面向自主船舶的未来海上交通管理系统展望
网络与互联网体系结构
2022-07-12 v1
摘要
在航运数字化进程中，完全自主且同时安全可靠的船舶的出现将达到顶峰。完全自主可通过两个相互关联的人工智能系统实现，分别代表船舶驾驶员与船舶工程师，具备感知与分析能力、态势感知、规划与控制能力。在开发船载系统方面已做出诸多努力；然而，岸基设施尚未准备好应对这些新技术。本文旨在提出开发未来船舶交通系统所需的创新技术与方法。所提出的系统将以无误的数据采集与处理为目标，为决策系统提供输入，并建议规避机动；以在无船上人工干预的情况下应对危险与系统故障。该系统由三个不同且相互作用的层级组成。第一层是一种人工智能工具，借助态势识别与避障策略来检测并控制自主船舶。第二层是一个编排与管理平台，旨在协调由多艘船舶提供的感知-执行基础设施与 AI 算法结果，运用边缘与分布式计算技术满足海洋环境的特定严苛要求。最后一部分是一个整体制导-导航-控制框架，用于管理拥挤区域中自主船舶的航行。最终，建议采用一种信息物理场景，同时使用船舶数字孪生与真实缩比模型船，以在全尺寸场景不具备的情况下测试并验证该创新系统。
引用
@article{arxiv.2207.04140,
title = {An Outlook on the Future Marine Traffic Management System for Autonomous Ships},
author = {Michele Martelli and Antonio Virdis and Alberto Gotta and Pietro CassarÀ and Maria Di Summa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.04140},
year = {2022}
}