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CASE STUDY
Branche: Transportwesen
Produkt: 5,4 MP Triton Kamera mit Sony IMX490 HDR-Sensor
Software: Kundenspezifisch
Erste autonome, vollelektrische Personenfähre der Welt setzt auf Triton HDR-Kameras für fortschrittliche Umgebungserfassung
Die urbane Mobilität entwickelt sich zunehmend in Richtung Automatisierung, um dem Fachkräftemangel entgegenzuwirken und die Effizienz zu steigern. Autonome Lösungen auf Basis fortschrittlicher Technologien und künstlicher Intelligenz übernehmen Aufgaben, die bislang menschliche Bediener erforderten. Dies ermöglicht es Fachkräften, sich auf komplexere Tätigkeiten zu konzentrieren, reduziert die benötigte Crewstärke und senkt somit Betriebskosten.
Herausforderung
Die weltweite Knappheit an ausgebildeten Schiffsführern stellt eine der größten Herausforderungen der maritimen Industrie dar. Neben der Ausbildung neuer Fachkräfte besteht ein alternativer Ansatz darin, die Personalanforderungen durch Automatisierung zu reduzieren. Regulatorische Anpassungen, die moderne Technologien und Automatisierung unterstützen, können die Arbeitslast der Besatzung verringern, den Einstieg erleichtern und den Pool an geeigneten Kandidaten erweitern. Darüber hinaus verbessert Automatisierung potenziell die Sicherheit und Effizienz des Schiffsverkehrs. Autonome Systeme helfen, fundiertere Entscheidungen zu treffen und Risiken zu minimieren.
Lösung
Das norwegische Unternehmen Zeabuz entwickelt autonome, emissionsfreie Personenfähren, die rund um die Uhr in urbanen Gebieten betrieben werden. Ziel ist es, städtische Wasserwege mit einem „Autonomy-as-a-Service“-Ansatz neu zu beleben. Davon profitieren sowohl Fahrgäste als auch Betreiber. Das autonome Mobilitätssystem von Zeabuz besteht aus vier zentralen Komponenten: Umgebungserfassung, Bewegungsplanung und Steuerung, Überwachungssteuerung sowie Betriebliche Infrastruktur.
Lageerkennung
Zeabuz setzt auf eine umfassende Sensor-Suite, bestehend aus Kameras, LiDAR, Radar und AIS. Diese liefern Eingangsdaten für die Objekterkennung, die auf Machine Learning und Clustering-Algorithmen basiert. Mithilfe von Sensorfusion und Trackingverfahren werden Bewegungen und Positionen von Objekten rund um das Schiff präzise erfasst und vorhergesagt. Für eine vollständige 360-Grad-Erfassung wurden mehrere 5,4 MP Triton-Kameras von LUCID in das autonome System integriert und über das Precision Time Protocol (PTP) synchronisiert. Die Kameras mit dem Sony IMX490 Sensor bieten eine außergewöhnlich hohe dynamische Reichweite (High Dynamic Range, HDR) und ermöglichen eine zuverlässige Erfassung selbst bei schwierigen Lichtverhältnissen.
Mehrere Triton-Kameras mit Sony IMX490 HDR-Sensor ermöglichen dank ihres großen Dynamikbereichs eine zuverlässige 360°-Erfassung der Umgebung während der Fahrt.
Betriebliche Infrastruktur
Das autonome System an Bord wird aus einem Remote Operations Centre (ROC) überwacht. Bediener im ROC können den Zustand und Betrieb des Schiffs kontrollieren, auf Fahrgastanfragen reagieren und bei Bedarf eingreifen, entweder per Fernsteuerung auf hoher Ebene oder durch manuelle Steuerungsübergaben.
Triton IP67-Kamera mit Objektivschutzrohr und IMX490 HDR-Sensor. Die Kamera erfüllt die Schutzklasse IP67 bei Verwendung eines passenden Objektivrohrs und IP67-zertifizierter Kabel.
Bewegungsplanung & Steuerung
Basierend auf der Lageerkennung und der geplanten Route berechnet das System die ideale Schiffsbewegung unter Verwendung autonomer Navigations- und Kollisionsvermeidungsalgorithmen. Diese Trajektorie wird dann an das Bewegungssteuerungssystem übermittelt, das auf einem industriellen Dynamic Positioning System basiert.
Überwachungssteuerung
Die übergeordnete Steuerung trifft strategische Betriebsentscheidungen auf Grundlage der aktuellen Umgebungsbedingungen und der technischen Fähigkeiten des Schiffs.
Fazit
In Zusammenarbeit mit dem Fährbetreiber Torghatten hat Zeabuz im Sommer 2023 die weltweit erste kommerzielle autonome Fähre in Stockholm in Betrieb genommen. Langfristig ist geplant, weitere Schiffe einzusetzen und dadurch den Bedarf an zertifizierter Besatzung zu verringern. Die Vorteile liegen in geringerem Energieverbrauch, kürzeren Reisezeiten und optimierten Abläufen. Dadurch entsteht eine nachhaltige und wirtschaftliche Mobilitätslösung für Betreiber und Fahrgäste. Diese zukunftsweisende Lösung zeigt eindrucksvoll das Potenzial autonomer Systeme zur Umgestaltung des städtischen Wassertransports.
Video ansehen: Die erste autonome Fähre der Welt im Einsatz
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Triton TRI054S Kamera mit Sony IMX490 HDR-Sensor
Zeabuz