古野電気／日本財団推進の無人運航船の実運用を模擬した実証実験に参画するDFFASに参加

物流システム 2023.06.17

無人運航船の実運用を模擬した実証実験実施

2022年03月02日

無人運航システムを用いて東京港・津松阪港間を往復（約790km）

公益財団法人日本財団（以下、「日本財団」）が推進する無人運航船プロジェクト「MEGURI2040」における「無人運航船の実証実験にかかる技術開発共同プログラム」に参画するDFFAS（Designing the Future of Full Autonomous Ship）コンソーシアムは、2022年2月26日から3月1日にかけて、東京港と津松阪港間約790kmで無人運航船の実運用を模擬した実証実験を実施しました。古野電気株式会社（本社：兵庫県西宮市、古野幸男社長、以下、当社）はDFFASコンソーシアム※1に参加し、主として、船上の自動航行システム、陸上の非常対応システムの開発を担当しています。

実証実験は、自律航行機能を搭載したコンテナ船「すざく」と遠隔操船機能や機関の異常予知機能などの陸上から無人運航船の運航を支援する機能を有した「陸上支援センター」を衛星・地上通信回線で結び、将来の無人運航船の実運用を模擬した形で実施し、東京港～津松阪港～東京港の約790kmにおける航海を離岸操船・湾内航行・沿岸航行・着岸操船といった一連の航海を無人運航システム※2で成し遂げました。

無人運航船の未来創造プロジェクト～多様な専門家で描くグランド・デザイン～

DFFASコンソーシアムは、国内の多種多様な30社を核に、国内外の協力企業・組織をあわせた約60社で構成されるコンソーシアムで、無人運航船に必要な包括的な無人運航システムをオープンイノベーション体制により開発を進めてきました。コンテナ船「すざく」（全長95.23m、総トン数749トン）を実験船とし、千葉県千葉市に構えた陸上支援センターから運航支援の下、東京港～津松阪港～東京港の往復約790kmの区間を航行しました。

一日あたりの航行隻数が約500隻※3という世界屈指の海上交通過密海域である東京湾内の無人運航システムによる航行を成し遂げたことは、無人運航技術の高さを証明すると共に、実用化を強力に推進し、内航船業界が抱える労働力不足・海難事故といった社会的課題の解決、さらには無人運航船の実運用における陸上支援センターの有用性の証明は、船員の新たな働き方や労働力の創出が期待されます。

実証実験、開発のポイント

DFFASコンソーシアムでは、無人運航船の社会実装を想定し、設計段階からリスクアセスメントを積み重ね、包括的な無人運航システムを開発しました。具体的には、①自律機能を司る船舶側システム、②遠隔操船機能・機関異常予知機能を含めた陸上から船舶を監視・支援する陸上側システム、③船陸間における安定した情報通信維持を司る通信システムの３つです。

特に②については、実際に「陸上支援センター」を立ち上げ、通常は船上の船員が担う気象海象情報、交通流情報、船上機器状態などを陸上支援センターで収集・分析し、無人運航船にフィードバックすることで無人運航船の航行を支えました。また非常時には、陸上支援センターから遠隔操船を行うことで、システムの安全性と安定性を担保しました。

当社の役割

当社はDFFASコンソーシアムのステアリングコミッティーメンバーとして、主にテクニカルグループ（以下TG）1（自動航行システム開発）とTG3（非常対応システム開発）を主導し、今回の実証実験の成功に貢献しました。

船上システムであるTG1において船上センサーから得られた情報等を基に、衝突及び座礁を防止しながら、計画通りに航海(離桟から着桟まで)を遂行する自動航行システム（APExS:Action Planning and Execution System）の開発を主導し、APExSの中心的な役割を担う行動計画ユニット（APU）の開発を担当しました。APUは船舶の周囲状況を把握するためのミリ波レーダー（実証実験用に新規開発）、レーダー、AIS、カメラ画像認識システム（ORCA社製）から得られるターゲット情報を統合して、正確に周囲の情報を把握するセンサー情報統合機能、得られたターゲット情報から必要な避航操船計画を避航計画アルゴリズム（ARS日本海洋科学社製）と連携して策定する機能、その計画通りにオートパイロットなどの操船制御装置に対して制御指示を出す機能から構成されます。

ミリ波レーダー画面例（4台のレーダー映像を合成表示）

APU画面例

陸上のフリート支援センター（FOC：Fleet Operation Center）を構成するTG3においては、船上の自動航行システムが陸上の支援を必要と判断した場合に、陸上から本船を遠隔操船するなど、速やかに本船の安全確保ができる非常対応システムを開発しました。

非常対応システム

当社は本実証実験で開発した無人運航関連の技術と、これまで航海機器メーカーとして蓄積してきた技術を融合させ、航海の安全、安心につながる自動運航の早期実現と海難事故ゼロの目標に向かって技術開発に取り組んでいきます。

※1　DFFAS（Designing the Future of Full Autonomous Ship）コンソーシアムとは、日本海洋科学を中心として構成されたコンソーシアム。参画企業は日本海洋科学（代表）、イコーズ、ウェザーニューズ、EIZO、MTI、日本電信電話、NTTドコモ、NTTコミュニケーションズ、近海郵船、サンフレム、三和ドック、ジャパンハムワージ、ジャパンマリンユナイテッド、スカパーJSAT、鈴与海運、東京海上日動火災保険、東京計器、ナブテスコ、NX海運、日本郵船、日本シップヤード、日本無線、BEMAC、pluszero、古野電気、本田重工業、三浦工業、三井住友海上火災保険、三菱総合研究所、YDKテクノロジーズ。
※2　DFFASコンソーシアムが開発した無人運航船システムにおいては、自律船フレームワーク「APExS-auto」が採用されております。APExS-autoは、日本海事協会ならびにフランス船級協会Bureau VeritasにAiP認証承認申請中。
※3　国土交通省関東地方整備局東京湾口航路事務所（https://www.pa.ktr.mlit.go.jp/wankou/data/index.htm）

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