표제지
목차
용어의 정의 13
Abstract 16
제1장 서론 18
1.1. 연구 목적 18
1.2. 연구 배경 및 방법 19
1.3. 연구 범위 25
1.4. 연구 절차 27
제2장 항해사 행동 분류를 위한 프레임워크 구축 30
2.1. 개요 30
2.2. 항해사의 인적오류 33
2.3. 개인 접근 기반 항해사의 행동 36
2.4. 시스템 접근 기반 항해사의 행동 40
2.5. 항해사 행동 분류를 위한 프레임워크 구축 50
2.6. 소결론 53
제3장 키넥트 센서를 이용한 항해사의 행동패턴 식별 55
3.1. 개요 55
3.2. 연구 방법 57
3.2.1. 키넥트 센서를 활용한 항해사의 행동 측정 방법 59
3.2.2. 분류 모델 개발 및 유효성 검증 방법 63
3.3. 식별 실험 66
3.4. 결과 및 검토 71
3.4.1. 키넥트 센서를 이용한 실험 결과와 분류 모델 결과 71
3.4.2. 분류 모델의 효율성과 유효성 검증 74
3.4.3. 검토 76
3.5. 소결론 78
제4장 선박조종시뮬레이터를 이용한 항해사의 SRK 기반 행동 식별 79
4.1. 개요 79
4.2. 연구 방법 80
4.2.1. 선박조종시뮬레이터를 활용한 항해사 행동 측정 방법 82
4.2.2. SRK 기반 행동 평가 체크리스트 개발 83
4.3. 식별 실험 89
4.4. 실험 결과 94
4.4.1. 빈도분석 94
4.4.2. 상관관계 분석 및 로지스틱회귀 분석 97
4.4.3. 논의 100
4.5. 소결론 101
제5장 항해사의 행동평가시스템 개발 102
5.1. 개요 102
5.2. 연구 방법 104
5.2.1. 시스템 설계 방법 105
5.2.2. 베이지안 네트워크 106
5.2.3. 변수 구축 111
5.3. 항해사의 행동평가모델 개발 113
5.3.1. 데이터 수집과 분류 113
5.3.2. 변수 압축 119
5.3.3. 사전확률 계산 126
5.3.4. 항해사의 행동평가모델링 129
5.4. 항해사의 행동평가모델링 결과 133
5.4.1. 사전확률 계산 결과 133
5.4.2. 항해사의 행동평가모델 결과 142
5.4.3. 민감도 평가 결과 153
5.4.4. 예방방법 구축 결과 157
5.5. 항해사 행동평가시스템 개발 및 검증 159
5.5.1. 시스템의 개발 및 데이터 흐름도 159
5.5.2. 위기수준 평가 161
5.5.3. 항해사 행동평가시스템 검증 163
5.5.4. 검토 168
5.6. 소결론 170
제6장 결론 172
참고 문헌 176
표 2.1. 문헌 검토를 통한 SRKBB 정의 및 행동의 예시 44
표 3.1. 관절과 움직임 특성을 구분한 목록 61
표 3.2. 항해사 움직임의 설명변수 속성 63
표 3.3. 키넥트 센서를 이용한 실험의 참가자 상세 67
표 3.4. 키넥트 센서를 이용한 항해사의 행동에 관한 측정 실험 시나리오 68
표 3.5. 관찰자가 직접 관찰하는 실험의 기록 방법의 예시 69
표 3.6. 상황지각 기반 항해사의 행동을 측정한 키넥트 센서의 실험 데이터 결과 예시 72
표 3.7. KNN 알고리즘을 사용하여 7가지 행동 분류 모델에 대한 혼합 행렬 73
표 4.1. 체크리스트를 구성하는 측정 항목의 개수와 요소 84
표 4.2. SRKBB 측정을 위한 체크리스트-1 (다중의 선박이 교차하는 상황) 86
표 4.3. SRKBB 측정을 위한 체크리스트-2 (제한 시계 상황에서 다수의 어선과... 87
표 4.4. SRKBB 측정을 위한 체크리스트-3 (조종불능선의 갑작스러운 회두에 관한... 88
표 4.5. 선박조종시뮬레이터를 이용한 Skill, Rule and Knowledge 측정 시나리오 90
표 4.6. 첫 번째 측정 시나리오에 사용된 선박 상세 91
표 4.7. 사고 발생 시 빈도분석 결과 95
표 4.8. 사고 미 발생 시 빈도분석 결과 97
표 4.9. SRKBB 와 충돌사고 변수와의 피어슨 상관 분석 결과 98
표 4.10. 충돌사고에 영향을 주는 SRKBB 로지스틱회귀분석 결과 99
표 5.1. 해양사고 데이터의 구성 114
표 5.2. 수량화문자 데이터베이스에 적용한 설명변수 116
표 5.3. 해양사고 데이터의 47개 변수 분류 예시 117
표 5.4. 연도별 월별 변수 데이터에 대한 분산분석 결과 120
표 5.5. 선박종류 변수 데이터에 대한 분산분석 결과 122
표 5.6. 사고종류 변수 데이터에 대한 분산분석 결과 124
표 5.7. 선박종류별 SRKBB에 대한 빈도분석 결과 133
표 5.8. 선박종류별 SRKBB에 대한 조건부 일반화 확률 결과 134
표 5.9. 선박종류별 SRKBB에 대하여 모든 선박종류에 대한 조건부 일반화 확률 결과 134
표 5.10. 선박종류별 사고종류별 SRKBB에 대한 빈도 결과 135
표 5.11. 선박종류별 사고종류별 SRKBB에 대한 조건부 일반화 확률 결과 137
표 5.12. 선박종류별 사고종류별 SRKBB에 대하여 모든 선박종류에 대한 조건부 일반화 확률 결과 139
표 5.13. 랜덤변수로 추출한 항해사 SRKBB별 선박종류 점수 143
표 5.14. 선박종류에 대한 8가지 사고종류에 대한 SRKBB 결과 144
표 5.15. 충돌사고종류에 대한 능력 점수와 부족함 점수 145
표 5.16. 접촉사고종류에 대한 능력 점수와 부족함 점수 146
표 5.17. 좌초사고종류에 대한 능력 점수와 부족함 점수 147
표 5.18. 전복사고종류에 대한 능력 점수와 부족함 점수 148
표 5.19. 화재/폭발사고종류에 대한 능력 점수와 부족함 점수 149
표 5.20. 침몰사고종류에 대한 능력 점수와 부족함 점수 150
표 5.21. 기관손상사고종류에 대한 능력 점수와 부족함 점수 151
표 5.22. 인명사상사고종류에 대한 능력 점수와 부족함 점수 152
표 5.23. 선박종류별 SRKBB 모의 점수 결과 154
표 5.24. 사고종류별 SRKBB 모의 점수 결과 155
표 5.25. 선박종류 중 일반화물선에 대한 사고종류별 SRKBB 모의 점수 결과 156
표 5.26. 예방방법 구축결과 158
표 5.27. 시스템에 정보를 입력하는 단계(샘플) 163
표 5.28. 정보 입력에 대한 항해사의 행동평가모델 계산 결과 165
표 5.29. 항해사 행동평가모델 계산 결과에 대한 예방방법 제시 167
그림 1.1. 항해사 인적오류 관리방법의 개념도 22
그림 1.2. 연구 절차 29
그림 2.1. 항해사 행동 분류를 위한 프레임구축 방법 및 이론 35
그림 2.2. 상황인식 이론 adapted by Endsley(1995) 37
그림 2.3. 인간 행동의 분류 Adapted by Rasmussen(1983) 41
그림 3.1. 상황지각 기반 항해사의 행동 식별에 대한 연구 절차 58
그림 3.2. 실험 장비인 키넥트 센서 카메라의 구성 및 3차원 좌표계 59
그림 3.3. 관절 25개에 대한 인체의 해부학적 위치 62
그림 3.4. 상황지각 기반 항해사의 행동을 측정하기 위한 실험 환경 66
그림 3.5. 키넥트 센서를 이용한 항해사 행동에 관한 측정 실험의 진행 장면의 예시 68
그림 3.6. 관찰자가 직접 관찰한 항해사의 행동에 관한 측정 실험의 진행 장면의... 70
그림 3.7. 분류 모델을 이용한 효율성 분석 결과 - 그룹으로 구분 74
그림 3.8. 직접 관찰을 이용한 항해사 행동 분류 결과의 검증 (a) 검증 실험 1,... 75
그림 4.1. 선박조종시뮬레이터를 이용한 항해사의 SRK 기반 행동 식별을 위한... 81
그림 4.2. 실험 장비인 콩스버그 선박조종시뮬레이터의 구성 83
그림 4.3. 첫 번째 측정 시나리오에 대한 실험 설계 91
그림 4.4. 측정을 위한 3가지 시나리오 - 콩스버그 시뮬레이터 감독자 시점 92
그림 4.5. 비디오카메라를 이용하여 녹화한 항해사 행동 식별을 위한 실험 환경 93
그림 5.1. 항해사의 행동평가모델에 사용된 베이지안 네트워크 추론 과정에... 110
그림 5.2. 연도와 월별 변수 데이터 클러스터링 결과 120
그림 5.3. 선박종류 변수 데이터 클러스터링 결과 122
그림 5.4. 사고종류 변수 데이터 클러스터링 결과 124
그림 5.5. 항해사 행동평가시스템 개발 및 데이터의 흐름도 160
그림 5.6. 통계적 SRK 분포를 이용한 위기수용수준 162