전도현, 노명일, 이혜원, 하지상, "선박 충돌 회피 문제에 대한 강화 학습의 효용성", 2020년도 대한조선학회 춘계학술발표회, 부산, pp. 167, 2020.07.22-23
Domestic Conference
2020.08.06 18:13
전도현, 노명일, 이혜원, 하지상, "선박 충돌 회피 문제에 대한 강화 학습의 효용성", 2020년도 대한조선학회 춘계학술발표회, 부산, pp. 167, 2020.07.22-23
조회 수 62
| 첨부 '1' |
|---|
| Abstract | 최근 발생한 다수의 선박 충돌 사고에서 항해사의 미숙이나 부주의 등 사람의 실수가 주요 원인으로 지적되고 있다. 인적 요인에 의해 선박이 적절한 회피 시점을 놓쳐 치명적인 사고로 이어지는 경우가 발생하면서, 다수의 선박이 운항하는 복잡한 해상 환경에서 운항 중 충돌 위험에 대한 정량적 예측과 충돌 회피 자동화 시스템에 대한 연구이 필요성이 대두되고 있다. 선박은 여러 조우 상황에서 충돌 회피를 규정하는 국제 해상 충돌 예방 규칙 (COLREGs: International Regulations for Preventing Collisions at Sea)을 준수해야 한다. 따라서, 이러한 충돌 회피 관련 규정을 만족하면서 안전하게 운항 경로를 따라 이동하는 충돌 회피 방법을 구현하기 위해 본 연구에서는 전통적인 길 찾기 알고리즘을 기반으로 한 충돌 회피 방법과 최근 각광받고 있는 강화 학습 기법을 기반으로 한 충돌 회피 방법을 비교해 보았다. 먼저, 전통적인 길 찾기 알고리즘으로는 A* 알고리즘 등을 활용하였으며, 강화 학습 기법으로는 딥 러닝 기법을 접목한 actor-critic 방법 중 하나인 PPO (Proximal Policy Optimization) 방법을 활용하였다. 두 방법의 우수성을 비교하기 위해 다양한 예제에 적용해 보았다. 그 결과, 길 찾기 알고리즘을 기반으로 한 충돌 회피 방법의 경우 빠르게 충돌 회피 경로를 찾을 수 있고 더 효율적인 길 찾기 성능을 보여주지만, 실시간으로 변화하는 타선 및 해상 상태의 변화를 빠르게 적용하기가 힘들고, 해역이 복잡해질수록 충돌 회피 성능이 낮아지는 것을 확인하였다. 반면, 강화 학습 기법을 기반으로 한 충돌 회피 방법의 경우 각 선박의 제원에 따라 그것을 사전에 학습할 필요가 있다는 단점이 있지만, 실시간으로 타선 및 해상 상태의 변화를 빠르게 적용할 수 있기 때문에 해역이 복잡해질수록 더 뛰어난 충돌 회피 성능을 보였다. |
|---|---|
| Publication Date | 2020-07-22 |
-
전도현, 노명일, 힘승호, 오훈규, 이상옥, "내벽 편평도를 고려한 LNG 탱크의 마스틱 로프 최적 배치 설계", 2019년도 한국CDE학회 동계학술발표회, 평창, pp. 202, 2019.01.23-26
-
전도현, 노명일, 함승호, 이혜원, "안전한 블록 탑재를 위한 와이어 로프의 초기 장력 탐색 및 강화 학습 기반 제어", 2018년도 조선해양생산연구회 추계학술발표회, 울산, 2018.06.14
-
전도현, 노명일, 함승호, 이혜원, "리프팅 블록의 평형 자세 제어를 위한 강화 학습 기반의 골리앗 크레인 제어 방법 연구", 2018년도 대한조선학회 춘계학술발표회, 제주, pp. 513, 2018.05.24-25
-
전도현, 노명일, 이혜원, 함승호, "탑재 안전성을 위한 블록의 초기 자세 결정 방법", 2017년도 대한조선학회 추계학술발표회, 여수, 2017.11.02-03
-
전도현, 노명일, 이혜원, 함승호, "심층 강화 학습 기반의 와이어 로프 제어를 통한 블록의 움직임 최소화", 2020년도 한국CDE학회 동계학술발표회, 평창, pp. 339, 2020.02.05-08
-
전도현, 노명일, 이혜원, 함승호, "블록의 특성을 고려한 크레인의 와이어 제어 방법", 2022년도 한국CDE학회 동계학술발표회, 제주, 2022.02.09-12
-
전도현, 노명일, 이혜원, 함승호, "블록의 초기 평형 자세 탐색을 위한 와이어로프의 장력 최적화 방법 연구", 2017년도 한국CDE학회 하계학술발표회, 서울, pp. 1, 2017.08.17-18
-
전도현, 노명일, 이혜원, 하지상, 진은석, 김인일, "딥 러닝 기반 자율 운항 선박의 충돌 회피 방법 연구", 2019년도 대한조선학회 추계학술발표회, 경주, pp. 429, 2019.10.24-26
-
전도현, 노명일, 이혜원, 하지상, "선박 충돌 회피 문제에 대한 강화 학습의 효용성", 2020년도 대한조선학회 춘계학술발표회, 부산, pp. 167, 2020.07.22-23
-
전도현, 노명일, 이혜원, 조영민, 진은석, 유동훈 "선박 정보의 불확실성을 고려한 확률론적 충돌 위험도 산정", 2021년도 한국CDE학회 하계학술발표회, 제주, pp. 94, 2021.08.25-28
