論文の概要: Toward a Decision Support System for Energy-Efficient Ferry Operation on Lake Constance based on Optimal Control
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.11786v2
- Date: Wed, 25 Feb 2026 10:12:12 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-23 08:17:40.312888
- Title: Toward a Decision Support System for Energy-Efficient Ferry Operation on Lake Constance based on Optimal Control
- Title（参考訳）: 最適制御に基づく湖沼におけるエネルギー効率の高いフェリー運用のための意思決定支援システムの実現に向けて
- Authors: Hannes Homburger, Bastian Jäckl, Stefan Wirtensohn, Christian Stopp, Maximilian T. Fischer, Moritz Diehl, Daniel A. Keim, Johannes Reuter,
- Abstract要約: 海上セクターは、自律性、脱炭素化、デジタルトランスフォーメーションという3つの主要な要因によって、破壊的な技術変革を受けている。
本稿では,縮小水平最適制御フレームワークに基づくフェリー運用のための意思決定支援システムの設計と開発について述べる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.263097859595368
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The maritime sector is undergoing a disruptive technological change driven by three main factors: autonomy, decarbonization, and digital transformation. Addressing these factors necessitates a reassessment of inland vessel operations. This paper presents the design and development of a decision support system for ferry operations based on a shrinking-horizon optimal control framework. The problem formulation incorporates a mathematical model of the ferry's dynamics and environmental disturbances, specifically water currents and wind, which can significantly influence the dynamics. Real-world data and illustrative scenarios demonstrate the potential of the proposed system to effectively support ferry crews by providing real-time guidance. This enables enhanced operational efficiency while maintaining predefined maneuver durations. The findings suggest that optimal control applications hold substantial promise for advancing future ferry operations on inland waters. A video of the real-world ferry MS Insel Mainau operating on Lake Constance is available at: https://youtu.be/i1MjCdbEQyE
- Abstract（参考訳）: 海上セクターは、自律性、脱炭素化、デジタルトランスフォーメーションという3つの主要な要因によって、破壊的な技術変革を受けている。
これらの要因に対処するには、内陸での船舶運用の再評価が必要である。
本稿では,縮小水平最適制御フレームワークに基づくフェリー運用のための意思決定支援システムの設計と開発について述べる。
問題の定式化はフェリーの力学と環境障害、特に水流と風の数学的モデルを含んでおり、その力学に大きな影響を及ぼす可能性がある。
実世界のデータと説明シナリオは、リアルタイムガイダンスを提供することで、フェリー乗組員を効果的に支援するシステムの可能性を示している。
これにより、事前定義された操作期間を維持しながら、運用効率を向上させることができる。
この結果から, 最適制御手法は, 内陸海域における将来的なフェリー運航を推し進める上で有意義な可能性を示唆している。
コンスタンス湖で運行されている現実のフェリーMS Insel Mainauの動画は以下の通り。
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