Scalable Autonomy for Urban Passenger Ferries

Morgendagens urbane mobilitetsløsninger er grønne, småskala og tilgjengelige ved behov. For å være økonomisk lønnsomme og skalerbare må de også være selvkjørende. Med brorparten av verdens befolkning bosatt nær vannveier kan elektriske, autonome passasjerferger dermed bidra til å løse globale utfordringer innen bærekraftig urban utvikling. I dette prosjektet vil Zeabuz, sammen med partnere NTNU, Torghatten, Marine Technologies og SentiSystems, utvikle løsninger som lar norsk maritim næring ta en sentral rolle i denne nye industrien. Prosjektet har to hovedmål: Å utvikle et sikkert, robust og skalerbart autonomisystem for urbane passasjerferger, og å designe den tekniske infrastrukturen og en forretningsmodell for å kunne levere autonomi som en tjeneste – Autonomy-as-a-Service. Sentrale planlagte aktiviteter er: • Design av en komplett autonomi-installasjon, inkludert en ny sensor-rigg som er modulær, robust og i stand til å detektere alle relevante objekter i fergas operasjonsområde. • Utvikling av systemer og algoritmer for å håndtere de store datamengdene som blir logget når fergene er i bruk, samt metoder for å trene autonomi-systemet basert på disse dataene. • Utvikling av et autonomisystem som kan sanse og forstå fergas omgivelser, navigere og planlegge unnvikende manøvre basert på denne forståelsen, og styre fergen fra kai til kai. • Utvikling av et aktivt risikostyringssystem som kan vurdere operasjonell risiko og ta strategiske beslutninger for drift av fergen. Dette kan eksempelvis være om den skal forlate kaia eller ikke, og om den i en gitt situasjon skal fortsette som planlagt eller avbryte en overfart og returnere til utgangspunktet. • Utvikling av konsepter for å kunne levere autonomi som en tjeneste. Dette inkluderer design av en passende forretningsmodell og pilotering med kunder.

Zeabuz aims to revitalize urban waterways – our historic and freely available infrastructure – with zero emission, autonomous passenger ferries. This research project aims to develop new innovations that will enable this vision and a large-scale, global rollout of waterborne, future-proof mobility systems. Part 1 of the proposed innovation is to industrialize, robustify and improve currently available autonomy research, while integrating new elements needed in an industrial application. This will be a targeted effort towards relatively simple operations consisting of shortcuts across rivers, canals, and harbour basins where there is limited traffic. The proposed autonomy platform is comprised of a perception sensor rig, situational awareness, motion planning, motion control and automation, data processing, online risk management and necessary ferry system interfaces. To succeed with value creation based on Part 1 of the innovation, future operators of such ferry systems must be empowered to confidently choose the Zeabuz autonomy platform. Part 2 of the innovation is, therefore, to develop Autonomy-as-a-Service (AaaS) as an innovation both in terms of delivery process and business model. This will be an end-to-end solution for autonomy, where Zeabuz will install, commission, operate, monitor, and maintain the autonomy platform throughout the system lifecycle. The key AaaS infrastructure elements are onboard and onshore data management, a database and processes for algorithm training, testing and validation, a life-cycle software management system, a remote support centre with human operators, and redundant and secure real-time communication. The realization and scaling of the Zeabuz mobility systems is a landmark interdisciplinary effort, requiring R&D within industrial design, business modelling, human-machine interaction, artificial intelligence, optimization, nonlinear control theory, and data management.