自动运输进入欧洲水域| 地平线:《欧盟研究与创新》杂志

想象一下,一艘驶入港口的船,只有船长在桥上,而船上没人见。 在过去,这种船可能被称为幽灵船,但在将来,它可能只是我们的新常态。

欧洲研究人员正在参与这一推动并设计具有不同程度自主权的船只。 今天有两艘驶向自动化领域的船只已经横渡欧洲。 第一种是在挪威西海岸运送鱼饲料的运输工具。 第二是在比利时北部法兰德斯(Flanders)运营的内陆货运驳船。 两者都将作为自动驾驶项目的一部分进行改装 自动运送

AUTOSHIP的参与者之一,挪威公司Kongsberg Maritime的研究与创新经理Jason McFarlane说:“用例非常不同。” ‘一个是挪威以外的短途海上路线,这对天气有很大的挑战。 反过来,内陆航线则要求该船在密闭水道内作业,通常在航行比在公海更具挑战性的地区。

三个部分

使这些船具有自主性的技术由三个主要部分组成。 麦克法兰说:“首先,您需要船只控制系统。” 第二,从船到岸都有数字连接。 最后,您有了基于岸的系统。

第一部分是使船只自主航行的原因。 这包括用于情境感知的子系统,例如传感器,定位系统或照相机以及其他能够检测障碍物的技术。 然后将这些传感器的数据合并在一起,称为传感器融合,然后反馈到该船的自主导航系统中,该系统会据此做出转向决策。

在使用基于AI的计算机视觉系统扫描周围环境并检测障碍物方面,它类似于自动驾驶汽车。 但是也有差异。 例如,麦克法兰(McFarlane)指出如何在自动识别系统(AIS)的系统下使用应答器跟踪特定尺寸的每艘船舶,该系统有可能为船舶自主导航系统提供比汽车更多的信息。 公海上的船舶行驶速度也比汽车慢,并且有更大的机动空间。

Kongsberg Maritime开发了两个系统:自动泊位和自动穿越。 麦克法兰说:“基本上,船员按下一个按钮,船便会停靠。” ‘例如,知道船的位置或方向的一系列传感器与我们的系统相互作用。 这样一来,船上无需船长就可以停靠。”

目前,船员仍在船上,如果发现问题可以采取行动。 自动系统安装在奥斯陆峡湾(Oslofjord)上运行的客运和汽车渡轮上,并已在80%以上的航程中使用。 但是,即使使用该技术的船完全解开,它仍将连接到岸上的控制中心。 在这里,人类将远程监控船只及其传感器,并能够手动接管控制权。

他说,这可能需要提高工人的素质,但这也意味着他们的技能和劳动将得到更有效的利用。

荷兰海事技术创新经理Danitsja van Heusden-van Winden

费用

麦克法兰说,有几个原因可以使运输自动化。 一种是增加水基运输的吸引力,因为水基运输通常会占运营成本的很大一部分。 另一个是减少道路交通并减少排放。 McFarlane指出,一艘驳船,就像他们在法兰德斯(Flanders)所测试的那样,可以运载300吨货物,每年可代替7,500辆卡车。 根据AUTOSHIP的计算,这将使每公里的二氧化碳排放量减少90%。 麦克法兰说,与具有人工操作员的自动船相比,自动船也可以更高效地航行,从而优化发动机功率和速度。

然而,完全自治并不总是第一步,在我们完全放手之前,中等水平的自动化可能会达到。 的 诺维玛 该项目致力于内陆和近海运输的“成排”,其中部分自动化的船跟随一艘全员船长。

NOVIMAR的项目协调员,荷兰公司荷兰海事技术有限公司的创新经理Daniitsja van Heusden-van Winden说:“我们不会完全自主航行。” “目前,船上至少有一个人。”

在他们的模型中,引导船沿着水路设置一条“线”或路线,然后由跟随船模仿。 随从船只没有完全自主权,而是复制引导船所走的路线,将其保持在所需的路径上,同时保持与下一艘船的距离。 他们想在今年年底在荷兰证明这一概念,他们已经在德国杜伊斯堡市的实验室盆地中使用十六分之一比例的模型船对其进行了测试。

劳动力短缺

这种部分自动化对于降低成本和填补劳动力短缺可能很重要。 一家公司不必经营一艘配备全员的船舶,而只需一艘有限的人员即可经营一艘配备全员的指挥船和几艘随船。

范·休斯登·范·温登说:“劳动力短缺是运输中的一个已知问题。” 很难找到合格的人。

2016年,全球最大的船运公司协会BIMCO发布 一项研究 该计划预计,到2025年,全球将有150,000名海事官员短缺。 自动化,无论是完全自治还是像NOVIMAR这样的部分系统,都可以帮助填补这一空白。

这也是为什么van Heusden-van Winden认为NOVIMAR不会对航运业工人的前景产生深远影响的原因。 她说,我们的技术对他们并不构成威胁。 他说:“这可能需要提高工人的素质,但这也意味着他们的技能和劳动将得到更有效的利用。 ‘

对社会影响的研究也是AUTOSHIP的一部分。 麦克法兰指出,内陆运输工人甚至卡车司机可能会失业。 然而,他们的技术并不能总是代替工人。 对于挪威鱼饲料运输船,运营公司主要希望使用自主系统来提高效率,例如,允许船员在对接和卸载船之前休息。 同时,可能会创造新的工作,例如改装船以进行自主操作或远程控制它们。

麦克法兰说,我们的船具有一定的自主权。 永远会有一个控制中心。 这将意味着工作的转移。 代替了年轻人有时不想做的生活在驳船上的生活和工作,我们可以转到办公室工作。 ‘

跨栏

尽管如此,在推出自动运输之前,仍有许多障碍需要克服。 范·休斯登·范·温登说:“减少人手存在风险,这可能会破坏商业案例。” 船只可能会被风暴困住,如果船上只有一个人而不是一个完整的船员,这可能会更危险,而NOVIMAR目前正在寻找一个解决方案。

监管同样仍然是关键问题。 许多司法管辖区要求一定数量的人在船上,这违背了自动化的目的。 这两个项目均与监管机构保持联系。 麦克法兰说:“例如,某些规定要求船舶在桥上配备手表。” “但这是否意味着一个自然人需要在那里? 还是我们可以指定它不必是一个人站立的手表?

目前,这两个项目都在全力以赴。 NOVIMAR希望在2020年底进行一次真实测试。AUTOSHIP希望在2022年进行自己的演示。这些试验(包括从挪威到丹麦的AUTOSHIP越海试验)之后,船舶可能会变得越来越多。自主性,尽管很大程度上取决于法规实施的速度。 因此,在未来几年中,幽灵船可能会成为欧洲水域的常见景象。

本文中的研究由欧盟资助。 如果您喜欢这篇文章,请考虑在社交媒体上分享。


This article – ” 自动运输进入欧洲水域| 地平线:《欧盟研究与创新》杂志
” – was originally published in Horizon, the EU Research and Innovation magazine

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