Skip to content
Extra Form
Abstract Developing a high-level autonomous collision avoidance system for ships that can operate in an unstructured and unpredictable environment is challenging. Particularly in congested sea areas, each ship should make decisions continuously to avoid collisions with other ships in a busy and complex waterway. Furthermore, recent reports indicate that a large number of marine collision accidents are caused by or are related to human decision failures concerning a lack of situational awareness and failure to comply with the Convention on the International Regulations for Preventing Collisions at Sea (COLREGs). In this study, we propose an efficient method to overcome multiship collision avoidance problems based on the Deep Reinforcement Learning (DRL) algorithm by expanding our previous study (Zhao et al., 2019). The proposed method directly maps the states of encountered ships to an ownship's steering commands in terms of rudder angle using the Deep Neural Network (DNN). This DNN is trained over multiple ships in rich encountering situations using the policy-gradient based DRL algorithm. To address multiple encountered ships, we classify them into four regions based on COLREGs, and consider only the nearest ship in each region. We validate the proposed collision avoidance method in a variety of simulated scenarios with thorough performance evaluations, and demonstrate that the final DRL controller can obtain time efficient and collision-free paths for multiple ships. Simulation results indicate that multiple ships can avoid collisions with each other while following their own predefined paths simultaneously. In addition, the proposed approach demonstrates its excellent adaptability to unknown complex environments with various encountered ships.
Publication Date 2019-11-01
Role Corresponding Author
Category SCI
Impact Factor 1.894

Luman Zhao, Myung-Il Roh, "COLREGs-Compliant Multiship Collision Avoidance Based on Deep Reinforcement Learning", Ocean Engineering, Vol. 191, pp. 1-15, 2019.11.01

List of Articles
번호 분류 제목 Publication Date
172 Domestic Journal 황지현, 노명일, 차주환, 이규열, "통합 프로세스 엔지니어링을 위한 해양 프로세스 기본 설계 방법론", 대한조선학회 논문집, Vol. 47, No. 2, pp. 265-277, 2010.04.01 file 2010-04-01
171 Domestic Journal 함승호, 노명일, 이종혁, “다목적 조선 해양 전용 시뮬레이터 개발을 위한 통합 시뮬레이션 방법”, 한국CDE학회 논문집, Vol. 25, No. 2, pp. 161-172, 2020.06.01 file 2020-06-01
170 Domestic Journal 함승호, 노명일, 김주성, 이혜원, 하솔, "환경 하중을 고려한 침몰 선체의 물리 기반 인양 시뮬레이션", 대한조선학회 논문집, Vol. 5, No. 5, pp. 387-394, 2015.10.01 file 2015-10-01
169 Domestic Journal 한성남, 이규열, 노명일, "개선된 유전자 알고리즘을 이용한 최적 공간 배치 설계에 관한 연구", 한국CAD/CAM학회 논문집, Vol. 6, No. 3, pp. 174-183, 2001.09.01 file 2001-09-01
168 Domestic Journal 하솔, 조윤옥, 구남국, 이규열, 노명일, "손상 선박의 자세를 고려한 여객선 승객 탈출 시뮬레이션", 대한조선학회 논문집, Vol. 50, No. 3, pp. 175-181, 2013.06.01 file 2013-06-01
167 Domestic Journal 하솔, 조윤옥, 구남국, 박광필, 이규열, 노명일, "보행 방향 포텐셜 함수 기반의 최적 탈출 경로 결정 알고리즘을 이용한 여객선 승객 탈출 시뮬레이션", 대한조선학회 논문집, Vol. 50, No. 5, pp. 307-313, 2013.10.01 file 2013-10-01
166 Domestic Journal 하솔, 구남국, 이규열, 노명일, "수중 운동체 교전 시뮬레이션을 위한 이산 사건 및 이산 시간 혼합형 시뮬레이션 모델 구조 기반의 전투 공간 모델 개발", 한국시뮬레이션학회 논문지, Vol. 22, No. 2, pp. 11-19, 2013.06.01 file 2013-06-01
165 Domestic Journal 하솔, 구남국, 노명일, "GPU 가속 기술을 이용한 격자 볼츠만법 기반 원유 확산 과정 시뮬레이션", 한국CAD/CAM학회 논문집, Vol. 18, No. 6, pp. 399-406, 2013.12.01 file 2013-12-01
164 Domestic Journal 하솔, 구남국, 노명일, "DEVS 환경에서 LNG FPSO 액화 공정의 신뢰도 해석", 한국CAD/CAM학회 논문집, Vol. 18, No. 2, pp. 138-147, 2013.04.01 file 2013-04-01
163 Domestic Journal 하솔, 구남국, 노명일, "DEVS 형식론 기반의 Dynamic Reliability Block Diagram과 GPU 가속 기술을 이용한 신뢰도 분석 방법", 한국시뮬레이션학회 논문지, Vol. 22, No. 4, pp. 109-118, 2013.12.01 file 2013-12-01
162 Domestic Journal 차주환, 하솔, 노명일, 이규열, "이산 사건/이산 시간 혼합형 시뮬레이션 모델 구조 기반 DEVS-HLA 인터페이스를 이용한 잠수함의 잠항 시뮬레이션", 한국CAD/CAM학회 논문집, Vol. 15, No. 4, pp. 279-288, 2010.08.01 file 2010-08-01
161 Domestic Journal 차주환, 이준채, 노명일, 이규열, "LNG-FPSO에의 적용을 위한 Hamworthy Mark I Cycle의 최적 운전 조건 결정", 대한조선학회 논문집, Vol. 47, No. 5, pp. 733-742, 2010.10.01 file 2010-10-01
160 Domestic Journal 차주환, 노명일, 조두연, 이규열, "이산 사건 및 이산 시간 혼합형 시뮬레이션 커널의 통합 시스템을 이용한 블록 탑재 시뮬레이션", 대한조선학회 논문집, Vol. 46, No. 3, pp. 303-312, 2009.06.01 file 2009-06-01
159 Domestic Journal 차주환, 노명일, 이규열, "이산 사건 및 역학 기반 이산 시간 혼합형 모델링에 의한 잠수함의 잠항 부상 시뮬레이션", 대한조선학회 논문집, Vol. 47, No. 2, pp. 248-257, 2010.04.01 file 2010-04-01
158 Domestic Journal 차주환, 노명일, 이규열, "범용 동역학 모듈과 가시화 모듈을 이용한 조선 블록 탑재 시뮬레이션", 한국CAD/CAM학회 논문집, Vol. 14, No. 2, pp. 69-76, 2009.04.01 file 2009-04-01
157 Domestic Journal 차주환, 노명일, 방경운, 이규열, "조선 공정 계획의 수립 완성도 향상을 위한 이산 사건 및 이산 시간 혼합형 시뮬레이션 프레임워크", 한국시뮬레이션학회 논문지, Vol. 17, No. 4, pp. 71-80, 2008.12.01 file 2008-12-01
156 Domestic Journal 차주환, 구남국, 노명일, 조두연, 이규열, "조선 공정 계획을 위한 시뮬레이션 모델의 모듈화 및 시나리오 처리 방법론", 한국CAD/CAM학회 논문집, Vol. 17, No. 1, pp. 17-25, 2012.02.01 file 2012-02-01
155 Domestic Journal 차주환, 구남국, 노명일, 이규열, "병렬 연결된 해상 크레인을 이용한 대형 중량물 인양 작업의 동적 거동 계산 시뮬레이션", 대한기계학회 논문집 A, Vol. 36, No. 6, pp. 681-689, 2012.06.01 file 2012-06-01
154 Domestic Journal 차주환, 구남국, 노명일, 이규열, "Wire Rope Dynamics 기반의 조선용 탑재 크레인 동역학 시뮬레이션", 한국전산구조공학회 논문집, Vol. 25, No. 2, pp. 119-127, 2012.04.01 file 2012-04-01
153 Domestic Journal 조영인, 오민재, 석영수, 이성준, 노명일, “딥러닝을 이용한 선형 설계 초기 단계에서의 저항 추정”, 한국CDE학회 논문집, Vol. 24, No. 2, pp. 1-8, 2019.06.01 file 2019-06-01
Board Pagination Prev 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Next
/ 9

Powered by Xpress Engine / Designed by Sketchbook

sketchbook5, 스케치북5

sketchbook5, 스케치북5

나눔글꼴 설치 안내

이 PC에는 나눔글꼴이 설치되어 있지 않습니다.

이 사이트를 나눔글꼴로 보기 위해서는
나눔글꼴을 설치해야 합니다.

설치 취소