Harmen van Dorsser, adviseur nautische innovaties bij divisie Havenmeester Rotterdam, leert graag over al deze mogelijkheden. ‘Veel mensen denken dat Floating Lab simpelweg het maken van een autonome boot is, maar dat is het niet. We bekijken welke impact digitalisering heeft op verschillende gebieden in de scheepvaart, waaronder scheepvaartverkeersbeweging, haveninfrastructuur en het logistieke proces.’

Impact autonoom varen

‘Toen we in 2017 begonnen met Floating Lab, was onze beginvraag Wat wordt de impact van autonoom varen?’, aldus Van Dorsser. ‘Een oud patrouillevaartuig werd uit de vaart gehaald en vervangen door een gloednieuw, gemoderniseerd en hybride vaartuig. Sinds dat moment is het ruim dertig jaar oude vaartuig, naast reservervaartuig, ook Floating Lab. Het grootste deel van de binnenvaartschippers maakt gebruikt van hetzelfde aansturingsprincipe en dezelfde technologische inhoud als dit schip. Met andere woorden: als ik dit schip autonoom kan laten varen, kan elk binnenvaartschip autonoom varen.’

Het doel van Floating Lab is om te leren van automatisering en digitalisering van schepen. ‘Wij stellen het vaartuig beschikbaar; start-ups en bedrijven voeren hier diverse tests uit, afhankelijk van de doelen die zij willen bereiken. Met bijvoorbeeld Captain AI, ontwikkelaar van software om veilig autonoom te kunnen varen, werken we al langere tijd samen. Zo’n samenwerkingsverband is gebaseerd op kennisuitwisseling en er is geen geld mee gemoeid. De partijen krijgen hier de kans om hun tests uit te voeren en wij kunnen de uitkomsten van de tests gebruiken in de ontwikkeling van digitalisering van scheepvaart in Rotterdam. Wanneer een bedrijf zijn test uitvoert, ben ik benieuwd wat hiervan de impact is op ons havensysteem. Ook wil ik weten wat de beperkingen zijn op digitaal gebied voor zo’n bedrijf. Daar kan ik dan eventueel rekening mee houden in het ontwikkelen van wet- en regelgeving waar de Havenmeester autoriteit van is.’

Eerste stappen

Overigens is er is nog altijd gewoon een schipper aan boord die ook verantwoordelijk is voor het schip. Van Dorsser: ‘Dus op het moment dat hij het niet veilig acht, drukt hij op de knop en is het gewoon klaar. Wat ik het allermooiste vind is een norse, oude kapitein op Floating Lab neerzetten en hem laten ervaren wat er allemaal gebeurt qua digitalisering. Als hij aan het eind van de dag tegen mij zegt dat het allemaal nog niet zo gek is, heb ik wel wat gewonnen. Voor mij is Floating Lab ook echt een middel om het gesprek aan te gaan met diverse partijen uit de maritieme wereld.’
De eerste stappen in autonomie zijn gezet. Van Dorsser: ‘We zijn bijna zover. Nu aangetoond is dat het technisch kan, gaan we de volgende fase in. Door het coronavirus gaan we waarschijnlijk pas na de zomer of volgend jaar verder met deze ontwikkeling. Momenteel testen we ook niet op Floating Lab, omdat anderhalve meter afstand tussen de bemanningsleden lastig is.’

Dwarsstroom

Voor de ontwikkeling van autonoom varen is het noodzakelijk input van stromings- en windmodellen te verkrijgen om berekenbaar gedrag van het schip te gaan vertonen. Van Dorsser: ‘Als ik nu mijn autopilot instel dat ik van A naar B wil gaan, houdt hij geen rekening met een grote dwarsstroom bijvoorbeeld. Dit kan leiden tot onvoorziene gebeurtenissen. Ik durf te stellen dat er een tijd komt dat het schip uit zichzelf rekening houdt met natuurinvloeden zoals de wind en stroming. Dat het schip onder andere zijn roerstand aangepast heeft en gewoon zijn route kan varen. Maar dit vraagt wel om jarenlange ontwikkeling.’

Harmen van Dorsser
Harmen van Dorsser

Fouten voorkomen

Het autonoom varen is een van de tests die worden uitgevoerd op Floating Lab. Van Dorsser: ‘Globaal gezien zijn de tests verdeeld in drie gebieden die ook als stappen kunnen worden gezien. Ten eerste worden verschillende manieren van aansturing van het schip getest. Voorbeelden daarvan zijn geavanceerde autopilots. Ten tweede wordt de sensoriek getest. Waar vaart het schip en wat ziet het? Zo zijn er radarsensoren en AIS, een geautomatiseerd radiobericht vanaf een schip dat informatie uitzendt en ontvangt tussen de schepen onderling en met instanties aan wal. Op radarbeelden wordt een schip als vlek weergeven. Voor autonome scheepvaart is een betrouwbaarder beeld nodig.’

Het Floating Lab is naast radar en AIS uitgerust met camera’s, stereo en 360. ‘Hier worden ook experimenten mee gedaan om objecten digitaal te creëren, zodat je echt een boot ziet op de radar. Ook is AIS niet altijd correct, omdat deze gegevens door de schipper worden ingevuld. Bij een duwbakcombinatie bijvoorbeeld vergeten schippers wel eens de lengte van de bak in te vullen. Het scheelt nogal wat als ze invullen dat het schip 30 meter lang is terwijl het in werkelijkheid, inclusief bak, 130 meter lang is. Dat zijn menselijke fouten. Nieuwe technologieën moeten dit soort fouten voorkomen. Bij het derde gebied komen de algoritmes om de hoek kijken. Je kunt je boot aansturen, stap 1, je kunt je omgeving zien, stap 2, maar wat moet het schip gaan doen en hoe? Dit is stap 3. Deze laatste stap moet het mogelijk maken om als schip zelf een besluit te nemen en daar naar te handelen. Daarbij rekening houdend met regelgeving en gedrag van andere verkeersdeelnemers.’

Efficiëntieslag

Er spelende verschillende vraagstukken in de wereld die kunnen worden getest op Floating Lab. Van Dorsser: ‘Zo zijn partijen geïnteresseerd in efficiënter varen. Dit kan mogelijk gemaakt worden door een systeem dat automatisch aanstuurt. Bijvoorbeeld een pontje dat oversteekt kan makkelijk op afstand worden bestuurd. Een sleepboot heeft verplicht drie man personeel aan boord: iemand die de lijnen aanlegt, de machinist die naar de motor kijkt en de kapitein die stuurt. Maar er zijn locaties in de wereld waar een sleepboot maar twee keer per week gebruikt mag worden. Dan heeft de bemanning een hele week lang niets te doen, want het is vaak ook onduidelijk wanneer het schip komt.’

Alle mensen van boord halen is misschien niet verstandig, want er moet nog steeds onderhoud plaatsvinden. ‘Maar als je de kapitein van boord haalt, over het algemeen het duurste personeelslid, kan de kapitein vanaf een andere locatie centraal vier of vijf boten aansturen. Dit is een behoorlijke efficiëntieslag. Cruiseschepen gaan niet autonoom varen. Je kunt wel geautomatiseerde systemen toevoegen om de veiligheid te vergroten. Maar er blijft altijd een kapitein aan boord die verantwoordelijk is voor zijn bemanning en de passagiers. Soms zitten er zo’n 6000 man op een cruiseschip. Zij vinden het fijn als er een kapitein is.’

Digitaliseren van verkeersbegeleiding

Floating Lab is maar een klein onderdeel van een groter geheel wat betreft digitalisering. Van Dorsser: ‘In juni willen we, als divisie Havenmeester, onze visie presenteren over het digitaliseren van verkeersbegeleiding. Deze bestaat uit drie elementen. Ten eerste slim monitoren: een volledig digitaal plaatje creëren van objecten, waaronder schepen, die in ons gebied aanwezig zijn en deze omgeving identificeren en lokaliseren. Ten tweede slim delen: interactie met objecten. Het object schip en het object kraan communiceren met elkaar. Object kraan kan bijvoorbeeld doorgeven aan het schip of hij wel of niet beschikbaar is. Ten derde slim beoordelen: zodra data is ingewonnen en uitgewisseld, moet van die data bruikbare informatie gemaakt worden. Dit is de moeilijkste stap. De digitale toekomst van verkeersbegeleiding, maar ook van het scheepvaartverkeer ziet er volgens mij als volgt uit: volledig digitaal inzicht hebben in de omgeving en eigen informatie delen met derden of andere objecten, zoals kranen. Op basis van die informatie worden later keuzes gemaakt om ervoor te zorgen dat er een veilige vaart plaatsvindt.’