| dc.description.abstract | De fleste urbane områder er på en aller annen måte tilknyttet en vannvei, fordi dette har historisk sett vært viktig. I moderne tid har ikke vannveier blitt brukt like mye fordi det har vært ansett for å være for kostbart. Med utviklingen av autonome systemer har denne trenden sett ut til å snu med introduksjonen av autonome passasjerferger. Flere pilotprosjekter har blitt lansert rundt omkring i verden, noe som har vekket interessen til transportselskapet AtB. Trondheim står ovenfor et skifte i befolkningstetthet ettersom havneområdet Nyhavna skal gjøres om til boenheter. Dette har gjort at AtB ønsker å se på alternative måter for transport.
Målet for denne avhandlingen er å undersøke hvordan små autonome passasjerferger kan brukes som en transportmetode i kanalene i Trondheim. For å gjøre dette presenterer denne avhandlingen en simulering av en flåte med ferger. For å gjøre simuleringen realistisk er det brukt en modell av det eksisterende fartøyet milliAmpere 1, og et kontrollsystem tilpasset fartøyet er laget. En stokastisk simulering av ankommende passasjerer er også laget, og er bygd på informasjon fra AtB. Til slutt er en Kunstig Intelligens (KI)-planlegger brukt for å fordele fergene effektivt.
Ved å simulere en dag i bruk for ulike scenarioer blir det vist at fergene kan håndtere den forventede mengden med passasjerer, med en akseptabel reisetid. Samtidig krever dette et fartøy som har plass til minst 10 passasjerer og har en operativ hastighet på rundt 3m/s. KI-planleggeren fordelte fergene på en tilfredsstillende måte, men klarte ikke å håndtere alternative formuleringer av planleggingsproblemet. Dette kunne ha økt effektiviteten utover det som kan forventes med rene predefinerte ruter. Kontrollsystemet klarte å generere fornuftige baner, og følge dem tett. For å videreføre prosjektet må kontrollsystemet justeres for å virke for det fartøyet som faktisk vil bli brukt som ferge. Det neste vil være å inkludere kontrollproblemer som kollisjonsunngåelse. Til slutt ville det vært interessant å se om en planlegger kan gjøre systemet enda mer effektivt. | |
| dc.description.abstract | Most urban areas are in some way connected to waterways because of their historical importance. However, in modern times the usage of waterways has lost terrain as it has been perceived to be too costly. With the increased capabilities of autonomous systems, this trend seems to change again with the introduction of autonomous passenger ferries. Several pilot projects regarding autonomous ferries have been launched around the world, and this has sparked the interest of the transportation company AtB. Trondheim faces a slight population shift as the old harbor area at Nyhavna is set to be transformed into living spaces, making AtB interested in exploring new methods of transportation.
The aim of this thesis is to investigate how small autonomous passenger ferries can be used as a method of transportation in the channels of Trondheim. In order to do this the thesis presents a simulation of a fleet of ferries. To make the simulation realistic, the model of an existing vessel called milliAmpere 1 is used, and a control system for the vessel is made. A stochastic simulation of passengers appearing is also made, and is based on information provided by AtB. Lastly an Artificial Intelligence (AI)-planner is used to distribute the ferries efficiently.
By simulating a day of operations for different scenarios it is shown how a fleet of ferries can handle the expected amount of passengers, with an acceptable traveling time. However, this requires a vessel with a capacity of at least 10 passengers, and an operational velocity of around 3m/s. The AI-planner distributed the ferries in a satisfactory way, but it did not manage to handle more detailed planning problems. With lower-level actions, redundant parts could have been omitted, which could have increased efficiency beyond what can be expected with purely predefined routes. The control system was able to generate sensible trajectories between each port, and follow them closely. To further develop this project the control system has to be adjusted to work for the actual vessel that will be used as a ferry. Next, control problems such as collision avoidance have to be included. Lastly, it would be interesting to see if a planner could make the system more efficient. | |
