Project
ESR 1 – Online identificatie van scheepsdynamica in de binnenvaart
Volgens de Europese Commissie zal het goederenvervoer naar verwachting met 60% toenemen tegen 2050, en dat vereist dat het vervoerssysteem zijn capaciteit vergroot. Van alle vervoerswijzen wordt de binnenvaart gekenmerkt door betrouwbaarheid, energie-efficiëntie en een groot gebruikspotentieel. Om nog maar te zwijgen over het feit dat meer dan 37.000 km waterwegen honderden steden en industriële regio's in Europa verbinden, hierdoor ligt er een groot potentieel in de binnenvaart. Om de capaciteit van de binnenwateren ten volle te benutten, moeten we deze economisch concurentieel e maken. Aangezien de bemanningskosten tot 60% van de totale kosten uitmaken, vormen autonome binnenvaartschepen een opwindende disruptieve technologie die de kosten van het binnenvervoer aanzienlijk kan verlagen. Voor de realisatie van autonome schepen speelt scheepsmanoeuvreerbaarheid een belangrijke rol. Het kan worden weergegeven met een wiskundig model, en op basis van het model, kunnen mensen begrijpen hoe krachten op een schip werken wanneer het wordt gestuurd en hoe een schip zal reageren op het controlecommando. Controllers kunnen dan ontwikkeld worden om autonoom door het schip te navigeren. Kortom, het bouwen van een geschikt scheepsmanoeuvreermodel is van groot belang voor de vervolgontwikkeling van autonoom schip. Binnenvaartschepen opereren in een snel veranderende omgeving, met beperkingen van beperkte waterwegen en interacties met andere vaartuigen. De scheepsdynamiek in het model is geen vaste waarde, maar verandert onder invloed van de omgeving. In dit geval moeten inspanningen worden geleverd om het scheepsmanoeuvreermodell uit te rusten dat het vermogen voortdurend aanpast aan de drift van de hydrodynamische kenmerken van het schip. Het doel van mijn doctoraat is om een online bijgewerkt manoeuvreermodel voor binnenvaartschepen te bouwen met behulp van sensorgegevens verzameld tijdens de operatie. Om dit doel te bereiken, is het onderzoeksplan als volgt: • Kies een geparameteriseerde scheepsmanoeuvreermodelltructuur dat geschikt is voor binnenvaartschepen door rekening te houden met een optimale balans tussen complexiteit en nauwkeurigheid. • Ontwikkel een offline algoritme om de scheepsdynamiek te identificeren op basis van historische sensorgegevens. – Ontwerp de in- en uitgangen van het identificatiealgoritme, bepaal welke sensorgegevens moeten worden verzameld. Controleer de geldigheid van de voorgestelde scheepsmanoeuvreermodelltructuur. • Ontwikkel een online algoritme om de gekozen scheepsdynamiek te identificeren op basis van sensorgegevens die tijdens de exploitatie zijn verzameld. Rust het ontwikkelde offline algoritme uit met online updatemogelijkheid.