Lee et al have proposed a framework for the linguistic map-based navigational planning of a mobile robot on dynamic environment and provided simulation results applied it to the static environment[1], In this paper, we extends the navigational planning of a mobile robot into dynamic environment. There are two kinds of dynamic obstacles: (1) Time-obstacles that change condition of obstacles with time. (2) Space-obstacles that move their position with time. We propose an algorithm which a mobile robot identifies and avoids the two kinds of dynamic obstacles. The proposed algorithm consists of two stages: (1) The fuzzy logic-based perception stage which identifies the dynamic obstacles around a mobile robot by using sensory data and fuzzy rules, (2) The planning stage which plans the path to goal by avoiding the dynamic obstacles[2-6]. We provide computer simulation results for a mobile robot in order to show the validity of the proposed algorithm.
최근, 동적 환경 하에서 움직이는 이동로봇을 위한 인지에 기반 한 운항계획 방법론이 제안되었고, 이를 고정 장애물만이 존재하는 공간 속에서 모의 실험한 결과가 제시되었다 [1]. 본 논문에서는 이를 고정 장애물만이 아닌 시간적/공간적 장애물을 포함하는 동적 환경 하에서도 적용 가능한 방법으로 확장한 언어지도 기반 운항계획법을 제안하고, 제안된 알고리즘의 타당성 보이기 위하여 컴퓨터 모의실험 결과를 나타낸다.
본 연구에서는 비협약선박의 항해 통신환경에 대해 법제도적 측면에서 현황조사를 통해 문제점을 파악하여 연안선박의 항해안전을 높이기 위한 항해지원서비스를 식별하고, 식별된 항해지원서비스별로 기능요건과 운영방안에 대하여 연구하였다. 연안선박에 대한 항해지원서비스로 전자해도서비스, 연안여객선 및 위험물 운반선 등 사고취약선박에 대한 운항모니터링지원 및 항해계획지원서비스 등을 식별하였으며, 이들 서비스 구현을 위한 인프라로서 선박항법시스템, 육상지원센터 및 해상무선통신시스템에 대한 구성방안을 논의하였으며, 운영방안으로서 해사안전법에서 정의하고 있는 위험물운반선박, 길이 200미터 이상의 거대선박 및 시속 15노트 이상으로 항해하는 고속여객선 등 해양사고 취약선박에 대해 항해지원서비스 시나리오를 논의하였다. 본 연구는 우리나라 연안해역에서 종합적인 선박안전운항관리 체계를 확충하는데 기초 정책자료로 활용될 수 있으며 나아가 우리나라 연안에서 비협약선박의 해양사고 예방에 기여할 수 있다고 본다.
본 논문에서는, 동적환경 하에서 움직이는 이동 로봇을 위한 인지에 기반한 이동 로봇의 운항계획 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 크게 ‘지각’과 ‘계획’ 부분으로 구성되어 있으며, ‘지각’은 지식을 구성하는 퍼지 규칙과 센서에서 얻은 데이터를 근거로 하는 위치 추론을 담당하고, ‘계획’은 환경에 대한 지식과 ‘지각’ 과정에서 얻은 위치에 대한 정보를 통해 시작점과 목표점 사이의 경로를 생성한다. ‘지각’과 ‘계획’을 통해 이동 로봇은 애매한 정보와 애매한 지식으로 위치를 추론하고 목표점을 찾아 이동한다. 컴퓨터 모의실험을 통해 제안된 알고리즘의 타당성을 보인다.
The main reason of marine casualties is the human error in respect of ship's operation. The human error of officers in charge of a navigational watch is related to their abilities to handle of navigational equipment. Navigational devices play a key role to help officers decide what to do for safe navigation. Thus, the abilities to handle of navigational equipment mean not only operation of devices but also entire understanding of the system such as interpretation of information obtained from devices, appropriate use of information considering navigational circumstance. Qualification of seafarers is in accordance with STCW and detailed training courses for their qualification are provided by IMO model course series. Recently, ships engaged on international voyages shall be fitted with an ECDIS not later than the first survey on or after 1 July 2018. As increasing use of ECDIS on ships, marine casualties related to ECDIS are on the rise. The primary causes of the accidents are lacking understanding of ECDIS system, wrong presentation of information on display, wrong safety setting by seafarers who use ECDIS, using small-scale chart and missing charts update. As a result of these primary causes, some problems like wrong route planning and use of limited or omitted information occur. It could be happening by inappropriate seafarers' training which is not sufficient to support improving abilities of officers to handle navigational equipment. For efficient training, it is need to develop training courses. Applying full mission simulation system to seafarers' training courses with case studies and best practices which are well-constructed scenarios based on true marine casualties can increase the effect of training. To use the simulation system, it is possible that seafarers are trained under condition that closely resemble real situation. It should be considered that IMO model course be revised depending on the level of seafarers also. It could be helpful for increasing seafarers' abilities of equipment operation in place of accumulation of experience spending much time. In the short term, effort of training courses improvement for seafarers is needed and long term, it should be tried to provide stable system and services relate to ECDIS.
Although the studies carried out in recent years have provied much new information about channel widths and alignment, they are not consistent in their results. In addition, as a result of variations in local condition and type of traffic accommodated, the dimensions of the channel widths vary over a wide range. Therefore, the recommendation made by the maritime engineering organizations over the world, do not offer detailed and decisive optimal design criteria and are all different. It, therefore, was attempted in this paper to draw a decisive guideline on the optimal widths and alignment of the navigational channels, which can be utilized by the port designers at the stage of the planning. The guideline was drawn through the comparison and analysis of the existing guidelines of the U.S.A, Japan and PIANC and simulation experiment. The simulation experiment was carried out using the "Off Line Port and Waterway Design Simulator" to find the optimal dimensions of the widths of the navigational channels. 90 different simulation runs were conducted at the 3 different secenario channels. New guidelines, the result of the study, is expected to be used usefully by the Korean port designers when designing the rapodly developing ports in Korea. in Korea.
본 연구는 개선된 거리변환 알고리즘을 사용하여 로봇이 이동해야 할 경로를 생성하고, 퍼지 시스템을 사용하여 경로추적 행위기와 장애물 회피 행위기를 구현해서 로봇이 그 경로를 안전하고 효율적으로 추적하는 것을 목적으로 하였다. 개선된 거리변환 알고리즘을 이용하여 로봇의 유연한 주행을 가능하게 했으며, 또한 주행거리와 주행시간도 단축되는 것을 확인할 수 있었다. 경로생성 후 경로를 추적할 때는 퍼지 시스템을 이용한 경로추적 행위기와 장애물 회피 행위기를 선택적으로 사용해서 경로추적 중에 예상치 못한 장애물이 발견되었을 경우에도 장애물을 회피한 후에 계속해서 경로를 추적하는 것을 확인함으로써 경로생성 후의 외부환경변화에도 강인함을 볼 수 있었다.
본 연구는 개선된 거리변환 알고리즘을 사용하여 로봇이 이동해야 할 경로를 생성하고, 퍼지 시스템을 사용하여 경로추적 행위기와 장애물 회피 행위기를 구현해서 로봇이 그 경로를 안전하고 효율적으로 추적하는 것을 목적으로 하였다. 개선된 거리변환 알고리즘을 이용하여 로봇의 유연한 주행을 가능하게 했으며, 또한 주행거리와 주행시간도 단축되는 것을 확인할 수 있었다. 경로생성 후 경로를 추적할 때는 퍼지 시스템을 이용한 경로추적 행위기와 장애물 회피 행위기를 선택적으로 사용해서 경로추적 중에 예상치 못한 장애물이 발견되었을 경우에도 장애물을 회피한 후에 계속해서 경로를 추적하는 것을 확인함으로써 경로생성 후의 외부환경변화에도 강인함을 볼 수 있었다.
본 논문에서는 선박의 더 효율적이고 안전한 운항과 인력 및 에너지 절감을 위하여 PC를 기반으로 한 SPS (Secondary Planning System)를 개발하였으며, SPS를 중심으로 구성한 항해 자동화 시스템을 제안하였다. 개발된 SPS는 항해 선박의 각종 항해통신장비의 이상유무를 모니터링 하는 기능을 수행하며, 운항정보시스템(GIS), 전자해도시스템(ECDIS), 또는 Radar/ARPA장비에 이상 상태가 발생되었을 때 해당장비의 주요핵심 정보와 기능을 자동으로 대체함으로 해상사고의 방지와 선박의 항해 시스템의 효율성과 안정성을 높일 수 있다. 또한 SPS는 항해통신장비의 보조장비 기능인 DB Server 기능과 Network Server기능도 가진다.
It become increasingly important to design user interface to carry low complexity. The cognitive limitations of users severely restrict utility of highly intelligent but complex modern systems. Since humans are known to use schemas to reduce cognitive complexity, imposing good consistency to an interface design that may help that user form useful schemas will provide powerful control over the complexity. This present a research effort to develop a quantitative method for evaluating interface complexity that the user would experience planning his or her course of action. Taking into account the user's potential schemas, a quantitative measure based on information theory was develped to assess the navigational complexity. This approach does not rely on the subjective judgment of the researcher as most schemes dealing with user schemas do. The proposed method may benefit the rapid prototyping approach to design a better user interface by allowing handy assessment of the design.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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