こうえいフォーラム第 31 号 / 2023.3

空港除雪の省力化・自動化に向けた取組みについて
TECHNICAL DEVELOPMENT FOR LABOR-SAVING AND AUTOMATION OF AIRPORT SNOWREMOVAL

藤生 孝典*・神林 翠**・藤村 幸大***・山村 優佳*
Takasuke FUJIU, Midori KAMBAYASHI, Kodai FUJIMURA and Yuka YAMAMURA

Currently, airports in Japan are actively strengthening their functions. On the other hand,
the labor shortage is becoming apparent due to the decrease in the working-age population. For
this issue, the Civil Aviation Bureau promote "Aviation Innovation" utilizing technologies suchas IoT, AI, autonomous driving technology, etc. while the public and private sectors share roles.
In airport operations, the labor shortage of snow removal work is becoming more serious, andlabor-saving and automation are strongly required. In this paper, we will report on the issues
for labor saving and automation of airport snow removal comprehended by research anddevelopment, and outline of demonstration experiments and results for labor saving andautomation carried out in the work ordered from the Civil Aviation Bureau.

Keywords ： Airport snow removal, Snow removal vehicle, Automation, Labor-saving,Self-localization, Safety assist, Demonstration experiment, Runway,Engineering validation, Autonomous snow removal vehicle,Snow removal method

1. はじめに

本稿では、空港除雪の省力化・自動化に向けた課題と、省力化・自動化に向けた実証実験とその検証結果 の概要 を報

現在、我が国の空港では、2030 年の訪日旅客 6,000 万告する。

人 の目標達成に向けて、積極的な機能強化 が進められているところである。一 方、生産年齢 人口 の減 少 に伴 う労 働力不

2. 空港除雪の特徴

足が顕在化しており、この課題に対応するため、国土交通省
航空局は、官民 が役割分担 しながら、IoT、AI、自動運転化

空港基本施設（滑走路、誘導路、エプロン）の除雪作業は

技 術 等 の先 端 技 術 を活 用 した『 航 空 イノベーション』 を推 進

図 － 1 に示す除雪車両により実施される。

し、今後の我が国 の航空輸送の拡大を支えていく方針としている。空港運用分野では、特に除雪作業の労働力不足が深刻化 しており、助手 による安全確認 を代 替する装置・ 機能 のプラウ除雪車（雪の押出し）スイーパ除雪車（路面仕上げ）

ロータリ除雪車（投雪、雪堤除去）

凍結防止剤散布車（薬剤散布による除氷）

付与や運転支援を行う省力化や、除雪車両の装置操作や運転の自動化が強く求められている。
日 本 工営 では、上記 課題 に対 し、空 港除 雪 の省力 化 ・ 自動化に向けた検討課題を把握するため研究開発 による技術動向調査をはじめ、国土交通省航空局発注の空港除雪の自動化に関する市場調査 、自車位置測定技術 、運転支援ガイダンスシステムの導入効果に関する調査業務を受注 し、実施した。

*
**
***

図－1

コンサルティング事業統括本部 交通運輸事業本部
港湾空港事業部 空港部
コンサルティング事業統括本部 中央研究所 技術開発センターコンサルティング事業統括本部 仙台支店 基盤技術部

1

主な空港除雪車両（写真は資料 1)より引用）

こうえいフォーラム第 31 号 / 2023.3

空港における除雪の特徴として、以下のものがある。
•

空港運用時間内での除雪作業は、航空機の運航を一部制限して実施するため、迅速な除雪作業が求められる。
•

除雪後の路面状態が航空機の運航判断に影響するため、高い水準での路面仕上がりが求められる。
•

滑走路や誘導路には航空灯火が設置されており、
図－3

除 雪 作 業 時 に損 傷 させないように注 意 する必 要 があ

航空灯火の例（滑走路灯）る。
（2） 除雪仕上がりの要求水準（1） 除雪作業の迅速性

空港除雪では、除雪後に舗装表面を完全に露出（ブラック空港運用時間内における除雪作業は、航空機の運航を一トップ）させる除雪が基本となる。加えて、滑走路では、除雪後部 制 限 して実 施 される。このような除 雪 作業 中 は、出 発航 空の雪氷状況調査による路面の雪氷種別や厚さ、雪氷の占有

機 は乗員 や乗客 が搭乗 した状態 でエプロン等 に地 上待機、率によって滑走路面状態が評価される。滑走路面状態は、滑到着航空機は上空待機（空港上空で旋回しながら待機）して走路面状態コード（RWYCC：Runway Condition Code） 0

おり、除雪 作業 の遅 れは航空機 の出発・到 着 の遅延 に直結～6 に区分され、着陸しようとする航空機の着陸可否の判定する。に適用される。このため、滑走路除雪では、除雪の仕上がりが航空機の運航に影響することとなる。

運 用時 間内 の除雪 作業 時間は、各空 港で個別 に目標時間が設定され、目標時間内に除雪作業と滑走路等の雪氷状（3） 空港特有の事故リスク

況調査が完了するような除雪体制が編成される。
一例として、新千歳空港では、延長 3,000m×幅 60m の空港制限区域内では、一般道路とは異なり一般歩行者が滑走路 1 本に対して、滑走路全面の除雪の標準目標時間はいないため、歩行者事故は道路と比較して生じにくいものの、20 分と設定されている。このような短時間で広範囲の除雪を

航 空灯火等 の航空保 安施設 （ 図 － 3） の破損 や航空機 への実 現 するため、雁行 隊 形 と呼ばれる除 雪 車 両 の隊列 を組 ん

接 触 、滑 走 路 上 での故 障 等 による停 車 が生 じた場 合 、滑 走で除雪する。新千歳空港の雁行隊形は V 型で、滑走路全幅路の閉鎖等、空港運用への影響が生じることとなる。に渡 って整 列 して片 道 走 行 で滑 走 路 全 面 を除 雪 する。そのまた、空 港 施 設 は広 域 かつ平 面 的 であるうえ除 雪 車 両 の他の多くの空港の雁行隊形は I 型で、滑走路全幅のうち片側運転席から視認できる目標物が少なく、降雪時に視界不良に（半分または 1/4）ずつ走行して 1～2 往復の走行により除雪なると自車位置を見失いやすい。

する（図 － 2）。

3. 空港除雪の省力化・自動化に関する市場調査

運用時間内は迅速な出動・作業を行うため、降雪予報がある場 合 、除 雪 オペレータは空港 内 に駐 在 する等 出 動 待 機し国内の道路除雪、海外の空港除雪における自動化に向けている。

た除雪車両メーカーや施設管理者の取組みの技術情報や進捗（実証実験等の結果を含む）、今後の予定についてヒアリングを実施し、内容を取りまとめた。

V型雁行隊形の例
65

ヒアリング調査により以下を把握した。

凍結防止剤散布車

417322
53①高性能プラウ（スイーパけん引）•1②ロータリ
16

国 内 道 路 の除 雪 では、ガイダンスシステムの製 品②‘高速除雪車（スイーパけん引）化や、車両一部自動化に着手

7•4

海 外 空 港 の除 雪 では、海 外 メーカーの技 術 開 発予定を確認し、そのうち 1 社は空港用自動除雪車両をI型雁行隊形の例製品化する意向①高速プラウ

②ロータリ

③スイーパ

市 場 調 査 により把 握 した技 術 動 向 を踏 まえ、空 港 除 雪 車

1

1
1両の運転支援を行う省力化に取組む第 1 段階、一般車両の

2
3

2

54

756

図－2

自動運転技術を取り入れ除雪装置の自動化に取組む第 2 段

凍結防止剤散布車

43階の実施内容 を検討するとともに、空港除雪の省力化・自動67化に向けた実施スケジュール（図 － 4）を策定した。

除雪車両の雁行隊形の例

2

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2021

2022

2023

2024

以降

省力化・自動化に向け必要なインフラ・車両仕様・実証実験等 継続的な検討
インフラ検討

空港除雪省力化
自動化

実車装着
実証実験

運用ルール検討

車両仕様検討

特定エリア・特定車両での一部導入予定

自動運転に関する技術動向を踏まえ実証実験の実施予定【第2段階：自動化】 技術動向を踏まえ検討していく。

【第1段階：省力化（運転支援）】

検討内容
実証実験

実証実験

【省力化導入】・2022年に省力化の一部導入（特定エリア・特定車両）及び導入拡大
・導入の拡大に向け、共通仕様及び性能規定等整備・省力化に関するFUの実施【省力化実証実験】
・周囲視認モニターの実装・評価
・運転支援ガイダンスの検証（R2実験活用）
・実証実験における課題抽出・検討（構築）【自動化検討】
・高速道路での隊列走行技術等の市場調査
・シャシ製造メーカ等への技術動向調査
・要素技術に関する実証実験の計画【自動化実証実験】・要素技術を活用した段階的な実証実験
・除雪装置の自動化との連携○空港除雪の省力化・自動化に向けた実証実験検討委員会

委員会

図－4

空港除雪の省力化・自動化に向けた実施計画 1)

省力化・自動化に向けた実証実験の確認、インフラの必要性、運用評価の検討・助言

4. 空港除雪の省力化・自動化に向けた課題（2） 除雪作業時の操作内容細分化

積 雪 地 域 の主 要 空 港 における空 港 管 理 者 および除 雪 事

空港除雪の省力化・自動化に向けた課題と技術要件の整業 者 へヒアリングを実 施 し、 空 港 除 雪 概 要 を把 握 するととも理に際し、運転行動の流れとなる「認知」「判断」「行動」に基に、除雪作業時の操作内容を分析し、省力化・自動化に向けづいて除雪作業時の操作内容を細分化し、表 － 2 のとおり整た課題と、それらの課題に対応するための技術要件 を整理し理した。

た。
（3） 省力化・自動化に向けた課題と技術要件（1） 空港除雪の実施概要

表 － 2 の各除雪行動は、空港内の支障物や他車両との位置関係に基づいて判断して行動するもの（ A,B）と、積雪量やヒアリング結果から、空港除雪の実施概要を表 － 1 のとおり整理した。

雪質、仕上 がり状況 等路面の雪氷の状態 に基づいて判断 して行動するもの（C,D）に大別できる。
表－1

項目
待機判断

空港除雪の実施概要（例）
実施内容

表－2

実施者の例

認知

 気象状況・今後の予報を基に待機 運用担当者が必要か協議
作業担当者
 除雪事業者が空港内で待機

除雪判断

 積雪量、降雪予報等から除雪基準 運用担当者に基づいて判断
作業担当者
 除雪時間を設定

除雪開始

 各航空会社との運航調整
 NOTAM ※ の発出手続き・施設閉鎖

A 支障物

運用担当者

 決定した除雪方法により各車両の 作業担当者オペレータが除雪作業を実施
除雪事業者
 助手は安全確認を実施

自車位置の補正

ハンドル操作自車速度の調整

ブレーキ、アクセル装置の接触回避

除雪装置の操作・プラウ角度・高さ・シュート角度

自車速度の調整

 対象施設の除雪作業終了を確認し 作業担当者て連絡 雪氷状況調査を実施
 施設運用再開

行動

ハンドル操作ブレーキ、アクセル

C 積雪量、雪質、降 除 雪 装 置 の 角 除雪装置の操作※
雪状況等
度 、 高 さ （ 接 地 ・プラウ：プラウ装置圧）、回転数等の角度・高さ調整
・スイーパ：ブラシ高さ、回転数・ロータリ：オーガ回
転数・凍結防止剤散布車：散布量 等

 状況の変化により作業時間や範囲 作業担当者の変更等の措置を協議
運用担当者
 施設閉鎖の変更等の措置を実施
除雪終了

判断

B 悌団他車両との 自車位置の補正
速度・相対位置 自車速度の調整

 除雪方法協議・決定
作業担当者
 除雪事業者への除雪開始および終 除雪事業者
了時間の指示
除雪実施

除雪作業時の操作内容細分化

D 除雪仕上がり状 自車位置の補正
況
自車速度の調整

運用担当者

ブレーキ、アクセルハンドル操作
ブレーキ、アクセル

除 雪 装 置 の 角 除雪装置の操作
度 、 高 さ （ 接 地 （※と同様）圧）、回転数等の調整※ NOTAM（Notice To Airmen）：航空機の安全運航のために発出される航空関係施設、業務等に係わる情報3

こうえいフォーラム第 31 号 / 2023.3

表－3

空港除雪の省力化・自動化に向けた課題

課題

対応策（技術要件）

2) 積雪状況等に応じた情報提供の技術概要

対応する除雪行動 ※1

積雪状況や仕上がり状況に応じた情報提供 にあたっては、以下の情報の取得、状況に応じた推奨行動 の判定技術が求

1 自 車 位 置 と 支 障 物 位置情報に基づく走行ガ A、B
位 置 、 他 車 両 位 置 イダンスシステムの把握・伝達められる。
【取得情報】

2 積 雪 状 況 に 応 じ た 積雪状況・仕上がり状況 C、D
除雪装置等の設定 に応じた装置状態、走行
3 除 雪 仕 上 が り 状 況 速度等の推奨値の情報提※2に応じた除雪装置 供①

対象路面の積雪量、雪質

②

降雪状況

③

除雪後の対象路面の雪氷状況④

除雪装置の状態※1 表－2 の A～D に対応⑤

自車緯度経度情報※2 自動化時は基礎システムとしての活用を想定⑥

自車速度等の設定【状況に応じた推奨行動の判定】
車体(シャーシ)部分⑦

除雪装置の必要操作（角度、高さ（接地圧）、回転数

1.位置情報に基づく走行ガイダンスシステム
2.積雪状況・仕上がり状況に応じた走行速度等の情報提供等）の判定

除雪装置(アタッチメント)部分
2.積雪状況・仕上がり状況に応じた装置状態等の情報提供⑧

推奨走行速度の判定⑨

走行位置の補正の要否、推奨位置の判定

なお、空港除雪作業における操作の詳細は、現状、多くがオペレータ個人のノウハウや技術として属人化しており、マニュアル化 されていないため、省 力 化 ・ 自 動 化 に向 けては、積図－5

雪等の状況と除雪行動の関係の分析・把握が必要となる。

省力化・自動化に向けた技術要件イメージ

5. 空港除雪の省力化・自動化に向けた実証実験
Y（1） 自車位置測定技術導入効果に関する調査
新千歳空 港内 において自車位置測定 機器の実証実験 を①自車位置・⑤プラウと②支障物件の近接距離②支障物件緯度経度情報

実施 し、実証参加事業者 の公募要件 の整理 、実施概要・実施計画案の整理、実証実験結果のとりまとめを行った。
③自車速度、④梯団他機械の位置、走行速度

1) 実証実験の概要
本 実 証 実 験 は、厳 冬 期 の積 雪 寒 冷 地 空 港 内 （ 制 限 区 域

X内） における自車位置測定 機器 の精度、耐久性等 を検証 す
図－6

ガイダンスシステムによる取得情報のイメージることを目的としたものであり、以下のとおり実施した。
【実験方法】

これらの除雪行動の省力化・自動化に向けた課題と、その•場所：新千歳空港ノースナイトステイエプロン

対応策となる技術要件を検討し、表 － 3、図 － 5 のとおり整理•方法：一般車両を走行させ、データを取得した。

•参 加 事 業 者 （ 4 社 ） により適 用 された主 な測 位 技

術 ： RTK-GNSS、GNSS＋ IMU 複 合 航 法 システム、

1) 走行ガイダンスシステムの技術概要

準天頂衛星みちびき対応 CLAS

走 行 ガイダンスシステムは、以下 の情報 を取得 し、支 障物近接時のアラーム通知や悌団他車両に対する推奨位置、追【期間】•

随速度の通知を実施する技術が求められる。

実験期間：2021 年 2 月 2 日～2 月 5 日①

自車緯度経度情報【検証内容】②

支障物の緯度経度情報

•

③

自車速度

電波の干渉有無④

他機械位置・速度•

耐久性：低温による影響、防水性能、耐振動性能⑤

除雪装置（プラウ・シュート等）の位置情報•

測位の遅延性、その他応募者からの提案事項

4

精 度 ： 停 止 時 の位 置 精 度 、移 動 時 の位 置 精 度 、こうえいフォーラム第 31 号 / 2023.3

位置 精度 の検証 （ 図 － 10） では、実証技 術 の誤差 を評価
車両前方メインアンテナするため、停止 点でトータルステーション（ 距離・ 角 度 を同 時車両真ん中サブアンテナ計測する測量機 ）を用いたアンテナ位置 の測量（ 図 － 11）により停止時の真値を設定した。移動時の真値は、走行レーンの基終点を結ぶ直線として設定した。

自車位置測定機器設置状況の例 1)

図－7（2） 運転支援ガイダンスシステム導入効果に関する調査
稚 内空 港内で除雪 車両 の運転 支援 ガイダンスシステムの①走行開始点

実証実験を実施し、参加事業者の公募要件の整理、実施概要・実施計画案 の整理、実証実験結果 のとりまとめ、導入効果の調査を実施した。
1) 実証実験の概要【フィールド概要】•••②計測区間（走行区間）③停止点

フィールド範囲：200ｍ×98m
コース幅：3m
コース長：191ｍ（うち計測区間100ｍ）【走行方法】 以下手順で走行① 左図の右下から左上に向かって加速区間で40km/hまで加速② 計測区間を定速40km/h走行③ 停止点で停車（1分30秒間停止）

本実証実験は、空港制限区域内において自車位置測定機器を搭載して除雪オペレータへ支障物や他車両の近接を通知する運転支援ガイダンスシステムの正確性、視認性等の【走行回数】••

停止時の精度検証データ

移動時の精度検証データ

図－8を使用して以下のとおり実施した。

【その他】
•

１社１回の走行実験において３回データ（静止時・移動時の検証データ）を取得

検証を目的としたものであり、実際の滑走路、プラウ除雪車両

4日間のうち初日・最終日除いて、1社あたり1日3回の走行実験実施
1回の走行実験あたり3回走行を実施•

ステアリングの影響を最小限にするため、コース幅を3mに狭めて走行停止の度に車両アンテナ位置をトータルステーション（以下TS）で測位

自車位置測定技術の実証実験の概要【実験方法】

1)•

場所：稚内空港 滑走路•

方 法 ： 装 置 を搭 載 した除 雪 車 両 を稚 内 空 港 の除雪オペレータが運転し、滑走路を走行•

車両：プラウ除雪車 2 台•

参加オペレータ：5 名•

参 加 事 業 者 に よ り 適 用 さ れ た 測 位 技 術 ： RTK-

GNSS、GNSS＋IMU 複合航法システム
停止時の精度検証方法
観測値（Xi,Yi）
距離（Si）

アンテナの真値
停止点に停車した状態で、トータルステーションを用いて反射シールの位置を計測する。事前に計測した3点の関係性からアンテナ位置を特定する。

測位装置 事前のオフセット観測により、測位装置の相対的な位置が分かる

反射シール

反射シール

精度検証方法アンテナの真値（XA,YA）

図－9

1.
2.

アンテナの真値と各観測値の座標から距離（Si）を算出する。
一回の走行における距離（Si）の平均・最大・最小を算出する。

路面積雪有り（上）・無し（下）の状況 1)
移動時の精度検証方法
観測値（Xi,Yi）

2) 自車位置測定技術の検証
実証実験により、各参加事業者の自車位置測定技術につ

精度検証方法1.
2.
3.

基準点C1・C2を結ぶ直線を作成
各観測値から直線の最短距離（Simin）を算出
一回の走行における最短距離（Simin）の平均・最大・最小を算出

距離（Simin）

いて、精度、耐久性、測位の遅延性等を検証した。
基準点C1・C2を結ぶ直線

路面積雪有 り・無し（ 図 － 9）いずれにおいても、各参加事業者とも平均誤差は 2～3cm 程度、最大誤差も 30cm 以内

図－10であり、空 港 除 雪 車 両 の雁 行隊 形 の編 成 に必 要 な精 度（ 誤

位置精度の検証方法の概要 1)

差 50cm 以内）を満足することを確認した。また、耐久性においても、各参加事業者で低温、降雪の付着、振動による影響はみられなかった。測位の遅延性は、1 事業者のみモニタ表示処理のため 10 秒程度の遅延が生じたが、他の参加事業者
では 0.01 秒程度等、目視確認で問題となるような遅延は生じなかった。
図－115

トータルステーションによる停止点の測量状況 1)

こうえいフォーラム第 31 号 / 2023.3【期間】•

実験期間：2022 年 1 月 31 日～2 月 18 日

【検証内容】•自車位置測定性能：Fix 率 ※ 、中心線走行時の平均誤差•

滑走路中心線に沿った走行

危険通知の正確性：航空灯火への接近時の通知

滑走路末端灯付近での走行

滑走路末端灯回数•

画 面 表 示 の視 認 性 ・ 更 新 速 度 等 ： 稚 内 空 港 の除雪オペレータへのアンケート調査により確認※ Fix 率：全ての測位解（座標値）に対する Fix 解の割合

滑走路灯
滑走路縁標識で、100%に近いほど安定した測位と評価される。Fix 解
滑走路縁標識に沿った走行は、測 位 計 算 に使 用 する搬 送 波 位 相 が定 まった状 態 で図－15取得される高精度の測位解を指す。

滑走路縁標識に沿った走行

運転支援ガイダンスシステムの実証実験の様子 2)2) 運転支援ガイダンスシステムの検証
ガイダンスシステムの検 証として、稚内 空港 で日 々除雪作
①08側から中心線沿いを走行し26側へ業に従事している除雪 オペレータへのアンケート調査を実施②滑走路縁標識にプラウ装置を沿わせて走行し、1周する。

した。調査では使用者目線での正確性、有用性に加え、ニーズの調査も実施した。結果から以下を把握した。
③26側から中心線沿いを走行し08側へ•④滑走路縁標識にプラウ装置を沿わせて走行し、1周する。

※標準の走行方法として実施（車両台数は、実験参加者各者の提案による。）【中心線沿い走行時の検証事項】

ダンスシステムは省力化に対して有効【滑走路縁標識沿い走行時の検証事項】•図－12

モニタは運 転 操 作 の邪 魔 にならずに見 やすい位置への設置が必要

滑走路縁標識• 実験後のデータ検証による自車位置測定精度• 支障物（滑走路末端灯）への危険通知機能• モニター表示の正確性

支 障物 を表 示端末 により確 認できることから、ガイ•滑走路灯

オペレータが安 心 して作業 が可 能 なように確実 に機能する危険通知の信頼性が必要• 支障物（滑走路灯）への危険通知機能• モニター表示の正確性

運転支援ガイダンスシステムの実証実験の概要 2)

6. おわりに
本報告では、研究開発により把握した空港除雪の省力化・自動化に向けた課題と、受注業務により実施 した省力化・自動化に向けた実証実験とその結果の概要を報告した。
国土交通省航空局においては、2022 年度以降も実証や検討を実施予定とされており、今後も空港除雪 の省力化・自動化に向けた取組みが進捗するものと考えられる。日本工営

車両上部ＧＮＳＳアンテナ写真

図－13

めるとともに、関連業務へ積極的に参画する予定である。

運転支援ガイダンスシステムの機器設置状況の例 2)【車載モニター概要】

他車両との接近警報

接近通知（距離）
・滑走路末端灯
・滑走路灯（前方）・滑走路灯（側方）
画面デザイン・3次元表示（左画面）・2次元表示（右画面）・背景色：黒色（通常、1段階目）黄色（2段階目）
赤色（3段階目）

図－14

としてもこれらの動向 を注視し、最新技術の把握や研究 に努タブレット写真

参考文献

測位情報
・RTK fix・RTK float

1)

表示内容
・滑走路縁・滑走路中心線・滑走路灯
・滑走路末端灯
・滑走路中心線灯
・各種滑走路標識
・他車両（円形）

国土交通省航空局：第 3 回空港除雪の省力化・自動化に向けた実証実験検討委員会資料、2021（https://www.mlit.go.jp/koku/koku_tk9_000047.html）

2)

国土交通省航空局：第 6 回空港除雪の省力化・自動化に向けた実証実験検討委員会資料、2022（https://www.mlit.go.jp/koku/koku_tk9_000059.html）

運転支援ガイダンスシステムの表示内容の例 2)

6