| dc.description.abstract | Målet med denne oppgaven er å foreslå risikoakseptkriterier for autonome skip. Omfattende forskning blir gjort på temaet autonome skip, og flere konsepter for autonom transport til sjøs har blitt utviklet. Per nå kreves det at autonome skip skal være like trygge som konvensjonelle skip. Samtidig tilsier tidligere erfaring at like trygt ikke nødvendig vis er trygt nok når det kommer til risiko i forbindelse med ny teknologi.
Hovedmålet med oppgaven er delt opp i fire delmål. Disse delmålene er å undersøke forskjellen mellom autonome og konvensjonelle skip, beskrive utviklingen av akseptkriterier i sammenliknbare situasjoner, utvikle en metode for å definere risikoakseptkriterier for autonome skip og anvende metoden i to eksempelstudier.
Ulike metoder ble brukt for å møte de individuelle delmålene. Et litteraturstudie ble brukt for å møte delmål en og to. Både artikler og standarder, i tillegg til betydningsfulle studier og publikasjoner har blitt undersøkt. Det tredje delmålet ble møtt ved å hente ut faktorer som påvirker risiko, kostnader og nytteverdi for autonome skip fra litteraturstudiet. Disse faktorene ble kombinert med en bootstrapping metode, der risiko for konvensjonelle skip ble brukt som sammenlikning. Det siste delmålet ble besvart ved å definere to eksempelstudier, innhente og analysere relevant informasjon og anvende den utviklede metoden på disse.
Hovedresultatet er en metode for å definere risikoakseptkriterier for autonome skip. Det nåværende risikonivået i maritim transport ble vurdert til å være en passende sammenlikning fordi nytteverdien av aktivitetene er den samme. Informasjonen om autonome skip, konvensjonelle skip og risikoaksept indikerte at det er flere faktorer som må tas hensyn til i en sammenlikning av risiko mellom konvensjonelle og autonome skip. Disse faktorene er reduksjon av mannskap, usikkerhet i oppnåelse av definert sikkerhetsnivå, endret forståelse av kontroll over farer og endret opprinnelse av farer og risiko. Reduksjon av mannskap er målt i prosentvis reduksjon sammenliknet med et identisk konvensjonelt skip. Usikkerheten rundt sikkerheten til autonome skip øker med økende nivå av autonomi og økende kompleksitet for den planlagte operasjonen og de aktuelle omgivelsene. Nivå av kontroll ble antatt å synke, og opprinnelsen til risikoen ble antatt å bli mindre naturlig for høyere nivå av autonomi.
Metoden ble anvendt for to eksempelstudier. Resultatene fra disse studiene var at autonome skip ble gitt et strengere akseptkriterie enn det risikonivået som er for sammenliknbare konvensjonelle skip. Kriteriet ble også strengere enn kravet om et ekvivalent sikkerhetsnivå, som kun tar hensyn til reduksjonen av mannskap. Relativt strengere krav ble satt for passasjerer og tredjeparter enn for mannskapet på de autonome skipene. Det var for eksemplene med autonome skip med høyt nivå av autonomi i kombinasjon med komplekse operasjoner i komplekse omgivelser at de strengeste kravene ble satt.
De resulterende akseptkriteriene for individuell risiko kan bli tolket som absolutte krav eller forslag, avhengig av kvaliteten på inputverdiene. Et mer presist referansenivå for risiko vil gi bedre definerte kriterier. Kriterier for grupperisiko må ansees som forslag uavhengig av kvaliteten til inputverdiene på grunn av de tvetydige kvalitetene til risikomålene for grupperisiko.
Å utvikle risikoakseptkriterier for autonome skip er en iterativ prosess. Konklusjonen i denne oppgaven er at det finnes grunnlag for å sette et høyere sikkerhetskrav for autonome skip sammenliknet med konvensjonelle skip, basert på attributtene til det autonome systemet og dets planlagte operasjoner. Metoden kan videreutvikles, for eksempel ved å undersøke bruk av alternative risikomål og ved å kartlegge befolkningens oppfatning av risiko fra autonome skip. | |
| dc.description.abstract | The main objective of this thesis is to propose risk acceptance criteria for autonomous ships. Extensive research is performed on the topic of autonomous ships, and several concepts have been developed. Before autonomous ships can be put into operation, risks must be assessed, and regulations developed. Currently, it is required that autonomous ships should be at least as safe as manned ships. However, previous experiences have shown that equally safe is not necessarily safe enough when it comes to the risk from new technologies.
Four lower-level objectives are developed to answer the main objective. These lower-level objectives are to investigate the differences between conventional and autonomous ships, describe the development of risk acceptance criteria for comparable systems, develop a method for establishing risk acceptance criteria for autonomous ships, and apply the method in two case studies.
Different methods were used to answer the individual objectives. A literature review has been used to meet the first and second objective. Both articles and standards, in addition to pioneering studies and publications have been investigated. The third objective, namely, to develop a method for establishing risk acceptance criteria, was met by extracting the factors that affect risk, benefit and cost for autonomous ships from the reviewed literature. These factors were combined with a bootstrapping approach to risk acceptance, using conventional ships for comparison. The last objective was answered by defining two case studies, collecting and analysing relevant data, and applying the developed method.
The main result of this thesis is a method for defining risk acceptance criteria for autonomous ships. The current risk level in maritime transport was found to be suitable for comparison because the benefit of the activities is the same. The reviewed literature on autonomous ships, conventional ships, and risk acceptance suggested that there were several factors that needed to be accounted for in the comparison. These were identified to be crew reduction, uncertainty in safety performance, altered perception of control over risks, and changed origin of risk. Crew reduction is measured in the percentage of crew reduced compared to an identical conventional ship. The uncertainty in safety performance increases with increasing level of autonomy, and operational and environmental complexity. Control was assumed to be reduced, and origin of risk more unnatural, with increasing level of autonomy.
The method was applied on two case studies. The result were more strict criteria than the current risk level for comparable conventional ships. The criteria were also stricter than an equivalent risk level requirement, considering only crew reduction. Relatively higher criteria were produced for passengers and third parties than for the crew on autonomous ships. It was for the cases with a combination of high levels of autonomy and complex operations and environments, that the strictest criteria were defined.
The resulting criteria for individual risk might be viewed as absolute criteria or decision guidelines, depending on the quality of the input data. A more precise risk level benchmark value will provide a more precise criterion. Criteria for group risk must be viewed as suggested limits regardless of the input data because of the dubious qualities of group risk metrics.
Developing risk acceptance criteria is an iterative process. The conclusion of this thesis is that there exists a foundation for requiring a higher level of safety for autonomous ships than for conventional ships based on the properties of the autonomous system and operation. Further development of the method can be done by investigating the use of alternative risk metrics and by acquiring more knowledge on the public perception of risks from autonomous ships. | |
