[논문]통항선박의 점용영역 밀집도 분석을 통한 해상교통혼잡도 평가 개선에 관한 연구

김성태; 이한교; 공인영

doi:10.7837/kosomes.2017.23.2.153

초록
AI-Helper

어떤 해역의 해상교통혼잡도를 평가하는 데 있어서 단위 시간당 항행 척수인 교통량을 분석하는 것보다 어떤 시간 단면에 존재하는 단위 면적당의 밀집도 분석을 활용하는 것이 합리적일 수 있다. 본 연구에서는 해상교통안전진단 대행기관의 해상교통혼잡도 평가기법을 표준화하고, 선박톤급별 환산교통량 사용으로 인한 평가오차를 최소화하기 위하여 새로운 방안을 찾고자 한다. 이를 해결하기 위해 선박자동식별장치(Automatic Identification System, AIS)의 통항선박 데이터를 활용하여 항로구간면적 대비 식별된 개개의 통항선박이 갖고 있는 점용영역의 면적을 합산한 값과의 백분율을 해상교통혼잡도로 평가하는 방안을 제시하였다. 새로운 모형에서는 정보통신기술의 획기적인 발달로 인해 실제 데이터 사용이 가능하여 환산 데이터에 의한 오차발생을 줄일 수 있고, 항로구간별 해상교통혼잡도 평가도 가능하게 되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

It may be reasonable to consider density per unit area over time rather than analyze traffic volume, which is simply the traffic volume per unit of time, in assessing the maritime traffic congestion of a certain area. This study contributes to the standardization of maritime traffic congestion asses...

It may be reasonable to consider density per unit area over time rather than analyze traffic volume, which is simply the traffic volume per unit of time, in assessing the maritime traffic congestion of a certain area. This study contributes to the standardization of maritime traffic congestion assessment methods for the maritime traffic safety diagnosis institute while seeking a new method to minimize evaluation error due to converted traffic volume per ship tonnage level. To solve this problem, a method to evaluate maritime traffic congestion by comparing the area occupied by a vessel with the area of its route using vessel identification data from the Automatic Identification System (AIS) has been proposed. In this new model, it is possible to use actual data due to the development of information and communication technology, reducing conversion error while allowing for the evaluation of maritime traffic congestion by route.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 연구에서는 추정된 환산교통량을 이용한 방법을 탈피해서 실제 통항선박의 데이터를 갖고서 항로구간면적 대비실제 통항선박의 점용영역이 차지하는 면적을 비교하는 방법을 사용하여, 통항선박의 점용영역 밀집도 분석을 이용한 해상교통혼잡도 평가 개선 방안을 제시하였다.
본 연구에서는 해상교통안전진단 대행기관의 해상교통혼잡도 평가기법을 표준화하고, 선박톤급별 환산교통량 사용으로 인한 평가오차를 최소화하기 위하여 추정 데이터가 아닌 실제 데이터를 활용한 해상교통혼잡도 평가를 수행하는 새로운 방안을 제시하고자 한다.

가설 설정

장래 해상교통혼잡도 평가는 현행 방식대로 현재 평가된 해상교통혼잡도에 대상항만의 장래 물동량 예측결과에 의한 증가율에 따라 해상교통량이 증가하는 것으로 가정하여평가하면 된다.

제안 방법

새롭게 제시하는 방안의 개념은 Fig. 3과 같이 해상교통혼잡도 평가 대상해역 항로구간 내 단위시간 단면에 존재하는 선박을 식별한 후, 항로구간 면적대비 식별된 개개의 선박이 갖고 있는 점용영역의 면적을 합산한 값과의 백분율을 해상교통혼잡도로 평가하는 것이다.
해상교통혼잡도 평가는 어떤 항로가 수용할 수 있는 최대 교통용량과 실제 해상교통량과의 비교를 의미한다. 즉, 현재나 장래의 항만 입출항 선박의 척수와 크기를 조사하고, 이를 토대로 해상교통량(Q_t)을 추정하여 항로가 수용할 수 있는 최대 교통용량(실용교통용량, Q_p)과 비교함으로써 해상교통혼잡도(T_c)를 평가한다.
평가프로그램은 평가대상의 GICOMS의 AIS 데이터를 읽어들인 후, 항로구간에 실존하는 선박의 위치를 매초당 저장하고, 선박제원에 따른 선박의 점용면적을 합산하여 항로구간면적 대비 매시간당 최대 밀집도 값을 추출한다. 해상교통혼잡도 평가를 위해서 평가대상의 GICOMS 데이터, 항로구간경위도 좌표 및 선박의 점용영역 범위(a, b)를 입력하면 평가프로그램에 의해 자동으로 해상교통혼잡도 평가가 수행된다.

대상 데이터

한국선급(KR)에 2015년도까지 등록된 1,995척에 대해 선종별 분류하여 대상선박의 실제 총톤수 및 선박길이를 위식(3)에 대입하여 상수 250과의 오차를 조사하였다.

데이터처리

2015년 12월 12일 00시에서 12월 21일 24시까지 총 10일간 GICOMS 데이터를 바탕으로 평택·당진항 국제여객부두 해상교통안전진단 시 수행한 해상교통혼잡도 평가 결과와 새로운 방안으로 제시한 해상교통혼잡도 평가 결과를 비교·분석하였다.

성능/효과

새로운 방안으로 평가된 해상교통혼잡도가 현행 기법으로 평가된 해상교통혼잡도보다 다소 높게 평가되었으며, 이는 표준선박(길이 82m)을 이용한 환산 데이터를 사용하지 않고, Fig. 6과 같이 실제 통항선박 각각의 길이를 사용한 것에 기인한 것으로 판단된다.
이러한 개선 방안은 표준선박을 사용하지 않음으로써 대상 해역에 실질적으로 통항하는 선박의 특징을 더 잘 반영할 수 있고, 항로 전체에 대한 해상교통혼잡도를 항로 구간별 해상교통혼잡도로 표현이 가능하여 안전대책을 구체적으로 제시할 수 있다.
그리고 Table 7의 항로구간의 평균 혼잡도는 구간면적이 상대적으로 좁은 4구간 및 5구간과 항로 진입구간인 1구간이 다른 구간의 평균보다 높게 나왔다. 현행 기법으로 평가시 Peak는 최대 55.6% 이었으나, 새로운 기법으로 평가 시 4구간(약 1.24km²) 및 5구간(약 1.76km²)의 Peak 때 혼잡도가 100%를 상회한 것은 대형선박 2척과 예인선 5척 총7척이 동일 시간대에 좁은 구간에서 항해한 것으로 확인되었다.

후속연구

과거 정보통신기술이 지금처럼 발달되어 있지 않은 상황에서는 해상교통혼잡도 평가 모델에 사용되는 추정 데이터가 유용하였으나, 해양수산부에서 2008년에 구축 완료하여 운영 중인 해양안전종합정보시스템(General Information Centeron Maritime Safety and Security, GICOMS)으로부터 AIS 장비를 장착한 선박에 대한 상세하고도 방대한 양의 정보를 쉽게 획득할 수 있어 이를 해상교통혼잡도 평가에 사용하는 것이 좀 더 정확한 결과를 얻을 수 있을 것이다.
본 연구에서 사용된 선박의 점용영역은 전국 항만 및 표준선박을 대상으로 하는 선박의 점용영역 범위를 적용하였으나, 향후 대상 해역별·선종별 선박의 점용영역 범위를 결정할 수 있는 방안을 제시하는 연구가 필요할 것으로 보인다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	해양안전종합정보시스템이 기존의 방식보다 더 합리적이라고 생각할 수 있는이유는 무엇인가?	따라서 일정해역의 혼잡도를 나타내는 데에는 어떤 단위면적, 시간당 항행척수를 표준선박으로 환산한 교통용량보다는, 어떤 시간 단면에 존재하는 실제 통항선박 각각의 점용면적으로 표현하는 기술이 더 합리적일 수 있다.
	해상교통혼잡도 평가란 무엇인가?	해상교통안전진단제도의 진단항목 중 해상교통혼잡도 평가는 대상해역의 교통용량을 조사하여 현재 및 미래에 대상해역 항로가 해상교통량을 충분히 수용할 수 있는가를 평가하는 개념이다.
	해상교통혼잡도 평가 모델의 문제점은 무엇인가?	그러나 해상교통안전진단 대행기관이 일반적으로 사용하고 있는 해상교통혼잡도 평가 모델은 일본에서 1960~70년대에 관측한 자료와 시뮬레이션 결과를 근거로 하여 만들어진 Bumper Model(Fujii et al., 1981)을 인용하고 있어서, 대상해역의 해상교통용량을 평가 시 과거보다 현저히 대형화 및 고속화되어 있는 최근 통항 선박의 변화 추세를 반영하지 못하고 있어, 이에 대한 개선 필요성이 제기되고 있다.

참고문헌 (6)

Fujii, Y., T. Makishima and K. Hara(1981), Marine Traffic Engineering, Kaibundo, p. 45, pp. 119-129.
Gong, I. Y. and Y. G. Kim(2005), A Review on the Concept of Operating Rate of Fairway and Its Application, Journal of Ships & Ocean Engineering, Vol. 40, pp. 173-178.
Lee, Y. S. and Y. J. Ahn(2013), A Study on the Standard Ship's Length of Domestic Trade Port, Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety, Vol. 19, No. 2, pp. 164-170.

원문보기 상세보기
Park, Y. S. and J. Y. Jeong(2014), A Study on the Marine Traffic Congestion by Analysis of Ship's Domain, Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety, Vol. 20, No. 5, p. 541.
Um, H. C., W. J. Jang, K. M. Cho and I. S. Cho(2012), A Study on the Assessment of the Marine Traffic Congestion and the Improvement of a Technical Standards, Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety, Vol. 18, No. 5, pp. 416-422.

원문보기 상세보기
Yoo, S. R., C. Y. Jeong, C. S. Kim and J. Y. Jeong(2013), A Study on Evaluation of Marine Traffic Congestion based on Survey Research in Major Port, Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety, Vol. 19, No. 5, pp. 483-490.

원문보기 상세보기

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

통항선박의 점용영역 밀집도 분석을 통한 해상교통혼잡도 평가 개선에 관한 연구
Improving Assessments of Maritime Traffic Congestion Based On Occupancy Area Density Analysis for Traffic Vessels 원문보기

초록
AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

가설 설정

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

성능/효과

후속연구

질의응답

참고문헌 (6)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

통항선박의 점용영역 밀집도 분석을 통한 해상교통혼잡도 평가 개선에 관한 연구 Improving Assessments of Maritime Traffic Congestion Based On Occupancy Area Density Analysis for Traffic Vessels 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

가설 설정

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

성능/효과

후속연구

질의응답

참고문헌 (6)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

공인영 (5)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

통항선박의 점용영역 밀집도 분석을 통한 해상교통혼잡도 평가 개선에 관한 연구
Improving Assessments of Maritime Traffic Congestion Based On Occupancy Area Density Analysis for Traffic Vessels 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper