KR20230041519A - System and method for operating optimal posture of vessel on real sea area by using machine learning and computer-readable recording medium including the same - Google Patents

System and method for operating optimal posture of vessel on real sea area by using machine learning and computer-readable recording medium including the same Download PDF

Info

Publication number
KR20230041519A
KR20230041519A KR1020210125247A KR20210125247A KR20230041519A KR 20230041519 A KR20230041519 A KR 20230041519A KR 1020210125247 A KR1020210125247 A KR 1020210125247A KR 20210125247 A KR20210125247 A KR 20210125247A KR 20230041519 A KR20230041519 A KR 20230041519A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ship
machine learning
optimal
conditions
unit
Prior art date
Application number
KR1020210125247A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김성오
남정우
Original Assignee
대우조선해양 주식회사
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 대우조선해양 주식회사 filed Critical 대우조선해양 주식회사
Priority to KR1020210125247A priority Critical patent/KR20230041519A/en
Publication of KR20230041519A publication Critical patent/KR20230041519A/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B43/00Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for
    • B63B43/02Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking
    • B63B43/04Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking by improving stability
    • B63B43/06Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking by improving stability using ballast tanks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/02Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by displacement of masses
    • B63B39/03Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by displacement of masses by transferring liquids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B79/00Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation
    • B63B79/20Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation using models or simulation, e.g. statistical models or stochastic models
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N20/00Machine learning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B2207/00Buoyancy or ballast means
    • B63B2207/02Variable ballast or buoyancy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00Maritime or waterways transport
    • Y02T70/10Measures concerning design or construction of watercraft hulls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

Disclosed is a system for operating the optimal posture of a ship in a real-sea area using machine learning, comprising: a learning data DB (110) that collects and stores learning data on a ship posture for ship specifications, operating conditions, and marine environmental conditions; a machine learning unit (120) modeled with a machine learning algorithm for deriving the optimal posture of the ship for each ship specification, operating conditions during actual operation, and marine environmental conditions by machine learning the learning data in the learning data DB (110); a monitoring unit (130) that monitors the operating conditions and marine environmental conditions during actual operation of the ship in real time; and a control panel unit (150) that applies, to a ballast water control device (140), the optimal posture derived in real time according to the operating conditions and marine environmental conditions from the monitoring unit (130) during actual operations through the machine learning unit (120). Therefore, navigation efficiency can be improved by optimizing the posture of the ship.

Description

기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 시스템 및 방법, 및 동 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램이 기록된, 컴퓨터 판독가능한 기록매체{SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING OPTIMAL POSTURE OF VESSEL ON REAL SEA AREA BY USING MACHINE LEARNING AND COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM INCLUDING THE SAME}System and method for operating optimal attitude of ship in real sea area using machine learning, and computer readable recording medium on which program for executing the method is recorded on computer LEARNING AND COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM INCLUDING THE SAME}

본 발명은, 다양한 선박 제원, 다양한 운항 조건 및 해상환경 조건에 따른 선체 주변 유동 특징을 기계학습을 통해, 각 선박의 다양한 운항 조건 및 해상환경 조건에 맞추어 최적의 선체 유동 특징을 예측하고 적용하여 운항 효율성을 향상시킬 수 있는, 기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 시스템 및 방법, 및 동 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램이 기록된, 컴퓨터 판독가능한 기록매체에 관한 것이다.The present invention predicts and applies the optimal hull flow characteristics according to various operating conditions and maritime environmental conditions of each ship through machine learning of the flow characteristics around the hull according to various ship specifications, various operating conditions, and maritime environmental conditions, and operates the ship. The present invention relates to a system and method for operating an optimal attitude of a ship in a real sea area using machine learning, which can improve efficiency, and a computer-readable recording medium on which a program for executing the method in a computer is recorded.

통상, 선박이 전후 동적으로(dynamically) 흔들리는 것은 트림(trim)이라 하는데, 선박의 선미와 선수에 대한 전후균형이 맞지 않아 한쪽으로 기울어진 상태로 운항하게 되면 운항효율이 현저히 저하된다. In general, when a ship dynamically shakes back and forth, it is referred to as trim, and when the ship is operated in a state tilted to one side due to an imbalance between the stern and the bow of the ship, the operation efficiency is significantly reduced.

예컨대, 항해 중 트림에 의해 전후균형이 맞지 않으면, 어느 한 방향으로 화물이 쏠릴 수 있어 운항효율뿐만 아니라 화물 안정성에 위험요소로 작용한다. 이에, 선수 및 선미의 기울기를 수동으로 계측하여 선박평형수 제어장치의 펌프와 밸브를 작동시켜 밸러스트탱크 내의 평형수를 이동시켜 선박의 선미와 선수에 대한 전후균형을 유지해 주기도 한다.For example, if the front and rear balance is not balanced due to trim during sailing, the cargo may be tilted in one direction, which acts as a risk factor to cargo stability as well as operational efficiency. Accordingly, by manually measuring the inclination of the bow and stern, the pump and valve of the ballast water control device are operated to move the ballast water in the ballast tank to maintain the front-rear balance of the stern and bow of the ship.

한편, 이와 관련한 선행기술로서 도 1을 참조하면, 한국 공개특허공보 제10-2015-0021970호가 개시되어 있는데, 종래기술에 의한 선박의 성능을 예측하는 시스템은, 선상 조건들과 에너지 생산량 및 소비량과 연료 소비량 사이의 상호작용에 따라, 선박의 성능 및 에너지 최적화의 기능을 시뮬레이션하는 모델(4)을 통해서, 효율적인 에너지 및 연료 소비량과 에너지 생산량을 최적화하고자 한다.On the other hand, referring to FIG. 1 as related prior art, Korean Patent Laid-open Publication No. 10-2015-0021970 is disclosed. According to the interaction between the fuel consumption, efficient energy and fuel consumption and energy production are to be optimized through the model (4) that simulates the function of ship performance and energy optimization.

하지만, 선박의 유동 특징에 대해서는 고려하지 않고, 기상조건과 환경조건과 가동조건을 시뮬레이션하여 에너지의 효율적 사용을 구현하는데 한정되어 있으며, 또한, 종래의 경우 예인 수조에서의 모형 시험을 통해 선박의 최적 트림을 추정하지만, 실 스케일과 모형 스케일 사이에서의 유동 특징이 상이하므로 최적의 운항 자세, 특히 최적 트림을 추정하는데 한계가 있다.However, it is limited to realizing efficient use of energy by simulating meteorological conditions, environmental conditions, and operating conditions without considering the characteristics of the flow of the vessel. In addition, in the conventional case, the optimum condition of the vessel through a model test in a towing tank Although the trim is estimated, there is a limit to estimating the optimal navigation attitude, especially the optimal trim, because the flow characteristics are different between the real scale and the model scale.

이에, 다양한 조건들에서 최적 트림을 추정할 수 있는 기술이 요구된다.Accordingly, a technique capable of estimating an optimal trim under various conditions is required.

한국 공개특허공보 제10-2010-0056829호 (저장탱크 및 밸러스트탱크를 구비하는 선박)Korean Patent Laid-open Publication No. 10-2010-0056829 (Vessel with storage tank and ballast tank) 한국 공개특허공보 제10-2015-0021970호 (선박의 성능을 예측하는 방법 및 시스템)Korean Patent Publication No. 10-2015-0021970 (Method and system for predicting ship performance) 한국 등록특허공보 제10-1535888호 (선박의 능동적 및 수동적 안정화 시스템 및 방법)Korean Patent Registration No. 10-1535888 (System and method for active and passive stabilization of ships)

본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 다양한 선박 제원, 다양한 운항 조건 및 해상환경 조건에 따른 선체 주변 유동 특징을 기계학습을 통해, 각 선박의 다양한 운항 조건 및 해상환경 조건에 맞추어 최적의 선체 유동 특징을 예측하고 적용하여 운항 효율성을 향상시킬 수 있는, 기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 시스템 및 방법, 및 동 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램이 기록된, 컴퓨터 판독가능한 기록매체를 제공하는 데 있다.The technical problem to be achieved by the spirit of the present invention is to optimize the flow of the hull according to the various operating conditions and maritime environmental conditions of each ship through machine learning of the flow characteristics around the hull according to various ship specifications, various operating conditions, and maritime environmental conditions. Provision of a system and method for operating an optimal attitude of a ship in real sea area using machine learning, which can improve navigation efficiency by predicting and applying characteristics, and a computer-readable recording medium on which a program for executing the method is recorded on a computer there is

전술한 목적을 달성하고자, 본 발명의 일 실시예는, 선박 제원과 운항 조건과 해상환경 조건에 대한 선박자세의 학습데이터를 수집하여 저장하는, 학습데이터 DB; 수집된 상기 학습데이터 DB의 학습데이터를 기계학습하여, 상기 선박 제원별, 실 운항 중의 운항 조건과 해상환경 조건에 대해 상기 선박의 최적자세를 도출하는 기계학습 알고리즘으로 모델링된, 기계학습부; 상기 선박의 상기 실 운항 중의 운항 조건과 해상환경 조건을 실시간 모니터링하는 모니터링부; 및 상기 기계학습부를 통해, 실 운항 중, 상기 모니터링부로부터의 상기 실 운항 중의 운항 조건 및 해상환경 조건에 따라 실시간으로 도출된 상기 선박의 최적자세를 선박평형수 제어장치에 실시간으로 적용하는, 제어패널부;를 포함하는, 기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention, learning data DB for collecting and storing the learning data of the ship attitude for the ship specifications and operating conditions and maritime environmental conditions; A machine learning unit, modeled with a machine learning algorithm, which machine learns the learning data of the collected learning data DB and derives the optimal attitude of the ship for each ship specification, operating conditions during actual operation and marine environment conditions; a monitoring unit for real-time monitoring of operating conditions and maritime environmental conditions during the actual operation of the ship; And controlling, through the machine learning unit, applying the optimal attitude of the ship derived in real time from the monitoring unit to the ballast water control device in real time according to the operating conditions and marine environment conditions during the actual operation from the monitoring unit. Provides a real sea area ship optimal attitude operating system using machine learning, including; panel unit.

또한, 상기 선박 제원은, 흘수, 트림, 리스트, 타각, 주기엔진 마력, 주기엔진 회전수, 샤프트 회전수, 프로펠러 추력, 보조엔진 마력 및 상기 선박평형수 제어장치의 구동부의 구동력 중 어느 하나 이상을 포함하고, 상기 운항 조건 및 상기 해상환경 조건은 운항정보 통합시스템으로부터 제공받으며, 상기 운항 조건은, 선속, 전향각, 운항 중의 흘수, 및 운항 중의 타각 중 어느 하나 이상을 포함하고, 상기 해상환경 조건은 풍속, 풍향, 파고, 파속, 조류, 온도, 습도 및 선박위치 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.In addition, the ship specifications are draft, trim, list, rudder angle, main engine horsepower, main engine rotational speed, shaft rotational speed, propeller thrust, auxiliary engine horsepower, and any one or more of the driving force of the driving unit of the ballast water control device Including, the navigation condition and the marine environment condition are provided from the navigation information integration system, the navigation condition includes any one or more of ship speed, turn angle, draft during operation, and rudder angle during operation, and the marine environment condition may include any one or more of wind speed, wind direction, wave height, wave speed, current, temperature, humidity, and vessel location.

또한, 상기 기계학습 알고리즘은, 단순/다중 선형회귀, 의사결정트리, 베이지안 망, 서포트 벡터 머신, KNN, 의사결정 트리, 랜덤 포레스트, 인공 신경망, 차원 감소 알고리즘, 그래디언트 부스팅 알고리즘, 에이다부스트, 퍼셉트론 및 딥러닝 중 어느 하나에 의해 수행될 수 있다.In addition, the machine learning algorithm, simple / multiple linear regression, decision tree, Bayesian network, support vector machine, KNN, decision tree, random forest, artificial neural network, dimensionality reduction algorithm, gradient boosting algorithm, adaboost, perceptron and It can be performed by any one of deep learning.

또한, 상기 학습데이터는 시뮬레이션, 모형선박 실험, 실 운항, 및 추정식 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 통해서 수집될 수 있다.In addition, the learning data may be collected through any one or a combination of simulation, model ship experiment, actual operation, and estimation formula.

또한, 상기 기계학습부는 육상에 설치되어 상기 기계학습부에 의해 도출된 상기 최적자세 정보를 통신장치를 통해 상기 선박의 상기 제어패널부로 전송할 수 있다.In addition, the machine learning unit may be installed on land and transmit the optimum attitude information derived by the machine learning unit to the control panel unit of the ship through a communication device.

또한, 상기 기계학습부는, 상기 실 운항을 통해 획득한 운항 조건과 해상환경 조건에 대한 상기 최적자세의 프로파일로 상기 기계학습 알고리즘을 자가 학습시켜 업그레이드할 수 있다.In addition, the machine learning unit may self-learn and upgrade the machine learning algorithm with the profile of the optimal attitude for the navigation conditions and marine environment conditions acquired through the actual navigation.

또한, 상기 학습데이터 DB는 상기 선박 제원과 상기 운항 조건과 상기 해상환경 조건에 대한 상기 선박의 주기엔진의 추진력 및 화물 안정성의 학습데이터를 수집하여 저장하고, 상기 기계학습부는 상기 실 운항 중의 운항 조건과 해상환경 조건에 대해 상기 선박의 최적자세를 제공하는 상기 주기엔진의 추진력 및 화물 안정성을 도출하는 상기 기계학습 알고리즘으로 모델링될 수 있다.In addition, the learning data DB collects and stores learning data of the propulsion of the main engine of the ship and cargo stability for the ship specifications, the operating conditions, and the marine environment conditions, and the machine learning unit collects and stores the learning data of the operating conditions during the actual operation. It can be modeled with the machine learning algorithm that derives the propulsion force and cargo stability of the main engine providing the optimal attitude of the ship for the marine environment conditions.

또한, 상기 선박평형수 제어장치는, 밸러스트탱크와, 상기 밸러스트탱크로 평형수를 공급하는 상기 구동부와, 상기 구동부를 제어하는 제어부로 구성되고, 상기 제어부는, 상기 기계학습부를 통해, 상기 실 운항 중, 상기 모니터링부로부터의 운항 조건 및 해상환경 조건에 따라 실시간으로 도출된 상기 최적자세에 상응하도록 상기 구동부를 제어하여 트림 및 리스트의 선박자세를 최적화할 수 있다.In addition, the ballast water control device is composed of a ballast tank, the driving unit for supplying ballast water to the ballast tank, and a control unit for controlling the driving unit, and the control unit, through the machine learning unit, controls the actual operation Among them, the ship attitude of the trim and list may be optimized by controlling the driving unit to correspond to the optimal attitude derived in real time according to the operating conditions and marine environment conditions from the monitoring unit.

한편, 본 발명의 다른 실시예는, 선박 제원과 운항 조건과 해상환경 조건에 대한 상기 선박의 최적자세의 학습데이터를 수집하여 학습데이터 DB에 저장하는 단계; 수집된 상기 학습데이터 DB의 학습데이터를 기계학습하여, 상기 선박 제원별, 실 운항 중의 운항 조건과 해상환경 조건에 대해 상기 선박의 최적자세를 도출하는 기계학습 알고리즘으로 기계학습모델을 구축하는 단계; 선박평형수 제어장치를 구비한 선박의 상기 실 운항 중의 운항 조건과 해상환경 조건을 실시간 모니터링하는 단계; 상기 기계학습 알고리즘을 통해, 실 운항 중, 상기 모니터링된 상기 실 운항 중의 운항 조건 및 해상환경 조건에 따라 실시간으로 상기 선박의 트림 또는 리스트에 해당하는 상기 최적자세를 도출하는 단계; 및 상기 도출된 최적자세를 상기 제어부에 실시간으로 적용하여 상기 선박평형수 제어장치를 제어하는 단계;를 포함하는, 기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 방법을 제공한다.On the other hand, another embodiment of the present invention, collecting the learning data of the optimal attitude of the ship for the ship specifications, operating conditions and maritime environment conditions, and storing it in a learning data DB; Building a machine learning model with a machine learning algorithm that machine-learns the learning data of the collected learning data DB and derives an optimal attitude of the ship for each ship specification, operating conditions during actual operation and marine environment conditions; real-time monitoring of operating conditions and maritime environmental conditions during the actual operation of a ship equipped with a ballast water control device; deriving the optimal attitude corresponding to the trim or list of the ship in real time according to the monitored operating conditions and marine environment conditions during the actual navigation through the machine learning algorithm; and controlling the ballast water controller by applying the derived optimal attitude to the control unit in real time.

또한, 상기 선박 제원은, 흘수, 트림, 리스트, 타각, 주기엔진 마력, 주기엔진 회전수, 샤프트 회전수, 프로펠러 추력, 보조엔진 마력 및 상기 선박평형수 제어장치의 구동부의 구동력 중 어느 하나 이상을 포함하고, 상기 운항 조건 및 상기 해상환경 조건은 운항정보 통합시스템으로부터 제공받으며, 상기 운항 조건은, 선속, 전향각, 운항 중의 흘수 및 운항중의 타각 중 어느 하나 이상을 포함하고, 상기 해상환경 조건은 풍속, 풍향, 파고, 파속, 조류, 온도, 습도 및 선박위치 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.In addition, the ship specifications are draft, trim, list, rudder angle, main engine horsepower, main engine rotational speed, shaft rotational speed, propeller thrust, auxiliary engine horsepower, and any one or more of the driving force of the driving unit of the ballast water control device Including, the navigation condition and the marine environment condition are provided from the navigation information integration system, the navigation condition includes any one or more of ship speed, turn angle, draft during operation and rudder angle during operation, and the marine environment condition may include any one or more of wind speed, wind direction, wave height, wave speed, current, temperature, humidity, and vessel location.

또한, 상기 기계학습 알고리즘은, 단순/다중 선형회귀, 의사결정트리, 베이지안 망, 서포트 벡터 머신, KNN, 의사결정 트리, 랜덤 포레스트, 인공 신경망, 차원 감소 알고리즘, 그래디언트 부스팅 알고리즘, 에이다부스트, 퍼셉트론 및 딥러닝 중 어느 하나에 의해 수행될 수 있다.In addition, the machine learning algorithm, simple / multiple linear regression, decision tree, Bayesian network, support vector machine, KNN, decision tree, random forest, artificial neural network, dimensionality reduction algorithm, gradient boosting algorithm, adaboost, perceptron and It can be performed by any one of deep learning.

또한, 상기 학습데이터는 시뮬레이션, 모형선박 실험, 실 운항, 및 추정식 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 통해서 수집될 수 있다.In addition, the learning data may be collected through any one or a combination of simulation, model ship experiment, actual operation, and estimation formula.

또한, 상기 실 운항을 통해 획득한 운항 조건과 해상환경 조건에 대한 상기 최적자세의 프로파일로 상기 기계학습 알고리즘을 자가 학습시켜 업그레이드할 수 있다.In addition, the machine learning algorithm can be self-learned and upgraded with the profile of the optimal attitude for the navigation conditions and marine environment conditions acquired through the actual navigation.

또한, 상기 학습데이터 DB는 상기 선박 제원과 상기 운항 조건과 상기 해상환경 조건에 대한 상기 선박의 주기엔진의 추진력 또는 화물 안정성의 학습데이터를 수집하여 저장하고, 상기 기계학습부는 상기 실 운항 중의 운항 조건과 해상환경 조건에 대해 상기 선박의 최적자세를 제공하는 상기 주기엔진의 추진력 또는 화물 안정성을 도출하는 기계학습 알고리즘으로 모델링될 수 있다.In addition, the learning data DB collects and stores learning data of the propulsion of the main engine of the ship or cargo stability for the ship specifications, the operating conditions, and the marine environment conditions, and the machine learning unit collects and stores the operating conditions during the actual operation. It can be modeled with a machine learning algorithm that derives the propulsion or cargo stability of the main engine that provides the optimal attitude of the ship for the marine environment conditions.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예는, 앞서 기재된 기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램이 기록된, 컴퓨터 판독가능한 기록매체를 제공한다.On the other hand, another embodiment of the present invention provides a computer-readable recording medium on which a program for executing the method for operating the ship's optimal attitude in a real sea area using the machine learning described above is recorded in a computer.

본 발명에 의하면, 다양한 선박 제원, 다양한 운항 조건 및 해상환경 조건에 따른 선체 주변 유동 특징을 기계학습을 통해, 각 선박의 다양한 운항 조건 및 해상환경 조건에 맞추어 최적의 선체 유동 특징을 예측하고 적용하여 운항 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the flow characteristics around the hull according to various ship specifications, various operating conditions, and maritime environmental conditions are predicted and applied to the optimal hull flow characteristics according to various operating conditions and maritime environmental conditions of each ship through machine learning. It has the effect of improving flight efficiency.

또한, 급격히 변화하는 해상 조건에서 선박평형수 제어장치를 제어하여 최적 선박자세를 구현하여서, 연비를 개선하고 운항 효율을 향상시킬 수 있고, 새로 건조된 선박, 새로운 항로, 전 지구적 환경변화에 따른 해상기후변화 상에서의 실 운항을 통해 획득한 운항 조건과 해상환경 조건에 대한 최적의 선박자세 프로파일로 기계학습 알고리즘을 자가 학습시켜서, 기계학습모델을 지속적으로 업그레이드하도록 할 수 있는 효과가 있다.In addition, by controlling the ballast water control device in rapidly changing sea conditions, it is possible to improve fuel efficiency and operational efficiency by realizing the optimal ship attitude, and to respond to newly built ships, new routes, and global environmental changes. There is an effect that the machine learning model can be continuously upgraded by self-learning the machine learning algorithm with the optimal ship attitude profile for the operational conditions and marine environmental conditions obtained through actual operation in the maritime climate change.

더 나아가, 새롭거나 예측되는 조건 및 환경에서도 선박평형수 제어장치를 최적으로 운영하여 최적의 운항성능을 구현하도록 할 수 있는 효과가 있다.Furthermore, it is possible to optimally operate the ballast water control system even in new or predicted conditions and environments to realize optimal navigation performance.

도 1은 종래기술에 의한 선박의 성능을 예측하는 시스템을 예시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 시스템의 개략적인 구성도를 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 시스템이 적용된 선박을 예시한 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 방법의 개략적인 순서도를 도시한 것이다.
1 illustrates a system for predicting the performance of a ship according to the prior art.
2 is a schematic configuration diagram of a system for operating an optimal attitude of a ship in a real sea area using machine learning according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 illustrates a ship to which the system for operating an optimal attitude of a ship in a real sea area using machine learning of FIG. 2 is applied.
4 is a schematic flowchart of a method for operating an optimal attitude of a ship in a real sea area using machine learning according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention having the above-described characteristics will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 일 실시예에 의한 기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 시스템은, 선박 제원과 운항 조건과 해상환경 조건에 대한 선박자세의 학습데이터를 수집하여 저장하는, 학습데이터 DB(110), 학습데이터 DB(110)의 학습데이터를 기계학습하여, 선박 제원별, 실 운항 중의 운항 조건과 해상환경 조건에 대해 선박의 최적자세를 도출하는 기계학습 알고리즘으로 모델링된, 기계학습부(120), 선박의 실 운항 중의 운항 조건과 해상환경 조건을 실시간 모니터링하는 모니터링부(130), 및 기계학습부(120)를 통해, 실 운항 중, 모니터링부(130)로부터의 운항 조건 및 해상환경 조건에 따라 실시간으로 도출된 선박의 최적자세를 선박평형수 제어장치(140)에 실시간으로 적용하는, 제어패널부(150)를 포함하여, 선박의 자세를 최적화하여 운항 효율을 향상시키는 것을 요지로 한다.According to an embodiment of the present invention, the system for operating the optimum vessel posture in a real sea area using machine learning includes a learning data DB 110 for collecting and storing learning data of a vessel posture for ship specifications, operating conditions, and marine environment conditions; A machine learning unit 120, which is modeled with a machine learning algorithm that machine learns the learning data of the learning data DB 110 and derives the optimal attitude of the ship for each ship specification, operating conditions and maritime environment conditions during actual operation, Through the monitoring unit 130 and the machine learning unit 120 that monitor the operating conditions and marine environment conditions during actual operation of the ship in real time, during actual operation, according to the operating conditions and marine environment conditions from the monitoring unit 130 Including the control panel unit 150, which applies the optimal attitude of the ship derived in real time to the ballast water control device 140 in real time, the main point is to improve the navigation efficiency by optimizing the attitude of the ship.

이하, 도 2를 참조하여, 전술한 구성의 기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 시스템을 구체적으로 상술하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to FIG. 2, a detailed description of a system for operating an optimal ship attitude in a real sea area using machine learning having the above-described configuration is as follows.

우선, 학습데이터 DB(110)는, 브릿지, 즉 선교에 구비된 기계학습용 데이터 저장장치로서, 기계학습부(120)의 입력값에 해당하는 선박 제원과 운항 조건과 해상환경 조건에 대한, 기계학습부(120)의 출력값에 해당하는 선박자세, 특히 트림(trim)의 학습데이터를 수집하여 저장한다.First of all, the learning data DB 110 is a data storage device for machine learning provided in the bridge, that is, the bridge, and machine learning for ship specifications, navigation conditions, and marine environment conditions corresponding to the input values of the machine learning unit 120. Ship attitude corresponding to the output value of unit 120, in particular, training data of trim is collected and stored.

구체적으로, 선박 제원은, 흘수, 트림(trim; 피치 모션에 의한 선수 선미 잠김 수준차이), 리스트(list; 롤 모션에 의한 좌현 우현 치우침), 타각(rudder angle), 주기엔진 마력, 주기엔진 회전수, 샤프트 회전수, 프로펠러 추력, 보조엔진 마력 및 상기 선박평형수 제어장치(140)의 구동부(142)의 구동력 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.Specifically, ship specifications include draft, trim (difference in locking level between bow and stern due to pitch motion), list (port and starboard bias due to roll motion), rudder angle, main engine horsepower, and main engine rotation number, shaft rotation speed, propeller thrust, auxiliary engine horsepower, and the driving force of the driving unit 142 of the ballast water control device 140 may include any one or more.

또한, 운항 조건 및 해상환경 조건은 선박에 구비된 운항정보 통합시스템(160)으로부터 제공받을 수 있으며, 운항 조건은, GPS 스피드 또는 스피드 로그(speed log)에 의한 선속, 전향각(HDG;Heading) 및 운항 중의 흘수나 타각 중 어느 하나 이상을 포함하고, 해상환경 조건은 풍속, 풍향, 파고, 파속, 조류, 온도, 습도 및 선박위치 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.In addition, navigation conditions and maritime environment conditions may be provided from the navigation information integration system 160 provided in the ship, and the navigation conditions include ship speed and heading angle (HDG) by GPS speed or speed log. And includes any one or more of the draft or rudder angle during navigation, and the marine environment conditions may include any one or more of wind speed, wind direction, wave height, wave speed, current, temperature, humidity, and vessel location.

또한, 앞서 언급한 학습데이터는 운항 컴퓨터 시뮬레이션, 수조내의 모형선박 실험, 실 운항, 및 통계학적 추정식 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 통해서 수집될 수 있다.In addition, the above-mentioned learning data may be collected through any one or a combination of navigation computer simulation, model ship experiment in the tank, actual operation, and statistical estimation formula.

다음, 기계학습부(120)는, 선내, 특히 브릿지에 구비된 기계학습용 컴퓨터로서, 학습데이터 DB(110)의 학습데이터를 기계학습하여, 선박 제원별, 실 운항 중의 운항 조건과 해상환경 조건에 대해 최적의 선박자세(최적자세), 특히 최적의 트림을 도출하는 기계학습 알고리즘으로 모델링된 기계학습모듈로 이루어질 수 있다.Next, the machine learning unit 120 is a computer for machine learning provided in the ship, particularly in the bridge, and performs machine learning on the learning data of the learning data DB 110 to determine the navigation conditions and marine environment conditions during actual operation by ship specification. It can be composed of a machine learning module modeled with a machine learning algorithm that derives an optimal ship attitude (optimal attitude), especially an optimal trim.

또한, 기계학습부(120)는 선내에만 설치되는 것이 아니고 육상에 설치될 수도 있으며, 기계학습부(120)가 육상에 설치된 경우 기계학습부(120)에 의해 도출된 상기 최적자세 정보를 통신장치(미도시)를 통해 상기 선박의 상기 제어패널부(150)로 전송할 수도 있다.In addition, the machine learning unit 120 is not installed only on board, but may be installed on land. When the machine learning unit 120 is installed on land, the optimal posture information derived by the machine learning unit 120 is transmitted to the communication device. It may be transmitted to the control panel unit 150 of the ship through (not shown).

한편, 기계학습 알고리즘은, 단순/다중 선형회귀, 의사결정트리(Decision Tree), 베이지안 망(Bayesian Network), 서포트 벡터 머신(Support Vector Machine), KNN(K-Nearst Neighbors), 의사결정 트리(Decision Tree), 랜덤 포레스트(Random Forest), 인공 신경망(Artificial Neural Network), 차원 감소 알고리즘(Dimensional Reduction Algorithrm), 그래디언트 부스팅 알고리즘(Gradient Boosting Algorithrm), 에이다부스트(Adaboost), 퍼셉트론(Perceptron) 및 딥러닝(Deep learning) 중 어느 하나에 의해 수행될 수 있다.On the other hand, machine learning algorithms include simple/multiple linear regression, decision trees, Bayesian networks, support vector machines, KNN (K-Nearst Neighbors), and decision trees. Tree), Random Forest, Artificial Neural Network, Dimensional Reduction Algorithm, Gradient Boosting Algorithm, Adaboost, Perceptron and Deep Learning ( Deep learning).

또한, 기계학습부(120)는, 학습데이터 DB(110)의 과거 데이터 이외에, 새로 건조된 선박, 새로운 항로 또는 전 지구적 환경변화에 따른 해상기후변화 상에서의 실 운항을 통해 획득한 운항 조건과 해상환경 조건에 대한 선박의 최적자세의 프로파일로 기계학습 알고리즘을 자가 학습시켜서, 기계학습모델을 지속적으로 업그레이드하도록 하여서, 새롭거나 예측되는 어떠한 조건 및 환경에서도 선박평형수 제어장치(140)의 최적 운영을 구현하도록 할 수도 있다.In addition, the machine learning unit 120, in addition to the past data of the learning data DB 110, the navigation conditions and information obtained through actual navigation on a newly built ship, a new route, or maritime climate change according to global environmental changes. Optimal operation of the ballast water controller 140 in any new or predicted conditions and environments by self-learning the machine learning algorithm with the profile of the ship's optimal attitude for the marine environment conditions and continuously upgrading the machine learning model can also be implemented.

한편, 운항 조건은 ECDIS(Electronic Chart Display and Information System)로부터의 항해정보와, CAMS(Central Alert Management System)로부터의 항해경고정보로부터 수집할 수도 있다.Meanwhile, navigation conditions may be collected from navigation information from ECDIS (Electronic Chart Display and Information System) and navigation warning information from CAMS (Central Alert Management System).

또한, 학습데이터 DB(110)는 선박 제원과 운항 조건과 해상환경 조건에 대한 주기엔진의 추진력 또는 화물 안정성의 학습데이터를 수집하여 저장하고, 기계학습부(120)는 실 운항 중의 운항 조건과 해상환경 조건에 대해 최적의 선속을 제공하는 주기엔진의 추진력 또는 화물 안정성을 예측하도록 도출하는 기계학습 알고리즘으로 모델링되어서, 앞서 언급한 기계학습을 통한 선박평형수 제어장치(140)의 최적 성능 발휘 이외에, 엔진 또는 화물 관리에 활용하도록 할 수도 있다.In addition, the learning data DB 110 collects and stores learning data of the driving force of the main engine or cargo stability for ship specifications, operating conditions, and marine environment conditions, and the machine learning unit 120 collects and stores operating conditions and marine environment during actual operation. In addition to demonstrating the optimal performance of the ballast water control device 140 through machine learning, modeled with a machine learning algorithm derived to predict the propulsion or cargo stability of the main engine that provides the optimal ship speed for environmental conditions, It can also be used for engine or cargo management.

여기서, 화물 안정성은 고박장치(미도시)의 종류 및 개수에 따른 화물 고박장비의 인장력 변화로 인한 스트레스 분포 또는 컨테이너의 화물 안정성으로 평가될 수 있다.Here, the cargo stability may be evaluated by stress distribution or cargo stability of the container due to a change in tensile force of the cargo securing device according to the type and number of securing devices (not shown).

다음, 모니터링부(130)는, 선박평형수 제어장치(140)가 배치된 선박의 실 운항 중 운항 조건과 해상환경 조건을 실시간 모니터링하여 기계학습부(120)의 입력값으로 제공한다.Next, the monitoring unit 130 monitors real-time navigation conditions and marine environment conditions during actual navigation of the ship on which the ballast water control device 140 is disposed, and provides them as input values to the machine learning unit 120 .

여기서, 도 3에 예시된 바와 같이, 풍향과 풍속의 해상환경조건은 선수에 설치된 풍향풍속계(131)에 의해 실시간 계측되어 모니터링될 수 있고, 파고, 파속, 조류, 온도 또는 습도의 정보는 해당 계측기 또는 해당 센서를 통해 실시간 계측되어 모니터링될 수 있고, 이외 해상환경 조건은, 통신장비를 통해, 유럽기상청(ECMWF) 또는 운항경로 상에 인접한 각국 기상청서버로부터의 예보 기상데이터 또는 동일 운항경로를 선행하여 항해하는 타선박의 풍향/풍속/기압/너울의 실제 기상데이터의 기상정보를 통해 전송받을 수도 있다.Here, as illustrated in FIG. 3, the maritime environmental conditions of wind direction and speed may be measured and monitored in real time by the wind direction anemometer 131 installed on the bow, and information on wave height, wave speed, current, temperature or humidity may be measured by the corresponding instrument Alternatively, it can be measured and monitored in real time through the corresponding sensor, and other marine environmental conditions are forecast weather data from the European Meteorological Agency (ECMWF) or the server of each country adjacent to the flight route through communication equipment, or by preceding the same flight route. It can also be transmitted through meteorological information of actual meteorological data of wind direction/speed/atmospheric pressure/swell of another sailing ship.

다음, 선박평형수 제어장치(140)는, 선수 및 선미 밸러스트 펌프를 안티 힐링 목적으로 작동시켜 기울어진 쪽의 밸러스트탱크 내 물을 기울어진 정도에 대응하는 양만큼 타측의 밸러스트탱크 내로 자동 송급시켜 선박의 피치 모션에 의한 선수 선미 잠김 수준차이를 안정적이고 효율적인 운항이 가능하도록 한다.Next, the ballast water control device 140 operates the bow and stern ballast pumps for the purpose of anti-healing, and automatically supplies the water in the ballast tank on the inclined side to the ballast tank on the other side by an amount corresponding to the degree of inclination. The difference in level of locking between the bow and the stern due to the pitch motion of the

예컨대, 도 3의 (a)에 예시된 바와 같이, 선박평형수 제어장치(140)는, 선수 및 선미에 각각 배치된 밸러스트탱크(141a, 141b)와, 밸러스트탱크(141a, 141b)로 평형수를 공급하는 밸러스트 펌프인 구동부(142)와, 구동부(142)를 제어하는 제어부(143)로 구성되고, 제어부(143)는, 기계학습부(120)를 통해, 실 운항 중, 모니터링부(130)로부터의 운항 조건 및 해상환경 조건에 따라 실시간으로 도출된 최적자세에 상응하도록 구동부(142)를 제어하여서, 선미트림이 기준치를 초과하면, 선수 밸러스트탱크(141a)로 평형수를 추가로 공급하거나 선미 밸러스트탱크(141b)로부터 평형수를 배출하고, 선수트림이 기준치를 초과하면, 선수 밸러스트탱크(141a)로부터 평형수를 배출하거나 선미 밸러스트탱크(141b)로 평형수를 공급하여서, 트림 또는 리스트의 선박자세를 최적화하여서, 안정적이고 효율적인 운항이 가능하도록 할 수 있다.For example, as illustrated in (a) of FIG. 3, the ballast water control device 140 controls ballast water to ballast tanks 141a and 141b and ballast tanks 141a and 141b disposed at the bow and stern, respectively. It consists of a drive unit 142 which is a ballast pump that supplies and a control unit 143 that controls the drive unit 142, and the control unit 143, through the machine learning unit 120, monitors the unit 130 during actual operation. ) by controlling the drive unit 142 to correspond to the optimal attitude derived in real time according to the operating conditions and marine environmental conditions from ), so that when the stern trim exceeds the reference value, ballast water is additionally supplied to the bow ballast tank 141a or Ballast water is discharged from the stern ballast tank (141b), and if the bow trim exceeds the standard value, ballast water is discharged from the bow ballast tank (141a) or ballast water is supplied to the stern ballast tank (141b), so that trim or list By optimizing the attitude of the ship, it is possible to enable stable and efficient navigation.

도 3의 (b)를 참조하여 선박평형수 제어장치(140)를 개략적으로 상술하면, 선박평형수 제어장치(140)는 선수 및 선미 밸러스트탱크(141a,141b)와, 밸러스트 파이프 라인(144), 선수 및 선미 수위 검출센서(미도시), 밸러스트 펌프(142) 및 수개의 밸브(145)로 구성하여서, 항해 또는 항구 내에서 하역 또는 선적 작업중 선박이 선수 및 선미 중 어느 한쪽으로 정해진 각도 이상으로 기울어질 경우 수위 검출센서에 의해 그 정도를 자동으로 감지하고, 씨체스트(sea chest)(146)와 해당 밸브(145)를 통해서, 선수 및 선미 밸러스트탱크(141a,141b) 내로 평형수를 보충시켜 주거나 선수 및 선미 밸러스트탱크(141a,141b)로부터 평형수를 배출하도록 할 수 있다.Referring to the schematic details of the ballast water control device 140 with reference to FIG. 3 (b), the ballast water control device 140 includes the bow and stern ballast tanks 141a and 141b, the ballast pipeline 144 , a bow and stern water level detection sensor (not shown), a ballast pump 142, and several valves 145, so that the ship is at an angle or more than a predetermined angle to either side of the bow or stern during sailing or unloading or loading work in the port In case of inclination, the degree is automatically detected by the water level detection sensor, and ballast water is replenished into the bow and stern ballast tanks 141a and 141b through the sea chest 146 and the corresponding valve 145 to or to discharge ballast water from the bow and stern ballast tanks 141a and 141b.

다음, 제어패널부(150)는 브릿지에 설치되며, 기계학습부(120)를 통해, 실 운항 중, 모니터링부(130)로부터의 운항 조건 및 해상환경 조건에 따라 실시간으로 도출된 최적자세를 선박평형수 제어장치(140)에 실시간으로 적용하여 제어부(143)에 의한 최적자세, 특히 트림을 최적화시켜 운항 안정성을 향상시키도록 할 수 있다.Next, the control panel unit 150 is installed on the bridge, and through the machine learning unit 120, during actual operation, the optimal attitude derived from the monitoring unit 130 according to the operating conditions and marine environment conditions of the ship in real time. It is applied to the ballast water control device 140 in real time to optimize the optimal attitude, in particular, the trim by the controller 143, so as to improve operational stability.

한편, 선박이 운항하는 해상환경 조건에 따라 선박의 최적자세는 다를 수 있다. 즉, 정적 상태의 바다와 같은 해상환경 조건에 따른 선박의 최적자세와 풍향, 풍속, 파고, 파속 등이 높은 상태의 해상환경 조건에 따른 선박의 최적자세는 다를 수 있다. 이때, 풍향, 풍속, 파고, 파속 등이 높은 상태의 해상환경 조건에서 운항하는 선박의 경우 동적안정성 역시 운항 효율성 못지 않게 중요한 요소에 해당하므로, 해상환경 조건별로 예를 들면, 풍향, 풍속, 파고, 파속 등이 높은 상태의 해상환경 조건일 경우 운항 효율성뿐만 아니라 선박의 동적 거동(히브, 피치, 롤 등)을 함께 고려하여(가중치 부여) 선박의 최적자세를 도출하는 것이 바람직하다.On the other hand, the optimal attitude of the ship may be different depending on the marine environment conditions in which the ship operates. That is, the optimal attitude of a ship according to marine environmental conditions such as the sea in a static state and the optimal attitude of a ship according to marine environmental conditions in a state of high wind direction, wind speed, wave height, and wave speed may be different. At this time, in the case of a ship operating in maritime environmental conditions with high wind direction, wind speed, wave height, and wave speed, dynamic stability is also an important factor as important as operational efficiency. In the case of marine environmental conditions with high wave speed, etc., it is desirable to derive the optimal attitude of the ship by considering (weighting) not only the operational efficiency but also the dynamic behavior of the ship (heave, pitch, roll, etc.).

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 방법의 개략적인 순서도를 도시한 것으로, 본 발명의 다른 실시예에 의한 기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 방법을 간략히 상술하면 다음과 같다. 여기서, 운영 방법은 앞서 언급한 운영 시스템을 운영하기 위한 순서로서 일 실시예와 중복되는 설명은 이하 생략하고자 한다.4 is a schematic flowchart of a method for operating an optimal ship attitude in a real sea area using machine learning according to another embodiment of the present invention. Briefly, the details are as follows. Here, the operating method is a sequence for operating the aforementioned operating system, and descriptions overlapping with one embodiment will be omitted below.

우선, 학습데이터 DB 저장 단계(S110)에서는, 선박 제원과 운항 조건과 해상환경 조건에 대한 선박의 최적자세, 특히 최적 트림의 학습데이터를 수집하여 학습데이터 DB(120)에 저장한다.First, in the learning data DB storage step (S110), the ship's optimal attitude for the ship's specifications, operating conditions, and marine environment conditions, in particular, the learning data of the optimal trim are collected and stored in the learning data DB 120.

구체적으로, 선박 제원은, 흘수, 트림, 리스트, 타각, 주기엔진 마력, 주기엔진 회전수, 샤프트 회전수, 프로펠러 추력, 보조엔진 마력 및 상기 선박평형수 제어장치(140)의 구동부(142)의 구동력 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.Specifically, the ship specifications are draft, trim, list, rudder angle, main engine horsepower, main engine rotational speed, shaft rotational speed, propeller thrust, auxiliary engine horsepower, and of the driving unit 142 of the ballast water control device 140 Any one or more of the driving forces may be included.

또한, 운항 조건 및 해상환경 조건은 선박에 구비된 운항정보 통합시스템(160)으로부터 제공받을 수 있으며, 운항 조건은, GPS 스피드 또는 스피드 로그에 의한 선속, 전향각, 및 운항 중의 흘수나 타각 중 어느 하나 이상을 포함하고, 해상환경 조건은 풍속, 풍향, 파고, 파속, 조류, 온도, 습도 및 선박위치 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.In addition, the navigation conditions and marine environment conditions may be provided from the navigation information integration system 160 provided in the ship, and the navigation conditions are any one of the ship speed, turn angle, and draft or rudder angle during navigation by GPS speed or speed log. It includes one or more, and the marine environment conditions may include any one or more of wind speed, wind direction, wave height, wave speed, current, temperature, humidity, and vessel location.

또한, 앞서 언급한 학습데이터는 운항 컴퓨터 시뮬레이션, 수조내의 모형선박 실험, 실 운항, 및 통계학적 추정식 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 통해서 수집될 수 있다.In addition, the above-mentioned learning data may be collected through any one or a combination of navigation computer simulation, model ship experiment in the tank, actual operation, and statistical estimation formula.

이후, 기계학습모델 구축 단계(S120)에서는, 학습데이터 DB(110)의 학습데이터를 기계학습하여, 선박 제원별, 실 운항 중의 운항 조건과 해상환경 조건에 대해 선박의 최적자세를 제공하는 선박의 최적자세를 도출하는 기계학습 알고리즘으로 기계학습모델을 구축한다.Then, in the machine learning model construction step (S120), the learning data of the learning data DB 110 is machine-learned to provide the optimal attitude of the ship for each ship specification, operating conditions and maritime environment conditions during actual operation. A machine learning model is built with a machine learning algorithm that derives the optimal posture.

예컨대, 기계학습 알고리즘은, 단순/다중 선형회귀, 의사결정트리, 베이지안 망, 서포트 벡터 머신, KNN, 의사결정 트리, 랜덤 포레스트, 인공 신경망, 차원 감소 알고리즘, 그래디언트 부스팅 알고리즘, 에이다부스트, 및 퍼셉트론, 딥러닝 중 아느 하나에 의해 수행될 수 있다.For example, machine learning algorithms include simple/multiple linear regression, decision trees, Bayesian networks, support vector machines, KNNs, decision trees, random forests, artificial neural networks, dimensionality reduction algorithms, gradient boosting algorithms, adaboosts, and perceptrons, It can be performed by any one of deep learning.

이후, 모니터링 단계(S130)에서는, 선박평형수 제어장치(140)를 구비한 선박의 실 운항 중 운항 조건과 해상환경 조건을 실시간 모니터링한다.Thereafter, in the monitoring step (S130), operational conditions and marine environmental conditions during actual navigation of the ship equipped with the ballast water control device 140 are monitored in real time.

이후, 최적자세 도출 단계(S140)에서는, 기계학습 알고리즘을 통해, 실 운항 중, 모니터링된 운항 조건 및 해상환경 조건에 따라 실시간으로 선박의 트림 또는 리스트에 해당하는 최적자세를 도출한다.Thereafter, in the optimal attitude derivation step (S140), an optimal attitude corresponding to the ship's trim or list is derived in real time according to the monitored operating conditions and marine environment conditions during actual navigation through a machine learning algorithm.

이후, 실시간 적용 단계(S150)에서는, 앞서 도출된 최적자세를 제어부(143)에 실시간으로 적용하여 선박평형수 제어장치(140)를 제어하여서 최적 선박자세를 유지하도록 하여 운항효율을 향상시키도록 한다.Thereafter, in the real-time application step (S150), the controller 143 applies the optimal attitude derived above in real time to control the ballast water control device 140 to maintain the optimal attitude of the ship to improve navigation efficiency. .

또한, 실 운항을 통해 획득한 운항 조건과 해상환경 조건에 대한 최적자세의 프로파일로 기계학습 알고리즘을 자가 학습시켜 업그레이드하여서, 기계학습 알고리즘을 통해 보다 정확하고 유용한 선박 제원과 운항 조건과 해상환경 조건에 대한 선박자세를 도출하도록 할 수 있다.In addition, by self-learning and upgrading the machine learning algorithm with the profile of the optimal attitude for the navigation conditions and marine environment conditions obtained through actual operation, the machine learning algorithm is used to more accurately and useful ship specifications, navigation conditions, and marine environment conditions. It is possible to derive the ship attitude for

또한, 학습데이터 DB(110)는 선박 제원과 운항 조건과 해상환경 조건에 대한 주기엔진의 추진력 또는 화물 안정성의 학습데이터를 수집하여 저장하고, 기계학습부(120)는 실 운항 중의 운항 조건과 해상환경 조건에 대해 선박의 최적자세를 제공하는 주기엔진의 추진력 또는 화물 안정성을 도출하는 기계학습 알고리즘으로 모델링될 수 있다.In addition, the learning data DB 110 collects and stores learning data of the driving force of the main engine or cargo stability for ship specifications, operating conditions, and marine environment conditions, and the machine learning unit 120 collects and stores operating conditions and marine environment during actual operation. It can be modeled with a machine learning algorithm that derives the thrust of the main engine or cargo stability that provides the ship's optimal attitude for environmental conditions.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예는, 앞서 기재된 기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램이 기록된, 컴퓨터 판독가능한 기록매체를 제공한다.On the other hand, another embodiment of the present invention provides a computer-readable recording medium on which a program for executing the method for operating the ship's optimal attitude in a real sea area using the machine learning described above is recorded in a computer.

따라서, 전술한 바와 같은 실시예들의 구성에 의해서, 다양한 선박 제원, 다양한 운항 조건 및 해상환경 조건에 따른 선체 주변 유동 특징을 기계학습을 통해, 각 선박의 다양한 운항 조건 및 해상환경 조건에 맞추어 최적의 선체 유동 특징을 예측하고 적용하여 운항 효율성을 향상시키며, 급격히 변화하는 해상 조건에서 선박평형수 제어장치를 제어하여 최적 선박자세를 구현하여서, 연비를 개선하고 운항 효율을 향상시킬 수 있고, 새로 건조된 선박, 새로운 항로, 전 지구적 환경변화에 따른 해상기후변화 상에서의 실 운항을 통해 획득한 운항 조건과 해상환경 조건에 대한 선박의 최적자세 프로파일로 기계학습 알고리즘을 자가 학습시켜서, 기계학습모델을 지속적으로 업그레이드하도록 하여서, 새롭거나 예측되는 조건 및 환경에서도 선박평형수 제어장치를 최적으로 운영하여 최적의 운항성능을 구현하도록 할 수도 있다.Therefore, by the configuration of the embodiments as described above, through machine learning of the flow characteristics around the hull according to various ship specifications, various operating conditions and maritime environmental conditions, optimal Improves operational efficiency by predicting and applying hull flow characteristics, controls the ballast water control device in rapidly changing sea conditions to realize optimal ship attitude, improves fuel efficiency and improves operational efficiency, and improves newly built By self-learning the machine learning algorithm with the optimal attitude profile of the vessel for the operational conditions and maritime environmental conditions obtained through actual operation on the maritime climate change according to the vessel, new sea route, and global environmental change, the machine learning model is continuously By upgrading to , the ballast water control system can be operated optimally even in new or predicted conditions and environments to realize optimal navigation performance.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so various equivalents that can replace them at the time of this application. It should be understood that there may be waters and variations.

110 : 학습데이터 DB 120 : 기계학습부
130 : 모니터링부 131 : 풍향풍속계
140 : 선박평형수 제어장치
141a,141b : 선수 및 선미 밸러스트탱크
142 : 구동부 143 : 제어부
144 : 파이프 라인 145 : 밸브
146 : 씨체스트 150 : 제어패널부
160 : 운항정보 통합시스템 S110 : 학습데이터 DB 저장 단계
S120 : 기계학습모델 구축 단계 S130 : 모니터링 단계
S140 : 최적자세 도출 단계 S150 : 실시간 적용 단계
110: learning data DB 120: machine learning part
130: monitoring unit 131: wind direction anemometer
140: ballast water control device
141a, 141b: bow and stern ballast tanks
142: drive unit 143: control unit
144: pipeline 145: valve
146: sea chest 150: control panel unit
160: flight information integration system S110: learning data DB storage step
S120: Machine learning model construction step S130: Monitoring step
S140: Optimal posture derivation step S150: Real-time application step

Claims (15)

선박 제원과 운항 조건과 해상환경 조건에 대한 선박자세의 학습데이터를 수집하여 저장하는, 학습데이터 DB;
수집된 상기 학습데이터 DB의 학습데이터를 기계학습하여, 상기 선박 제원별, 실 운항 중의 운항 조건과 해상환경 조건에 대해 상기 선박의 최적자세를 도출하는 기계학습 알고리즘으로 모델링된, 기계학습부;
상기 선박의 상기 실 운항 중의 운항 조건과 해상환경 조건을 실시간 모니터링하는 모니터링부; 및
상기 기계학습부를 통해, 실 운항 중, 상기 모니터링부로부터의 상기 실 운항 중의 운항 조건 및 해상환경 조건에 따라 실시간으로 도출된 상기 선박의 최적자세를 선박평형수 제어장치에 실시간으로 적용하는, 제어패널부;를 포함하는,
기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 시스템.
a learning data DB for collecting and storing ship attitude learning data for ship specifications, operating conditions, and maritime environmental conditions;
A machine learning unit, modeled with a machine learning algorithm, which machine learns the learning data of the collected learning data DB and derives the optimal attitude of the ship for each ship specification, operating conditions and marine environment conditions during actual operation;
a monitoring unit for real-time monitoring of operating conditions and maritime environmental conditions during the actual operation of the ship; and
Through the machine learning unit, during actual operation, a control panel for applying the optimal attitude of the ship derived in real time according to the operating conditions and marine environment conditions during the actual operation from the monitoring unit to the ballast water control device in real time. Including;
Optimal attitude operation system for ships in real sea area using machine learning.
제 1 항에 있어서,
상기 선박 제원은, 흘수, 트림, 리스트, 타각, 주기엔진 마력, 주기엔진 회전수, 샤프트 회전수, 프로펠러 추력, 보조엔진 마력 및 상기 선박평형수 제어장치의 구동부의 구동력 중 어느 하나 이상을 포함하고,
상기 운항 조건 및 상기 해상환경 조건은 운항정보 통합시스템으로부터 제공받으며, 상기 운항 조건은, 선속, 전향각, 운항 중의 흘수, 및 운항 중의 타각 중 어느 하나 이상을 포함하고, 상기 해상환경 조건은 풍속, 풍향, 파고, 파속, 조류, 온도, 습도 및 선박위치 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는,
기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 시스템.
According to claim 1,
The vessel specifications include one or more of draft, trim, list, rudder angle, main engine horsepower, main engine rotational speed, shaft rotational speed, propeller thrust, auxiliary engine horsepower, and driving force of the driving unit of the ballast water control device, ,
The navigation condition and the marine environment condition are provided from the navigation information integration system, and the navigation condition includes one or more of ship speed, turn angle, draft during operation, and rudder angle during operation, and the marine environment condition includes wind speed, Characterized in that it includes any one or more of wind direction, wave height, wave speed, current, temperature, humidity and vessel location,
Optimal attitude operation system for ships in real sea area using machine learning.
제 1 항에 있어서,
상기 기계학습 알고리즘은, 단순/다중 선형회귀, 의사결정트리, 베이지안 망, 서포트 벡터 머신, KNN, 의사결정 트리, 랜덤 포레스트, 인공 신경망, 차원 감소 알고리즘, 그래디언트 부스팅 알고리즘, 에이다부스트, 퍼셉트론 및 딥러닝 중 어느 하나에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는,
기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 시스템.
According to claim 1,
The machine learning algorithm is simple/multiple linear regression, decision tree, Bayesian network, support vector machine, KNN, decision tree, random forest, artificial neural network, dimension reduction algorithm, gradient boosting algorithm, adaboost, perceptron and deep learning Characterized in that it is performed by any one of
Optimal attitude operation system for ships in real sea area using machine learning.
제 1 항에 있어서,
상기 학습데이터는 시뮬레이션, 모형선박 실험, 실 운항, 및 추정식 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 통해서 수집되는 것을 특징으로 하는,
기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 시스템.
According to claim 1,
Characterized in that the learning data is collected through any one or a combination of simulation, model ship experiment, actual operation, and estimation formula,
Optimal attitude operation system for ships in real sea area using machine learning.
제 1 항에 있어서,
상기 기계학습부는 육상에 설치되어 상기 기계학습부에 의해 도출된 상기 최적자세 정보를 통신장치를 통해 상기 선박의 상기 제어패널부로 전송하는 것을 특징으로 하는,
기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 시스템.
According to claim 1,
Characterized in that the machine learning unit is installed on land and transmits the optimal attitude information derived by the machine learning unit to the control panel unit of the ship through a communication device.
Optimal attitude operation system for ships in real sea area using machine learning.
제 1 항에 있어서,
상기 기계학습부는, 상기 실 운항을 통해 획득한 운항 조건과 해상환경 조건에 대한 상기 최적자세의 프로파일로 상기 기계학습 알고리즘을 자가 학습시켜 업그레이드하는 것을 특징으로 하는,
기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 시스템.
According to claim 1,
Characterized in that the machine learning unit self-learns and upgrades the machine learning algorithm with the profile of the optimal attitude for the navigation conditions and marine environment conditions obtained through the actual operation,
Optimal attitude operation system for ships in real sea area using machine learning.
제 1 항에 있어서,
상기 학습데이터 DB는 상기 선박 제원과 상기 운항 조건과 상기 해상환경 조건에 대한 상기 선박의 주기엔진의 추진력 및 화물 안정성의 학습데이터를 수집하여 저장하고,
상기 기계학습부는 상기 실 운항 중의 운항 조건과 해상환경 조건에 대해 상기 선박의 최적자세를 제공하는 상기 주기엔진의 추진력 및 화물 안정성을 도출하는 상기 기계학습 알고리즘으로 모델링되는 것을 특징으로 하는,
기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 시스템.
According to claim 1,
The learning data DB collects and stores learning data of the propulsion force and cargo stability of the main engine of the ship for the ship specifications, the operating conditions, and the marine environment conditions,
Characterized in that the machine learning unit is modeled with the machine learning algorithm for deriving the propulsion force and cargo stability of the main engine that provides the optimal attitude of the ship for operating conditions and marine environmental conditions during the actual operation,
Optimal attitude operation system for ships in real sea area using machine learning.
제 2 항에 있어서,
상기 선박평형수 제어장치는, 밸러스트탱크와, 상기 밸러스트탱크로 평형수를 공급하는 상기 구동부와, 상기 구동부를 제어하는 제어부로 구성되고,
상기 제어부는, 상기 기계학습부를 통해, 상기 실 운항 중, 상기 모니터링부로부터의 운항 조건 및 해상환경 조건에 따라 실시간으로 도출된 상기 최적자세에 상응하도록 상기 구동부를 제어하여 트림 및 리스트의 선박자세를 최적화하는 것을 특징으로 하는,
기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 시스템.
According to claim 2,
The ballast water control device is composed of a ballast tank, the drive unit for supplying ballast water to the ballast tank, and a control unit for controlling the drive unit,
The controller, through the machine learning unit, controls the drive unit to correspond to the optimal attitude derived in real time according to the navigation conditions and marine environment conditions from the monitoring unit during the actual navigation to trim and list the ship posture. characterized by optimizing
Optimal attitude operation system for ships in real sea area using machine learning.
선박 제원과 운항 조건과 해상환경 조건에 대한 상기 선박의 최적자세의 학습데이터를 수집하여 학습데이터 DB에 저장하는 단계;
수집된 상기 학습데이터 DB의 학습데이터를 기계학습하여, 상기 선박 제원별, 실 운항 중의 운항 조건과 해상환경 조건에 대해 상기 선박의 최적자세를 도출하는 기계학습 알고리즘으로 기계학습모델을 구축하는 단계;
선박평형수 제어장치를 구비한 선박의 상기 실 운항 중의 운항 조건과 해상환경 조건을 실시간 모니터링하는 단계;
상기 기계학습 알고리즘을 통해, 실 운항 중, 상기 모니터링된 상기 실 운항 중의 운항 조건 및 해상환경 조건에 따라 실시간으로 상기 선박의 트림 또는 리스트에 해당하는 상기 최적자세를 도출하는 단계; 및
상기 도출된 최적자세를 상기 제어부에 실시간으로 적용하여 상기 선박평형수 제어장치를 제어하는 단계;를 포함하는,
기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 방법.
Collecting learning data of the ship's optimal attitude for ship specifications, operating conditions, and marine environment conditions and storing it in a learning data DB;
Building a machine learning model with a machine learning algorithm that machine-learns the learning data of the collected learning data DB and derives an optimal attitude of the ship for each ship specification, operating conditions during actual operation and marine environment conditions;
real-time monitoring of operating conditions and maritime environmental conditions during the actual operation of a ship equipped with a ballast water control device;
deriving the optimal attitude corresponding to the trim or list of the ship in real time according to the monitored operating conditions and marine environment conditions during the actual navigation through the machine learning algorithm; and
Controlling the ballast water control device by applying the derived optimal posture to the control unit in real time; including,
A method for operating the optimal posture of a vessel in real sea area using machine learning.
제 9 항에 있어서,
상기 선박 제원은, 흘수, 트림, 리스트, 타각, 주기엔진 마력, 주기엔진 회전수, 샤프트 회전수, 프로펠러 추력, 보조엔진 마력 및 상기 선박평형수 제어장치의 구동부의 구동력 중 어느 하나 이상을 포함하고,
상기 운항 조건 및 상기 해상환경 조건은 운항정보 통합시스템으로부터 제공받으며, 상기 운항 조건은, 선속, 전향각, 운항 중의 흘수 및 운항중의 타각 중 어느 하나 이상을 포함하고, 상기 해상환경 조건은 풍속, 풍향, 파고, 파속, 조류, 온도, 습도 및 선박위치 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는,
기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 방법.
According to claim 9,
The vessel specifications include one or more of draft, trim, list, rudder angle, main engine horsepower, main engine rotational speed, shaft rotational speed, propeller thrust, auxiliary engine horsepower, and driving force of the driving unit of the ballast water control device, ,
The navigation condition and the marine environment condition are provided from the navigation information integration system, and the navigation condition includes one or more of ship speed, turn angle, draft during operation, and rudder angle during operation, and the marine environment condition includes wind speed, Characterized in that it includes any one or more of wind direction, wave height, wave speed, current, temperature, humidity and vessel location,
A method for operating the optimal posture of a vessel in real sea area using machine learning.
제 9 항에 있어서,
상기 기계학습 알고리즘은, 단순/다중 선형회귀, 의사결정트리, 베이지안 망, 서포트 벡터 머신, KNN, 의사결정 트리, 랜덤 포레스트, 인공 신경망, 차원 감소 알고리즘, 그래디언트 부스팅 알고리즘, 에이다부스트, 퍼셉트론 및 딥러닝 중 어느 하나에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는,
기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 방법.
According to claim 9,
The machine learning algorithm is simple/multiple linear regression, decision tree, Bayesian network, support vector machine, KNN, decision tree, random forest, artificial neural network, dimension reduction algorithm, gradient boosting algorithm, adaboost, perceptron and deep learning Characterized in that it is performed by any one of
A method for operating the optimal posture of a vessel in real sea area using machine learning.
제 9 항에 있어서,
상기 학습데이터는 시뮬레이션, 모형선박 실험, 실 운항, 및 추정식 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 통해서 수집되는 것을 특징으로 하는,
기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 방법.
According to claim 9,
Characterized in that the learning data is collected through any one or a combination of simulation, model ship experiment, actual operation, and estimation formula,
A method for operating the optimal posture of a vessel in real sea area using machine learning.
제 9 항에 있어서,
상기 실 운항을 통해 획득한 운항 조건과 해상환경 조건에 대한 상기 최적자세의 프로파일로 상기 기계학습 알고리즘을 자가 학습시켜 업그레이드하는 것을 특징으로 하는,
기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 방법.
According to claim 9,
Characterized in that the machine learning algorithm is self-learned and upgraded with the profile of the optimal attitude for the operating conditions and marine environmental conditions obtained through the actual operation.
A method for operating the optimal posture of a vessel in real sea area using machine learning.
제 9 항에 있어서,
상기 학습데이터 DB는 상기 선박 제원과 상기 운항 조건과 상기 해상환경 조건에 대한 상기 선박의 주기엔진의 추진력 또는 화물 안정성의 학습데이터를 수집하여 저장하고,
상기 기계학습부는 상기 실 운항 중의 운항 조건과 해상환경 조건에 대해 상기 선박의 최적자세를 제공하는 상기 주기엔진의 추진력 또는 화물 안정성을 도출하는 기계학습 알고리즘으로 모델링되는 것을 특징으로 하는,
기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 방법.
According to claim 9,
The learning data DB collects and stores learning data of the propulsion of the main engine of the ship or cargo stability for the ship specifications, the operating conditions, and the marine environment conditions,
Characterized in that the machine learning unit is modeled with a machine learning algorithm for deriving the propulsion force or cargo stability of the main engine that provides the optimal attitude of the ship for the operating conditions and marine environmental conditions during the actual operation,
A method for operating the optimal posture of a vessel in real sea area using machine learning.
제 9 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 기계학습을 이용한 실 해역 선박 최적 자세 운영 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램이 기록된, 컴퓨터 판독가능한 기록매체.A computer-readable recording medium on which a program for executing the method for operating the ship's optimum posture in a real sea area using machine learning according to any one of claims 9 to 14 is recorded in a computer.
KR1020210125247A 2021-09-17 2021-09-17 System and method for operating optimal posture of vessel on real sea area by using machine learning and computer-readable recording medium including the same KR20230041519A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210125247A KR20230041519A (en) 2021-09-17 2021-09-17 System and method for operating optimal posture of vessel on real sea area by using machine learning and computer-readable recording medium including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210125247A KR20230041519A (en) 2021-09-17 2021-09-17 System and method for operating optimal posture of vessel on real sea area by using machine learning and computer-readable recording medium including the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230041519A true KR20230041519A (en) 2023-03-24

Family

ID=85872695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210125247A KR20230041519A (en) 2021-09-17 2021-09-17 System and method for operating optimal posture of vessel on real sea area by using machine learning and computer-readable recording medium including the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230041519A (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100056829A (en) 2008-11-20 2010-05-28 삼성중공업 주식회사 Ship having storage tank and ballast tank
KR20150021970A (en) 2012-06-01 2015-03-03 에이비비 테크놀로지 아게 Method and system for predicting the performance of a ship
KR101535888B1 (en) 2007-12-07 2015-07-10 마린 롤 앤드 피치 컨트롤 에이에스 System and method for the active and passive stabilization of a vessel

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101535888B1 (en) 2007-12-07 2015-07-10 마린 롤 앤드 피치 컨트롤 에이에스 System and method for the active and passive stabilization of a vessel
KR20100056829A (en) 2008-11-20 2010-05-28 삼성중공업 주식회사 Ship having storage tank and ballast tank
KR20150021970A (en) 2012-06-01 2015-03-03 에이비비 테크놀로지 아게 Method and system for predicting the performance of a ship

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3330171B1 (en) Apparatus for predicting a power consumption of a maritime vessel
Corno et al. Data-driven online speed optimization in autonomous sailboats
CN109240280B (en) Anchoring auxiliary power positioning system control method based on reinforcement learning
JP2015526778A (en) And system for predicting ship performance
Xing et al. A novel design approach for estimation of extreme responses of a subsea shuttle tanker hovering in ocean current considering aft thruster failure
CN111046491A (en) Method and device for estimating oil consumption of large ship diesel engine
JP6867898B2 (en) Optimal route search method and equipment
US10822068B2 (en) System and method for minimizing fuel usage and emissions of a marine vessel
CN111930123A (en) Multi-objective comprehensive optimization decision method and device and electronic equipment
WO2020025745A1 (en) Improving voyage efficiency of a vessel
EP4045394A1 (en) Computer-implemented method for optimizing marine vessel thrust allocation for plurality of thruster units
KR20230041514A (en) System and method for operating rotor sail on real sea area by using machine learning and computer-readable recording medium including the same
CN111278726B (en) Ship management device, ship management system and ship management method
KR20230041519A (en) System and method for operating optimal posture of vessel on real sea area by using machine learning and computer-readable recording medium including the same
KR20230150207A (en) Information processing apparatus, control apparatus, method and program
Brodtkorb et al. Sea state estimation using model-scale DP measurements
Eskild Development of a method for weather routing of ships
KR20200137100A (en) System with algorithm for estimating wave spectrum in real-time and providing navigation guideline, and ship or offshore structure having the same
JP2000025683A (en) Automatic control method for valve opening by ranc of bubb-layer
Shigunov et al. Prediction of added power in seaway by numerical simulation
KR102286708B1 (en) Operation Support System for Liquefied Gas Carrier
KR20230041516A (en) System and method for operating air lubrication system on real sea area by using machine learning and computer-readable recording medium including the same
JP7189764B2 (en) Ship performance estimation device and ship performance estimation program
Wang et al. Physics-informed data-driven approach for ship docking prediction
KR20230041513A (en) System and method for operating optimal posture of a variable pin of a vessel by using machine learning and computer-readable recording medium including the same