Technologies de navigation et de sécurité

L'IA peut-elle empêcher une collision en mer ?

Photo de Raphael Rychetsky (@raphaelfyi) sur Unsplash

Un bateau s'approche par tribord, un autre avance rapidement par l'arrière et plusieurs cibles plus petites sont dispersées sur l'écran de navigation. Le radar indique la position des objets, l’AIS identifie certains des navires et le traceur de cartes calcule à quel point leurs routes risquent de se croiser. Le skipper doit encore déterminer quelle cible est importante, si l’autre navire les a repérés et quelle manœuvre permettra de créer une distance de passage suffisante sans créer de nouveau risque.

Les fabricants d’électronique marine font désormais davantage appel aux logiciels pour effectuer cette interprétation. Leurs derniers systèmes sont capables de comparer les échos radar, les informations AIS, les données cartographiques et les mouvements du bateau lui-même, d’identifier les rencontres les plus susceptibles de devenir dangereuses et, dans certains cas, de proposer un itinéraire pour les contourner. La prévention des collisions évolue, passant d’un simple ensemble d’alarmes à une forme d’aide à la navigation qui s’apparente aux systèmes d’aide à la conduite déjà bien connus dans le secteur automobile.

Pour les plaisanciers, cette perspective est séduisante. Les voies navigables très fréquentées recèlent davantage d'informations qu'un conducteur inexpérimenté ne peut en traiter aisément, notamment la nuit, par brouillard ou lorsque plusieurs bateaux se déplacent à des vitesses différentes. Un système capable d'attirer l'attention sur le risque le plus urgent pourrait empêcher qu'une situation incertaine ne dégénère en situation d'urgence.

Le mot clé, c'est « assistance ». L'IA marine peut certes détecter des schémas qui échappent à l'œil humain, mais elle ne comprend pas l'eau comme le ferait un skipper expérimenté. Elle ne peut pas encore être considérée comme un capitaine numérique, et le fait qu'un itinéraire convaincant s'affiche à l'écran ne garantit pas que la manœuvre soit sûre.

Ce que le bateau peut déjà voir

Les systèmes de navigation modernes établissent leur image des eaux environnantes à partir de plusieurs sources, chacune présentant ses propres atouts et lacunes. Le GPS détermine la position du bateau. Les cartes électroniques indiquent les côtes, les profondeurs, les balises de navigation et les dangers connus. Le radar détecte les objets en émettant des ondes radio et en mesurant le signal réfléchi par la terre, les navires, les phénomènes météorologiques et d’autres cibles. L’AIS reçoit les informations transmises par les navires participants, notamment leur position, leur vitesse et leur cap.

Lorsque ces systèmes sont reliés via un écran multifonction, le capitaine peut visualiser la plupart des informations sur un seul écran. Un cargo peut apparaître sous la forme d’un symbole AIS superposé à la carte marine, tandis que le radar confirme la présence d’une cible physique au même endroit. Le système peut calculer le point d’approche le plus proche et estimer dans combien de temps les deux navires l’atteindront.

Ces calculs permettent depuis des années d'éviter les collisions. Leur utilité dépend de la capacité de l'opérateur à interpréter ces chiffres, à configurer correctement les alarmes et à comprendre que la trajectoire prévue changera dès que l'un ou l'autre des navires modifiera sa vitesse ou son cap.

Les systèmes assistés par l'IA visent à alléger une partie de cette charge de travail. Au lieu de considérer chaque cible comme ayant la même importance, le logiciel peut analyser les mouvements autour du bateau, distinguer les situations les plus susceptibles de devenir dangereuses et les présenter selon un ordre de priorité plus clair. Certains systèmes créent désormais des indicateurs visuels de risque autour des cibles qui s'approchent, tandis que d'autres peuvent générer une proposition d'itinéraire d'évitement à partir des informations recueillies par le radar et les cartes électroniques.

Le résultat s'apparente moins à une simple alarme qu'à un deuxième avis aux commandes.

Pourquoi les données hydrologiques denses sont difficiles à interpréter

Éviter les collisions semble simple lorsque deux bateaux se croisent en pleine mer. La situation se complique toutefois à l'entrée d'un port, dans un chenal étroit ou à proximité d'un mouillage très fréquenté, où des navires commerciaux, des ferries, des bateaux de pêche, des voiliers et de petits bateaux à moteur peuvent tous se déplacer de manière différente.

Un navire rapide se trouvant actuellement à une certaine distance peut présenter un risque plus important qu’un bateau proche naviguant lentement sur une route parallèle. Une cible qui semble inoffensive peut prendre de l’importance après avoir changé de direction. Une alarme déclenchée en fonction d’une distance fixe peut se déclencher à plusieurs reprises dans des eaux très fréquentées, ce qui peut inciter l’opérateur à réduire sa sensibilité ou à ne plus y prêter attention.

Un logiciel plus performant peut s'avérer utile en tenant compte de l'évolution de la situation plutôt que de la seule distance. Il peut analyser la direction, la vitesse et le point de croisement prévu, puis mettre en évidence les navires nécessitant une surveillance plus attentive. Le radar Doppler permet également de déterminer si une cible se rapproche ou s'éloigne du bateau, ce qui facilite l'interprétation de l'affichage d'un seul coup d'œil.

Cette aide s'avère particulièrement utile pour les locataires qui pilotent un bateau qu'ils ne connaissent pas bien. Chaque bateau accélère, vire et s'arrête à sa manière, tandis que la disposition et les réglages des équipements électroniques peuvent prendre un certain temps à maîtriser. Un avertissement clair signalant un risque de collision imminent peut donner au conducteur plus de temps pour regarder à l'extérieur, évaluer la situation et effectuer une manœuvre réfléchie.

Ce gain de temps est crucial. En mer, de nombreuses mauvaises décisions ne sont pas dues à une ignorance totale de la présence d’un autre navire, mais au fait de ne pas avoir pris conscience du danger à temps et d’avoir réagi par une manœuvre brusque ou ambiguë.

L'IA peut recommander un itinéraire, mais elle ne peut pas le négocier

Un itinéraire d'évitement proposé peut sembler résoudre la situation de manière simple et efficace. Le logiciel connaît la position du bateau, identifie les cibles à proximité et trace une route permettant de maintenir une distance de sécurité. Ce qu'il ne peut toutefois pas savoir avec certitude, c'est comment les autres acteurs vont se comporter.

L'autre capitaine peut changer de cap au même moment. Un navire de pêche peut être gêné par ses engins de pêche. Un voilier peut virer de bord. Une petite embarcation non équipée d'un AIS peut s'engager sur la route prévue. Les conditions de circulation locales peuvent rendre imprudente une manœuvre pourtant techniquement possible, même lorsque la carte indique une profondeur suffisante.

Les règles de prévention des collisions visent à rendre les rencontres prévisibles en attribuant les responsabilités en fonction des positions relatives des navires, de leurs activités et de leurs contraintes. La technologie peut aider à cerner la configuration de la situation, mais le commandant de bord doit tout de même comprendre quelles règles s’appliquent et si la manœuvre suggérée serait claire pour l’autre navire.

Un léger ajustement de cap peut ne pas être suffisamment visible pour faire comprendre vos intentions. Un virage brusque peut résoudre un problème tout en en créant un autre. Ralentir peut s'avérer plus sûr que de changer de direction, notamment à proximité d'un port ou en cas de visibilité réduite. Ces décisions dépendent d'un contexte qu'il est difficile de résumer à une seule ligne recommandée affichée à l'écran.

Le capitaine doit donc considérer l'itinéraire proposé comme une information à évaluer plutôt que comme une consigne à suivre.

L'AIS n'affiche pas tous les bateaux

Le système AIS a révolutionné la connaissance de la situation en permettant aux navires de communiquer leur identité, leur position, leur cap et leur vitesse. Il s'avère particulièrement utile lorsqu'un navire est masqué par l'obscurité, la pluie ou tout autre obstacle, et il aide les plaisanciers à anticiper les mouvements du trafic commercial bien avant que les navires ne les croisent.

Sa couverture est incomplète. Tous les bateaux de plaisance ne sont pas équipés d’un émetteur AIS, et certains petits navires peuvent se contenter de recevoir des informations sans diffuser leur propre position. Les kayaks, les planches de paddle, les nageurs, les débris flottants et de nombreux objets fixes n’apparaîtront pas comme des cibles AIS. Les données transmises peuvent également être retardées, imprécises ou saisies de manière erronée.

Le radar peut détecter des objets qui n'émettent pas, bien que ses performances dépendent de l'équipement, de l'installation, des réglages, des conditions météorologiques et de la cible elle-même. Un grand navire métallique génère un écho plus puissant qu’un petit bateau en bois ou qu’une personne se trouvant dans l’eau. Les vagues, la pluie et les reflets provenant de la terre peuvent brouiller l’affichage, tandis qu’un opérateur n’ayant pas appris à régler le radar risque de ne pas repérer une cible faible mais importante.

Les caméras équipées de capteurs optiques et thermiques apportent un niveau de sécurité supplémentaire. L'intelligence artificielle peut analyser l'image, identifier certains objets et alerter l'équipage lorsqu'un élément apparaît devant le véhicule. L'imagerie thermique est particulièrement utile la nuit, tandis que les systèmes optiques permettent de distinguer les objets qui produisent un écho radar ambigu.

Même un système combiné présente des angles morts. Le sel, les embruns, les reflets, l'obscurité et un mauvais positionnement peuvent nuire aux performances des caméras. Les capteurs peuvent donner des indications contradictoires, et l'absence d'alerte ne permet pas de garantir que l'eau est claire.

Le guetteur reste hors champ

Un écran multifonction peut devenir si riche en informations qu’il détourne l’attention du skipper de l’environnement qu’il est censé lui présenter. Cartes marines, échos radar, symboles AIS, mesures de profondeur et alertes se disputent l’espace, créant ainsi une version électronique détaillée du milieu aquatique tandis que la situation réelle continue d’évoluer à l’extérieur.

Une veille efficace ne peut être remplacée par la surveillance d'un écran. Les personnes à bord doivent continuer à scruter l'horizon, à vérifier les angles morts et à prêter l'oreille aux bruits de moteurs, aux klaxons ou à tout changement dans le trafic environnant. Sur un voilier, les voiles et les structures du pont peuvent masquer un bateau qui s'approche. Sur un bateau à moteur, les passagers, les supports de toit et la proue elle-même peuvent obstruer une partie du champ de vision.

L'affichage est particulièrement utile lorsqu'il permet de recentrer l'attention sur une zone spécifique. Une alerte doit inciter l'opérateur à localiser visuellement la cible, à comparer son mouvement apparent aux informations électroniques et à déterminer si le risque évolue comme prévu.

Des alertes répétées, fausses ou non pertinentes, peuvent nuire à ce processus. Les opérateurs peuvent être amenés à accuser réception des avertissements de manière automatique ou à les désactiver, car le système leur semble trop sensible. Les zones de collision et les délais d’alerte doivent donc être adaptés au bateau, à sa vitesse et aux eaux dans lesquelles il navigue. Des réglages qui conviennent en haute mer peuvent générer un bruit constant à l’intérieur d’un port de plaisance très fréquenté.

Un locataire ne doit pas modifier ce qu'il ne connaît pas sécurité réglages de manière informelle. Le propriétaire ou le capitaine peut expliquer comment le système a été configuré et quelles alarmes sont attendues pendant le voyage.

C'est justement lorsque la visibilité est réduite que l'assistance prend tout son sens

Le brouillard masque bon nombre des repères visuels permettant d'évaluer la distance et la direction d'un autre navire. La nuit, il peut être difficile de distinguer les feux par rapport à la côte, tandis que la pluie peut réduire la visibilité tout en générant des interférences sur l'écran du radar.

C'est dans ces conditions que les systèmes de navigation intégrés révèlent tout leur intérêt. Le radar permet de détecter des cibles avant même qu'elles ne soient visibles, l'AIS identifie les navires émettant un signal et les logiciels calculent si les routes de navigation convergent. Un affichage assisté par l'IA peut alors distinguer la situation critique du trafic environnant et faciliter la compréhension du risque qui se profile.

Cela ne signifie pas pour autant que la mauvaise visibilité soit une situation courante pour un plaisancier inexpérimenté. La vitesse doit être adaptée aux conditions, une vigilance accrue peut s’avérer nécessaire et l’équipage doit être prêt à naviguer sans se fier à des repères visuels. Les signaux sonores et les règles relatives à la visibilité réduite restent applicables.

La technologie améliore la qualité des informations disponibles ; elle ne transforme pas pour autant une sortie inappropriée en une sortie appropriée. Les clients d'une location de bateau qui ne se sentent pas à l'aise avec l'utilisation du radar ou la navigation de nuit devraient adapter leur itinéraire, rentrer plus tôt ou faire appel à un capitaine professionnel, plutôt que de compter sur l'équipement pour pallier leur manque d'expérience.

Les systèmes eux-mêmes peuvent tomber en panne

Les équipements de navigation dépendent de l'électricité, des connexions de données et de capteurs correctement installés. Un câble endommagé, un dysfonctionnement logiciel ou un problème de sous-tension peut entraîner la perte simultanée de plusieurs fonctions. Des interférences GPS ou des données cartographiques imprécises peuvent faire apparaître le bateau à un endroit différent de celui indiqué par l'écran, tandis qu'un radar qui n'a pas été testé avant le départ risque de ne pas être d'une grande utilité lorsque les conditions météorologiques se détériorent.

L'automatisation crée une nouvelle forme de dépendance. Plus un système gère efficacement l'interprétation des données de routine, plus l'opérateur risque de perdre les compétences sous-jacentes. Un plaisancier habitué à suivre des cibles mises en évidence peut rencontrer des difficultés lorsque cette fonctionnalité n'est pas disponible ou lorsque l'écran affiche des informations contradictoires.

Une navigation efficace nécessite donc une certaine indépendance entre les différents systèmes. L'opérateur doit savoir vérifier sa position, lire la carte marine, interpréter les informations de base fournies par le radar et évaluer visuellement les mouvements d'un autre navire. Les cartes marines et les informations relatives à l'itinéraire doivent rester accessibles même en cas de perte de couverture mobile, et il convient de vérifier le bon fonctionnement des équipements électroniques essentiels avant de quitter le quai.

L'IA peut alléger la charge cognitive, mais elle ne doit pas priver l'équipage de sa capacité à fonctionner sans elle.

Ce que les locataires doivent demander avant leur départ

Une annonce peut indiquer qu'un bateau est équipé d'un radar, d'un AIS ou d'un traceur de cartes sophistiqué sans préciser la configuration de ces équipements. Les locataires qui prévoient de piloter eux-mêmes le bateau doivent se renseigner sur les systèmes installés, savoir si le bateau émet des signaux AIS ou s'il se contente de les recevoir, et vérifier si les écrans intègrent des alarmes anticollision ou des fonctions d'aide à la navigation.

La remise des clés ne doit pas se limiter à la mise en marche de l'équipement. Le locataire doit savoir comment s'affichent les cibles, à quoi ressemble le signal sonore d'une alarme, comment y répondre et quels paramètres ne doivent pas être modifiés. Le propriétaire doit également expliquer les éventuelles limitations qu'il a constatées, telles que les zones d'ombre radar créées par la structure du bateau ou les équipements dont les performances sont insuffisantes à certaines vitesses.

Une brève démonstration près du port de plaisance peut s'avérer plus utile qu'une longue explication technique sur le quai. Voir comment un autre bateau apparaît sur la carte marine et au radar aide le locataire à faire le lien entre les symboles et le trafic réel à l'extérieur.

Quiconque ne maîtrise pas le système devrait le signaler. L'électronique moderne peut faciliter la conduite d'un bateau, mais un équipement peu familier peut susciter une fausse confiance ou une confusion inutile. Faire appel à un capitaine reste la meilleure option lorsque l'itinéraire prévu comporte des approches encombrées, de la navigation de nuit ou des conditions dépassant l'expérience du locataire.

La responsabilité restera entre les mains de l'homme pendant encore un certain temps

Le transport maritime commercial s'oriente vers des navires télécommandés et de plus en plus autonomes, et les autorités de régulation ont commencé à définir les modalités de conception, de certification et de surveillance de ces navires. Même dans ce contexte, le cadre réglementaire en cours d'élaboration continue de mettre l'accent sur la supervision humaine et la responsabilité globale du capitaine.

La navigation de plaisance est encore très loin de pouvoir confier le contrôle à un système autonome. Les bateaux sont très variés, les conditions d'exploitation imprévisibles et le trafic environnant comprend des navires dotés de niveaux d'équipement très différents. Un bateau à moteur familial, une barque de pêche et un ferry commercial peuvent se trouver sur les mêmes eaux sans pour autant disposer de la même capacité à se détecter mutuellement.

L'IA peut néanmoins apporter une contribution significative. Elle permet d'organiser des informations complexes, d'identifier plus tôt un schéma dangereux et de proposer une solution pour l'éviter tant qu'il est encore temps d'y réfléchir. En cas de mauvaise visibilité ou dans des eaux très fréquentées, cette aide peut empêcher qu'une légère incertitude ne se transforme en une collision évitée de justesse.

Il ne peut garantir que la cible a bien été détectée, que les données sont correctes ou qu’un autre skipper se comportera comme prévu. Le capitaine le plus prudent utilisera le système sans lui confier son jugement : il regardera à l’extérieur, analysera la situation, prendra une décision rapide et visible, puis continuera à vérifier si la situation évolue comme prévu. L’IA peut contribuer à prévenir une collision en mer. La responsabilité de la prévenir incombe toutefois au capitaine.