航空交通流の四次元管理に資する実運航軌道の高精度予測

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K15116
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分22050:土木計画学および交通工学関連
• 研究機関: 高知工科大学
• 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)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 航空交通流管理 / 軌道予測 / 定点通過時刻予測 / 軌道最適化 / 運航効率向上

研究成果の概要

最適飛行軌道は機上の飛行管理システムに入力されるコストインデックスCIにより変化する。本研究では燃料消費量と飛行時間を用いてCIに類似するパラメタを定義し、これを出発前あるいは上昇中の早い段階で分かる情報から推定するモデルを作成した。同モデルにより推定したパラメタから得られた最適軌道を軌道予測に用いることで500km程度先の点までの飛行時間を、季節的な変動によらず平均４秒、標準偏差２６秒程度と精度よく予測可能であることが明らかとなった。予測に用いる最適軌道の精度向上および飛行時間の予測精度評価において、航空会社から提供を受けた実飛行データが大いに役立った。

自由記述の分野

航空交通管理

研究成果の学術的意義や社会的意義

我が国の航空交通において時間ベースでの交通流管理の実現が求められている。航空機の定点通過時刻を地上側で精度良く予測するためには高精度な軌道予測技術が必要である。本研究では経済指標を評価関数として得た最適軌道を用いることで、比較的長距離先の点までの飛行時間を、季節的な変動によらず良好な精度で予測可能であることを明らかにした。本研究の成果は、航空交通流管理のための軌道予測の精度向上に貢献するものである。