航空ネットワークにおける遅延波及パターン解析

Research Project

Project/Area Number	22K14438
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 25010:Social systems engineering-related
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	杉下佳辰東京工業大学, 環境・社会理工学院, 助教 (70845263)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2022: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords	航空遅延 / 航空ネットワーク / ネットワーク科学 / テンポラル・ネットワーク / 遅延波及 / 航空システム
Outline of Research at the Start	航空システムにおいて、ある便で発生した遅延は、機材の連続的な使用等が要因となり後続の便へと伝播し、システム全体へと波及しうる。航空システムは、時々刻々とそのネットワーク構造が変化するダイナミックなシステムである。このため、システムレベルでの遅延波及プロセスは極めて複雑であり、十分に解明されていない。そこで本研究では、遅延の因果関係を表すネットワークを構築し、これをネットワーク科学におけるテンポラル・ネットワーク理論を応用して長期・短期スケールで時系列的に解析する新たなフレームワークを提案する。提案手法を北米、ヨーロッパ、アジアのフライトデータへと適用し、遅延波及パターンを定量的に明らかにする。
Outline of Annual Research Achievements	航空システムにおいて、ある便で発生した遅延は、機材の連続的な使用等が要因となり後続の便へと伝播し、システム全体へと波及しうる。航空システムは、時々刻々とそのネットワーク構造が変化するダイナミックなシステムである。このため、システムレベルでの遅延波及プロセスは極めて複雑であり、十分に解明されていない。そこで本研究では、遅延の因果関係を表すネットワークを構築し、これをネットワーク科学におけるテンポラル・ネットワーク理論を応用して定量的に解析する新たなフレームワークを提案する。提案手法を2019年の日本の国内航空ネットワークに適用した。現在この研究成果をまとめた論文を執筆中である。また、航空システムに関する国際会議ATRS 2023でも成果発表を予定しており、アブストラクトが既に受理されている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 当初の研究計画通りに進捗しており、既に一定の成果が出ている。現在研究成果を論文としてまとめているところである。2022年11月に開催された第66回土木計画学研究会では既に研究成果を発表している。2023年7月に開催される航空の国際会議ATRS 2023でも発表予定であり、アブストラクトが受理されている。
Strategy for Future Research Activity	2023年7月に開催される航空の国際会議であるATRS 2023で研究成果を発表し、フィードバックをもらい、更に研究を発展させていきたいと考えている。また、現在は因果性検定にグレンジャー因果性を用いているが、これ以外の因果性検定を応用することも検討している。