Automation transparency in the maritime domain

Abstract

Det store potensialet til autonome skip kan kun oppnås hvis samhandlingen med konvensjonelle skip fungerer. Automatiseringstransparens kan være en viktig brikke i å løse denne utfordringen, ved å lette overgangen fra menneskestyrte kjøretøy til autonome kjøretøy. Konsepter for ekstern menneske-maskin interaksjon (engelsk forkortelse: eHMI) har blitt utviklet for å teste om automatiseringstransparens kan være en del av løsningen.

Den internasjonale sjøfartsorganisasjonen jobber for å forenkle denne interaksjonen gjennom e-navigasjonsprosjektet, men viktige interessenter er utelatt. Blant annet kan ikke fritidsfartøy delta grunnet mangel på nødvendig utstyr. Hvordan passasjerer vil reagere på at menneskelige operatører blir erstattet av teknologi trengs å identifiseres. Virtuell virkelighet (VR) har blitt brukt for å lage scenarioer for fritidsfartøy og passasjerer. Det har blitt utviklet eHMI konsepter for både passasjerer og fritidsbåtførere, hvor hvert konsept har blitt designet for å være transparent, forståelig, intuitivt og øke situasjonsforståelsen.

Det ble gjennomført en brukertest i VR simulatoren for å teste konseptene. Basert på resultatene fra brukertesten, har automatiseringstransparens potensialet til å lette innføringen av ny teknologi i den maritime sektoren. Løsningene bør inneholde informasjon om status og intensjon til det maritime fartøyet fordi informasjonsbehovet er høyere for autonome fartøy enn konvensjonelle fartøy. Det er nødvendig å gjennomføre fysiske eksperimenter for å bekrefte resultatene, men de er lovende.

The interaction between autonomous ships and conventional ships needs to be solved to achieve the full potential for autonomous vehicles in the maritime domain. Automation transparency has the potential to play the leading role by softening the transition from human-operated vehicles to fully autonomous vehicles. External human-machine interaction (eHMI) concepts for the maritime domain have been developed to test the potential of automation transparency.

The International Maritime Organization (IMO) works to simplify this interaction with the e-navigation project, but essential stakeholders are left out. Leisure vessels do not have the required equipment to participate in the project. How passengers will react to human operators being replaced by technology remains identified. Case studies for leisure vessels and passengers are performed using the immersive technology Virtual Reality (VR). There have been developed both eHMI passenger concepts and eHMI boat driver concepts, where each concept is designed to be transparent, understandable, intuitive, and increase the situational awareness for the end-user.

An user test was performed in a VR simulator to test the concepts. Given the results from the user test, automation transparency has the potential to ease the introduction of new technology into the maritime domain. The solutions should contain information about the status and intention of the maritime vessel as the information needs are higher for autonomous vessels than conventional vessels. Real-life test experiments are necessary to confirm, but the results are promising.