Автономните кораби – много по-скоро от безпилотните коли

Автоматизираното корабоплаване може да стане реалност по-скоро отколкото автономните автомобили
(снимка: Kongsberg Maritime)

Придвижването на стоки по вода може да намали натоварването на пътищата и да редуцира вредните емисии, но европейската корабоплавателна индустрия е затруднена заради недостиг на работна ръка. Автоматизираното корабоплаване – при което корабите биха се движили автономно, подобно на самоуправляващите се автомобили – би могло да разшири капацитета на товарните превози по вода. Те изглеждат много по-вероятни и то много по-скоро от умните автомобили.

Представете си кораб, който навлиза в пристанище, но няма капитан на мостика и няма екипаж на борда. В миналото такъв кораб беше наричан „кораб-призрак” и най-вероятно бе да го срещнете в Бермудския триъгълник. В бъдеще обаче той може да е просто един обикновен товарен кораб.

Редица европейски изследователи работят по проектирането на кораби с различна степен на автономност. Два високоавтоматизирани кораба от подобен вид вече плават из Европа. Първият е превозвач, който доставя храна за риба по западния бряг на Норвегия. Вторият е товарна баржа, която оперира във Фландрия, северния регион на Белгия. И двата кораба са модернизирани за автономно плаване като част от проект, наречен AUTOSHIP.

„Сценариите за използване са много различни”, казва Джейсън Макфарлейн, мениджър изследвания и иновации в норвежката компания Kongsberg Maritime, участник в AUTOSHIP, цитиран в публикация на Horizon – The EU Research & Innovation Magazine. „Единият обслужва кратък морски път в Норвегия, където са налице значителни метеорологични предизвикателства. Другият се движи по вътрешни маршрути и работи в относително ограничен воден път, често в райони, където навигацията е по-трудна, отколкото в откритите морета”.

Три равно важни компонента

Технологията, която ще направи тези кораби автономни, е съставена от три основни части. „Първо са налице системи за контрол на плавателните съдове”, казва Макфарлейн. „Второ, нужна е цифрова свързаност от кораба до брега. Най-сетне, потребни са и брегови системи за управление”.

Първата група технологии са тези, които правят възможно корабите да плават автономно. Това включва подсистеми за информиране за ситуацията като сензори, системи за позициониране или камери и други технологии, които позволяват разпознаване на препятствия. Данните от тези сензори се обединяват и се анализират от автономната навигационна система на кораба. На база данните тя взема решения за курса на движение.

Този подход до голяма степен прилича на самоуправляемите автомобили по отношение на сканирането на околността и откриването на препятствия, използването на системи за компютърно зрение, както и прилагането на изкуствен интелект за „разбиране” на обстановката и вземане на решения. Но има и известни разлики.

Например, казва Макфарлейн, всеки кораб от определен размер се проследява с помощта на транспондер чрез система, наречена Автоматична система за идентификация (AIS), която може да предоставя повече информация на автономните навигационни системи на корабите, отколкото има при автономните автомобили. Освен това корабите в открито море се движат по-бавно и имат повече пространство за маневриране, отколкото имат колите.

За автономната работа на корабите роля имат и различни системи за взаимодействие с крайбрежната инфраструктура. Пример за такива са системите за автоматично акостиране. „По същество екипажът натиска един бутон и корабът акостира самостоятелно”, обяснява Макфарлейн. „Разнообразие от сензори, които например знаят положението или ориентацията на лодката, взаимодействат с бреговата система. Това позволява на кораба да акостира без капитан на борда”.

Засега системата се използва под човешко наблюдение: екипажът все още е на кораба и може да предприеме мерки, ако се появи проблем с автоматичното акостиране. Системата е инсталирана на пътнически и автомобилен ферибот, работещи в Ослофьорд, и е използвана в повече от 80% от плаванията им.

Подразбира се, че дори и такъв кораб да може да акостира напълно самостоятелно, той все пак ще поддържа връзка в реално време с контролен център на брега. Тук хората биха могли да наблюдават дистанционно дейностите на корабите, а местните сензори могат да спомогнат за ръчния контрол на процесите.

Намаляване на разходите

Има няколко причини операторите да се стремят към автоматизиране на товарните превози. Една от тях е увеличаване на привлекателността на водния транспорт. Той може да стане много по-евтин, ако се изключи факторът „недостиг на работна ръка”, който в момента тормози бранша. Друг мотив е намаляването на движението по наземните пътища и съответно редуцирането на вредните емисии.

Макфарлейн отбелязва, че една баржа като тази, която се тества във Фландрия, може да превозва 300 тона товар, което заменя 7 500 пътувания на камиони годишно. Според изчисленията на AUTOSHIP, това би намалило емисиите на CO2 на база километър с цели 90%. Макфарлейн казва още, че автоматизираните кораби могат да плават по-ефективно, оптимизирайки мощността и скоростта на движение.

Предизвикателства

Има няколко препятствия за преодоляване, преди автономното корабоплаване да се превърне в реалност. „Съществуват рискове, когато има по-малко хора на борда, което би могло да се окаже затруднение”, казва Даница ван Хесден-ван Виден, мениджър иновации в Netherlands Maritime Technology. Една поредица от автоматизирани и автономни кораби може да озове в буря и това може да бъде по-опасно, когато на борда има само един човек, а не пълен екипаж.

Регулациите остават ключов въпрос. Много юрисдикции изискват определено количество екипаж на борда на всеки кораб, а това е в разрез със стремежа към автоматизация. И двата проекта са във връзка с регулаторите. „Някои правила, например, изискват корабите да имат наблюдател на мостика”, обяснява Макфарлейн. „Това означава ли, че трябва да има физическо лице, което да стои там? Или можем да уточним, че може и да не е човек, който стои и е нащрек?”

Разбира се, въпрос на време е тези предизвикателства да намерят своите решения. Така че след няколко години корабите-призраци може да се окажат срещана гледка в европейските реки и морета. Гответе се да не се стряскате от гледката!