mdh.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
3-D Nautical Charts and Safe Navigation
Mälardalen University, Department of Innovation, Design and Product Development.
2006 (English)Doctoral thesis, monograph (Other scientific)
Abstract [en]

In spite of all electronic navigation devices on a modern ship bridge, navigators still lose their orientation. Reasons for this might be excessive cognitive workload caused by too many instruments to read and compile, navigation information that is displayed in a cognitively demanding way, short decision times due to high speed or fatigue due to minimum manning and long work hours.

This work addresses the problem of map information displayed in a less than optimal way. Three new concepts are presented: the bridge perspective, the NoGO area polygons and a dual lane seaway network. Map reading can be difficult due to the problem of mental rotations. By allowing a 3-D nautical chart to be viewed from an egocentric bridge perspective, the need for mental rotations can be removed. The cognitively demanding calculations necessary to find out if there is enough water under the keel can be made by the chart system and the result displayed as of free water and NoGo areas. On land car driving is facilitated by a road-network and a sign system. This notion can be further developed on sea and make navigation easier and safer.

These concepts were then tested in a laboratory experiment, in interviews and in a prototyping project. The results were very promising. The experiment in a laboratory maze showed that map reading from an egocentric perspective was more efficient than using traditional paper and electronic maps. Interviews and expert evaluation of prototypes also showed great interest from practitioners in the field.

Abstract [sv]

Trots all elektronisk utrustning på en modern skeppsbrygga händer det att navigatörerna förlorar orienteringen. Anledningen kan vara hög kognitiv belastning därför att för många olika instrument måste avläsas och integreras samtidigt, att informationen på instrumenten behöver tolkas på ett kognitivt krävande sätt, att tiden för att fatta beslut blir allt kortare på grund av högre hastigheter till sjöss eller på grund av trötthet.

I detta arbete presenteras tre nya koncept för visualisering av navigationsinformation: bryggperspektivet, djupvarningspolygoner och sjövägar.

Kartläsning kan ibland vara svårt på grund av de mentala rotationer en användare tvingas genomföra för att kunna jämföra kartan med verkligheten. Genom att göra det möjligt för en användare att se sjökortet ur ett egocentriskt bryggperspektiv, så onödiggörs dessa mentala rotationer. De kognitivt krävande beräkningar som navigatören behöver göra för att försäkra sig om att det finns tillräckligt med vatten under kölen, kan utföras av kartsystemet och resultatet visas istället som fria vattenytor och djupvarningsområden (NoGo areas). På land underlättas bilkörning av ett vägnät med körbanor, filer och skyltar. Detta system kan i högre utsträckning införas till sjöss för att underlätta säker navigering.

Dessa koncept har sedan testats genom ett laboratorieexperiment, genom intervjuer och i ett prototyputvecklingsprojekt. Resultaten var mycket lovande. Experimentet i en laboratorielabyrint visade klart att 3D-sjökortet var effektivare än både papperskartan och traditionell elektroniska kartor och intervjuerna och expertutvärderingarna visad på stort intresse från yrkesutövare i branschen.

Place, publisher, year, edition, pages
Institutionen för Innovation, Design och Produktutveckling , 2006. , 285 p.
Series
Mälardalen University Press Dissertations, ISSN 1651-4238 ; 27
Keyword [en]
3-D nautical charts, Mental rotations, safety at sea, vehicle navigation
Keyword [sv]
3D-sjökort, mentala rotationer, sjösäkerhet, fordonsnavigering
National Category
Computer and Information Science
Research subject
Innovation och design
Identifiers
URN: urn:nbn:se:mdh:diva-136ISBN: 91-85485-12-8 (print)OAI: oai:DiVA.org:mdh-136DiVA: diva2:120506
Public defence
2006-05-22, Filen, Verktyget, Smedjegatan 37, Eskilstuna, 10:00
Opponent
Supervisors
Available from: 2006-04-18 Created: 2006-04-18

Open Access in DiVA

fulltext(9943 kB)11071 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 9943 kBChecksum MD5
91925c8f90a185f8f8a4d84875964231961d12277d1bbb7778e485a8213b300c627a608d
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Porathe, Thomas
By organisation
Department of Innovation, Design and Product Development
Computer and Information Science

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 11071 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 2126 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf