FleetMon en la investigación: Evitar la colisión en el mar con CADMUSS

Aunque el sector marítimo ha evolucionado para que el transporte marítimo sea eficiente, rápido y fiable, la incidencia de colisiones en el mar sigue siendo elevada. Considerando solo los buques registrados en la UE, entre 2014 y 2021 se produjeron 22.532 colisiones. En todo el mundo se perdieron más de 876 buques entre 2011 y 2020, con 49 buques perdidos solo en 2020 [1][2]. 

¿Cuáles son los factores importantes que contribuyen a estos accidentes? 

El factor más importante es el error humano. Según el informe publicado por la Agencia Europea de Seguridad Marítima, entre 2014 y 2020 se investigaron 966 accidentes relacionados con los buques de la UE. El 89,5% de estos incidentes pudo atribuirse a la acción humana. Los navegantes de hoy están cargados de muchas más responsabilidades que los de hace una década. Las frecuentes escalas en los puertos, las rápidas operaciones de carga, las numerosas auditorías e inspecciones, las inclemencias del tiempo y el elevado tráfico son algunos de los factores que llevan al navegante a sus límites. 

Complementar la intuición con algoritmos

Proyecto CADMUSS

El proyecto CADMUSS se ha puesto en marcha para ayudar a los navegantes a navegar con seguridad [1]. CADMUSS son las siglas de Collision Avoidance Domain-Method Used by Ships and aShore. Es un proyecto que se está desarrollando con la financiación de ERA-NET Cofund MarTERA Call 2019.

El objetivo general del proyecto CADMUSS es asesorar a la tripulación sobre los peligros potenciales con gran precisión y recomendar la maniobra evasiva que debe emplearse para minimizar el riesgo. Para ello, el proyecto CADMUSS comienza con la definición del dominio del buque como base sobre la que se construyen más funciones. 

El dominio de una embarcación puede entenderse como un área alrededor de la propia embarcación que el navegante quiere mantener libre de otros objetos y barcos durante la navegación diaria. Para lograr una distancia de tales objetos de modo que no violen el dominio, la maniobra para evitar la colisión debe planificarse y ejecutarse a tiempo. Por lo tanto, se denomina dominio del barco basado en las preferencias a una región alrededor del propio barco, definida por la distancia preferida a otros barcos en la que los navegantes suelen realizar una maniobra para evitar la colisión con éxito. Sin embargo, la forma y el tamaño de esta región aún no están estandarizados en la literatura científica.

Teniendo en cuenta el buque en cuestión, esta área tendría diferentes formas y tamaños. Uno de los objetivos centrales del CADMUSS es definir esta zona y utilizarla como criterio de referencia para evaluar la seguridad del buque. A continuación, se construirá sobre ella un sistema de alerta de colisión y un sistema de evaluación de riesgos que dará una sensación de seguridad al buque en una serie de circunstancias concretas. 

Los tres objetivos del proyecto CADMUSS

1. Desarrollar un criterio de seguridad para el paso seguro de los buques en caso de que un buque se acerque a otro, en alta mar o en zonas costeras.

2. El segundo objetivo es aplicar el criterio desarrollado anteriormente para utilizarlo en herramientas de apoyo a la decisión (DST) que ayuden a la tripulación a tomar decisiones incluso en situaciones de gran presión. La ayuda no sólo debe ser proporcionada por un sistema a bordo, sino también por instituciones como los Servicios de Tráfico de Buques (VTS) y los Centros de Operaciones de Flota (FOC), que pueden dar consejos más informados al buque sobre cómo evitar la colisión.

3. El tercer objetivo es proporcionar una base sólida para la transferibilidad de este sistema al ámbito de la evaluación de riesgos. Así, el criterio de seguridad puede utilizarse para evaluar el nivel de riesgo en una zona concreta, para un buque específico o para un viaje concreto.

¿Es usted un oficial de cubierta? Su experiencia es importante para nosotros.

Fleetmon, uno de los socios del consorcio que trabaja con empresas marítimas alemanas y polacas y con universidades marítimas, estudia este tema y pretende desarrollar un dominio de buques basado en las preferencias de los navegantes profesionales, tomando un buque Ro-Pax como tipo de buque de referencia. Para ello, se recogen los conocimientos de los expertos mediante una encuesta en línea.

La encuesta se basa en un cuestionario anónimo que busca las preferencias de los profesionales sobre la evitación de colisiones en condiciones favorables.

Su participación es muy apreciada si tiene al menos una licencia de oficial de guardia. Contribuirá a una mejor comprensión de la seguridad marítima y evaluará las medidas de seguridad basadas en pruebas y conocimientos.

Puede encontrar más información sobre la encuesta con acceso directo al cuestionario aquí.

Para entender el proyecto CADMUSS en detalle, por favor, encuentre los detalles a continuación.

Detalles de las características

El fundamento del sistema radica en definir con precisión el dominio del barco. El área definida se compone de dos zonas, la zona exterior y la zona interior. 

La zona exterior se basa en la zona de confort del navegante. Es la distancia a la que el navegante confía en evitar la colisión con objetos. La delimitación de esta zona se basa en los datos obtenidos en encuestas, entrevistas y sesiones con expertos en un simulador de puente. Los socios polacos del proyecto son los responsables de este extremo.

La zona interior es el límite más allá del cual, si un objeto entra, no hay forma de evitar la colisión con él. La zona interior se determina mediante modelos y simulaciones que tienen en cuenta parámetros como la hidrodinámica del buque, la geometría del encuentro y las condiciones meteorológicas y oceánicas. Dado que algunas maniobras evasivas requieren menos espacio para ser ejecutadas, el límite interior no está tan claramente definido. Puede imaginarse como algo difuso y gradual. 

Los componentes 2D y 3D

Un modelo a vista de pájaro y de arriba abajo es excelente para evaluar el dominio del buque y el riesgo de los buques que se aproximan. Pero además de esto, hay un componente añadido de una tercera dimensión en el modelo que se desarrolla. La tercera dimensión tiene en cuenta el calado del buque, el perfil de profundidad del océano y el balanceo y cabeceo del buque al evaluar el riesgo. Esto también hará que el sistema sea especialmente útil en zonas en las que la profundidad puede ser problemática, como la navegación por canales. Si el factor de profundidad detractor del modelo está ausente, el riesgo se subestimará sistemáticamente.

El objetivo final es un sistema que pueda advertir al buque de las amenazas que se acercan. Combinando los conocimientos de los expertos con simulaciones y modelos, esperamos conseguir un sistema que pueda enviar un mensaje inequívoco que garantice la seguridad del buque. 

Análisis de riesgos y simulación del tráfico de buques

Para este proyecto se utilizan más de 150.000 millones de mensajes de posición del AIS procedentes de FleetMon . Como el AIS sólo puede dar una resolución de 15 minutos de lo que ocurre, se utiliza el modelado paramétrico para interpolar los datos y reducir los intervalos a 1 minuto. Los objetos que representan a sus homólogos marítimos se modelan en simulaciones utilizando los datos del AIS. El resultado es análogo a un mapa de sala de guerra, con piezas que representan el buque considerado y todos los demás objetos marítimos en sus proximidades. Se pueden realizar evaluaciones y análisis de riesgo sobre datos pasados creando un modelo dinámico de estos objetos. 

El módulo de evaluación de riesgos a corta distancia (CRRAM) es uno de los objetivos finales del proyecto. Se trata de un módulo demostrador totalmente basado en la web que hará posible el examen de todos los buques de la clase AIS-A durante el último año en intervalos de 15 minutos. Este demostrador combinará los resultados de los socios polacos y alemanes.

Esto hace posible la evaluación analítica del comportamiento anterior de un buque, lo que sería especialmente lucrativo para el sector de los seguros. Se pueden calificar las maniobras de seguridad realizadas en el pasado y obtener información sobre el comportamiento de la tripulación y su formación. En esencia, se obtiene otra métrica para evaluar con precisión el riesgo de un viaje.

Investigación y desarrollo en FleetMon

En FleetMon, no sólo hemos creado la primera base de datos de buques del mundo, sino que también nos apasiona la investigación y el desarrollo. Motivamos a los científicos, institutos y universidades para que utilicen nuestras potentes y personalizadas soluciones API y faciliten el acceso a nuestra base de datos histórica de posiciones de buques.

Lista de referencias

Referencias:

[1] https://emsa.europa.eu/accident-investigation-publications/annual-overview.html

[2] https://www.iii.org/fact-statistic/facts-statistics-marine-accidents