Risks and performance requirements on autonomous berthing systems

No Thumbnail Available

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis

Date

2020-10-19

Department

Major/Subject

Mcode

Degree programme

Master's Programme in Mechanical Engineering (MEC)

Language

en

Pages

47+1

Series

Abstract

The concept of autonomous control has been recently implemented in several transportation modes including maritime. Technology advances proved reliable for basic applications. However, to move from manned operations to full scale autonomy will require extensive work on understanding the nature and impact of various commercial and technological risks. In the future, autonomous unmanned vessel bridge operations will be carried out over lengthy periods in extreme or concurrent environments. However, the impact of redundancy and fault tolerance of autonomous engineering systems under unknown conditions in open seas or during berthing operations has never been experienced before by commercial shipping. In an attempt to shed some insight on forthcoming challenges this thesis discusses the autonomous berthing operations of a passenger ferry. It is assumed that such ship would be hypothetically converted into an autonomous vessel chartered to sail over short distance between two ports. The risks involved on the vessel’s journey and berthing are evaluated based on expert judgement as input into risks and performance requirements from the scientific community has thus far been relatively low. A short list of upcoming technical requirements that should be reflected in forthcoming classification rules and regulations is proposed.

Autonomista ohjausta on pyritty viime aikoina tuomaan entistä useampaan kuljetusmuotoon, eikä laivaliikenne ole siitä poikkeus. Nykyaikainen tekniikka on jo esittänyt luotettavuutensa perustoiminnoissa, mutta siirtyminen pidemmälle, täysin automatisoituun liikenteeseen, tulee vaatimaan erityisen pitkälle viedyt tutkimukset toiminnan riskeistä ja vaatimuksista. Tulevaisuudessa autonomisten miehittämättömien alusten toiminnot tulee toimia luotettavasti pitkiä aikoja vaativissa olosuhteissa. Tämän mahdollistava viansietoisuus tulee olemaan merkittävämmässä asemassa kuin koskaan aiemmin on kaupallisessa meriliikenteessä koettu. Tämä työ pyrkii tuomaan esiin ne riskit sekä vaatimukset, jotka lyhyiden matkojen merenkulun automatisoimiseen vaaditaan. Tätä varten hyödynnetään jo liikenteessä olevaa matkustaja-alusta, jonka tulevia riskejä arvioidaan asiantuntijahaastatteluiden perusteella. Tieteellisen yhteisön panos tätä työtä aloittaessa on ollut vähäinen. Lisäksi esitetään lyhyt luettelo tulevista teknisistä vaatimuksista, joiden merkitys tulevissa luokituslaitoksen ohjeissa ja määräyksissä tulisi arvioida.

Description

Supervisor

Hirdaris, Spyros

Thesis advisor

Vanhakartano, Santeri

Keywords

autonomous vessels, Hazid, Hazop, risk assessment

Other note

Citation