Status monitoring in multivessel MASS operations – Designing for shared situational awareness

Abstract

Autonomous maritime shipping operations, where vessels are controlled from land-based operation centers, will dramatically change maritime officer’s work. In remote and autonomous operations, multiple ships will likely be operated simultaneously. This gives rise to the need for new types of control tools. Specifically this study looks at the user interfaces of the technical systems in remote maritime operations.

Related research is done on shared situational awareness and interface design that could enhance it. There are very few research papers that would address this issue in the context of remote and autonomous maritime operations. The research question in this study is what new requirements does the changing working context bring for designing the status monitoring tools for remote and autonomous maritime operations.

A human-centred design process forms the core of the study. User requirements for a status monitoring tool were refined through expert participation, and a clickable prototype with multiple novel features that were inspired by the expert’s insights was designed and evaluated. The prototype featured for instance the alarm aggregation principle for the remote and autonomous maritime context. Contextually new designs proved to be effective tools in eliciting user requirements in this emerging field.

The study contributes to the body of knowledge about future remote maritime officers’ requirements concerning system status monitoring.

Autonominen merenkulku, jossa aluksia valvotaan ja ohjataan maissa sijaitsevista keskuksista käsin, tulee muuttamaan merenkulkijoiden työtä merkittävästi. Etä- ja autonomisissa operaatioissa tullaan todennäköisesti liikennöimään useita aluksia samanaikaisesti. Tämä tuo esiin uudentyyppisten hallintatyökalujen tarpeen. Erityisesti tässä tutkimuksessa tarkastellaan autonomisen, etänä valvottavan merenkulun teknisten järjestelmien käyttöliittymiä.

Aiempi aiheeseen liittyvä tutkimus on käsitellyt jaettua tilannetietoisuutta ja käyttöliittymäsuunnittelua, joka voisi edesauttaa jaetun tilannetietoisuuden muodostumista. Etänä valvottaviin, autonomisen merenkulun sovelluksiin liittyen tutkimusta näistä aiheista on tehty toistaiseksi vain vähän. Tämän tutkimuksen tutkimuskysymys on se, millaisia uusia vaatimuksia muuttuva työn viitekehys tuo autonomisen merenkulun tilavalvontajärjestelmien suunnittelulle.

Tämän tutkimuksen keskeisin osa on ihmislähtöinen suunnitteluprosessi, johon alan erityisasiantuntijat ottivat osaa. Tilanvantojärjestelmän käyttäjävaatimuksia kerättiin ja tarkennettiin tämän prosessin kuluessa. Prosessissa myös toteutettiin toiminnallinen käyttöliittymän malli, joka sisälsi monia uudentyyppisiä, käyttäjien tarpeisiin perustuvia ominaisuuksia. Mallin sisäältämät, viitekehykselle uudentyyppiset ominaisuudet osoittautuivat tehokkaaksi tavaksi tuoda esiin käyttäjien tarpeita alalla, jonka keskeiset piirteet on vasta muovautumassa.

Tutkimus lisää tietoa tulevaisuuden meriliikenteen operaattoreiden käyttäjävaatimuksista liittyen tilavalvontajärjestelmiin