| 研究課題/領域番号 |
22K14342
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分22050:土木計画学および交通工学関連
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| 研究機関 | 高知工科大学 |
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研究代表者 |
原田 明徳 高知工科大学, システム工学群, 准教授 (70785112)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 航空交通管理 / 運航効率向上 / 大規模実運航データ / 統計分析 / 運航効率の分析・評価ツール / 運航効率分析・評価ツール |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、我が国のより高効率な航空交通管理システム実現のために必要不可欠な運航効率の客観分析について、蓄積されつつある大規模な実運航データを用いて効果的な統計分析方法を明らかにし、実運航の現場において扱い易い分析ツールを開発することを目的とする。
「大規模データの統計分析」と「飛行性能をベースとした軌道最適化」およびそれらを融合した視点から運航効率の統計分析方法にアプローチする点に独自性がある。また、飛行性能や気象、交通流等の多数の因子が運航効率に影響を及ぼすメカニズムは詳しく解明されておらず、種々の統計的手法を用いることでこれらの因子の影響度を定量化する点において新規性がある。
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| 研究実績の概要 |
令和5年度は、日本国内の主要路線について、飛行軌道最適化に基づく燃料削減量の分析、および新たな飛行計画の提案に資する解析を行った。
燃料削減量の分析では、昨年度に判明したCIゼロの飛行（飛行時間は考慮しない燃料最小の飛行）の優位性をもとに、羽田－福岡の路線について冬期（2019年12月と2020年1月）の220便（8機種）を解析した。追い風となる福岡発羽田行きでは燃料削減の効果が顕著で、飛行時間を現在より10分程度延長することを許容すると平均約16%の削減率を得られることが分かった。向かい風となる羽田発福岡行きでは、速度調整の幅が小さいため燃料の削減率は低下するが、偏西風が吹く高度帯によって、最適な飛行の高度が不連続的に変化するという新たな知見が得られた。
航空会社が立てる飛行計画の効率評価にも、本研究で開発するツールが応用可能であることを着想し、これまでに航空会社から提供を受けていた飛行計画データを用いた分析も進めている。管制による調整時間の余裕を現在の飛行計画と同一にし、より燃料消費の少ない最適経路を本研究で開発した飛行軌道最適化ツールにより求めた。まず、速度は標準的なプロファイルを与え、鉛直面内経路（高度の軌道）と水平面内経路の最適化を行った結果、300ポンド程度の燃料を削減可能な経路が得られた。高度について、最適軌道と飛行計画とでは降下開始点の位置が大きく異なっており、主にその影響により燃料削減に至ったと考えられる。実運航で用いられる飛行計画において降下開始点や高度・速度プロファイルに最適化の余地があることが分かり、航空会社も把握していなかった点を指摘できたことは今年度の研究の大きな成果である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本研究にて開発する、運航効率の分析・評価ツールの主要な機能として、運航コストの統計分析、軌道最適化分析、因子の影響度分析の３つを挙げている。前者の２つの機能についてはほぼ完成しているが、種々の統計分析手法を用いた因子の影響度の定量化については、若干遅れている。「研究実績の概要」に記載の通り、飛行計画データに関連して新たな気付きがありその解析に多少時間を要したことと、研究代表者の所属変更に伴う諸手続等で研究時間が十分に確保できない期間があったことが主な理由である。
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| 今後の研究の推進方策 |
データの整備および基本的な分析ツールの開発はおおよそ完了しているので、種々の統計分析手法を用いた因子の影響度の定量化については、これらのデータおよびツールを用いて急ぎ進める。また、研究代表者の所属変更に伴い、航空会社に所属する２名の研究者（運航乗務員を含む）との協力関係を構築できたため、本研究で開発する運航効率の分析・評価ツールを試用してもらい、実運用の観点から意見を募りツールにフィードバックさせることで、「実運航の現場にて扱い易く有用な分析ツール」の完成を目指す。
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