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Abstract 선박의 대형화와 자율 운항에 대한 요구가 커짐에 따라, 선박의 운항 안전성 확보가 더욱 중요해지고 있다. 해상 사고의 원인 중 선원의 부주의로 인한 사고 발생률을 줄이고, 효과적으로 선박을 운용하기 위한 운항 보조 시스템으로서 충돌 회피 기술이 더욱 중요해지고 있다. 충돌 회피를 위한 기존의 Astar 알고리즘은 충돌 위험도를 기반으로 충돌 가능성이 낮은 곳으로 선박이 회피하도록 경로를 제안한다. 이는 결정론적으로 충돌 회피를 보장하지는 못한다. 반면, 속도 장애물 기법은 결정론적으로 충돌 회피를 보장하지만, 현재 상황만을 고려하여 충돌 회피 기동을 제안하기 때문에 일정 시간 이후의 상황을 반영할 수 없고 주변 환경에 의해 선박의 속도 및 진행 방향이 반복적으로급변하는 문제가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 속도 장애물과 Astar 알고리즘의 장점을 접목한 hybrid 방식의 충돌 회피용 경로 생성법에 대한 연구를 수행하였다. 먼저, 특정 시간 주기로 자선과 타선의 위치를 예측하고, 이를 기반으로 속도 장애물 기법을 적용하여 결정론적 충돌 회피 영역을 도출하였다. 해당 영역에 대해 현재까지의 운항 거리, 충돌 위험도 등을 반영한 비용 함수를 계산하고, 목표 지점까지 남은 거리에 대해 휴리스틱 방법으로 비용을 구하여 전체 비용을 계산하였다. 이후, 비용 함수를 최소로 하는 점들의 집합을 기준으로 최적 회피 경로를 도출하였다. 기존 방법과의 정량적 비교를 통해, 제안한 방법이 선박의 충돌 위험도와 비용 측면에서 효과적인 경로를 도출함을 확인할 수 있었다.
Publication Date 2021-08-25

유동훈, 노명일, "속도장애물 및 Astar 알고리즘을 이용한 선박의 충돌 회피용 경로 생성", 2021년도 한국CDE학회 하계학술발표회, 제주, pp. 93, 2021.08.25-28


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