日本財団が進め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。ウェザーニューズは同コンソーシアムに参加し、安全運航を支援した。
DFFASコンソーシアムは、国内の多種多様な30社を中心に、国内外の協力企業・組織をあわせた約60社で構成されている。オープンイノベーション体制により無人運航船に必要となる包括的な無人運航システムの開発を進めてきた。
実証実験は、自律航行機能を搭載したコンテナ船「すざく」（全長95.23m、総トン数749トン）と、遠隔操船機能や機関の異常予知機能など陸上から無人運航船を支援する「陸上支援センター」（千葉県千葉市）を衛星・地上通信回線で結び、実運用を模擬した形で実施した。東京港～津松阪港～東京港 約790kmの区間において離岸操船・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で行った。
ウェザーニューズは、運航実績データや本船性能データを学習したAIモデルを活用して最適な航路を自動選定する航海計画策定システムの開発、超高解像度予測モデルと確率予測技術の開発、陸上支援センターでの運航支援を実施した。これらは将来的にウェザーニューズの無人運航船支援サービスのコアテクノロジーに応用されるという。
一日あたりの航行隻数が約500隻という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が成功したことで、無人運航技術の高さを証明するとともに、実用化を推進し、内航船業界における労働力不足・海難事故といった社会的課題を解決する。また、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により、船員の新たな働き方や労働力の創出が期待される。
同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つとなる。
②については、陸上支援センターを実際にウェザーニューズ本社のあるビル内に設け、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収集・分析し、無人運航船にフィードバックを行った。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た。
ウェザーニューズの主な支援内容
船舶の最適航路をAIが導く航海計画策定システムの開発
船上で計測されるデータと陸上で活用できるデータを使い、安全かつ環境に配慮した総合的な航海計画を自動策定するシステムを開発。過去の運航データや海象・気象状況から導いた最適航路を様々な要素技術で補正し、精度を上げている。
例えば、造船工学と機械学習を活用したAI本船性能解析でその船が気象・海象から受ける影響度を算出し、最新の海象・気象情報と合わせることで、船固有の特性を考慮した細かな補正を行うことが可能。さらに、通航が集中する場所やその周辺における船舶の動きなどの特徴を表現する船舶交通流で補正することで、より最適なルートの策定が実現する。
超高解像度予測モデルと確率予測技術の開発
自動着離桟を支援するため、10mメッシュの風、100mメッシュの潮流を予報する超高解像度予測モデルを開発。このモデルを活用し、実証実験時は外洋よりも予測が難しいとされる沿岸域の局所的な気象海象の変化を的確に捉えることに成功した。また不確定要素が多い中長期の航路上の風波予測に対して確率予測技術を開発し、安全航行を支援した。
陸上支援センターでの運航支援
実証実験期間前に予定航路付近の過去5年分のデータを解析して、風速や波高の強度別出現頻度を割り出し、運航可否判断の閾値を設定する際に活用された。また、数日から1週間先の短期予報や、数カ月先の長期予報を継続的に更新することで、予定航路における気象・海象のリスクを定量的かつ客観的な形でDFFASメンバーへ共有し、適切な意思決定を支援した。
実証実験期間中は、リスクコミュニケーター（航海気象専門の気象予報士）を千葉市幕張のFOC（Fleet Operation Center）に配置し、最新の気象・海象予測、本船観測データ、船周辺の陸上観測データなどを活用した精度の高い気象予測で運航支援を行った。