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문제 정의
- 또한 온실 가스규제 등으로 선박의 운항에서 연료 소비량을 줄이기 위하여 선체에 부가물을 붙여 저항을 감소시키거나 선박의 정해진 Service Speed의 60%정도의 속도로 운항하는 등 (Jorgensen, 2010) 여러 노력들이 이루어지고 있다 (EMEC, 2010). 최적항로 계획은 이러한 연료 소비량 감소를 위한 노력의 하나로써 주어진 해상환경에서 최소의 연료로 목적지까지 도달하기 위한 방법을 연구하는 것이다. 최적항로 계획(Optimal ship routing)은 해상의 날씨를 기반으로 이루어지기 때문에 Weather Routing이라고도 불린다.
- 본 논문에서는 최적화 알고리즘을 적용하는데 있어서 어떤 방식으로 선박이 운항하여야 하는가에 더욱 초점을 맞추도록 한다. 선박의 항해 전략을 엔진의 RPM을 고정하여 운항하는 방식, 일정한 속도를 유지하도록 하는 방식, 그리고 구간별 최적 엔진 으로 속도를 변화 시키는 방식으로 총 세 가지 문제를 정의하도록 한다.
- 이렇게 정의된 문제들을 A* 알고리즘을 이용하여 해결한다. 최적화 결과를 토대로 선박의 최적항로 생성에 있어 선박의 최적 항해 전략을 제시해 보고자 한다.
- , 2010). 본 논문에서는 위 세 가지의 전략을 통해 최적 항로를 도출하여 비교 분석을 하고자 한다.
- 조류에 의한 선속의 변화 그리고 바람과 파에 의한 선속의 변화는 동시에 일어나므로 한번에 이 모든 것을 고려하여 선속의 변화량을 계산하는 것은 상당히 복잡한 과정일 수 있다. 본 논문에서는 이 세 가지 환경 요소에 의한 전체 선속의 변화량 를 각 요소의 단순 합으로 계산 하도록 한다.
가설 설정
- Heuristic Value 를 계산할 때의 가정은 현재 위치에서 다음 위치 (i,j) 까지의 속도와 (i,j) 에서 최종위치까지의 속도는 같고, 해상상황이 같아서 속도 Vi, j를 유지하기 위해 필요한 부가 동력이 같다는 것이다. Heuristic Value 에서 di, j - final은 (i,j) 에서 최종 위치까지의 거리를 의미한다.
- 엔진 회전 수를 변수로 적용한 평가함수의 Heuristic Value는 (i,j) 위치에서의 엔진 회전 수와 최종 도착지까지의 회전 수가 같고, 해상상태에 의한 속도 변화 량도 같다고 가정을 하여 계산을 한다. di,j-final는 (i,j) 에서 최종 위치까지의 거리이다.
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