선박 동정 예측 방법 및 시스템

선박 동정 예측 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR FORECASTING ARRIVAL TIME OF SHIP}

본 발명은 해역을 항행하는 선박의 목적지의 도착 예상 시간을 실시간으로 제공할 수 있는 선박 동정(動靜) 예측 방법 및 시스템에 관한 것으로, 특히 선박 자동 식별 장치(Automatic Identification System; AIS)를 탑재한 선박에 적합한 선박 동정 예측 방법 및 시스템에 관한 것이다.

세계 각국의 주변 해역은, 다양한 목적으로 활동하는 다양한 선박이 다수 왕래하여, 해상 교통은 폭주하고 있다. 특히 수역이 제한된 만 영역이나 내해(內海)에서는 선박이 집중되어, 매우 혼잡한 상황이다. 또한, 항로상의 기상 조건이나 시정의 변화에 의해 항해 계획대로 운항할 수 없는 경우도 있다. 이러한 사정 때문에, 숙련된 선장이나 선원이라도 선박을 예정 시간대로 목적지에 도착시키는 것은 매우 곤란하다. 그리고, 선박의 도착에 지연 시간이 발생하면, 예를 들어 컨테이너선 등의 화물선에 관해서는, 항만의 화물 터미널에 적하된 컨테이너를 집하하기 위해 트럭이 각지로부터 배차되어 있어, 선박의 지연에 의해 화물 터미널의 게이트 입구 부근에서 정체가 발생되어 버린다. 그 결과, 선박의 지연에 더하여 트 럭의 정체에 의한 지연도 발생한다고 하는 악순환을 초래하고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 예를 들어 특허 문헌 1(차량 호출 방법 및 차량 호출 시스템)에 기재된 발명이 제안되어 있다. 특허 문헌 1에 기재된 발명은, 도착한 화물을 인수하기 위한 화물 인수소와는 별도의 부지에 위치된 차량 대기소 내에 화물을 인수하기 위해 대기하고 있는 차량을, 화물 인수소로 호출하기 위한 차량 호출 시스템에 관한 것이다. 이러한 발명은, 화물 터미널에 발생한 정체를 완화하기 위해 차량 대기소를 마련한 것이지만, 선박의 지연이 발생한 경우에는 대기하는 차량이 증가해 버려, 결과적으로 정체가 발생해 버린다고 하는 문제가 있다.

또한, 선박의 지연 자체를 방지하고자 하는 발명도 제안되어 있다. 예를 들어, 특허 문헌 2(환경 부하 저감형 항해 계획 제공 시스템)에 기재된 발명은, 선박의 운항시에, 미리 항로를 따라 설정한 통과점마다 통과 시각을 허용 오차 내에 들도록 하여, 목적항으로의 도착 시각의 정시성을 유지할 수 있도록 한 것이다. 이러한 발명은, 기상 조건 등에 의해 우회한 선박에 대해 새롭게 항로나 선속을 설정하여, 선박의 목적지에의 지연을 방지하고자 하는 것이지만, 현재의 기상 조건이나 폭주도에 의해 재설정된 항로나 선속을 준수할 수 없는 경우도 있어, 결과적으로 선박의 지연을 방지할 수 없다고 하는 문제가 있다.

또한, 이동체의 운행 정보를 실시간으로 제공하고자 하는 발명도 제안되어 있다. 예를 들어, 특허 문헌 3(이동체 운행 정보 제공 시스템 및 방법과, 이동체 운행 정보 서비스 센터)에 기재된 발명은, 이동체의 위치 정보 및 시간 정보를 수 집하여(데이터베이스화), 운행로 구간 내의 평균 속도 및 소요 시간의 추정을 이동체 운행 정보 서비스 센터에서 일괄하여 행하도록 한 것이다. 이러한 발명은, 주로 도로상을 주행하는 차량을 상정한 것이며, 임의의 항로를 선택할 수 있는 선박에 적용하는 것은 곤란하다.

그런데, 충돌 예방과 인명 안전이라고 하는 관점에서, SOLAS 조약(해상에 있어서의 인명의 안전을 위한 국제 조약)하에서, 2008년 7월 1일 이후, 원칙적으로 모든 여객선 및 총 톤수 300톤 이상의 국제 항해선 및 총 톤수 500톤 이상의 국제 항해에 종사하지 않는 선박에 대해, 선박 자동 식별 장치(Automatic Identification System. 이하,「AIS」라 함)의 탑재가 의무화되도록 되어 있다.

AIS는, GPS에 의한 선박 위치, IMO 번호, 선명, 선종, 현재의 대지 침로, 대지 선속, 선수(船首) 방위, 운항 상태 등, 종래의 레이더 및 자동 충돌 방지 원조 장치(ARPA 장치)에서는 얻을 수 없었던 선박의 항행에 관한 다양한 정보를 실시간으로 감시 및 관측할 수 있고, 동시에 100척을 초과하는 선박을 포착 및 추적할 수 있어, 기상 및 해상 조건에 의한 영향이 적고, 목표 선박이 수신 가능 범위 내에 있는 한 놓칠 위험성이 낮으므로, 선박의 항행 감시에 있어서 유효한 수단이다. 또한, AIS는 전파를 차단하는 물체가 없으면, 만곡부의 주변이나 섬에 가려져 보이지 않는 곳의 선박으로부터도 정보를 수신할 수 있고, 해상에서는 약 20 내지 30 해리의 범위에서 정보를 수신할 수 있다. 또한, AIS에 대해서는 비특허 문헌 1에 상세하게 개시되어 있다.

이와 같은 AIS를 이용하면 각 선박 위치, 선명, 선종, 선속 등의 정보를 취 득할 수 있지만, AIS는 선박의 감시를 목적으로 하는 것으로, 감시하고 있는 선박이 어느 정도 지연되고 있는지 여부의 정보를 취득할 수는 없다고 하는 문제가 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 제2000-123280호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 출원 공개 제2007-45338호 공보

[특허 문헌 3] 일본 특허 출원 공개 제2002-117491호 공보

[비특허 문헌 1] 일본 재단 도서관(전자 도서관)「평성 15년도 통신 강습용 선박 전기 장비 기술 강좌(레이더, AIS·VDR·GPS편)」제3장 선박 자동 식별 장치(AIS) http://nippon.zaidan.info/seikabutsu/2003/00139/contents/0011.htm

본 발명은 상술한 문제점에 비추어 창안된 것으로, AIS의 데이터를 이용하여, 해역을 항행하는 선박의 목적지로의 도착 예상 시간을 실시간으로 제공할 수 있는 선박 동정 예측 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따르면, 선박 자동 식별 장치(AIS)를 탑재한 선박으로부터 송신되는 AIS 정보를 수신하여 상기 선박의 동정을 예측하는 선박 동정 예측 방법이며, 상기 선박이 소정의 목적지까지 항행하는 해역을 복수의 영역으로 구획하고, 상기 영역마다 상기 목적지까지의 표준 항행 시간을 설정하고, 상기 AIS 정보에 의해 상기 선박이 진입한 진입 영역을 검출하고, 상기 AIS 정보에 의해 상기 선박이 상기 진입 영역 전에 통과한 통과 영역의 항행에 필요로 한 통과 시간을 산출하고, 상기 통과 시간과 상기 표준 항행 시간으로부터 상기 통과 영역의 지연 시간 또는 지연 계수를 산출하고, 상기 지연 시간 또는 지연 계수에 의해 상기 선박의 상기 진입 영역에 있어서의 표준 항행 시간을 수정하여 상기 목적지까지의 도착 예상 시간을 예측하는 것을 특징으로 하는 선박 동정 예측 방법이 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 선박 자동 식별 장치(AIS)를 탑재한 선박으로부터 송신되는 AIS 정보를 수신하여 상기 선박의 동정을 예측하는 선박 동정 예측 방법이며, 상기 선박이 소정의 목적지까지 항행하는 해역을 복수의 영역으로 구획하고, 상기 영역마다 상기 목적지까지의 표준 항행 시간을 설정하고, 상기 AIS 정보에 의 해 상기 선박이 진입한 진입 영역을 검출하고, 상기 AIS 정보에 의해 상기 진입 영역으로부터 상기 목적지까지의 예정 통과 영역에 있어서의 타 선박의 항행에 필요로 한 통과 시간을 산출하고, 상기 통과 시간과 상기 표준 항행 시간으로부터 상기 예정 통과 영역마다의 지연 시간 또는 지연 계수를 산출하고, 상기 지연 시간 또는 지연 계수에 의해 상기 선박의 상기 진입 영역에 있어서의 표준 항행 시간을 수정하여 상기 목적지까지의 도착 예상 시간을 예측하는 것을 특징으로 하는 선박 동정 예측 방법이 제공된다.

여기서, 상기 영역은 상기 목적지를 향해 복수의 분할 라인에 의해 구획되어 있어도 좋고, 상기 선박의 표준 항적을 따라 셀 형상으로 분할되어 있어도 좋다.

또한, 상기 표준 항행 시간은, 직전에 상기 목적지에 도달한 타 선박의 항행 시간 또는 과거에 상기 목적지에 도달한 복수의 타 선박의 AIS 정보를 분석하여 산출한 항행 시간인 것이 바람직하다. 상기 표준 항행 시간은, 선박의 종류, 규모 또는 그들의 조합마다 설정되어 있어도 좋다. 또한, 상기 표준 항행 시간 대신에, 각 영역의 통과에 필요로 하는 표준 통과 시간을 설정해도 좋다. 상기 표준 통과 시간은, 직전에 각 영역을 통과한 타 선박의 통과 시간 또는 과거에 각 영역을 통과한 복수의 타 선박의 AIS 정보를 분석하여 산출한 항행 시간인 것이 바람직하다.

또한, 상기 선박이 상기 목적지까지 항행할 때의 표준 항적을 설정하고, 상기 영역마다 상기 표준 항적으로부터의 이격 거리에 따른 이격 보정 계수를 설정하고, 상기 AIS 정보에 의해 상기 선박의 상기 진입 영역에 있어서의 상기 표준 항적으로부터의 이격 거리를 산출하고, 상기 이격 거리에 따른 상기 이격 보정 계수를 기초로 하여 상기 도착 예상 시간을 수정하도록 해도 좋다. 여기서, 상기 표준 항적은 직전에 각 영역을 통과하였거나 혹은 상기 목적지에 도달한 타 선박의 항적, 또는 과거에 각 영역을 통과하였거나 혹은 상기 목적지에 도달한 복수의 타 선박의 AIS 정보를 분석하여 산출한 항적인 것이 바람직하다. 또한, 상기 표준 항적은 상기 선박의 종류, 규모 또는 그들의 조합마다 설정되어 있어도 좋다.

또한, 상기 영역마다 상기 목적지로부터의 거리에 따른 영향 계수를 미리 설정해 두고, 상기 영향 계수를 이용하여 상기 도착 예상 시간을 수정하도록 해도 좋다. 또한, 상기 도착 예상 시간을 이용하여 상기 목적지의 도착 시각 또는 현재 시각에 있어서의 선박 위치를 예측하도록 해도 좋다.

또한, 본 발명에 따르면, 선박 자동 식별 장치(AIS)를 탑재한 선박으로부터 송신되는 AIS 정보를 수신하여 상기 선박의 동정을 예측하는 선박 동정 예측 방법이며, 상기 선박이 소정의 목적지까지 항행하는 해역을 복수의 영역으로 구획하고, 상기 영역마다 상기 목적지까지의 표준 항행 시간을 설정하고, 각 영역에 발생한 지연 현상과 각 영역에 존재하는 선박의 상기 목적지까지의 항행 시간과의 상관 관계를 상기 AIS 정보에 의해 분석하여 상기 영역마다 상관 계수를 설정하고, 상기 AIS 정보에 의해 상기 선박이 진입한 진입 영역을 검출하고, 상기 AIS 정보에 의해 지연 현상이 발생하고 있는 지연 영역을 검출하고, 상기 지연 영역에 있어서의 표준 상태와 지연 상태로부터 지연율을 산출하고, 상기 지연율 및 상기 상관 계수를 이용하여 상기 진입 영역의 표준 항행 시간을 수정하여 상기 목적지까지의 도착 예상 시간을 예측하는 것을 특징으로 하는 선박 동정 예측 방법이 제공된다.

상기 영역은, 메쉬 형상으로 구획되어 있어도 좋고, 부분적으로 구획되어 있어도 좋고, 지연 현상을 관측하기 위한 지연 관측 영역과 상기 도착 예상 시간을 예측하는 선박을 검출하기 위한 대상 선박 검출 영역을 각각 갖고 있어도 좋다. 상기 상관 계수는, 선박의 종류, 규모 또는 그들의 조합마다 설정되어 있어도 좋다. 상기 지연 현상은 각 영역 내에 존재하는 선박의 선속, 밀도 또는 그들의 조합에 의해 관측하도록 해도 좋다. 상기 지연율은, 상기 지연 영역에 있어서의 표준 선속 또는 표준 밀도와 상기 지연 영역에 있어서의 현재의 선속 또는 밀도의 비에 의해 산출해도 좋다.

또한, 상기 표준 항행 시간은, 직전에 상기 목적지에 도달한 타 선박의 항행 시간이라도 좋고, 과거에 상기 목적지에 도달한 복수의 타 선박의 AIS 정보를 분석하여 산출한 항행 시간이라도 좋다. 상기 표준 항행 시간 및 상기 상관 계수는, 선박의 종류, 규모 또는 그들의 조합마다 설정되어 있어도 좋다. 또한, 상기 도착 예상 시간을 이용하여 상기 목적지의 도착 시각 또는 현재 시각에 있어서의 선박 위치를 예측하도록 해도 좋다.

또한, 본 발명에 따르면, 선박 자동 식별 장치(AIS)를 탑재한 선박으로부터 송신되는 AIS 정보를 수신하여 상기 선박의 동정을 예측하는 선박 동정 예측 시스템이며, 상기 AIS 정보를 수신함과 함께 전기 통신 회선에 의해 배신 가능한 수신국 장치와, 상기 수신국 장치와 전기 통신 회선을 통해 접속된 처리 장치를 구비하고, 상기 처리 장치는 상기 AIS 정보를 기억하여 AIS 데이터베이스를 구축하고, 상기 선박이 소정의 목적지까지 항행하는 해역을 복수의 영역으로 구획하고, 상기 AIS 정보를 이용하여 상기 영역마다 표준 항행 정보를 작성하여 상기 표준 항행 데이터베이스를 구축하고, 상기 AIS 정보를 이용하여 상기 표준 항행 정보를 소정의 조건으로 수정하는 보정 테이블을 작성하여 상기 보정 데이터베이스를 구축하고, 상기 AIS 정보에 의해 상기 선박의 진입 영역을 검출하고, 상기 진입 영역에 대응한 상기 표준 항행 정보 및 상기 보정 테이블을 이용하여 상기 선박의 상기 목적지까지의 도착 예상 시간을 산출하고, 상기 보정 테이블은 상기 영역마다 설정된 상기 진입 영역에 있어서의 상기 선박의 표준 항적으로부터의 이격 거리에 따라서 설정된 이격 보정 계수 또는 상기 영역마다 상기 목적지로부터의 거리에 따라서 설정된 영향 계수를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 동정 예측 시스템이 제공된다. 여기서, 상기 표준 항행 정보는, 상기 영역마다 설정된 상기 목적지까지의 표준 항행 시간 또는 상기 영역마다 설정된 각 영역의 통과에 필요로 하는 표준 통과 시간을 포함하고 있어도 좋다. 또한, 상기 처리 장치는 상기 도착 예상 시간을 전기 통신 회선에 접속된 단말 기기로부터 입수할 수 있는 상태로 출력해도 좋고, 상기 도착 예상 시간을 이용하여 상기 목적지의 도착 시각 또는 현재 시각에 있어서의 선박 위치를 산출해도 좋고, 상기 목적지의 도착 시각 또는 현재 시각에 있어서의 선박 위치를 전기 통신 회선에 접속된 단말 기기로부터 입수할 수 있는 상태로 출력해도 좋다.

또한, 본 발명에 따르면, 선박 자동 식별 장치(AIS)를 탑재한 선박으로부터 송신되는 AIS 정보를 수신하여 상기 선박의 동정을 예측하는 선박 동정 예측 시스템이며, 상기 AIS 정보를 수신함과 함께 전기 통신 회선에 의해 배신 가능한 수신 국 장치와, 상기 수신국 장치와 전기 통신 회선을 통해 접속된 처리 장치를 구비하고, 상기 처리 장치는 상기 AIS 정보를 기억하여 AIS 데이터베이스를 구축하고, 상기 선박이 소정의 목적지까지 항행하는 해역을 복수의 영역으로 구획하고, 상기 AIS 정보를 이용하여 상기 영역마다 표준 항행 정보를 작성하여 상기 표준 항행 데이터베이스를 구축하고, 상기 AIS 정보를 이용하여 상기 표준 항행 정보를 소정의 조건으로 수정하는 보정 테이블을 작성하여 상기 보정 데이터베이스를 구축하고, 상기 AIS 정보에 의해 상기 선박의 진입 영역 및 지연 현상이 발생하고 있는 지연 영역을 검출하고, 상기 진입 영역에 대응한 상기 표준 항행 정보 및 상기 보정 테이블을 이용하여 상기 선박의 상기 목적지까지의 도착 예상 시간을 산출하고, 상기 보정 테이블은 임의의 영역에 발생한 지연 현상과 각 영역에 존재하는 선박의 상기 목적지까지의 항행 시간과의 상관 관계를 상기 AIS 정보에 의해 분석하여 상기 영역마다 설정한 상관 계수를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 동정 예측 시스템이 제공된다. 여기서, 상기 표준 항행 정보는 상기 영역마다 설정된 상기 목적지까지의 표준 항행 시간 또는 상기 영역마다 설정된 각 영역의 통과에 필요로 하는 표준 통과 시간을 포함하고 있어도 좋다. 또한, 상기 처리 장치는 상기 도착 예상 시간을 전기 통신 회선에 접속된 단말 기기로부터 입수할 수 있는 상태로 출력해도 좋고, 상기 도착 예상 시간을 이용하여 상기 목적지의 도착 시각 또는 현재 시각에 있어서의 선박 위치를 산출해도 좋고, 상기 목적지의 도착 시각 또는 현재 시각에 있어서의 선박 위치를 전기 통신 회선에 접속된 단말 기기로부터 입수할 수 있는 상태로 출력해도 좋다.

또한, 본 발명에 따르면, 선박 자동 식별 장치(AIS)를 탑재한 선박으로부터 송신되는 AIS 정보를 수신하여 상기 선박의 동정을 예측하는 선박 동정 예측 시스템이며, 상기 AIS 정보를 수신함과 함께 전기 통신 회선에 의해 배신 가능한 수신국 장치와, 상기 수신국 장치와 전기 통신 회선을 통해 접속된 처리 장치를 구비하고, 상기 처리 장치는 상기 AIS 정보를 기억하여 AIS 데이터베이스를 구축하고, 상기 선박이 소정의 목적지까지 항행하는 해역을 복수의 영역으로 구획하고, 상기 AIS 정보를 이용하여 상기 영역마다 표준 항행 정보를 작성하여 상기 표준 항행 데이터베이스를 구축하고, 상기 AIS 정보를 이용하여 상기 표준 항행 정보를 소정의 조건으로 수정하는 보정 테이블을 작성하여 상기 보정 데이터베이스를 구축하고, 상기 AIS 정보에 의해 상기 선박의 진입 영역을 검출하고, 상기 진입 영역에 대응한 상기 표준 항행 정보 및 상기 보정 테이블을 이용하여 상기 선박의 상기 목적지까지의 도착 예상 시간을 검출하고, 상기 표준 항행 데이터베이스 및 상기 보정 데이터베이스는 선박의 종류, 선박의 규모 또는 그들의 조합마다 분류되어 있는 것을 특징으로 하는 선박 동정 예측 시스템이 제공된다. 여기서, 상기 표준 항행 정보는 상기 영역마다 설정된 상기 목적지까지의 표준 항행 시간 또는 상기 영역마다 설정된 각 영역의 통과에 필요로 하는 표준 통과 시간을 포함하고 있어도 좋다. 또한, 상기 처리 장치는 상기 도착 예상 시간을 전기 통신 회선에 접속된 단말 기기로부터 입수할 수 있는 상태로 출력해도 좋고, 상기 도착 예상 시간을 이용하여 상기 목적지의 도착 시각 또는 현재 시각에 있어서의 선박 위치를 검출해도 좋고, 상기 목적지의 도착 시각 또는 현재 시각에 있어서의 선박 위치를 전기 통신 회선 에 접속된 단말 기기로부터 입수할 수 있는 상태로 출력해도 좋다.

상술한 본 발명의 선박 동정 예측 방법 및 시스템에 따르면, 해역을 항행하는 선박의 목적지의 도착 예상 시간을 실시간으로 제공할 수 있다. 따라서, 선박의 지연 시간을 파악할 수 있어, 예를 들어 이러한 지연 시간을 트럭의 운전자나 배송 업자 등에게 제공함으로써, 선박의 도착에 맞추어 화물 터미널에 트럭을 배차할 수 있어 정체를 완화시킬 수 있다. 또한, 페리 등의 객선에 본 발명을 적용하면, 지연 시간을 명확하게 함으로써 이용객의 정신적 고통을 완화시킬 수 있다. 또한, AIS 정보를 수신할 수 없는 경우나 현재의 선박 위치를 파악하고자 하는 경우에는, 도착 예상 시간, AIS 정보(예를 들어, 마지막으로 수신한 것), 표준 항적 등을 이용하여 현재 시각의 선박 위치를 역산하여 추계할 수도 있다. 또한, 지연 시간과 항적 데이터를 이용하여, 사후적으로 선박마다의 지연 경향을 파악하거나, 선장이나 선원의 숙련도를 파악하거나, 선장이나 선원의 조타 기술 향상을 위한 교재로서 이용할 수도 있다.

이하, 본 발명 실시 형태에 대해서 도1 내지 도9를 이용하여 설명한다. 여기서, 도1은 본 발명에 관한 선박 동정 예측 방법의 제1 실시 형태를 도시하는 도면으로, 도1의 (A)는 기본예, 도1의 (B)는 제1 변형예이다. 또한, 도2는 도1의 (A)에 도시한 제1 실시 형태의 변형예를 도시하는 도면으로, 도2의 (A)는 제2 변형예, 도2의 (B)는 제3 변형예이다.

도1의 (A)에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 선박 동정 예측 방법의 제1 실시 형태는, 선박 자동 식별 장치(AIS)를 탑재한 선박(S)으로부터 송신되는 AIS 정보를 수신하여 선박(S)의 동정을 예측하는 선박 동정 예측 방법이며, 선박(S)이 목적지(D)까지 항행하는 해역[항만(1)]을 복수의 영역 A(예를 들어, A1 내지 A6)로 구획하고, 영역 A마다 목적지(D)까지의 표준 항행 시간 T(예를 들어, T1 내지 T6)를 설정하고, 선박(S)의 AIS 정보에 의해 선박(S)이 진입한 진입 영역(예를 들어, A4)을 검출하고, 선박(S)의 AIS 정보에 의해 선박(S)이 진입 영역 전에 통과한 통과 영역(예를 들어, A5, A6)의 항행에 필요로 한 통과 시간 Δt(예를 들어, Δt5, Δt6)를 산출하고, 통과 시간 Δt와 표준 항행 시간 T로부터 통과 영역의 지연 시간 td를 산출하고, 지연 시간 td에 의해 선박(S)의 진입 영역에 있어서의 표준 항행 시간 T를 수정하여 목적지(D)까지의 도착 예상 시간[ETA(Estimated Time of Arrival)]을 예측하는 것을 특징으로 한다.

상기 AIS 정보는, 정적 정보, 동적 정보, 항해 정보 및 안전 정보가 포함되어 있다. 정적 정보는, 선명이나 요목과 같은 대상 선박이 어떠한 선박인지 특정하기 위한 정보이며, MMSI 번호, 호출 부호, 선명, IMO 번호, 선체 길이, 선체 폭, 선종, 안테나 위치 등의 정보가 포함된다. MMSI 번호는「Maritime Mobile Service Identity(해상 이동 업무 식별)」의 약자로 각 AIS 기기에 할당된 식별 번호이며, IMO 번호는 IMO(국제 해사 기관)가 부여하는 선박 식별 번호이고, 호출 부호는 신호 부자(符字)나 콜 사인이라고도 불리워지는 것으로 알파벳과 숫자의 조합으로 이루어진다. 이들 MMSI 번호, IMO 번호, 호출 부호 및 선명은, 선박을 특정하기 위 한 기능을 한다. 동적 정보는, 대상 선박 위치나 속력 등의 최신의 조선(操船) 상태를 나타내는 정보로, 위도, 경도, 위치 정밀도, 시각, 대지 침로, 대지 속도, 선수 방위, 회두각 속도, 항해 스테이터스(묘박, 항해, 좌초, 조종 불능 등) 등의 정보가 포함된다. 항해 정보는 대상 선박의 항로나 탑재 화물에 관한 정보로, 흘수(喫水), 적재 위험물의 종류, 목적지, 입항 예정 시각 등의 정보가 포함된다. 안전 정보는 안전에 관한 보충 정보이다. 또한, 선박으로부터 송신되는 AIS 정보에는, 항상 상기 4종류의 정보가 포함되어 있는 것은 아니며, 각 정보가 개별로 AIS 정보로서 송신되는 것이 많다. 예를 들어, 동적 정보는 3분마다, 정적 정보는 6분마다 송신되는 것이 일반적이다. 본 발명은, 이러한 AIS 정보를 기초로 하여 선박(S)의 목적지(D)까지의 도착 예상 시간(ETA)을 실시간으로 예측하고자 하는 발명이다.

도1의 (A)에 도시하는 상기 해역은 항만(1)인 경우를 나타내고 있고, 항만(1)의 입구 부근으로부터 목적지(D)를 향해 분할 라인(L0 내지 L6)을 그음으로써 영역 A1 내지 A6을 설정하고 있다. 이와 같이, 해역 전체를 분할 라인으로 복수의 영역으로 구획하는 방식을 라인 분할 방식이라 하는 것으로 한다. 목적지(D)의 정보는 AIS 정보로부터 입수할 수 있다. 각 영역 A를 설정하는 분할 라인 L의 간격은 임의이며, 등간격일 필요도 없고, 도시한 개수에 한정되는 것도 아니다. 또한, 항만(1)의 앞바다까지 영역 A를 설정하도록 분할 라인 L을 그어도 좋고, 출발 지점으로부터 목적지(D)에 걸쳐 영역 A를 설정하도록 해도 좋다. 또한, 도2의 (B)의 제3 변형예에 도시하는 바와 같이, 목적지(D)가 연안부(21)에 존재하는 경우에는, 복수의 영역(A1 내지 A4)을 설정하는 분할 라인(L1 내지 L4)을 곡선으로 긋도록 해도 좋다.

상기 표준 항행 시간(T1 내지 T6)은, 각 영역(A1 내지 A6)에 진입한 지점으로부터 목적지(D)까지의 표준 항행 시간(T)으로, 각 분할 라인(L1 내지 L6)으로부터 목적지(D)까지의 표준 항행 시간(T)이라고 바꿔 말할 수도 있다. 각 표준 항행 시간(T1 내지 T6)은, 예를 들어 선박(S)의 직전에 목적지(D)에 도달한 타 선박의 항행 시간으로서 설정된다. 타 선박의 항행 시간은 AIS 정보로부터 산출할 수 있다. 이와 같이 직전의 타 선박의 데이터를 사용함으로써, 선박(S)의 항로상의 폭주도나 기상 조건에 가까운 상태를 모의한 표준 항행 시간(T1 내지 T6)을 얻을 수 있다. 또한, 선박의 종류나 규모에 따라 선속이 다르므로, 직전의 선박은 선박(S)과 동형의 선박을 선택하도록 해도 좋다. 예를 들어, 선박의 종류로서는, 컨테이너선, 탱커, 객선, 자동차 전용선, 벌크 캐리어, 화물선, LNG선 등이 고려된다. 또한, 선박의 규모는 선의 길이나 총 톤수에 의해 판단할 수 있다. 이들의 정보는 기본적으로 AIS 정보로부터 입수할 수 있다. 또한, AIS 정보가, 선박의 종류나 규모를 특정하기 위해 필요한 정보를 결손하고 있는 경우라도, 상술한 바와 같이, AIS 정보는 MMSI 번호나 IMO 번호 등의 선박을 특정하기 위한 정적 정보를 갖고 있으므로, 별도 준비된 선박 정보 마스터 데이터와 대조하여 별도의 루트로부터 필요한 정보를 입수할 수도 있다.

또한, 각 표준 항행 시간(T1 내지 T6)은, 과거에 목적지(D)에 도달한 복수의 타 선박의 AIS 정보를 분석하여 산출한 항행 시간에 의해 설정해도 좋다. 예를 들 어, 각 표준 항행 시간(T1 내지 T6)은, 평균치에 의해 설정할 수도 있고, 통계적으로 표준 편차를 고려하여 설정할 수도 있다. 이 경우도, 선박의 종류나 규모에 따라 표준 항행 시간(T1 내지 T6)을 설정하도록 해도 좋다.

상기 진입 영역 A4는, 정기적으로 송신되는 선박(S)의 AIS 정보로부터 파악할 수 있다. 구체적으로는, 선박(S)의 AIS 정보(위치, 위도, 선수 방위 등)와, 분할 라인(L1 내지 L6)의 위치를 비교하여, 선박(S)이 어느 분할 라인(L)을 넘었는지를 파악하면 된다. 도1의 (A)에 도시한 실시 형태에서는, 선박(S)이 항적(R)을 취하면서 분할 라인 L4를 넘은 경우, 즉 영역 A4에 진입한 경우를 도시하고 있다.

상기 통과 영역 A5는, 선박(S)이 진입 영역 A4 전에 통과한 영역으로, 진입 영역 A4를 파악할 수 있으면 용이하게 통과 영역 A5, A6을 파악할 수 있다. 그리고, 선박(S)의 AIS 정보를 이용하여, 선박(S)이 통과 영역 A5, A6의 항행에 실제로 필요로 한 통과 시간(Δt5, Δt6)을 산출한다. AIS 정보는 상술한 바와 같이 정기적으로 정보가 송신되어 있으므로, 통과 영역 A5를 형성하는 분할 라인 L4 및 L5에 가장 가까운 지점의 AIS 정보를 사용하면 통과 시간(Δt5, Δt6)을 산출할 수 있다.

또한, 통과 영역 A5에 있어서, 분할 라인(L4, L5, L6)마다 표준 항행 시간 (T4, T5, T6)이 설정되어 있으므로, 통과 영역 A5의 표준 통과 시간(ΔT5)은 ΔT5 = T5 - T4의 계산식에 의해, 통과 영역 A6의 표준 통과 시간(ΔT6)은 ΔT6 = T6 - T5의 계산식에 의해, 각각 구할 수 있다. 이 표준 통과 시간(ΔT5, ΔT6)과 통과 시간(Δt5, Δt6)의 차를 구하면, 각 통과 영역의 지연 시간(td5, td6)을 산출할 수 있어, 각 지연 시간(td5, td6)의 총합을 구함으로써 선박(S)의 지연 시간(td)을 산출할 수 있다. 지연 시간(td)의 값이 플러스인 경우는, 선박(S)이 표준 항행 시간(T)보다도 지연되어 있는 경우를 나타내고, 지연 시간(td)의 값이 마이너스인 경우는 선박(S)이 표준 항행 시간(T)보다도 빠르게 진행하고 있는 경우를 나타내고 있다.

선박(S)의 도착 예상 시간(ETA)은, 진입 영역 A4에 있어서의 표준 항행 시간(T4)을 지연 시간(td)으로 수정한 시간, 즉 ETA = T4 + td에 의해 산출되는 시간이다. 본 발명의 제1 실시 형태는, 자기 선박(S)에 있어서의 실제의 지연을 기초로 하여 도착 예상 시간(ETA)을 예측하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이, 선박(S)의 실제의 지연 시간(td)을 산출함으로써, 선박(S)이 복잡하게 뒤얽히는 지연 현상(기상 조건, 시정, 폭주도 등)을 해석하지 않고, 정밀도가 높은 도착 예상 시간(ETA)을 실시간으로 예측할 수 있다. 또한, 지연 시간(td) 대신에, 통과 시간(Δt)의 표준 통과 시간(ΔT)에 대한 비율인 지연 계수, 즉 지연 계수 = 통과 시간(Δt)/표준 통과 시간(ΔT)의 계산식에 의해 산출되는 수치에 의해 표준 항행 시간(T)을 수정하도록 해도 좋다. 예를 들어, 상술한 실시 형태에 있어서는, ETA = 지연 계수 × T4의 계산식에 의해, 선박(S)의 도착 예상 시간(ETA)이 예측된다.

또한, 이와 같이 정밀도가 높은 도착 예상 시간(ETA)을 예측할 수 있으면, 예를 들어 이러한 도착 예상 시간(ETA)을 트럭의 운전수나 배송 업자 등에게 제공함으로써, 선박의 도착에 맞추어 화물 터미널에 트럭을 배차할 수 있어 정체를 완화시킬 수 있다. 또한, 이러한 도착 예상 시간(ETA)을 페리 등의 운용 회사나 이 용객에게 제공함으로써, 이용객의 정신적 고통을 완화시킬 수 있다. 또한, AIS 정보를 수신할 수 없는 경우나 현재의 선박 위치를 확인하고자 하는 경우에는, 도착 예상 시간(ETA)과 AIS 정보(선수 방향, 선속 등)를 이용하여 현재 시각의 선박 위치를 역산할 수도 있다. 또한, 도착 예상 시간(ETA)과 항적 데이터를 이용하여, 사후적으로 선박마다의 지연 경향을 파악하거나, 선장이나 선원의 숙련도를 파악하거나, 선장이나 선원의 조타 기술 향상을 위한 교재로서 이용할 수도 있다.

다음에, 상술한 제1 실시 형태의 제1 변형예에 대해 설명한다. 도1의 (B)에 도시한 제1 변형예는, 선박(S)이 목적지(D)까지 항행할 때의 표준 항적(Rs)을 설정하고, 영역(A1 내지 A6)마다 표준 항적(Rs)으로부터의 이격 거리(G)(예를 들어, G1 내지 G3)에 따른 이격 보정 계수(β)를 설정하고, 선박(S)의 AIS 정보에 의해 진입 영역 A4에 있어서의 표준 항적(Rs)으로부터의 이격 거리(g)를 산출하고, 이격 거리(g)에 따른 이격 보정 계수(β)를 기초로 하여 도착 예상 시간(ETA)을 수정하도록 한 것이다.

상기 표준 항적(Rs)은, 예를 들어 직전에 각 영역(A1 내지 A6)을 통과한 타 선박의 항적 또는 직전에 목적지(D)에 도달한 타 선박의 항적에 의해 설정된다. 선박(S)의 선종이나 규모에 따라 항로가 상이한 경우도 있으므로, 직전의 선박은 선박(S)과 동형의 선박을 선택하도록 해도 좋다. 구체적으로는, 선박(S)의 AIS 정보로부터 선박의 종류나 규모에 관한 정보를 추출하고, 타 선박의 AIS 정보로부터 직전에 통과한 동형 선박을 선정하고, 그 동형 선박의 AIS 정보로부터 항적을 묘화하여 표준 항적(Rs)으로서 설정한다. 항적을 묘화할 때에는, AIS 정보의 선박 위 치(위도, 경도 등)를 연결하는 것만으로 충분하다. 또한, 표준 항적(Rs)은 각 영역(A1 내지 A6) 사이에 있어서, 반드시 이어져 있을 필요는 없다.

또한, 표준 항적(Rs)은 과거에 각 영역(A1 내지 A6)을 통과하였거나 또는 목적지(D)에 도달한 복수의 타 선박의 AIS 정보를 분석하여 산출한 항적이라도 좋다. 예를 들어, 표준 항적(Rs)은 평균치에 의해 설정할 수도 있고, 통계적으로 표준 편차를 고려하여 설정할 수도 있다. 이 경우도, 선박의 종류나 규모에 따라 표준 항적(Rs)을 설정하도록 해도 좋다. 또한, 표준 항적(Rs)을 설정할 때에, 각 영역(A1 내지 A6) 내에 있어서 동일 선박의 항적이 중복하여 존재하는 경우에는, 본원 발명자들이 제안한 발명(특허 제3882025호)을 이용함으로써, 단일 항적을 얻을 수 있다.

상기 이격 보정 계수(β)는, 선박(S)의 항적과 표준 항적(Rs)의 어긋남[이격 거리(g)]으로부터 발생하는 지연을 가미하여, 보다 정확하게 도착 예상 시간(ETA)을 예측하기 위한 보정 계수이다. 표준 항적(Rs)은, 기본적으로 항해 전에 책정된 예정 항로에 가까운 항적이며, 자기 선박의 항적(R)이 예정 항로로부터 벗어나 있는 경우에는 기본적으로 예정 항로로 복귀시키고자 하므로, 항로가 길어지는 경향에 있어 지연이 발생한다. 이 지연을 가미한 것이 이격 보정 계수(β)이다. 이격 보정 계수(β)는, 예를 들어 도1의 (B)에 도시하는 바와 같이 표준 항적(Rs)으로부터의 이격 거리(G1 내지 G3)마다 설정된다. 예를 들어, 선박(S)이 영역 A4에 진입한 경우에, 선박(S)의 진입 위치가, 표준 항적(Rs)으로부터 이격 거리(G1)의 사이의 영역에 있는 경우는 β41, 이격 거리(G1)로부터 이격 거리(G2)의 사이의 영역에 있는 경우에는 β42, 이격 거리(G2)로부터 이격 거리(G3)의 사이의 영역에 있는 경우에는 β43과 같이 설정된다.

상기 이격 거리(G1 내지 G3)는, 예를 들어 도3에 도시하는 바와 같이 정규 분포를 기초로 하여 설정된다. 여기서, 도3은 이격 보정 계수의 설정 방법을 나타내는 도면으로, 도3의 (A)는 분할 라인 L4의 경우, 도3의 (B)는 분할 라인 L3의 경우를 나타내고 있다. 우선, 과거의 선박의 AIS 정보로부터 각 영역 A에 진입하였을 때의 분할 라인(L) 상의 진입 위치를 검출하고, 표준 항적(Rs)과의 이격 거리(G)를 산출하여 정규 분포를 작성한다. 도3의 (A)는 영역 A4(분할 라인 L4)에 진입한 경우의 정규 분포를 나타내고, 도3의 (B)는 영역 A3(분할 라인 L3)에 진입한 경우의 정규 분포를 나타내고 있다. 따라서, 도3의 (A)에 나타내는 경우에서는 분산이 크고, 도3의 (B)에 나타내는 경우에서는 분산이 작은 것을 알 수 있다. 그리고, 각각의 경우에, 표준 편차(σ)를 이용하여 이격 거리(G1 내지 G3)를 설정한다. 즉, 이격 거리 G1은 1σ, 이격 거리 G2는 2σ, 이격 거리 G3은 3σ와 같이 설정된다. 3σ까지 설정하면 전체의 99.73 ％가 포함되는 것이 되어 대략 충분하지만, 3σ 이상인 부분에 이격 보정 계수(β)를 설정하도록 해도 좋다.

이격 보정 계수(β)는, 각 이격 거리(G1 내지 G3)와 각 영역에 진입한 선박의 목적지(D)에 도착한 시간의 지연 시간(td)과의 관계를 해석(평균 또는 통계적으로 분석)하여 값을 설정한다. 표준 항적(Rs) 상에 있는 경우의 이격 보정 계수(β)는 1이며, 선박(S)의 이격 거리(g)가 커짐에 따라 1보다도 큰 값이 될 것이라 추측된다. 물론, 진입 위치에 따라서는 표준 항적(Rs)을 쇼트 컷하는 경우도 있는 데, 그러한 경우에는 1보다도 작은 값이 된다. 그리고, 제1 실시 형태에 나타낸 방법에 의해 예측된 도착 예상 시간(ETA)에 이격 보정 계수(β)를 곱함으로써 도착 예상 시간(ETA)을 수정한다.

상술한 제1 실시 형태 및 그 변형예에 있어서, 도착 예상 시간(ETA)을 예측할 때에, 각 영역(A1 내지 A6)에 진입한 지점으로부터 목적지(D)까지의 표준 항행 시간(T1 내지 T6)을 이용하고 있었지만, 도2의 (A)에 도시하는 제2 변형예와 같이 표준 통과 시간(ΔT1 내지 ΔT6)을 설정하여 도착 예상 시간(ETA)을 예측할 수도 있다. 제1 실시 형태에서는, 예를 들어 표준 통과 시간(ΔT5)은 표준 항행 시간(T5)과 표준 항행 시간(T4)의 차로서 산출되어 있었지만, 도2의 (A)에 나타내는 제2 변형예에서는, AIS 정보로부터 미리 각 영역의 표준 통과 시간(ΔT1 내지 ΔT6)을 설정해 두고, 표준 항행 시간(T4)을 표준 통과 시간(ΔT1 내지 ΔT4)의 합으로서 산출하도록 하고 있다. 물론, 미리 표준 통과 시간(ΔT1 내지 ΔT6)과 표준 항행 시간(T1 내지 T6) 모두를 설정해 두어도 좋고, 어느 한쪽을 미리 설정해 두면 다른 쪽은 계산함으로써 산출할 수 있다.

또한, 상술한 제1 실시 형태 및 그 변형예에 있어서, 영역(A1 내지 A6)마다 목적지(D)로부터의 거리에 따른 영향 계수(α)를 미리 설정해 두고, 영향 계수(α)를 이용하여 도착 예상 시간(ETA)을 수정하도록 해도 좋다. 이 영향 계수는, 목적지(D)에 가까운 영역(A)에 있어서의 지연일수록 도착 예상 시간(ETA)에 미치는 영향이 크고, 먼 영역(A)에 있어서의 지연일수록 도착 예상 시간(ETA)에 미치는 영향이 작은 것을 감안하여 설정되는 보정 계수이다. 임의의 영역(A)에 있어서의 지연 이 그대로 도착 예상 시간(ETA)에 반영되는 경우에는 1이 된다. 그리고, 영향 계수(α)가 1인 영역(A)보다도 목적지(D)에 가까운 경우에는 1보다 큰 값이 되고, 영향 계수(α)가 1인 영역(A)보다도 목적지(D)에 먼 경우에는 1보다 작은 값이 된다. 단, 복수의 항로가 폭주하는 합류점 등에 있어서는, 도착 예상 시간(ETA)에 미치는 영향이 크기 때문에, 부분적으로 영향 계수를 1보다도 큰 값으로 설정하도록 해도 좋다. 이 영향 계수(α)는, 예를 들어 과거의 선박의 AIS 정보로부터 통계적으로 분석하여 설정하도록 해도 좋다.

다음에, 상술한 제1 실시 형태의 제1 변형예에 관한 선박 동정 예측 시스템에 대해 설명한다. 여기서, 도4는 도1의 (B)에 도시한 제1 실시 형태의 제1 변형예에 관한 선박 동정 예측 시스템을 도시하는 구성도이다.

도4에 도시한 본 발명의 선박 동정 예측 시스템은, 선박 자동 식별 장치(AIS)를 탑재한 선박(S)으로부터 송신되는 AIS 정보를 수신하여 선박(S)의 동정을 예측하는 선박 동정 예측 시스템이며, AIS 정보를 수신함과 함께 전기 통신 회선(41)에 의해 배신 가능한 수신국 장치(42)와, 수신국 장치(42)와 전기 통신 회선(41)을 통해 접속된 처리 장치(43)를 구비하고, 처리 장치(43)는 AIS 수신 정보를 기억하여 AIS 데이터베이스(44)를 구축하고, 선박(S)이 소정의 목적지까지 항행하는 해역을 복수의 영역(A1 내지 A6)으로 구획하고, AIS 정보를 이용하여 영역(A1 내지 A6)마다 표준 항행 정보(45d)를 작성하여 표준 항행 데이터베이스(45)를 구축하고, AIS 정보를 이용하여 표준 항행 정보(45d)를 소정의 조건으로 수정하는 보정 테이블(46d)을 작성하여 보정 데이터베이스(46)를 구축하고, AIS 정보에 의해 선 박(S)의 진입 영역 A4를 검출하고, 진입 영역 A4에 대응한 표준 항행 정보(45d) 및 보정 테이블(46d)을 이용하여 선박(S)의 목적지(D)까지의 도착 예상 시간(ETA)을 산출하고 있다.

상기 전기 통신 회선(41)은, 통신 프로토콜(TCP/IP)을 이용하여 다양한 통신 회선(전화 회선, ISDN 회선, ADSL 회선 등의 공중 회선, 전용 회선, 무선 통신망)을 서로 접속하여 구축되는 분산형 IP망이며, 이 IP망에는 10BASE-T나 100BASE-TX 등에 의한 인트라넷(기업 내 네트워크)이나 가정 내 네트워크 등의 LAN도 포함된다. 이 전기 통신 회선(41)에는, 도4에 도시하는 바와 같이 서버 단말, 퍼스널 컴퓨터 단말, 휴대 전화 단말 등의 다양한 단말 기기(47)가 접속되어 있어도 좋다.

상기 수신국 장치(42)는, 도시하지 않았지만 안테나와 AIS 신호 수신기와 컴퓨터로 구성되어 있는 것이 일반적이다. 안테나는, AIS 수신 안테나 및 GPS 수신 안테나의 기능을 갖고, 일체형이거나 분리형이라도 좋다. AIS 신호 수신기는, 안테나가 수신한 AIS 정보를 하류의 시스템에서 이용할 수 있도록 데이터 처리하는 기능을 갖는다. 이하, 이 AIS 신호 수신기보다도 하류측의 AIS 정보를「AIS 수신 데이터」라 칭하는 것으로 한다. 컴퓨터는 AIS 신호 수신기로부터 보내져 오는 AIS 수신 데이터를 처리 장치(43)로 실시간으로 송신함과 함께, 통신 장해시의 데이터 백업을 위한 로컬 데이터베이스를 구축하기 위한 장치이다. 또한, 이 컴퓨터에서는, AIS 수신 데이터에 배신 일시(日時) 정보가 결락되어 있는 경우나 디코드하지 않으면 배신 일시를 판독할 수 없는 경우에 대비하여, AIS 수신국 장치측에서 AIS 수신 데이터에 수신 일시를 부여하도록 해도 좋다. 또한, 수신국 장치(42)는 도착 예상 시간(ETA)의 예상에 필요한 해역을 커버할 수 있도록 배치되어 있으면 좋고, 1대이거나 복수대라도 좋다. 물론, 위성 등을 이용하여 세계적으로 AIS 정보를 수신할 수 있도록 한 원대한 AIS 수신국 장치라도 좋다.

상기 처리 장치(43)는 CPU(중앙 처리장치), RAM, ROM, 하드 디스크 등의 기억 장치, 키보드 등의 입력 장치 및 디스플레이 등의 출력 장치를 구비하고 있다. 기억 장치에는 AIS 데이터베이스(44), 표준 항행 데이터베이스(45), 보정 데이터베이스(46), 각 데이터베이스(44, 45, 46)를 구축하는 프로그램, 도착 예상 시간(ETA)을 산출하기 위한 프로그램 등이 기억·보존되어 있고, 소정의 프로그램을 CPU에서 실행함으로써, 각 데이터베이스(44, 45, 46)를 구축하거나, 도착 예상 시간(ETA)을 산출하거나, 예측한 도착 예상 시간(ETA)을 출력하고 있다. 여기서는, 1대의 처리 장치(43)밖에 도시하고 있지 않지만, 복수(예를 들어, 데이터베이스마다)의 처리 장치(43)를 배치하여 기능 분담하도록 해도 좋다. 또한, 각 데이터베이스(44, 45, 46)를 기억하는 기억 장치는, 처리 장치(43)에 외장되었거나 또는 전기 통신 회선(41)을 통해 접속된 기억 매체라도 좋다.

상기 AIS 데이터베이스(44)는 수신국 장치(42)로부터 배신되는 AIS 수신 데이터를 데이터베이스화하여 축적한 것이다. 데이터베이스화할 때에는 이른바 관계 데이터베이스 관리 시스템(RDBMS)을 이용한다. 이 AIS 데이터베이스(44)는, 표준 항행 데이터베이스(45)나 보정 데이터베이스(46)의 기초가 되는 데이터베이스로, AIS 정보의 수신 가능한 범위 내에 있어서의 선박의 모든 AIS 정보가 집약된 데이터베이스이다. 또한, AIS 데이터베이스(44)를 구축할 때에, 본원 발명자들이 제안 한 발명(특허 제3882025호)을 이용하여, AIS 수신 데이터 취득시에 있어서의 동일 선박의 AIS 수신 데이터의 결합을 하지 않고 기억시켜, 데이터 사용시에 중복된 데이터를 배제하도록 해도 좋다. 이러한 발명을 이용함으로써, 데이터 축적시의 데이터 처리를 대폭 경감하여, 시스템의 간편화나 처리의 고속화를 달성할 수 있다.

또한, 처리 장치(43)는 AIS 데이터베이스(44)와는 별도로 데이터베이스화된 선박 정보 마스터 데이터베이스(도시하지 않음)에 접속되어 있어도 좋다. 선박 정보 마스터 데이터베이스는, AIS 데이터베이스(44)와 마찬가지로 처리 장치(43)의 하드 디스크에 기억되어 있어도 좋고, 전기 통신 회선(41)을 통해 접속된 외부의 컴퓨터에 기억된 데이터베이스라도 좋다. 이 선박 정보 마스터 데이터베이스는, 선박으로부터 송신되는 AIS 정보의 정적 정보에는 반드시 모든 데이터가 입력되어 있다고는 할 수 없는 것 및 AIS 정보에서는 취득할 수 없는 정보가 필요한 경우가 있는 것을 고려하여, AIS 수신 데이터를 보충하기 위해 이용된다.

상기 표준 항행 데이터베이스(45)는 AIS 데이터베이스(44)의 AIS 수신 데이터를 소정의 조건에서 추출하고, 필요한 경우에는 소정의 계산을 행하여 작성된 표준 항행 정보(45d)를 데이터베이스화하여 축적한 것이다. 표준 항행 데이터베이스(45)는, 예를 들어 도4에 도시하는 바와 같이 선박의 종류나 규모에 따라서 영역(A1 내지 A6)마다 표준 항행 시간(T1 내지 T6)을 기억하고 있다. 여기서는, 선종이 컨테이너선이고, 총 톤수가 9만 내지 10만톤인 경우에 있어서의 표준 항행 정보(45d)의 테이블을 도시하고 있다. 이 테이블은 선종마다 작성해도 좋고, 총 톤수마다 작성해도 좋다. 또한, 선종으로서는, 컨테이너선, 탱커, 객선, 자동차 전 용선, 벌크 캐리어, 화물선, LNG선 등이 고려된다. 또한, 선박의 규모는 총 톤수 외에 선박의 길이를 이용하여 판단할 수도 있다. 제1 실시 형태에 있어서, 표준 항행 시간(T1 내지 T6)은 각 영역(A1 내지 A6)에 진입한 지점으로부터 목적지(D)까지의 표준 항행 시간[또는 각 분할 라인(L1 내지 L6)으로부터 목적지(D)까지의 표준 항행 시간]으로 정의되므로, 표준 항행 데이터베이스(45)는 영역(A1 내지 A6)마다 또는 분할 라인(L1 내지 L6)마다 표준 항행 시간(T1 내지 T6)이 설정되어 있다.

여기서, 표준 항행 시간(T1 내지 T6)은, 예를 들어 선박(S)의 직전에 목적지(D)에 도달한 타 선박의 항행 시간이나, 과거에 목적지(D)에 도달한 복수의 타 선박의 AIS 정보를 분석하여 산출한 항행 시간에 의해 설정된다. 이들의 표준 항행 시간(T1 내지 T6)의 설정 방법을 기초로 하여, 처리 장치(43)가, AIS 데이터베이스(44)의 AIS 수신 데이터를 이용하여 검색·계산·분석 등을 행하여 표준 항행 시간(T1 내지 T6)을 설정한다. 또한, 표준 항행 시간(T1 내지 T6)의 설정 방법에 관해서는, 선박 동정 예측 방법의 설명에서 서술한 바와 같으므로, 여기서는 상세한 설명을 생략한다.

상기 보정 데이터베이스(46)는, 처리 장치(43)가 산출한 도착 예상 시간(ETA)을, 보다 정밀도가 높아지도록 수정하기 위해, AIS 수신 데이터를 이용하여 작성한 보정 계수[영향 계수(α) 및 이격 보정 계수(β)]를 데이터베이스화하여 축적한 것이다. 보정 데이터베이스(46)는, 예를 들어 도4에 도시하는 바와 같이 선박의 종류나 규모에 따라 영역(A1 내지 A6)마다 영향 계수(α) 및 이격 보정 계수(β)가 설정된 보정 테이블(46d)을 갖는다. 여기서는, 선종이 컨테이너선이고, 총 톤수가 9만 내지 10만톤인 경우의 보정 테이블(46d)을 도시하고 있다. 이 보정 테이블(46d)은 선종마다 작성해도 좋고, 총 톤수마다 작성해도 좋다. 또한, 선종으로서는, 컨테이너선, 탱커, 객선, 자동차 전용선, 벌크 캐리어, 화물선, LNG선 등이 고려된다. 또한, 선박의 규모는 총 톤수 외에 선박의 길이를 이용하여 판단할 수도 있다. 제1 실시 형태에 있어서는, 선박(S)이 각 영역(A1 내지 A6)에 진입한 시점, 즉 선박(S)이 각 분할 라인(L1 내지 L6)을 넘은 시점에서 도착 예상 시간(ETA)을 산출하도록 하고 있으므로, 영향 계수(α) 및 이격 보정 계수(β)는 영역(A1 내지 A6)마다 또는 분할 라인(L1 내지 L6)마다 설정되어 있다. 또한, 영향 계수(α) 및 이격 보정 계수(β)의 설정 방법에 관해서는, 선박 동정 예측 방법의 설명에서 서술한 바와 같으므로, 여기서는 상세한 설명을 생략한다.

도4에 도시한 본 발명의 선박 동정 예측 시스템을 이용하여, 예를 들어 도1의 (B)에 도시한 상태의 선박(S)의 도착 예상 시간(ETA)을 산출하는 경우에 대해 설명한다.

(1) 선박(S)의 AIS 정보가, 수신국 장치(42) 및 전기 통신 회선(41)을 통해 처리 장치(43)로 송신된다.

(2) 처리 장치(43)는, 선박(S)의 AIS 수신 데이터를 AIS 데이터베이스(44)에 기억시킴과 함께, 선박(S)이 영역 A4에 진입한 것, 즉 선박(S)이 분할 라인 L4를 넘은 것을 검출한다.

(3) 처리 장치(43)는 AIS 데이터베이스(44)의 AIS 수신 데이터를 이용하여 소정의 표준 항적(Rs)을 산출하고, 선박(S)의 표준 항적(Rs)으로부터의 이격 거 리(g)를 산출하고, 이격 거리 G2인 영역에 선박(S)이 진입한 것을 검출한다.

(4) 처리 장치(43)는 AIS 데이터베이스(44)에 액세스하여, 선박(S)의 통과 영역 A5, A6의 통과 시간(Δt5, Δt6)을 산출한다.

(5) 처리 장치(43)는 표준 항행 데이터베이스(45)에 액세스하여, 통과 영역 A5, A6의 표준 통과 시간(ΔT5, ΔT6)을 표준 항행 시간(T4 내지 T6)으로부터 산출함과 함께, 진입 영역 A4의 표준 항행 시간(T4)을 추출한다.

(6) 처리 장치(43)는 각 통과 영역 A5, A6의 지연 시간(td5, td6)을 표준 통과 시간(ΔT5, ΔT6)과 통과 시간(Δt5, Δt6)으로부터 산출하여, 선박(S)의 지연 시간(td)(= Δt5 + Δtd6)을 산출한다.

(7) 처리 장치(43)는 보정 데이터베이스(46)에 액세스 후, 영역 A4에 있어서의 영향 계수 α4와 이격 거리 G2인 이격 보정 계수 β42를 추출한다.

(8) 처리 장치(43)는 도착 예상 시간(ETA)을, ETA = T4 × β42 + td ×α4의 계산식에 의해 산출한다.

(9) 처리 장치(43)는 도착 예상 시간(ETA)을 소정의 매체[디스플레이 장치, 단말 기기(47) 등]에 출력한다.

상술한 본 발명의 선박 동정 예측 시스템에 따르면, 해역을 항행하는 선박(S)의 목적지(D)의 도착 예상 시간(ETA)을 실시간으로 제공할 수 있다. 또한, 도착 예상 시간(ETA)을 전기 통신 회선을 통해 열람할 수 있는 웹상에 표시시키거나, 전자 메일에 게재하여 배신하도록 출력하면, 트럭의 운전수·배송 업자·페리 등의 운용 회사·이용객 등이 휴대 전화 단말·카 네비게이션 단말·퍼스널 컴퓨터 단말·서버 단말 등의 단말 기기(47)를 이용하여 도착 예상 시간(ETA)을 용이하게 입수할 수 있어, 화물 터미널의 정체를 완화시키거나, 이용객의 정신적 고통을 완화시킬 수 있다. 또한, AIS 정보를 수신할 수 없는 경우나 현재의 선박 위치를 확인하고자 하는 경우에는, 도착 예상 시간(ETA)과 AIS 정보(선수 방향, 선속 등)를 이용하여 현재 시각의 선박 위치를 역산할 수도 있다. 또한, 도착 예상 시간(ETA)과 항적 데이터를 처리 장치(43)의 기억 장치 등에 기억해 두면, 사후적으로 선박마다 지연 경향을 파악하거나, 선장이나 선원의 숙련도를 파악하거나, 선장이나 선원의 조타 기술 향상을 위한 교재로서 이용할 수도 있다.

다음에, 본 발명에 관한 선박 동정 예측 방법의 제2 실시 형태에 대해 설명한다. 여기서, 도5는 본 발명에 관한 선박 동정 예측 방법의 제2 실시 형태를 나도시하는 도면으로, 도5의 (A)는 기본예, 도5의 (B)는 제1 변형예이다. 또한, 도6은 제2 실시 형태의 변형예를 도시하는 도면으로, 도6의 (A)는 제2 변형예, 도6의 (B)는 제3 변형예이다. 또한, 제2 실시 형태에 있어서, 제1 실시 형태와 중복되는 내용에 대해서는 설명을 생략한다.

도5의 (A)에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 선박 동정 예측 방법의 제2 실시 형태는, 선박 자동 식별 장치(AIS)를 탑재한 선박(S)으로부터 송신되는 AIS 정보를 수신하여 선박(S)의 동정을 예측하는 선박 동정 예측 방법이며, 선박(S)이 목적지(D)까지 항행하는 해역[항만(1)]을 복수의 영역 A(예를 들어, A1 내지 A11)로 구획하고, 영역 A마다 표준 통과 시간(ΔT)(예를 들어, ΔT1 내지 ΔT11)을 설정하고, 상기 AIS 정보에 의해 선박(S)이 진입한 진입 영역(예를 들어, A7)을 검출하 고, AIS 정보에 의해 진입 영역으로부터 목적지(D)까지의 예정 통과 영역(예를 들어, A1 내지 A7)에 있어서의 타 선박(예를 들어, Sd, S1, S2, S3, S5)의 항행에 필요로 한 통과 시간(Δt)을 산출하고, 통과 시간(Δt)과 표준 통과 시간(ΔT)으로부터 예정 통과 영역마다의 지연 계수(γ)를 산출하고, 지연 계수(γ)에 의해 선박(S)의 진입 영역에 있어서의 표준 항행 시간(T)[표준 통과 시간(ΔT)의 합]을 수정하여 목적지(D)까지의 도착 예상 시간(ETA)을 예측하는 것을 특징으로 한다.

이러한 제2 실시 형태는, 자기 선박(S)의 지연 시간(td)이 아닌, 선행하는 타 선박(Sd, S1, S2, S3, S5)의 지연 계수(γ)에 의해, 선박(S)의 도착 예상 시간(ETA)을 예측하는 것을 주된 특징으로 한다. 이와 같이 타 선박의 지연 상황을 참작하여 자기 선박(S)의 도착 예상 시간(ETA)을 예측함으로써, 목적지(D)까지의 항로상에 있어서의 직전의 기상 조건, 시정, 폭주도 등을 도착 예상 시간(ETA)에 반영시킬 수 있다. 또한, 여기서는, 영역 A의 구획 방법을 표준 항적(Rs)을 따라 셀 형상으로 분할하는 방식(셀 분할 방식이라 함)을 채용하고 있다.

각 영역 A의 셀의 크기는 임의이지만, 예를 들어 과거에 목적지(D)에 도착한 선박의 AIS 정보를 통계적으로 분석하여, 정규 분포로 나타내었을 때 ± 3σ의 범위가 되도록 셀의 폭을 설정하면 된다. 이때, 선박의 종류나 규모마다에 따라서 셀의 형상을 바꾸도록 해도 좋고, 모든 선박의 AIS 정보를 이용하여 전체 종류의 선박에 공통된 셀의 형상을 설정하도록 해도 좋다. 도5의 (A)에 도시한 기본예에서는, 셀은 장방형의 형상을 이루어 일정한 방향으로 정렬되어 있고, 각 셀의 중심이 표준 항적(Rs)을 따르도록 영역 A1 내지 A11이 설정되어 있다. 또한, 이 셀은 도5의 (B)에 도시한 제1 변형예와 같이, 표준 항적(Rs)의 진행 방향을 따라 정렬된 직사각 형상이라도 좋다. 이 경우, 표준 항적(Rs)의 직선부에 있어서의 셀의 형상은 장방형으로 하고, 커브부에 있어서의 셀의 형상은 사다리꼴이 되도록 설정된다.

본 제2 실시 형태에서는, 선박(S)의 AIS 정보에 의한 검출 위치가, 어느 셀(영역 A1 내지 A11)에 존재하고 있는지 여부를 판단하고, 선박(S)이 각 영역(A1 내지 A11)에 있어서 최초로 검출된 시점에서 당해 영역에 진입한 것이라 판단하도록 되어 있다. 즉, 도5의 (A)에 도시한 상태에서는, 영역 A7 내에 있어서 선박(S)이 최초로 검출된 시점에서 영역 A7이 진입 영역 A7로서 설정된다. 진입 영역 A7이 정해지면, 목적지(D)까지의 예정 통과 영역 A1 내지 A7이 정해진다. 따라서, 선박(S)의 표준 항행 시간(T)은 표준 통과 시간(ΔT1 내지 ΔT7)의 합으로서 산출할 수 있다. 또한, 여기서는 영역(A1 내지 A11)마다 표준 통과 시간(ΔT1 내지 ΔT11)을 설정하는 경우에 대해 설명하였지만, 영역(A1 내지 A11)마다 표준 항행 시간(T1 내지 T11)을 설정해 두고, 영역(A1 내지 A11)마다의 표준 통과 시간(ΔT1 내지 ΔT11)을 표준 항행 시간(T1 내지 T11)으로부터 산출하도록 해도 좋다. 예를 들어, 진입 영역 A7에 있어서의 표준 통과 시간(ΔT7)은 ΔT7 = T7 - T6의 계산식에 의해 산출된다.

예정 통과 영역 A1 내지 A7이 정해진 후, 각 예정 통과 영역 A1 내지 A7의 지연 계수(γ)를 산출한다. 예를 들어, 도5의 (A)에 도시하는 바와 같이 영역 A1에 타 선박 Sd 및 S1, 영역 A2에 타 선박 S2, 영역 A3에 타 선박 S3, 영역 A5에 타 선박 S5가 존재하고 있었다고 가정하자. 또한, 타 선박 Sd는 이미 목적지(D)에 도 착되어 있는 선박이다. 우선, 선박(S)의 직전에 각 예정 통과 영역 A1 내지 A7을 통과한 선박을 특정한다. 영역 A1에 대해서는 타 선박 Sd, 영역 A2에 대해서는 타 선박 S1, 영역 A3에 대해서는 타 선박 S2, 영역 A4에 대해서는 타 선박 S3, 영역 A6에 대해서는 타 선박 S5로 바로 특정할 수 있다. 여기서, 영역 A5, A7에 대해서는, 목적지(D)측의 인접하는 영역 A4, A6에 타 선박이 존재하지 않는다. 이러한 경우, 영역 A5, A7을 직전에 통과한 타 선박, 즉 타 선박(S3, S5)을 직전에 통과한 선박으로서 선택하는 방법, 목적지(D)에 도착한 선박(Sd)을 직전에 통과한 선박으로서 선택하는 방법, 직전에 통과한 선박이 존재하지 않는 것으로서 처리하는 방법 등이 고려된다.

다음에, 선박(S)의 선행하는 타 선박(Sd, S1, S2, S3, S5)을 특정한 후, 각 예정 통과 영역 A1 내지 A7의 통과 시간(Δt1 내지 Δt7)을 산출한다. 통과 시간(Δt1 내지 Δt7)은 각 타 선박(Sd, S1, S2, S3, S5)의 AIS 정보로부터 용이하게 산출할 수 있다. 여기서,「직전에 통과한 선박이 존재하지 않는」경우에는 표준 통과 시간(ΔT)을 통과 시간(Δt)으로서 대용한다. 그리고, 지연 계수(γ)는 각 통과 시간(Δt1 내지 Δt7)의 각 표준 통과 시간(ΔT1 내지 ΔT7)에 대한 비율, 즉 γ = Δt/ΔT의 계산식에 의해 산출된다. 예를 들어, 타 선박 S5가 예정 통과 영역 A6의 통과 시간(Δt6)이 표준 통과 시간(ΔT6)의 2배의 시간을 필요로 하였다고 하면, γ6 = 2.0으로서 설정된다. 또한, 통과 시간(Δt)에 표준 통과 시간(ΔT)을 대용한 경우의 지연 계수(γ)는, γ = 1.0으로 설정된다.

선박(S)의 도착 예상 시간(ETA)은, ETA = ΔT1 × γ1 + ΔT2 × γ2 + ΔT3 × γ3 + ΔT4 × γ4 + ΔT5 × γ5 + ΔT6 × γ6 + ΔT7 × γ7의 계산식에 의해 산출된다. 또한, 지연 계수(γ) 대신에, 제1 실시 형태와 마찬가지로 각 예정 통과 영역 A1 내지 A7에 있어서의 타 선박(Sd, S1, S2, S3, S5)의 지연 시간(td1 내지 td7)을 산출하여 도착 예상 시간(ETA)을 산출할 수도 있다. 이 경우, 선박(S)의 도착 예상 시간(ETA)은 ETA = ΔT1 + td1 + ΔT2 + td2 + ΔT3 + td3 + ΔT4 + td4 + ΔT5 + td5 + ΔT6 + td6 + ΔT7 + td7의 계산식에 의해 산출된다.

다음에, 상술한 제2 실시 형태의 제2 변형예 및 제3 변형예에 대해 설명한다. 도6의 (A) 및 도6의 (B)에 도시한 변형예는, 영역(A1 내지 A11)마다 표준 항적(Rs)으로부터의 이격 거리(g)(예를 들어, G1 내지 G3)에 따른 이격 보정 계수(β)를 설정하고, 선박(S)의 AIS 정보에 의해 진입 영역 A7에 있어서의 표준 항적(Rs)으로부터의 이격 거리(g)를 산출하고, 이격 거리(g)에 따른 이격 보정 계수(β)를 기초로 하여 도착 예상 시간(ETA)을 수정하도록 한 것이다. 여기서, 도6의 (A)는 도5의 (A)에 도시한 제2 실시 형태의 기본예에 이격 보정 계수(β)를 도입한 변형예이고, 도6의 (B)는 도5의 (B)에 도시한 제2 실시 형태의 제1 변형예에 이격 보정 계수(β)를 도입한 변형예이다. 이격 보정 계수(β)에 관해서는, 제1 실시 형태의 설명에서 서술한 바와 같으므로, 여기서는 상세한 설명을 생략한다.

또한, 상술한 제2 실시 형태 및 그 변형예에 있어서, 영역(A1 내지 A11)마다 목적지(D)로부터의 거리에 따른 영향 계수(α)를 미리 설정해 두고, 영향 계수(α)를 이용하여 도착 예상 시간(ETA)을 수정하도록 해도 좋다. 영향 계수(α)에 관해서는, 제1 실시 형태의 설명에서 서술한 바와 같으므로, 여기서는 상세한 설명을 생략한다.

다음에, 상술한 제2 실시 형태에 관한 선박 동정 예측 시스템에 대해 설명한다. 여기서, 도7은, 도6의 (A)에 도시한 제2 실시 형태의 제2 변형예에 관한 선박 동정 예측 시스템을 도시하는 구성도이다. 또한, 도4에 도시한 선박 동정 예측 시스템과 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 중복된 설명을 생략한다.

도7에 도시한 본 발명의 선박 동정 예측 시스템은, 선박 자동 식별 장치(AIS)를 탑재한 선박(S)으로부터 송신되는 AIS 정보를 수신하여 선박(S)의 동정을 예측하는 선박 동정 예측 시스템이며, AIS 정보를 수신함과 함께 전기 통신 회선(41)에 의해 배신 가능한 수신국 장치(42)와, 수신국 장치(42)와 전기 통신 회선(41)을 통해 접속된 처리 장치(43)를 구비하고, 처리 장치(43)는 AIS 정보를 기억하여 AIS 데이터베이스(44)를 구축하고, 선박(S)이 소정의 목적지까지 항행하는 해역을 복수의 영역(A1 내지 A11)으로 구획하고, AIS 정보를 이용하여 영역(A1 내지 A11)마다 표준 항행 정보(45d)를 작성하여 표준 항행 데이터베이스(45)를 구축하고, AIS 정보를 이용하여 표준 항행 정보(45d)를 소정의 조건으로 수정하는 보정 테이블(46d)을 작성하여 보정 데이터베이스(46)를 구축하고, AIS 정보에 의해 선박(S)의 진입 영역 A7을 검출하고, 진입 영역 A7에 대응한 표준 항행 정보(45d) 및 보정 테이블(46d)을 이용하여 선박(S)의 목적지(D)까지의 도착 예상 시간(ETA)을 산출하고 있다.

도7에 도시하는 표준 항행 데이터베이스(45)의 표준 항행 정보(45d)는, 선종이 컨테이너선이고, 총 톤수가 9만 내지 10만톤인 경우의 테이블을 도시하고 있다. 표준 항행 정보(45d)의 테이블에는 영역(A1 내지 A11)마다 표준 통과 시간(ΔT1 내지 ΔT11)이 설정되어 있다. 이러한 표준 통과 시간(ΔT1 내지 ΔT11)은 AIS 데이터베이스(44)의 AIS 수신 데이터에 의해 산출된다. 또한, 표준 통과 시간(ΔT1 내지 ΔT11)은, 예를 들어 선박(S)의 직전에 각 영역(A1 내지 A11)을 통과한 타 선박(Sd, S1, S2, S3, S5)의 항행 시간이나, 과거에 각 영역(A1 내지 A11)을 통과한 복수의 타 선박의 AIS 정보를 분석하여 산출한 항행 시간에 의해 설정된다.

도7에 도시하는 보정 데이터베이스(46)의 보정 테이블(46d)은, 선종이 컨테이너선이고, 총 톤수가 9만 내지 10만톤인 경우의 보정 테이블(46d)을 도시하고 있다. 보정 테이블(46d)에는 영역(A1 내지 A11)마다 영향 계수(α) 및 이격 보정 계수(β)가 설정되어 있다.

도7에 도시한 본 발명의 선박 동정 예측 시스템을 이용하여, 예를 들어 도6의 (A)에 도시한 상태의 선박(S)의 도착 예상 시간(ETA)을 산출하는 경우에 대해 설명한다.

(1) 선박(S)의 AIS 정보가, 수신국 장치(42) 및 전기 통신 회선(41)을 통해 처리 장치(43)로 송신된다.

(2) 처리 장치(43)는 선박(S)의 AIS 수신 데이터를 AIS 데이터베이스(44)에 기억시킴과 함께, 선박(S)이 영역 A7에 진입한 것을 검출한다.

(3) 처리 장치(43)는 AIS 데이터베이스(44)의 AIS 수신 데이터를 이용하여 소정의 표준 항적(Rs)을 산출하고, 선박(S)의 표준 항적(Rs)으로부터의 이격 거리(g)를 산출하고, 이격 거리 G2인 영역에 선박(S)이 진입한 것을 검출한다.

(4) 처리 장치(43)는 선박(S)의 진입 영역 A7로부터 예정 통과 영역(A1 내지 A7)을 특정하고, AIS 데이터베이스(44)의 AIS 수신 데이터로부터 선행하는 타 선박(Sd, S1, S2, S3, S5)을 특정한다.

(5) 처리 장치(43)는, 타 선박(Sd, S1, S2, S3, S5)의 AIS 수신 데이터로부터 각 예정 통과 영역(A1 내지 A7)의 통과 시간(Δt1 내지 Δt7)을 산출한다.

(6) 처리 장치(43)는 표준 항행 데이터베이스(45)에 액세스하여, 예정 통과 영역 A1 내지 A7의 표준 통과 시간(ΔT1 내지 ΔT7)을 추출한다.

(7) 처리 장치(43)는, 통과 시간(Δt1 내지 Δt7)과 표준 통과 시간(ΔT1 내지 ΔT7)으로부터 지연 계수(γ1 내지 γ7)를 산출한다.

(8) 처리 장치(43)는 보정 데이터베이스(46)에 액세스하여, 예정 통과 영역 A1 내지 A7의 영향 계수(α1 내지 α7)와, 진입 영역 A7에 있어서의 이격 거리 G2의 이격 보정 계수 β72를 추출한다.

(9) 처리 장치(43)는, 도착 예상 시간(ETA)을, ETA = ΔT1 × γ1 × α1 + ΔT2 × γ2 × α2 + ΔT3 × γ3 × α3 + ΔT4 × γ4 × α4 + ΔT5 × γ5 × α5 + ΔT6 × γ6 × α6 + ΔT7 × γ7 × α7 × β72의 계산식에 의해 산출한다.

(10) 처리 장치(43)는 도착 예상 시간(ETA)을 소정의 매체[디스플레이 장치, 단말 기기(47) 등]에 출력한다.

상술한 도착 예상 시간(ETA)의 산출시에, 과거의 AIS 수신 데이터를 분석함으로써, 예를 들어 진입 영역 A7의 이격 거리 G2인 영역에 진입한 선박(S)은, 다음 영역 A6에 있어서 이격 거리 G1인 영역에 진입하는 경향이 높은 경우에는, ETA = ΔT1 × γ1 × α1 + ΔT2 × γ2 × α2 + ΔT3 × γ3 × α3 + ΔT4 × γ4 × α4 + ΔT5 × γ5 × α5 + ΔT6 × γ6 × α6 × β61 + ΔT7 × γ7 × α7 × β72의 계산식에 의해 도착 예상 시간(ETA)을 산출하도록 해도 좋다.

다음에, 본 발명에 관한 선박 동정 예측 방법의 제3 실시 형태에 대해 설명한다. 여기서, 도8은 본 발명에 관한 선박 동정 예측 방법의 제3 실시 형태를 도시하는 도면이다. 또한, 도9는 제3 실시 형태의 변형예를 도시하는 도면으로, 도9의 (A)는 제1 변형예, 도9의 (B)는 제2 변형예를 도시하고 있다.

도8에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 선박 동정 예측 방법의 제3 실시 형태는, 선박 자동 식별 장치(AIS)를 탑재한 선박으로부터 송신되는 AIS 정보를 수신하여 상기 선박의 동정을 예측하는 선박 동정 예측 방법이며, 선박(S)이 소정의 목적지(D)까지 항행하는 해역을 복수의 영역 A(예를 들어, A1 내지 A169)로 구획하고, 영역 A마다 목적지(D)까지의 표준 항행 시간(T)(예를 들어, T1 내지 T169)을 설정하고, 각 영역 A에 발생한 지연 현상과 각 영역 A에 존재하는 선박의 목적지(D)까지의 항행 시간(t)과의 상관 관계를 AIS 정보에 의해 분석하여 영역 A마다 상관 계수(δ)를 설정하고, AIS 정보에 의해 선박(S)이 진입한 진입 영역(예를 들어, A56)을 검출하고, AIS 정보에 의해 지연 현상이 발생하고 있는 지연 영역(예를 들어, A37, A59, A86, A116, A140)을 검출하고, 지연 영역에 있어서의 표준 상태와 지연 상태로부터 지연율(ε)을 산출하고, 상관 계수(δ) 및 지연율(ε)을 이용하여 진입 영역의 표준 항행 시간(T)(예를 들어, T56)을 수정하여 목적지(D)까지의 도착 예상 시간(ETA)을 예측하는 것을 특징으로 한다.

이러한 제3 실시 형태는, 해역 전체를 메쉬 형상으로 구획하고, 각 영역(A1 내지 A169)에 발생한 지연 현상과 각 영역(A1 내지 A169)에 존재하는 선박의 목적지(D)까지의 항행 시간(t)과의 상관 관계를 AIS 정보에 의해 분석하여 영역(A1 내지 A169)마다 상관 계수(δ)를 설정한 점에 주된 특징이 있다. 또한, 도8에 도시하는 제3 실시 형태에 있어서, 해역을 일본 주변의 해역으로 하였지만, 본원 발명자들이 제안한 발명(특허 제3882025호)을 이용하면, 광역의 AIS 정보를 용이하게 취득할 수 있어, 보다 넓은 해역을 대상으로 할 수도 있다. 또한, 위성 등을 이용하여 광역의 AIS 정보를 입수하도록 해도 좋다.

지연 현상은, 예를 들어 각 영역(A1 내지 A169) 내에 존재하는 선박의 선속에 의해 파악할 수 있다. 또한, 각 영역(A1 내지 A169) 내에 존재하는 선박의 밀도를 고려하여 파악하도록 해도 좋다. 지연 현상에는, 기상 조건, 시정, 폭주도 등의 다양한 원인이 있고, 이들 지연 현상이 복잡하게 뒤얽혀 선박에 지연이 발생한다. 종래, 이들 지연 현상의 원인을 밝혀내어, 원인마다 선박의 지연 시간을 밝혀내고자 하는 것이 일반적이었지만, 지연 현상마다 관측 시스템을 설치해야 했거나, 광역의 관측이나 예측이 곤란하였거나, 각 지연 현상의 상호의 영향도를 예측하는 것은 매우 곤란하였다. 그래서, 구체적인 지연 현상을 밝혀내는 것이 아니라, AIS 정보에 의해 입수 용이한 선속, 선박 밀도 등의 정보를 이용하여, 지연이 발생하고 있는 사실만을 파악하고자 한 것이 본 발명이다.

예를 들어, 선속에 의해 지연 현상을 파악하기 위해서는, 복수의 선박의 AIS 정보를 입수하고, 평균 또는 통계적으로 분석하여 표준 선속을 설정해 두고, 표준 선속으로부터 현재의 선박의 선속이 어느 정도 지연되어 있는지를 파악하도록 하면 좋다. 또한, 각 영역(A1 내지 A169) 내에 존재하는 선박의 척수(선박 밀도)로부터 지연 현상을 파악하도록 해도 좋다. 지연 현상의 원인(태풍 등)의 영향에 의해 선박이 항행을 피하고 있는 경우가 있기 때문이다. 이 경우에는, AIS 정보를 이용하여 영역(A1 내지 A169)마다 표준 선박 밀도를 산출해 두고, 선박 밀도의 저감을 감시함으로써 지연 현상을 파악할 수 있다. 또한, 본 발명은 지연 현상의 원인을 밝혀내는 것이 아니라, 각 영역(A1 내지 A169)의 지연 현상이, 어떤 상태일 때에 선박(S)의 항행 시간에 어느 정도의 영향을 주는 것인지를 통계적 방법에 의해 구하는 것이므로, 상술한 지연 현상에는 표준 항행 상태보다도 선속이 빠르게 되어 있는 경우나 선박 밀도가 증가하고 있는 경우도 포함된다.

여기서, 도8의 영역 A56 내에 존재하는 선박(S)이, 목적지(D)에 이르는 항행 시간에 영역 A140 내에서 발생한 지연 현상이 미치는 영향에 대해 설명한다. 영역 A140에 태풍이 존재하여 북동으로 진행하고 있다고 가정하자. 선박(S)이, 영역 A86의 영역 주변까지 항행하는 동안에, 태풍도 영역 A86의 주변까지 북상하므로, 선박(S)은 영역 A86의 주변에서 태풍의 영향을 받게 된다. 그래서, 선박(S)은 이 태풍을 회피하는 등의 대처가 필요해져, 목적지(D)에의 도착 시간이 대폭 지연되게 된다. 즉, 영역 A56과는 언뜻 보기에 아무 관계가 없는 것처럼 보이는 영역 A140의 지연 현상이, 사실은 영역 A56 내에 존재하는 선박(S)의 도착 시간에 크게 영향을 미치는 경우가 있는 것이다. 본 발명은, 영역 A140의 태풍 등의 존재를 기상 데이터로부터 파악하는 것이 아니라, 상술한 바와 같이 영역 A140을 항행하고 있는 선박의 지연 현상으로부터 파악하는 것이다.

각 영역(A1 내지 A169)의 표준 항행 시간(T1 내지 T169)은, 제1 실시 형태의 표준 항행 시간과 마찬가지로 하여 AIS 정보로부터 산출할 수 있다. 각 영역(A1 내지 A169)에 존재하는 선박의 목적지(D)까지의 항행 시간(t)도 AIS 정보에 의해 산출할 수 있다. 그리고, 지연 현상도 상술한 바와 같이 AIS 정보로부터 파악할 수 있다. 예를 들어, 도8에 도시하는 바와 같이 영역 A56에 선박(S)이 진입하였다고 하자. 이때, 지연 현상이 발생하고 있는 지연 영역(즉, 선속이 표준 선속보다도 느려져 있는 영역)이 색칠된 영역 A37, A59, A86, A116, A140이었다고 하자. 그리고, 영역 A56에 진입한 선박(S)이 목적지(D)에 도착하였을 때의 지연 시간(td)을 항행 시간(t56)과 표준 항행 시간(T56)을 비교함으로써 산출한다. 이 작업을 모든 선박 및 모든 영역(A1 내지 A169)에 대해 행하고, 데이터를 축적하여 통계적으로 분석함으로써 각 영역(A1 내지 A169)에 대한 각 영역(A1 내지 A169)의 상관 계수(δ1 내지 δ169)를 설정한다. 또한, 지연 현상이 발생하지 않은 영역에 있어서의 상관 계수(δ)는 0으로 설정된다. 이 상관 계수(δ)는 선박의 종류나 규모에 따라서 설정해도 좋다.

이와 같이, 상관 계수(δ)를 설정하면, 선박(S)의 진입 영역과, 그 시점에 있어서 지연 현상이 발생하고 있는 지연 영역을 AIS 정보에 의해 검출함으로써, 상관 계수(δ)를 이용하여 용이하게 도착 예상 시간(ETA)을 산출할 수 있다. 또한, 도착 예상 시간(ETA)에는, 각 영역간의 상관 계수(δ)뿐만 아니라, 지연 영역에 있 어서 어느 정도의 지연이 발생하고 있는가라는 사실도 영향을 미친다. 그래서, 지연 영역에 있어서의 지연율(ε)을 표준 상태와 지연 상태로부터 산출할 필요가 있다. 예를 들어, 선속에 의해 지연율(ε)을 산출하는 경우에는, 지연 영역에 있어서의 선속[지연 속도(v)]과 표준 선속(V)으로부터, ε = [지연 속도(v)/표준 선속(V)] - 1의 계산식에 의해 지연율(ε)을 산출한다. 여기서, 표준 선속(V)은 각 영역(A1 내지 A169)을 과거에 통과한 선박의 AIS 정보에 의해 산출한 평균 선속 또는 통계적 처리를 실시한 선속이다. 또한, 지연 속도(v)는 각 영역(A1 내지 A169) 내에 존재하는 선박의 AIS 정보에 의해 산출한 현재의 평균 선속 또는 통계적 처리를 실시한 선속이다. 또한, 지연율(ε)은 상기 계산식에 한정되는 것은 아니며, 도착 예상 시간(ETA)의 산출에 적합한 계산식으로 변형해도 좋다. 예를 들어, ε= 지연 속도(v)/표준 선속(V)에 의해 설정해도 좋고, 로그를 취하도록 해도 좋고, 역수로 하도록 해도 좋다. 또한, 지연율(ε)은 선박 밀도에 의해 산출하도록 해도 좋고, 예를 들어 지연 영역에 있어서의 현재의 선박 밀도(현재 밀도)와 AIS 정보로부터 산출한 표준 선박 밀도(표준 밀도)로부터, ε = (현재 밀도/표준 밀도) + 1, ε = (표준 밀도/현재 밀도) - 1 등의 계산식에 의해 산출하도록 해도 좋다.

또한, 도8에 도시한 바와 같이, 해역 전체를 복수의 영역으로 구획하는 대신에, 경험적으로 지연 현상이 발생하는 영역을 판단할 수 있는 경우나 통계적으로 지연 현상이 발생하는 영역이 한정되는 경우에는, 도9의 (A)에 도시하는 제1 변형예와 같이, 부분적으로 영역 A1 내지 A4를 구획하도록 해도 좋다. 따라서, 여기서는, 선박(S)의 진입 영역을 검출하는 대상 선박 관측 영역 및 지연 현상을 검출하 는 지연 관측 영역이, 영역 A1 내지 A4로 설정된다. 이 경우, 구획한 영역의 개수에 의해, 도착 예상 시간(ETA)을 갱신하는 빈도가 설정되어 버린다. 그래서, 도9의 (B)에 도시하는 제2 변형예와 같이, 선박(S)의 진입 영역을 검출하는 대상 선박 관측 영역 P1 내지 P5와 지연 현상을 검출하는 지연 관측 영역 Q1 내지 Q3을 각각 설정하도록 해도 좋다. 이 경우, 대상 선박 관측 영역 P1 내지 P5의 개수를 지연 관측 영역 Q1 내지 Q3보다도 많게 설정하거나, 대상 선박 관측 영역 P1 내지 P5를 목적지(D)까지 연결되도록 설정함으로써, 도착 예상 시간(ETA)을 갱신하는 빈도를 임의로 설정할 수 있다.

다음에, 상술한 제3 실시 형태에 관한 선박 동정 예측 시스템에 대해 설명한다. 여기서, 도10은 도8에 도시한 제3 실시 형태에 관한 선박 동정 예측 시스템을 도시하는 구성도이다. 또한, 도4에 도시한 선박 동정 예측 시스템과 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 중복된 설명을 생략한다.

도10에 도시한 본 발명의 선박 동정 예측 시스템은, 선박 자동 식별 장치(AIS)를 탑재한 선박(S)으로부터 송신되는 AIS 정보를 수신하여 선박(S)의 동정을 예측하는 선박 동정 예측 시스템이며, AIS 정보를 수신함과 함께 전기 통신 회선(41)에 의해 배신 가능한 수신국 장치(42)와, 수신국 장치(42)와 전기 통신 회선(41)을 통해 접속된 처리 장치(43)를 구비하고, 처리 장치(43)는 AIS 정보를 기억하여 AIS 데이터베이스(44)를 구축하고, 선박(S)이 소정의 목적지(D)까지 항행하는 해역을 복수의 영역(A1 내지 A169)으로 구획하고, AIS 정보를 이용하여 영역(A1 내지 A169)마다 표준 항행 정보(45d)를 작성하여 표준 항행 데이터베이스(45)를 구 축하고, AIS 정보를 이용하여 표준 항행 정보(45d)를 소정의 조건으로 수정하는 보정 테이블(46d)을 작성하여 보정 데이터베이스(46)를 구축하고, AIS 정보에 의해 선박(S)의 진입 영역 A56 및 지연 현상이 발생하고 있는 지연 영역(A37, A59, A86, A116, A140)을 검출하고, 진입 영역 A56에 대응한 표준 항행 정보(45d) 및 보정 테이블(46d)을 이용하여 선박(S)의 목적지(D)까지의 도착 예상 시간(ETA)을 산출하고 있다. 여기서, 보정 테이블(46d)은 영역 A1 내지 A169의 임의의 영역에 발생한 지연 현상과 각 영역(A1 내지 A169)에 존재하는 선박(S)의 목적지(D)까지의 항행 시간과의 상관 관계를 AIS 정보에 의해 분석하여 영역(A1 내지 A169)마다 설정한 상관 계수(δ)를 포함하고 있다.

도10에 도시하는 표준 항행 데이터베이스(45)의 표준 항행 정보(45d)는, 선종이 컨테이너선이고, 총 톤수가 9만 내지 10만톤인 경우의 테이블을 도시하고 있다. 표준 항행 정보(45d)의 테이블에는, 영역(A1 내지 A169)마다 표준 항행 시간(T1 내지 T169) 및 표준 선속(V1 내지 V169)이 설정되어 있다. 이러한 표준 항행 시간(T1 내지 T169) 및 표준 선속(V1 내지 V169)은 AIS 데이터베이스(44)의 AIS 수신 데이터에 의해 산출된다. 또한, 표준 항행 시간(T1 내지 T169)은, 예를 들어 선박(S)의 직전에 각 영역(A1 내지 A169)을 통과한 타 선박의 항행 시간이나, 과거에 각 영역(A1 내지 A169)을 통과한 복수의 타 선박의 AIS 정보를 분석하여 산출한 항행 시간에 의해 설정된다.

도10에 도시하는 보정 데이터베이스(46)의 보정 테이블(46d)은, 선종이 컨테이너선이고, 총 톤수가 9만 내지 10만톤인 경우의 보정 테이블(46d)을 도시하고 있 다. 보정 테이블(46d)에는 대상 선박 관측 영역(A1 내지 A169) 및 지연 관측 영역(A1 내지 A169)마다 상관 계수(δ11 내지 δ169169)가 설정되어 있다.

도10에 도시한 본 발명의 선박 동정 예측 시스템을 이용하여, 예를 들어 도8에 도시한 상태의 선박(S)의 도착 예상 시간(ETA)을 산출하는 경우에 대해 설명한다.

(1) 선박(S)을 포함하는 각 영역(A1 내지 A169)에 존재하는 선박의 AIS 정보가, 수신국 장치(42) 및 전기 통신 회선(41)을 통해 처리 장치(43)로 송신된다.

(2) 처리 장치(43)는 각 선박의 AIS 수신 데이터를 AIS 데이터베이스(44)에 기억시킴과 함께, 선박(S)이 영역 A56에 진입한 것을 검출한다.

(3) 처리 장치(43)는 지연 현상이 발생하고 있는 지연 영역(A37, A59, A86, A116, A140)을 검출한다.

(4) 처리 장치(43)는 표준 항행 데이터베이스(45)에 액세스하여, 진입 영역 A56으로부터 목적지(D)까지의 표준 항행 시간(T56) 및 표준 선속(V37, V59, V86, V116, V140)을 추출한다.

(5) 처리 장치(43)는 보정 데이터베이스(46)에 액세스하여, 진입 영역 A56에 대한 지연 영역(A37, A59, A86, A116, A140)의 상관 계수(δ3756, δ5956, δ8656, δ11656, δ14056)를 추출한다.

(6) 처리 장치(43)는 AIS 데이터베이스(44)에 액세스하여, 지연 영역 A37, A59, A86, A116, A140에 있어서의 지연 선속(v37, v59, v86, v116, v140)을 추출하고, 표준 선속(V37, V59, V86, V116, V140)으로부터 지연율(ε37, ε59, ε86, ε 116, ε140)을 산출한다.

(7) 처리 장치(43)는 도착 예상 시간(ETA)을, ETA = T56 × δ3756 × ε37 × δ5956 × ε59 × δ8656 × ε86 × δ11656 × ε116 × δ14056 × ε140의 계산식에 의해 산출한다.

(8) 처리 장치(43)는 도착 예상 시간(ETA)을 소정의 매체[디스플레이 장치, 단말 기기(47) 등]에 출력한다.

상술한 도착 예상 시간(ETA)의 산출시에, 계산식은 상술한 것에 한정되지 않고, 예를 들어 ETA = T56 × (1 + δ3756 × ε37 + δ5956 × ε59 + δ8656 × ε86 + δ11656 × ε116 + δ14056 × ε140)이라도 좋고, ETA = T56 × (1 + δ3756 × ε37) × (1 + δ5956 × ε59) × (1 + δ8656 × ε86) × (1 + δ11656 × ε116) × (1 + δ14056 × ε140)이라도 좋다.

본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되지 않고, 각 실시 형태에 있어서 영역의 구획 방법은 임의이며, 라인 분할 방식(제1 실시 형태), 셀 분할 방식(제2 실시 형태) 또는 메쉬 분할 방식(제3 실시 형태) 중 어느 하나를 선택하여 적용해도 좋고, 도착 예상 시간(ETA)이 항행 계획의 예정 시간보다도 짧은 경우에는 항행 도중에 시간 조정이 들어갈 것을 상정하여「예정대로」의 표시를 출력하도록 해도 좋은 등, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능한 것은 물론이다.

도1은 본 발명에 관한 선박 동정 예측 방법의 제1 실시 형태를 도시하는 도면으로, 도1의 (A)는 기본예, 도1의 (B)는 제1 변형예.

도2는 도1의 (A)에 도시한 제1 실시 형태의 변형예를 도시하는 도면으로, 도2의 (A)는 제2 변형예, 도2의 (B)는 제3 변형예.

도3은 이격 보정 계수의 설정 방법을 도시하는 도면으로, 도3의 (A)는 분할 라인L4의 경우, 도3의 (B)는 분할 라인 L3의 경우를 도시하는 도면.

도4는 도1의 (B)에 도시한 제1 실시 형태의 제1 변형예에 관한 선박 동정 예측 시스템을 도시하는 구성도.

도5는 본 발명에 관한 선박 동정 예측 방법의 제2 실시 형태를 도시하는 도면으로, 도5의 (A)는 기본예, 도5의 (B)는 제1 변형예.

도6은 제2 실시 형태의 변형예를 도시하는 도면으로, 도6의 (A)는 제2 변형예, 도6의 (B)는 제3 변형예.

도7은 도6의 (A)에 도시한 제2 실시 형태의 제2 변형예에 관한 선박 동정 예측 시스템을 도시하는 구성도.

도8은 본 발명에 관한 선박 동정 예측 방법의 제3 실시 형태를 도시하는 도면.

도9는 제3 실시 형태의 변형예를 도시하는 도면으로, 도9의 (A)는 제1 변형예, 도9의 (B)는 제2 변형예.

도10은 도8에 도시한 제3 실시 형태에 관한 선박 동정 예측 시스템을 도시하 는 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 항만

21 : 연안부

41 : 전기 통신 회선

42 : 수신국 장치

43 : 처리 장치

44 : AIS 데이터베이스

45 : 표준 항행 데이터베이스

45d : 표준 항행 정보

46 : 보정 데이터베이스

46d : 보정 테이블

47 : 단말 기기

S : 선박

A : 영역

P : 대상 선박 관측 영역

Q : 지연 관측 영역

L : 분할 라인

T : 표준 항행 시간

ΔT : 표준 통과 시간

t : 항행 시간

Δt : 통과 시간

Rs : 표준 항적

R : 항적

G, g : 이격 거리

V : 표준 선속

v : 선속

α : 영향 계수

β : 이격 보정 계수

γ : 지연 계수

δ : 상관 계수

ε : 지연율