선박자동식별장치(AIS) 기반 해상교통량 조사.분석 시스템 개발에 관한 연구 논문 A Study on the Development of the Marine Traffic Analysis System Based on Automatic Identification System원문보기
우리나라는의 선박자동식별시스템은 국제협약에 의거 강제시행됨에 따라, 정부에서는 2002년부터 정부예산을 투입하여 현재까지 육상기지국 33개소, 운영시스템 11기 및 전국통합망 구축사업을 추진하여 왔으며, 다양한 해상안전분야에서 활용되고 있다. 그러나 현재의 해상교통량 조사 및 분석방법에 있어서는 대부분이 레이더 기반의 VTS관제센터에서 수집된 정보를 조사함으로써 항만위주의 해역에 대한 교통량 분석이 이뤄지고 있는 실정이다. 따라서 이 논문에서는 AIS 전국망 데이터를 조사 분석하여 우리나라 전해상의 AIS 통신 음영지역 및 커버리지에 대한 분석 및 공해상에서 선박의 이동경로 분석 및 교통량을 분석함으로써 효율적인 연안관제 및 해싱관제 업무에 활용할 수 있도록 AIS기반의 해상교통량 조사 분석 시스템을 개발하고 그 내용을 소개하였다.
우리나라는의 선박자동식별시스템은 국제협약에 의거 강제시행됨에 따라, 정부에서는 2002년부터 정부예산을 투입하여 현재까지 육상기지국 33개소, 운영시스템 11기 및 전국통합망 구축사업을 추진하여 왔으며, 다양한 해상안전분야에서 활용되고 있다. 그러나 현재의 해상교통량 조사 및 분석방법에 있어서는 대부분이 레이더 기반의 VTS관제센터에서 수집된 정보를 조사함으로써 항만위주의 해역에 대한 교통량 분석이 이뤄지고 있는 실정이다. 따라서 이 논문에서는 AIS 전국망 데이터를 조사 분석하여 우리나라 전해상의 AIS 통신 음영지역 및 커버리지에 대한 분석 및 공해상에서 선박의 이동경로 분석 및 교통량을 분석함으로써 효율적인 연안관제 및 해싱관제 업무에 활용할 수 있도록 AIS기반의 해상교통량 조사 분석 시스템을 개발하고 그 내용을 소개하였다.
It is very important to protect life, property at sea and marine environments from any pollution AIS, which was been carried out July 1st, 2002 by SOLAS ch. 5, is an communication system to enhance navigational safety by transmitting and receiving vessel information automatically. In this paper, we ...
It is very important to protect life, property at sea and marine environments from any pollution AIS, which was been carried out July 1st, 2002 by SOLAS ch. 5, is an communication system to enhance navigational safety by transmitting and receiving vessel information automatically. In this paper, we investigated the positive factors expected by introducing AIS. For this, ship's collision accidents were analyzed. Finally, we suggest methods to solve several problems related to operation in AIS.
It is very important to protect life, property at sea and marine environments from any pollution AIS, which was been carried out July 1st, 2002 by SOLAS ch. 5, is an communication system to enhance navigational safety by transmitting and receiving vessel information automatically. In this paper, we investigated the positive factors expected by introducing AIS. For this, ship's collision accidents were analyzed. Finally, we suggest methods to solve several problems related to operation in AIS.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
AIS선박의 위치정보 및 운항정보를 전국 AIS기지국을 통하여 실시간 수신 통합함으로서 운항상황을 실시간 모니터링 하여 해양재난안전정보를 종합적으로 관리하고, 해양사고 등 선박의 조난시 신속한 대응을 통해 피해를 최소화 하는데 그 목적이 있다.
이 논문에서는, 국내 AIS 기지국에서의 음영지역 및 통신 커버리지에 대한 연구용역뿐만 아니라, 공해상에서 선박의 이동 경로 분석 및 교통량을 분석함으로써 효율적인 연안관제 및 해상관제 업무에 활용할 수 있도록 AIS기반의 해상교통량 조사분석 시스템을 제안하고 그 개발 내용 및 성과를 소개하고자 한다.
제안 방법
AIS기반의 해상교통량 조사 분석 시스템은 국제 표준의 AIS 정보를 바탕으로 자동화된 데이터 처리기능으로 각 선박의 운항 정보를 시간별로 재배치하여 우리나라 전 해역에 대하여 교통량을 전자해도 상에 표시 할 수 있도록 설계되었으며, 과거 저장된 항적을 특정기간 내 우리나라 전 해역에서 운항한 모든 선박의 이동항적을 전자해도상에 표시할 수 있도록 하였고, AIS 장비와 연결하여 실시간적으로 선박의 이동상황을 표시 및 조사할 수 있도록 하였다.
개발된 AIS기반의 해상교통량 조사 분석 시스템을 사용하여 우리나라 전 해역을 대상으로 하여 AIS 해상교통량 데이터의 수집과 분석을 실시하였다. 조사영역은 동해, 서해, 남해 주요 사고 발생빈도가 높은 지역을 선정하였고, 조사 시간은 2007년 1 월, 4월, 7월, 10월 등으로 분기 계절별로 실시하였다.
본 시스템에서 수용하는 AIS 메시지는 국제 표준 포맷으로 정의된 형태로 총 24개의 메시지가 정의되어있으며 수신 및 저장된 AIS메세지를 로딩하고 메세지중 VDO, VDM 메시지를 입력 후 [분석] 버튼을 클릭하면, 메시지를 분석하여 각 메시지 번호에 해당하는 탭으로 이동한 후 그 메시지가 의미하는 정보를 보여준다.
본 프로그램의 메뉴는 화면 UI 설정을 위한 '보기메뉴, , 전자해도에 대한 제어를 위한 '전자해도 메뉴, , 분석을 위한 '기능 메뉴', 각종 환경설정을 위한 '설정 메뉴' 등으로 분류하였으며, 상세 서브메뉴별 설명은과 같다.
위치정보 표출 모드는 IEC 위치 데이터를 수신하여 전자 해도 상에 선박을 표출할 수 있으며, 위치정보 분석모드에서는 D/B서버와 연동하여 저장된 AIS 위치정보를 분석기간 조건으로 데이터 쿼리하고 스트림 방식으로 로딩 및 분석하여, 통계 및 항적도를 표출 할 수 있으며, 데이터베이스 접속 및 분석구역 설정→위치정보분석→분석결과 조회의 절차로 분석을 실시한다.
이 장에서는 개발된 시스템을 통해 우리나라 전 해역을 대상으로 조사 분석을 실시하여 그 결과와 시스템에 대한 검토 내용을 제시한다.
대상 데이터
분석을 실시하였다. 조사영역은 동해, 서해, 남해 주요 사고 발생빈도가 높은 지역을 선정하였고, 조사 시간은 2007년 1 월, 4월, 7월, 10월 등으로 분기 계절별로 실시하였다.
성능/효과
60%이상이었다. 계절별로는 다소 수신감도의 차이는 있지만 3월에서 10월중에 통항량이 가장 많았으며, 겨울에는 다소 통항량이 감소하는 추세였으며, 마지막으로 주요 사고해역별 조사결과 통항량이 많은 지역에서 사고의 빈도가 많은 것으로 분석되었다.
데이터 조사과정에서는 레이더 기반과 과거 수기로 기록하던 과정이 자동화되어 조사자의 수고가 훨씬 감소하였으며, 선박의 데이터를 간단히 조작을 통해 컴퓨터에 입력되므로 데이터의 수집이 간편해졌다. 조사를 실시할 때 AIS 음역지역이 일부 나타났었으며 네트워크 장애등으로 AIS가 일부 유실되는 경우도 있었으나, VTS와 국토해양부 GICOMS 센터에서 2중으로 데이터를 저장 관리하고 있어 문제가 없었으나, 기지국 장치가 고장이 발생할 때는 데이터의 수집이 어려웠다.
먼저 우리나라 전해역의 통항량이 많은 지역을 선별하였으며 동해 지역은 00000지역과 000지역을 운항하는 선박이 전체 통항량의 60%이상이었으며, 서해지역은 00000지역과 000 지역을 운항하는 선박이 전체 통항량의 60%이상이었으고, 마지막으로 남해지역 00000지역과 000지역을 운항하는 선박이 전체 통항량의 60%이상이었다. 계절별로는 다소 수신감도의 차이는 있지만 3월에서 10월중에 통항량이 가장 많았으며, 겨울에는 다소 통항량이 감소하는 추세였으며, 마지막으로 주요 사고해역별 조사결과 통항량이 많은 지역에서 사고의 빈도가 많은 것으로 분석되었다.
이후 분석과정에서는 AIS 선박교통량 데이터에서 분석 결과를 메뉴선택에 따라 바로 통계, 분류하므로 장기간 소요되된 분석기 간이 단축되었으며, 전자해도상에 분석구역에서만 교통량을 분석할 수 있어 과거 해양사고가 빈번한 해역위주로 상세히 교통량을 분석할 수 있고, 위치정보 뿐만 아니라 선박의 제원 정보와 함께 맵핑하여 분석함으로써 운항하는 선박의 종류, 톤수, 크기에 따라 다양한 분석이 가능해졌다.
수집이 간편해졌다. 조사를 실시할 때 AIS 음역지역이 일부 나타났었으며 네트워크 장애등으로 AIS가 일부 유실되는 경우도 있었으나, VTS와 국토해양부 GICOMS 센터에서 2중으로 데이터를 저장 관리하고 있어 문제가 없었으나, 기지국 장치가 고장이 발생할 때는 데이터의 수집이 어려웠다.
후속연구
일. 러 간 AIS 정보가 상호 교환되어진다면 이를 토대로 동북아 해상에 대한 통항량 조사가 가능할 것으로 판단된다.
본 시스템을 활용하여 AIS 정보를 기반으로 한 교통량 분석을 통해 우리나라 전 해상의 선박 교통의 실태를 조사하여 외항에서 일어나는 사고에 대한 집중관리 할 수 있는 기초자료 활용될 수 있다.
아울러, 본 시스템의 한계는 우리나라 전 해역에 대한 AIS 선박 효과적인 교통량을 분석하기 위하여 AIS 음영구역에 대한 해소가 필요하며, 향후 연구방향으로는 앞서 설명한 해상교통량 분석시스템의 한계에서 볼 수 있듯이 해상교통량 분석 시스템은 전 해상의 통항상황에 대해 기간별로 알 수는 있으나, 일부 지역에 대한 AIS커버리지 음영발생 및 80마일이상의 해역에 대해서는 정확한 통항량 분석이 어려웠다. 하여, 향후 한.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.