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문제 정의
- 일반적으로 선박간 조우 상황의 결정 및 충돌 회피 알고리즘을 적용하는 어려움 등의 이유로 해상 교통 시뮬레이션에 충돌회피 알고리즘 등을 적용하지 않았다. 그러나 교통 시뮬레이션을 실시하는 이유는 해상교통 현상을 정확히 재현하는 데 목적이 있다. 따라서 선박 특성을 반영한 충돌 회피 부분이 포함되어야 보다 명확한 해상교통 흐름을 파악할 수 있다.
- 여기서 제안하는 항로설계법이 현재의 설계법과 비교하여 우월하다는 의미는 아니다. 기존의 설계법이 간과하고 있는 해상교통의 흐름을 고려하고, 이를 현행 항로설계법과 적절히 연계하여 반영함으로써 더 나은 해상교통 환경과 항행 안전을 목적으로 한다.
- 본 연구에서는 항내 수역과 같은 비교적 좁은 수역에서 교통 혼잡이 예상되는 항로를 우선 산정하고, 해당 수역에서 최대 크기의 선박의 운동을 고려한 항로 폭의 결정법과 항로에서 통항하는 교통량에 근거한 항로 폭과의 관계를 비교한다. 더하여 현행의 설계 방법에 의한 항로 폭은 얼마까지의 교통량(또는 교통용량)을 허용할 수 있는지를 검토하고, 선박 교통량의 증가에 따라 항로 폭의 변경이 어느 정도 필요한 가를 검토하고자 한다. 식 (2)는 교통량과 항로폭과의 관계를 나타낸 것으로 α는 교통량의 변화에 따른 항로폭의 변화율을 의미하며, β는 일반상수이다.
- 본 연구에서는 일반적인 항내 수역을 가정하고 일정한 교통용량에 대비 적정한 항로폭의 관계에 대하여 고찰한다. 다수의 선박 교통 흐름을 재현하기 위해서는 기 개발한 해상교통시뮬레이션(Maritime Traffic Simulation, MTS Ver.
- 본 연구에서는 항내 수역과 같은 비교적 좁은 수역에서 교통 혼잡이 예상되는 항로를 우선 산정하고, 해당 수역에서 최대 크기의 선박의 운동을 고려한 항로 폭의 결정법과 항로에서 통항하는 교통량에 근거한 항로 폭과의 관계를 비교한다. 더하여 현행의 설계 방법에 의한 항로 폭은 얼마까지의 교통량(또는 교통용량)을 허용할 수 있는지를 검토하고, 선박 교통량의 증가에 따라 항로 폭의 변경이 어느 정도 필요한 가를 검토하고자 한다.
- 해상 교통의 실제 데이터를 기반으로 시뮬레이션 조건을 구성하고, 항내수역과 같이 교통 혼잡 상황이 빈번하게 발생하는 수역을 가정하였다. 이 같은 교통 흐름에 대응하는 적정한 항로폭을 결정하는 방법을 살펴보았다.
- 구체적으로 현행의 항로 설계 방법을 조사하고, 항내 수역을 대상으로 하는 162개의 해상교통 시뮬레이션을 실시한다. 이를 통하여 선형 구성 및 교통량에 따른 적정한 항로폭을 추정하고, 현행 설계법에 따른 항로폭과 비교하고 그 유용성을 확인하고자 한다.
- 동 시뮬레이션에서의 각각의 선박은 피항판단 알고리즘에 따라 자동적으로 충돌회피 동작을 실시하며, 선형구성 및 선박속력, 통항방식 등을 조정하였다. 일정한 폭의 항내 수역이 얼마만큼의 교통 혼잡 상태에서 항행상의 안전을 보장할 수 있는지, 즉 교통량에 따른 적정한 수역의 폭을 검토한다. 구체적으로 현행의 항로 설계 방법을 조사하고, 항내 수역을 대상으로 하는 162개의 해상교통 시뮬레이션을 실시한다.
가설 설정
- 본 연구에서는 항내 수역의 다양한 교통 상황을 설정하고, 교통(용)량을 고려한 항로 설계법을 제안하고 이를 현행 항로 설계법과 비교하여 분석하였다. 해상 교통의 실제 데이터를 기반으로 시뮬레이션 조건을 구성하고, 항내수역과 같이 교통 혼잡 상황이 빈번하게 발생하는 수역을 가정하였다. 이 같은 교통 흐름에 대응하는 적정한 항로폭을 결정하는 방법을 살펴보았다.
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