informing dangerous situations to ships operating on the sea where accidents can occur in advance before coastal and maritime safety accidents occur through flow pattern analysis of the flow field. By doing so, damage can be prevented in advance.

상기 사고위치특정단계(S50)는 상기 사고발생가능해상을 운항하는 선박에 안전사고가 발생된 경우 상기 선박위치취득단계(S30)에서 최신으로 갱신된 선박위치정보를 기준으로 안전사고가 발생된 위치를 예측하여 특정하는 단계이다.The accident location specification step (S50) is the location where the safety accident occurred based on the latest updated ship location information in the ship location acquisition step (S30) when a safety accident occurs in the ship operating the accident-probable sea. It is a step of predicting and specifying.

본 발명의 일실시예에서 상기 사고위치특정단계(S50)는 도 7에 도시된 바와 같이 선박의 실제 이동 경로(Actual Travel Route)를 인공지능 학습하고, 학습된 선박의 이동 경로를 기반으로 상기 선박의 예상 이동 경로(Predicted Travel Route) 및 시간별 안전사고가 발생된 위치를 실시간으로 정확하게 예측하여 특정하도록 구성된다.In one embodiment of the present invention, the accident location specification step (S50), as shown in FIG. 7, artificial intelligence learns the actual travel route of the ship, and based on the learned travel route of the ship, the ship It is configured to accurately predict and specify in real time the predicted travel route and the location where the safety accident occurred by hour.

전술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에서 이용되는 인공지능 학습 부분은 공지기술인 장단기 메모리(LSTM; Long Short Term Memory) 기법이 이용될 수 있다.As described above, the artificial intelligence learning part used in one embodiment of the present invention may use a long short term memory (LSTM) technique, which is a known technology.

이와 관련하여 도 8은 장단기 메모리를 이용한 선박의 이동 경로를 예측하는 방법을 도시한 그래프[논문명: 장단기 메모리를 이용한 새로운 선박 이동 경로 예측 방법(김종희, 정찬호, 강도근, 이창진(2020) - 대한전기학회)]이다.In this regard, FIG. 8 is a graph showing a method for predicting a ship's movement path using long and short-term memory [Paper title: New ship movement path prediction method using long and short-term memory (Kim Jong-hee, Jeong Chan-ho, Kang Do-geun, Lee Chang-jin (2020) - Korean Institute of Electrical Engineers) )]am.

여기서, 왼쪽은 LSTM-B, 오른쪽은 LSTM-P, 검정색은 이전 경로, 파랑색은 실제 경로, 빨강색은 예측된 경로를 표시하고, 예측 결과 예시 및 예측 오차를 나타낸다.Here, LSTM-B on the left, LSTM-P on the right, black indicates the previous route, blue indicates the actual route, and red indicates the predicted route, and indicates examples of prediction results and prediction errors.

한편, 도 9는 가속도 예측 기반의 선박의 이동 경로를 예측하는 방법을 도시한 그래프[논문명: 가속도 예측 기반 새로운 선박 이동 경로 예측 방법(김종희, 정찬호, 강도근, 이창진(2020) - 한국전기전자학회)]이다.On the other hand, Figure 9 is a graph showing a method for predicting the movement path of a ship based on acceleration prediction [Paper title: Acceleration prediction-based new ship movement path prediction method (Kim Jong-hee, Jeong Chan-ho, Kang Do-geun, Lee Chang-jin (2020) - Korean Institute of Electrical and Electronics Engineers) ]am.

여기서, 각각의 오차는 각 결과의 아래에 표시하였고, 왼쪽은 위도, 경도를 직접 예측하는 LSTM 기반 방법, 가운데는 같은 3층의 장단기 메모리 모델에서 위도, 경도의 차이인 속도를 예측하는 방법, 오른쪽은 가속도 예측 기반 방법을 나타낸다.Here, each error is shown below each result, the left side is an LSTM-based method that directly predicts latitude and longitude, the middle is a method for predicting speed, which is the difference between latitude and longitude in the same three-layer short-term memory model, and the right side denotes an acceleration prediction-based method.

상기와 같은 사고위치특정단계(S50)를 통해 연안 및 해상 안전사고 발생시 실제 위치에 대한 오차를 줄여 정확도 높은 수색구조 범위 및 위치를 예측할 수 있게 된다.Through the accident location specification step (S50) as described above, it is possible to predict the search and rescue range and location with high accuracy by reducing the error with respect to the actual location in the event of a coastal or maritime safety accident.

앞에서 설명되고 도면에서 도시된 수치모의를 이용한 연안 및 해상 안전사고에 대한 상시 운영 수색구조 방법은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.The always-operated search and rescue method for coastal and maritime safety accidents using numerical simulations described above and shown in the drawings is only one embodiment for carrying out the present invention, and should not be construed as limiting the technical spirit of the present invention. Can not be done. The scope of protection of the present invention is determined only by the matters described in the claims below, and the improved and changed embodiments without departing from the gist of the present invention are obvious to those skilled in the art to which the present invention belongs. It will be said that it falls within the protection scope of the present invention.

S10 해상영역구획단계
S20 수치모의진행단계
S30 선박위치취득단계
S40 위험상황알림단계
S50 사고위치특정단계
S60 이동경로예측단계
S70 수색구조단계
S80 수치모델최적화단계
S10 Maritime domain division step
S20 numerical simulation progress
S30 Vessel Location Acquisition Step
S40 Dangerous situation notification step
S50 Accident location specific step
S60 movement path prediction step
S70 Search and rescue phase
S80 numerical model optimization step

Claims (7)

연안사고 다발지역 또는 연근해를 포함한 사고발생가능해상을 일정한 기준에 의해 복수개의 영역으로 나누는 해상영역구획단계와;
일정 시간 간격으로 상기 해상영역구획단계에서 나뉜 각 영역마다 가상의 안전사고를 가정하고, 실제 연안 및 해상환경을 반영한 유동장을 기반으로 입자추적 수치모의를 진행하는 수치모의진행단계와;
상기 사고발생가능해상에 안전사고가 발생된 경우 안전사고가 발생된 위치를 특정하는 사고위치특정단계와;
상기 사고위치특정단계에서 특정된 위치를 기준으로 상기 해상영역구획단계에서 나뉜 복수개의 영역 중 어느 한 영역을 특정하고, 상기 특정된 영역에 대한 상기 수치모의진행단계에서 진행된 입자추적 수치모의를 통해 수색대상인자의 예상 이동 경로를 예측하는 이동경로예측단계와;
상기 이동경로예측단계에서 예측된 예상 이동 경로를 따라 수색대상인자를 수색하는 수색구조단계를; 포함하는 것을 특징으로 하는 수치모의를 이용한 연안 및 해상 안전사고에 대한 상시 운영 수색구조 방법.
A maritime area division step of dividing a coastal accident-prone area or an accident-probable sea including coastal waters into a plurality of areas according to a predetermined standard;
A numerical simulation progress step of assuming a virtual safety accident for each area divided in the marine area division step at a predetermined time interval and performing particle tracking numerical simulation based on a flow field reflecting an actual coastal and marine environment;
an accident location specifying step of specifying a location where a safety accident occurs when a safety accident occurs in the accident-probable sea;
Based on the location specified in the accident location specifying step, any one area among a plurality of areas divided in the marine area division step is specified, and the specified area is searched through particle tracking numerical simulation conducted in the numerical simulation progress step. a movement path prediction step of predicting an expected movement path of a target factor;
a search and rescue step of searching for an element to be searched along the estimated movement route predicted in the movement route prediction step; A permanent operation search and rescue method for coastal and maritime safety accidents using numerical simulation, characterized in that it comprises.
제1항에 있어서,
상기 수치모의진행단계는, 일정 시간 간격으로 갱신되는 유동장을 기반으로 이류, 확산을 고려하는 라그랑지안(Lagrangian) 방법을 입자추적모델(PTM; Particle Tracking Model)에 적용시켜 입자추적 수치모의를 진행하는 것을 특징으로 하는 수치모의를 이용한 연안 및 해상 안전사고에 대한 상시 운영 수색구조 방법.
According to claim 1,
In the numerical simulation step, the particle tracking numerical simulation is performed by applying the Lagrangian method that considers advection and diffusion based on the flow field updated at regular time intervals to the Particle Tracking Model (PTM). A permanent operation search and rescue method for coastal and maritime safety accidents using numerical simulations.
제2항에 있어서,
상기 수치모의진행단계의 수치모의 결과와 상기 수색구조단계를 통해 수색된 수색대상인자의 실제 위치를 매칭하여 인공지능 학습하고, 상기 수치모의진행단계에 이용되는 입자추적모델을 최적화하는 수치모델최적화단계를; 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수치모의를 이용한 연안 및 해상 안전사고에 대한 상시 운영 수색구조 방법.
According to claim 2,
A numerical model optimization step of matching the numerical simulation result of the numerical simulation step with the actual position of the search target factor searched through the search and rescue step to learn artificial intelligence and to optimize the particle tracking model used in the numerical simulation step. cast; A permanent operation search and rescue method for coastal and maritime safety accidents using numerical simulation, characterized in that it further comprises.
제1항에 있어서,
상기 사고발생가능해상을 운항하는 선박의 선박위치정보를 실시간 또는 주기적으로 취득 및 갱신하는 선박위치취득단계를; 더 포함하고,
상기 사고위치특정단계는, 상기 사고발생가능해상을 운항하는 선박에 안전사고가 발생된 경우 상기 선박위치취득단계에서 최신으로 갱신된 선박위치정보를 기준으로 안전사고가 발생된 위치를 예측하여 특정하는 것을 특징으로 하는 수치모의를 이용한 연안 및 해상 안전사고에 대한 상시 운영 수색구조 방법.
According to claim 1,
A vessel location acquisition step of acquiring and updating vessel location information of a vessel operating in the accident-probable sea in real time or periodically; include more,
The accident location specification step is to predict and specify the location where the safety accident occurred based on the latest updated ship location information in the ship location acquisition step when a safety accident occurs in the ship operating the accident-probable sea A permanent operation search and rescue method for coastal and maritime safety accidents using numerical simulation, characterized in that.
제4항에 있어서,
상기 선박위치취득단계는, V-Pass 또는 AIS를 포함한 해상통신을 이용하여 선박이 해상교통관제소(VTS)로 주기적으로 송신하는 선박위치정보를 이용하는 것을 특징으로 하는 수치모의를 이용한 연안 및 해상 안전사고에 대한 상시 운영 수색구조 방법.
According to claim 4,
The vessel location acquisition step uses vessel location information periodically transmitted by the vessel to the maritime traffic control center (VTS) using maritime communication including V-Pass or AIS, and coastal and maritime safety accidents using numerical simulation. An always-on search and rescue method for
제4항에 있어서,
상기 사고위치특정단계는, 선박의 실제 이동 경로를 인공지능 학습하고, 학습된 선박의 이동 경로를 기반으로 상기 선박의 예상 이동 경로 및 시간별 안전사고가 발생된 위치를 예측하여 특정하는 것을 특징으로 하는 수치모의를 이용한 연안 및 해상 안전사고에 대한 상시 운영 수색구조 방법.
According to claim 4,
In the accident location specification step, artificial intelligence learns the actual movement route of the ship, and based on the learned movement route of the ship, predicts and specifies the expected movement route of the ship and the location where the safety accident occurred by time A permanent operation search and rescue method for coastal and maritime safety accidents using numerical simulation.
제4항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 수치모의진행단계에서의 수치모의 결과를 인공지능 학습하고, 학습된 수치모의 결과를 기반으로 상기 유동장의 유동패턴에 따른 선박의 안전사고 유형별 발생 가능성을 예측하여 상기 사고발생가능해상을 운항하는 선박에 위험상황을 알릴 수 있는 위험상황알림단계를; 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수치모의를 이용한 연안 및 해상 안전사고에 대한 상시 운영 수색구조 방법.
According to any one of claims 4 to 6,
A vessel that navigates the accident-probable sea by predicting the possibility of occurrence by type of safety accident of the vessel according to the flow pattern of the flow field based on the artificial intelligence learning of the numerical simulation results in the numerical simulation progress stage and based on the learned numerical simulation results. A dangerous situation notification step that can notify a dangerous situation to; A permanent operation search and rescue method for coastal and maritime safety accidents using numerical simulation, characterized in that it further comprises.
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