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System development for estimation of large scale eruption on air transport

Research Project

Project/Area Number 21K18749
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 22:Civil engineering and related fields
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

Takebayashi Mikio  神戸大学, 海事科学研究科, 教授 (80236497)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大西 正光  京都大学, 工学研究科, 教授 (10402968)
井口 正人  京都大学, 防災研究所, 教授 (60144391)
Project Period (FY) 2021-07-09 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords航空輸送 / 火山噴火 / BCP / フライトプラン / 噴火 / 火山灰 / シミュレーション / 密度準拠クラスタリング / 階層型クラスタリング / 空路 / 火山 / フライトコントロール
Outline of Research at the Start

本研究は,活発な活動を続ける九州の活火山(主として桜島)を対象として,想定されうる航空輸送への影響を噴火シミュレーションとフライトデータとの連動により時空間レベルで把握し,噴火情報の更新に伴う最適フライトコントロール方法を海外の噴火事例とフライトコントロールデータとの解析から検討するとともに,航空機の被災回避行動と空港の収容能力との関連性についても考究し,最適フライトコントロールを行う上で望ましい空港整備の方向性について検討を加えることを目的とする.

Outline of Final Research Achievements

We analyzed the effects of the 2020 eruption of Mt. Taal in the Philippines and the eruption of Mt. Bezymianny in Russia in 2022. As a result, we were able to classify flight plan change patterns for Mt. Taal using HDBSCAN. For both cases, we clarified the relationship between the timing of information release from volcanic ash dispersion information (VAAC) and changes of flight plans. The results showed that in both cases, the behavior on flight plan change highly depended on the timing of VAAC information issue. Finally, we built a flowchart for each group that would serve as a code of conduct for air traffic in the event of a large-scale eruption of Mt. Sakurajima, proposed a system, and conducted a simulation using scenarios in which the eruption start time was set at daytime and nighttime. We confirmed that the proposed system functions effectively.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は現在まで詳細に検討されなかった火山噴火の航空輸送への影響をフライトプランとVAACの情報発出時期の関係に着目することで,プラン変更におけるVAACの情報発出時期及び精度の影響を明らかにすることができた.これは現在までほとんど触れられなかった点であり学術的に大きな成果であるとともに,現在頻発する火山噴火の影響をリスクを回避しつつできるだけ小さくするという合理性と安全性の両立と向上に資するものであると言える.また,空港での退避システムについても現在まで一般化した方法論がなかったことからも学術的に大きな進歩であるとともに,今後の空港BCPの深化にも大いに資する成果であると言える.

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2024 2022 2021

All Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] 大規模噴火切迫時における航空交通の危機対応システムの設計に関する研究2024

    • Author(s)
      熊岡歩,大西正光,井口正人,竹林幹雄
    • Organizer
      第69回土木計画学研究発表会・春大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Flight trajectory analysis: the case of 2020 Mt. Taal2022

    • Author(s)
      Solodova, A., Takebayashi, M., Onishi, M., Iguchi, M.
    • Organizer
      25th International Conference of ATRS
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 長期的視野のリスクコミュニケーション:桜島大規模噴火に備える地域との協働活動の現在位置2022

    • Author(s)
      大西正光
    • Organizer
      2022年度桜島大規模火山噴火総合研究グループ研究集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Designing the Collaborative Process between Residents and Experts for Risk Governance: A Case Study on the Construction of a Wide-Area Evacuation System for the Sakurajima Large-Scale Eruption2022

    • Author(s)
      Masamitsu Onishi
    • Organizer
      IDRiM 2022 - The 12th International Conference of the International Society for the INTEGRATED DISASTER RISK MANAGEMENT
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 航空輸送におけるパラダイムシフトと 航空政策:研究レビュー2021

    • Author(s)
      竹林幹雄
    • Organizer
      第64回土木計画学研究発表会・秋大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-07-13   Modified: 2025-01-30  

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