Flere land er interessert i selvkjørende passasjerferger fra NTNU og Zeabuz. Nå testes ferga milliAmpere 2 ut på publikum og passasjerer i Trondheim. Foto: Kai T. Dragland/NTNU

Selvkjørende ferge – først i verden med prøvedrift

I tidligere tider hadde byer som Trondheim og Bergen en fløttmann som rodde folk fra sted til sted i byene. De var vannveienes drosjesjåfører. Nå blir en ny og fremtidsrettet vanntransport tilgjengelig for publikum.

Den selvkjørende passasjerferga milliAmpere 2 vil gå i skytteltrafikk over Kanalen i Trondheim i tre uker. Dermed kan den som vil gå ombord under prøvedriften og teste den nye teknologien, mens forskere kartlegger publikums opplevelser.

Det er første gang en selvkjørende elektrisk passasjerferge settes i prøvedrift langs urbane vannveier.

Slike passasjerferger kan erstatte kostbare, plasskrevende og lite miljøvennlige bro- og tunnelløsninger i byer som har vannveier integrert som en del av bykjernen.

Bildet fra gamle dager viser en robåt på Kanalen i Trondheim.

Frem til 1960-tallet fraktet en fløttmann folk og gods over Kanalen i Trondheim. Foto: Ukjent/Trondheim byarkiv

Revitaliserer offentlig transport

Teknologien har potensial til å revitalisere offentlig transport på en bærekraftig måte ved å ta i bruk urbane vannveier på en ny måte.

Siri Carson, direktør for NTNU Havrom, døpte milliAmpere 2 før den første offentlige testturen. Foto: Kai T. Dragland/NTNU

– Dette er første steg mot en ny mikromobiliet i byer med urbane vannveier, sier Morten Breivik, førsteamanuensis ved Institutt for teknisk kybernetikk.  Han er som er sentral i det tverrfaglige miljøet ved NTNU som har utviklet teknologien.

– På lengre sikt kan teknologien videreutvikles for å skape grønn, fleksibel og kostnadseffektiv transport langs hele norskekysten, sier Breivik og legger til:

– Slike ferger vil være betydelig rimeligere i drift enn bemannede ferger og kan dermed lettere settes inn på flere strekninger ved behov. Dette kan bidra til å gjøre det mer attraktivt å bo i distriktet, særlig med tanke på ungdom som ønsker tilgang til mobilitet.

Internasjonal interesse

Flere land viser interesse for teknologien i selvkjørende passasjerferger for urbane strøk. Blant annet var en delegasjon fra Frankrike i Trondheim i vår for å se på mulighetene for å anskaffe og sette slike passasjerferger i drift langs Seinen under OL i 2024.

Det er spinoff-selskapet Zeabuz som kommersialiserer NTNU-teknologien.

Også Stockholm ønsker selvkjørende ferger på sine vannveier. Allerede i 2023 skal Zeabuz og fergerederiet Torghatten i partnerskap lansere en passasjerferge som vil gå mellom Södermalm og Kungsholmen. Ferga blir designet og produsert i Norge.

Historien bak

NTNU-ferga er utviklet av forskere og studenter fra flere fagmiljøer som har hatt et tett tverrfaglig samarbeid for å utvikle milliAmpere 2 og forløperen milliAmpere. 

Den første prototypen ligger til venstre for passasjerferga som nå lanseres for prøvedrift. Foto: Idun Haugan/NTNU

Hvis vi skrur tiden seks år tilbake, ble Trondheimsfjorden innviet som verdens første testområde for førerløse fartøy. Dette inspirerte et team forskere og studenter til å bygge Norges aller første prototype på en selvkjørende ferge. Den fikk navnet milliAmpere.

Førsteamanuensis Egil Eide ved Institutt for elektroniske systemer forteller at de høstet mange erfaringer fra den første utgaven.

Den nye milliAmpere 2 som nå settes i prøvedrift er betydelig større enn sin forgjenger, har mer avansert teknologi plassert under dekk og har ny og forbedret design. 

Ferga milliAmpere 2 er en fullskala prototype for selvkjørende urbane ferger som nå altså blir tilgjengelig for publikum tre uker framover.

Avansert teknologi og design

Erfaringsoverføring fra første prototype til fullskalaprototypen viste behov for at skroget skulle kunne romme mer teknologi. Under dekk er det nå fylt opp med batterer, ladere, kraftige datamaskiner og system for dynamisk posisjonering. 

På dekk er det montert en rekke sensorer som avstandsmålere, kameraer, lasersyn og radar slik at automasjonssystemet får nok data om omgivelsene til å unngå kollisjon med land og andre fartøy.

I tillegg er det montert sensorer som skal gi en operatør plassert i et landbasert kontrollrom god nok situasjonsforståelse til å være i stand til å overta kontrollen dersom det skulle bli behov for det.

Designerfaringene har også vært viktige. Rekkverk og benkoverflater er laget av tre for å gjøre uttrykket litt lunere enn på den første utgaven. Den nye NTNU-ferga er dessuten bygd ganske romslig for at passasjerene skal oppleve trygghet og ikke føle seg som sild i tønne.

Passasjerferga har plass til 20 personer, men skal ha maks 12 passasjerer ombord under prøvedriften.

Mange møtte frem for å få en første tur. Prøvedriften vil foregå torsdag til søndag kl. 10-18 frem til 9. oktober. Foto: Kai T. Dragland/NTNU

Verdensledende teknologi og kompetanse

NTNU i Trondheim har i dag en total infrastruktur for forskning, utvikling og innovasjon for selvkjørende passasjerferge som er unik i verden. 

Infrastrukturen består av:

  • de to testfergene milliAmpere 1 og 2.
  • et kontrollrom i Trondheim Maritime Senter på Nyhavna.
  • en digital tvilling (Gemini) for å teste ut operasjon av fergene digitalt.
  • en hybrid lab (MRlab) hvor det er både fysiske komponenter og virtuell virkelighet slik at man raskt kan teste fysisk utforming av fergene i en kombinert fysisk-virtuell verden. 
Illustrasjon viser de ulike delene av NTNUs forskningsinfrastruktur på autonome passasjerferger.

Illustrasjon som viser de ulike delene av NTNUs forskningsinfrastruktur på autonome passasjerferger. Illustrasjon: Leander Pantelatos / Shore Control Lab

 

Tett samarbeid mellom forskning og næringsliv 

Både NTNU og Forskningsrådet har investert mye i utvikling av infrastruktur og finansiering av doktorgradskandidater, postdoktorer, kommersialiseringsprosjekt og lignende på dette området siden 2017. 

Til sammen har 10 professorer, 15 doktorgradskandidater, 2 postdoktorer, ca. 50 masterstudenter, ca. 20 bachelorstudenter og 5 teknisk ansatte har vært involvert i arbeidet.

Summen av den omfattende forskningssatsingen og uttesting sammen med samarbeidspartnere i næringslivet, gjør at Trondheim i dag besitter tilnærmet nøkkelferdig teknologi for selvkjørende passasjerferger – samt verdens største og tyngste fagmiljø innen denne nisjen.

Autoferry-prosjektet ved NTNU

Fergene milliampere og milliAmpere 2 er en del av Autoferry-prosjektet ved NTNU.

Konseptet med små autonome passasjerferger i urbane strøk er et mer fleksibelt og miljøvennlig alternativ til broer eller bemannede ferger. Autoferry har derfor som mål å utvikle banebrytende nye konsepter og metoder som vil muliggjøre utvikling av slike ferger for urban vanntransport.

Autoferry er ett av NTNUs ni digitale transformasjonsprosjekter.

Samhandling mellom menneske og maskin

Under prøvedriften skal forskere med bakgrunn fra design, psykologi og sosiologi kartlegge passasjerenes reaksjoner og opplevelser, blant annet om de opplever det som trygt å bruke ferga eller ikke. Og hva det er som bidrar til å gjøre opplevelsen trygg eller utrygg.

Under prøvedriften vil det være en person til stede på ferga for å ivareta sikkerheten.

– Det er et stort fokus på sikkerhet og interaksjon mellom menneske og maskin, sier førsteamanuensis Ole Andreas Alsos ved Institutt for design ved NTNU.

En styrmann på land

Fagmiljøet som Alsos leder, jobber med å utvikle kontrollrom på land hvor en styrmann/operatør følger nøye med på fergedriften.

– Det som vårt fagmiljø jobber med er selve kontrollrommet for operatørene som skal overvåke fartøyene og følge med på at alt går som det skal – og som kan gripe inn hvis det oppstår problemer, sier Alsos.

– Forskning viser nemlig at team av menneske og autonomi gir trygge, sikre og robuste systemer.

Bruker 3D-simulatorplattform

For å studere samhandlingen mellom mennesker og autonome fartøy tar fagmiljøet i bruk 3D-simulatorplattformen Gemini som er designet for å teste sikkerheten til autonome skip.

En tilpasset 3D-simulatorplatttform skal blant annet brukes til å måle hvordan operatørene samhandler med milliAmpere 2 og hvordan passasjerene og omgivelsene reagerer på den autonome fergen.

Institutt for design har også ansvar for det som handler om menneskelige faktorer i forskningssenteret AutoShip.

Infrastruktur på land

Trondheim har bevilget 2.7 millioner kroner til infrastruktur som flytebrygge og strømtilgang på begge sider av Kanalen for å gjøre det mulig for den selvgående ferga å gå i skytteltrafikk mellom Ravnkloa og Fosenkaia og å lade batteriene når det er behov for det.