4.3 Testfahrten und Demonstration

Die im Arbeitspaket 4.1 definierten Szenarien werden von Wissenschaftlern aller involvierten Forschungsinstitute unter Berücksichtigung von wissenschaftlich relevanten Aspekten begleitet. Dies dient unter anderem dazu, neue Erkenntnisse aus der realen Anwendung mit in die weitere Entwicklung der Technologie nehmen zu können.

Ein Schiffsführer oder eine Schiffsführerin übernimmt jedoch die Entscheidung, ob und wann die entwickelte Automatisierungstechnik die Kontrolle über das Schiff übernimmt. Er oder sie hat stets die Verantwortung für das Schiff und entscheidet daher ebenfalls, ob der von den Wissenschaftlern entwickelte Automat ausgeschaltet werden muss oder nicht.

Die auf der Schiffbrücke installierte Mensch-Maschine-Schnittstelle zeigt dem Schiffsführer oder der Schiffsführerin die nächsten Steuerbefehle, die der Automat an das Schiff weiterleiten wird, sowie das hieraus resultierende Schiffsverhalten. Basierend auf diesen Informationen und der Erfahrung des verantwortlichen Schiffsführers oder Schiffsführerin können diese die Entscheidung treffen, ob der Automat abgeschaltet werden muss oder nicht. Eine Abschaltung geschieht immer um die Sicherheit an Bord und auf der Binnenwasserstraße sicherstellen zu können. Sobald die entwickelte Automatisierungstechnik abgeschaltet wird, übernimmt der Schiffsführer bzw. die Schiffsführerin die manuelle Kontrolle über das Schiff.

Abhängig von den Umweltbedingungen wie dem Verkehrsaufkommen, dem Wetter und weiterer Faktoren, werden die definierten Szenarien in aufsteigender Komplexität erprobt. Hierbei wird ständig darauf geachtet, ob die vorhandenen Rahmenbedingungen mit den im Vorfeld definierten Anforderungen der Testszenarien übereinstimmen.

Die Wissenschaftler, die sich an Bord befinden, justieren die Automatisierungstechnik nach, sobald Fehlfunktionen auftreten.

Die drei aufgezeichneten Testfahrten wurden am 27.09.2021 im realen Testfeld, dem Dortmund-Ems-Kanal, durchgeführt. Im Vorfeld wurde das AutoBin-Projektschiff Niedersachsen 22 mit ausgewählter Sensorik ausgestattet, die für das autonome Fahren benötigt wird. 

Ursprünglich war das 1982 gebaute Schiff ausschließlich mit einem Radar am Bug ausgestattet. Dort wurden zusätzlich eine Monokamera, eine Stereokamera und ein Long-Range-Lidar implementiert. Das Heck wurde mit einer Monokamera und einem Short-Range-Lidar ausgestattet. Die Lidar-Systeme ermöglichen dem autonomen Binnenschiff Umgebungsobjekte bis zu 240 m im Voraus und bis zu 100 m Heck-seitig zu erkennen. Vier weitere Monokameras, welche an beiden Seiten an Voraussicht und Achteraussicht positioniert wurden, können die seitliche Umgebung des Schiffes aufzeichnen.

Mit den Testfahrten wurde die verbaute Sensorik erstmalig auf ihre Funktionalität nach Implementation am Projekt-Schiff getestet. Hierzu ist die Niedersachsen 22 die Teststrecke dreimal abgefahren. Beginnend an der Schleuse Waltrop fuhr das Schiff die Strecke bis zum Hafen Dortmund ab, um dort zu wenden und anschließend wieder zurück zum Startpunkt zu fahren. Die Fahrten wurden zu verschiedenen Tageszeiten durchgeführt, sodass verschiede Lichteinfälle bei Dunkelheit, Dämmerung und Tageslicht aufgezeichnet wurden. Durch wechselnde Witterungsbedingungen konnten Aufnahmen bei klarem Himmel und Regen erfasst werden. Des Weiteren wurde die Objektdetektion getestet, indem sich ein Schlauchboot und eine Drohne, als potentielle Umgebungsobjekte, um das Projekt-Schiff bewegten.