Transport maritime autonome : explorer l'avenir à court et à long terme

Il y a quelques années à peine, l’idée de navires autonomes fonctionnant sans équipage n’était qu’un fantasme. Ces fantasmes deviennent pourtant réalité au printemps 2022 avec l’exploitation de Yara Birkeland, le premier porte-conteneurs au monde entièrement électrique et autonome, qui fonctionne sans équipage à bord pour des opérations spécifiques.

Alors, que sont exactement les navires autonomes, également appelés navires de surface maritimes autonomes (MASS) ? Et quelles seraient les implications de leur application dans le transport international de marchandises ? Après tout, une grande partie du commerce mondial — en fait, presque 80% de cela - se passe au-dessus de la mer. Continuez à lire pour découvrir les réponses tout en explorant les perspectives à court et à long terme du transport maritime autonome !

Table des matières
1. Qu'est-ce qu'un navire autonome ?
2. Développements à court terme du transport maritime autonome
3. Prévisions à long terme pour le transport maritime autonome
4. Les navires autonomes rationaliseront le transport maritime de fret

Qu'est-ce qu'un navire autonome ?

Un navire autonome, comme son nom l’indique, est un navire autonome, capable de naviguer et de manœuvrer seul sans intervention humaine directe. Au lieu d’avoir des membres d’équipage à bord, ces navires utilisent des technologies avancées telles que l’intelligence artificielle (IA), des capteurs sophistiqués et des algorithmes de surveillance.

Ces navires autonomes opèrent et prennent des décisions importantes, notamment diriger, accélérer ou ralentir et éviter les collisions avec d'autres navires ou obstacles. Le degré d’autonomie peut varier, et il existe généralement trois niveaux :

1. Piloté à distance : Ce type de navire autonome est piloté depuis un endroit différent, un peu comme le pilotage d'un drone avec une télécommande. Toutefois, des membres humains de l’équipage restent à bord pour effectuer diverses tâches et intervenir si nécessaire.
2. Semi-autonome : Ce type de navire autonome dispose de processus automatisés et d’une aide à la décision. Ils peuvent être capables de diriger et de se déplacer à une vitesse constante, mais ils peuvent avoir besoin d'une personne pour prendre le contrôle de la navigation dans les zones très fréquentées, par exemple.
3. Entièrement autonome : Un navire entièrement autonome est entièrement exploité par des systèmes d’intelligence artificielle et des machines embarquées sans aucune intervention humaine. C'est comme si le navire était son propre capitaine.

Développements à court terme dans le transport maritime autonome

Les progrès rapides des systèmes de navigation automatisés, de l’IA et de l’apprentissage automatique, ainsi que des communications par satellite à haut débit ont en effet permis l’avènement des navires de surface maritimes autonomes. Cependant, ces technologies n’ont pas encore atteint la maturité nécessaire pour être appliquées sur les grands navires de fret dans le cadre du transport maritime et de la logistique internationale.

Voici quelques-uns des développements à court terme que nous pourrions observer dans le domaine du transport maritime autonome au cours des 3 à 5 prochaines années avant de voir de grands navires de fret transporter de manière autonome des marchandises à travers la mer :

La télécommande sera la première étape

Étant donné que les technologies autonomes en sont encore en grande partie au stade expérimental et que les coûts élevés associés à leur intégration dans les infrastructures maritimes existantes, le passage au transport de marchandises autonome sera probablement un processus progressif. Les entreprises du secteur maritime devraient d’abord adopter des navires télécommandés.

Le mode de fonctionnement hybride des navires télécommandés combine l’efficacité de l’automatisation avec l’adaptabilité et la sécurité de la présence humaine à bord. Cette transition progressive, en plus d’être économiquement viable, facilitera les tests en conditions réelles de systèmes de navigation autonomes, de capteurs et de logiciels, ce qui conduira à terme à une plus grande autonomie.

Plus de projets pilotes et de tests

Alors que les gouvernements du monde entier reconnaissent les avantages des technologies de transport maritime autonome, ils investissent massivement dans la recherche et le développement pour accueillir les navires autonomes dans les eaux internationales.

Par exemple, le gouvernement chinois a récemment établi un banc d’essai de transport maritime autonome de 300 milles carrés dans le Guangdong. Cette décision n’est pas surprenante, si l’on considère que la Chine aurait détient environ 96% des brevets déposés liés au développement de la technologie des navires autonomes.

De plus, les principales sociétés de technologie et de logiciels poursuivront leur collaboration avec les constructeurs navals et les fabricants de moteurs pour mener des essais de transport autonome. "Zhi Fei, » qui se traduit par « Flying Wisdom », est un projet pionnier exemplaire dans la progression de la Chine vers un transport maritime autonome.

Ce porte-conteneurs autonome, mesurant 120 mètres de long et utilisant un système de propulsion électrique, a une capacité de 300 unités équivalentes vingt pieds (EVP) et est capable de transporter des conteneurs de fret entre les ports le long de la côte chinoise.

Élaborer et mettre à jour le cadre réglementaire

Le cadre réglementaire actuel présente des défis importants pour la croissance et l’adoption du transport maritime autonome. Les réglementations et directives existantes sont étroitement conçues autour des opérations habitées.

Par exemple, la Code STCWA, Section VIII/2, paragraphe 8.4, souligne que les officiers chargés des tâches de quart « doivent maintenir une veille appropriée, en utilisant le plus efficacement possible toutes les ressources disponibles ». Cela implique la présence et les fonctions de gardiens et d'officiers humains à bord.

L'Organisation maritime internationale (OMI) reconnaît ces défis réglementaires. Lors de sa 103e session en mai 2021, le Comité de la sécurité maritime (MSC), un comité clé au sein de l'OMI, a entrepris une étude approfondie exercice de cadrage réglementaire ciblant les navires de surface maritimes autonomes (MASS).

Le MSC s'engage à faire progresser le développement d'un instrument basé sur des objectifs visant à réglementer le fonctionnement du MASS. Les gouvernements nationaux participent également activement à l’élaboration du paysage réglementaire afin d’intégrer en toute sécurité les navires autonomes dans leur industrie maritime. Par exemple, la Commission européenne a développé la première version de Lignes directrices opérationnelles de l'UE sur les essais de MASS.

Améliorer les infrastructures maritimes existantes

L’infrastructure maritime actuelle a été construite et adaptée au fil des années, voire des siècles, pour accueillir des navires habités. Les ports et leurs installations sont construits pour anticiper l’interaction et la surveillance humaines. Par exemple, de nombreux ports s’appuient sur des pilotes humains et des remorqueurs pour aider les cargos à accoster.

Parallèlement au développement de technologies autonomes, les années à venir devraient attirer des investissements dans l’amélioration des infrastructures portuaires. Les terminaux devraient être modernisés pour permettre une communication directe avec les systèmes de chargement des navires, facilitant ainsi la coordination des procédures automatisées de chargement et de déchargement.

En outre, Vessel Traffic Services (VTS) adoptera des algorithmes avancés et une intelligence artificielle pour rationaliser la planification des itinéraires et la gestion du trafic des navires autonomes et avec équipage. Cela permettra de prédire avec précision les mouvements des navires autonomes en fonction des données actuelles de position, de vitesse et de cap.

Étant donné que les cargos autonomes dépendent grandement de technologies intégrées pour la navigation, la communication et le contrôle des systèmes, ils sont potentiellement vulnérables aux cybermenaces. En réponse à cela, la cybersécurité maritime sera renforcée par des protocoles de cryptage robustes conçus pour protéger les données en transit contre toute interception et tout accès non autorisé.

Prévisions à long terme pour le transport maritime autonome

Nous avons exploré une gamme des développements futurs à court terme jusqu'à présent, qui devraient rendre possible le déploiement généralisé de navires de fret autonomes au cours de la décennie à venir. Selon un rapport d'analyse de marché réalisé par Intelligence du Mordor, la taille du marché des navires autonomes devrait atteindre 11.93 milliards de dollars d'ici 2029.

Voici quelques prévisions à long terme concernant le transport autonome et les implications qu’elles pourraient avoir sur le transport de marchandises et la logistique :

La flotte mondiale deviendra entièrement autonome

Alors que les opérations hors site des navires deviendront de plus en plus réalisables grâce à des navires télécommandés dans les prochaines années, les régulateurs et les compagnies maritimes devraient gagner en confiance dans les technologies autonomes. Une telle évolution amènera l’industrie maritime à adopter progressivement des navires semi-autonomes.

Avec le développement et l'intégration de la technologie de fusion de capteurs et des communications avancées par satellite, il est prévu qu'au cours des deux prochaines décennies, des navires entièrement autonomes remplaceront en grande partie les navires traditionnels, rendant le transport maritime international principalement piloté par l'IA.

Ce changement entraînera une baisse significative de la demande pour les rôles maritimes traditionnels, tels que les officiers de navire, les matelots et les équipes de maintenance, à mesure que la main-d'œuvre passera des tâches à bord aux rôles à terre.

Simultanément, l’essor des opérations autonomes entraînera le besoin de nouveaux rôles exigeant des spécialistes des véhicules autonomes et des technologies de pointe pour gérer, entretenir et dépanner les systèmes complexes impliqués dans le transport autonome.

Réduction substantielle des coûts opérationnels maritimes

Dans une industrie maritime totalement autonome, les cargos seront équipés de systèmes de propulsion et d’alimentation innovants. De tels systèmes s’appuieront sur des énergies respectueuses de l’environnement et renouvelables, contribuant ainsi à minimiser les émissions maritimes à près de zéro. Parallèlement, les systèmes de maintenance basés sur l'IA seront capables d'analyser les données des capteurs en temps réel.

Ces algorithmes autonomes peuvent prévoir quand les systèmes pourraient tomber en panne ou déterminer quand des pièces pourraient devoir être remplacées, le tout sans aucun membre d’équipage à bord. Grâce à ces avancées, les compagnies maritimes pourraient voir leurs coûts globaux baisser d'un % 20 estimé.

Même sur les navires autonomes alimentés au carburant, les systèmes de navigation peuvent être programmés pour fonctionner de manière constante à des vitesses optimales, ce qui entraîne moins de gaspillage de carburant. De plus, les navires autonomes peuvent optimiser les itinéraires en fonction des conditions météorologiques, des conditions de mer et d'autres facteurs, en ajustant de manière proactive les itinéraires et les vitesses planifiés pour une efficacité énergétique maximale.

Dans une étude examinant les avantages opérationnels et économiques de la navigation autonome, il a été estimé que, pour chaque navire autonome, les économies sur les coûts de carburant et les dépenses d'équipage pourraient atteindre jusqu'à Millions USD 4.3 au cours de son cycle de vie de 25 ans.

Sécurité maritime renforcée et réduction des erreurs humaines

On pense que l’erreur humaine est un facteur dans environ 80% à 90% d'accidents maritimes. Après tout, les membres d’équipage sont sensibles à toute une série de facteurs, tels que la fatigue et le surmenage, une mauvaise prise de décision et une mauvaise communication.

En revanche, les navires autonomes sont équipés de systèmes avancés de connaissance sensorielle et situationnelle qui permettent la détection précise des objets, des rivages et d’autres navires à proximité. Les algorithmes d'IA peuvent déterminer les chemins de navigation les plus sûrs et les plus efficaces, permettant ainsi l'ajustement automatique du cap du navire pour éviter tout danger détecté.

De plus, les navires autonomes utilisent des systèmes automatisés pour gérer la propulsion, la direction et d’autres opérations vitales. De tels systèmes fonctionnent avec précision et cohérence, ce qui réduit le risque d’erreur humaine dans les commandes manuelles, notamment des réglages de vitesse ou des manœuvres de navigation inexacts. Au cours des 20 prochaines années, l’industrie maritime pourrait atteindre un point où les collisions et les incidents d’échouage seront pratiquement éliminés.

Des conceptions de navires innovantes sans restriction par les exigences de l'équipage

Sans qu'il soit nécessaire d'héberger l'équipage dans des navires autonomes, les espaces traditionnellement réservés aux logements, aux cuisines et autres infrastructures vitales peuvent être reconfigurés pour augmenter la capacité de chargement ou optimiser la disposition des équipements pour une meilleure efficacité.

Cela pourrait conduire à des conceptions futuristes plus élégantes et plus rationalisées, réduisant ainsi la traînée et la consommation de carburant. Par exemple, les transporteurs de marchandises pourraient être entièrement submersibles et voyager entièrement sous l’eau, profitant de conditions plus stables et évitant les dangers en surface.

Alternativement, les cargos pourraient être conçus pour transformer et adapter leur structure en réponse aux besoins de la cargaison. Par exemple, une conception segmentée pourrait permettre à certaines parties du navire de se détacher et d’accoster indépendamment, optimisant ainsi l’utilisation de l’espace et améliorant l’efficacité des processus de chargement et de déchargement.

Les navires autonomes rationaliseront le transport maritime de fret

Les navires autonomes vont révolutionner fret maritime et le commerce mondial. Grâce à ces progrès, nous pouvons nous attendre à des temps de transit plus courts, à une réduction de la consommation de carburant et à une diminution significative des accidents de navigation dus à des erreurs humaines.

De plus, les navires autonomes pourraient potentiellement accéder à des régions trop dangereuses ou moins économiques pour les navires conventionnels à équipage humain. Par exemple, des navires autonomes de classe glace pourraient naviguer sur des routes arctiques qui sont généralement inaccessibles la majeure partie de l’année, ouvrant ainsi de nouvelles voies commerciales.

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