퍼지와 DEVS를 이용한 선박 충돌 위험 예측 모델 설계

Abstract

선박에 현대화된 다양한 항해장비들이 설치됨에도 불구하고 여전히 해양사고가 자주 일어나는데, 이런 사고의 주요 형태 중 하나가 충돌 사고이다. 우리나라 해양사고의 약 1/4이 충돌에 의한 사고이고, 이 중 대부분이 인적오류가 원인인 것으로 알려져 있다. 따라서, 항해사의 의사결정을 도울 수 있는 지능적인 지원 도구가 필요한데, 이와 관련하여 충돌위험을 추정하는 다양한 방식들이 꾸준히 소개되어 왔으며 충돌위험 상황에 대해 사람에게 친숙한 언어적 표현을 반영하여 추론하기 위해 퍼지를 활용한 연구 결과들이 많다. 이런 기존 연구들의 충돌위험도는 현재시점에서 선박들의 속도나 방향 상태가 유지되는 것을 기준으로 충돌위험도를 추정한다. 그러나, 실제 선박에서는 충분히 피항 가능 상황임에도 불구하고 충돌 위험으로 판단되어 잦은 경고를 울리는 시스템들에 대해 항해사들이 느끼는 불편함이 적지 않아 보조 장치들의 알람 기능을 꺼놓은 경우도 많은 것으로 알려져 있다. 이 연구는 선박들의 일반적인 피항 패턴을 반영한 가까운 미래 시점의 충돌위험도 예측에 관한 것으로서, 퍼지추론과 DEVS 형식론에 기반한 충돌 위험 예측 모델을 제안한다. Even thought modernized marine navigation devices help navigators, marine accidents has been often occurred and ship collision is one of the main types of the accidents. Various studies on the assessment method of collision risk have been reported, and studies using fuzzy theory are remarkable for the reason that reflect linguistic and ambiguous criteria for real situations. In these studies, collision risks were assessed on the assumption that the current state of navigation ship would be maintained. However, navigators ignore or turn off frequent alarms caused by the devices predicting collision risk, because they think that they can avoid the collisions in the most of situations. This paper proposes a model of predicting ship collision risk considering the general patterns of collision avoidance, and the approach is based on fuzzy inference and discrete event system specification (DEVS) formalism.