Skepp ohoj - självkörande båtar i sikte

Ri.se (Research Institutes of Sweden) är det gemensamma varumärket för svenska industriforskningsinstitut, och där är Viktoria Swedish ICT ett av många institut i Ri.se portfölj. Viktoria är baserade i Göteborg och forskar kring hållbar mobilitet med hjälp av ICT. Robert Rylander är före detta styrman men numera researcher på Viktoria.

– När det gäller teknikbitarna har det hänt mycket det senaste decenniet - det som var Star Trek och helt otänkbart då, har blivit standard på många fartyg idag.

Numera har båtarna exempelvis satellituppkopplingar med bandbredd för data, telefoni, tv- och dataövervakning, vilket är en utveckling som ligger i tiden i hela transportkedjan, då både flygsektorn och bilbranschen blir allt mer uppkopplad, säger han.

– Flygvärlden har ju gått ifrån manuell styrning till glidflygning (optimerat pådrag på motorerna) med hjälp av digitalt stöd. Har du under den senaste tiden flugit och en landning känts hackig beror det på att piloterna måste landa manuellt ett antal gånger per år. De automatiska landningarna går fläckfritt idag. Där ligger vi en bit efter när det gäller båtar.

Var är vi när det gäller helt självkörande båtar? Är de nära?

– I studien som vi gjorde i våras tillsammans med Chalmers för Lighthouse, kunde vi snabbt konstatera att det forskas och testas tekniklösningar för detta och pusselbitar börjar komma på plats, men det är en bit kvar. Det första steget kommer nog bli att hjälpa de bemannade fartygen med en högre automatiseringsgrad.

– Innan båtarna blir helt autonoma får det inte finnas några tvivel på att systemet kan särskilja en kajak från exempelvis ett fiskeflöte eller en svan, den kan inte väja för allt. Därför kommer vi att ha bemannade fartyg under många år framöver, det är en extremt komplex miljö att fånga och beskriva för ett automatiserat system och jag skulle säga att flygindustrin har det lättare än både fordonsindustrin och sjöfarten att hantera utmaningarna. Bilar och fartyg befinner sig i blandade miljöer och med låg överordnad kontroll, medan luftrummet är relativt tomt med hög övervakning och strikta regler för vad som får finnas nära till exempel flygplatser. Ingen motsvarighet finns på land eller på sjön.

– Men med smarta system skulle sjöfarten kunna säkras upp då fartygens fart har ökat, storleken har ökat och mängden fartyg ökar såpass mycket att det är en komplex situation för navigatörerna att framföra dem på ett säkert sätt, speciellt nära kusterna. Större fartyg följer också behovet av en större tidshorisont för att köra runt ett objekt, en Stena-färja kan behöva flera båtlängder för att hinna svänga ordentligt, och om fartyget är tvåhundra meter så handlar det om kilometers framförhållning.

Robert Rylander menar att ett stödsystem skulle kunna underlätta navigatörernas jobb avsevärt genom att använda befintliga dataströmmar (AIS) med nya kombinationer av dataströmmar från sensorer och dylikt, till exempel optiska och nya radarsystem. Detta skulle innebära att navigatörer får bättre situationsförståelse men även indikationer och varningar på framtida problematiska situationer tidigare - och de skulle då vara bättre underbyggda med data.

Finns det konkreta fall där automatiserade förarsystem skulle kunna räddat liv, exempelvis Costa Concordia-olyckan utanför Sicilien?

– Där kunde de arbetande på fartyget förmodligen blivit varse mycket tidigare om att det hela är på väg att gå åt helvete då de smög nära land. Nu tappade de situationsförståelsen och kunde inte göra något för att undvika olyckan. När de väl blev varse om situationen var det alltså för sent för att göra något som skulle medfört att de gått förbi skäret med gott passageavstånd. De small på och det var bara ren tur för dem att vinden förde dem tillbaka mot land, så att så många av de tusentals personerna ombord kunde evakueras. Skulle den ha sjunkit lite längre ut, på djupare vatten, hade det kanske bara varit 32 överlevande, inte 32 döda.

Att det i motsats till Costa Concordia-olyckan skulle kunna finnas tillfällen då autonoma båtar snarare kan innebära en risk än en fördel, exempelvis vid storm och satellit-uppkopplingen tappas, ger inte Robert Rylander mycket för.

– Fartygen kommer precis som nu att i största möjliga mån försöka undvika stormarna. Och om båten hamnar på fel på plats vid fel tidpunkt så sänker den farten, stävar en så gynnsam kurs som möjligt och försöker rida ut stormen. Skulle de tappa uppkopplingen får man skicka ut någon typ av extra utrustning via helikoptrar eller dylikt. Att det skulle vara farligare för en autonom båt än ett traditionellt fartyg ute vid storm tror jag inte.

Bra för miljön

Robert Rylander menar också att det finns positiva miljöaspekter av att båtar går mer mot det autonoma hållet. För det första är det de nyare båtarna som kommer anamma de nya teknologierna och där finns det en annan driftsäkerhet och det körs skalbara, redundanta system. De äldre, mindre miljövänliga fartygen, kommer i högre grad fortsätta köras manuellt, och kanske då byta ut delsystem mer och mer.

En annan aspekt är att vissa typer av gods likt sopor och biomassa till kraftvärmeverk fortfarande körs på vägarna. Det skulle lika gärna kunna köras sakta autonomt på fartyg då det troligen inte spelar någon roll om soporna anländer till sin destination åtta timmar senare sjövägen än om det kommer via lastbilar, och ur miljösynpunkt skulle det vara en stor vinst.

Men den tredje och kanske största förändringen kan bli viktbesparingen på båtarna, menar han.

– Om man tittar långt fram och tar bort besättningen som behöver vatten, avlopp, kök och så vidare från båtarna så kan man göra en viktbesparing på fem till åtta procent per fartyg. Man kan lasta fartygen mer effektivt och de kommer kunna transportera mera gods - kontentan blir mindre bränsle för samma tonkilometer av transport - och kanske besparingar på 10-15 procent i systemet.

Samlat experter

Viktoria Swedish ICT har tillsammans med Lighthouse nu för första gången samlat några av aktörerna inom automation för luft, väg, fartyg och undervattensfarkoster. I det nya initiativet ska man dra nytta av experter inom de olika områdena för att få till nya möjligheter för industrin att utveckla tjänster och produkter - men även möjliggöra för universitet och högskolor att ta del av resurserna. 

– Idag finns inget regelverk på plats, varken nationellt eller internationellt i IMO (International Maritime Organization). Ska fartyg med högre automationsnivå kunna få svensk flagg? Och hur ska Sverige hantera fjärrstyrda fartyg som har till exempel finsk flagg i vårt inre vatten? Sådana frågor måste lösas. Så en av uppgifterna för initiativet är att hjälpa till med att föra dialogen framåt med svenska myndigheter och andra internationella företag och organisationer.

Hur utbrett tror du att det är med autonoma båtar om fem år?

– Det kommer absolut att finnas fartyg med fjärrstyrda processer ombord. De första båtarna som kommer köras helt själva är förmodligen mindre lastfartyg som kör flis eller något liknande typ av gods. Dessa kan utformas med ”mjuka hörn” och gå långsamt i en kontinuerlig ström på exempelvis tio båtar i ett jämnt flöde i samma kanal.

– Det kommer även att börja ha testats i oceanfart mitt ute på haven. Men då kommer det att behöva vara folk på båtarna då det löpande underhållet fortfarande kommer behöva skötas ombord. Besättningen kommer dock inte behöva jobba på nätterna då någon på land istället sitter och vaktar. Den hybridlösningen kommer att kunna finnas om kanske fem år. Båtarna kommer även om fem år att ha en kapten ombord, men han kommer kanske att syssla mer med administrativt arbete och kundrelationer än idag.