KR20220083377A - Apparatus and method for creating an optimal navigation route - Google Patents

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Abstract

최적 운항경로 생성 장치 및 방법이 개시된다. 최적 운항경로 생성 방법은, 목적지를 입력받는 단계, 주변 선박에 설치된 선박자동식별장치(AIS: Automatic Identification System)로부터 AIS 데이터를 수신하여 주변 선박 정보를 획득하는 단계, 주변 선박 정보의 획득에 따라 파악된 주변 선박의 과거 운항경로 정보를 수집하는 단계, 수집된 과거 운항경로 정보를 이용하여 주변 선박의 현재 운항경로 정보를 도출하는 단계, 도출된 현재 운항경로 정보를 이용하여 주변 선박의 미래거동을 예측하는 단계 및 예측된 미래거동을 고려하여 최적 운항경로를 산출하는 단계를 포함한다.An apparatus and method for generating an optimal flight path are disclosed. The optimal navigation route generation method includes the steps of receiving a destination, receiving AIS data from an Automatic Identification System (AIS) installed on a nearby ship to obtain information about the surrounding ships, and grasping according to the acquisition of information about the surrounding ships. The steps of collecting past navigation route information of nearby ships, deriving the current navigation route information of nearby ships using the collected past navigation route information, and predicting the future behavior of nearby ships using the derived current navigation route information and calculating an optimal flight route in consideration of the predicted future behavior.

Description

최적 운항경로 생성 장치 및 방법{Apparatus and method for creating an optimal navigation route}Apparatus and method for creating an optimal navigation route

본 발명은 최적 운항경로 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for generating an optimal flight path.

선박의 대형화 및 고속화에 따라 좁은 항로를 운항하는 선박들의 해상사고위험이 점차 증가하고 있다. 대형 선박의 해상사고는 인명, 재산 등에 막대한 손실을 가져올 수 있으며, 특히 기름유출 등에 의한 해양 환경오염은 장기간에 걸쳐 주변의 경제활동에 큰 영향을 미치게 된다.As ships become larger and faster, the risk of maritime accidents is gradually increasing for ships operating on narrow routes. A marine accident of a large vessel can cause enormous loss of life and property, and in particular, marine environmental pollution caused by oil spills has a large impact on the economic activities of the surrounding area over a long period of time.

이에, 교통량이 폭주하는 해역, 기상, 조류, 항로상의 장애물 등으로 인하여 항행이 어려운 해역 뿐만 아니라, 여객선, 대형 유조선 및 가스 운반선과 같은 위험 화물 운반선의 운항이 빈번하여 대형 해난 사고를 초래할 위험 있는 해역에 근접한 항만이나 육상에 해양관제 센터가 설치된다. 이러한 해양관제 센터에 구비되는 해상교통관제시스템(VTS: Vessel Traffic Service System)은 해당 해역을 항해중인 선박의 움직임을 관찰하여 선박에 대하여 필요한 항행 정보를 제공하고, 필요시에는 통항을 관리하며 준법 항행 여부를 감시함으로써, 해당 해역에서의 해난 사고를 방지할 수 있다.Accordingly, not only sea areas where traffic is heavy, weather, tides, obstacles on the route, etc. make it difficult to navigate, but also sea areas where dangerous cargo carriers such as passenger ships, large oil tankers and gas carriers are frequently operated, which may lead to large-scale maritime accidents. A maritime control center will be installed in a port or onshore adjacent to The Vessel Traffic Service System (VTS) provided in such a maritime control center provides necessary navigation information to the vessel by observing the movement of the vessel sailing in the relevant sea area, and if necessary, manages the traffic and navigates according to the law. By monitoring whether or not there is, it is possible to prevent maritime accidents in the relevant sea area.

한편, 현재 대형 선박에 의무적으로 부착이 되는 선박자동식별장치(AIS: Automatic Identification System)의 경우, 현재 선박의 위치, 항행 목적지 및 선박명 등을 포함하는 정보를 VHF 무전기를 통해 해양관제 센터로 전달한다. 그리고, 해양관제 센터는 선박의 AIS 정보를 이용하여 현재 국외 및 국내의 해양 항로 내에 있는 선박의 이동경로 및 항로를 모니터링하고, 선박들은 AIS 수신기로부터 수신한 AIS 정보를 이용하여 선박 간의 충돌을 방지할 수 있다.On the other hand, in the case of the Automatic Identification System (AIS), which is currently mandatory to be attached to large ships, information including the current ship's location, navigation destination, and ship name is transmitted to the maritime control center through the VHF radio. . In addition, the maritime control center uses the ship's AIS information to monitor the movement and route of ships in the current overseas and domestic ocean routes, and the ships use the AIS information received from the AIS receiver to prevent collisions between ships. can

따라서, 이러한 AIS 정보 등을 이용하여 선박 자체적으로 안전한 운항경로를 생성하는 기술이 필요하다.Therefore, there is a need for a technology for generating a safe navigation route by the ship itself using such AIS information.

대한민국등록특허공보 제10-1947675호(2019.02.07)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1947675 (2019.02.07)

본 발명은 주변 선박의 과거 운항경로 정보를 이용하여 주변 선박의 미래거동을 예측하고, 예측된 미래거동을 고려하여 선박의 최적 운항경로를 산출하는 최적 운항경로 생성 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide an apparatus and method for generating an optimal flight path for predicting the future behavior of a neighboring vessel using past navigation path information of the neighboring vessel, and calculating an optimal operating path of a vessel in consideration of the predicted future behavior.

본 발명의 일 측면에 따르면, 최적 운항경로 생성 장치가 수행하는 최적 운항경로 생성 방법이 개시된다.According to one aspect of the present invention, an optimal navigation route generating method performed by an apparatus for generating an optimal navigation route is disclosed.

본 발명의 실시예에 따른 최적 운항경로 생성 방법은, 목적지를 입력받는 단계, 주변 선박에 설치된 선박자동식별장치(AIS: Automatic Identification System)로부터 AIS 데이터를 수신하여 주변 선박 정보를 획득하는 단계, 상기 주변 선박 정보의 획득에 따라 파악된 상기 주변 선박의 과거 운항경로 정보를 수집하는 단계, 상기 수집된 과거 운항경로 정보를 이용하여 상기 주변 선박의 현재 운항경로 정보를 도출하는 단계, 상기 도출된 현재 운항경로 정보를 이용하여 상기 주변 선박의 미래거동을 예측하는 단계 및 상기 예측된 미래거동을 고려하여 최적 운항경로를 산출하는 단계를 포함한다.The method for generating an optimal navigation route according to an embodiment of the present invention includes the steps of: receiving a destination; Collecting the past navigation route information of the adjacent ships identified according to the acquisition of the adjacent ship information, deriving the current navigation route information of the adjacent ships using the collected past navigation route information, the derived current navigation Predicting the future behavior of the neighboring ships by using the route information and calculating an optimal navigation route in consideration of the predicted future behavior.

상기 주변 선박의 과거 운항경로 정보를 수집하는 단계는, 해상교통관제시스템(VTS: Vessel Traffic Service System)으로 상기 주변 선박에 대한 항적 데이터를 요청하여, 상기 해상교통관제시스템의 항적 데이터베이스에 기 저장된 상기 주변 선박의 항적 데이터를 획득함으로써, 상기 과거 운항경로 정보를 수집한다.The collecting of the past navigation route information of the neighboring ships may include requesting the track data for the neighboring ships with a Vessel Traffic Service System (VTS), and the previously stored in the track database of the maritime traffic control system. By acquiring the track data of the surrounding ships, the past navigation route information is collected.

상기 해상교통관제시스템은 담당하는 관제 구역 내를 운항하는 각 선박에 설치된 선박자동식별장치로부터 수신하는 항적 데이터 또는 레이더를 통해 획득하는 항적 데이터를 수집하여 상기 항적 데이터베이스에 누적 저장한다.The maritime traffic control system collects the track data received from the automatic ship identification device installed in each ship operating within the control area in charge or the track data acquired through radar, and accumulates and stores the data in the track database.

상기 주변 선박의 현재 운항경로 정보를 도출하는 단계는, 상기 수집된 과거 운항경로 정보에서, 상기 주변 선박의 현재 위치, 현재 운항 방향, 현재 속도 및 현재 항적과 유사도가 높은 미리 설정된 개수의 과거 운항경로를 추출하고, 상기 추출된 과거 운항경로를 조합하고, 상기 조합된 과거 운항경로를 상기 주변 선박의 현재 운항경로 정보로 도출한다.The step of deriving the current navigation route information of the neighboring ships may include, in the collected past navigation route information, a preset number of past navigation routes having a high similarity to the current location, the current navigation direction, the current speed, and the current track of the adjacent ships. , combine the extracted past navigation routes, and derive the combined past navigation routes as current navigation route information of the surrounding ships.

상기 최적 운항경로를 산출하는 단계는, 미리 설정된 규칙에 따라, 상기 목적지까지 최단 거리 또는 최단 시간을 가지는 초기 운항경로를 생성하는 단계 및 상기 생성된 초기 운항경로를 기준으로, 상기 예측된 미래거동을 회피하도록 상기 최적 운항경로를 산출하는 단계를 포함한다.The calculating of the optimal flight route includes, according to a preset rule, generating an initial flight route having the shortest distance or the shortest time to the destination, and calculating the predicted future behavior based on the generated initial flight route. and calculating the optimal navigation route to avoid it.

상기 최적 운항경로 생성 방법은, 상기 산출된 최적 운항경로에 따라 운항 중에, 미리 설정된 복수의 후보 속도별로 타선과의 충돌위험도 및 연료소모를 산출하여, 최적 운항속도를 산출하는 단계를 더 포함한다.The method for generating the optimal navigation route further includes calculating the optimal navigation speed by calculating the risk of collision with another ship and fuel consumption for each of a plurality of preset candidate speeds during operation according to the calculated optimal navigation route.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 최적 운항경로 생성 장치가 개시된다.According to another aspect of the present invention, an apparatus for generating an optimal navigation route is disclosed.

본 발명의 실시예에 따른 최적 운항경로 생성 장치는, 명령어를 저장하는 메모리 및 상기 명령어를 실행하는 프로세서를 포함하되, 상기 명령어는, 목적지를 입력받는 단계, 주변 선박에 설치된 선박자동식별장치(AIS: Automatic Identification System)로부터 AIS 데이터를 수신하여 주변 선박 정보를 획득하는 단계, 상기 주변 선박 정보의 획득에 따라 파악된 상기 주변 선박의 과거 운항경로 정보를 수집하는 단계, 상기 수집된 과거 운항경로 정보를 이용하여 상기 주변 선박의 현재 운항경로 정보를 도출하는 단계, 상기 도출된 현재 운항경로 정보를 이용하여 상기 주변 선박의 미래거동을 예측하는 단계 및 상기 예측된 미래거동을 고려하여 최적 운항경로를 산출하는 단계를 포함하는 최적 운항경로 생성 방법을 수행한다.An apparatus for generating an optimal navigation route according to an embodiment of the present invention includes a memory for storing a command and a processor for executing the command, wherein the command includes a step of receiving a destination, and an automatic vessel identification system (AIS) installed in a neighboring vessel. : Receiving AIS data from the Automatic Identification System) to obtain information on surrounding ships, collecting past navigation route information of the adjacent ships identified according to the acquisition of the information on adjacent ships, the collected past navigation route information deriving the current navigation route information of the surrounding ships using the A method of generating an optimal flight path including the steps of

본 발명의 실시예에 따른 최적 운항경로 생성 장치 및 방법은, 주변 선박의 과거 운항경로 정보를 이용하여 주변 선박의 미래거동을 예측하고, 예측된 미래거동을 고려하여 선박의 최적 운항경로를 산출할 수 있다.The apparatus and method for generating an optimal navigation route according to an embodiment of the present invention predicts the future behavior of a nearby ship using past navigation route information of the adjacent ship, and calculates the optimal navigation route of the ship in consideration of the predicted future behavior. can

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 최적 운항경로 생성 장치가 동작하는 시스템 환경을 개략적으로 예시하여 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 최적 운항경로 생성 장치가 수행하는 최적 운항경로 생성 방법을 나타낸 흐름도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 최적 운항경로 생성 장치의 구성을 개략적으로 예시하여 나타낸 도면.1 is a diagram schematically illustrating a system environment in which an apparatus for generating an optimal flight path according to an embodiment of the present invention operates;
2 is a flowchart illustrating a method for generating an optimal navigation route performed by an apparatus for generating an optimal navigation route according to an embodiment of the present invention;
3 is a diagram schematically illustrating a configuration of an apparatus for generating an optimal flight path according to an embodiment of the present invention;

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.As used herein, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "consisting of" or "comprising" should not be construed as necessarily including all of the various components or various steps described in the specification, some of which components or some steps are It should be construed that it may not include, or may further include additional components or steps. In addition, terms such as "...unit" and "module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software. .

이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상술하겠다. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 최적 운항경로 생성 장치가 동작하는 시스템 환경을 개략적으로 예시하여 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a system environment in which an apparatus for generating an optimal flight path according to an embodiment of the present invention operates.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 최적 운항경로 생성 장치(100)는, 주변 선박(10)에 설치된 선박자동식별장치(AIS: Automatic Identification System)(15)로부터 주변 선박(10)의 항적 데이터를 수신하여 주변 선박 정보를 획득하고, 해상교통관제시스템(VTS: Vessel Traffic Service System)(20)으로부터 항적 데이터베이스(25)에 저장된 주변 선박(10)의 항적 데이터를 수신하여 주변 선박들의 과거 운항경로 정보를 수집한다.Referring to FIG. 1 , the apparatus 100 for generating an optimal navigation route according to an embodiment of the present invention provides an automatic identification system (AIS) installed in the neighboring vessel 10 to the neighboring vessel 10 . By receiving the track data of the surrounding ships to obtain information about the surrounding ships, and by receiving the track data of the nearby ships 10 stored in the track database 25 from the Vessel Traffic Service System (VTS) 20, Collect past flight route information.

즉, 해상교통관제시스템(20)은 담당하는 관제 구역 내를 운항하는 각 선박에 설치된 선박자동식별장치(15)로부터 수신하는 항적 데이터 또는 레이더를 통해 획득하는 항적 데이터를 수집하여 항적 데이터베이스(25)에 누적 저장할 수 있다. 그래서, 최적 운항경로 생성 장치(100)는 해상교통관제시스템(20)으로 주변 선박(10)에 대한 항적 데이터를 요청하여, 항적 데이터베이스(25)에 기 저장된 주변 선박(10)의 항적 데이터를 획득함으로써, 주변 선박(10)에 대한 과거 운항경로 정보를 수집할 수 있다.That is, the maritime traffic control system 20 collects the track data received from the automatic ship identification device 15 installed on each ship operating within the control area in charge or the track data acquired through radar, and the track database 25 can be accumulated in . So, the optimal flight path generating device 100 requests the track data for the surrounding vessel 10 from the maritime traffic control system 20 , and obtains the track data of the neighboring vessel 10 pre-stored in the track database 25 . By doing so, it is possible to collect past navigation route information for the surrounding ships 10 .

여기서, 선박자동식별장치(15)의 항적 데이터는 선박명, 선박 종류, 선박 제원(선박 길이 및 폭), 시간에 따른 선박의 위치 정보, 시간에 따른 선박의 속도 정보(SOG: Speed over Ground), 시간에 따른 선박의 침로 정보(COG: Course over Ground) 및 선적 화물 정보를 포함할 수 있고, 레이더의 항적 데이터는 시간에 따른 물표의 위치 정보, 시간에 따른 물표의 속도 정보 및 시간에 따른 물표의 침로 정보를 포함할 수 있다.Here, the track data of the automatic ship identification device 15 includes a ship name, a ship type, a ship specification (ship length and width), location information of a ship over time, speed information of a ship over time (SOG: Speed over Ground), The course information (COG: Course over Ground) and shipment information of the ship according to time may be included, and the tracking data of the radar includes location information of the target over time, speed information of the target over time, and information of the target over time. It may include course information.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 최적 운항경로 생성 장치(100)는 수집된 주변 선박(10)의 과거 운항경로 정보를 이용하여 주변 선박(10)의 현재 운항경로 정보를 도출하고, 도출된 현재 운항경로 정보를 이용하여 주변 선박(10)의 미래거동을 예측하고, 예측된 주변 선박(10)의 미래거동을 고려하여 자선의 최적 운항경로를 산출할 수 있다.And, the apparatus 100 for generating an optimal navigation route according to an embodiment of the present invention derives the current navigation route information of the adjacent ship 10 by using the collected past navigation route information of the adjacent ship 10, and the derived current It is possible to predict the future behavior of the neighboring vessel 10 by using the navigation route information, and calculate the optimal operating path of the own vessel in consideration of the predicted future behavior of the neighboring vessel 10 .

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 최적 운항경로 생성 장치(100)의 동작에 대해서는 이후 도 2를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.The operation of the apparatus 100 for generating an optimal flight path according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2 .

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 최적 운항경로 생성 장치가 수행하는 최적 운항경로 생성 방법을 나타낸 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method for generating an optimal navigation route performed by the apparatus for generating an optimal navigation route according to an embodiment of the present invention.

S210 단계에서, 최적 운항경로 생성 장치(100)는, 사용자로부터 목적지 정보를 입력받는다. 여기서, 목적지 정보는 목적지의 위치 정보, 미리 설정된 위치 기호, 미리 설정된 위치명 등을 포함할 수 있다.In step S210 , the apparatus 100 for generating an optimal flight route receives destination information from a user. Here, the destination information may include location information of the destination, a preset location symbol, a preset location name, and the like.

즉, 최적 운항경로 생성 장치(100)는 사용자로부터 목적지 정보를 입력받음에 따라 현 위치로부터 목적지까지의 최종 운항경로를 생성하는 작업에 착수할 수 있다.That is, the optimal navigation route generating apparatus 100 may start the operation of generating the final navigation route from the current location to the destination in response to receiving destination information from the user.

S220 단계에서, 최적 운항경로 생성 장치(100)는, 주변 선박(10)에 설치된 선박자동식별장치(15)로부터 AIS 데이터를 수신하여 주변 선박 정보를 획득한다. 즉, 주변 선박 정보는 주변 선박별 AIS 데이터를 포함할 수 있다.In step S220 , the apparatus 100 for generating an optimal navigation route receives AIS data from the automatic vessel identification device 15 installed in the neighboring vessel 10 to obtain information about the neighboring vessel. That is, the neighboring vessel information may include AIS data for each neighboring vessel.

S230 단계에서, 최적 운항경로 생성 장치(100)는, 주변 선박 정보의 획득에 따라 파악된 주변 선박(10)의 과거 운항경로 정보를 수집한다.In step S230 , the optimal navigation route generating apparatus 100 collects past navigation route information of the adjacent ships 10 identified according to the acquisition of the adjacent ship information.

예를 들어, 최적 운항경로 생성 장치(100)는 해상교통관제시스템(20)으로 주변 선박(10)에 대한 항적 데이터를 요청하여, 항적 데이터베이스(25)에 기 저장된 주변 선박(10)의 항적 데이터를 획득함으로써, 주변 선박(10)에 대한 과거 운항경로 정보를 수집할 수 있다. 여기서, 해상교통관제시스템(20)은 담당하는 관제 구역 내를 운항하는 각 선박에 설치된 선박자동식별장치(15)로부터 수신하는 항적 데이터 또는 레이더를 통해 획득하는 항적 데이터를 수집하여 항적 데이터베이스(25)에 누적 저장할 수 있다.For example, the optimal flight path generating apparatus 100 requests the track data of the neighboring ships 10 from the maritime traffic control system 20 , and the track data of the neighboring ships 10 pre-stored in the track database 25 . By obtaining , it is possible to collect past navigation route information for the surrounding ships 10 . Here, the maritime traffic control system 20 collects the track data received from the automatic ship identification device 15 installed on each ship operating within the control area in charge or the track data acquired through radar, and the track database 25 can be accumulated in .

S240 단계에서, 최적 운항경로 생성 장치(100)는, 수집된 과거 운항경로 정보를 이용하여 주변 선박(10)의 현재 운항경로 정보를 도출한다.In step S240 , the apparatus 100 for generating an optimal navigation route derives current navigation route information of the surrounding vessel 10 by using the collected past navigation route information.

예를 들어, 최적 운항경로 생성 장치(100)는 수집된 과거 운항경로 정보에서, 주변 선박(10)의 현재 위치, 현재 운항 방향, 현재 속도 및 현재 항적과 유사도가 높은 미리 설정된 개수의 과거 운항경로를 추출하고, 추출된 과거 운항경로를 조합하고, 조합된 과거 운항경로를 주변 선박(10)의 현재 운항경로 정보로 도출할 수 있다.For example, the apparatus 100 for generating the optimal navigation route may include, in the collected past navigation route information, a preset number of past navigation routes having a high similarity to the current location, current navigation direction, current speed, and current track of the neighboring vessel 10 . may be extracted, the extracted past navigation routes may be combined, and the combined past navigation routes may be derived as current navigation route information of the surrounding vessel 10 .

만약, 주변 선박(10)의 현재 위치, 현재 운항 방향, 현재 속도 및 현재 항적과 유사도가 높은 미리 설정된 개수의 과거 운항경로가 추출되지 않거나, 주변 선박(10)의 과거 운항경로가 수집되지 않는 경우, 미리 설정된 기준에 따라 선박 제원이 유사한 선박의 과거 운항경로 정보를 수집하고, 수집된 선박 제원이 유사한 선박의 과거 운항경로 정보에서, 주변 선박(10)의 현재 위치, 현재 운항 방향, 현재 속도 및 현재 항적과 유사도가 높은 미리 설정된 개수의 과거 운항경로를 추출함으로써, 주변 선박(10)의 현재 운항경로 정보를 도출할 수 있다.If a preset number of past navigation routes having a high similarity to the current location, current navigation direction, current speed, and current track of the surrounding vessel 10 are not extracted, or if the past navigation routes of the surrounding vessel 10 are not collected , collects past navigation route information of ships with similar ship specifications according to preset criteria, and collects the current location, current sailing direction, current speed and By extracting a preset number of past navigation routes having a high similarity to the current track, it is possible to derive current navigation route information of the neighboring ships 10 .

S250 단계에서, 최적 운항경로 생성 장치(100)는, 도출된 주변 선박(10)의 현재 운항경로 정보를 이용하여 주변 선박(10)의 미래거동을 예측한다.In step S250 , the apparatus 100 for generating the optimal navigation route predicts the future behavior of the adjacent ship 10 by using the derived current navigation route information of the adjacent ship 10 .

즉, 최적 운항경로 생성 장치(100)는 도출된 주변 선박(10)의 현재 운항경로 정보에 따라 주변 선박(10)의 운항을 시뮬레이션할 수 있다.That is, the optimal navigation route generating apparatus 100 may simulate the operation of the adjacent ship 10 according to the derived current navigation route information of the adjacent ship 10 .

S260 단계에서, 최적 운항경로 생성 장치(100)는 예측된 주변 선박(10)의 미래거동을 고려하여 자선의 최적 운항경로를 산출한다.In step S260 , the optimal navigation route generating apparatus 100 calculates the optimal navigation route of the own ship in consideration of the predicted future behavior of the surrounding ship 10 .

우선, 최적 운항경로 생성 장치(100)는 미리 설정된 규칙에 따라 입력된 목적지까지 최단 거리(또는 최단 시간)를 가지는 초기 운항경로를 생성할 수 있다. 이때, 최적 운항경로 생성 장치(100)는 전자 해도 데이터로부터 해저 지형, 수심, 암초, 해양 구조물 등을 포함하는 장애물 정보를 획득하고, 획득된 장애물 정보에 기반하여 장애물을 회피하면서 목적지까지 최단 거리가 최대한 반영된 초기 운항경로를 생성할 수 있다.First, the apparatus 100 for generating an optimal navigation route may generate an initial navigation route having the shortest distance (or the shortest time) to the input destination according to a preset rule. At this time, the optimal flight path generating apparatus 100 obtains obstacle information including the seabed topography, water depth, reef, and marine structures from the electronic chart data, and the shortest distance to the destination while avoiding the obstacle based on the obtained obstacle information It is possible to create an initial flight route that is reflected as much as possible.

그리고, 최적 운항경로 생성 장치(100)는 생성된 초기 운항경로를 기준으로, 예측된 주변 선박(10)의 미래거동을 회피하도록 최적 운항경로를 산출할 수 있다.In addition, the apparatus 100 for generating the optimal navigation route may calculate the optimal navigation route to avoid the predicted future behavior of the neighboring vessel 10 based on the generated initial navigation route.

예를 들어, 최적 운항경로 생성 장치(100)는 생성된 초기 운항경로와 예측된 주변 선박(10)의 미래거동을 비교하여, 국제해상충돌예방규칙(COLREGs: International Regulations for Preventing Collisions at Sea)에 따라 주변 선박(10)과의 충돌을 회피하도록 최적 운항경로를 산출할 수 있다.For example, the optimal navigation route generating device 100 compares the generated initial navigation route with the predicted future behavior of the surrounding vessel 10, and is based on the International Regulations for Preventing Collisions at Sea (COLREGs). Accordingly, it is possible to calculate the optimal navigation route to avoid collision with the neighboring ships (10).

그리고, 최적 운항경로 생성 장치(100)는 산출된 최적 운항경로에 따라 운항 중에 실시간으로, 미리 설정된 복수의 후보 속도별로 타선과의 충돌위험도 및 연료소모를 산출하여 실시간으로 최적 운항속도를 산출할 수 있다.And, the optimal flight path generating apparatus 100 calculates the collision risk with another ship and fuel consumption for each of a plurality of preset candidate speeds in real time during operation according to the calculated optimal flight path to calculate the optimum operating speed in real time. have.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 최적 운항경로 생성 장치의 구성을 개략적으로 예시하여 나타낸 도면이다.3 is a diagram schematically illustrating the configuration of an apparatus for generating an optimal flight path according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 최적 운항경로 생성 장치(100)는 프로세서(110), 메모리(120), 통신부(130) 및 인터페이스부(140)를 포함한다.Referring to FIG. 3 , the apparatus 100 for generating an optimal flight path according to an embodiment of the present invention includes a processor 110 , a memory 120 , a communication unit 130 , and an interface unit 140 .

프로세서(110)는 메모리(120)에 저장된 처리 명령어를 실행시키는 CPU 또는 반도체 소자일 수 있다.The processor 110 may be a CPU or a semiconductor device that executes processing instructions stored in the memory 120 .

메모리(120)는 다양한 유형의 휘발성 또는 비휘발성 기억 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(120)는 ROM, RAM 등을 포함할 수 있다.Memory 120 may include various types of volatile or non-volatile storage media. For example, the memory 120 may include ROM, RAM, or the like.

예를 들어, 메모리(120)는 본 발명의 실시예에 따른 최적 운항경로 생성 방법을 수행하는 명령어들을 저장할 수 있다.For example, the memory 120 may store instructions for performing the method for generating an optimal navigation route according to an embodiment of the present invention.

통신부(130)는 통신망을 통해 다른 장치들과 데이터를 송수신하기 위한 수단이다.The communication unit 130 is a means for transmitting and receiving data with other devices through a communication network.

인터페이스부(140)는 네트워크에 접속하기 위한 네트워크 인터페이스 및 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다.The interface unit 140 may include a network interface and a user interface for accessing a network.

한편, 전술된 실시예의 구성 요소는 프로세스적인 관점에서 용이하게 파악될 수 있다. 즉, 각각의 구성 요소는 각각의 프로세스로 파악될 수 있다. 또한 전술된 실시예의 프로세스는 장치의 구성 요소 관점에서 용이하게 파악될 수 있다.On the other hand, the components of the above-described embodiment can be easily grasped from a process point of view. That is, each component may be identified as each process. In addition, the process of the above-described embodiment can be easily understood from the point of view of the components of the apparatus.

또한 앞서 설명한 기술적 내용들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예들을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.In addition, the technical contents described above may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiments, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floppy disks. - includes magneto-optical media, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. A hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The above-described embodiments of the present invention have been disclosed for purposes of illustration, and various modifications, changes, and additions will be possible within the spirit and scope of the present invention by those skilled in the art having ordinary knowledge of the present invention, and such modifications, changes and additions should be regarded as belonging to the following claims.

10: 주변 선박
15: 선박자동식별장치(AIS: Automatic Identification System)
20: 해상교통관제시스템(VTS: Vessel Traffic Service System)
25: 항적 데이터베이스
100: 최적 운항경로 생성 장치
110: 프로세서
120: 메모리
130: 통신부
140: 인터페이스부10: Nearby ships
15: Automatic Identification System (AIS)
20: Vessel Traffic Service System (VTS)
25: Track Database
100: optimal flight path generating device
110: processor
120: memory
130: communication department
140: interface unit

Claims (7)

최적 운항경로 생성 장치가 수행하는 최적 운항경로 생성 방법에 있어서,
목적지를 입력받는 단계;
주변 선박에 설치된 선박자동식별장치(AIS: Automatic Identification System)로부터 AIS 데이터를 수신하여 주변 선박 정보를 획득하는 단계;
상기 주변 선박 정보의 획득에 따라 파악된 상기 주변 선박의 과거 운항경로 정보를 수집하는 단계;
상기 수집된 과거 운항경로 정보를 이용하여 상기 주변 선박의 현재 운항경로 정보를 도출하는 단계;
상기 도출된 현재 운항경로 정보를 이용하여 상기 주변 선박의 미래거동을 예측하는 단계; 및
상기 예측된 미래거동을 고려하여 최적 운항경로를 산출하는 단계를 포함하는 최적 운항경로 생성 방법.
A method for generating an optimal navigation route performed by an apparatus for generating an optimal navigation route, the method comprising:
receiving a destination input;
Receiving AIS data from an automatic identification system (AIS: Automatic Identification System) installed in the surrounding vessel to obtain information about the surrounding vessel;
collecting information on past navigation routes of the neighboring vessels identified according to the acquisition of the neighboring vessel information;
deriving current navigation route information of the neighboring ships using the collected past navigation route information;
predicting the future behavior of the surrounding ships using the derived current navigation route information; and
and calculating an optimal flight route in consideration of the predicted future behavior.
 제1항에 있어서,
상기 주변 선박의 과거 운항경로 정보를 수집하는 단계는,
해상교통관제시스템(VTS: Vessel Traffic Service System)으로 상기 주변 선박에 대한 항적 데이터를 요청하여, 상기 해상교통관제시스템의 항적 데이터베이스에 기 저장된 상기 주변 선박의 항적 데이터를 획득함으로써, 상기 과거 운항경로 정보를 수집하는 것을 특징으로 하는 최적 운항경로 생성 방법.
According to claim 1,
The step of collecting the past navigation route information of the surrounding ships,
The past navigation route information is obtained by requesting the track data of the surrounding ships with a Vessel Traffic Service System (VTS) and acquiring the track data of the nearby ships pre-stored in the track database of the maritime traffic control system. An optimal flight path generation method, characterized in that collecting
 제2항에 있어서,
상기 해상교통관제시스템은 담당하는 관제 구역 내를 운항하는 각 선박에 설치된 선박자동식별장치로부터 수신하는 항적 데이터 또는 레이더를 통해 획득하는 항적 데이터를 수집하여 상기 항적 데이터베이스에 누적 저장하는 것을 특징으로 하는 최적 운항경로 생성 방법.
3. The method of claim 2,
The maritime traffic control system collects the track data received from the automatic ship identification device installed on each ship operating within the control area in charge or the track data acquired through radar, and accumulates and stores the track data in the track database. How to create a flight route.
 제1항에 있어서,
상기 주변 선박의 현재 운항경로 정보를 도출하는 단계는,
상기 수집된 과거 운항경로 정보에서, 상기 주변 선박의 현재 위치, 현재 운항 방향, 현재 속도 및 현재 항적과 유사도가 높은 미리 설정된 개수의 과거 운항경로를 추출하고, 상기 추출된 과거 운항경로를 조합하고, 상기 조합된 과거 운항경로를 상기 주변 선박의 현재 운항경로 정보로 도출하는 것을 특징으로 하는 최적 운항경로 생성 방법.
According to claim 1,
The step of deriving the current navigation route information of the surrounding ships,
extracting a preset number of past navigation routes with high similarity to the current position, current navigation direction, current speed, and current track of the neighboring ships from the collected past navigation route information, and combining the extracted past navigation routes; The optimal navigation route generating method, characterized in that the combined past navigation route is derived as current navigation route information of the neighboring ships.
 제1항에 있어서,
상기 최적 운항경로를 산출하는 단계는,
미리 설정된 규칙에 따라, 상기 목적지까지 최단 거리 또는 최단 시간을 가지는 초기 운항경로를 생성하는 단계; 및
상기 생성된 초기 운항경로를 기준으로, 상기 예측된 미래거동을 회피하도록 상기 최적 운항경로를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 최적 운항경로 생성 방법.
According to claim 1,
The step of calculating the optimal flight route includes:
generating an initial flight route having a shortest distance or shortest time to the destination according to a preset rule; and
and calculating the optimal navigation route to avoid the predicted future behavior based on the generated initial navigation route.
 제1항에 있어서,
상기 최적 운항경로 생성 방법은,
상기 산출된 최적 운항경로에 따라 운항 중에, 미리 설정된 복수의 후보 속도별로 타선과의 충돌위험도 및 연료소모를 산출하여, 최적 운항속도를 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 최적 운항경로 생성 방법.
According to claim 1,
The method of generating the optimal navigation route is
The method of claim 1, further comprising calculating the optimal flight speed by calculating the risk of collision with another ship and fuel consumption for each of a plurality of preset candidate speeds during operation according to the calculated optimal flight route. .
 최적 운항경로 생성 장치에 있어서,
명령어를 저장하는 메모리; 및
상기 명령어를 실행하는 프로세서를 포함하되,
상기 명령어는,
목적지를 입력받는 단계;
주변 선박에 설치된 선박자동식별장치(AIS: Automatic Identification System)로부터 AIS 데이터를 수신하여 주변 선박 정보를 획득하는 단계;
상기 주변 선박 정보의 획득에 따라 파악된 상기 주변 선박의 과거 운항경로 정보를 수집하는 단계;
상기 수집된 과거 운항경로 정보를 이용하여 상기 주변 선박의 현재 운항경로 정보를 도출하는 단계;
상기 도출된 현재 운항경로 정보를 이용하여 상기 주변 선박의 미래거동을 예측하는 단계; 및
상기 예측된 미래거동을 고려하여 최적 운항경로를 산출하는 단계를 포함하는 최적 운항경로 생성 방법을 수행하는 것을 특징으로 하는 최적 운항경로 생성 장치.
In the apparatus for generating an optimal flight path,
memory to store instructions; and
A processor that executes the instructions,
The command is
receiving a destination input;
Receiving AIS data from an automatic identification system (AIS: Automatic Identification System) installed in the surrounding vessel to obtain information about the surrounding vessel;
collecting information on past navigation routes of the neighboring vessels identified according to the acquisition of the neighboring vessel information;
deriving current navigation route information of the neighboring ships using the collected past navigation route information;
predicting the future behavior of the surrounding ships using the derived current navigation route information; and
and performing an optimal navigation route generating method comprising the step of calculating an optimal navigation route in consideration of the predicted future behavior.
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