Journal of Navigation and Port Research (한국항해항만학회지)

Korean Institute of Navigation and Port Research (한국항해항만학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Probability Based Risk Evaluation Techniques for the Small-Sized Sea Floater

소형 해상 부유체의 확률 기반 위기평가기법

  • Yim, Jeong-Bin (Division of Maritime Transportation System, College of Maritime Sciences, Mokpo Maritime University)
  • 임정빈 (목포해양대학교 해사대학 해상운송시스템학부)
  • Received : 2012.08.29
  • Accepted : 2012.10.29
  • Published : 2012.12.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

This paper describes theoretical approach methodology for the Probability based risk Evaluation Techniques (PET) to monitor the risk levels of small-sized sea floater as like a yacht pier. The risk decision-making process by risk criteria with five-step scales is the core concepts of PET. These five-step scales are calculated from cumulative probability distribution of response functions for the sea floater motions using closed-form expressions. In addition, The risk decision-making process of PET with the risk criteria is proposed in this work. To verify the usability of PET, simulation experiments are carried out using mimic signals with the electrical specifications of ADIS16405 sensor that is to be use as measurement tool for the floater motions. As results from experiments, the risk evaluation error by PET shows 0.38 levels in maximum 5.0 levels. These results clearly shown that the proposed PET can be use as the monitoring techniques.

본 논문에서는 요트 계류장과 같은 소형 해상 부유체의 위기수준을 모니터링하기 위한 확률 기반 위기평가기법(Probability based risk Evaluation Techniques, PET)의 이론적인 접근 방법을 기술하였다. PET는 5단계 척도의 위기 기준을 이용한 위기 판단 절차가 핵심 개념이다. 이러한 5단계 척도들은 폐형 공식을 이용한 해상 부유체 운동의 응답함수에 대한 누적확률분포에서 계산했다. 그리고 위기기준을 갖는 PET의 위기판단 절차를 제안하였다. PET의 유용성 검증을 위하여 시뮬레이션 실험을 하였는데, 실험에는 해상 부유체의 운동 측정에 사용할 ADIS16405 센서의 전기특성을 갖는 모의 신호를 이용하였다. 실험결과, PET의 위기평가 오차는 최대 5.0 수준에서 0.38 수준으로 나타났다. 이 결과로부터 제안한 PET가 모니터링 기법으로 사용 가능함을 확인하였다.

Keywords

References

  1. 김병찬, 허민, 임재홍(2007), "무선 네트워크를 이용한 적조 모니터링 시스템의 설계 및 구현", 한국항해항만학회지, 제31권, 제3호, pp. 263-269. https://doi.org/10.5394/KINPR.2007.31.3.263
  2. 김순갑, 이충로(1991), "황천시의 항해안전 평가시스템 개발에 관한 연구," 한국항해항만학회지, 제15권, 제1호, pp. 49-65.
  3. 박성현, 정중식(2005), "레이더 리플렉터 장착을 위한 어업용 바지선의 동적 응답해석에 관한 연구," 한국항해항만학회지, 제29권, 제5호, pp. 383-388.
  4. 손경호, 곽승현(1997), "선체 주위의 해양파 해석 및 수치적 고찰", 한국항해항만학회지, 제11권, 제1호, pp. 1-8.
  5. 임남균, 김환수(1998), "확률변수를 이용한 레이더 시뮬레이터의 상대선박 출현방법의 개선에 관한 연구," 한국항해항만학회지, 1998년도 춘계학술발표회 논문집, pp. 83-89.
  6. Analog Device(2009), ADIS16405 Data Sheet. (URL: http://www.analog.com)
  7. Charles R. Farrar, Scott W. Doebling and David A. Nix(2001), "Vibration-based structural damage identification," Philosophical Transactions of the Royal Society A, Londo, Vol. 359, pp. 131-149. https://doi.org/10.1098/rsta.2000.0717
  8. Eduardo A. Tannuri, Joao V. Sparano, Alexandre N. Simos and Jose J. Da Cruz (2003), "Estimating directional wave spectrum based on stationary ship motion measurements," Applied Ocean Research 25, pp. 243-261. https://doi.org/10.1016/j.apor.2004.01.003
  9. Iseki Toshio and Ohtsu Kohei(2000), "Bayesian estimation of directional wave spectra based on ship motions," Control Engineering Practice 8, pp. 215-219. https://doi.org/10.1016/S0967-0661(99)00156-2
  10. Jorgen Juncher Jensen, Alaa E. Mansour and Anders Smærup Olsen(2004), "Estimation of ship motions using closed-form expressions," Ocean Engineering Vol. 31, pp. 61-85. https://doi.org/10.1016/S0029-8018(03)00108-2
  11. Jose Miguel Simon Donaire(2009), Sea Transport Analysis of Upright Wind Turbines, Master Thesis(MEK-FM-EP-2009-14), Technical University of Denmark.
  12. Lu Kung-Chun, Loh Chin-Hsiung, Yang Y. S., Jerome P. Lynch and Kincho H. Law(2008), "Real-Time Structural Damage Detection using Wireless Sensing and Monitoring System," Smart Structures and Systems, TechnoPress, Vol. 4(6), pp. 759-778. https://doi.org/10.12989/sss.2008.4.6.759
  13. MATLAB(2012), Programming, MATLAB Version 7.6 (R2008a). (URL: http://www.mathworks.co.kr)
  14. Stanley Kaplan and B. John Garrick(1981), "On The Quantitative Definition of Risk," Risk Analysis, Vol. 1, No. 1, pp. 11-27. https://doi.org/10.1111/j.1539-6924.1981.tb01350.x
  15. Ulrik Dam Nielsen(2006), "Estimations of on-site directional wave spectra from measured ship responses," Marine Structures, Vol. 19, pp. 33-69. https://doi.org/10.1016/j.marstruc.2006.06.001
  16. Ulrik Dam Nielsen and Iseki Toshio(2011), 'A Study on Parametric Wave Estimation Based on Measured Ship Motions," Wite Paper. (URL: http://orbit.dtu.dk)

Cited by

  1. Estimating Cumulative Distribution Functions with Maximum Likelihood to Sample Data Sets of a Sea Floater Model vol.37, pp.5, 2013, https://doi.org/10.5394/KINPR.2013.37.5.453