ECSEL-prosjekt (ENABLE-S3; EUROPEAN INITIATIVE TO ENABLE VALIDATION FOR HIGHLY AUTOMATED SAFE AND SECURE SYSTEMS)

Målet med ENABLE-S3 har vært å etablere kostnadseffektive virtuelle og semi-virtuelle validerings- og verifikasjonsplattformer på kryss av industri domener, for avanserte «Cyber Physical Systemes» -CPS. ENABLE-S3 ønsker å erstatte dagens fysiske validering og verifikasjonsinnsats med virtuell, scenariobasert testing og verifisering, helhetlige testmetoder og standardisering. NAVTOR er den eneste industripartneren i Maritime-domenet, ansvarlig for Maritime Use Case (UC10) som undersøker og utvikler simulerings-kapasitet for å teste System Under Test (SYT), dvs. Shore-Based Bridge (SBB), inkludert ruteplanlegging, overvåkning og styringssystemer i et testsystem (TS); dvs. en co-simulator. Passende kommunikasjonssystem (er) for skip-shore-skip er nødvendig. Metodik hentes hovedsakelig ved Cross-domain læring fra bilindustrien. Prosjektet Kick-Off var lokalisert til AVL i Graz, Østerrike, 2-3 juni 2016, og "Maritime Kick off" ble arrangert i Egersund 23. august samme år med representasjon fra alle de 12 maritime partnerne. En større milepæl ble nådd i det første Review-møtet i Oldenburg 23.-24. Januar 2017, hvor første versjon av en Shor Based Bridge, SBB var en av to demonstratorer, med god tilbakemelding fra EU anmeldelser. Alle prosjekt-leveranser har en intern og to eksterne vurderinger. I tillegg er NAVTOR, som Use case eier, ansvarlig partner og f.eks. leder de to ukentlige brukssaken møter. Vesentlige resultater siste 6 måneder i 2019: ? Maritime Use Case ble ferdigstilt hvor en stiller krav til simuleringsplattformen og V & V-verktøyene, samt krav vedr. sensorstimuli og simulatorer. ? Endelig ferdigstillelse av Shore-Based Bridge (SBB), med sikte på å utvikle simulasjonskapasitet for å teste en fjernkontrollert, SBB med ruteplanlegging, overvåkning og styringssystemer samt passende kommunikasjonssystem for skip-shore-skip. ? Utvikling og testing av acknowledgement for mottatte kommandoer sendt fra land til fartøy ? Evaluering av SBB-konseptet ved virtuell validering og verifisering ved hjlep av en co-simulator. ? Ferdigstille maritime KPI'er for å møte hovedmålene (TCR) for ENABEL * S3; o Obj_01: Reduser tid for testing med minst 50% i forhold til konvensjonell testing. o Obj_02: Redusere tid for oppsettet av testmiljøet med 50% sammenlignet med innsatsen som trengs for konvensjonell testing. o Obj_03: Sikre at sannsynlighet for funksjonsfeil for automatiserte funksjoner er under 10E-9 /time. ? Forberede og lede presentasjonen og live demo for 3dje og siste revisjonsmøte i Graz, 17. mai 2019; * Den maritime simuleringsplattformen består av tre simulatorer som til sammen bidrar til V&V i maritime Use Case: ? -Maritime Runtime Environment - eMIR-plattformen (OFFIS, Tyskland) ? -HiL Ship Simulator (AVL SFR, Østerrike) ? -Satellittkommunikasjonssimulator (GUT, Polen) o Tilhørende arbeidsoppgaver inkluderer; -Etablering av co-simuleringen mellom Ship-Engine-modellen (AVL-SF) i Regensburg og Runtime (OFFIS) i Oldenburg. Mye tid og innsats har blitt brukt i å etablere denne simulatoren, inkl. installasjon av en "Baracuda server" på OFFIS side og etablering av VPN-tilkobling. -En satellitt/nettverksimulator utviklet av GUT (Polen) -Nær sanntidsoverføring og ruteutveksling fra fartøy til Shore Based Bridge. -Sette opp og teste demonstratoren hos NAVTOR før endelig demonstrasjon. -Testing av presisjoner av integrerte simulator komponenter. -Testsimulator for å gjøre virkelig Scenario-basert V & V på Shore Based Bridge. * Avholde Maritime UC møter hver 2. uke for å sikre at integrasjon og demonstrasjon oppfyller prosjektkrav. * Maritime UCs rapporter, f.eks. D4.4.2 v3 Demonstrasjonsrapport * DNV-GL rapport; evaluere bruken av scenariobasert test og validering med tanke på de presenterte scenariene; representerer scenarioene den reelle verden? Evaluere scenarieoe og analysene mot COLREG-regelverket. Scenariene må analyseres som "verktøy" med sikte på å oppnå aksept for å bruke denne metoden og scenarier til scenariobasert V&V for å redusere ombordtesting, gjøre raskere testing og tilstrebe lavere tid til markedet for nye maritime tjenester.

In the maritime domain we need to address why collisions are happening, and find way to prove an autonomous vehicle or vessel will drive/sail as safe as a normal vehicle/vessel. As we believe the industry requires more support from shore, we like to test a concept of a Shore Based Bridge (SBB) by using maritime co-simulators. In the ENABLE-S3 project, cross domain learning has been achieved, and scenario-based V&V has been introduced to test the concept of SBB by simulation-based testing using a co-simulator consisting of three main components; 1. Maritime Runtime Environment, eMIR platform (OFFIS, Germany) 2. HiL Ship simulator (AVL SFR, Austria) 3. Satellite communication simulator (GUT, Poland) The benefit of the suggested ENABLE*S3 V&V concept is obvious in the maritime domain, however a Key Performance indexes were ALSO made, clearly outlying the huge potential

The vision of ENABLE-S3 is the European technological leadership in development and deployment of highly automated and autonomous cyber-physical systems (ACPS), enabled by new functional, safety and security verification and validation approaches. Highly automated and autonomous cyber-physical systems (ACPS) are the next major technology field and challenge enabling a huge number of new applications, business models and major commercial opportunities for European high-tech companies in many essential industry sectors. Recent studies have identified an estimated annual market value for autonomous systems in Transport (Automotive, Air, Rail, Maritime) of 82 Billion for the UK market only. The world unmanned ground vehicle market even expects a CAGR of 30% by 2019. The market growth for partially and fully automated vehicles is expected from around $42B in 2025 to $77B in 2035. These numbers show the vast potential of this industry and the capability of the European industry to be at the forefront of ACPS development and deployment will decide about their technological competitiveness and leadership in ECSEL key applications such as smart mobility, health care, energy, smart cities and production. A recent scientific publications from the automotive sector predict that more than 100 Mio km of road driving would be required for the thorough validation of an automated car. Only if these extensive tests have been done, it is statistically proven that the automated vehicle is as safe as a manually driven car. The ACPS verification challenge is very similar in other domains. New approaches need to reduce the effort required by today?s state-of-theart practices by orders of magnitude in order to become economically acceptable. Driven by 13 industrial ACPS use-cases from 6 industry sectors (automotive, aerospace, rail, maritime, health, farming), the ENABLE-S3 consortium will develop a European cross-domain framework for costefficient verification and validation.