(57)【要約】      （修正有）【課題】各船舶の耐航性能、運航状況等に応じて、船舶毎に予定航路上での荒天警報、荒天情報を提供することが可能な荒天警報システムを提供すること。【解決手段】船舶の予定航路に沿った海域の海洋気象を予測した気象データを取得する気象データ取得装置２と、気象データに基づいて、基準位置から予定航路に沿って所定時間の間に航行する船舶の位置を推定処理するＷＥＢサーバ３と、所定時間の間に船舶が航行する予定航路上に、船舶に応じて設定されるアラート基準データを超える海洋気象が存在するか否かの判別をする荒天判別を処理し、荒天判別の処理で船舶のアラート基準データを超える海洋気象が存在すると判別したときに荒天警報を出力するアラートサーバ４と、荒天警報を船舶に通知するメールサーバ８で構成し、荒天警報は、所定時間の間に船舶が航行する予定航路上に、船舶のアラート基準データを超える海洋気象が存在することを船舶に通知する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも船舶の予定航路に沿った海域の海洋気象を予測した気象データを取得する気象データ取得手段と、
前記気象データに基づいて、基準位置から前記予定航路に沿って所定時間の間に航行する船舶の位置を推定処理する船舶位置推定手段と、
前記所定時間の間に前記船舶が航行する前記予定航路上に、前記船舶に応じて設定されるアラート基準データを超える海洋気象が存在するか否かの判別をする荒天判別手段と、
前記荒天判別手段が、前記船舶のアラート基準データを超える海洋気象が存在すると判別したときに荒天警報を出力する荒天警報手段と、
前記荒天警報を前記船舶に通知する通信手段と、
を有することを特徴とする荒天警報システム。
【請求項２】
前記気象データ取得手段は、新たな気象データを所定間隔で取得し、前記気象データ取得手段が新たな気象データを取得したときに、前記船舶位置推定手段による前記船舶の位置の推定処理と前記荒天判別手段による前記判別とが行われることを特徴とする請求項１に記載の荒天警報システム。
【請求項３】
前記アラート基準データは、少なくとも、前記船舶の耐航性能に応じて船舶毎に設定される波高及び／又は風力を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の荒天警報システム。
【請求項４】
前記荒天判別手段は、前記気象データに基づいて求めた前記船舶の予定航路に沿った海域の波高及び／又は風力と、前記アラート基準データとしての波高及び／又は風力と、を比較することによって前記判別をすることを特徴とする請求項３に記載の荒天警報システム。
【請求項５】
前記荒天警報は、前記所定時間の間に前記船舶が航行する前記予定航路上に、前記船舶のアラート基準データを超える海洋気象が存在することを内容とすることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうち、いずれか１に記載の荒天警報システム。
【請求項６】
前記アラート基準データを超える海洋気象に前記船舶が到達するまでの予想到達時間及び／又は予想到達時刻を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項５のうち、いずれか１に記載の荒天警報システム。
【請求項７】
前記船舶位置推定手段は、前記推定処理の実行時刻における船舶の位置を前記基準位置として、所定時間の間に予定航路上を航行する船舶の位置を推定する推定処理を行い、次の推定処理の実行時刻における船舶の前記基準位置を、前回の推定処理で推定した船舶の位置から決定して、船舶の位置の推定処理を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項６のうち、いずれか１に記載の荒天警報システム。
【請求項８】
前記船舶位置推定手段は、航行中の前記船舶の現在位置を取得した場合は、前記現在位置を前記基準位置として、所定時間の間に航行する船舶の位置を推定処理することを特徴とする請求項１乃至請求項６のうち、いずれか１に記載の荒天警報システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航行中に予想される荒天情報を前もって荒天警報として航行船舶に通知する荒天警報システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
海洋気象の予測データや船舶の耐航性能等に基づき、海洋を航行中の船舶に対して、陸上から航行の安全と経済運航を実現する最適航路の選択を支援するウェザールーティングサービスが提供されている。ウェザールーティングサービス（ＷＲＳとも記す）は、世界中の海の波浪予報情報、海上風予報情報を入手し、それらの気象海象予報情報及び船舶動静情報を基に、最適航路を選択し船舶及び運航管理者に提供するものである。
【０００３】
ウェザールーティングサービスに関して、特許文献１には、運航計画時に船舶が固有に有する個船性能データと、長期の海気象状況を示す海気象データに基づき、ある海域の出発点から到着点までについて最適航路を演算する際、演算上の船舶の航行に合わせて変化する海気象データを用いる最適航路探索方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１４５３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ウェザールーティングサービスにより最適航路が推薦され、推薦された最適航路を参照して初期の航路が決定され、船舶は決定した航路に基づき航行を行う。航行中の海洋気象は、航路決定時の当初の予報と変わることがあり、このため、航行中に気象、海洋の変化により荒天が予想される場合には、船舶に対して荒天の予報等の気象情報が通知される。しかしながら、各船舶の耐航性能、積荷等により、荒天回避の必要性が船舶毎に異なるため、各船舶は、自己の耐航性能、積荷等と提供された気象情報とに鑑みて、荒天回避の判断を行う必要がある。例えば、石油タンカーは、耐航性能が高いため、比較的高い波に対しても安定した航行が可能である。一方、鉱石を運搬する船舶は、積荷である鉱石が一度偏るとそのまま元の状態には戻らないため波の影響を受けやすく、波の高い海域での航行を避けるようにする。また、自動車運搬船は、自動車が比較的軽量な積荷であるために、風の影響を受けやすく、風に対する注意が必要となる。このように、荒天回避の基準が、船舶の種類、積荷等により全く異なっている。
【０００６】
船長（運航指揮者）は、今後の船舶の位置を推定して、その推定した位置における気象情報に基づいて荒天の予想を行い、積荷への影響と経済運航との両観点を比較衡量の上、必要に応じて荒天回避の行動を行う。
【０００７】
このため、船舶の耐航性能、積荷等を考慮して、船舶毎に前もって荒天警報、荒天情報が発することができれば、船長（運航指揮者）による荒天回避判断の容易化の一助となり、また、船舶内での気象情報の分析等の作業が軽減され、荒天回避のための最適な航路を選択することができる。
【０００８】
そこで本発明は、各船舶の耐航性能、運航状況等に応じて、船舶毎に予定航路上での荒天警報、荒天情報を提供することが可能な荒天警報システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的達成のため、本発明の荒天警報システムは、少なくとも船舶の予定航路に沿った海域の海洋気象を予測した気象データを取得する気象データ取得手段と、前記気象データに基づいて、基準位置から前記予定航路に沿って所定時間の間に航行する船舶の位置を推定処理する船舶位置推定手段と、前記所定時間の間に前記船舶が航行する前記予定航路上に、前記船舶に応じて設定されるアラート基準データを超える海洋気象が存在するか否かの判別をする荒天判別手段と、前記荒天判別手段が、前記船舶のアラート基準データを超える海洋気象が存在すると判別したときに荒天警報を出力する荒天警報手段と、前記荒天警報を前記船舶に通知する通信手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の荒天警報システムの前記気象データ取得手段は、新たな気象データを所定間隔で取得し、前記気象データ取得手段が新たな気象データを取得したときに、前記船舶位置推定手段による前記船舶の位置の推定処理と前記荒天判別手段による前記判別とが行われることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の荒天警報システムの前記アラート基準データは、少なくとも、前記船舶の耐航性能に応じて船舶ごとに設定される波高及び／又は風力を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の荒天警報システムの前記荒天判別手段は、前記気象データに基づいて求めた前記船舶の予定航路に沿った海域の波高及び／又は風力と、前記アラート基準データとしての波高及び／又は風力と、を比較することによって前記判別をすることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の荒天警報システムの前記荒天警報は、前記所定時間の間に前記船舶が航行する前記予定航路上に、前記船舶のアラート基準データを超える海洋気象が存在することを内容とすることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の荒天警報システムは、前記アラート基準データを超える海洋気象に前記船舶が到達するまでの予想到達時間及び／又は予想到達時刻を含むことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の荒天警報システムの前記船舶位置推定手段は、前記推定処理の実行時刻における船舶の位置を前記基準位置として、所定時間の間に予定航路上を航行する船舶の位置を推定する推定処理を行い、次の推定処理の実行時刻における船舶の前記基準位置を、前回の推定処理で推定した船舶の位置から決定して、船舶の位置の推定処理を行うことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の荒天警報システムの前記船舶位置推定手段は、航行中の前記船舶の現在位置を取得した場合は、前記現在位置を前記基準位置として、所定時間の間に航行する船舶の位置を推定処理することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、各船舶の耐航性能、運航状況等に応じて、船舶毎に予定航路上での荒天警報を前もって発することができるため、船長の荒天回避判断のための有益な情報を提供でき、荒天回避のための最適な航路の選択が容易となる。
【００１８】
また、本発明による荒天警報システムは、荒天海域に突入する可能性がある船舶に対して自動的に荒天警報を通知するため、船長に適切な情報を提供でき、事前に荒天海域を避ける判断の一助となる。
【００１９】
また、本発明によれば、船舶に対して荒天に関する情報を適宜提供することにより、陸上より適切なアドバイスが行え、これにより、船長の荒天回避の判断を支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る荒天警報システムの構成を示す図である。
【図２】ＷＲＳサーバが記憶装置に記憶している各種データを示す図である。
【図３】航路データに基づいて、出航港から目的港までの船舶の航路を地図上にグラフィック化した一例であり、航路上の風力、波高及び波向を同時に示す図である。
【図４】船舶位置のシミュレーションで使用する減速量データの一例をグラフ化した図である。
【図５】荒天警報システムによる荒天海域遭遇シミュレーションの船舶位置のシミュレーション、アラート処理におけるサーバ間のデータの流れを示すフローチャートである。
【図６】船舶の予定航路上の３日先から７日目までの周辺海域の波高の予報を５面波浪予測図として示したものである。
【図７】荒天警報システムのＷＲＳサーバによる船舶位置のシミュレーションを示すフローチャートである。
【図８】船舶位置のシミュレーション結果を記憶するためのデータ格納用のテーブルを示す図である。
【図９】荒天警報システムのアラートサーバによる船舶に、荒天警報を発するためのアラート処理のフローチャートを示す図である。
【図１０】メールサーバから発せられる荒天警報の一例を示す図である。
【図１１】ＧＰＶデータの予報時間毎の所定時間４８時間による船舶位置のシミュレーション及びアラート処理を時系列的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下図面を参照して、本発明による荒天警報システムを実施するための形態について説明する。尚、本発明の荒天警報システムは、船舶の大きさ、船舶の搭載量等の船舶の基本データに基づいてその船舶に必要な荒天警報を通知するようにして、航行中の船舶に適切な荒天情報を提供するようにしたものである。
【００２２】
［荒天警報システムの構成］
図１を参照して、荒天警報システムの構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る荒天警報システムの構成を示す図である。図１に示すように、荒天警報システム１は、船舶の予定航路に沿った海域を含む海洋の海洋気象を予測した気象データを取得する気象データ取得手段としての気象データ取得装置２と、気象データ取得装置で取得した気象データに基づいて、基準位置から予定航路に沿って所定時間（例えば４８時間）の間に航行する船舶の位置を推定処理する船舶位置推定手段としてのＷＲＳサーバ３と、所定時間の間に船舶が航行する予定航路上に、船舶に応じて設定されるアラート基準データを超える海洋気象が存在するか否かの判別をする荒天判別手段、及び、荒天判別手段が、船舶のアラート基準データ３ｆ（図２参照）を超える海洋気象が存在すると判別したときに荒天警報を出力する荒天警報手段としてのアラート（警報）サーバ４と、ＷＲＳサーバ３の気象予報及びアラートサーバ４の荒天警報を船舶に出力する通信手段としてのメールサーバ８と、を有している。また、荒天警報システムは、船舶の目的港の天候を予報するための目的港天候予報手段としての港湾気象サーバ６を有している。また、荒天警報システム１は、更に、ＷＲＳ−Ｗｅｂサーバ７を有する。ＷＲＳ−Ｗｅｂサーバ７は、外部の端末装置１０からインターネット等の通信網１５を介してアクセスされるユーザからのオーダ、ウェザールーティングサービスの処理要求等の受付及び端末装置１０への気象情報等の出力を行うサーバである。
【００２３】
ＷＲＳサーバ３、アラートサーバ４、メールサーバ８、港湾気象サーバ６、及び、ＷＲＳ−Ｗｅｂサーバ７は、ネットワークを形成しており、これにより、相互にデータの交換等が行うことができるように構成されている。また、海洋気象を予測した気象データを出力する気象データ取得装置２は、本実施形態では外部に設置されており、通信回線１７等により、ＷＲＳサーバ３及び港湾気象サーバ６とのデータ通信が可能となっている。また、荒天警報システムで運航管理する船舶には、パソコン、通信装置等からなる船舶用送受信装置９が設けられており、通信衛星１６を介して、メールサーバ８との電子メールやファクシミリによるデータの送受信を行うことができるようになっている。
【００２４】
尚、前述した各種サーバはコンピュータで構成されており、処理用プログラムを記憶装置に内蔵して、処理用プログラムをメモリに読み出して、メモリ上のプログラムを実行し、所定の処理を行うように構成されている。尚、説明上、メモリは、プログラムを実行したり、一時的なデータを格納するものであり、記憶装置は、ハードディスク装置等のデータ、プログラムを記憶する装置をさす。
【００２５】
［荒天警報システムの構成要素の詳細］
以下に、荒天警報システムを構成する各サーバ及び各サーバが扱うデータについて説明する。図１に示す気象データ取得装置２は、一例としては、日本又は海外の気象庁等に設置されており、気象データを定期的に取得して配信するものである。気象データ取得装置２における気象データとしては、例えば、日本の気象庁が提供するＧＰＶ（Ｇｒｉｄ  Ｐｏｉｎｔ  Ｖａｌｕｅ、格子点値）を使用するのが好適である。ＧＰＶの全球波浪数値予報モデルでは、等緯度等経度、分解能０．５度×０．５度（格子数７２０×３０１）での波高、周期、波向、風力及び風向等の８４時間までの気象データ（以下、ＧＰＶデータとも記す。）が、１日４回配信されており、後述する海洋気象のシミュレーションを行うのに適する。尚、ＧＰＶデータの予報時間は、００、０６、１２、１８ＵＴＣ（協定世界時）の６時間間隔で８４時間迄、さらに、１２時間間隔で９６時間から１９２時間迄のＧＰＶデータが同時に配信される。ＧＰＶデータは、気象データ取得装置２から定期的に出力されて、ＷＲＳサーバ３に配信される。ＷＲＳサーバ３及び港湾気象サーバ６は、気象データ取得装置２からのＧＰＶデータを受信して記憶装置に記憶する。
【００２６】
尚、図１に示す気象データ取得装置２は、外部の気象庁等に設置した実施形態を示すが、本発明の荒天警報システムは、気象データ取得装置２を外部に依存せずに、ＷＲＳサーバ３等を有するネットワークに接続して内部に設置して運用してもよい。例えば、気象データ取得装置２を内部に設け、独自に気象のデータを収集し、収集したデータを基に海洋気象の気象データを予測して、これを気象データとして用いてもよい。
【００２７】
図１に示すアラートサーバ４は、ＷＲＳサーバ３から送信されるデータ格納用のテーブル（図８参照）の初期日時、経過時間、船舶の位置及びＧＰＶデータと、アラート基準データ３ｆ（図２参照）とから、所定時間（例えば４８時間）の間に船舶が航行する予定航路上に、船舶に応じて設定されるアラート基準データ３ｆを超える海洋気象が存在するか否かの判別をして、船舶のアラート基準データ３ｆを超える海洋気象が存在すると判別したときに荒天警報を出力するものである。尚、本発明の荒天警報システムにおける荒天とは、船舶ごとに決定されるアラート基準データを超える海洋気象をいう。
【００２８】
図１に示すメールサーバ８は、ＷＲＳサーバ３の気象予報及びアラートサーバ４の荒天警報を船舶に送信（出力）するものであり、また、船舶からの位置情報等のメールを受信するものである。
【００２９】
図１に示すＷＲＳサーバ３は、気象データ取得装置２からのＧＰＶデータ３ａを受信し、ＧＰＶデータ３ａの受信時における船舶の基準位置から、船舶の予定航路に沿って所定時間まで航行したときの船舶の位置の推定処理を行い、また、その位置における気象データの取得を行う、船舶位置のシミュレーションを行うものである。ＷＲＳサーバ３は、ＧＰＶデータ３ａ以外にも各種データをその記憶装置に記憶している。図２は、ＷＲＳサーバ３がその記憶装置に記憶している各種データを示す図である。
【００３０】
［ＷＲＳサーバのデータ］
以下に、ＷＲＳサーバが記憶しているデータについて説明する。図２に示すように、ＷＲＳサーバ３の記憶装置に記憶しているデータは、ＧＰＶデータ３ａ、海流データ３ｂ、船舶基本データ３ｃ、航路管理データ３ｄ、減速量データ３ｅ、アラート基準データ３ｆ、及び、管理者メールデータ３ｇからなる。
【００３１】
図２に示す海流データ３ｂは、緯度及び経度上での海流の流速及び方向を示すものである。海流データ３ｂは、１４日先までの海流の予測データが記憶装置内に記憶されており、１週間毎に更新される。海流データ３ｂは、主として、ＷＲＳサーバ３による船舶の位置を推定する船舶位置のシミュレーションにおいて、船舶の減速量を算出するためのデータとして使用される。
【００３２】
図２に示す船舶基本データ３ｃは、本発明による荒天警報システムの対象として運航管理を行う船舶に関する基本データである。船舶基本データ３ｃとして、船舶毎に、船名、コールサイン、予定航海速力、総トン数、全長、全幅、主機関の種類、馬力、通信方式、船種、積荷の種類、積荷の搭載量等が、記憶装置内に記憶されている。船舶基本データ３ｃは、主として、ＷＲＳサーバ３による船舶の位置を推定する船舶位置のシミュレーションにおいて、船舶の減速量を算出するためのデータとして使用される。
【００３３】
航路管理データ３ｄは、本発明による荒天警報システムによる運航管理の対象となる船舶の、出航前に決定した初期航路、出航港及び出航予定日時、目的港及び到着予定日時、航路データ、及び船舶からの通報位置等からなる。航路データは、出航港から目的港までの船舶の予定航路を示すものであり、最初は、初期航路のデータが記憶されており、後述する船舶位置のシミュレーションによって更新される。また、荒天回避等により予定航路の変更を受信したときには、航路データが更新される。
【００３４】
図３は、航路管理データ３ｄに基づいて、出航港から目的港までの船舶の航路を地図上にグラフィック化した一例であり、航路上の風力、波高及び波向を同時に示す図である。図３に示す航路は、出航港である中国のＲＩＺＨＡＯ（日照）から、北太平洋を航行して、目的港である米国のＬＯＮＧ  ＢＥＡＣＨ（ロングビーチ）までを示す。地図の下部には、航海距離及び残り航海距離、航海時間及び残り航海時間、平均航海速度、目的港の到着予定時刻等を示してもよい。航路を示すライン（線）は、航路データの初期航路を基に表示し、船舶から１日１回送信されるＮｏｏｎ（ヌーン）レポートにて通報される船舶の位置データに基づいて、その位置の日付をライン上部に示し、また、その位置におけるＧＰＶデータ３ａから読み出した風力、波高及び波向をラインの下側に示している。また、地図上の丸印の中心は、現在の船舶の位置を示す。地図上部には、船舶の位置を緯度経度により示したり、６時間経過後の船舶の推定位置を示してもよい。尚、図３に示す出航港から目的港までの船舶の航路及び気象データに関する処理は、ＷＲＳサーバ３によって実行され、ＷＲＳ−Ｗｅｂサーバ７を経由して端末装置１０に出力され、運航管理者等に提供されてもよい。
【００３５】
図２に示すＷＲＳサーバ３の減速量データ３ｅは、船舶位置のシミュレーションにおいて、ＧＰＶデータの風及び波による船舶の減速量を算出するために用いられ、減速量をテーブル形式で記憶されている。
【００３６】
図４は、船舶位置のシミュレーションで使用する減速量データ３ｅの一例をグラフ化した図である。図４に示す減速量データ３ｅは、一例としてＰＣＣ（Ｐｕｒｅ  Ｃａｒ  Ｃａｒｒｉｅｒ、自動車運搬船）に適用するものである。図４に示す減速量データ３ｅは、３次元のグラフで構成される。グラフのＺ軸は船舶の減速量を示し（例えば−６とは６ノット減速されることを表す。）、Ｙ軸は波の高さ（単位メートル）を表し、Ｘ軸は船舶に対する波の方向を表す。Ｘ軸のＨＥＡＤは船舶の前から、ＢＥＡＭは船舶の横から、ＦＯＬＬＯＷは船舶の後ろから、の波の方向を表わす。また、ＨＥＡＤとＢＥＡＭとの中間点は、船舶の前から斜め４５度方向からの波である場合、ＢＥＡＭとＦＯＬＬＯＷとの中間点は、船舶の横から船尾に斜め４５度方向からの波である場合、をそれぞれ表している。図４に示す減速量データによれば、例えば、船舶の前方から３メートルの高さの波を受けることが予測できれば、船舶の減速量は５ノットであることが一義的に決定される。図４に示す減速量データ３ｅの例は、波に関して作成されたものであるが、同様にして、風に関して作成された減速量データ３ｅであってもよく、両者を備えることが好適である。尚、減速量データ３ｅの算出には、ＧＰＶデータ３ａの風及び波に関するデータを用いる。
【００３７】
また、コンテナ船やバラ積み船などの船種及びその船種の全長と全幅との比である縦横比による区分に対応した減速量データ３ｅをも用意されており、船舶基本データ３ｃの船種及び縦横比に応じて減速量データ３ｅを選択して、選択した減速量データ３ｅから船舶の減速量を算出できるようにするのが好適である。
【００３８】
このように、ＷＲＳサーバ３は、記憶装置に減速量データ３ｅをテーブル形式で記憶しており、減速量データ３ｅは、船舶位置のシミュレーションの実行時に使用される。
【００３９】
アラート基準データ３ｆは、荒天警報を船舶に発するための基準データであり、船舶の耐航性能、安全基準等に基づき船舶毎に事前に設定される。尚、本発明の荒天警報システムにおける荒天とは、前述したように、船舶毎のアラート基準データを越える海洋気象をいう。アラート基準データ３ｆは、一例として、デフォルト設定では真横方向から高さ６メートルの波、としておき、対象船舶に応じて、真横方向から高さが４メートルの波とするなど、波高、波向、風力、風向等の数値で設定して、波や風がどういう状況になった時に対象船舶に対して警報を出すか、という基準（閾値）として決定しておく。
【００４０】
また、管理者メールデータ３ｇは、警報等を通知するための船舶、船舶会社の運航管理部等宛先、メールアドレス、ファクシミリ番号等の情報からなる。
【００４１】
以上述べたＷＲＳサーバ３が有するＧＰＶデータ３ａ、海流データ３ｂ、船舶基本データ３ｃ、航路管理データ３ｄ、減速量データ３ｅ、アラート基準データ３ｆ及び管理者メールデータ３ｇは、データベース形式で記憶されており、ＷＲＳサーバ３による書き込み及び読み出しが可能となっている。また、アラートサーバ４は、ＷＲＳサーバ３を経由して、それぞれのデータを読み出すことが可能に構成されている。このように、各種のデータは、ＷＲＳサーバ３によりデータベース形式で一元的に管理されている。
【００４２】
［荒天海域遭遇シミュレーションのフローチャート］
次に、以上の構成からなる荒天警報システムによる航行中の船舶に対して荒天警報を発するための荒天海域遭遇シミュレーションに関して、図５乃至図９を参照して説明する。
【００４３】
荒天海域遭遇シミュレーションは、主に、ＷＲＳサーバ３による船舶位置のシミュレーションと、アラートサーバ４によるアラート処理と、で構成される。
【００４４】
図５は、荒天警報システムにおける荒天海域遭遇シミュレーションの船舶位置のシミュレーション及びアラート処理に伴うデータの流れを示すフローチャート、図６は、船舶の予定航路上の３日先から７日先までの周辺海域の波高の予報を、５面波浪予測図として示した図、図７は、ＷＲＳサーバによる船舶位置の推定を行う船舶位置のシミュレーションを示すフローチャート、図８は、船舶位置のシミュレーション結果を記憶するためのデータ格納用のテーブルを示す図、図９は、アラートサーバによる船舶に関するアラート処理のフローチャートを示す図である。
【００４５】
図５に示すように、ＷＲＳサーバ３は、気象データ取得装置２からのＧＰＶデータ３ａが受信可能な状態になっている。ＷＲＳサーバ３は、ＧＰＶデータ３ａの到着を監視し（ステップＳ１）、ＧＰＶデータ３ａを受信したときには、ＧＰＶデータ３ａを記憶装置に記憶する。ＷＲＳサーバ３は、気象データ取得装置２から受信したＧＰＶデータ３ａが最新のデータかをチェックして（ステップＳ２）、ＧＰＶデータ３ａが最新のデータに更新されているときには（ステップＳ２でＹｅｓ）、アラートサーバ４に最新のＧＰＶデータ３ａを取得したことを通知する（ステップＳ３）。これにより、ＷＲＳサーバ３には、気象データ取得装置２からの最新のＧＰＶデータ３ａが記憶される。また、ＷＲＳサーバ３は、ＧＰＶデータ３ａが最新のデータに更新されていないときには（ステップＳ２でＮｏ）、ステップＳ１に戻り、ＧＰＶデータ３ａの到達を監視する。ＷＲＳサーバ３は、アラートサーバ４に最新のＧＰＶデータ３ａを取得したことを通知（ステップＳ３）した後、船舶基本データ３ｃをアラートサーバ４に通知、送信する（ステップＳ４）。
【００４６】
ＷＲＳサーバ３は、最新のＧＰＶデータ３ａ及び船舶の航路データを読み出して、該当船舶の数日先までの周辺海域の波浪及び気象状況の予想を地図上にグラフィック化した波浪予測図を作成し（ステップＳ５）、メールサーバ８に転送する。図６に示すように、各面の波浪予測図は、図の上部に所定の日時における船舶の推定位置を示し、波高の大きさを濃淡又は色分けして描かれる。また、図面上の船舶の推定位置を丸印の中心で示し、丸印に向かって描かれている矢印は、波向を示す。
【００４７】
メールサーバ８は、ＷＲＳサーバ３から受信した波浪予測図を、通信衛星１６等を介して船舶用送受信装置９にメール送信する（ステップＳ６）。これにより、船舶は、波浪予測図から予定航路上の最新の海洋気象情報を入手することができる。
【００４８】
次に、アラートサーバ４は、ＷＲＳサーバ３からの船舶基本データ３ｃを受信後（ステップＳ４）、船舶位置のシミュレーションを行う船舶の選択等を行うシミュレーション準備を行う（ステップＳ７）。最初に、アラートサーバ４は、シミュレーションを起動し（ステップＳ８）、ＷＲＳサーバ３に対して船舶を指定し船舶位置のミュレーションの実行命令を発する。
【００４９】
アラートサーバ４からの命令を受けたＷＲＳサーバ３は、船舶位置のシミュレーションを実行する。以下に、ＷＲＳサーバ３による船舶位置のシミュレーションについて図７を用いて説明する。
【００５０】
［船舶位置のシミュレーション］
ＷＲＳサーバ３による船舶位置のシミュレーションは、船舶の位置におけるＧＰＶデータから、船舶の減速量を算出し、減速量から船舶の航海速力を算出して、算出した航海速力で予定航路を航行した場合の経過時間（例えば１時間）毎の船舶の新たな位置を決定して、経過時間毎の船舶の新たな位置の算出を所定時間（例えば４８時間）まで繰り返す。このようにして、ＷＲＳサーバ３は、ＧＰＶデータの受信時における船舶の基準位置から所定時間までの予定航路上における船舶の位置の推定を行う。これにより、実際の航行に合わせた状態で、予定航路上の船舶の位置をほぼリアルタイムで推定して取得することが可能となる。
【００５１】
ＷＲＳサーバ３は、船舶位置のシミュレーション結果を記憶するためのデータ格納用のテーブル（図８参照）を、記憶装置のエリアに準備する（ステップＳ９）。図８に示すように、データ格納用のテーブルは、船舶毎に設けられ、船舶名で管理するのが好適である。データ格納用のテーブルは、（１）新たなＧＰＶデータを受信後、船舶位置のシミュレーションを開始する日時を示す初期日時、（２）初期日時からの経過時間、（３）経過時間毎の船舶の位置、（４）その位置におけるＧＰＶデータ、からなる。データ格納用のテーブルの経過時間は、初期日時から経過した時間を示し、一例として１時間と設定すればよく、その経過時間毎に増加させて所定時間までをシミュレーションできるようにしておく。尚、初期日時、船舶の位置及びその位置におけるＧＰＶデータは、船舶位置のシミュレーション実行時にデータ格納用のテーブルに記憶される。
【００５２】
次に、ＷＲＳサーバ３は、データ格納用のテーブルの初期日時として、船舶位置のシミュレーションの開始日時を記憶し、また、経過時間を管理する変数Ｔｐの値を０（ゼロ）にして初期化する。そして、データ格納用のテーブルの初期日時における船舶の位置を、航路管理データ３ｄの航路データから読み出して、データ格納用のテーブルの経過時間が０に対応した船舶の位置の欄に、基準位置として記憶する（ステップＳ１０）。また、データ格納用のテーブルに記憶した船舶の位置を、船舶位置としてメモリ上に記憶する。また、この位置を以後、船舶位置と記す。
【００５３】
ＷＲＳサーバ３は、ＧＰＶデータ３ａにアクセスして、船舶位置及びその位置の日時におけるＧＰＶデータ３ａから、波及び風に関するデータを読み出して（ステップＳ１１）、読み出したＧＰＶデータ３ａの波及び風に関するデータを、データ格納用のテーブルの変数Ｔｐが示す値の経過時間に対応したＧＰＶデータの欄に記憶する（ステップＳ１２）。尚、ＧＰＶデータは、船舶の位置と最も近い格子点のデータを使用するようにする。これにより、船舶の位置に対応したＧＰＶデータが得られる。
【００５４】
ＧＰＶデータ３ａは６時間間隔で区切られているため、１時間毎のＧＰＶデータは、その時間が属する時間帯の開始時間のＧＰＶデータを使用する。例えば、０時から６時までの時間帯のＧＰＶデータは、０時のものを使用する。尚、１時間毎のＧＰＶデータは、その時間が属する時間帯の直近の開始時間又は終了時間のＧＰＶデータ３ａを使用したり、６時間間隔のＧＰＶデータ３ａから補完によって１時間毎の近似値のデータを算出して、これを１時間毎のＧＰＶデータ３ａとして用いるようにしてもよく、特に限定されない。
【００５５】
次に、変数Ｔｐの値が、４８以上であるかをチェックする（ステップＳ１３）。これは、データ格納用のテーブルが、４８時間までの所定時間に対応する船舶の位置及びＧＰＶデータが得られたかを確認するためのものであり、所定時間として４８時間を設定した場合の値であって、所定時間を他の時間に設定する場合には、それに対応した値とすればよい。変数Ｔｐの値が、４８以上の場合（ステップＳ１３でＹｅｓ）には、ステップＳ１６に移行する。また、Ｔｐの値が、４８未満の場合（ステップＳ１３でＮｏ）には、以下に述べる１時間後の新たな船舶位置を算出するようにする。
【００５６】
Ｔｐの値が、４８未満の場合（ステップＳ１３でＮｏ）には、船舶基本データの船種及びその縦横比から減速量データ３ｅを選択して、船舶の位置でのＧＰＶデータ３ａの波及び風のデータから、波及び風による船舶の減速量を算出する。尚、波及び風による船舶の減速量は、両者の減速量を加算した値となる。また、船舶位置における海流データ３ｂから海流の速度を求めて、波及び風による船舶の減速量を海流データ３ｂの海流の速さ及び方向で補正して船舶の減速量を算出する。そして、船舶基本データ３ｃの予定航海速力から船舶の減速量を減算して、航海速力を算出する（ステップＳ１４）。
【００５７】
算出した船舶の航海速力を用いて、航路管理データ３ｄの航路データにおける１時間後の船舶の新たな位置を算出する。また、変数Ｔｐの値に１を加算して、経過時間として１時間増加させる。新たに算出した船舶の位置を、データ格納用のテーブルの変数Ｔｐの値に対応した経過時間における船舶の位置の欄に記憶する。また、データ格納用のテーブルに記憶した船舶の位置を、船舶位置としてメモリ上に記憶する（ステップＳ１５）。その後、ステップＳ１１に移行して、ステップＳ１１からの処理を実行する。
【００５８】
ステップＳ１６では、データ格納用のテーブルの船舶の位置のデータを、データ格納用のテーブルの初期日時に経過時間を加算して日時に変換してその日時毎に船舶位置のシミュレーションを実行した船舶の航路管理データ３ｄの航路データに記憶する。これにより、船舶位置のシミュレーションで算出された所定時間の４８時間先までの航路データが得られる。ＷＲＳサーバ３は、航路管理データ３ｄの航路データに、船舶の位置を記憶後、船舶位置のシミュレーションを終了する。
【００５９】
以上述べた船舶位置のシミュレーションによって、船舶の基準位置から所定時間（４８時間）先までの推定位置、及びその位置におけるＧＰＶデータ３ａの波及び風のデータ、が同時に記憶される。このように、船舶位置のシミュレーションでは、船舶の位置に対してＧＰＶデータ３ａが関連付けされてデータ格納用のテーブルに記憶される。図８は、船舶位置のシミュレーションによる初期時間から１時間毎の船舶の位置及びその位置でのＧＰＶデータ３ａを示すが、船舶の位置の算出は、４８時間迄に限定されるものではなく、例えば、６０時間であってもよく特に限定されない。また、船舶の位置算出は、１時間毎に限らず、別途定めた時間間隔を経過時間として設定してもよい。例えば、ＧＰＶデータ３ａが、６時間毎のデータであれば、船舶の位置算出は、６時間毎行うようにしてもよい。
【００６０】
図５に示すように、ＷＲＳサーバ３は、船舶位置のシミュレーション後、アラートサーバ４に、船舶位置のシミュレーションの結果、即ち、データ格納用のテーブル（図８参照）の初期時間から１時間毎の船舶の位置、及びその位置での風及び波に関するＧＰＶデータ、を転送する（ステップＳ１７）。また、ＷＲＳサーバ３は、アラートサーバ４に、アラート基準データ３ｆを転送する（ステップＳ１８）。
【００６１】
［アラート処理］
次に、アラートサーバが荒天警報を発するためのアラート処理について、図９を参照して説明する。アラートサーバによるアラート処理は、所定時間の間に船舶が航行する予定航路上に、船舶に応じて設定されるアラート基準データを超える海洋気象が存在するか否かの判別をする荒天判別の処理と、荒天判別の処理が、船舶のアラート基準データを超える海洋気象が存在すると判別したときに、荒天警報を出力する荒天警報の処理からなる。図９は、アラートサーバによる船舶に荒天警報を発するためのアラート処理のフローチャートを示す図である。
【００６２】
図９に示すように、アラートサーバ４は、経過時間用ポインタを初期化する（ステップＳ１９）。経過時間用ポインタは、ＷＲＳサーバ３から受け取った船舶位置のシミュレーション結果であるデータ格納用のテーブルを経過時間毎に読み出すためのものである。また、アラートサーバ４は、受け取ったアラート基準データ３ｆから該当する船舶のアラート基準データを基準値（閾値）として読み出す（ステップＳ２０）。アラートサーバ４は、経過時間用ポインタが示すデータ格納用のテーブル（図８参照）の経過時間に対応したＧＰＶデータを読み出し（ステップＳ２１）、読み出したＧＰＶデータとアラート基準データ３ｆとを比較して（ステップＳ２２）、ＧＰＶデータが基準値としてのアラート基準データ３ｆを超えるかを判別する（ステップＳ２３）。アラート基準データ３ｆを超えるＧＰＶデータがある場合（ステップＳ２３でＹｅｓ）には、そのＧＰＶデータ、その時の経過時間、及び船舶の位置を記憶する（ステップＳ２４）。ＧＰＶデータがアラート基準データ３ｆ未満の場合（ステップＳ２３でＮｏ）又はステップＳ２４実行後、経過時間用ポインタに１を加算して、次の経過時間に対応したＧＰＶデータを読み出す準備をする（ステップＳ２５）。経過時間が所定時間としての４８時間を超えているかを判別して（ステップＳ２６）、経過時間が４８時間以内の場合（ステップＳ２６でＮｏ）には、ステップＳ２１に移行する。
【００６３】
このように、アラートサーバ４は、経過時間を増加させながらデータ格納用のテーブルのＧＰＶデータを順に読み出すようにして、アラート基準データ３ｆを超えるＧＰＶデータがあるときには、ＧＰＶデータ、経過時間及び船舶位置をメモリに記憶する。
【００６４】
次に、図５に示すようにアラートサーバ４は、アラート基準データ３ｆを超えるＧＰＶデータがメモリに記憶されているかを判別して、警報を発する必要があるかを判断する（ステップＳ２７）。アラート基準データ３ｆを超えるＧＰＶデータがある場合（ステップＳ２７でＹｅｓ）には、荒天に遭遇する日時、ＧＰＶデータ及び船舶名を，メールサーバ８に出力する（ステップＳ２８）。また、必要により、荒天遭遇時の船舶の位置も同時にメールサーバ８に出力するようにしてもよい。
【００６５】
メールサーバ８は、船舶名をキーとしてＷＲＳサーバ３の管理者メールデータ３ｇから送信するアドレスを検索し、検索されたアドレスを電子メールの送信先として、警報情報、即ち、荒天に遭遇する日時、風及び波に関するデータを、船舶用送受信装置９等に通知する（ステップＳ２９）。
【００６６】
図１０は、メールサーバから発せられる荒天警報の一例を示す図である。図１０に示す荒天警報は、「４８時間以内に荒天に遭遇する見込み、風、北西、風力８、波高６メートル、３１日標準時００時から０６時まで、風、北西、風力９、波高８メートル、３１日標準時００時から０６時まで」のように表している。
【００６７】
また、図５に示す船舶用送受信装置９から送信される破線で示すヌーンレポートや到着レポートは、メールサーバ８で随時受け付けられる。メールサーバ８からのヌーンレポート、到着レポートは、ＷＲＳサーバに出力されて、航路管理データ３ｄの船舶の通報位置に記録される。
【００６８】
図５に示すように、ＷＲＳサーバ３は、対象船舶が目的港に到着したかをチェックして（ステップＳ３０）して、まだ航行中の場合（ステップＳ３０でＮｏ）はステップＳ１に移行してＧＰＶデータ３ａの到着の監視を行う。また、対象船舶が目的港に到着した場合（ステップＳ３０でＹｅｓ）には、対象船舶への荒天警報通報のサービスを終了する。
【００６９】
以上述べた、荒天海域遭遇シミュレーションに関する処理を、更に図１１を参照して、時系列的に説明する。図１１は、ＧＰＶデータの予報時間毎の所定時間４８時間による船舶位置のシミュレーション及びアラート処理を時系列的に示した図である。図１１に示すように、ＧＰＶデータは、予報時間を００、０６、１２、１８時とし、１日４回配信される。また、船舶は、一例として７月８日３時に出航するものとする。最初に、ＷＲＳサーバは、船舶位置のシミュレーションを７月８日３時に実行する。シミュレーションの実行時刻における船舶の基準位置を、船舶が７月８日３時に出航した位置（出航港）とする。また、００時に取得したＧＰＶデータを用いて、船舶位置における同時刻のＧＰＶデータから船舶の減速量を算出し、航路管理データの航路データの予定航路に沿って経過時間（例えば１時間）毎に船舶位置を算出して、所定時間である４８時間先まで船舶の位置を算出する。このときの船舶の位置の算出処理を、第１の推定処理とする。また、このとき経過時間毎の船舶位置に対応したＧＰＶデータが得られる。そして、アラートサーバは、４８時間以内に、アラート基準データを超える海洋気象（即ち荒天）が存在するか否かの荒天判別処理を行う。このときの荒天判別処理を、第１の荒天判別処理とする。第１の荒天判別処理では、アラート基準データを超える海洋気象が存在しないため、荒天警報を出力する荒天警報処理は行わない。第１の推定処理で得られた、４８時間まで船舶の位置を航路データに記憶する。
【００７０】
次に、ＷＲＳサーバは、６時に取得したＧＰＶデータを用いて、シミュレーションの実行時刻における船舶の基準位置を、第１の推定処理で得られた船舶の位置での６時における船舶の位置として、船舶位置における同時刻のＧＰＶデータから船舶の減速量を算出し、航路管理データの航路データの予定航路に沿って一定時間毎に船舶位置を算出して、所定時間である４８時間まで船舶の位置を算出する。このときの船舶の位置の算出処理を第２の推定処理とする。また、このとき一定時間毎の船舶位置に対応したＧＰＶデータが得られる。そして、アラートサーバは、船舶アラート基準データを超える海洋気象が存在するか否かの荒天判別処理を行う。このときの荒天判別処理を第２の荒天判別処理とする。このとき、第２の荒天判別処理アラート基準データを超える海洋気象が存在しないため、荒天警報を出力する荒天警報処理は行わない。第２の推定処理で得られた４８時間まで船舶の位置を航路データに記憶する。以下同様にして、順次、第３乃至第８までの推定処理及び荒天判別処理を行い、荒天判別処理の結果により荒天警報処理も行う。また、ヌーンレポートにより船舶の位置が確定した時には、ヌーンレポートによる船舶の位置を基準位置として使用することも可能であり、図１１における第３の推定処理及び第７の推定処理では、ヌーンレポートによる船舶の位置を反映することができることを意味する。
【００７１】
このように、ＷＲＳサーバは、推定処理の実行時刻における船舶の位置を基準位置として、所定時間の間に予定航路上を航行する船舶の位置を推定する推定処理を行い、次の推定処理の実行時刻における船舶の基準位置を、前回の推定処理で推定した船舶の位置から決定して、船舶の位置の推定処理を行うようにする。
【００７２】
また、図１１に示すように、第４乃至第７の荒天判別処理において、所定時間４８時間以内の黒丸で示す時刻で、アラート基準データを超える海洋気象が存在することが判別されるため、アラートサーバは、荒天警報を出力する荒天警報出力処理を行うようにする。また、図１１に示す第４乃至第７の荒天警報を出力する処理では、荒天海域に船舶が到達するまでの残りの予想到達時間及び／又は予想到達時刻を出力してもよく、例えば７月１０日１８時に荒天海域に到達すること、が警告される。また、第８の推定処理において、黒丸が表記されていないのは、対象船舶が前回の荒天警報を受けて荒天回避を行い航路を変更したために、アラート基準データを超える海洋気象が存在しない例を示すものである。尚、図１１では、荒天海域遭遇シミュレーションの第８までの推定処理、荒天判別処理及び荒天判別処理を示すが、第８以後の処理も同様にして継続する。
【００７３】
尚、本発明による荒天警報システムは、ＷＲＳサーバ３の船舶基本データに記憶されている航行中の他の船舶に関しても、並列して、ＷＲＳサーバの船舶位置のシミュレーション及びアラートサーバによるアラート処理が実行されるように構成されている。
【００７４】
また、本発明の荒天警報システムは、アラートサーバのアラート処理をＷＲＳサーバで処理するようにしてもよく、上述したサーバの構成に限定するものではなく、荒天海域遭遇シミュレーション等を行うために、適宜、サーバの統合、分散を行うことも可能である。
【００７５】
このように、荒天警報システムは、気象データであるＧＰＶデータと航路データから所定時間経過後の船舶の位置を推定し、安全運航が確保される限界の風力、波浪のデータを前もって警報基準値として決定しておき、航路上で警報基準値を超える風力、波浪が予想されるときに荒天警報を発するものであり、例えば、４８時間以内に荒天海域に突入する可能性がある場合に、該当する船舶に対して、警報メールをメールサーバより通信衛星を介して自動送信する。また、船舶会社の運航管理部門の端末装置に通信網を介して、船舶と同様の警報メールを送信する。
【００７６】
以上述べたように、本発明によれば、各船舶の耐航性能、運航状況等に応じて、船舶毎に予定航路上での荒天警報、荒天情報を提供することにより、船舶毎に前もって荒天警報が発することができるため、荒天回避が容易に行え、また、回避のための最適な航路を選択することができる。
【００７７】
また、本発明によれば、荒天警報システムは、荒天海域に突入する可能性がある船舶に対して自動的に荒天警報を送信するため、船長に適切な情報を提供でき、事前に荒天海域を避けることができる。
【００７８】
また、本発明によれば、船舶に対して荒天に関する情報を適宜提供することにより、陸上より適切なアドバイスが行え、これにより、船長の荒天回避の判断を支援することができる。
【００７９】
また。本発明によれば、気象データを用いて予定航路上での航海速力を算出し、算出した航海速力で船舶の位置を推定するため、より実際に近い船舶位置の情報に基づいて荒天警報を発することが可能となる。
【実施例】
【００８０】
以上、航行中に予想される荒天情報を前もって荒天警報として航行船舶に通知する荒天警報システムについて述べたが、本発明の海洋荒天警報システムは、荒天海域航行中での船舶の現在位置から残りの荒天海域の航海時間を通知するとも可能となっている。図１に示す荒天警報システム１は、ＷＲＳサーバ３による船舶位置のシミュレーション及びアラートサーバ４のアラート処理により、船舶が荒天海域を航行中と判断した場合には、図８に示すデータ格納用のテーブルにおける、アラート基準データ未満のＧＰＶデータが位置する経過時間を読み出すことにより、初期日時からの荒天海域を通過するまでの経過時間を得ることができる。荒天海域を通過するまでの経過時間をメールサーバから送信することにより、荒天海域航行中での船舶の現在位置から残りの荒天海域の航海時間を出力することが可能となる。
【００８１】
また、荒天警報システムは、船舶の目的港の天候を予報するための目的港天候予報手段としての港湾気象サーバ６を有している。港湾気象サーバ６は、ＷＲＳサーバと共に気象データ取得装置からのＧＰＶデータを入力できるように構成されている。図１に示す端末装置から船舶の目的港、予定入港日等を入力することにより、ＷＲＳ−Ｗｅｂサーバを介して、港湾気象サーバ６に、目的港の予定入港日における天候を予報する命令が発せられる。港湾気象サーバ６は、目的港の位置を緯度と経度に変換して、その位置における予定入港日に該当するＧＰＶデータを読み出すようにする。読み出したＧＰＶデータをＷＲＳ−Ｗｅｂサーバに出力し、ＷＲＳ−Ｗｅｂサーバから端末装置に船舶の目的港の気象予報の情報が出力される。これにより、最新のＧＰＶデータに基づいた気象予報の情報提供が可能となる。また、港湾気象サーバ６は、目的港の天候予報のみならず、例えば、端末装置から、航海位置及びその位置の日時を入力することにより、その位置での最新のＧＰＶデータに基づいた気象予報の情報提供も可能となる。
【００８２】
この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８３】
１      荒天警報システム
２      気象データ取得装置
３      ＷＲＳサーバ
３ａ    気象データ（ＧＰＶデータ）
３ｂ    海流データ
３ｃ    船舶基本データ
３ｄ    航路管理データ
３ｅ    減速量データ
３ｆ    アラート基準データ
３ｇ    管理者メールデータ
４      アラートサーバ
６      港湾気象サーバ
７      ＷＲＳ−Ｗｅｂサーバ
８      メールサーバ
９      船舶用送受信装置
１０    端末装置
１５    通信網（インターネット）
１６    通信衛星
１７    通信回線
【図１】
2012048492.tif 000003
【図２】
2012048492.tif 000004
【図３】
2012048492.tif 000005
【図４】
2012048492.tif 000006
【図５】
2012048492.tif 000007
【図６】
2012048492.tif 000008
【図７】
2012048492.tif 000009
【図８】
2012048492.tif 000010
【図９】
2012048492.tif 000011
【図１０】
2012048492.tif 000012
【図１１】
2012048492.tif 000013