Versie 1.3
VTS operators & schippers Inzicht verschaffen in toekomstig mogelijk gevaarlijke situaties binnen scheepvaartverkeer
2015
Afstudeerperiode februari - juni
Bram van der Giessen
[email protected] Tel 0622250616 Bachelor Mediatechnologie
Afstudeerbegeleider Hogeschool Rotterdam Rob Zoeteweij
[email protected]
Organisatie Havenbedrijf Rotterdam Contactpersoon: Léon Gommans
[email protected]
INHOUDSOPGAVE Inhoud Inleiding .................................................................................................................................................. 1 Havenbedrijf Rotterdam................................................................................................................... 1 Verkeersbegeleiding (VTS) ............................................................................................................... 1 probleemstelling en context ............................................................................................................ 1 Doelstelling: Vooruit kijken ................................................................................................................ 3 Onderzoek .............................................................................................................................................. 4 Hoofdvraag ........................................................................................................................................ 4 Deelvragen ......................................................................................................................................... 4 Doelstelling ......................................................................................................................................... 4 Onderzoeksmethode ........................................................................................................................ 5 Veldonderzoek ............................................................................................................................... 5 Deskresearch .................................................................................................................................. 5 Prototyping ..................................................................................................................................... 6 Usability onderzoek ........................................................................................................................ 6 Doelgroep........................................................................................................................................... 7 Planning .................................................................................................................................................. 8 Bronnen ................................................................................................................................................... 9
INLEIDING Inleiding HAVENBEDRIJF ROTTERDAM Het Havenbedrijf Rotterdam zorgt voor de ontwikkeling, aanleg, beheer en exploitatie van het Rotterdamse havengebied en het bevorderen van een effectieve, veilige en efficiënte scheepvaartafwikkeling in de Rotterdamse haven en het aanloopgebied voor de kust. De Divisie Havenmeester heeft vanwege haar publieke taak een speciale positie binnen het Havenbedrijf Rotterdam. Met als doel de scheepvaart vlot, veilig, schoon en beveiligd af te wikkelen. De afdeling Verkeerafhandeling van de divisie ondersteunt de afwikkeling van het scheepvaartverkeer in de grootste haven van Europa. De mensen in de verschillende verkeerscentrales werken in teamverband, verzorgen de communicatie met de schepen en met de andere collega’s van het Havenbedrijf.
VERKEERSBEGELEIDING (VTS) 1 VTS is een dienst welke gericht is op het veilig en vlot laten verlopen van het scheepvaartverkeer. De Vessel Traffic Service (vaak afgekort tot VTS) dient om scheepvaart te coördineren in verkeersscheidingsstelsels, van en naar havens en over een drukbevaren rivier. Het kan worden vergeleken met de luchtverkeersleiding bij het vliegverkeer en maakt eveneens gebruik van radar. De verkeersleiding wordt uitgevoerd door verkeersleiders, ook wel VTS operators genaamd. Zij werken vanuit een verkeerspost of verkeerscentrale (VC). Een verkeerscentrale wordt bij voorkeur op een plaats gebouwd, waar de verkeersleiders zicht hebben op het scheepvaartverkeer. Dit zicht is niet per se noodzakelijk, met camera's en radar kan immers ook een beeld worden gevormd van de scheepvaart.
SCHIPPER Een schipper is iemand die een varend beroep uitoefent en daarvoor de kennis, kunde, ervaring en de vereiste diploma's bezit om als gezagvoerder van een schip te mogen optreden. Een schipper is aan boord van een schip de gezagvoerder en daarmee de eindverantwoordelijke aan boord.
PROBLEEMSTELLING EN CONTEXT VTS-Operators hebben enkel zicht op wat er zich op het water afspeelt met behulp van radarbeelden. Met alleen deze Radar zou de VTS-Operator echter niet weten welk schip er bij welke positie op de radarbeelden hoort.
Pagina 1
INLEIDING Door een driehoeksmeting op het marifoonsignaal te doen, berekent de computer na een radiocontact de exacte positie van een schip. De verkeersleider kan daarna met behulp van de software in het VTS systeem een label aan de radar-echo op het computerscherm hangen, waarna de software het schip volgt. Een moderner en eenvoudiger methode is AIS2, waarbij het schip zijn identificatie, positie, koers, snelheid en overige scheepseigenschappen uitzendt. Deze informatie kan door andere schepen, maar ook door de verkeerspost, ontvangen worden en op het scherm getoond worden. De koppeling van scheepsidentificatie aan een radar-echo gebeurt hierbij volledig automatisch. Kort samengevat werkt de VTS operator met een systeem dat hem een overzicht toont van schepen, hun posities, en in de meeste gevallen ook andere scheepsspecifieke data zoals snelheid en koers. Dit systeem geeft echter géén inzicht in mogelijk gevaarlijke of afwijkende situaties die zich in de toekomst voor kunnen doen. Met het huidige systeem dienen VTS operators zelf inschattingen te doen en voorspellingen te maken over waar schepen in de toekomst zullen varen wetende de snelheid, koers en bestemming van elk schip. Door hier inschattingen over te doen weet een VTS operator bijvoorbeeld wanneer welke schepen elkaar waar tegen zullen gaan komen, wanneer schepen op stukken komen waar ze langzamer moeten varen of wanneer een schip wel of niet een ander schip in mag halen. Vervolgens kan de operator hierover contact opnemen met de schepen. Zo kan de VTS operator gevaarlijke situaties zelf inschatten en hierop reageren. Dit doen van voorspellingen vereist een hoop concentratie en energie van een VTS operator. Tevens is de veiligheid van het scheepverkeer in gevaar wanneer een VTS operator in dit proces fouten maakt. Door fouten en/of onoplettendheid van VTS operators zijn er in het verleden al verschillende ongelukken gebeurd, en zijn verschillende ongelukken pas laat ontdekt3. Zeker op drukke momenten, wanneer een VTS Operator veel schepen tegelijkertijd moet monitoren is dit een intensief proces. Het voorspellen van gevaarlijke situaties is iets wat de bemanning op de schepen zelf ook moeten doen om te voorkomen dat er ongelukken gebeuren. Hiervoor houdt de bemanning van een schip rekening met verschillende omgevingsfactoren zoals de verschillende schepen in de buurt, stroming, diepte van het water en nog veel meer. Voor deze bemanning is de informatie over de omgevingsfactoren per schip verschillend en in veel gevallen nog veel beperkter dan de informatie die de VTS centrales hebben.
Pagina 2
INLEIDING DOELSTELLING: VOORUIT KIJKEN Op drukke momenten met veel verkeer is het constant inschatten van waar een schip zich in de toekomst zal bevinden en of dit voor gevaarlijke situaties zal zorgen bijna een onmogelijk proces. Het systeem dat nu in plaats is, is meer een reactief systeem; er wordt gereageerd op situaties op het moment dat ze plaatsvinden. Handiger en veiliger zou het zijn wanneer er een meer proactief systeem hiervoor in de plaats komt. Een systeem dat de VTS operator en de schipper een ‘blik op de toekomst’ biedt en inzicht in toekomstige (mogelijk gevaarlijke) situaties verschaft. Een systeem dat de operator en de schipper ook op de hoogte stelt van toekomstig mogelijk gevaarlijke situaties voordat ze daadwerkelijk ontstaan. De doelstelling is dan ook: VTS operators en schippers inzicht verschaffen in toekomstige situaties in het scheepvaartverkeer op basis van bekende data, om zo gevaarlijke situaties te voorspellen en te voorkomen.
Pagina 3
ONDERZOEK Onderzoek Hoofdvraag Op welke wijze kunnen VTS operators en schippers het beste inzicht worden verschaft in toekomstig mogelijk gevaarlijke situaties binnen het scheepvaartverkeer?
Deelvragen
Wat zijn onveilige situaties binnen het scheepvaartverkeer en hoe ontstaan ze?
Welke huidig beschikbare data gecombineerd met nieuwe databronnen kunnen VTS Operators en schippers voorzien in hun informatiebehoeften om te kunnen anticiperen op toekomstig mogelijk gevaarlijke situaties?
Welke conclusies en voorspellingen kunnen er op basis van de beschikbare data gemaakt worden en tot hoe ver in de toekomst?
Op welke wijze kunnen voorspellingen over de toekomstige verkeersituatie het beste worden gevisualiseerd voor beide gebruikersgroepen?
Doelstelling Het doel van dit onderzoek is een manier vinden om VTS operators en schippers inzicht te verschaffen in de toekomstige scheepverkeersituatie en de mogelijke gevaarlijke situaties die zich hierin zullen voordoen. Dit alles op een manier waarop zowel de VTS operators als de schippers er het meest aan hebben, en zo goed mogelijk in hun informatiebehoeften worden voorzien.
Pagina 4
ONDERZOEK Onderzoeksmethode4 Om op betrouwbare manier aan de juiste antwoorden op de deelvragen te komen zal er gebruik gemaakt worden van verschillende onderzoeksmethoden.
Veldonderzoek
Door VTS operators en schippers te interviewen zal ik er achter komen welke situaties zij op dit moment zelf als gevaarlijk ervaren. Ook hoop ik op deze manier informatie over persoonlijke ervaringen met gevaarlijke situaties te achterhalen, en de oorzaken die tot deze situaties geleid hebben. Dit draagt bij aan de informatie voor het antwoord op onderzoeksvraag 1. Door verdere interviews met VTS operators en schippers af te nemen zal ik er achter komen welke informatie de operator en de schipper op dit moment tot zijn of haar beschikking heeft en welke informatie hij of zij het meeste gebruikt tijdens het uitvoeren van zijn of haar taken. Aansluitend op de resultaten van de vorige onderzoeksvraag zullen door interviews de informatiebehoeften worden vastgesteld van de operators en de schippers om toekomstig onveilige situaties te kunnen identificeren en hierop in te kunnen spelen. Dit onderzoek is gekoppeld aan onderzoeksvraag 2.
Deskresearch Deskresearch zal toegepast worden voor alle onderzoeksvragen.
Pagina 5
Er zal gezocht worden naar bekende ongelukken binnen het scheepverkeer waarbij een VTS operator (en zijn beperkingen of fouten) een rol speelde om er achter te komen wat nu precies gevaarlijke situaties zijn en hoe deze te herkennen zijn. Hier kunnen dan vervolgens weer informatiebronnen bij gezocht worden om een systeem te bouwen die deze gevaren indien mogelijk leert te herkennen. Hetzelfde zal gedaan worden voor de schipper. Dit onderzoek zal gebruikt worden voor het antwoord op onderzoeksvraag 1. Er zal gezocht worden naar verschillende databronnen die beschikbaar en te gebruiken zijn om conclusies en voorspellingen uit te halen voor toekomstige situaties van het scheepverkeer. Ook zal gekeken worden welke databronnen kunnen worden gebruikt om onveilige situaties te voorspellen, ter ondersteuning voor het antwoord op onderzoeksvraag 2. Onderzocht zal worden of er in vergelijkbare systemen5 data wordt gebruikt om voorspellingen te doen voor toekomstige situaties, bijvoorbeeld bij autoverkeer. De informatie uit dit onderzoek zal gebruikt worden om inspiratie op te doen en mogelijk nieuwe databronnen te vinden om te gebruiken voor onderzoeksvraag 2 en 3. Door onderzoek te doen naar verschillende technieken en systemen die beschikbaar zijn om data te visualiseren zal er informatie over een effectieve manier
ONDERZOEK van datavisualisatie worden verzameld. Hieruit volgt een lijst met goede punten die gebruikt kunnen worden voor onderzoeksvraag 4.
Prototyping Tijdens het ontwikkelproces zal in iteraties aan prototypes gewerkt worden. Deze prototypes leveren nieuwe inzichten op en zullen tevens getest worden in simulaties en in veel gevallen met de eindgebruiker.
Door middel van het testen van prototypes zal ontdekt kunnen worden welke data effectief een rol kan spelen bij het voorspellen van toekomstige verkeerssituaties. Daarnaast kan door prototyping inzichtelijk worden gemaakt wat de beperkingen van een databron zijn (bijvoorbeeld nauwkeurigheid, consistentie etc.) en hoe dit tot uiting komt in het systeem. Voor onderzoeksvraag 3 en 4 zal dit na iedere iteratie voor nieuwe inzichten zorgen. Uit ieder prototype volgt een test waaruit blijkt of bepaalde functionaliteiten, visualisatiemethoden en databronnen bruikbaar zijn en tot in welke mate. Door prototyping zal getest kunnen worden of bepaalde functionaliteiten aansluiten bij de wensen van de gebruikers en kunnen nieuwe inzichten en aanscherppunten worden ontdekt. Hier zal veel informatie voor onderzoeksvraag 2 uit voort vloeien. Met behulp van prototypes en simulaties zal antwoord kunnen worden gegeven op de vraag tot hoe ver in de toekomst veilig voorspellingen kunnen worden gedaan over de verkeerssituatie. Door de prototypes steeds verder te pushen tot het mis gaat kan worden vastgesteld tot in hoe verre dit voorspellen veilig kan verlopen. Door in iteraties te prototypen worden alle onderdelen van het uiteindelijke product getest aan de hand van een aantal gerichte scenario’s.
Usability onderzoek Met usability onderzoek zal tevens in iteraties met de gebruiker getest worden. Hierbij gaat het vooral om het testen van gewenste interactie en interface. Er zullen vooraf gestelde scenario’s worden doorlopen en gekeken worden of de gewenste uitkomsten zijn behaald. De deelvraag over de ideale manier van datavisualisatie zal hier deels door worden beantwoord. Tevens kan hieruit worden opgemaakt of de gebruiker een duidelijk inzicht heeft in de toekomstige verkeerssituatie.
Pagina 6
ONDERZOEK Doelgroep VTS operators VTS operators zijn de gebruikers van het huidige systeem om het scheepverkeer in goede banen te leiden, zij voeren de processen uit die benodigd zijn om het verkeer veilig af te handelen. Zij zullen de doelgroep zijn voor dit onderzoek waarbij gekeken wordt hoe het werk van de VTS operator kan worden ondersteund met extra inzicht om de werkzaamheden nog veiliger en efficiënter te maken. Schippers Schippers maken nu gebruik van de navigatiesystemen en ondersteunende apparatuur aan boord van een schip om inzicht te verkrijgen in hun omgeving. Om de schipper te ondersteunen in het zelf organiserende vermogen zullen ook zij worden meegenomen in het onderzoek en zullen hun informatiebehoeften worden meegenomen in de uitwerking van het eindproduct.
Pagina 7
PLANNING Planning Planning/onderzoeksopzet (planning vanaf startdatum t/m einddatum per week, en benoem alle belangrijke mijlpalen)
AFSTUDEERPROJECT PLANNING Start Week Week Starting
9 februari 2015
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
feb
feb
feb
mrt
mrt
mrt
mrt
mrt
apr
apr
apr
apr
mei
mei
mei
mei
jun
jun
jun
jun
9
16
23
2
9
16
23
30
6
13
20
27
4
11
18
25
1
8
15
22
Notities
FASE 1 : ONDERZOEK Verkenning onderzoek Desk research Veldonderzoek
& eventuele afspraken inplannen
FASE 2 : PROTOTYPE Functioneel ontwerp Userstories Interactie ontwerp
Ontwikkelen Usability Testen FASE 3 : SCRIPTIE Inleiding Voorwoord Opmaak Deelvragen beantwoorden Deelvraag 1 beantwoorden Deelvraag 2 beantwoorden Deelvraag 3 beantwoorden Deelvraag 4 beantwoorden Conclusie Uitloop Concept
19 mei conceptscriptie inleveren
Feedback Afronding + Inleveren
Uiterlijk 23 juni scriptie inleveren
EINDE: AFSTUDEERZITTING Voorbereiden afstudeerzitting
Afstudeerzitting
Pagina 8
23 juni t/m 6 juli Tussen 7 t/m 11 juli
BRONNEN Bronnen Bronnen (inspiratie, literatuur, methoden, modellen, onderzoeksmethode, enz.)
(2012). Rotterdam - Netherlands - World VTS Guide. Retrieved January 18, 2015, from http://www.worldvtsguide.org/Netherlands/Rotterham. 1
(2010). IMO | Vessel Traffic Services. Retrieved January 18, 2015, from http://www.imo.org/OurWork/Safety/Navigation/Pages/VesselTrafficServices.aspx. 1
VTS - Taken - Scheepvaartbegeleiding. Retrieved January 18, 2015, from http://www.scheepvaartbegeleiding.be/index.php?option=com_content&view=article&id=55&Ite mid=54. 1
(2013). Assessing Vessel Traffic Service Operator Situation ... Retrieved January 18, 2015, from http://www.dart-europe.eu/full.php?id=533119. 1
(2013). Marine Traffic - AIS ship tracking. Retrieved January 18, 2015, from http://www.marinetraffic.org/marine-traffic/. 2
(2010). More on VTS-Assisted Accidents » Maritime Accident ... Retrieved January 18, 2015, from http://maritimeaccident.org/2007/12/more-on-vts-assisted-accidents/. 3
(2011). Kwalitatief onderzoek - Wetenschap - InfoNu. Retrieved January 18, 2015, from http://wetenschap.infonu.nl/onderzoek/88702-kwalitatief-onderzoek.html. 4
(2006). Onderzoeksmethoden (vervolg). Retrieved January 18, 2015, from http://www.cs.ru.nl/~tomh/onderwijs/om2/om2_files/Aftrap.pdf. 4
(2013). The future of Vessel Traffic Management in Europe. Retrieved January 18, 2015, from http://www.kongsberg.com/~/media/KDS/Files/KNC%20Newsletters/TheFutureOfVTMinEU.ashx. 5
Pagina 9
