JP6400437B2 - Floating body positioning system and floating body positioning method - Google Patents
Floating body positioning system and floating body positioning method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6400437B2 JP6400437B2 JP2014227369A JP2014227369A JP6400437B2 JP 6400437 B2 JP6400437 B2 JP 6400437B2 JP 2014227369 A JP2014227369 A JP 2014227369A JP 2014227369 A JP2014227369 A JP 2014227369A JP 6400437 B2 JP6400437 B2 JP 6400437B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amount
- floating body
- change
- neural network
- positioning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Description
本発明は、浮体の位置決めを行う技術に関する。 The present invention relates to a technique for positioning a floating body.
ウインチ方式によるケーソン据付工事においては、水上に浮かべたケーソン上に複数のウインチを設置し、ウインチから繰出されたワイヤロープを水底に設置したシンカーブロックに繋ぎ、ウインチの操作によりケーソンの位置決めを行う。しかし、ケーソン上に作業員が搭乗してウインチを操作する場合、波浪によりケーソンが動揺するため、作業員の安全を確保することが難しい。この問題を解決するために、ケーソンの位置決めを遠隔操作で行うことが提案されている(例えば、特許文献1)。遠隔操作の一例を示すと、衛星測位装置やビデオカメラなどを用いてケーソンの位置や姿勢を作業員が監視するとともに、作業船からケーソン上のウインチに動作量を示す制御信号を送信して目標の位置にケーソンを移動させる。 In the caisson installation work by the winch method, a plurality of winches are installed on the caisson floated on the water, the wire rope fed from the winch is connected to the sinker block installed on the bottom of the water, and the caisson is positioned by operating the winch. However, when the operator gets on the caisson and operates the winch, the caisson is shaken by the waves, so it is difficult to ensure the safety of the operator. In order to solve this problem, it has been proposed to perform caisson positioning by remote control (for example, Patent Document 1). An example of remote operation is that the worker monitors the position and attitude of the caisson using a satellite positioning device, video camera, etc., and sends a control signal indicating the amount of movement from the work ship to the winch on the caisson. Move the caisson to the position.
ところが、遠隔操作の場合、ケーソン上で作業員がウインチを操作する場合と比べて、ケーソンの位置決めに要する時間が長くなる傾向がある。その原因として考えられるのは、主に次の2点である。
(1)ケーソン上で作業員がウインチを操作する場合と比べて、ウインチの動作量とケーソンの位置や姿勢の実際の変化量との関係が把握しにくい。
(2)ウインチの動作量とケーソンの位置や姿勢の実際の変化量との関係は、気象条件、海象条件、ケーソンのサイズなどによって変化する。
これらの原因により、ケーソンの位置又は姿勢について所望する変化量を生じさせるようなウインチの動作量を特定することは、作業員にとって困難な作業であった。また、この問題は、ケーソンだけでなく、船舶、ブイなど、あらゆる浮体の位置決めに共通した問題である。
そこで、本発明は、浮体の位置決めを容易に行うことのできる技術を提供する。
However, in the case of remote operation, the time required for positioning the caisson tends to be longer than when the operator operates the winch on the caisson. The following two points can be considered as the cause.
(1) Compared with the case where the operator operates the winch on the caisson, it is difficult to grasp the relationship between the movement amount of the winch and the actual change amount of the position and posture of the caisson.
(2) The relationship between the amount of movement of the winch and the actual amount of change in the position and orientation of the caisson varies depending on weather conditions, sea conditions, the size of the caisson, and the like.
For these reasons, it has been difficult for an operator to specify the amount of movement of the winch that causes a desired change in the position or posture of the caisson. In addition, this problem is common to positioning of all floating bodies such as ships and buoys as well as caisson.
Therefore, the present invention provides a technique that can easily position a floating body.
本発明は、浮体の位置又は姿勢を変化させるための動作を行う動作手段と、前記浮体の位置又は姿勢の変化量を検出する検出手段と、ニューラルネットワークにおける入力層に対し、前記動作手段による動作量を入力し、当該ニューラルネットワークにおける出力層に対し、前記検出手段により検出された変化量を入力し、当該入力層への前記動作量の入力と当該出力層への前記変化量の入力とを繰り返す過程で、当該ニューラルネットワークにおける結合荷重又は閾値のうち少なくともいずれか一方を算出する算出手段と、前記浮体の位置又は姿勢について所望する変化量を生じさせるような前記動作手段による動作量を、前記ニューラルネットワークを用いて特定する動作量特定手段と、特定された前記動作量で動作するよう前記動作手段に指示する指示手段とを備える浮体位置決めシステムを提供する。 The present invention provides an operation means for performing an operation for changing the position or orientation of a floating body, a detection means for detecting a change amount of the position or orientation of the floating body, and an operation by the operation means for an input layer in a neural network. Input the amount of change detected by the detection means to the output layer in the neural network, the input of the operation amount to the input layer and the input of the change amount to the output layer In the process of iterating, the calculating means for calculating at least one of the coupling load or the threshold value in the neural network, and the amount of movement by the operating means that causes a desired amount of change with respect to the position or posture of the floating body, An operation amount specifying means for specifying using a neural network, and the operation means for operating with the specified operation amount. Providing floating positioning system comprising an instruction unit that instructs the.
また、本発明は、浮体の位置又は姿勢を変化させるための動作を行う動作手段と、前記浮体の位置又は姿勢の変化量を検出する検出手段と、ニューラルネットワークにおける入力層に対し、前記検出手段により検出された変化量を入力し、当該ニューラルネットワークにおける出力層に対し、前記動作手段による動作量を入力し、当該入力層への前記変化量の入力と当該出力層への前記動作量の入力とを繰り返す過程で、当該ニューラルネットワークにおける結合荷重又は閾値のうち少なくともいずれか一方を算出する算出手段と、前記浮体の位置又は姿勢について所望する変化量を生じさせるような前記動作手段による動作量を、前記ニューラルネットワークを用いて特定する動作量特定手段と、特定された前記動作量で動作するよう前記動作手段に指示する指示手段とを備える浮体位置決めシステムを提供する。 The present invention also provides an operation means for performing an operation for changing the position or orientation of a floating body, a detection means for detecting a change amount of the position or orientation of the floating body, and the detection means for an input layer in a neural network. Is input to the output layer in the neural network, the input of the amount of change to the input layer, and the input of the amount of operation to the output layer. In the process of repeating the above, the calculation means for calculating at least one of the coupling load or the threshold value in the neural network, and the movement amount by the movement means that causes a desired change amount with respect to the position or posture of the floating body. , The operation amount specifying means for specifying using the neural network, and the operation so as to operate with the specified operation amount Providing floating positioning system comprising an instruction unit that instructs the work unit.
上記の構成において、前記動作量特定手段は、前記入力層に対して任意の前記動作量を入力することによって前記出力層から出力された前記変化量を取得し、取得した前記変化量と、前記浮体の位置又は姿勢について所望する変化量と、前記入力層に対して入力した前記任意の動作量とを用いて、前記浮体の位置又は姿勢について所望する変化量を生じさせるような前記動作手段による動作量を特定してもよい。 In the above configuration, the operation amount specifying unit acquires the change amount output from the output layer by inputting the arbitrary operation amount to the input layer, and the acquired change amount, By the operation means that generates a desired change amount with respect to the position or posture of the floating body by using a desired change amount with respect to the position or posture of the floating body and the arbitrary movement amount input to the input layer. The operation amount may be specified.
上記の構成において、前記算出手段は、一の浮体の位置決め開始から位置決め終了まで繰り返し前記結合荷重又は閾値のうち少なくともいずれか一方を算出し、前記指示手段は、前記一の浮体の位置決め開始から位置決め終了までに算出された前記結合荷重又は前記閾値のうち少なくともいずれか一方を含むニューラルネットワークを、当該一の浮体の位置決め過程においてのみ用いてもよい。 In the above configuration, the calculation unit repeatedly calculates at least one of the combined load or the threshold value from the start of positioning of one floating body to the end of positioning, and the instruction unit performs positioning from the start of positioning of the one floating body. A neural network including at least one of the combined load and the threshold value calculated until the end may be used only in the positioning process of the one floating body.
上記の構成において、N回目の浮体位置決めとN+1回目の浮体位置決めのそれぞれの位置決め場所が所定の範囲内で且つその位置決め日時が所定の範囲内である場合には、前記算出手段は、N回目の浮体位置決め過程の最後に算出した前記結合荷重又は前記閾値を、N+1回目の浮体位置決め開始時における前記結合荷重又は前記閾値の初期値として用いてもよい。 In the above configuration, when the positioning positions of the N-th floating body positioning and the (N + 1) -th floating body positioning are within a predetermined range and the positioning date / time is within a predetermined range, the calculating means The combined load or the threshold value calculated at the end of the floating body positioning process may be used as the initial value of the combined load or the threshold value at the time of the N + 1th floating body positioning start.
また、本発明は、ニューラルネットワークにおける入力層に対し、浮体の位置又は姿勢を変化させるための動作を行う動作手段による動作量を入力し、当該ニューラルネットワークにおける出力層に対し、前記浮体の位置又は姿勢の変化量を検出する検出手段により検出された変化量を入力し、当該入力層への前記動作量の入力と当該出力層への前記変化量の入力とを繰り返す過程で、当該ニューラルネットワークにおける結合荷重又は閾値のうち少なくともいずれか一方を算出する算出ステップと、前記浮体の位置又は姿勢について所望する変化量を生じさせるような前記動作手段による動作量を、前記ニューラルネットワークを用いて特定する動作量特定ステップと、特定された前記動作量で動作するよう前記動作手段に指示する指示ステップとを備える浮体位置決め方法を提供する。 Further, the present invention inputs an operation amount by an operation means for performing an operation for changing the position or posture of the floating body to the input layer in the neural network, and the position or position of the floating body to the output layer in the neural network. In the process of inputting the amount of change detected by the detecting means for detecting the amount of change in posture, and repeating the input of the operation amount to the input layer and the input of the change amount to the output layer, A calculation step for calculating at least one of a combined load and a threshold value, and an operation for specifying an operation amount by the operation means that causes a desired change amount for the position or posture of the floating body using the neural network An amount specifying step and an instruction step for instructing the operation means to operate at the specified operation amount. It provides a floating body positioning method and a-up.
また、本発明は、ニューラルネットワークにおける入力層に対し、浮体の位置又は姿勢の変化量を検出する検出手段により検出された変化量を入力し、当該ニューラルネットワークにおける出力層に対し、前記浮体の位置又は姿勢を変化させるための動作を行う動作手段による動作量を入力し、当該入力層への前記変化量の入力と当該出力層への前記動作量の入力とを繰り返す過程で、当該ニューラルネットワークにおける結合荷重又は閾値のうち少なくともいずれか一方を算出する算出ステップと、前記浮体の位置又は姿勢について所望する変化量を生じさせるような前記動作手段による動作量を、前記ニューラルネットワークを用いて特定する動作量特定ステップと、特定された前記動作量で動作するよう前記動作手段に指示する指示ステップとを備える浮体位置決め方法を提供する。 Further, the present invention inputs the amount of change detected by the detecting means for detecting the amount of change of the position or orientation of the floating body to the input layer in the neural network, and the position of the floating body to the output layer in the neural network. Alternatively, in the process of inputting an operation amount by an operation means for performing an operation for changing the posture, and repeating the input of the change amount to the input layer and the input of the operation amount to the output layer, A calculation step for calculating at least one of a combined load and a threshold value, and an operation for specifying an operation amount by the operation means that causes a desired change amount for the position or posture of the floating body using the neural network An amount specifying step and an instruction step for instructing the operation means to operate at the specified operation amount. It provides a floating body positioning method and a-up.
本発明によれば、浮体の位置決めを容易に行うことができる。 According to the present invention, the floating body can be easily positioned.
<第1実施形態>
本発明を実施するための形態の一例について説明する。本実施形態では、ケーソンの位置決めの作業を想定する。ケーソンは、本発明に係る浮体の一例である。
図1は、ケーソン1の平面図である。図2は、コンピュータ5とその周辺機器を示す図である。コンピュータ5は、作業船や陸上の司令室など、ケーソン1以外の場所に設置される。ケーソン1の上部には、ウインチ2A、2B、2C、2D、測位信号受信装置3、中継装置4が設置される。ウインチ2A、2B、2C、2Dをウインチ2と総称する。ケーソン1の周囲の水底には、シンカーブロック23が設置される。ウインチ2から繰出されたワイヤロープ21は、ケーソン1の上部に設置された滑車22に掛け回されてシンカーブロック23に繋がれる。測位信号受信装置3は、GNSS(Global Navigation Satellite System)の航法衛星から測位信号を受信する。ウインチ2及び測位信号受信装置3は、有線又は無線の通信手段で中継装置4と接続される。
<First Embodiment>
An example for carrying out the present invention will be described. In this embodiment, a caisson positioning operation is assumed. A caisson is an example of a floating body according to the present invention.
FIG. 1 is a plan view of the
コンピュータ5は、制御部51、記憶部52及び外部IF(Interface)部53を備える。制御部51は、CPU(Central Processing Unit)などの演算装置と、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)などの記憶装置とを備える。ROMには、ハードウェアやOS(Operating System)の起動の手順を記述したファームウェアが記憶される。RAMは、CPUが演算を実行する際のデータの記憶に用いられる。記憶部52は、例えばハードディスク記憶装置を備え、OSやアプリケーションプログラムなどが記憶される。
The
外部IF部53には、入力装置54、表示装置55、印刷装置56及び無線通信装置57が接続される。入力装置54は、例えばキーボードやマウスである。表示装置55は、例えば液晶表示パネルである。印刷装置56は、例えばプリンタである。無線通信装置57は、中継装置4との間で無線通信を行う。コンピュータ5は、無線通信装置57及び中継装置4経由でウインチ2に制御信号を送信する。ウインチ2は、この制御信号に従って、ワイヤロープ21の巻上げや繰出しの動作を行い、この動作によってケーソン1の位置又は姿勢が変化する。つまり、ウインチ2は、浮体の位置又は姿勢を変化させるための動作を行う動作手段の一例である。
An
測位信号受信装置3が航法衛星から受信した測位信号は、中継装置4及び無線通信装置57経由でコンピュータ5に送信される。コンピュータ5は、この測位信号に基づいて、ケーソン1の位置又は姿勢(方位と傾斜)を算出し、算出した値から、ケーソン1の位置又は姿勢の変化量を検出する。つまり、コンピュータ5及び測位信号受信装置3は、浮体の位置又は姿勢の変化量を検出する検出手段の一例である。
The positioning signal received from the navigation satellite by the positioning
ケーソン1の位置決めを遠隔操作で行う場合、ケーソン1上で作業員がウインチ2を操作する場合と比べて、ウインチ2の動作量とケーソン1の位置又は姿勢の変化量との関係が把握しにくい。また、ウインチ2の動作量とケーソン1の位置又は姿勢の変化量との関係は、気象条件、海象条件、ケーソンのサイズなどによって変化する。そのため、ケーソンの位置又は姿勢について所望する変化量を生じさせるようなウインチの動作量を特定することは、作業員にとって困難な作業であった。
When positioning the
そこで、本実施形態では、ケーソン1の位置又は姿勢の変化量をGNSSなどを用いて検出し、ニューラルネットワークにおける入力層に対し、ウインチ2による動作量を入力し、ニューラルネットワークにおける出力層に対し、検出された変化量を入力し、入力層への動作量の入力と出力層への変化量の入力とを繰り返す過程で、ニューラルネットワークにおける結合荷重又は閾値のうち少なくともいずれか一方を算出する。そして、ケーソン1の位置又は姿勢について所望する変化量を生じさせるようなウインチ2による動作量を、ニューラルネットワークを用いて特定し、特定された動作量で動作するようウインチ2に指示する。動作量の特定においては、入力層に対して任意の動作量を入力することによって出力層から出力された変化量を取得し、取得した変化量と、ケーソン1の位置又は姿勢について所望する変化量と、入力層に対して入力した任意の動作量とを用いて、ケーソン1の位置又は姿勢について所望する変化量を生じさせるようなウインチ2による動作量を特定する。具体的には、以下のとおりである。
Therefore, in this embodiment, the amount of change in the position or orientation of the
図3は、ニューラルネットワークの階層構造モデルを示す図である。本実施形態におけるニューラルネットワークは、入力層、中間層、出力層からなる3層の階層構造モデルとし、応答関数としてシグモイド関数を用いる。入力層には、ウインチ2の動作量が入力され、出力層からは、ケーソン1の位置及び姿勢の推定変化量が出力される。なお、以下の説明では、図の簡素化のために、ケーソン1の位置及び姿勢については水平面内の値(x座標、y座標、方位θ)のみを示すが、実際の位置決めにおいては鉛直方向の座標値と傾斜角も含まれる。
FIG. 3 is a diagram illustrating a hierarchical structure model of a neural network. The neural network in the present embodiment is a three-layer hierarchical model including an input layer, an intermediate layer, and an output layer, and uses a sigmoid function as a response function. The movement amount of the
図4は、コンピュータ5が実行する処理を示す流れ図である。コンピュータ5の制御部51は、記憶部52に記憶されたアプリケーションプログラムで記述された手順に従ってこの処理を実行する。なお、図中では、ニューラルネットワークをANN(Artificial Neural Network)と略記した。
FIG. 4 is a flowchart showing processing executed by the
ステップS01において、制御部51は、据付目標位置と現在位置からケーソン1の移動量Dnを算出する。据付目標位置は、予め定められている。現在位置は、測位信号受信装置で受信した測位信号を用いて算出される。移動量Dnは、据付目標位置の座標値と現在位置の座標値との差で表される。 In step S01, the control unit 51 calculates the movement amount D n caisson 1 from mounting target position and the current position. The installation target position is determined in advance. The current position is calculated using the positioning signal received by the positioning signal receiver. The movement amount D n is represented by the difference between the coordinate value of the installation target position and the coordinate value of the current position.
ステップS02において、制御部51は、移動量Dnが設定値以上であるか否かを判定する。この設定値は、ケーソン1の位置決めが完了したか否かを判定するための閾値である。移動量Dnが設定値以上である場合(ステップS02:YES)には、ケーソン1の移動が必要であるから、制御部51の処理はステップS03に進む。一方、移動量Dnが設定値未満である場合(ステップS02:NO)には、ケーソン1の位置決めが完了したことになるから、制御部51は処理を終了する。
In step S02, the control unit 51 determines whether or not the movement amount Dn is greater than or equal to a set value. This set value is a threshold value for determining whether or not the positioning of the
ステップS03において、制御部51は、ウインチ2の動作量Anをニューラルネットワークに入力する。具体的には、ウインチ2A、2B、2C、2Dについて任意に定めた仮の動作量Anを値I1、I2、I3、I4として入力層に入力する。
In step S03, the control unit 51 inputs the operation amount A n of the
ステップS05において、制御部51は、据付目標位置までのウインチ2の動作量
An+1を求める。ウインチ2A、2B、2C、2Dについて、据付目標位置までの動作量An+1は、次式で求められる。
An+1=Dn×An/Mn
In step S05, the control unit 51 obtains the movement amount An + 1 of the
A n + 1 = D n × A n / M n
ステップS06において、制御部51は、据付目標位置までのウインチ2の動作量
An+1をニューラルネットワークに入力する。具体的には、ウインチ2A、2B、2C、2DについてステップS05で求めた動作量An+1を値I1、I2、I3、I4として入力層に入力する。
In step S06, the control unit 51 inputs the movement amount An + 1 of the
ステップS07において、制御部51は、ケーソン1の位置の変化量Mn+1を推定する。具体的には、推定変化量Mn+1としてケーソン1の位置(x座標、y座標)と姿勢(方位θ)の変化量を値O1、O2、O3として出力層から出力する。
In step S07, the control unit 51 estimates the change amount M n + 1 of the position of the
ステップS08において、制御部51は、ウインチ2を動作量An+1だけ動作させる。具体的には、制御部51は、ウインチ2A、2B、2C、2Dに対して、動作量An+1を示す制御信号を送信する。
In step S08, the control unit 51 operates the
ステップS09において、制御部51は、測位結果から求めた教師信号Tnをニューラルネットワークに入力する。具体的には、制御部51は、測位信号受信装置から受信した測位信号に基づいてケーソン1の位置又は姿勢の変化量を求め、この変化量を教師信号
Tnとして入力する。
In step S09, the control unit 51 inputs a teacher signal T n determined from the positioning result to the neural network. Specifically, the control unit 51 obtains a change amount of the position or posture of the
<第2実施形態>
本実施形態では、ケーソン1の位置又は姿勢の変化量をGNSSなどを用いて検出し、ニューラルネットワークにおける入力層に対し、検出された変化量を入力し、ニューラルネットワークにおける出力層に対し、ウインチ2による動作量を入力し、入力層への変化量の入力と出力層への動作量の入力とを繰り返す過程で、ニューラルネットワークにおける結合荷重又は閾値のうち少なくともいずれか一方を算出する。具体的には、以下のとおりである。
Second Embodiment
In the present embodiment, the change amount of the position or orientation of the
図5は、ニューラルネットワークの階層構造モデルを示す図である。本実施形態におけるニューラルネットワークは、入力層、中間層、出力層からなる3層の階層構造モデルとし、応答関数としてシグモイド関数を用いる。入力層には、ケーソン1の位置及び姿勢の目標変化量が入力され、出力層からは、ウインチ2の推定動作量が出力される。なお、以下の説明では、図示の簡素化のために、ケーソン1の位置及び姿勢については水平面内の値(x座標、y座標、方位θ)のみを示すが、実際の位置決めにおいては鉛直方向の座標値と傾斜角も含まれる。
FIG. 5 is a diagram showing a hierarchical structure model of a neural network. The neural network in the present embodiment is a three-layer hierarchical model including an input layer, an intermediate layer, and an output layer, and uses a sigmoid function as a response function. A target change amount of the position and orientation of the
図6は、コンピュータ5が実行する処理を示す流れ図である。
ステップS21、S22の処理は、第1実施形態のステップS01、02と同じである。
ステップS23において、制御部51は、ケーソン1の位置又は姿勢の変化量Mnをニューラルネットワークに入力する。具体的には、変化量Mnとして、ケーソン1の位置(x座標、y座標)と姿勢(方位θ)の変化量を値I1、I2、I3として入力層に入力する。
FIG. 6 is a flowchart showing processing executed by the
Steps S21 and S22 are the same as steps S01 and 02 in the first embodiment.
In step S23, the control unit 51 inputs the change amount M n of the position or orientation of the
ステップS24において、制御部51は、ウインチ2の動作量Anを推定する。具体的には、ウインチ2A、2B、2C、2Dについて動作量Anを値O1、O2、O3、O4として出力層から出力する。
In step S24, the control unit 51 estimates the operation amount A n
ステップS25において、制御部51は、ウインチ2を動作量Anだけ動作させる。具体的には、制御部51は、ウインチ2A、2B、2C、2Dに対して、動作量Anを示す制御信号を送信する。
In step S25, the control unit 51 operates the
ステップS26において、制御部51は、測位結果から求めた変化量Mn+1をニューラルネットワークに入力する。具体的には、制御部51は、測位信号受信装置から受信した測位信号に基づいてケーソン1の位置又は姿勢の変化量Mn+1を求め、この変化量Mn+1を値I1、I2、I3として入力層に入力する。
In step S26, the control unit 51 inputs the amount of change M n + 1 obtained from the positioning result to the neural network. Specifically, the control unit 51 obtains the change amount M n + 1 of the position or orientation of the
ステップS27において、制御部51は、ウインチ2の動作量An+1を推定する。具体的には、ウインチ2A、2B、2C、2Dについて動作量An+1を値O1、O2、O3、O4として出力層から出力する。
In step S27, the control unit 51 estimates the movement amount An + 1 of the
ステップS28において、制御部51は、動作量An+1に対し動作量Anを教師信号Tnとしてバックプロパゲーションにより各パラメータを修正する。 In step S28, the control unit 51, the back propagation operation amount A n as a teacher signal T n to operation amount A n + 1 modifies the parameters.
<変形例>
上記の実施形態を次のように変形してもよい。また、複数の変形例を組み合わせもよい。
<1>
ウインチの動作量とケーソンの実際の移動量との関係は、気象条件、海象条件、ケーソンのサイズなどによって変化する。従って、一のケーソンの位置決め開始から位置決め終了まで繰り返し結合荷重又は閾値のうち少なくともいずれか一方を算出し、一のケーソンの位置決め開始から位置決め終了までに算出された結合荷重又は閾値のうち少なくともいずれか一方を含むニューラルネットワークを、一のケーソンの位置決め過程においてのみ用いるようにしてもよい。
<Modification>
The above embodiment may be modified as follows. A plurality of modified examples may be combined.
<1>
The relationship between the movement amount of the winch and the actual movement amount of the caisson varies depending on weather conditions, sea conditions, caisson size, and the like. Accordingly, at least one of the combined load or the threshold is repeatedly calculated from the start of positioning of one caisson to the end of positioning, and at least one of the combined load or threshold calculated from the start of positioning of one caisson to the end of positioning. A neural network including one may be used only in the positioning process of one caisson.
<2>
前回と今回の測位の場所及び時間に関する条件が所定の範囲内に含まれる場合には、前回の測位に基づいて算出した結合荷重又は閾値を、今回の測位時における結合荷重又は閾値の初期値として用いてもよい。つまり、N回目の浮体位置決めとN+1回目の浮体位置決めのそれぞれの位置決め場所が所定の範囲内で且つその位置決め日時が所定の範囲内である場合には、N回目の浮体位置決め過程の最後に算出した結合荷重又は閾値を、N+1回目の浮体位置決め開始時における結合荷重又は閾値の初期値として用いてもよい。
<2>
If conditions related to the location and time of the previous and current positioning are within the specified range, the combined load or threshold calculated based on the previous positioning is used as the initial value of the combined load or threshold at the current positioning. It may be used. That is, when the positioning positions of the N-th floating body positioning and the (N + 1) -th floating body positioning are within a predetermined range and the positioning date / time is within a predetermined range, the calculation is performed at the end of the N-th floating body positioning process. The combined load or threshold value may be used as the initial value of the combined load or threshold value at the start of the N + 1th floating body positioning.
<3>
ニューラルネットワークの階層構造モデルの階層の数は、何層でもよい。すなわち、複数の中間層が設けられた階層構造モデルを用いてもよい。
<3>
The number of layers of the hierarchical structure model of the neural network may be any number. That is, a hierarchical structure model provided with a plurality of intermediate layers may be used.
<4>
船舶、ブイ(浮標)、リグ、メガフロート、洋上風力発電装置など、いかなる浮体に本発明を適用してもよい。
<4>
The present invention may be applied to any floating body such as a ship, a buoy (buoy), a rig, a mega float, and an offshore wind power generator.
<5>
上記の実施形態では、作業船や陸上の司令室など、ケーソン1以外の場所にコンピュータ5を設置した例を示したが、ケーソン1上にコンピュータ5を設置してもよい。
<5>
In the above-described embodiment, an example in which the
1 ケーソン、2、2A、2B、2C、2D ウインチ、21 ワイヤロープ、22 滑車、23 シンカーブロック、3 測位信号受信装置、4 中継装置、5 コンピュータ、51 制御部、52 記憶部、53 外部IF部、54 入力装置、55 表示装置、56 印刷装置、57 無線通信装置
1 Caisson, 2, 2A, 2B, 2C, 2D winch, 21 wire rope, 22 pulley, 23 sinker block, 3 positioning signal receiving device, 4 relay device, 5 computer, 51 control unit, 52 storage unit, 53 external IF
Claims (7)
前記動作の前後における前記浮体の位置又は姿勢の変化量を検出する検出手段と、
前記動作手段における動作量を入力層に入力すると前記位置又は姿勢の変化量を出力層から出力するニューラルネットワークに対し、前記動作手段に任意の動作量を与えたときに前記検出手段により検出された変化量を教師信号として入力し、バックプロパゲーションにより当該ニューラルネットワークにおける結合荷重又は閾値のうち少なくともいずれか一方を算出する算出手段と、
前記浮体の位置又は姿勢について所望する変化量を生じさせるような前記動作手段による動作量を、前記算出手段により算出された前記結合荷重又は前記閾値のうち少なくともいずれか一方を含む前記ニューラルネットワークを用いて特定する動作量特定手段と、
特定された前記動作量で動作するよう前記動作手段に指示する指示手段と
を備える浮体位置決めシステム。 An operation means for performing an operation for changing the position or posture of the floating body;
Detecting means for detecting a change amount of the position or posture of the floating body before and after the operation ;
Detected by the detecting means when an arbitrary amount of motion is given to the operating means for a neural network that outputs the amount of change in position or orientation from the output layer when the amount of motion in the operating means is input to the input layer A calculation means for inputting a change amount as a teacher signal and calculating at least one of a coupling load or a threshold value in the neural network by back propagation ;
Using the neural network that includes at least one of the combined load or the threshold value calculated by the calculating means , which is the amount of movement by the moving means that causes a desired amount of change in the position or orientation of the floating body. An operation amount specifying means for specifying
A floating body positioning system comprising: instruction means for instructing the operation means to operate at the specified operation amount.
前記動作の前後における前記浮体の位置又は姿勢の変化量を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記変化量を入力層に入力すると、前記動作手段における動作量を出力層から出力するニューラルネットワークに対し、前記検出手段により変化量が検出されたときに前記動作手段に与えられた動作量を教師信号として入力し、バックプロパゲーションにより当該ニューラルネットワークにおける結合荷重又は閾値のうち少なくともいずれか一方を算出する算出手段と、
前記浮体の位置又は姿勢について所望する変化量を生じさせるような前記動作手段による動作量を、前記算出手段により算出された前記結合荷重又は前記閾値のうち少なくともいずれか一方を含む前記ニューラルネットワークを用いて特定する動作量特定手段と、
特定された前記動作量で動作するよう前記動作手段に指示する指示手段と
を備える浮体位置決めシステム。 An operation means for performing an operation for changing the position or posture of the floating body;
Detecting means for detecting a change amount of the position or posture of the floating body before and after the operation ;
When input to the input layer of the variation amount detected by said detection means, against the neural network to output an operation amount of the operating means from the output layer, the operation when the amount of change is detected by said detecting means A calculation means for inputting an operation amount given to the means as a teacher signal, and calculating at least one of a coupling load or a threshold in the neural network by backpropagation ;
Using the neural network that includes at least one of the combined load or the threshold value calculated by the calculating means , which is the amount of movement by the moving means that causes a desired amount of change in the position or orientation of the floating body. An operation amount specifying means for specifying
A floating body positioning system comprising: instruction means for instructing the operation means to operate at the specified operation amount.
前記入力層に対して任意の動作量を入力することによって前記出力層から出力された前記変化量を取得し、
取得した前記変化量と、前記浮体の位置又は姿勢について所望する変化量と、前記入力層に対して入力した前記任意の動作量とを用いて、前記浮体の位置又は姿勢について所望する変化量を生じさせるような前記動作手段による動作量を特定する
請求項1に記載の浮体位置決めシステム。 The operation amount specifying means includes:
Acquiring the change amount output from the output layer by inputting the arbitrary operation amount with respect to the input layer,
Using the obtained amount of change, the amount of change desired for the position or posture of the floating body, and the amount of movement input to the input layer, the amount of change desired for the position or posture of the floating body is obtained. The floating body positioning system according to claim 1, wherein an operation amount by the operation means to be generated is specified.
前記指示手段は、前記一の浮体の位置決め開始から位置決め終了までに算出された前記結合荷重又は前記閾値のうち少なくともいずれか一方を含むニューラルネットワークを、前記一の浮体の位置決め過程においてのみ用いる
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の浮体位置決めシステム。 The calculation means repeatedly calculates at least one of the combined load or the threshold value from the start of positioning of one floating body to the end of positioning,
Said instructing means, the claims used only in at least one neural network including one, the process of positioning the one floating body of the coupling load or the threshold calculated for the end position from the positioning start of the one floating body The floating body positioning system according to any one of 1 to 3.
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の浮体位置決めシステム。 When the positioning positions of the N-th floating body positioning and the (N + 1) -th floating body positioning are within a predetermined range and the positioning date / time is within a predetermined range, the calculation means ends the N-th floating body positioning process. The floating body positioning system according to any one of claims 1 to 4, wherein the joint load or the threshold value calculated in step S3 is used as an initial value of the joint load or the threshold value when the N + 1th floating body positioning is started.
前記動作の前後における前記浮体の位置又は姿勢の変化量を検出する検出ステップと、
前記動作手段における動作量を入力層に入力すると、前記位置又は姿勢の変化量を出力層から出力するニューラルネットワークに対し、前記動作手段に任意の動作量を与えたときに前記検出された変化量を教師信号として入力し、バックプロパゲーションにより当該ニューラルネットワークにおける結合荷重又は閾値のうち少なくともいずれか一方を算出する算出ステップと、
前記浮体の位置又は姿勢について所望する変化量を生じさせるような前記動作手段による動作量を、前記算出ステップにより算出された前記結合荷重又は前記閾値のうち少なくともいずれか一方を含む前記ニューラルネットワークを用いて特定する動作量特定ステップと、
特定された前記動作量で動作するよう前記動作手段に指示する指示ステップと
を備える浮体位置決め方法。 A floating body positioning method using a neural network that outputs a change amount of the position or orientation from an output layer when an operation amount in an operation means for performing an operation for changing the position or orientation of the floating body is input to an input layer ,
A detection step of detecting a change amount of the position or posture of the floating body before and after the operation;
When the movement amount in the movement means is input to the input layer, the change amount detected when an arbitrary movement amount is given to the movement means to the neural network that outputs the change amount of the position or orientation from the output layer. Calculating as a teacher signal, and calculating at least one of the connection weight or threshold in the neural network by backpropagation ,
Using the neural network that includes at least one of the combined load calculated by the calculation step or the threshold value as an operation amount that causes a desired amount of change in the position or orientation of the floating body. The operation amount specifying step to be specified by
A floating body positioning method comprising: an instruction step for instructing the operation means to operate with the specified operation amount.
前記ニューラルネットワークに対し、前記検出手段により変化量が検出されたときに前記動作手段に与えられた動作量を教師信号として入力し、バックプロパゲーションにより当該ニューラルネットワークにおける結合荷重又は閾値のうち少なくともいずれか一方を算出する算出ステップと、
前記浮体の位置又は姿勢について所望する変化量を生じさせるような前記動作手段による動作量を、前記算出ステップにより算出された前記結合荷重又は前記閾値のうち少なくともいずれか一方を含む前記ニューラルネットワークを用いて特定する動作量特定ステップと、
特定された前記動作量で動作するよう前記動作手段に指示する指示ステップと
を備える浮体位置決め方法。 When the change amount detected by the detection means for detecting the change amount of the position or posture of the floating body is input to the input layer before and after the operation by the operation means for performing the operation for changing the position or posture of the floating body , the operation A floating body positioning method using a neural network that outputs an operation amount in the means from an output layer,
The against the neural network, the operation quantity given to said operation means when the change amount by the detection means is detected input as a teacher signal, among the coupling load or thresholds in the neural network by backpropagation A calculation step for calculating at least one of the above;
Using the neural network that includes at least one of the combined load calculated by the calculation step or the threshold value as an operation amount that causes a desired amount of change in the position or orientation of the floating body. The operation amount specifying step to be specified by
A floating body positioning method comprising: an instruction step for instructing the operation means to operate with the specified operation amount.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014227369A JP6400437B2 (en) | 2014-11-07 | 2014-11-07 | Floating body positioning system and floating body positioning method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014227369A JP6400437B2 (en) | 2014-11-07 | 2014-11-07 | Floating body positioning system and floating body positioning method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016089540A JP2016089540A (en) | 2016-05-23 |
| JP6400437B2 true JP6400437B2 (en) | 2018-10-03 |
Family
ID=56017861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014227369A Active JP6400437B2 (en) | 2014-11-07 | 2014-11-07 | Floating body positioning system and floating body positioning method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6400437B2 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6904649B2 (en) * | 2017-06-22 | 2021-07-21 | 東洋建設株式会社 | Caisson position adjustment system and caisson position adjustment method |
| CN110515722A (en) * | 2019-07-26 | 2019-11-29 | 西安电子科技大学 | A method of realizing that neural network model is parallel beyond the clouds |
| JP7449140B2 (en) * | 2020-03-27 | 2024-03-13 | 若築建設株式会社 | Caisson construction support system, information display device, information display program, and information display method |
| KR102573064B1 (en) * | 2021-12-24 | 2023-09-01 | 현대건설주식회사 | Caisson launching apparatus and method without a floating dock using deep learning |
| CN117127640B (en) * | 2023-10-25 | 2024-01-23 | 中铁四局集团有限公司 | Intelligent control methods, equipment and systems for caisson positioning and laying cables |
| JP7497538B1 (en) | 2024-02-02 | 2024-06-10 | オリエンタル白石株式会社 | Caisson management system and program |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2592900B1 (en) * | 1986-01-15 | 1988-05-27 | Gtm Ets Sa | PROCESS FOR THE PRECISION POSITIONING BY STRANDING, AT SEA OR RIVER, OF A PREFABRICATED STRUCTURE, AND MARITIME OR RIVER WORK OBTAINED BY SAID PROCESS. |
| JP4488547B2 (en) * | 1999-04-06 | 2010-06-23 | 三井造船株式会社 | Floating rig position holding control method and control apparatus |
| JP2002175514A (en) * | 2000-12-08 | 2002-06-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | How to create a control system design model for a floating body |
| JP2003022134A (en) * | 2001-07-06 | 2003-01-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | System and simulator for controlling position of floating body |
| JP2004238914A (en) * | 2003-02-06 | 2004-08-26 | Penta Ocean Constr Co Ltd | Caisson installation method and apparatus |
| JP5984491B2 (en) * | 2012-05-01 | 2016-09-06 | 東洋建設株式会社 | Caisson guidance management system and caisson guidance management method using the same |
-
2014
- 2014-11-07 JP JP2014227369A patent/JP6400437B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2016089540A (en) | 2016-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6400437B2 (en) | Floating body positioning system and floating body positioning method | |
| EP2890608B1 (en) | Apparatus and method | |
| KR101736381B1 (en) | Method of real-time operational ocean monitoring system using Drone equipped with an automatic winch | |
| US11754707B2 (en) | Characterising wave properties based on measurement data using a machine-learning model | |
| US9957023B1 (en) | Proactive control of watercraft movement based on water surface features | |
| KR102571282B1 (en) | Dynamic positioning control | |
| EP3168370A1 (en) | Autonomous anchoring method and system for foundations of offshore structures | |
| KR20150119639A (en) | Robot designed for underwater search having sailing stability | |
| CN111183093B (en) | Multi-stage dislocation technique | |
| JP6534281B2 (en) | Marine construction support system and information sharing method of marine construction support system | |
| JP6576624B2 (en) | Underwater positioning system and underwater positioning method | |
| JP7836722B2 (en) | Flood monitoring device, flood monitoring system, and flood monitoring method | |
| WO2025196088A1 (en) | Computer implemented method & tool for managing deck operations | |
| KR101335611B1 (en) | Position Holding System and Method for floating Structure with GPS Database of Sea | |
| JP6185299B2 (en) | Hoist ship and swing suppression method | |
| CN107923990A (en) | Intelligent towing cable reclaimer | |
| JP2023050664A (en) | Collection support device, collection support system and program | |
| SE2350524A1 (en) | An anchor assist system for marine leisure craft | |
| KR101467283B1 (en) | Horizontality control type seebed mooring apparatus | |
| JP2015141164A (en) | position measuring system | |
| Bhalla et al. | Watch circle assessment of drilling risers during a drift-off and drive-off event of a dynamically positioned vessel | |
| US12482361B1 (en) | Systems and methods for detecting elevated collision risk to a secured marine vessel using a vision system of the marine vessel | |
| JP6689630B2 (en) | Underwater positioning device and method | |
| Jung et al. | Development of dual-lifting technique for installation of topside mega-modules | |
| KR102227893B1 (en) | Supplementary Towing System for Enhancing Stability using Thrusters |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170901 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180522 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180529 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180717 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180904 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180905 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6400437 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |