(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空港の経路上を走行する航空機及び車両から成る移動体の走行特性や外径寸法を含む移動体特性データを格納する移動体特性データ格納部と、
前記空港の管制に必要な経路に関する位置情報や形状情報を格納する経路形状情報格納部と、
前記空港に離着陸する航空機の時刻表データ、スポットの利用時間帯予定、予定される車両の走行時刻データ、前記航空機の予定された経路と走行時間帯を含む走行計画情報を格納する空港運用計画格納部と、
前記空港内における経路誘導に必要な設備類の稼動情報を格納する誘導設備稼動情報格納部と、
前記空港の滑走路および誘導路を走行する前記移動体の位置を検出する移動体位置検出部と、
この移動体位置検出部によって検出した対象を識別して特定する検出対象特定部と、
前記移動体位置検出部により得られた移動体の位置情報と前記検出対象特定部の識別情報とから、検出対象それぞれの速度を算出する移動体速度算出部と、
前記移動体の位置情報、識別情報および速度情報と、前記移動体特性データとに基いて、前記空港運用計画格納部に予定された計画経路における前記移動体の時刻毎の位置を予測する移動体挙動予測部と、
この移動体挙動予測部によって予測された移動体の挙動及び前記誘導機器類の設備稼動情報から、管制対象となる航空機の走行可能区間を時刻毎に予測する走行可能区間予測部と、
既に確定された前記移動体の経路や予定された計画経路および走行可能区間予測部で予測された走行可能範囲に基き前記空港内における管制対象となる航空機の予定された出発時刻における現在位置と目標位置とを結ぶ経路を策定する経路策定部と、
この経路策定部によって策定された出発時刻を含む経路情報と、識別情報を含む管制対象となる航空機に関する情報とを表示すると共に、管制官の決定した経路を確定経路として入力する走行計画確定入出力処理部と、
を備えたことを特徴とする空港管制支援システム。
【請求項２】
経路策定部で策定された経路を管制対象となる航空機が、予定時刻に出発した場合と、許容範囲内で出発時刻を変更した場合とのそれぞれについて、この経路を構成する区間毎に、他の移動体の該当区間占有による待ち時間を求め、この待ち時間の合計値が少ない時刻を出発時刻とする走行計画を策定する走行計画策定部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の空港管制支援システム。
【請求項３】
経路策定部で作成された経路情報を入手し、予め設定した評価要素により空港の運用効率について評価を行う運用効率評価部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の空港管制支援システム。
【請求項４】
空港のスポットから航空機が目標位置に出発するスポット出発情報を検出するセンサーを設け、このセンサーによるスポット出発情報の検出を、次に策定する走行計画の移動開始時刻の策定開始タイミングとして用いることを特徴とする請求項１に記載の空港管制支援システム。
【請求項５】
空港の経路を構成する誘導路から滑走路への進入部分に設けられた停止線灯を通過する航空機を検出するセンサーを設け、このセンサーによる航空機の滑走路への進入検出を、次に策定する走行計画の移動開始時刻の策定開始タイミングとして用いることを特徴とする請求項１に記載の空港管制支援システム。
【請求項６】
走行計画確定入出力処理部により管制官の決定した確定経路情報を入力し、地上に設置した経路表示機器を表示制御する地上側経路表示制御部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の空港管制支援システム。
【請求項７】
走行計画確定入出力処理部により管制官の決定した確定経路情報を入力し、機上に設置した経路表示機器を表示制御する機上側経路表示制御部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の空港管制支援システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空港における航空機の地上走行を効率的に運用制御する空港管制制御支援システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、民間航空機の飛行中の誘導は、航空路監視レーダーや二次監視レーダーなどを用いた航空路管制によって行なわれている。例えば、空港近くの進入経路においては空港監視レーダーによって、また、着陸進入においては精測進入レーダーや計器着陸用施設などの設置によって行なわれており、かなりの低視程でも飛行や着陸が可能になってきている。
【０００３】
一方、滑走路や誘導路等における地上走行の誘導は、管制官が航空機や走行する車両を目視して、それら航空機や車両と無線を介した音声通信を行なうことにより、進行許可や経路指定、および待機などの指示を発し、管制を行なっている。
【０００４】
そして、出発便のジェット機は出発前に飛行経路についての管制承認を得るほか、エンジン始動前に管制官の許可を得てからエンジンを始動する。その後、プッシュバックの許可を得て、ジェット機の先頭を、別の車両によって滑走路の方向へ押し戻すプッシュバックが行なわれ、移動開始許可を得て移動開始という手順をふむ。
【０００５】
また、夜間や霧などで見とおしが悪い場合、誘導路中心線灯などの灯火類を点灯して誘導路の存在を示し、さらに、標示板などの点灯表示により誘導路の識別を行なっている。
【０００６】
なお、管制業務は、通常、飛行或いは走行の区別ごとに担当が分かれていて、それぞれに割り当てられた無線周波数は一つであり、一時には１機に対して指示を行なう。地上走行の担当はエプロンと滑走路の間について車両を含めて管制業務を扱っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この従来技術では、地上走行の管制は、目視確認を行ないつつ、航空機や走行車両との交信を行ない、また、安全かつ円滑な交通を考量して走行経路を策定し、さらに、各種の誘導機器類の操作を行なっている。このため、管制官の負担が大きく、空港の運用効率の向上まで見込んだ管制を行なうには限界があった。
【０００８】
特に、混雑時には管制の対象となる航空機の数が多くなり、目視確認や交信の回数が増える上に、速やかに指示する必要性が増す。その結果、効率的な運用を配慮する時間がさらに限られ、効率的な運用への配慮が一層困難になる。
【０００９】
加えて、出発機に対しては、出発前にエンジン始動をさせておく必要があるが、一方で、着陸機の優先順位が高いため、或いは、出発の順番待ちのために、エンジンをかけたままの状態で移動開始を待たされる場合がある。そのため、燃料消費量の増大、ジェット噴流の影響域における作業の停滞や危険性の増大が生じ、さらには、騒音発生の長時間化といった問題が生じる。
【００１０】
特に、夜間や霧など視程が悪いときには、目視にも時間がかかり、空港の運用効率は当然低下し、作業性や夜間の騒音の問題も一層生じ易くなる。
【００１１】
本発明の目的は、混雑時や低視程時においても空港の運用効率を低下させることなく、管制官の地上走行管制業務を支援する空港管制支援システムを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の空港管制支援システムは、空港の経路上を走行する航空機及び車両から成る移動体の走行特性や外径寸法を含む移動体特性データを格納する移動体特性データ格納部と、前記空港の管制に必要な経路に関する位置情報や形状情報を格納する経路形状情報格納部と、前記空港に離着陸する航空機の時刻表データ、スポットの利用時間帯予定、予定される車両の走行時刻データ、前記航空機の予定された経路と走行時間帯を含む走行計画情報を格納する空港運用計画格納部と、前記空港内における経路誘導に必要な設備類の稼動情報を格納する誘導設備稼動情報格納部と、前記空港の滑走路および誘導路を走行する前記移動体の位置を検出する移動体位置検出部と、この移動体位置検出部によって検出した対象を識別して特定する検出対象特定部と、前記移動体位置検出部により得られた移動体の位置情報と前記検出対象特定部の識別情報とから、検出対象それぞれの速度を算出する移動体速度算出部と、前記移動体の位置情報、識別情報および速度情報と、前記移動体特性データとに基いて、前記空港運用計画格納部に予定された計画経路における前記移動体の時刻毎の位置を予測する移動体挙動予測部と、この移動体挙動予測部によって予測された移動体の挙動及び前記誘導機器類の設備稼動情報から、管制対象となる航空機の走行可能区間を時刻毎に予測する走行可能区間予測部と、既に確定された前記移動体の経路や予定された計画経路および走行可能区間予測部で予測された走行可能範囲に基き前記空港内における管制対象となる航空機の予定された出発時刻における現在位置と目標位置とを結ぶ経路を策定する経路策定部と、この経路策定部によって策定された出発時刻を含む経路情報と、識別情報を含む管制対象となる航空機に関する情報とを表示すると共に、管制官の決定した経路を確定経路として入力する走行計画確定入出力処理部とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の本発明は、経路策定部で策定された経路を管制対象となる航空機が、予定時刻に出発した場合と、許容範囲内で出発時刻を変更した場合とのそれぞれについて、この経路を構成する各区間毎に、他の移動体の該当区間占有による待ち時間を求め、この待ち時間の合計値が少ない時刻を出発時刻とする走行計画を策定する走行計画策定部を設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の本発明は、経路策定部で作成された経路情報を入手し、予め設定した評価要素により空港の運用効率について評価を行い、評価結果を経路策定部の策定処理に反映させる運用効率評価部を設けたことを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の本発明では、空港のスポットから航空機が目標位置に出発するスポット出発情報を検出するセンサーを設け、走行計画策定部は、このセンサーによるスポット出発情報の検出を、次に策定する移動開始時刻策定開始タイミングとすることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の本発明では、空港の経路を構成する誘導路から滑走路への進入部分に設けられた停止線灯を通過する移動体を検出するセンサーを設け、走行計画策定部は、このセンサーによる航空機の滑走路への進入検出を、次に策定する移動開始時刻策定開始タイミングとすることを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の本発明では、走行計画確定入出力処理部により管制官の決定した確定経路情報を入力し、地上に設置した経路表示機器を表示制御する地上側経路表示制御部を設けたことを特徴とする。
【００１９】
請求項７に記載の本発明では、走行計画確定入出力処理部により管制官の決定した確定経路情報を入力し、機上に設置した経路表示機器を表示制御する機上側経路表示制御部を設けたことを特徴とする。
【００２０】
これらの発明では、空港の各経路を走行する移動体の位置検出、検出対象の特定、移動速度の算出などを行い、各移動体の挙動を予測し、管制対象移動体について、他の移動体の挙動などから走行可能区間を予測し、これらを踏まえて管制対象移動体の経路を策定し、管制官に提供するので、管制官に対する負担を軽減し適切な経路を容易に提供することができる。
【００２１】
また、策定された経路について、その出発時刻を許容範囲内で変更した場合の、区間待ち時間を求め、待ち時間が最小となる出発時間による走行計画を策定するので、待ち時間の少ない管制を行なうことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による空港管制支援システムの一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本実施の形態のシステム構成を示したブロック図で、同図において、移動体特性データ格納部１は、当該空港の滑走路及び誘導路等からなる走行路を走行する航空機および車両等の移動体の走行特性や、外径寸法を含む属性情報からなる移動体特性情報を格納する。上記走行特性としては、移動体の加減速性能、最高速度、旋回半径などがある。また、属性情報としては、機体寸法等の外形寸法やジェット噴流影響域の長さ等がある。
【００２４】
経路形状情報格納部２は、当該空港の滑走路、誘導路、および車両の走行路等、空港における経路の位置や長さ、駐機場所であるスポット位置等、管制に必要な経路に関連する経路形状情報を格納する。
【００２５】
空港運用計画格納部３は、当該空港に離着陸する航空機の時刻表データ、スポットの利用時間帯予定、予定される車両の走行時刻データ、航空機の予定された経路と走行時間帯などを含む走行計画情報を格納する。
【００２６】
誘導設備稼動情報格納部４は、当該空港内における、誘導路中心線灯、停止線灯、誘導案内灯、誘導路の状態表示器といった移動体の誘導に必要な設備類の運用状況や誘導路の稼動上状態に関する情報、例えば、灯火の断芯や誘導路の工事状況等に関する、設備稼働情報を格納する。
【００２７】
移動体位置検出部５は、当該空港の滑走路及び誘導路を走行する全ての航空機および車両等の位置を検出する。この移動体位置検出部５による航空機および車両等の位置検出には、通過センサーのような一点だけで検出するセンサーを誘導路に沿って多数設置するほか、レーダーによる電波の反射やレーザーの反射、および音波や磁気を利用したセンサーなどを用いればよい。これらレーダーやセンサーの設置場所は、単一のレーダーなら空港内全域を見渡せる場所とする。また、センサーは滑走路入り口の停止線脇や、スポット内の駐機状況を監視する場所などの特定の場所に設置する。或いは、必要な間隔で誘導路、走行路、およびスポット内やスポット近傍等に設置してもよい。
【００２８】
検出対象特定部６は、移動体位置検出部５によって検出した対象を識別し、特定する。すなわち、移動体位置検出部５で検出された位置にある対象を、その速度や計画経路等を基に識別し特定する。そして、その特定した識別情報を出力する。
【００２９】
移動体速度算出部７は、移動体位置検出部５により得られた航空機や車両等の位置情報と検出対象特定部６の識別情報とから、検出対象それぞれの速度を算出する。すなわち、検出された対象の検出位置と検出時刻とから、直前の値と最新の値との差分をとって速度を算出し、識別された対象毎に速度を算出する。
【００３０】
移動体挙動予測部８は、移動体位置検出部５で検出した航空機や車両等の位置情報、検出対象特定部６による識別情報、移動体速度算出部７による速度情報、および移動体特性データ格納部１に格納された移動体特性データを用いて、空港運用計画部３にある計画された経路における航空機および車両等の時刻毎の位置を計算し、予測する
走行可能区間予測部９は、移動体挙動予測部８によって予測された挙動や、誘導設備稼働情報格納部４に格納された設備稼動情報から、管制対象となる移動体の、空港全域における走行可能区間を予測する。
【００３１】
経路策定部１０は、既に確定された移動体の経路や予定された計画経路および走行可能区間予測部９で予測された走行可能範囲に基き前記空港内における管制対象移動体の現在位置と目標位置とを結ぶ経路、すなわち、滑走離脱位置から目的スポットまで、または、滞在スポットから滑走路進入待機位置まで、または、滞在スポットから他スポットまでの経路を策定する。
【００３２】
走行計画策定部１１は、経路策定部１０で策定された経路について、途中での停止時間或いは停止回数が最も少ないなど、最も有効な移動開始（出発）時刻を求める。具体的には、策定された経路を管制対象の移動体が、予定時刻に出発した場合と、許容範囲内で出発時刻を変更した場合とのそれぞれについて、経路途中での待ち時間を求める。すなわち、この経路を構成する各区間毎に、他の移動体が該当区間を占有したことによる待ち時間をそれぞれ求め、この待ち時間の合計値が最も少ない出発時刻の走行計画を策定する。
【００３３】
運用効率評価部１２は、経路策定部１０で作成された経路情報を入手し、予め設定した評価要素により空港の運用効率について評価を行い、評価結果を経路策定部の策定処理１０に反映させる。すなわち、航空機の発着便数や発着時刻、および航空機の走行距離や走行時間などの情報に基づき、空港全体の運用効率を評価する。
【００３４】
走行計画確定入出力処理部１３は、経路策定部１０によって策定された経路案と、対象を特定するコールサインなどの識別情報をはじめとする管制対象に関する情報を表示すると共に、管制官による走行計画確定入力を行なう。
【００３５】
このようなシステム構成において、移動体特性データ格納部１からの移動体特性情報は、必要に応じて管制対象の航空機ごとに呼び出され、また、経路形状情報格納部２からの経路形状情報は、経路策定時や移動体挙動予測時、および経路情報表示時などに必要に応じて呼び出される。
【００３６】
この呼び出された移動体特性情報と経路形状情報とは、移動体挙動予測部８、走行可能区間予測部９、および経路策定部１０等のそれぞれに対して送出される。
【００３７】
また、空港運用計画格納部３からの走行計画情報は、検出対象特定部６、移動体挙動予測部８、走行可能区間予測部９、および経路策定部１０等のそれぞれに直接送出される。
【００３８】
さらに、誘導設備稼動情報格納部４からの設備稼動情報は、必要に応じて呼び出されて走行可能区間予測部９に送出される。
【００３９】
一方、移動体位置検出部５では、当該空港の滑走路および誘導路等を走行するすべての航空機および車両等の位置を検出して、その位置情報は検出対象特定部６に送出される。
【００４０】
検出対象特定部６では、検出された位置にある対象をその速度や計画経路等を基に識別し特定する。そして、その特定した識別情報を出力する。
【００４１】
これら位置情報と識別情報とは移動体速度算出部７、移動体挙動予測部８、走行可能区間予測部９、および経路策定部１０等のそれぞれに送出される。
【００４２】
移動体速度算出部７では、検出対象特定部６からの識別情報と移動体位置検出部５からの位置情報とに基づいて、その検出位置で特定された移動体の速度を算出し、その速度情報を検出対象特定部６、移動体挙動予測部８、および走行可能区間予測部９に送出する。
【００４３】
このうち、移動体挙動予測部８では、特定された航空機に対して、計画経路における時刻ごとの位置と、その位置での速度を計算し、それぞれ予測位置情報ならびに予測速度情報として、経路策定部１０および走行可能区間予測部９に送出される。
【００４４】
走行可能区間予測部９では、走行可能区間を諸設備の稼動状況や対象航空機の速度および経路状況、さらに現在の速度や予測位置での予測速度等を基に移動可能範囲を予測して、その予測された航空機の移動可能範囲を経路策定部１０に送出する。
【００４５】
経路策定部１０では、特定された航空機の予測位置と予測速度、および経路形状や対象航空機の特性、さらには、移動可能範囲等を基に対象航空機が移動できる経路候補を策定する。
【００４６】
この経路候補情報は、運用効率評価部１２、走行計画確定入出力処理部１３、および走行計画策定部１１等に送出され、このうち、走行計画策定部１１では出発開始時刻の走行計画を策定し、また、運用効率評価部１２では経路候補における運用効率の評価を行ない、その評価結果を経路策定部１０に返送する。
【００４７】
さらに、走行計画確定入出力処理部１３では管制官が経路候補を確定経路にするかを決定し、その決定した確定経路を経路策定部１０に送出する。
【００４８】
次に、上記各部の処理手順を図２乃至図１１を用いて説明する。
【００４９】
図２には、移動体位置検出部５の処理手順がフローチャートとして示されている。
【００５０】
同図によれば、まず、管制対象の設定を行ない（ステップＳ２−１）、次いで、管制対象からの検出信号が、センサーからか、レーダ−からか、或いはＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）からのものか、入力種別の判断を行う（ステップＳ２−２）。
【００５１】
その判断結果により、個別のセンサーからの信号入力の場合、検出したセンサーの設置位置情報とセンサーからの距離情報から、検出位置を求めて空港面内の位置に変換する（ステップＳ２−３）。
【００５２】
判断の結果が、レーダー処理装置からの信号入力の場合にはレーダーからの距離や方位を空港面内の位置に変換する（ステップＳ２−４）。さらに、ＧＰＳ情報の場合には、全地球座標系として得た信号入力を空港面内の位置に変換する（ステップＳ２−５）。これら位置情報は、位置情報が必要な構成部である検出対象特定部６、移動体速度算出部７、移動体挙動予測部８、走行可能区間予測部９、経済策定部１０、および走行計画確定入出力処理部１３等へ出力する（ステップＳ２−６）。
【００５３】
なお、トランスボンダのような無線による自動応答装置などの移動体通信を併用して識別符号を取得できる場合以外では、移動体が、どの航空機或いは車両であるかを識別することが出来ない。
【００５４】
したがって、この場合には、検出された前回位置情報と最新位置情報との比較により対象を特定して識別するか、または、航空機や車両等を撮像し、その撮像画像を処理して対象を特定する検出対象特定部６を備え、対象を特定して識別する。
【００５５】
図３に、この検出対象特定部６の処理手順をフローチャートで示している。まず、移動体全ての最新の時刻、位置、速度、方向、特性、及び識別情報等を把握して（ステップＳ３−１）、対象を設定し（ステップＳ３−２）、各々の航空機又は車両についてトランスポンダや他のレーダーシステムによる識別情報があるか否かを判別する（ステップＳ３−３）。その結果、識別情報があれば、その情報が必要な構成部である、移動体速度算出部７、移動体挙動予測部８、経路策定部１０、および走行計画確定入出力処理部１３等に出力する（ステップＳ３−４）。
【００５６】
識別情報がなければ、直前の情報を求めて（ステップＳ３−５）、直前の情報から得られた現時点の予測位置と、実際の位置を比較し（ステップＳ３−６）、極めて近く、かつ速度に関しても移動体挙動予測部８によって予測されていた速度と近いなどの物理的整合性の高いものを同一対象と特定し（ステップＳ３−７）、その特定情報を同じく必要なところに送出する（ステップＳ３−４）。
【００５７】
移動体速度算出部７は、移動体位置検出部５により得られた航空機や車両の位置情報と検出対象特定部６とによる対象の識別情報から、検出された対象全てについて検出位置と検出時刻それぞれの直前の値と最新の値との差分を取って速度を算出し、出力する。これらの処理を全対象について実行する（ステップＳ３−８）。
【００５８】
図４には、移動体挙動予測部８の処理手順をフローチャートとして示している。
【００５９】
同図において、移動体挙動予測部８は、移動体位置検出部５による航空機や車両等の位置情報と、検出対象特定部６からの識別情報、移動体速度算出部７による速度情報、および移動体特性データ格納部１に格納された移動体走行特性データ等を取得する（ステップＳ４−１）。次いで、それらの情報およびデータに基づいて、空港運用計画格納部３にある計画された経路における航空機および車両等の時刻ごとの位置を計算し、その位置での速度を予測する（ステップＳ４−２）。次いで、経路における区間或いは交差点ごとの占有時間帯を算出して予測する（ステップＳ４−３）。この一連の処理を全対象について終了するまで繰り返す（ステップＳ４−４）。
【００６０】
図５は、走行可能区間予測部９の処理手順をフローチャートとして示している。
【００６１】
走行可能区間予測部９は、対象の特性情報や位置速度情報および経路情報等を取得して（ステップＳ５−１）、誘導設備の稼動情報から使用可能な区域を判定する。また、移動体挙動予測部８からの情報を取得し（ステップＳ５−２）、他の移動体が停止するまでの制動距離や他航空機のジェット噴流影響域などを算出する（ステップＳ５−３）。次いで、それら制動距離やジェット噴流影響域などを含む排他的な占有区間を算定し（ステップＳ５−４）（ステップＳ５−５）、その算定した占有期間を除いた走行可能区間を求める。
【００６２】
この一連の処理は管制対象である航空機の全てについて終了するまで繰り返す（ステップＳ５−６）。
【００６３】
図６には、経路策定部１０の処理手順がフローチャートとして示されている。
【００６４】
経路策定部１０は、まず、管制対象を設定し（ステップＳ６−１）、管制対象である航空機および車両等の現在位置と目的位置、ならびに、到着予定時刻などの情報を取得する（ステップＳ６−２）。次いで、他の航空機の確定経路や、走行予定情報を取得し（ステップＳ６−３）、空港運用計画格納部３にあるスポット使用予定や、既に走行計画が確定した確定経路などに基づき、滑走路離脱位置から目的スポットまで、或いは、滞在スポットから滑走路進入待機位置まで、または、滞在スポットから他スポットまでの間における航空機の現在位置と目標位置とを結ぶ経路を立案構成する（ステップＳ６−４）。
【００６５】
このとき、移動体挙動予測部８による航空機や車両の時刻ごとの予測位置、および走行可能区間予測部９により求められた走行可能な範囲を照合して、経路を選択、構成する。
【００６６】
次に、詳細処理は後述するが、走行計画策定部１１によって得られる出発時刻を含めた走行計画（ステップＳ６−５）と、同じく詳細処理を後述する運用効率評価部１２による評価結果を取得し（ステップＳ６−６）、これらに応じて、経路の選択や経路構成区間の変更を行なう。
【００６７】
そして、このステップ（Ｓ６−４）からステップ（Ｓ６−６）までの一連の処理は、全経路候補について終了するまで繰り返され（ステップＳ６−７）、全経路候補の評価が終了したら、経路策定部１０から経路候補情報が出力される（ステップＳ６−８）。
【００６８】
この経路策定部１０による経路の策定には空港の誘導路の形状に応じて様々な方法が取られる。例えば、図７に示すように、滑走路１４とエプロン区域１５の間に比較的単純な形状の経路ネットワーク１６がある場合には、すべての経路を網羅して、標準とする経路から優先順に記憶しておくことも可能である。
【００６９】
一方、より複雑な経路の場合には経路のネットワークモデルとして経路を求める方法を用いることも可能である。
【００７０】
走行計画策定部１１では、経路策定部１０によって策定された経路に対し、移動開始時刻の変更が可能なものについて、移動時刻を変えた場合の航空機の走行位置や走行時刻と、その時点での走行可能区間とから、最も走行中の待ち時間が少なくなる移動開始時刻を求める。
【００７１】
図８には、この走行計画策定部１１による処理手順をフローチャートで示している。
【００７２】
同図において、対象を特定し（ステップＳ８−１）、特性情報、現在位置情報や出発予定時刻を含む策定経路情報を取得する（ステップＳ８−２）。次いで、出発時刻変更の許容範囲を求めて（ステップＳ８−３）、その範囲内で出発時刻を変更した場合における時刻ごとの予測位置と、その時刻での走行可能範囲予測情報を取得する（ステップＳ８−４）。それらから、各区間毎に求めた待ち時間の合計値を算出し（ステップＳ８−５）、待ち時間が最短となる出発時刻に変更する（ステップＳ８−６）。その変更時刻が許容範囲であるかを判定して（ステップＳ８−７）、許容範囲内であれば、ＹＥＳルーチンに入ってステップＳ８−３に戻る。
【００７３】
一方、許容範囲内でなければ、ＮＯルーチンに入り、全対象について、この一連の処理を実行したら（ステップＳ８−８）、その待ち時間が最短となる出発時刻を経路策定部１０に出力する（ステップＳ８−９）。
【００７４】
以上の処理について、図９に示す区間Ａ乃至区間Ｅから構成される経路を例に、図１０を参照しながら、具体的に説明する。
【００７５】
図１０は、他の移動体による区間占有時間帯と、管制対象航空機の移動曲線とを示しており、縦軸に航空機の位置を、横軸に時刻を示している。
【００７６】
同図（Ａ）は他の移動体による占有予定区間を示し、（Ｂ）は管制対象航空機のスタート時刻が標準である場合の移動曲線、（Ｃ）は管制対象航空機のスタート遅延時刻が最適の場合の移動曲線、（Ｄ）は航空機のスタート遅延時刻が最適でない場合の移動曲線を、それぞれ示している。
【００７７】
同図において、経路候補として例示した区間Ａ乃至区間Ｅで構成される経路は、当初、出発時刻を予定時刻Ｔ０として評価されている。その制約条件として、例えば、優先が上位の確定経路によって区間Ｂ、区間Ｃおよび区間Ｅが、同図（Ａ）に示すような時間帯で占有予定されている。
【００７８】
この時の管制対象の航空機の移動曲線は、同図（Ｂ）に示すように、時間と位置との関数として求められ、航空機が予定時刻Ｔ０で出発開始すると、区間Ｂの手前と区間Ｅの手前で停止して、それぞれの占有期間が経過するまで待機することになる。
【００７９】
この時、同図（Ｃ）に示すように、出発時刻Ｔ０を許容範囲内のＴ１まで遅延させることで、区間Ｂの手前での待機がなくなる。
【００８０】
また、同図（Ｄ）のように、出発時刻を時刻Ｔ３まで遅延させれば、全く待機時間をなくすことが出来るが、区間Ｃの占有があるため走行が不可能となる。さらに、出発時刻Ｔ２の場合でも、区間Ｃの占有があるため、その占有に引っ掛かり走行が不可能であることが分かる。
【００８１】
したがって、この方法により、最適な出発時刻としては、同図（Ｃ）の時刻Ｔ１がベストであることが明かとなる。
【００８２】
前記運用効率評価部１２では、航空機の発着便数、発着時刻、および航空機の走行距離や走行時間などの情報に基づき、空港全体の運用効率を評価している。その評価方法は、空港毎にどういった要素を優先させるかが異なり、空港毎に決められるべきものである。一例として、一日に空港を離発着する全航空機の遅れ時間を合計して評価するなどの方法がある。
【００８３】
図１１は、この評価方法による運用効率評価部１２の処理手順を示したフローチャートである。
【００８４】
まず、対象となる航空機を設定し（ステップＳ１１−１）、その設定した全ての航空機について、特性情報、現在位置情報、および策定経路の情報等を取得し（ステップＳ１１−２）、次いで、離発着予定時刻の情報を取得する（ステップＳ１１−３）。さらに、この離発着予定時刻からの離発着予想時刻情報の遅れをとって（ステップＳ１１−４）、この遅れ時間の総和を求める（ステップＳ１１−５）。
【００８５】
この遅れ時間の総和は対象とする全機に対して算出され、対象全機の総和が求められ、その結果は経路策定部１０（図１）に出力される。
【００８６】
走行計画確定入出力処理部１３では、経路策定部１０が策定した経路と、対象の識別符号や速度などの管制対象情報を管制官に提示して、管制官の指示決定の補助とすると共に、管制官の決定した経路を空港運用計画の計画済み経路として入力する。
【００８７】
具体的には、例えば、タッチパネルに空港経路地図と航空機や車両等の位置、識別符号、および速度、その他の情報と策定経路とを表示し、管制官によって選択された経路をキーボード或いはタッチスイッチによって入力する。
【００８８】
上記実施の形態では、空港内の滑走路や誘導路などの各経路上を走行するすべての移動体（航空機および各種車両）を識別してその位置、速度を検出している。このため、各移動体の挙動、すなわち、どの航空機および車両が現在滑走路或いは誘導路のどの位置に存在するかが時刻情報と共に把握され、かつ予測されている。また、これらの移動体による、経路の占有状態も時刻情報と共に把握されている。
【００８９】
そして、ある移動体、例えば、スポットに駐機している航空機を滑走路まで移動させる場合、その航空機に予め設定された移動経路候補を基に、上述した各移動体の挙動や誘導機器の稼動情報から求まる走行可能な範囲を照合して、予定時刻における現在位置から目標位置まで（この場合、駐機スポットから滑走路まで）までの経路を選択し、策定する。
【００９０】
このように、空港における移動体の挙動を把握して管制対象の移動体に関する目標位置までの移動経路を策定して管制官に提供できるので、管制官の負担が大幅に軽減され、空港全体の効率向上に図ることができる。
【００９１】
すなわち、目視確認や交信のための時間にとられて、空港の運用効率向上を考慮する時間が限られる場合にも、空港の運用効率を勘案した誘導経路案ならびに移動開始時刻を管制官に提供でき、空港の効率的運用を常時行なうことが出来る。また、航空機や車両等の位置が簡単に把握できるので、管制官は注意を安全確保業務に振り向けることが出来、それだけ安全性も向上する。
【００９２】
また、必要に応じて、策定された経路の出発時刻を予定時刻から許容範囲内で変更し、他の移動体の占有に基く待ち時間を求め、この待ち時間が最も少ない出発時刻による走行計画を策定している。
【００９３】
このようにすると、待ち時間の少ない走行計画が容易に得られるので、空港の効率向上が一層図られる。すなわち、適切な出発時刻（移動開始時刻）を提供することにより、エンジン始動後の待機時間における燃料消費の削減、ジェット噴流影響域における作業停滞の回避と作業者の安全確保、ならびに騒音発生の時間短縮が可能となり、その結果、管制システムの運用効率を大幅に向上させることが出来る。
【００９４】
さらに、運用効率評価部において、予め設定された評価方式により、走行計画を評価すれば、より一層の効率向上を図ることができる。
【００９５】
次に、図１２で示す実施の形態を説明する。なお、図１と同一構成部分には同一符号を付して示し、その構成部分の詳細な説明は省略する。
【００９６】
同図において、走行計画確定入出力処理部１３での管制官による経路決定入力に基いて、誘導路上の中心線灯や標示板、ならびに停止線灯など地上設置経路標示機器類１８を制御し、指示経路を灯火で指示する地上側経路指示制御部１７を設ける。また、機上に対しても、無線によって経路を与える対機上通信部１９を設けると共に、機上において指定された経路を表示する機上側経路表示部２０を設ける。これらは、それぞれ走行計画確定入出力処理部１３に接続されている。
【００９７】
このようなシステム構成にすることによって、管制官の決定経路の入力に応じて、地上側経路表示制御部１７による制御で、決定経路上の必要な部分の灯火類である地上設置経路表示機器が点灯され、管制官の決定が明確に示される。
【００９８】
さらに、対機上側経路通信部１９によって機上に設置されている機上側経路表示部２０にも管制官の決定した経路が表示指示される。すなわち、管制官の決定した経路が機上側にも表示されて、管制官だけ出なく、パイロットに対しても目視確認が可能となり、それだけ安全のために要する時間と注意力が確保され、安全性の向上に大きな効果を発揮する。
【００９９】
なお、走行可能区間予測部９では、走行可能かの判断を行なうに当り、空港の各経路に定められた固定的な区間ごとだけでなく、これらの固定的区間の中での走行可能な部分についても走行可能か否かを判断し、その判断結果を出力するものとする。
【０１００】
このようにすると固定的な区間毎に侵入の可否が制限されることなく、走行間隔を縮めることが可能で、より交通密度を高めることができる。
【０１０１】
また、空港のスポット部分に、このスポットから航空機が目標位置に出発するスポット出発情報を検出するセンサーを設け、このセンサーによるスポット出発情報の検出を、次の経路策定や移動開始時刻策定を含む走行計画策定の開始タイミングとして用いてもよい。
【０１０２】
さらに、空港の誘導路から滑走路への進入部分に設けられた停止線灯の点灯状態を検出するセンサーを設け、このセンサーによる航空機の滑走路への進入検出を、同じく走行計画策定の開始タイミングとして用いてもよい。
【０１０３】
このように構成すると、航空機のスポット出発のタイミングや航空機の滑走路への進入タイミングが、自動的に次の走行計画策定タイミングとなるので、常に位置検出部５や対象特定部６からの情報を判断ことを必要とせずに走行計画の策定が開始可能となる。このため、多数の移動体がある混雑時の走行誘導を速やかに行なうことができ、円滑な走行が可能になる。
【０１０４】
【発明の効果】
本発明によれば、空港における移動体の挙動を把握して管制対象の移動体に関する目標位置までの移動経路を策定して管制官に提供できるので、管制官の負担が大幅に軽減され、空港全体の効率向上に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による空港管制支援システムの一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】同上一実施の形態における移動体の位置検出部の処理手順を示したフローチャートである。
【図３】同上一実施の形態における検出対象特定部の処理手順を示したフローチャートである。
【図４】同上一実施の形態における移動体速度算出部の処理手順を示したフローチャートである。
【図５】同上一実施の形態における走行可能区間予測部の処理手順を示したフローチャートである。
【図６】同上一実施の形態における経路策定部の処理手順を示したフローチャートである。
【図７】同上一実施の形態における空港の経路ネットワークの一例を示した説明図である。
【図８】同上一実施の形態における走行計画策定部の処理手順を示したフローチャートである。
【図９】同上一実施の形態における航空機が走行する走行経路の説明図である。
【図１０】同上一実施の形態における他の移動体による区間占有時間帯と管制対象移動体の移動曲線との関係を示すグラフ図であり、（Ａ）は区間占有時間帯を示し、（Ｂ）は管制対象移動体のスタート時刻が標準である場合の移動曲線、（Ｃ）は同スタート時刻が最適の場合の移動曲線、（Ｄ）は同スタート時刻が最適でない場合の移動曲線を示している。
【図１１】同上一実施の形態における運用効率評価部の処理手順を示したフローチャートである。
【図１２】本発明の他の実施の形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  移動体特性データ格納部
２  経路形状情報格納部
３  空港運用計画格納部
４  誘導設備稼動情報格納部
５  移動体位置検出部
６  検出対象特定部
７  移動体速度算出部
８  移動体挙動予測部
９  走行可能区分予測部
１０  経路策定部
１１  走行計画策定部
１２  運用効率評価部
１３  走行計画確定入出力処理部
１７  地上側経路指示制御部
１８  地上設置経路標示機器類
１９  対機上経路通信部
２０  機上側経路表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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