Een jaar of tien geleden is de ontwikkeling van meer autonomie in de scheepvaart, en dan met name in de binnenvaart, op gang gekomen. En dat is niet verbazingwekkend, meer automatisering leidt tot een efficiëntere en veiligere sector en lost bovendien voor een deel de krapte op de arbeidsmarkt op.

Aquatic Drones is coördinator van het project AIWAVE (Automation of Inland Waterway Vessels) dat tot doel heeft om bestaande technieken op het gebied van autonomie beschikbaar te maken voor de binnenvaart. Er wordt hierbij zoveel mogelijk gebruik gemaakt van systemen waarmee de meeste schepen al zijn uitgerust zoals Automatische Identificatie Systemen (AIS), radar en camera’s.

Data uit sensoren

Specifiek richt het project zich op de interpretatie van de verkregen data uit de sensoren en systemen, het samenvoegen van de verschillende datastromen en het weergeven van deze data aan de schipper. ‘Een belangrijk aandachtspunt in ons project is sensorbeeldinterpretatie, het uitnutten van de beelden die je binnenkrijgt. Een camera neemt iets waar, je wil dan weten of het een statisch of varend object is en wat de snelheid, afstand en richting ervan is ten aanzien van je eigen route. En wat een potentieel point of collision is. Niet alles wat via de beelden wordt waargenomen is van belang. Niet alle beelden hoeven daarom meegenomen te worden in de interpretatie. Er moet bijvoorbeeld onderscheid gemaakt kunnen worden tussen een golf en een object’, vertelt Maarten Ruyssenaers, oprichter van Aquatic Drones.

Daarnaast moet alle informatie uit de verschillende sensoren worden samengevoegd. ‘Sensorfusie is een echte technologische uitdaging. Je hebt te maken met verschillende softwareprotocollen van de sensoren die op elkaar afgestemd moeten worden. Daarbij willen we in de toekomst ook omgevingsinformatie toevoegen. Denk hierbij aan informatie over vertragingen op de route en de aanwezigheid van bruggen en sluizen. Al deze informatie moet worden samengevoegd en weergegeven op een beeldscherm voor de schipper of operator.’

De technologie voor de autonome scheepvaart is voor een deel afkomstig uit de ontwikkeling van zelfrijdende auto’s en drones. Maar toch is een één op één vertaling van de techniek niet mogelijk. Ruyssenaers: ‘Je hebt bij autonome scheepvaart te maken met minder variabelen dan bij wegverkeer. Je komt bijvoorbeeld geen spelende kinderen op een woonerf tegen, al heb je wel te maken met de recreatievaart. Schepen kunnen ook niet uit de lucht vallen zoals drones. En daarbij zijn de regels op het water simpeler, een groot schip heeft voorrang op een kleiner schip. Wel is het besturen van een schip moeilijker omdat je in drie dimensies beweegt, je hebt geen vaste ondergrond zoals op de weg.’

Inspectieschepen

De ontwikkeling van autonome survey schepen, meet- en inspectieschepen loopt voor op de commerciële scheepvaart. Aquatic Drones heeft autonome survey schepen die de bodemhoogtes in rivieren en de waterkwaliteit kunnen monitoren en civiele kunstwerken kunnen inspecteren voor waterweg- en havenautoriteiten en bedrijven in ‘nat’ onderhoud en constructiebedrijven. Vanuit de overheid is de aandacht hiervoor ook groot omdat er een economisch belang is bij het waarborgen van de diepgang en het in orde houden van de achterlandverbindingen. Bovendien interfereren inspectieschepen niet met de commerciële binnenvaart en komen amper in de vaargeul. Dat maakt het autonoom varen voor dit type schepen ook gemakkelijker als volgende stap. De ontwikkeling van autonome binnenvaart volgt een stapsgewijze ontwikkeling met de betreffende instanties zoals Rijkswaterstaat, Vlaamse Waterwegen en CCR (Centrale Commissie voor de Rijnvaart).

Het doel van AIWAVE is om de schipper aan boord meer informatie te verschaffen om zo efficiënter en veiliger te kunnen varen zonder hoge extra kosten. ‘De schipper wordt ondersteund door middel van notificaties over tegenliggers, drukte op de vaarroute en wachttijden bij dokken en sluizen. Doordat er steeds meer informatie beschikbaar komt, kan de schipper gemakkelijker beslissingen nemen, bijvoorbeeld voor wat betreft de vaarsnelheid. Wellicht is het slim om in aanloop naar een sluis wat langzamer te varen zodat het schip niet steeds hoeft te remmen en versnellen. Het energieverbruik en de CO2-uitstoot kan hierdoor dalen’, legt Ruyssenaers uit.

Meer informatie over de omgeving zorgt ook voor meer veiligheid. ‘De schipper krijgt een beter beeld van de situatie rondom het schip. In deze fase ligt de focus hierbij op de short range rondom het schip en via radar ‘mid range’. De schipper wordt ondersteund met additionele informatie om kades en sluizen van dichtbij te naderen. Ook kunnen aanvaringen beter worden voorkomen.’ Een stap verder is het gebruik van de autopilot en het autonoom waypoint varen. ‘Zo kan de schipper op rustige stukken het stuur loslaten en wordt hij opgeroepen op momenten dat het nodig is.’ Dit zijn toekomstige ontwikkelingen waar nu de voorbereidende stappen in worden gezet.

Wetgeving

Om de autonome vaart mogelijk te maken, zijn er naast de technologie ook andere zaken waarmee rekening gehouden moet worden. ‘Er zal nieuwe wet- en regelgeving moeten komen voor autonome binnenvaart. Het Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat en Rijkswaterstaat zijn hiermee bezig in samenwerking met andere autoriteiten zoals Vlaamse Waterwegen en vanuit de CCR wordt de wet- en regelgeving nader vormgegeven voor de Rijnlanden. Als de internationale organisatie IMO wetgeving op dit gebied goedkeurt, dan is het waarschijnlijk dat de nationale autoriteiten dat ook doen.’ Het AIWAVE consortium werkt op dit gebied samen met Rijkswaterstaat.

Een ander aandachtspunt is de veiligheid. ‘Er worden nieuwe veiligheidsnormen opgesteld, waarbij bijvoorbeeld redundancy en automatische blussystemen aan de orde komen. Een belangrijke ontwikkeling is ook de toepassing van predictive maintenance in machinekamers die wellicht additioneel kan worden aangeboden.’

De ontwikkeling om schepen meer autonomie te geven speelt tevens in op de situatie op de arbeidsmarkt. Er is een groeiende krapte aan werknemers in de scheepvaart. Ruyssenaers: ‘De populariteit van het schippersbestaan neemt niet toe, terwijl de capaciteit van het vervoer op waterwegen nog niet aan zijn top zit.’ Als de automatisering van de binnenvaart doorzet, zal ook het werk van de schippers veranderen. ‘Ten opzichte van tien jaar geleden is er al veel meer gewenning aan dit soort technieken. De opleidingen volgen de trends en de nieuwe generatie wordt al meer voorbereid op de autonome vaart. Wij werken samen met de sector en schippers. De gebruiksvriendelijkheid staat voorop. En in de toekomst kunnen zouden we ook trainingen kunnen gaan bieden.’