Design of Degital-Twin of Air Transport System for Environment-friendly Flights and Disaster Response
| Project/Area Number |
23K22878
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| Project/Area Number (Other) |
22H01608 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 22050:Civil engineering plan and transportation engineering-related
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
平田 輝満 茨城大学, 応用理工学野, 教授 (80450766)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武市 昇 東京都立大学, システムデザイン研究科, 教授 (90371153)
原田 明徳 九州大学, 工学研究院, 准教授 (70785112)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥10,530,000 (Direct Cost: ¥8,100,000、Indirect Cost: ¥2,430,000)
Fiscal Year 2025: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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| Keywords | 航空交通システム / デジタルツイン / 軌道予測 / CO2削減 / 耐災害性 / 飛行経路 / 軌道最適化 / インシデント対応 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では航空交通システムの効率性，環境性（CO2削減），対災害性を向上するための方策検討を行うため，デジタルツインの概念を援用しつつ，国内空域の航空ネットワークを対象とした既存システムのパフォーマンス評価，環境性向上のポテンシャル分析，対災害性向上施策の検討，新たな航空交通管理手法の開発と効果分析を行い，各種関連の制度設計と政策提言を行う，
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では航空交通システム（ATS)からのCO2排出削減を主とした環境性向上と災害等のインシデントに対する耐災害性向上を目的とし，今年度はまず，我が国の航空交通システムにおける新たなデジタル化方策の最新状況を把握および意見交換し，航空機運航に関わる管制システムや空港インフラなどのエアサイド，ターミナルビルなどのランドサイドにおける情報共有と運用への活用の面で課題抽出を行った．
次にATSからのCO2排出量の実績と削減ポテンシャルの推計に関して，飛行軌跡データから国内航空ネットワークにおけるCO2排出削減ポテンシャルを飛行経路短縮の視点から簡易に推計をし，現実の空域・経路制約におけるポテンシャルと制約なしの最大ポテンシャルについて定量的に把握した．また，気象データと機体性能モデル等を統合利用し，実際の飛行軌跡から各便の燃料消費量とCO2排出量を推計し，軌道最適化等の面からその削減ポテンシャルの推計方法を検討し，代表的な路線において東西風などの風況の面からCO2削減と所要時間増加のトレードオフ関係について分析し，社会的な許容可能性について考察を行った．また，各路線での輸送旅客需要を前提にCO2最小化のための機材便数選択の最適化を行い，航空市場面からのCO2排出削減ポテンシャルについても推計を行った．
また，戦略的な航空交通流管理としてのゆっくり到着管理の運用概念や基礎的なモデルフレームワークについて検討，開発を行い，モデル性能について初期的な検証を行った．
災害インシデントに対しては大規模噴火時等における航空機避難問題の現状と課題を整理し，国内空港の駐機容量面についてシミュレーション分析を行い，駐機方法の柔軟化の効果，需給の過不足について把握，また被災地での情報提供・情報収集についても検討を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
DTシステムのレビューと設計概念の調査に遅れはあるが全体としては概ね順調に進展している．
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| Strategy for Future Research Activity |
分担者間の連携や実務の関係機関との連携を深め，より実効性のあるモデル開発等を効率的に行う．
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Report
(1 results)
Research Products
(8 results)
