search query: @supervisor Kuosmanen, Petri / total: 195
reference: 8 / 195
| Author: | Heikkilä, Eetu |
| Title: | Safety qualification process for autonomous ship concept demonstration |
| Turvallisuuden kelpoistusprosessi autonomisen laivakonseptin demonstroimiseen liikenteessä | |
| Publication type: | Master's thesis |
| Publication year: | 2016 |
| Pages: | (7) + 72 Language: eng |
| Department/School: | Insinööritieteiden korkeakoulu |
| Main subject: | Koneensuunnittelu (K3001) |
| Supervisor: | Kuosmanen, Petri |
| Instructor: | Kujala, Pentti ; Tuominen, Risto |
| Electronic version URL: | http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201612085864 |
| Location: | P1 Ark Aalto 5842 | Archive |
| Keywords: | technology qualification traffic automation autonomous systems autonomous marine traffic autonomous navigation unmanned ship teknologian hyväksyntä autonominen liikenne autonomiset järjestelmät autonominen meriliikenne autonominen navigaatio miehittämätön laiva |
| Abstract (eng): | Increasing level of automation is a clear global trend in traffic, and as a part of this transformation, also maritime transport is foreseen to face substantial changes. Together with the advances in autonomous technologies, the set of economic, social and environmental challenges in the maritime setting is expected eventually to lead to the development of increasingly autonomous ships. The emergence of these novel technologies brings along a new set of risks and potential hazards, as well as needs for changes in controlling the risks to safe operation. To ensure effective control of these risks, and to acquire permissions to test and finally to routinely operate autonomous vessels at sea, a robust safety qualification process is required. The safety qualification process defines what evidence about the system's safety needs to be produced, how this evidence should be collected, and establishes a comprehensible link between the evidence and the system's safety requirements. In this thesis, the concept of safety qualification is explored in the maritime setting, starting with a literature research on methods of managing risk and qualifying safety in the maritime domain. Based on the literature research, a safety qualification process is proposed for a vessel used to demonstrate autonomous operation at sea. The proposed process uses a goal-based methodology, where the functionality of the system for safe performance is represented as a set of goals to be fulfilled and strategies for achieving these goals. The method establishes a link between the safety arguments and the safety evidence to be produced. Goal Structuring Notation (GSN) argument modeling language is used for visualizing the results as a structured safety case. Finally, the developed process is applied in a case study, in which an autonomous operation concept for a prototype vessel is assessed using the early stages of the qualification process. As a result, a goal-based model of safe operation of the vessel is produced. The goal-based model is suitable to be used as a basis for collecting the safety evidence about the system, as well as for presenting it in a structured manner as the technology development advances. |
| Abstract (fin): | Automaatioasteen kasvu on selkeä maailmanlaajuinen kehityssuunta liikenteessä, minkä myötä myös meriliikenteessä on tulevina vuosina odotettavissa suuria rakenteellisia muutoksia. Jotta taloudellisiin, sosiaalisiin ja päästöjen vähentämiseen liittyviin haasteisiin voidaan vastata, odotetaan laivojen väistämättä kehittyvän yhä autonomisempaan suuntaan. Uusien teknologioiden käyttöönotto laivojen operoinnissa tuo mukanaan myös uudenlaisia riskejä ja vaaratekijöitä sekä muutostarpeita riskien kontrolloimiseen. Jotta autonomisia laivoja voitaisiin testata todellisessa käyttöympäristössä, ja myöhemmässä vaiheessa ottaa varsinaiseen liikennekäyttöön, tulee käytettävän teknologian turvallisuus varmentaa. Teknologian kelpoistusprosessin tehtävänä on määritellä, mitä todistusaineistoa järjestelmän turvallisuudesta tarvitaan, miten tämä aineisto tulee tuottaa, ja millaisena kokonaisuutena turvallisuusvaatimukset ja niitä varmentavat todisteet esitetään. Työssä tutkitaan riskienhallinnan sekä turvallisuushyväksynnän menettelytapoja meriliikenteessä. Aiheeseen liittyvän kirjallisuusselvityksen perusteella esitetään turvallisuuden kelpoistusprosessi autonomisen operoinnin demonstroimiseen käytettävälle alukselle. Prosessi perustuu tavoitepohjaiseen lähestymistapaan, jossa järjestelmän turvallisuuden edellyttämä toiminnallisuus esitetään järjestelmän toiminnallisina tavoitteina sekä menetelminä, joilla tavoitteet on suunniteltu saavutettavaksi. Menetelmän avulla havainnollistetaan turvallisuustavoitteiden ja turvallisuutta todentavan aineiston välistä yhteyttä. Prosessin tulosten visualisointiin käytetään Goal Structuring Notation (GSN) -mallinnuskieltä, jonka avulla tulokset voidaan esittää jäsenneltynä turvallisuusarviona (safety case). Kehitettyä prosessia sovelletaan lopuksi autonomisen konseptialuksen turvallisuustarkasteluun. Tuloksena järjestelmän turvallisesta toiminnasta muodostetaan tavoitepohjainen malli, jota on mahdollista käyttää pohjana turvallisuusaineiston keräämiseen sekä sen jäsennettyyn esittämiseen teknologiakehityksen edetessä. |
| ED: | 2016-12-18 |
INSSI record number: 55167
+ add basket
INSSI