GIS en expertsysteem leiden havenverkeer Rotterdam in goede banen

De Nieuwste Waterweg

Twee grote videoschermen in het nieuwe kantoor van het Gemeentelijk Havenbedrijf trekken alle aandacht. Ze vormen het spectaculairste onderdeel van de nieuwe manier waarop in Rotterdam het scheepvaartverkeer van en naar de haven wordt begeleid. Een grafische gebruikersinterface maakt het voor de verkeersbegeleiders mogelijk om een volledig overzicht te houden van alle scheepvaartbewegingen, en presenteert informatie over de schepen.

Het Gemeentelijk Havenbedrijf Rotterdam (GHR) werkt al geruime tijd aan een ingrijpende modernisering van de verkeersbegeleiding. De aandacht gaat daarbij met name uit naar de zeescheepvaart. "Het gaat ons om het versterken van de concurrentiepositie van Rotterdam", vertelt ir Rob Slegtenhorst. Hij treedt op als projectleider van wat officieel het project 'Dynamische Haven Kaart' heet. "Voor een reder is het van groot belang dat schepen snel en veilig kunnen worden geladen en gelost. Dat is natuurlijk primair de verantwoordelijkheid van de individuele bedrijven in de haven, maar het gemeentehavenbedrijf speelt hierbij wel degelijk een belangrijke ondersteunende rol bij. Wij faciliteren in de vorm van bedrijfsterreinen, kademuren, een infrastructuur, een veilige werkomgeving op basis van milieu- en veiligheidsvoorschriften, en dergelijke. Dat betekent dat we ook moeten controleren. Door een combinatie van een gis- en een expertsysteem zijn wij nu nog beter in staat schepen snel en veilig de haven in en uit te brengen, terwijl we tevens onze controlerende taak op het gebied van bijvoorbeeld milieuwetgeving en gevaarlijke stoffen verder hebben versterkt."

Dynamische havenkaart

De videoschermen spelen in dit alles een hoofdrol. Op de schermen wordt een dynamische kaart van het havengebied geprojecteerd, compleet met de via radar vastgestelde locaties en vaarsnelheden van schepen. Ieder schip is in deze kaart tevens een object, dat een koppeling legt met administratieve gegevens in een Sybase-database. Deze gegevens dienen niet alleen om de verkeersbegeleiders duidelijk te maken met welk schip zij te maken hebben, maar leveren tevens de basisgegevens voor een expertsysteem dat aan de hand van een reeks van beslisregels adviseert welke schepen in aanmerking komen voor controle van de lading, papieren en dergelijke.
Hoe gaat dit in zijn werk? Om daar een beeld van te geven, is het belangrijk eerst iets meer van de achtergronden te vertellen. De verkeersbegeleiders van het GHR - werkzaam in het Haven Coördinatie Centrum (HCC) - zijn verantwoordelijk voor een gebied dat zich van Hoek van Holland ruim 40 kilometer landinwaarts uitstrekt. Het gaat om een strook van circa 10 kilometer breed langs de belangrijkste waterwegen tussen Rotterdam en de kust. Daar komt bovendien nog een gebied bij van ongeveer 60 strekkende kilometer op de Noordzee.
Op de kaart zijn de contouren van het havengebied zichtbaar. Afhankelijk van de behoefte van de verkeersbegeleiding is de gedetailleerdheid van deze kaart aan te passen. Dat is mogelijk door softwarematig informatielagen 'aan' of juist 'uit' te klikken. Iedere laag vormt een geografische weergave van een specifiek gegevenstype. Op de kaart zijn door middel van stipjes en kruisjes schepen weergegeven. Aan de hand van een kleurcodering is een indeling gemaakt naar soort en type lading. Een pijltje geeft de vaarrichting aan. Ook geeft de kaart bijvoorbeeld informatie over de vraag of een schip vaart of ligt afgemeerd.

Synthetische radarbeelden

Al deze informatie is afkomstig van een groot aantal bronnen. "De basis wordt gevormd door radarbeelden", vertelt Slegtenhorst. Het gaat om wat hij noemt 'synthetische radarbeelden'. Dat wil zeggen dat het oorspronkelijke radarbeeld is bewerkt om een betere presentatie van de informatie mogelijk te maken. Dat wil bijvoorbeeld zeggen dat de draaiende beweging van de radarbundel is verwijderd.
"In het verleden werd daar een contourenkaart van het havengebied overheen gelegd. Dat was eigenlijk alles waarmee de verkeersbegeleiders konden werken. Dat wil zeggen dat zij met een zeer beperkte hoeveelheid informatie - in wezen niet meer dan positie, snelheid en afmetingen van ieder schip - het verkeer in goede banen moesten leiden." Daarnaast beschikte men over een administratief systeem waarin met de hand gegevens van schepen werden vastgelegd. Wilde een verkeersbegeleider meer weten van een specifiek schip, dan diende hij deze informatie zelf uit de database op te halen.
Slegtenhorst: "Een groot probleem waar we destijds mee zaten, was het gebrek aan overzicht. We werken namelijk niet vanuit één centrale locatie. De verkeersbegeleiding is opgedeeld in sectoren die ieder zo'n vijf strekkende kilometer onder hun hoede hadden. Een medewerker op een decentrale locatie verzorgt de begeleiding van een schip door zijn sector en draagt deze vervolgens weer over aan degene die de volgende sector onder zijn hoede heeft. Daardoor ontbrak het natuurlijk in belangrijke mate aan overzicht op het centrale HCC, omdat we simpelweg geen centraal punt hadden waar alle informatie bij elkaar kwam en gevisualiseerd kon worden."

Twee bronsystemen

Vanuit de faciliterende rol van het Gemeentelijk Havenbedrijf was dat een ongewenste situatie. Niet alleen maakte deze aanpak het moeilijk om een goede doorstroming in de haven te realiseren, helemaal lastig werd de situatie wanneer zich in de haven een incident voordeed. Bij een aanvaring of een brand bleek het erg moeilijk om alle relevante gegevens over de schepen in de directe omgeving bij elkaar te krijgen, terwijl ook de communicatie met bijvoorbeeld brandweer, politie en hulpdiensten niet eenvoudig was. "Wat we nodig hadden was overzicht en een goede visualisering van alle relevante gegevens", vertelt Slegtenhorst. De dynamische havenkaart voorziet hier nu in.
Er is bewust gekozen voor het gebruik van een kaart als basis voor de gebruikersinterface. "Maar het gaat om meer dan 'alleen maar' een statische kaart", vertelt Slegtenhorst. "We wilden kunnen werken met een kaart die we op de actuele situatie konden aanpassen. Standaard gebruiken we een contourenkaart - in feite een tweedimensionale representatie van kademuren, waterwegen en dergelijke in het havengebied - waar we echter via 'lagen' echter extra informatie overheen kunnen leggen. Gaat het bijvoorbeeld om een brand op een schip, dan kan het handig zijn om hier een actuele luchtfoto van het gebied aan toe te voegen of bijvoorbeeld een laag die informatie geeft over windrichting en dergelijke."
De interface integreert informatie uit twee bronsystemen. Het eerste wordt gevormd door de synthetische radarbeelden. Deze leveren gegevens op over de positie, vaarrichting, snelheid, afmetingen en dergelijke van een schip. De positie wordt gepresenteerd in de contourenkaart, compleet met vaarrichting en enkele andere basisgegevens. Vooralsnog is het niet mogelijk om automatisch een schip te identificeren. "Er wordt nagedacht over een systeem waarbij aan boord van schepen transponders worden geplaatst. Deze verschaffen ons dan automatisch alle relevante basisgegevens van een schip, van naam tot lading, leeftijd, noem maar op. Zover is het voorlopig echter nog niet."

Administratieve gegevens

Het tweede bronsysteem is de administratieve Sybase-database. Deze wordt dus tot nu toe grotendeels met de hand gevuld. Dat gebeurt onder andere aan de hand van historische informatie - eerdere bezoeken aan Rotterdam, info over reder en dergelijke - en via de gegevens die schepen die Rotterdam aandoen beschikbaar dienen te stellen. Er is wel voorzien in een koppeling met de kaart. Doordat de kaart objectgeoriënteerd is, kunnen aan individuele schepen (objecten) scripts worden gekoppeld.
"In deze scripts liggen de handelingen vast die voorheen nodig waren om de gewenste gegevens uit de database op te halen. De verkeersbegeleider klikt nu op een schip waarover hij meer informatie wenst en krijgt daarmee toegang tot alle bij ons bekende administratieve gegevens." De presentatie van de administratieve gegevens vindt doelbewust buiten de kaart plaats. "Natuurlijk zouden we die informatie ook in of over de kaart heen hebben kunnen weergeven, maar daarmee verliezen we natuurlijk wel weer het overzicht dat we nu juist zo belangrijk vinden."
De scripts zijn maatwerk. De gis-applicatie is gebaseerd op de Map Objects-technologie van ESRI. Een belangrijke reden om voor dit product te kiezen, was volgens Slegtenhorst dat de standaardfunctiebibliotheek van Map Objects goed aansloot bij de eisen en wensen van het GHR. "Bovendien kan gemakkelijk extra functionaliteit in de vorm van Visual Basic-programma's worden toegevoegd."

Controle en inspectie

Deze Sybase-database vormt tevens de basis voor een expertsysteem dat een belangrijke rol speelt bij het selecteren van schepen die voor een controle in aanmerking komen. Het gaat daarbij om een inspectie die tal van aspecten kan omvatten: van de feitelijke lading, de ladingspapieren tot het voldoen aan milieuvoorschriften.
Er zitten nogal wat aspecten aan deze controleslag. Allereerst is het belangrijk dat de verkeersbegeleiders een correct en actueel beeld hebben van de schepen en hun lading in bepaalde delen van het haven- of het buitengebied. Een kleurcodering in de kaart geeft aan met welk type lading men te maken heeft. "We zijn nog niet zover dat we in de kaart precies kunnen weergeven wat de lading is, maar we geven wel aan of het bijvoorbeeld om een tanker gaat of een schip met een droge lading."
Een expertsysteem adviseert vervolgens de verkeersbegeleiders welke schepen het meest voor inspectie in aanmerking komen. Dit systeem is echter niet leidend, maar doet aan de hand van beslisregels voorstellen voor geschikte kandidaten. Deze toepassing is gebaseerd op de Cleverpath Aion-technologie van Computer Associates. Basis voor de beslisboom vormen de regels die zijn vastgelegd in de relevante voorschriften en werkprocedures rond giftige, explosieve of vluchtige stoffen.

'If then else '-statements

Het gaat om grote aantallen voorschriften. Hieruit zijn regels gedistilleerd die vervolgens vertaald zijn naar lange rijen 'if then else'-statements. Wat het expertsysteem nu doet, is het koppelen van de gegevens van een bepaald schip aan een relevant deel van deze statements. Vervolgens worden al deze regels doorlopen. Dat gebeurt echter op een relatief slimme manier. Dat wil zeggen dat het mogelijk is dat het expertsysteem op een gegeven moment terugkomt op een eerder genomen beslissing. Met andere woorden: een bepaalde beslissing kan aanleiding kan zijn om een reeks van statements opnieuw te doorlopen.
Bovendien kan het systeem gemakkelijk worden aangepast aan bijvoorbeeld veranderende wet- en regelgeving. Dat is een kwestie van het toevoegen van nieuwe statements aan de bestaande reeks. Interessant daarbij is dat de software in staat is deze regels te controleren. Stel dat er een statement wordt toegevoegd die strijdig is met een andere. Het systeem controleert zichzelf op consistentie, ontdekt deze tegenstrijdigheid vervolgens en geeft een waarschuwing.
Het expertsysteem maakt weliswaar gebruik van dezelfde administratieve gegevens als het geografische informatiesysteem, maar verder gaat de koppeling nog niet. Vooralsnog is het niet mogelijk om de gegevens die het expertsysteem oplevert in de kaart te presenteren. De Dynamische Haven kaart is dan ook typisch een voorbeeld van 'a work in progress', vertelt Slegtenhorst: "We hebben nu een eerste systeem ontwikkeld dat een basis legt en die verder uitgebouwd kan worden. Heel belangrijk is dat we nu beschikken over één centrale locatie waar alle relevante gegevens samenkomen. Een belangrijk pluspunt is ook dat zowel politie als brandweer in hetzelfde coördinatiecentrum als het havenbedrijf een actiecentrum hebben ingericht. Vindt er een incident plaats, dan kunnen we van dezelfde informatie gebruik maken. Alle betrokken kijken dan namelijk letterlijk naar dezelfde videoschermen."

Historische gegevens

Aan plannen voor een verdere uitbreiding van het systeem bestaat voorlopig geen gebrek. "We zouden graag willen komen tot een vorm van tweewegcommunicatie tussen Sybase en gis-systeem", zegt Slegtenhorst. "Nu is het reeds mogelijk om vanuit de kaart administratieve gegevens op te halen. Andersom lukt nog niet. Ik kan me echter tal van situaties voorstellen waarbij een GHR-medewerker met administratieve gegevens werkt en dan graag wil weten waar dat schip zich eigenlijk bevindt. Of hoe het zit met de geografische verspreiding van schepen die aan bepaalde administratieve kenmerken voldoen."
Naast het idee om met transponders te gaan werken voor onder andere de identificatie van schepen, wordt ook gedacht aan een koppeling met een gis-systeem voor de activiteiten op de wal. "Neem weer het voorbeeld van een incident. Stel dat op een schip brand uitbreekt. Welke bedrijven zijn in de directe omgeving gevestigd? Welke productieprocessen vinden daar plaats? Met welke stoffen wordt gewerkt? Bevinden zich wellicht in de buurt pijpleidingen waardoor grondstoffen aangevoerd worden? Het koppelen van een watergerichte gis-omgeving aan een geografische informatiesysteem dat de activiteiten op het land in beeld brengt, lijkt ons een erg nuttige aanvulling."
Een laatste punt is het vastleggen van historische gegevens. Vanuit juridisch of verzekeringstechnisch oogpunt kan het nuttig zijn om historische gegevens vast te leggen. "Nu is het al mogelijk dat we in voorkomende gevallen radarbeelden opslaan. Wanneer we echter een totaalbeeld kunnen vastleggen van de situatie in een bepaald deel van de haven op een bepaald moment, kan dat erg interessant zijn in verband met aansprakelijkheid, maar natuurlijk ook vanuit bestuurlijk standpunt."

 
Robbert Hoeffnagel, freelance medewerker

x

Om te kunnen beoordelen moet u ingelogd zijn:

Dit artikel delen:

Lees verder


Stuur dit artikel door

Uw naam ontbreekt
Uw e-mailadres ontbreekt
De naam van de ontvanger ontbreekt
Het e-mailadres van de ontvanger ontbreekt

×
×
article 2002-10-18T00:00:00.000Z Robbert Hoeffnagel
Wilt u dagelijks op de hoogte worden gehouden van het laatste ict-nieuws, achtergronden en opinie?
Abonneer uzelf op onze gratis nieuwsbrief.