항적데이터 기반 격자형 공간통계를 활용한 선박종류 분류 모델 개발

• 영문명: Development of Ship Type Classification Model Using Grid-based Spatial Statistics from AIS Data
• 발행기관: 한국항해항만학회
• 저자명: 김광일(Kwang-Il Kim) 유상록(Sang-Lok Yoo)
• 간행물 정보: 『한국항해항만학회지』제49권 제4호, 455~460쪽, 전체 6쪽
• 주제분류: 공학 > 해양공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.08.31

국문 초록

해양안전 확보와 불법 선박 감시 요구가 증가하면서 실시간 위치정보 기반 선박 동향 분석 기술이 중요해지고 있다. 본 연구에서는 AIS 데이터를 활용한 선박종류 자동분류를 위한 격자형 공간통계 모델을 개발하였다. 전국 AIS 데이터를 기반으로 해역을 격자로 분할하고, 각 격자에서 선박의 속력 수준과 회두율 수준을 구간화하여 공간통계 데이터베이스를 구축하였다. 각 격자를 독립적인 분류기로 활용하여 다수결 투표 방식으로 선박종류를 예측하였다. 분석 결과, 어선은 저속·중간 회두율 조건에서 어장에 밀집 분포하였고, 화물선은 주요 항로를 따라 선형적 분포를 보였으며, 여객선은 정속 직진 항해 특성을 나타냈다. 실해역 데이터를 활용한 검증에서 화물선 96.5%, 여객선 83.9%, 어선 76.1%의 분류 정확도를 달성하여 전체 평균 86.7%의 성능을 나타냈다. 본 모델은 해양교통 관제, 불법 조업 감시, 해양사고 예방 등 해양안전 분야에 실용적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

영문 초록

As demands for maritime safety and surveillance of illegal vessels increase, real-time position-based vessel movement analysis technologies have become essential. This study presents a grid-based spatial statistical model for the automatic classification of ship types using AIS data. We constructed a spatial statistical database by dividing maritime areas into grids and categorizing vessel speed and rate of turn (ROT) levels within each grid. Each grid operated as an independent classifier, predicting ship types through a plurality voting system. The analysis revealed that fishing vessels were predominantly found in low-speed, medium ROT conditions within fishing grounds, while cargo ships exhibited a linear distribution along major shipping routes. Passenger ships displayed consistent-speed, straight navigation patterns. Validation with real maritime data yielded classification accuracies of 96.5% for cargo ships, 83.9% for passenger ships, and 76.1% for fishing vessels, resulting in an overall average performance of 86.7%. The proposed model is anticipated to have practical applications in maritime safety areas, including vessel traffic management, illegal fishing surveillance, and maritime accident prevention.

목차

1. 서 론

2. 선박 동향 및 행태 특징 개요

3. 선박종류 분류 모델 개발

4. 선박종류 분류 추론

5. 결 론

후 기

References

키워드

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