Implementing operational envelopes for improved resilience of autonomous maritime transport

A promising potential commonly associated with autonomous ferries is the realization of low- or unmanned passenger transport. With the ability to provide flexible around the clock services, it can provide new and better mobility solutions for coastal cities around the world, and for cities located along rivers and inland waterways. However, operating an autonomous passenger ferry require that safety functions, today being handled by trained onboard safety crew, are maintained and approved according to current rules and regulations. Since few concrete suggestions so far have been published on how to solve this issue, new safety solutions must be developed, including new technology, processes and operational concepts. This lack of studies and work for developing automated and autonomous safety solutions stands in contrast to – up until now – the strong industry focus on developing systems and solutions enabling safe navigation. As a response, this paper suggests the implementation of operational envelopes for improved safety and resilience of autonomous shipping and ferry operations.publishedVersio

Smartere Transport – Møre og Romsdal - A1.1 Ståstedsanalyse

Denne rapporten er utarbeidet på oppdrag for Møre og Romsdal fylkeskommune som del av prosjektet Smartere Transport - Møre og Romsdal. Rapporten gir en oversikt over relevante aktører og tilgjengelig teknologi som er nødvendig for å realisere et banebrytende konsept for sømløs autonom persontransport på sjø. Således skal den fungere som et grunnlagsdokument for videre arbeid i prosjektets definerte arbeidspakker. Både når det gjelder det teknologiske mulighetsrommet og aktuelle leverandører, men også systemkrav, øvrig behov for infrastruktur på landsiden, samt aktuelle aspekter knyttet til sikkerhet og beredskap. Herunder også utfordringer som må løses. Hovedfokus for rapporten er persontransport over relativt korte avstander (mindre enn 1 time), i skjermet farvann, og hvor det også må påregnes at annen konvensjonell skipstrafikk foregår. Herunder både nasjonal og internasjonal skipstrafikk.Møre og Romsdal fylkeskommunepublishedVersio

Analyzing the Feasibility of an Unmanned Cargo Ship for Different Operational Phases

The maritime industry has begun to look into autonomous ships as an alternative to conventional ships due to growing pressure to reduce the environmental impact of maritime transportation, to increase safety, to mitigate the growing challenges in recruiting seafarers, and to increase profit margins. There is a lot of research on the challenges and feasibilities of an autonomous ship. However, there is less discussion on the transition from manned to unmanned ships and the tasks that are feasible to automate before the whole ship is unmanned. This paper investigates the technical and regulatory feasibility of automating different tasks for different operational phases for a large cargo ship. This study shows that a fully unmanned cargo ship is not feasible today, but that some tasks can be automated within the next five years.publishedVersio

Hazards and Risks of Automated Passenger Ferry Operations in Norway

This paper describes the hazards and mitigation of risks for operating automated ferries in sheltered waters in Norway. Two cases have been explored, one with max 25Pax (persons on board) close to shore, and another involving fjord crossing with max 130Pax. The approach is based on the formal safety assessment FSA framework specified by IMO (International Maritime Organization). The first step has been a Hazard Identification-HAZID in collaboration with key stakeholders (manufacturers, maritime authority, operators, and researchers), based on action research, building on experience and risk perception of the stakeholders. The HAZIDs have been based on prior incidents, safety critical task analysis, and hazards that may impact personnel safety and security. We have identified key areas of concern: Fire, Collision/Grounding, Man Overboard, Evacuation, or Ferry capsizes. We have suggested design approaches/measures to reduce probabilities of hazards occurrence and/or mitigate consequences. Challenges of non-failsafe situations must be handled through emergency response centres, and mobilization of passengers.publishedVersio

Smartere transport – Møre & Romsdal: L4.2 Regulatoriske utfordringer for autonom sjøverts persontransport

Denne rapporten er utarbeidet på oppdrag for Møre og Romsdal fylkeskommune som del av prosjektet Smartere Transport – Møre og Romsdal. Rapporten retter innledningsvis fokus mot eksisterende initiativ innen regelverk og regelverksutvikling for godkjennelse av autonome skip. Herunder både internasjonale og nasjonale. Med dette som utgangspunkt gjøres en overordnet vurdering av sentrale nasjonale forskrifter som må hensyntas ved en eventuell realisering av prosjektets brukercase. Avslutningsvis presenteres regulatoriske utfordringer ved utvikling og godkjenning av autonome passasjerskip. Prosjektet har ved flere tilfeller identifisert dette til å være knyttet til hvordan en skal kunne verifisere at løsning for autonom navigasjon og manøvrering – kai-til-kai er tilstrekkelig god nok, samt behovet for nye sikkerhetsløsninger som en utløsende faktor for å oppnå en reduksjon i dagens sikkerhetsbemanning.Smartere transport – Møre & Romsdal: L4.2 Regulatoriske utfordringer for autonom sjøverts persontransportMøre og Romsdal fylkeskommunepublishedVersio

Smartere transport – Møre og Romsdal: L2.2 Valg av autonomitetsgrad for fartøykonsept

Denne rapporten er utarbeidet på oppdrag for Møre og Romsdal fylkeskommune som del av prosjektet Smartere Transport – Møre og Romsdal. Basert på en overordnet State-of-the-Art innen autonom sjøverts passasjertransport presenterer rapporten en anbefalt løsning med tanke på grad av autonomi for prosjektets to brukercase. Dette gjøres både i forhold til hva som er realistisk med utgangspunkt i dagens teknologiske løsninger, men også hva som ansees som realistisk frem mot 2030. Ulike gap som må lukkes for at de skisserte løsningene skal kunne realiseres presenteres også. Da i forhold til navigasjon og manøvrering, samt løsninger direkte knyttet til sikkerhetskritiske hendelser. Rapporten bidrar også med innspill til hvordan funksjoner ombord tradisjonelle skip kan tenkes fordelt mellom menneske og automasjon på autonome skip og på kontrollsenter. I tillegg belyses viktige føringer for løsningen sett fra brukerperspektivet. Disse føringene er basert på en tidligere utført brukerundersøkelse i regi av prosjektet.Møre og Romsdal fylkeskommunepublishedVersio

Future Maritime Transport Systems and Integrated Planning

Future Maritime Transport Systems and Integrated PlanningTransport systems are becoming increasingly interconnected, automated, and complex, from a human centred approach to digital connectivity. This involves new opportunities but also implies new vulnerabilities. This paper present maritime transport challenges when implementing automated vessels, and especially how this may affect cooperation between organisations. Moreover, the inclusion of vessels with different levels of automation (LoA) will change the interactions between technology ( vessels), managers and operators. The purpose is to identify how socio-technical perspectives represented by the Integrated planning (IPL) concept and resilience perspectives can be beneficial when implementing autonomy. Cooperation in a future maritime transport system (MTS) including autonomous vessels will frequently be between unequal actors, involving both conventional and automated vessels and several control centres. Resilience engineering (RE) may contribute to a paradigm shift towards a more proactive perspective. It is important ensuringthat new ways of working, regulations and standards are in accordance with practice between strategical, tactical, and operational levels. The paper presents the IPL rela ted to an ongoing Norwegian project for preparation and management ofpotential brittleness and risks, uncertainties and unknowns when executing transport operations. Particular attention is on integrated planning both between different actors and at different management levels.publishedVersio

Smartere transport Møre og Romsdal – L4.3 Sikkerhetskrav til et autonomt, sjøverts persontransportsystem

Denne rapporten er utarbeidet på oppdrag for Møre og Romsdal fylkeskommune som del av prosjektet Smartere Transport – Møre og Romsdal. Alle systemer som inngår i et autonomt sjøverts persontransportsystem i bynære områder må innfri gjeldende sikkerhetskrav, og denne rapporten gir en oversikt over de ulike regelverk og krav som mulighetsstudiet må forholde seg til ved utvikling av brukercasene. Dette gjelder fartøyskonseptet som helhet, løsninger knyttet til landbasert kontrollrom, men også ulike krav og føringer for dokking, ombordstigning og evakuering. En av rapportens viktigste bidrag er identifikasjon av sammenhengen mellom kravene som stilles for ulike designparametere og de ulike grenseverdiene som de respektive forskriftene refererer til, og resultatet av arbeidet skal brukes som grunnlag for videre arbeid i prosjektets definerte arbeidspakker.Møre og Romsdal fylkeskommunepublishedVersio

Havteknologi - Potensialet for utvikling av tverrgående teknologier og teknologisk utstyr til bruk i marin, maritim og offshore sektorer - MT2015 A-182

Denne rapporten er utarbeidet på oppdrag for Norges forskningsråd og Innovasjon Norge med mål om å belyse potensialet for tverrgående teknologier og teknologisk utstyr til bruk i de tradisjonelle blå næringene (marin, maritim og offshore, inkludert fornybar energi – havvind; heretter hovedsakelig omtalt som havromsnæringene). Således har det vært sentralt å avdekke eksisterende muligheter, så vel som fremtidige utviklingsbehov, for teknologier og teknologisk utstyr som næringslivet (brukere og leverandører), forvaltningen og FoU-miljøene ser for å kunne overvåke, forvalte og utnytte havets ressurser og muligheter. Dette på tvers av næringene og i et internasjonalt perspektiv. Arbeidet har fokusert på hva som kan løftes mellom havromsnæringene, vel vitende om at havrommet er allsidig og krever en flerfaglig tilnærming. I det ligger at teknologi og løsninger også kan hentes fra helt andre områder, hvilket i en viss grad også er omtalt. Rapporten dokumenterer at det er et betydelig potensial på tvers av havromsnæringene, både i form av eksisterende løsninger og fremtidige utviklingsbehov. For fremtidige utviklingsløp er næringsspesifikke samt felles utviklingsbehov identifisert. Samtidig må en være klar over de barrierer som eksisterer, men som en mener skal være fullt mulig å overkomme gitt at de tas tak i. Dette er helt avgjørende for at det antatte verdiskapingspotensialet skal kunne realisere

Smartere transport Møre & Romsdal – L2.4/L3.2 – Sikker dokking, ombordstigning, evakuering og krav til landside

Denne rapporten er utarbeidet på oppdrag for Møre og Romsdal fylkeskommune som del av prosjektet Smartere Transport i Møre og Romsdal. Hovedmålet har vært å utrede og vurdere ulike konseptuelle løsningsforslag for ivaretakelse av effektiv, pålitelig og sikker dokking og ombordstigning. Løsningene kan møte ulike krav til transportvolum og kapasiteter, og derigjennom være overførbare til andre geografiske områder. I tillegg er det gjort vurderinger for ivaretakelse av passasjersikkerhet og evakuering, samt aktuelle krav til landside, inkludert tilførsel av energi. Dette med utgangspunkt i prosjektets to brukercaser – Pendelferge i Kristiansund og den hurtiggående Langevågsbåten i Ålesund. Rapporten diskuterer teknologifronten slik vi kjenner den per i dag, inkludert generelle betraktninger og identifiserte utviklingsbehov. Avslutningsvis presenteres konkrete konseptuelle løsningsforslag for hvert av brukercasene, med utgangspunkt i planlagte driftsmønstre, teknologisk kompleksitet, brukervennlighet og sikkerhet. Tidligere arbeid som dokumentert i rapportene L2.1 - Fartøyskonsept for autonom passasjertransport, L2.2 – Valg av autonomitetsgrad for fartøykonsept, L2.3 - Framdrifts- og energisystem for autonome passasjerskip, danner et viktig grunnlag for arbeidet.Smartere transport Møre & Romsdal – L2.4/L3.2 – Sikker dokking, ombordstigning, evakuering og krav til landsidepublishedVersio