KR102603747B1 - 선박정보 분석장치 및 방법 - Google Patents

선박정보 분석장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선박이 운하를 통과하는 운하통과시간 및 속도를 추정함으로써 선박 개발시 운하통과시간 및 속도를 고려한 최적의 설계안을 제공할 수 있는 선박정보 분석장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, AIS로부터 수신된 선박의 운항정보를 이용하여 선박의 정보를 분석하는 선박 분석 방법으로서, 상기 AIS로부터 수신된 선박의 운항정보에 포함된 시간별 위치 및 속도와, 운하입구 위치정보 및 운하출구 위치정보를 통해 운하출발시간 및 운하도착시간을 각각 선정하는 단계; 및 상기 운하입구 위치정보와 상기 운하출구 위치정보 사이의 운하통과경로에서 지정된 구간들간의 거리 및 시간을 각각 계산하여 평균화한 거리 및 시간을 근거로 하여 운하를 통과하는 시간 및 속도를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박정보 분석방법이 제공된다.

Description

선박정보 분석장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ANALYZING SHIP INFORMATION}
본 발명은 선박정보 분석장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박이 운하를 통과하는 운하통과시간 및 속도를 추정함으로써 선박 개발시 운하통과시간 및 속도를 고려한 최적의 설계안을 제공할 수 있는 선박정보 분석장치 및 방법에 관한 것이다.
전세계 운항중인 일정 크기 이상의 모든 선박은 자신의 상태를 의무적으로 송출하게 되어 있다. 대표적으로 AIS(Automatic Identificataion System : 선박 자동 식별 장치)가 있으며, AIS는 인공위성 등을 통해 선박 운항정보를 육상의 서버에 저장할 수 있다.
한편, 선박의 일반정보는 길이, 폭, 깊이, 흘수, DWT(재화중량), TPC(Tonnage Per Centimeter immersion) 등의 정보를 포함하며, 이러한 선박의 일반정보는 조선소 뿐만 아니라, 인터넷 웹, 선급, 선주, 선박 정보 회사로부터 수집이 가능하다.
조선소에서 선박 개발시 선박이 운하를 통과하는 운하통과시간 및 속도가 공개되지 않아서 운하를 통과하는 운하통과시간 및 속도까지 고려한 최적의 설계안을 설계할 수 없는 실정이다.
또한, 선박의 운항정보에는 선박의 특정시간의 순간속도가 포함되어 있어서 순간속도들의 평균이나 중위수 등을 활용하여 계산하더라도 선박의 실제운항 속도와 많은 차이가 있다.
본 발명의 목적은, 선박이 운하를 통과하는 운하통과시간 및 속도를 추정할 수 있도록 한 선박정보 분석장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, AIS로부터 수신된 선박의 운항정보를 이용하여 선박의 정보를 분석하는 선박 분석 방법으로서, 상기 AIS로부터 수신된 선박의 운항정보에 포함된 시간별 위치 및 속도와, 운하입구 위치정보 및 운하출구 위치정보를 통해 운하출발시간 및 운하도착시간을 각각 선정하는 단계; 및 상기 운하입구 위치정보와 상기 운하출구 위치정보 사이의 운하통과경로에서 지정된 구간들간의 거리 및 시간을 각각 계산하여 평균화한 거리 및 시간을 근거로 하여 운하를 통과하는 시간 및 속도를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박정보 분석방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박정보 분석방법은 상기 추정하는 단계 이후에, 상기 선박의 길이, 폭, 깊이, 흘수, DWT(재화중량) 및 TPC(Tonnage Per Centimeter immersion)을 포함하는 선박정보를 이용하여 상기 운하를 통과하는 시간 및 속도를 선박별로 분석하여 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 선정하는 단계는 상기 선박의 위치가 상기 운하입구 위치정보와 일정거리 이내에 있는 시간 중 가장 늦은 시간을 상기 운하출발시간으로 선정할 수 있다.
상기 선정하는 단계는 상기 선박의 위치가 상기 운하출구 위치정보와 일정거리 이내에 있는 시간 중 가장 빠른 시간을 상기 운하도착시간으로 선정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박정보 분석방법은 상기 선정하는 단계 이후에, 상기 선박의 위치를 통해 해당 선박의 이동방향을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 이동방향을 통해 운하의 입구 또는 출구를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 추정하는 단계는 상기 선박의 운항정보에 포함된 특정 시간에서의 위치를 활용하여 해당 선박이 상기 운하통과경로로 이동할 때 지구 구면을 따라 이동하는 구간별 거리 및 시간을 각각 계산하고, 계산된 구간별 거리의 합을 계산된 구간별 시간의 합으로 나누어 상기 운하를 통과하는 속도를 계산할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, AIS로부터 수신된 선박의 운항정보를 이용하여 선박정보를 분석하는 선박정보 분석장치로서, 상기 AIS로부터 수신된 선박의 운항정보에 포함된 시간별 위치 및 속도와, 운하입구 위치정보 및 운하출구 위치정보를 통해 운하출발시간 및 운하도착시간을 각각 선정하는 선정부; 및 상기 운하입구 위치정보와 상기 운하출구 위치정보 사이의 운하통과경로에서 지정된 구간들간의 거리 및 시간을 각각 계산하여 평균화한 거리 및 시간을 근거로 하여 운하를 통과하는 시간 및 속도를 추정하는 추정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박정보 분석장치가 제공된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 선박정보 분석장치는 상기 선박의 운항정보를 저장하는 저장부를 더 포함하고, 상기 저장부는 상기 선박의 길이, 폭, 깊이, 흘수, DWT(재화중량) 및 TPC(Tonnage Per Centimeter immersion)을 포함하는 선박정보를 저장하며, 상기 저장부에 저장된 선박정보를 참조하여 상기 운하를 통과하는 시간 및 속도를 선박별로 분석하여 제공하는 분석부를 더 포함할 수 있다.
상기 선정부는 상기 선박의 위치가 상기 운하입구 위치정보와 일정거리 이내에 있는 시간 중 가장 늦은 시간을 상기 운하출발시간으로 선정할 수 있다.
상기 선정부는 상기 선박의 위치가 상기 운하출구 위치정보와 일정거리 이내에 있는 시간 중 가장 빠른 시간을 상기 운하도착시간으로 선정할 수 있다.
상기 추정부는 상기 선박의 위치를 통해 해당 선박의 이동방향을 결정하고, 결정된 이동방향을 통해 운하의 입구 또는 출구를 판별할 수 있다.
상기 추정부는 상기 선박의 운항정보에 포함된 특정 시간에서의 위치를 활용하여 해당 선박이 상기 운하통과경로로 이동할 때 지구 구면을 따라 이동하는 구간별 거리 및 시간을 각각 계산하고, 계산된 구간별 거리의 합을 계산된 구간별 시간의 합으로 나누어 상기 운하를 통과하는 속도를 계산할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 선박이 운하를 통과하는 운하통과시간 및 속도를 추정함으로써 선박 개발시 운하통과시간 및 속도를 고려한 최적의 설계안을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 선박의 운항정보에 포함된 위치와 시간을 이용하여 선박의 구간평균속도를 구함으로써 선박이 실제 운항 속도를 근접하에 추정할 수 있는 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박정보 분석장치를 설명하기 위한 도면,
도 2는 선박의 운항경로에 운하가 위치한 운하통과경로를 도시한 도면,
도 3은 운하의 입구 및 출구를 도시한 도면, 그리고
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 선박정보 분석장치를 이용한 분석방법을 설명하기 위한 동작 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박정보 분석장치를 설명하기 위한 도면을 도시하고 있고, 도 2는 선박의 운항경로에 운하가 위치한 운하통과경로를 도시한 도면이며, 도 3은 운하의 입구 및 출구를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 선박정보 분석장치(20)는 AIS(10)로부터 수신된 선박의 운항정보를 이용하여 특정 시간의 위치정보를 활용하여 선박의 실제 운항 속도를 추정할 수 있다.
AIS(10)는 선박 자동 식별 장치로, 운항중인 선박의 운항정보를 수집한다. 이와 같이 수집된 선박의 운항정보는 아래의 표 1과 같이 선박의 시각별로 현재 위치, 속도, 흘수 등의 정보를 담고 있다.
선박ID 시각 위도 경도 속도 흘수 ...
... ... ... ... ... ... ...
AAAA1 2015-07-01 00:17:06 24.30139 123.3557 15.3 9 ...
AAAA2 2015-07-01 00:35:09 24.24332 123.3261 15.5 9 ...
AAAA4 2015-07-01 00:50:19 24.17211 123.2807 15.8 9 ...
... ...
선박정보 분석장치(20)는 수신부(21), 선정부(22), 추정부(23), 분석부(24) 및 저장부(25)를 포함하여 구성된다.
수신부(21)는 AIS(10)로부터 선박의 운항정보를 수신한다. 수신부(21)가 AIS(10)로부터 선박의 운항정보를 수신하는 것으로 설명하고 있지만, 선박의 운항정보를 수신하여 저장하는 육상의 서버(미도시)를 거쳐서 선박의 운항정보를 수신할 수도 있다. 수신부(21)를 통해 수신된 선박의 운항정보를 저장부(25)에 저장한다.
선정부(22)는 선박의 운항정보에 포함된 특정시간별 위치 및 속도와 운하입구 위치정보 및 운하출구 위치정보를 통해 운하출발시간 및 운하도착시간을 각각 선정한다.
더 자세히 설명하면 선정부(22)는 선박의 위치가 도 3에 도시된 운하입구 위치정보와 일정거리 이내에 있는 시간 중 가장 늦은 시간을 운하출발시간으로 선정하고, 선박의 위치가 도 3에 도시된 운하출구 위치정보와 일정거리 이내에 있는 시간 중 가장 빠른 시간을 운하도착시간으로 선정한다.
추정부(23)는 선박의 운항정보에 포함된 선박의 위치와 시간을 활용하여 선박의 구간평균속도를 추정할 수 있다.
더 구체적으로 운하를 통과하는 시간 및 속도를 추정하기 위해 추정부(23)는 운하입구 위치정보와 운하출구 사이의 운하통과경로에서 지정된 구간들(도 2에서 T1 내지 T5)간의 거리 및 시간을 계산하고 계산된 거리 및 시간을 평균화하여 운하를 통과하는 시간 및 속도를 추정할 수 있다.
도 2를 참조하면 추정부(23)는 선박이 T1에서 T2로 이동할 때, T2에서 T3로 이동할때, T3에서 T4로 이동할때, 그리고 T4에서 T5로 이동할때 지구구면을 따라 이동하는 거리 및 시간을 각각 계산하고, 아래의 수학식 1과 같이 계산된 거리의 합을 계산된 시간의 합으로 나누어 T1에서 T5로 이동할 때의 선박의 운항속도(V)를 계산한다. 이와 같이 계산된 선박의 운항속도는 실제 운항속도를 근접하게 추정할 수 있다.
Figure 112016118018819-pat00001
또한, 추정부(23)는 운하의 양쪽 입구에 대한 위도 및 경도값과 선박의 위치정보를 비교하여 선박이 운하의 양쪽 입구에 위치하게 되면 선박이 운하에 진입하거나 나가고 있는 것으로 간주하고, 선박의 그 다음 위치정보와 비교하여 선박의 운항방향을 계산하여 현재 선박이 운하의 진입을 하는 중인지 또는 나가는 중인지를 판별하여 선박의 위치가 운하의 반대방향에 위치할 때까지의 시간과 거리를 측정하여 운하통과시간 및 속도를 추정할 수 있다.
분석부(24)는 선박의 운항정보와 선박의 선박정보를 분석 목적에 따라 동일한 선박ID를 기준으로 데이터를 추출하여 대상선박의 데이터 테이블을 생성할 수 있다.
선박의 선박정보는 선박의 길이, 폭, 깊이, 흘수, DWT(재화중량) 및 TPC(Tonnage Per Centimeter immersion)을 포함한다. 이와 같은 선박의 선박정보도 저장부(25)에 저장된다. 상술된 선박의 선박정보는 조선서 내부 뿐만 아니라 인터넷 웹, 선급, 선주, 선박정보회사 등으로부터 수집이 가능하다.
분석부(24)는 저장부(25)에 저장된 선박정보를 참고하여 추정부(23)에 의해 추정된 운하통과시간 및 속도를 선박별로 분석하여 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 선박정보 분석장치를 이용한 분석방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 도시하고 있다.
도 4를 참조하면, 선박정보 분석장치(20)는 AIS(10)로부터 수신된 선박의 운항정보와 운항입구 위치정보 및 운하출구 위치정보를 이용하여 운하출발시간 및 운하도착시간을 각각 선정한다(S11).
선박정보 분석장치(20)는 선정된 운하출발시간과 운하도착시간동안 운하통과경로의 구간별 거리 및 시간을 각각 계산한다(S13).
선박정보 분석장치(20)는 계산된 구간별 거리 및 시간을 합하여 평균한 거리를 평균한 시간으로 나누어 계산된 선박이 운하를 통과하는 속도와 선박이 운하를 통과하는 시간을 추정하다(S15). 즉, 운하를 통과하는 속도는 평균한 거리를 평균한 시간으로 나누어서 계산되고, 운하를 통과하는 시간은 구간별 계산된 시간을 평균한 평균시간에 해당한다.
이렇게 함으로써 선박의 운항정보에 포함된 선박의 속도가 선박의 특정시간의 순간속도이기 때문에 발생되었던 실제 선박의 운항속도와의 차이 없이 근접하게 실제 운항속도를 근접하게 추정할 수 있다. 이와 같이 추정된 운하를 통과하는 속도 및 시간을 고려하여 선박 개발시 최적의 설계안을 제시할 수 있다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
10 : AIS 20 : 선박정보 분석장치
21 : 수신부 22 : 선정부
23 : 추정부 24 : 분석부
25 : 저장부

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. AIS로부터 수신된 선박의 운항정보를 이용하여 선박정보를 분석하는 선박정보 분석장치로서,
    상기 AIS로부터 수신된 선박의 운항정보에 포함된 시간별 위치 및 속도와, 운하입구 위치정보 및 운하출구 위치정보를 통해 운하출발시간 및 운하도착시간을 각각 선정하는 선정부; 및
    상기 운하입구 위치정보와 상기 운하출구 위치정보 사이의 운하통과경로에서 지정된 구간들간의 거리 및 시간을 각각 계산하여 평균화한 거리 및 시간을 근거로 하여 운하를 통과하는 시간 및 속도를 추정하는 추정부를 포함하고,
    상기 선정부는, 상기 선박의 위치가 상기 운하입구 위치정보와 일정거리 이내에 있는 시간 중 가장 늦은 시간을 상기 운하출발시간으로 판별하고, 상기 선박의 위치가 상기 운하출구 위치정보와 일정거리 이내에 있는 시간 중 가장 빠른 시간을 상기 운하도착시간으로 선정하며,
    상기 추정부는, 상기 운하의 양쪽 입구에 대한 위도 및 경도값과 상기 선박의 위치정보를 비교하여 상기 선박이 상기 운하의 양쪽 입구에 위치하게 되면 상기 선박이 상기 운하에 진입하거나 나가고 있는 것으로 간주하고, 상기 선박의 그 다음 위치정보와 비교하여 상기 선박의 운항방향을 계산하여 현재 상기 선박이 운하에 진입하는 중인지 또는 나가는 중인지를 판별하여 상기 선박의 위치가 운하의 반대방향에 위치할 때까지의 시간과 거리를 측정하여 운하통과시간 및 속도를 추정하는, 선박정보 분석장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 선박의 운항정보를 저장하는 저장부를 더 포함하고,
    상기 저장부는 상기 선박의 길이, 폭, 깊이, 흘수, DWT(재화중량) 및 TPC(Tonnage Per Centimeter immersion)을 포함하는 선박정보를 저장하며,
    상기 저장부에 저장된 선박정보를 참조하여 상기 운하를 통과하는 시간 및 속도를 선박별로 분석하여 제공하는 분석부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박정보 분석장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 추정부는 상기 선박의 위치를 통해 해당 선박의 이동방향을 결정하고, 결정된 이동방향을 통해 운하의 입구 또는 출구를 판별하는 것을 특징으로 하는 선박정보 분석장치.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 추정부는 상기 선박의 운항정보에 포함된 특정 시간에서의 위치를 활용하여 해당 선박이 상기 운하통과경로로 이동할 때 지구 구면을 따라 이동하는 구간별 거리 및 시간을 각각 계산하고, 계산된 구간별 거리의 합을 계산된 구간별 시간의 합으로 나누어 상기 운하를 통과하는 속도를 계산하는 것을 특징으로 하는 선박정보 분석장치.
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