航空交通の同期化に関する研究
Study on Traffic Synchronization

独立行政法人電子航法研究所
H22 発表会

グゥイグナー クラウス
藤田 雅人
福田 豊
長岡 栄
山本 憲夫
1

Contents / 概要
●Introduction / 序論●

Concept of Operations / 運用概念●

Traffic Synchronization in Japan
日本の航空交通の同期化●Results / 結果●

Summary & Conclusions / まとめ2

Introduction / 序論 Tactical phase
戦術的段階

3

Introduction / 序論 Tactical phase
戦術的段階

ATM Components (ICAO) / ATM 構成要素

Demand/Capacity
Balancing
需要／容量均衡化

Traffic Synchronization
交通同期化● Departure
出発● En-route
巡航● Arrival
到着

Conflict Management
コンフリクト管理[ICAO OCD 2005]

Traffic Management Coordinator(TMC)
航空交通管理管制官

Air Traffic Controller(ATCo)
航空管制官

4

Introduction / 序論 Tactical phase
戦術的段階

Traffic Synchronization / 交通同期化
Definition / 定義 [ICAO]:
GlobalATM
Concept (ICAO)“Tactical establishment
andmaintenanceof a safe, orderlyand efficient flow of air traffic”.
安全、秩序、効率的な航空交通流の形成（戦術的）Traffic Synchronization● Departure
Demand/Capacity
Benefits/
便益:
Conflict Management
Demand/Capacity
Balancing● Arrival● Better usage of available
コンフリクト管理
capacity 容量の有効利用
balancing
需要／容量均衡化●● Workload efficiency
InteractionDemand/Capacity
ワークロード低減balancing● Fuel efficiency
燃料節約[ICAO 2005, ATM Masterplan]

Traffic Management Coordinator(TMC)
航空交通管理管制官

Air Traffic Controller(ATCo)
航空管制官

5

Concept of Operations / 運用概念
“Required time of arrival” (RTA)
[]
RTA_i

[]
RTA_i+1

6

Concept of Operations / 運用概念
“Required time of arrival” (RTA)[][]
RTA_i+1

RTA_i

NextGen Technologies

Traffic Window

Traffic Window

Sector

試行運用 :
CTA/ATC system integration
studies (CASSIS)

シミュレーション :Contract-based
Air Transportation
System project (CATS)

イネーブラー :Traffic Management advisor(TMA)

7

Concept of Operations
スケジュール“Controlled time of arrival” (CTA)
2007Arrival Synchronization

2013

CTA1

2020

timeCTA2

Departure Synchronization
Interactions[Source: ATM Masterplan]

No concept of operations yet
運用概念は検討中● Pioneers needed
Real-time simulation:
Enabler technology:
試行運用 :
リーダーシップが必要
Traffic Management
Time-based
flow advisor
CTA/ATC system integration Contract-based
Air Transportation(TMA)
studies (CASSIS)
Queue Managementmanagement(TBFM)
System project (CATS)
待ち行列管理時間ベース交通流管理(SESAR)(NextGen)●8Traffic Synchronization in Japan
日本の交通同期化

Origin
出発空港
中国、四国
九州
国際Gateゲート
Traconターミナル空域
Inefficient arrival flow to Tokyo Int'l Airport

En-route sector
エンルート空域9Traffic Synchronization in Japan
日本の交通同期化

Origin
出発空港
中国、四国
九州
国際Gateゲート
Traconターミナル空域
Inefficient arrival flow to Tokyo Int'l Airport

Traffic Synchronization● Speed control / 速度制御
● Dynamic queues / 動的待ち行列● Balance ground/en-route delays
地上待機／飛行中滞留のバランス

En-route sector
エンルート空域
10Results / 結果 I
Queueing Analysis / 待ち行列解析 Origin

出発空港
中国・四国
九州
国際

freq
発生確率

mArrival flows

Gate

Metered flowd i1=max d i −a i mi ,0 

theoretical delay
理論値
empirical delay
実測値
Metering delay d / 滞留時間 ( 分 )Traffic density is major factor for metering delay
交通密度が滞留時間の要因● ATCO's solve metering problem efficiently
航空管制が滞留を効率的に処理●[CEAS2009, APISAT2009]11

Results / 結果 II
Delay Propagation & Balance / 遅延の伝搬とバランス
minimum fuel / 最小燃料

total cost
全体コスト
additional delay
追加遅延時間baseline cost
燃料コスト

Real-time scheduling process, delay propagation

High altitude Fraction of metering delay absorbed in low altitude Low altitude
only
only
低高度での滞留時間の割合
高高度のみ
低高度のみ

Speed control / 速度制御

Delay balance / 滞留のバランス●●Trajectory prediction errors cause delay propagation
軌道予測誤差が遅延の伝搬を引き起こす

Low/high altitude trade-off for fuelefficiency

低高度と高高度の滞留時間の効率的な配分[CEAS2009, ATIO2009]12[EURO2010]

Summary / まとめ●

航空交通の同期化–

Tactical management of queues of aircraft
航空機の待ち行列の戦術的な管理–

Concept of operations not yet available
運用概念は検討中●

結果–

Quantitative model of congestion delays
滞留の定量的モデルの開発–

Delay-balance due to trajectory prediction uncertainties
軌道予測の不確定性の影響を考慮した滞留時間のバランス
13

Summary / まとめ●

航空交通の同期化

Future Work / 将来の課題
Tactical management of queues of aircraft–

航空機の待ち行列の戦術的な管理

到着交通の同期化– Arrival
Conceptsynchronizationof operations not yet/available●●Concept
運用概念は検討中

運用概念の構築
● 結果● Parameter setting
パラメーターの調整– Quantitativemodel of congestion delays● Quantitative basis for flow control
遅延の定量的モデルを開発した
交通流管理の定量的分析–Delay-balance due to trajectory prediction uncertainties
軌道予測の不確定性の影響を考慮した滞留時間のバランス
14

Thank you very much.
よろしくおねがいします。

15