自動運転配送: 近い将来と長期的な未来を探る

ほんの数年前までは、乗組員なしで運航する自動帆船という考えは空想に過ぎませんでした。しかし、これらの空想は、2022 年の春に実現します。 ヤラビルケランドは、特定の作業のために乗組員を乗せずに運航する世界初の完全電気自律型コンテナ船です。

では、海上自律水上艦 (MASS) とも呼ばれる自律船とは一体何なのでしょうか?そして、国際貨物輸送におけるそれらの適用はどのような影響を与えるのでしょうか?結局のところ、多くの世界貿易は、実際、 ほとんど80％ それは海の上で起こります。自律配送の短期的および長期的な展望を探りながら、答えを見つけるために読み続けてください。

目次
1.自律船とは何ですか?
2. 自律輸送の短期的な発展
3. 自動運転輸送の長期予測
4. 自律航行船は海上貨物輸送を合理化します

自律船とは何ですか？

自律船は、その名前が示すように、人間が直接操作する必要がなく、自ら航行および操縦できる自動運転船です。これらの船は乗組員を乗せる代わりに、人工知能 (AI)、高度なセンサー、監視アルゴリズムなどの高度なテクノロジーを使用しています。

これらの自律船は操縦、加減速、他の船や障害物との衝突の回避などの重要な決定を行い、運航します。自律性の程度はさまざまですが、通常は次の 3 つのレベルがあります。

1. 遠隔制御: このタイプの自律船は、リモコンでドローンを操縦するのと同じように、別の場所から操作されます。ただし、人間の乗組員は船内に残り、さまざまな作業を実行し、必要に応じて介入します。
2. 半自律型: この種の自律船には、自動化されたプロセスと意思決定サポートが備わっています。操縦して一定の速度で移動することはできるかもしれませんが、たとえば、混雑したエリアでナビゲーションを制御するには人が必要になる場合があります。
3. 完全自律型: 完全自律型船舶は、人間の介入をまったく行わずに、人工知能システムと搭載機械によって完全に操作されます。まるで船自体が船長であるかのようです。

自律航行における短期的な発展

自動航行システム、AI と機械学習、高速衛星通信の急速な進歩により、海上自律水上艦の出現が確かに可能になりました。しかし、これらの技術は、国際海運や物流における大型貨物船への適用に必要な成熟度にはまだ達していません。

以下は、大型貨物船が自律的に海を越えて商品を輸送する様子が見られるようになるまでに、今後 3 ～ 5 年以内に自律輸送における短期的な発展が見られる可能性のあるものの一部です。

リモコンは最初のステップになります

自動運転技術はまだ大部分が実験段階にあり、そのような技術を既存の海洋インフラに統合するのにかかるコストが高いことを考慮すると、自動貨物輸送への移行は段階的なプロセスになる可能性が高い。海運業界の企業は、まず遠隔制御船舶を導入すると予想されている。

遠隔制御船のハイブリッド操作モードは、自動化の効率性と人間が乗船することによる適応性と安全性を組み合わせています。この段階的な移行は、経済的に実行可能であることに加えて、自律ナビゲーション システム、センサー、ソフトウェアの実世界でのテストを容易にし、最終的には自律性の向上につながります。

パイロットプロジェクトとテストの追加

世界中の政府が自律航行技術の利点を認識しており、公海で自律航行船を収容するための研究開発に多額の投資を行っています。

例えば、中国政府は最近、広東省に300平方マイルの自律航行輸送テストベッドを設置した。中国の報道を考慮すると、この動きは驚くべきことではない。 約96％を保持します 自律型船舶技術の開発に関連する登録特許の一部。

さらに、大手テクノロジー企業やソフトウェア企業は、造船メーカーやエンジンメーカーとの協力を継続し、自律輸送の試験を実施する予定です。 「志飛「空飛ぶ知恵」と訳されるこのプロジェクトは、中国の自律航行に向けた進歩における模範的な先駆的プロジェクトである。

この自律型コンテナ船は長さ 120 メートルで、電気推進システムを使用しており、300 フィート相当ユニット (XNUMX 個) の容量があります。TEU）、中国沿岸の港間で貨物コンテナを輸送することができます。

規制枠組みの開発と更新

現在の規制の枠組みは、自動運転輸送の成長と導入に大きな課題をもたらしています。既存の規制とガイドラインは、有人運航を中心に綿密に設計されています。

例えば、 STCWコードA, セクション VIII/2、パラグラフ 8.4 は、当直任務を担当する職員が「利用可能なすべての資源を最も効果的に使用し、適切な当直を維持しなければならない」と強調しています。これは、人間の監視員と職員が船上に存在し、その義務を負っていることを意味します。

国際海事機関 (IMO) は、これらの規制上の課題を認識しています。 IMO内の主要委員会である海上安全委員会（MSC）は、103年2021月の第XNUMX回会期中に、徹底的な取り組みを行った。 規制のスコーピング演習 海上自律水上艦（MASS）をターゲットとしています。

MSC は、MASS の運営を規制することを目的とした目標に基づいた手段の開発をさらに進めることに取り組んでいます。各国政府も、自律型船舶を海事産業に安全に組み込むための規制環境の形成に積極的に取り組んでいます。たとえば、欧州委員会は、 EUの運用ガイドライン MASSのトライアルについて。

既存の海洋インフラの強化

現在の海洋インフラは、有人船舶に対応するために、数世紀ではないにしても、何年にもわたって構築され、適応されてきました。港とその施設は、人間の交流や監視を想定して構築されています。たとえば、多くの港では、貨物船の接岸を支援するために人間のパイロットとタグボートに依存しています。

自動運転技術の開発と並行して、今後数年間は港湾インフラの強化への投資が集まることが予想されます。ターミナルは、船舶の貨物システムとの直接通信を可能にし、自動積み下ろし手順の調整を容易にするために近代化されることが期待されています。

さらに、船舶交通サービス (VTS) は、高度なアルゴリズムと人工知能を採用して、自律船舶と有人船舶の両方のルート計画と交通管理を合理化します。これにより、現在位置、速度、船首方位のデータに基づいて自律船の動きを正確に予測できるようになります。

自律型貨物船はナビゲーション、通信、システム制御の統合テクノロジーに大きく依存しているため、サイバー脅威に対して脆弱になる可能性があります。これへの対応として、海上サイバーセキュリティは、通信中のデータを傍受と不正アクセスの両方から保護するように設計された堅牢な暗号化プロトコルによって強化されます。

自動運転輸送の長期予測

私たちはさまざまな範囲を調査しました これまでの短期的な将来の開発について説明し、今後 10 年間で自律型貨物船の広範な展開が可能になると予想されます。による市場分析レポートによると、 モルドールインテリジェンス、自律船の市場規模は11.93年までに2029億XNUMX万米ドルに達すると予測されています。

以下に、自律輸送の長期予測と、それが貨物輸送と物流に与える影響をいくつか示します。

世界中のフリートが完全自律化される

今後数年間で遠隔制御船舶によるオフサイト船舶運航の実現がますます可能になるため、規制当局や海運会社は自律技術に対する信頼を得ることが予想されます。このような変化により、海運業界は半自律船を徐々に採用することになるでしょう。

センサーフュージョン技術と高度な衛星通信の開発と統合により、今後 20 年以内に完全自律型船舶が従来の船舶にほぼ取って代わり、国際海運は主に AI 主導のものになると予測されています。

この変化は、労働力が船上の任務から陸上の任務に移行するにつれて、船員、甲板員、整備員などの伝統的な船員の役割に対する需要の大幅な減少につながるだろう。

同時に、自動運転の台頭により、自動運転輸送に関わる複雑なシステムの管理、保守、トラブルシューティングを行う自動運転車と最先端技術の専門家を必要とする新たな役割の必要性が高まります。

海上運航コストの大幅な削減

完全自律型の海運業界では、貨物船に革新的な推進システムと電力システムが装備されることになります。このようなシステムは環境に優しい再生可能エネルギーに依存しており、海洋排出量をほぼゼロに最小限に抑えることができます。同時に、AI を活用したメンテナンス システムは、センサーからのデータをリアルタイムで分析できるようになります。

これらの自律アルゴリズムは、システムに障害が発生する可能性を予測したり、部品の交換が必要になる時期を判断したりできます。これらはすべて、乗組員が搭乗することなく実行できます。これらの進歩のおかげで、海運会社は全体的なコストが大幅に低下する可能性があります。 推定20％.

燃料駆動の自律船であっても、ナビゲーション システムは常に最適な速度で動作するようにプログラムできるため、燃料の無駄が少なくなります。さらに、自律型船舶は、天候、海況、その他の要因に基づいてルートを最適化し、燃料効率を最大化するために計画されたルートと速度の両方を積極的に調整できます。

自律航行の運用上および経済上の利点を調査した研究では、自律航行船ごとに、燃料費と乗組員支出の節約が最大で USD 4.3百万 25 年のライフサイクルにわたって。

海上の安全性の向上と人的ミスの削減

人的エラーは、およその要因であると考えられています。 80％の90％に 海難事故のこと。結局のところ、乗組員は疲労や過労、意思決定の誤り、コミュニケーションの誤りなど、さまざまな要因に影響されやすいのです。

対照的に、自律型船舶には、近くの物体、海岸線、その他の船舶を正確に検出できる高度な感覚および状況認識システムが装備されています。 AI アルゴリズムは最も安全で最も効率的な航行経路を決定し、検出された危険を回避するために船のコースを自動的に調整することができます。

さらに、自律型船舶は、推進、操舵、その他の重要な操作を管理するために自動化システムを採用しています。このようなシステムは正確かつ一貫して動作するため、不正確な速度調整やナビゲーション操作など、手動制御における人為的エラーの可能性が低減されます。今後 20 年間で、海運業界は衝突や座礁事故が事実上ゼロになる段階に達する可能性があります。

乗組員の要件に制限されない革新的な船舶設計

自律船に乗組員を収容する必要がなく、従来居住区、キッチン設備、その他の生命維持インフラ用に確保されていたスペースを再構成して、貨物容量を増やしたり、機器のレイアウトを最適化して効率を高めたりすることができます。

これにより、より滑らかで合理化された未来的なデザインが実現し、空気抵抗と燃料消費量が削減される可能性があります。たとえば、貨物運搬船は完全に潜水可能であり、より安定した条件を利用して水面レベルの危険を回避して完全に水中を移動することができます。

あるいは、貨物船は、貨物のニーズに応じて構造を変形し、適応させるように設計することもできます。たとえば、セグメント化された設計により、船の各部分を独立して切り離したりドッキングしたりできるため、スペース利用が最適化され、積み降ろしのプロセスの効率が向上します。

自律航行船は海上貨物輸送を合理化します

自律走行船が革命を起こそうとしている 海上貨物 そして世界貿易。これらの進歩により、輸送時間の短縮、燃料消費量の削減、人的ミスによる航行事故の大幅な減少が期待できます。

さらに、自律型船は、従来の人間が乗る船では危険すぎる地域や経済的でない地域にアクセスできる可能性があります。たとえば、氷級自律船は、通常は一年のほとんどはアクセスできない北極航路を航行でき、新たな交易路が開かれる可能性がある。

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