FleetMon em Investigação: Evitar a colisão no mar com CADMUSS

5 de Outubro, 2022 em Investigação, Parcerias por Raghib Raza

Embora a indústria marítima tenha evoluído para tornar o transporte marítimo eficiente, rápido e fiável, a ocorrência de colisões no mar é ainda elevada. Considerando apenas os navios registados na UE, entre 2014 e 2021, registaram-se 22.532 colisões. Globalmente, mais de 876 navios foram perdidos entre 2011-2020, com 49 navios a serem perdidos apenas em 2020 [1][2].

Quais são os factores significativos que contribuem para tais acidentes?

O factor mais importante é o erro humano. De acordo com o relatório publicado pela Agência Europeia de Segurança Marítima, houve 966 investigações sobre os acidentes relacionados com os navios da UE entre 2014 e 2020. 89,5% destes incidentes puderam ser atribuídos à acção humana. Os navegadores de hoje estão carregados com muito mais responsabilidades do que há uma década atrás. Frequentes escalas em portos, operações de carga rápida, numerosas auditorias e vistorias, mau tempo e elevado tráfego são alguns dos factores que levam o navegador aos seus limites.

Intuição complementar com Algoritmos

Projecto CADMUSS

O projecto CADMUSS foi lançado para ajudar os navegadores com uma navegação segura [1]. CADMUSS significa "Collision Avoidance Domain-Method Used by Ships and aShore" (Método para Evitar Colisões no Domínio Utilizado por Navios e aShore). É um projecto em desenvolvimento com o financiamento da ERA-NET Cofund MarTERA Call 2019.

O objectivo global do projecto CADMUSS é aconselhar a tripulação sobre potenciais perigos com elevada precisão e recomendar a manobra evasiva a ser empregue para minimizar o risco. Para este fim, o projecto CADMUSS começa com a definição do domínio do navio como uma base sobre a qual são construídas mais características.

O domínio de uma embarcação pode ser entendido como uma área em torno da própria embarcação que o navegador quer manter livre de outros objectos e embarcações durante a navegação diária. Para alcançar uma distância de tais objectos de modo a não violar o domínio, a manobra de evitar a colisão deve ser planeada e executada a tempo. Por conseguinte, uma região em torno de um navio é chamada o domínio do navio baseado na preferência, definido pela distância preferida de outros navios em que os navegadores normalmente executam com êxito uma manobra para evitar a colisão. Contudo, a forma e o tamanho desta região ainda não estão padronizados na literatura científica.

Dado o recipiente em consideração, esta área seria de diferentes formas e tamanhos. Um dos objectivos centrais do CADMUSS é definir esta área e depois utilizá-la como critério de referência para avaliar a segurança do navio. Um sistema de aviso de colisão e um sistema de avaliação de risco serão então construídos em cima do sistema, o que dará uma sensação de segurança ao navio num conjunto particular de circunstâncias.

Incidentes e Acidentes Marítimos

Os Três Objectivos do Projecto CADMUSS

1. Desenvolver um critério de segurança para a passagem segura de navios no caso de um navio vir na proximidade de outro, em alto mar, ou em zonas costeiras.

2. O segundo objectivo é implementar o critério desenvolvido acima para ser utilizado nos Instrumentos de Apoio à Decisão (DSTs) que ajudarão a tripulação a tomar decisões mesmo em situações de alta pressão. A assistência deve ser prestada não só por um sistema a bordo mas também por instituições como os Serviços de Tráfego de Navios (VTSs) e os Centros de Operação de Frotas (FOCs) que podem dar conselhos mais informados ao navio sobre como evitar a colisão.

3. O terceiro objectivo é fornecer fundamentos sólidos para a transferibilidade deste sistema para o campo da avaliação de riscos. Assim, o critério de segurança pode ser utilizado para avaliar o nível de risco numa determinada área, para uma embarcação específica, ou para uma viagem em particular.

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Fleetmon, um dos parceiros do consórcio que trabalha com empresas marítimas e universidades marítimas alemãs e polacas, estuda este tópico e tem como objectivo desenvolver um domínio de preferência para os navegadores profissionais, tomando um navio Ro-Pax como um tipo de navio de referência. Para este fim, os conhecimentos dos peritos são recolhidos através de um inquérito online.

O inquérito é baseado num questionário anónimo que procura as preferências dos profissionais sobre a prevenção de colisões em condições favoráveis.

A sua participação é muito apreciada se possuir pelo menos uma licença de Oficial de Vigilância. Contribuirá para uma melhor compreensão da segurança marítima e avaliará as medidas de segurança baseadas em provas e em conhecimentos.

Pode encontrar mais informações sobre o inquérito com acesso directo ao questionário aqui.

Para compreender o projecto CADMUSS em detalhe, por favor encontrar os detalhes abaixo.

Densidade de navios entre Fehmarn (Alemanha) e Lolland (Dinamarca). ©FleetMon

Detalhes das Características

O fundamento do sistema reside na definição precisa do domínio do navio. A zona definida é composta por duas zonas, a zona exterior e a zona interior.

A zona exterior é baseada na zona de conforto do navegador. A distância a que o navegador está confiante de evitar a colisão com objectos. A demarcação desta zona baseia-se em dados obtidos a partir de levantamentos, entrevistas e sessões com peritos num simulador de ponte. Os parceiros do projecto polaco são responsáveis por este fim do projecto.

A zona interior é o limite para além do qual, se um objecto entrar, não há forma de evitar a colisão com ele. A zona interior é determinada por modelos e simulações tendo em conta parâmetros tais como a hidrodinâmica do navio, a geometria do encontro, e as condições meteorológicas e oceânicas. Uma vez que algumas manobras evasivas requerem menos espaço para serem executadas, o limite interior não está tão bem definido. Pode ser visto como nebuloso e gradual.

Os Componentes 2D e 3D

Um modelo de vista de cima para baixo, de olho de ave é excelente para avaliar o domínio do navio e o risco de navios que se aproximam. Mas para além disto, há um componente adicional de uma terceira dimensão ao modelo que está a ser desenvolvido. A terceira dimensão considera o calado do navio, o perfil de profundidade do oceano, e o rolar e inclinação do navio enquanto se avalia o risco. Isto também tornará o sistema especialmente útil em áreas onde a profundidade pode ser problemática, tais como os canais de navegação. Se o factor de profundidade que diminui o modelo estiver ausente, o risco será consistentemente subestimado.

O objectivo final é um sistema que possa avisar o navio de ameaças vindouras. Combinando o conhecimento dos peritos com simulações e modelos, esperamos conseguir um sistema que possa enviar uma mensagem inequívoca que garanta a segurança da embarcação.

Análise de Risco e Simulação de Tráfego de Navios

Mais de 150 mil milhões de mensagens de posição AIS de FleetMon estão a ser utilizadas para este projecto. Uma vez que o AIS só pode dar uma resolução de 15 minutos ao que está a acontecer, a modelação paramétrica é utilizada para interpolar os dados de modo a reduzir os intervalos para 1 minuto. Os objectos que representam os seus homólogos marítimos são modelados em simulações utilizando os dados do AIS. O resultado é análogo a um mapa de sala de guerra, com peças representando a embarcação em consideração e todos os outros objectos marítimos na sua vizinhança. As avaliações e análises de risco podem ser feitas com base em dados passados, criando um modelo dinâmico destes objectos.

O Módulo de Avaliação de Risco de Curto Alcance (CRRAM) é um dos objectivos finais do projecto. É um módulo demonstrador totalmente baseado na web que tornará possível o exame de todos os navios da classe AIS-A durante o último ano, em intervalos de 15 minutos. Este demonstrador combinará os resultados tanto dos parceiros polacos como dos alemães.

Isto torna possível a avaliação analítica do comportamento passado de um navio, o que seria particularmente lucrativo para a indústria seguradora. As manobras de segurança realizadas no passado podem ser classificadas, e a percepção ganha em como a tripulação lidou bem consigo própria e em como foi treinada. Em essência, ganhando outra métrica para avaliar com precisão o risco envolvido numa viagem.

Investigação e Desenvolvimento em FleetMon

Em FleetMon, não só criámos a primeira base de dados de navios do mundo, como também somos muito apaixonados pela investigação e desenvolvimento. Motivamos os cientistas, institutos e universidades a utilizar as nossas poderosas e personalizadas soluções API e fornecemos acesso à nossa base de dados histórica de posição de navios.

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