研究

空港容量算定シミュレーションの開発と容量拡大効果に関する研究

我が国の空港容量の拡大は滑走路を新設する等のハード面の対策が主に取られてきたが，今後は航空管制の柔軟な運用による容量増加等，ソフト面の対策も十分に検討することが必要である．航空機材によって，輸送能力，速度，安全間隔，騒音被害などの特徴がそれぞれ異なることから，これらの特徴を考慮した航空管制は空港容量の増加に効果的であると考えられる．本研究では，国内航空需要が集中する羽田空港を対象に，航空機材ごとの特徴を再現できるシミュレーションの開発を行い，管制運用上の工夫による空港容量の増加可能性及び容量増加に伴う利用者利便や航空機騒音を定量的に評価した．
キーワード 航空管制，空港容量，利用者利便，航空機騒音，シミュレーション

平松健志

修（工）前東京工業大学大学院理工学研究科土木工学専攻修士課程

HIRAMATSU, Takeshi

平田輝満
HIRATA, Terumitsu

屋井鉄雄

博（工）財団法人運輸政策研究機構 運輸政策研究所研究員
前東京工業大学大学院総合理工学研究科人間環境システム専攻日本学術振興会特別研究員（PD）
工博 東京工業大学大学院総合理工学研究科人間環境システム専攻教授

YAI, Tetsuo

1――はじめに第2の数値は，1時間の発着容量である．これは1日の総発着枠を確定する根拠になると同時に，安全に処理可

日本国内における航空需要が羽田空港に一極集中し能な最大限の発着回数を計算上与える数値であり，このている中，羽田空港は需要を満たすだけの容量を有し数値に基づく空港運用がなされるため，空港容量といえておらず，エアラインによる機材の大型化で需要に対応ばこの数値を指す．

してきた歴史がある．その結果，わが国，特に羽田空港

そして，第3の数値は，管制官が離発着する機材を順においては欧米の空港と比較して，機材の大型化が進次処理することによって，結果として実現する発着数であんでおり，欧米においてはRJ等の活用により低需要路線

る．それを1日で見るか，1時間で見るか等，集計の仕方においても頻度の高い運航が行われている一方で，わがで数値は異なるが，管制方式に従った間隔を保持しつ国では低需要路線において，中型機による低頻度運航がつ，1便ごとに管制業務を行った結果として実現される行われている路線が数多く存在する 1），2）．

発着数である．

また，わが国の空港容量注1）は，主に，滑走路新設な

たとえば，第2の容量を計算上大きくしても，第3の処どによる基盤整備（ハード面）
によって拡大されてきたが，理数の上限が変えられない限り，実際の容量は増えるこ

今後は，既存の空港施設を最大限活用するために，航空とが無い．それでも増やせば，発着便の上空や滑走路脇

交通流をマネジメントすること（ソフト面）
による空港容量での待機が増し，遅れが増大することになる．空港容量の拡大についても，これまで以上に幅広く検討する必要を増すためには，第2の数値と共に，管制方法の変更やがある．特に，航空機材はその規模によって特徴が大き

今後の発展を念頭におきつつ，第3の数値を上げることく異なり，これらの特徴を考慮した航空管制による空港で容量増加が実現可能か検討することが必要になる．そ

容量の増加可能性については，今後の管制技術の進展のため，管制の一層の効率化や高密化を実現するためや管制官のワークロードも考慮しながら，十分に議論のの技術・システム整備などが重要であり，管制業務の労余地があると考えられる．

働問題などに帰着することのない幅広い改善策の検討が

なお，空港の発着枠（スロット）を考える際に，次の3つ重要とされている．

の異なる数値を整理する必要がある．第1の数値は空港

第2の空港容量は，天候，風向などに寄らず，どのようの1日の総発着枠であり，エアラインが競って獲得する発な状況でも最低限確保できる発着数として定義されるが，着枠である．

空港によって自然環境，空港施設，機材構成など，様々

研究

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運輸政策研究025

な条件が異なることと，遅れをどの程度許容するかにつ行われていない．

いて国や地域の意識も異なるため，一律の考え方は存在

我が国では，空港レイアウトや地理的制約により空港

しない．そこで，本研究では，わが国最大の混雑空港での処理容量が航空機の滑走路占有時間でほぼ決まってある羽田空港を対象にして，空港容量を増加させること

おり，空港容量の算定にあたっては，既往研究で考慮さの社会的な意義の高さを背景に，第2の数値である空港

れていない滑走路の詳細デザインや滑走路上での航空容量を，第3の数値に直結する管制運用上の工夫によっ機の挙動をミクロに分析する必要がある．また実際の空てどのように増加可能であるかに着目し，それを機材ご

港容量，騒音被害などは各国，各地域の地理的要因，土との特徴を再現できるシミュレーションを開発・活用する

地利用に大きく影響を受けるため，独自に研究を進める

ことによって分析することを目的にした．また，容量増加必要性も高い．また，空港・空域の計画設計を行うための効果と影響を示すために，従来の管制研究では明示の大規模なシミュレーションモデル（パッケージソフト）も的に検討されることのない利用者利便や航空機騒音など

世界中で開発され（TAAM，VTASIM，Total AirportSIM

を同時に分析対象とした．

など），実務上でも使用されている．これらのソフトは，

なお，本研究で開発するシミュレーションの分析対象エ

機材構成，滑走路の運用方法，タクシーパターン，天候な

リアは羽田空港周辺であり，着陸機に関しては最終進入

ど，非常に詳細な項目まで設定可能であり，ボーディング

開始点から停止線通過まで，離陸機は滑走路横の誘導路

ゲートや旅客ターミナル内の各施設の流動分析まで取り待機から離陸滑走し，滑走路端を通過するまでを分析対扱っている．これらソフトを活用することも不可能ではな象とする．そのため，En Route，STAR（Standard Terminal

いが，本研究では，我が国特有の安全率の考え方や非Arrival Route），SID（Standard Instrumental Departure）にお常にミクロな滑走路上の航空機の挙動などを反映した容

けるコンフリクトは本シミュレーションでは考慮していな

量計算を対象としており，それら既存のソフトでは部分

いが，シミュレーションを活用した政策分析を行う際の前的にブラックボックスになっている恐れがある設定要因

提条件としては，それらのエリアについても考察の対象も柔軟に扱うために，必要最小限の機能を有する低コスとしている（東京内陸離陸ルートの使用，最終進入前に

トシミュレーションモデルの開発を独自に行うこととした．

おける機材の並び順の柔軟化）．また，北風時のみを対以上より，本研究においては，象として分析をおこなっており，南風時における分析に①機材ごとの特徴，滑走路通過時，最終進入時におけるは着手していない．これらの点は今後の課題である．

確率要因，複数滑走路を有する空港周辺における航空機の挙動をミクロに表現できるシミュレーションを開発し，1.2 既往研究と本研究の位置付け

空 港 容 量 に 関 する 研 究 は ，古くは Hockaday and
Kanafani3）による理論上及び実務上の空港容量の定義や②空港容量の増加可能性及びそれに伴う効果と影響（利用者便益，騒音被害）を総合的に評価しようとする点が新しい視点であると考えられる．

Newell4）による空港容量と遅延の総合的考察などで空港容量に関する基礎的な考え方を示している．Gilbo5）は単一滑走路における離陸機数と着陸機数のトレード・オ
フ関係を考慮した空港容量の算出を行っており，Pitfield

2――空港容量算定方式に関して
2.1 空港容量算定方式の基本概念

Jerrard6）は機材ごとの特徴を考慮し，航空交通流

空港容量は基本的に，前後航空機の，①飛行中（空港

シミュレーションを開発し，複数交差滑走路の空港容量への最終進入中・離陸直後）
における安全間隔，②滑走の分析を行っているが，機材毎の速度や滑走路占有時

路上における安全間隔，のうち厳しい条件によって決定間等に対する確率要因を考慮していない．Ignaccolo7）はされる．文献16）によれば，航空路，進入管制区におい待ち行列理論を発展させたシミュレーション分析によりては3次元で安全間隔をとることが出来る一方，到着機

単一滑走路を対象として機材構成の違いや管制に関わが計器飛行方式で空港に最終進入を行う際には，滑走る新技術の導入による着陸容量・遅延の変化を分析し路に向かって航空機が一列に並ぶことから，その安全間ている．わが国における空港容量・航空管制に関する研隔は一次元で考慮しなければならない．また，離着陸を究としては，竹内ら 8），9），10）の研究において，滑走路処

行う航空機が滑走路を同時に2機占有することがないよ

理能力の算出を分析しているが，運航機材を1機種としうに運用することが前提となり，その場合の滑走路の処ており，運航機材の特徴を考慮した分析は行われていな

理能力は航空路や進入管制区よりも低いことが一般であい．また，喜多ら 11），12），13），14），相原ら 15）の研究では，る．空港容量の算定方式に関しては，文献17）が基本的

空域処理能力を分析対象としており，空港容量の分析はなコンセプトをまとめており，空港容量を決める支配要因

and

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研究としては，①飛行中の前後機材の最低安全間隔，②滑走

2.3 羽田空港における空港容量算定方式

路占有時間，③それらに影響を与える機材構成，④安全

2.3.1 概要

本節では，国土交通省が公表している現状の羽田空率の4つである．

港の空港容量算定方式を，文献16）をまとめる形で示す．
2.2 考慮すべき安全間隔

羽田空港は2002年現在，離陸専用の滑走路と着陸専用飛行中の安全間隔 18）の滑走路が使い分けられているので，着陸が続く滑走路

2.2.1

最終進入中の着陸機，及び，離陸上昇中の離陸機が容量，離陸が続く滑走路容量の順に示す．

考慮すべき安全間隔は大きく二つあり，①レーダー管制
間隔，②後方乱気流間隔，である．離陸直後，最終進入中のレーダー管制間隔は，同航跡の航空機間の安全間隔として，3nm以上の安全間隔をとる必要がある．

2.3.2 着陸が続く滑走路容量

現在の着陸が連続する場合の滑走路容量は，以下のように滑走路を3分割して定義されている滑走路占有時

後方乱気流間隔については，先行機の機材規模が大間を元に算出されている．ただし，滑走路占有時間がきい程，後方の機材は先行機から発生する後方乱気流

120秒未満の場合で，後方乱気流関連管制方式の規程にの影響を受け，その安全間隔は大きくなる．そのため，該当するもの（先行機がヘビー機の場合）については，そ機材の組み合わせによってはレーダー管制間隔と合わせの値を120秒とする 16）．図―1において，て，後方乱気流を考慮する必要がある．表―1に後方乱秒の定数として設定（着陸復行の指示とそのレスポ

気流の最低安全間隔を示す．
■表―1

ンスに必要な時間）；

後方乱気流間隔 18）② t2：滑走路進入端から滑走路縁を横切るまでの時

後続機

先行機

heavy
mediumlight① t1：滑走路進入端から1NMの距離の通過時間を30

heavy
4nm

medium
5nm

−

−

light
6nm
5nm

−

−

−

間（t2）であり，実測時間の平均値60秒と，安全率として標準偏差（平均の1/8）の7.5秒に，着陸復行の確率が0.5％以下となる様に2.6倍をかけた数値19.5
秒を加えた79.5秒を設定；

2.2.2 滑走路上の安全間隔 17）滑走路上における航空機の運航は一機のみである．
表―2に単一滑走路において考慮すべき安全間隔を示す．
■表―2

先行機

滑走路における安全間隔 18）
後続機

場合は，先行機と後続機の間に1,800ｍ（6,000

後続機は離陸滑走を開始できる
先行機が滑走路の末端を通過するか（管制官が滑走路の距離を地上の目標等により確認できる
場合は，先行機が離陸滑走開始後1,800ｍ（6,0着陸00feet）の間隔が確保でき，且つ，滑走路の中

t2

滑走路縁
■図―1

t1
滑走路端

1NM

着陸機を処理するための時間の区分

以上の3つの時間を合計して現在着陸機1機当たりの滑走路占有時間は124.5秒となる．
以上より，現在の羽田空港においては，滑走路占有時
間が120秒以上となるため，この滑走路占有時間により滑走路の処理容量が算出されることとなり，1時間当たりの到着機の処理能力は，

先行着陸機が滑走路から離れたことを目視，

離陸

t3

上空で変針して衝突の危険性がなくなったこと
過できる

着陸

停止線

央部を通過したことを確認した後），又は滑走路を確認した後に後続着陸機は滑走路進入端を通着陸秒の定数として設定している．

feet ）の間隔が確保できた際に），又は滑走路上空で変針して衝突の危険性がなくなったとき

離陸

測時間及び安全率としての標準偏差を考慮して15

安全間隔
先行機が滑走路の末端を通過するか（管制官が滑走路の距離を地上の目標等により確認できる

離陸③ t3：滑走路縁から停止線を横切るまでの時間を，実又は当該機からの通報により確認するまで後

3600秒/124.5秒≒28機/時となる．なお，2003年7月以降はt2を新たな実測値77秒

続着陸機は滑走路進入端を通過しないこととし処理容量を29機/時，2005年10月以降はt3を新たな先行着陸機が滑走路から離れたことを目視，

実測値27秒としたため処理容量は30機/時となっている．

又は当該機からの通報により確認したとき後
続機は離陸滑走を開始できる

2.3.3 離陸が続く滑走路容量

先行離陸機と後続離陸機の間隔は120秒とする．ただし，先行機が後方乱気流関連方式の規定に該当しない場
合は，以下の時間の合計の値を適用する（図―2参照）16）．

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運輸政策研究027

①t1：離陸機に対する離陸許可の発出やレスポンス等●に必要な時間：15秒

滑走路とエプロンまでの距離が短い（誘導路として使われている面積が小さい）ためにエプロン・誘導②t2：離陸滑走を開始して離陸，または，1800m地点

路で航空機の渋滞が発生し，また，誘導路自体もを通過のいずれか遅いほうの時間：35秒（実測

一部で高速性を欠く形状となっている．そのため

値；平均34.6秒，標準偏差5.1）

着陸機は誘導路手前の滑走路上で必要以上に速度を落とす結果となっている；③t3：先行機と後続機の間にレーダー間隔（3nm）を設定するための，先行機のレーダー識別，及び，後続機への出発待機解除に必要な時間：45秒●

大型機材の運航割合が大きい（一般的に，滑走路占有時間は機材規模に比例して長くなるため）；

以上の3つの時間を合計し，離陸機一機当たり処理時間などが，管制官へのヒアリング調査の結果，分かっている．

は，95秒（45＋15＋35秒）となる．

②飛行経路の制約
t1t2t3

古くから航空機騒音が大きな問題となっている．航空機

離陸 or
1800m地点
離陸機を処理するための時間の区分

先行機とのレーダー間隔■図―2羽田空港は東京湾沿岸（大田区の沖合い）
に位置し，

離陸許可
の発出

騒音を東京湾内に閉じ込めるというコンセプトの下に飛行経路が設定されており，空港容量に大きな影響を与えている．例えば，A滑走路（以後Aラン．図―9参照）から

以上から，羽田空港においては，先行機がHeavy区分の北向き左旋回離陸（ハミングバード）は一日5便のみとの時は120秒，先行機がMedium区分の時は95秒が離陸いった制約を受けているが，このような制約が無くなれ

機1機を処理する時間となる．現在，羽田空港におけるば更なる容量拡大が可能になることは明らかである．

Heavy機材とMedium機材のシェアは，約0.7：0.3である③離着陸時の安全間隔・航空交通流マネジメント

ので，離陸機一機当たり処理時間の平均は，112.5秒（120離着陸時の安全間隔は，後方乱気流の影響から前後秒×0.7＋95秒×0.3）となり，1時間当たりの離陸機処理する航空機の組み合わせによって決定される．航空機の能力は，組み合わせ（sequencing）は，一般に「first come，first
3600秒／112.5秒＝32回/h

service」の原則で，到着してきた航空機を順番に単純に捌くように行われており，空港容量を最大にするためのとなる．

航空交通流マネジメントは明示的には実施されていない
2.3.4 羽田空港の空港容量と考えられる．そこで，「first come，first service」では一般的に，空港容量は離着陸数を同数とするため，前なく，空港容量を最大にする空港管制を導入することに述の2.3.2，2.3.3から，羽田空港の1時間当たりの空港容

よって更なる空港容量の拡大が可能になるのではない

量（離着陸数）は，かと考えられる．

●

2003年7月以前：28回/h×2＝56回/h●

2003年7月以降：29回/h×2＝58回/h●

2005年10月以降：30回/h×2＝60回/hとなっている．また，再拡張後（2009年〜）
における空港容量は国土交通省航空局における報道資料 2）から着陸
40回/h，離陸40回/hであるため，●2009年以降；40回/h×2＝80回/hとなっている．

3――空港容量算定シミュレーションの開発
3.1 シミュレーションの概要

本章では，前述2章において示した空港容量の支配要因に対する施策を定量評価するために開発したシミュレー
ションについて述べていく．本シミュレーションは，複数
滑走路において離着陸を行う個々の航空機の挙動を，
機材別の特徴を考慮し，ミクロに再現できる．本研究に

2.4 羽田空港の空港容量の支配要因

羽田空港に特有の空港容量の支配要因としては，大きおける空港容量算定のための羽田空港周辺の航空交
通流シミュレーションは，Microsoft Visual C++6.0により

く以下の3つが挙げられる．

開発し，スキャンタイムごとに航空機の位置やプログラ①滑走路処理能力

ムの計算過程をリアルタイムに表示し，その挙動の様子

前述2.3で示したように羽田空港においては，最終進を視覚的にチェックできる．

入飛行中の安全間隔より，滑走路上の安全間隔（滑走路占有時間）の方が空港容量のボトルネックになっている．
その要因としては，
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研究3.2 開発したシミュレーションのアルゴリズム

ンにおいて，滑走路占有時間のバラツキ及び，使用する

3.2.1 着陸機の挙動アルゴリズム

離脱誘導路は，乱数を用いて確率的に設定される（3.4.1

図―3に着陸機のメイン・ルーチンを示す．以下，各サ参照）．

ブ・ルーチンについて説明をする．
3.2.2 離陸機の挙動アルゴリズム①航空機材の発生サブ・ルーチン

図―4は離陸機のメイン・ルーチンを示している．以②移動開始サブ・ルーチン

下，各サブ・ルーチンについて説明をする．

t=t+⊿t待機no先行機との安全間隔OK?

①航空機材の発生サブ・ルーチン

yes
移動開始

②滑走路進入サブ・ルーチン

t=t+⊿t③飛行中サブ・ルーチン

no
no
進入復行

t=t+⊿t待機no

他の航空機との安全間隔OK?

yes

飛行中先行機との安全間隔OK?

滑走路進入開始yes
滑走路上先行機との安全間隔OK?

滑走路端通過?

yest=t+⊿tt=t+⊿t③離陸滑走サブ・ルーチン

yes
no

移動
待機

no

他の航空機との安全間隔OK?

yes
離陸滑走開始④滑走路上サブ・ルーチン■図―3

着陸機のメイン・ルーチン

図―3に示した①着陸機の発生サブ・ルーチンにおいて，発生する航空機種は，乱数を用いて確率的に設定する．

■図―4

離陸機のメイン・ルーチン①航空機材の発生サブ・ルーチンは，着陸機と同様，乱数を用いて確率的に設定するようになっている．

②移動開始サブ・ルーチンでは，最終進入開始点にお②滑走路進入サブ・ルーチンにおいて，離陸機は先行いて，移動開始前の先行着陸機に対する安全間隔（先行の離陸機の滑走開始を確認し，また，最終進入中の着陸機との（後方乱気流）安全間隔，及び，平行進入する航空機が有る場合には，着陸機との安全間隔を計算し，安全機との（ILS進入）安全間隔）の計算をスキャンタイム毎に間隔が満たされている状況において移動を開始するよう行い，条件（飛行中に最も先行機との間隔が小さくなるに設定してある．

地点で最低安全間隔が維持できる間隔）を満たした段階③Cラン，Aラン離陸滑走サブ・ルーチンでは，先行離で移動開始するようになっている．ただし，現実の管制で陸機に対する安全間隔を計算し，所定の安全間隔が満は最低安全間隔に，ある程度の安全率を加えた間隔でたされた上で，着陸機がある場合には着陸機の停止線

運用していると考えられ，さらに管制指示に対するレスポ

通過を確認した後に離陸滑走を開始するように設定されンス遅れによるバラツキやその他自然発生的なバラツキている．また，Dラン離陸滑走サブ・ルーチンでは，Cラも存在する．従って，本シミュレーションでは，この安全ン着陸機がDラン上空を通過するため，Dラン離陸機は，率及びバラツキを考慮して移動開始時刻を決定している

先行離陸機とCラン着陸機との安全間隔を満たした時点（安全率の大きさ，バラツキを表現する偏差の算出につで離陸滑走を開始するように設定されている．着陸機のいては3.4.2参照）．

移動開始時刻と同様に，滑走開始時刻にも安全率及び③飛行中サブ・ルーチンでは，飛行中における先行機，及び，平行進入する航空機とのILS進入安全間隔をバラツキを考慮している（安全率の大きさ及びバラツキ
については3.4.3参照）．

スキャンタイム毎に計算しながら，3.3で示す機材別の設
定速度で飛行する．また，滑走路進入端から1nm地点に3.2.3 航空機間の最低安全間隔

到達した時点で，着陸予定の滑走路上に他の航空機が

表―3はシミュレーションにおいて各航空機が取るべき存在する場合には，進入復行を行うようになっている．さ

最低安全間隔を示している 18）．開発したシミュレーショ

らに，（再拡張後の羽田空港に対する分析において）Cランにおいては，表に示している安全間隔を制約条件とし

ン着陸機は，Dラン離陸機との安全間隔を常時計算し，て航空機の挙動が行われるようになっている．ただし，前Dラン離陸機との安全間隔を確保できない危険性が生じ

述の通り確率的な移動時間のバラツキが生じ，安全間隔た場合には，進入復行を行うように設定してある．

が満たされない状況においては進入復行を行うように設④滑走路進入端通過後の航空機の挙動サブ・ルーチ

研究

定されている．

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運輸政策研究029

■表―3

シミュレーション内の航空機が取るべき安全間隔

対象航空機

速度規制が行われると仮定した．滑走路離脱時間に関

最低安全間隔Cラン着陸機とDラン離陸機

Dラン離陸機が1,800ｍ通過地点において，レーダー管制間隔3nmをとっていること
先行着陸機がストップラインを通過した後，Cラン着陸機とCラン離陸機 離陸機は離陸滑走開始
Aラン着陸機とAラン離陸機 離陸機が1,800ｍ通過時に，後続着陸機は滑走路進入端から1nm以上離れていること
先行機がMedium区分の場合，後続機が滑走開始点から1,800ｍ地点のときに先行機とレーダー管制間隔3nmが取れていること
離陸機同士

先行機がヘビーの場合は，先行機が離陸上昇した120秒後に後続機が離陸上昇を行う

下記の表―6に，管制官へのヒアリング調査を基に仮定した各航空機の滑走路離脱誘導路の選択確率，及び，東京空港事務所から提供して頂いた滑走路データを示
す．シミュレーションにおいては，表に示す確率分布に従い航空機が滑走路を離脱するように設定した．そのため，航空機の接地点からタンジェントポイント（以下TP．離脱
誘導路に向けて旋回し始めるポイント）
までの減速率は，

進入中：後方乱気流安全間隔を取ること

使用誘導路によって変化することになる．

着陸機は滑走路進入端から1nm以上離れていること平行する着陸機同士り確率的に遅れ時間を発生させている．

ように安全間隔をとること
先行着陸機がストップライン通過時に後続着陸機同士しては高速離脱速度40ktを仮定した時間から，前述の通同時平行ILS間隔として，平行して最終進入する着陸機間で最低間隔2nmを取ること

3.3 システムの入力データ■表―6

滑走路端から タンジェント タンジェント
タンジェント ポイントから ポイントから 航空機の誘導路選択確率
滑走路 誘導路 ポイントまで 滑走路縁まで ストップラインの距離（m） の距離（m） までの距離（m） B747 B767 B737 RJ

Aラン

開発したシミュレーションに対する入力データとしては，
航空機の速度，羽田空港の滑走路・誘導路の地理デー
タがあるが，前者は関連企業によるデータ提供を，後者

航空機の滑走路離脱誘導路の選択確率

Cラン

A-5
A-6
A-8
C-6
C-7
C-8

1000.00
1500.00
2000.00
1290.00
1670.00
2120.00

238.94236.83235.75237.41211.14216.51362.00364.00362.00393.00380.00373.00

0
0.3
0.7
0
0.3
0.7

0
0.8
0.2
0
0.8
0.2

0
0.8
0.2
0
0.8
0.2

0.7
0.3
0
0.7
0.3
0

は文献20）
を参考とした．
関連企業による航空機材の速度データを基に本研究で仮定する航空機材の速度を示す．本研究ではデータ

3.4 確率要因の分布に関して
3.4.1 着陸機の滑走路占有時間のランダム要因の分布制約の問題からシミュレーションにおいて運航される航滑走路占有時間は空港容量を算出する際に最も重要空機材をB747，B767，B737，RJ（70人乗り）とした．下記な要因となるため，そのバラツキも極力現実の値に近づの表―4は着陸機の速度を，表―5は離陸機の速度を示によれば，羽田空港におけるける必要がある．文献16）している．着陸機に関しては，ILS進入を仮定しており，

Aラン着陸機の①滑走路占有時間（滑走路進入端から滑文献20）を参考に，グライドパスから9.1nm，5nm地点で走路縁），及び，②滑走路縁から停止線を通過するまで■表―4の時間の平均と標準偏差は，下記に示す通りとなってい着陸機の速度データ

る（分布はほぼ正規分布）．

航空機の位置（△nm：接地点からの距離）
発生ポイント

高度（10nm）⇒最終進入 5nm 1000ft
開始点（9.1nm）

B747

速度

180
180
180
180

（kt） B767

B737
仮想RJ

地点

160
160
160
160

146
134
127
116

滑走路
進入端

146
134
127
116

接地点

タンジェント①：平均58.8秒，偏差9.2秒

ポイント②：平均12秒，偏差4.5秒

⇒停止線

142
130
123
112

40
40
40
40

ここで，シミュレーション内では離脱する誘導路ごとにバラツキを与える必要がある．本シミュレーションでは異なる誘導路で滑走路占有時間のバラツキは等しいと仮定し，その大きさ（偏差）を算出した．上記①のデータは

■表―5

滑走開始点

航空機
高度（ft）

B747 滑走開始点からの距離（nm）
速度（kt）
高度（ft）
B767 滑走開始点からの距離（nm）
速度（kt）
高度（ft）
B737 滑走開始点からの距離（nm）
速度（kt）
高度（ft）
仮想RJ 滑走開始点からの距離（nm）
速度（kt）

030

全航空機の平均・偏差，つまり離脱誘導路の異なる航空

離陸機の速度データ

運輸政策研究Vol.9 No.2 2006 Summer

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

安全離陸
速度点

35
0.89
160
35
0.80
154
35
0.65
147
35
0.78
127

飛行中

3000 4350 7000
5.36 10.79 15.09
160 250 250
3000 3835 7000
3.90 6.98 10.87
154 250 250
3000 3570 6000
3.77 5.48 9.67
147 250 250
3000 3570 6000
3.77 5.48 9.67
147 250 250

機の滑走路占有時間を全てプールした平均・偏差となっており，離脱誘導路別の偏差を求めるには，この値から，異なる離脱誘導路間の級間偏差を差し引けばよい．以下で離脱誘導路別の偏差の算出について述べる．
文献16）によればTPにおける速度は各機材40ktでほぼ一定であり，滑走路進入端での速度は機材によって決定される確定要素であるとすれば，滑走路進入端からTPまでの占有時間は確定的となり，占有時間のバラツキはTP以降に発生すると仮定できる．TPと滑走路縁の間の通過時間に関しては，TP通過時の速度が一定であること

研究に加え，表―7より「TPから滑走路縁までの距離」，「滑走通過時間は，①＋②から式1で求めた時間を差し引き，

路縁から停止線までの距離」は離脱誘導路間で差が小さ

40.8秒となる．

く，また，その後の減速度を機材間で不変と仮定すると，

本研究では滑走路進入端からTPまでの通過時間は機

この通過時間において，異なる離脱誘導路・航空機材の材ごとにシミュレーション上で決定され，TPから停止線

間の級間分散は無視できる．従って，①の偏差から差しまでの通過時間は平均40.8，標準偏差9.31の正規分布

引く級間偏差は滑走路進入端からTPまでの時間に関しで与えることで，到着機の滑走路通過時間の分布を表すてのみ考慮する．

こととする．滑走路上における管制官の指示に対する航本研究では，羽田空港発着の航空機材を，最大離陸重量を参考にして表―7のようにB747，B767，B737，及

空機のレスポンス遅れに関しては，ここで使用した観測データに含まれるため考慮できている．

びRJ（現状では発着はない）の4機種に集約できると仮定した．各機材のシェア（表―7），誘導路選択確率（表―3.4.2 着陸機の発生時刻の確率要因の分布6），各機材の滑走路進入端からTPを通過するまでの時

前述の着陸機の移動開始時刻に関する安全率及びバ間（表―8）を基に，羽田空港における滑走路進入端からラツキに関しては，観測データ等がないため，本研究ではTP通過までの平均所要時間を求めると，シミュレーションによる着陸数が，国土交通省が提示している一時間当たりスロット配分枠と等しくなるように，これら値をキャリブレーションした．ここで「安全率＋バラツ
キ」は，安全率を平均，その平均の1/3を偏差とした正規分布で与えることとした（最低安全間隔を下回る確率が約0.3％となる）．スロット配分枠は滑走路占有時間に関する
データの観測時期との整合性を取るために，文献16）が出された2000年現在の値，28回/hとし，機材シェアは表―7を参考にB747，B767，B737に集約することとした．キャ秒となる．
以上より，滑走路端からTPまでの級間偏差を求めるとリブレーションの結果，平均18.6秒（偏差6.2秒）となった．

4.23秒となり，①の全偏差9.2からこの値を差し引くこと
で，TPから滑走路縁までの級内偏差は8.15と求まる．ま3.4.3 離陸滑走開始時刻の確率要因の分布

た，①と②の共分散はゼロと仮定できるため，TPから停離陸機材における離陸滑走開始時刻の安全率及びバ止線の通過時間の級内偏差は，9.31秒となり，その平均

ラツキに関しても観測データ等がないため，国土交通省■表―7

羽田空港における運航機材（2004年現在）と本研究での取り扱い
最大離陸重量（t） 運航機数

機種

MD-87
B737
B737-400
MD-81
MD-90
A320
A321
A300
A300-600R
B767
DC-10
B777
B777-300
B747
B747-SR

56.7
63
63
63.5
65.8
67
80
137
144
152
201.8
202.9
240
394.6
394.6

総計

−

分析機材区分

11
15
19
7
19
29
12
9
52
97
1
57
35
39
5
409

シェア

737

0.279

A8
A6

B747
34.18
25.98

本研究で開発したシミュレーションの特徴としては，
複数滑走路に離着陸する航空機の挙動をミクロに表現できる；

767

0.386

●

機材ごとの特徴を考慮している；●

航空交通流における確率要因を考慮している；という3点である．また，航空機の挙動に関しては管制方
747

0.335

−

1.000

式基準から，滑走路上の着陸機の通過時間に関しては国
土交通省公表の実測データから再現しており，また離着陸機の発生時間間隔をキャリブレーションすることで，シミュレーションで算出される発着機数と実際の羽田空港の発着機数（公表されている1時間容量）を等しくした．以

B767
36.59
26.11

B737
38.16
28.12
表−6，表−7から算出研究で行った．その結果，平均7.5秒（偏差2.5秒）
となった．

●

航空機材のTP通過時間（秒）

離脱誘導路

/h）
に対するキャリブレーションを，到着機と同様の方法

3.5 開発した空港容量算定シミュレーションのまとめ

文献21）を基に筆者が作成■表―8が提示している一時間当たりスロット配分枠（離陸32回

上より，本シミュレーションは，入手可能なデータをできる限り使用して開発を行い，限られた範囲内で一定の再現性を有していると考えられる．なお，本シミュレーション

Vol.9 No.2 2006 Summer

運輸政策研究031

空港のみへ適用可能である．

4――空港容量の増加可能性及び容量増加に伴う効果と影響のシミュレーション分析

運航機数（機／時）は羽田空港の諸データを使用して開発しているため羽田

40
35
30
25
20
15
10
5
0

離陸機
着陸機

5

4.1 はじめに

7

9

11

13

15

時間帯（時台）本章では，開発したシミュレーションを活用し，空港容

■図―5

17

19

21

23

文献21）を参考に筆者が作成

羽田空港の時間帯別離着陸機数（2004）

量の増加可能性，及びそれに伴う利用者便益，航空機騒音の定量分析を行う．
シミュレーション分析①では，再拡張前の，容量制約

ミュレーション時間3,600秒の間に離着陸した機数をカウ
ントし，これを10回繰り返した平均の値を分析結果とした．

が厳しい状態における容量の拡大方策を分析する．
「2.4」
で示したようにハミングバード運航を拡大することで，空4.2.2 空港容量算定の分析結果

港容量が増加することは明らかである．そこで，ハミング

表―9に分析結果を示す．分析の結果，仮にRJによる

バード運航を拡大した際の空港容量の増加を定量評価

ハミングバード運航が可能であれば，現状の運航機数をし，それに伴う社会便益（利用者便益，騒音被害）を算出

減らすことなく1日当たり150機程度（離着陸数同数とすする．具体的には，低騒音機材であるRJをハミングバー

れば75×2機）の離着陸容量の増加可能性があることがド運航に使用することで，騒音被害を抑えつつ，かつ容示された．日中の時間帯においても，着陸機（離陸機）間量も増加させる．その上で増加容量を戦略的に活用しにRJ離陸機（着陸機）
を運航させることで，現状の中・大て，地方及び国際線の増便，新規路線の開設の社会的型機の運航機数を減らす事無く，運航機数を増加できる便益を分析する．

可能性が示された．続いて，このRJハミングバードによるシミュレーション分析②では，再拡張後を対象として，様々な航空管制運用上の工夫（滑走路占有時間の短縮，
運用機材の時間帯固定など）による空港容量の増加可能

増便の影響と効果について，航空機騒音と利用者便益の観点から定量評価を行った．
■表―9性について分析を行う．
4.2 シミュレーション分析① −RJハミングバード−
4.2.1 分析①の概要

本分析では，再拡張前，現状の羽田空港において騒RJ運航可能機数
時刻

離陸機数

着陸機数

7時台
8時台
日中（9-19時台）
20時台
21時台

41
22

−

計

96〜118

音暴露レベルの小さいRJを東京内陸部へのAラン離陸（ハミングバード）に活用することで，飛行経路の制約を緩

4.2.3 航空機騒音の定量評価

和した際の空港容量の増加可能性，騒音被害，並びに利

1）概要

用者便益を定量的に評価するものである．

−（3〜5）×11＝ 33〜55
−
−

20
22
75〜97

本節では，前節で計算されたRJハミングバードによる

現状では，東京内陸部への騒音被害を避けるために，ハ

容量増加の航空機騒音への影響を分析するため，現状

ミングバードは一日5便の制限が有り，朝の離陸ラッシュ時

におけるB767クラスのハミングバード時と，前節で示しにおいてもCラン離陸の最大処理容量32回＋Aラン離陸5

たRJによるハミングバード時の騒音影響を既存の騒音評

回の37回/hのみしか運航されていない（図―5参照）．し価指標により定量的に比較した．

かし，騒音暴露レベルの小さいRJであれば，一日5便以上

騒音予測は1km四方メッシュを1つの観測点と仮定し，のAラン離陸が行える可能性はあると考えられる．そこで，各点における騒音被害は，
単発最大騒音暴露レベル及び，本分析では現状の中型機以上の離着陸機数を減らすこと

日本において現在用いられている騒音評価指標WECPNLJ

無く，RJによるハミングバード運航の頻度増加がどの程度を用いて算定した．また，使用データに関して，進出距離

可能かを定量的に分析することとする．なお，地方空港のとエンジン出力の関係，RJのフットプリントは関連企業に

運用時間の関係から，朝（7〜8時台）
は離陸機（ハミングバー

よるデータ提供を，観測点からの距離と騒音レベルの関ド），夜（20〜21時台）
は着陸機（A・Cラン着陸），それ以係はINM（Integrated Noise Model）23）を，飛行経路は文

外の日中は離着陸機（離陸：ハミングバード，着陸：Cラン

献2）
，20）
を参考とした．WECPNLJの予測式は文献22）
，23）
，

着陸）
の増加可能性のみを分析した．本章の各分析は，シ24）を参考に以下の通りとする．

032

運輸政策研究Vol.9 No.2 2006 Summer

研究本計算によれば，騒音影響の観点からみても，RJ導入による空港容量の増加可能性は十分にあるものと考える．
4.2.4 利用者便益の算出

本節では，RJハミングバードによる容量増加の効果として利用者便益の観点から定量的に分析する．利用者便益を算出するにあたり，RJが導入される路線，及び，羽田空港に及ぼす影響に関してシナリオ・ライティングを行った．まず，RJは国内線において現在運航頻度の小さい路線に導入されると仮定する．具体的には2便/日以下の路線である．ここで，もしRJがこのような路線に運航されるならば，現在，中型機によって運航されているこれらの路線の発着枠は他の路線に転用できることになる．ここで，その転用先が新たに国際線へ導入されると仮定す

2）分析結果図―6，図―7にそれぞれB767クラス，RJによるハミン

れば，RJの導入により，地方路線のサービス水準の向上

グバード実行時の単発最大騒音暴露レベルが65dBAをのみならず，空港基盤を拡張することなく羽田空港の国越える観測点を示している．RJの導入により単発最大騒際化が進展可能なことになる．その結果，RJが導入され

音暴露レベルが65dBAを超える地域は減少することが分る地方路線において運航頻度の増加による利用者便益

かる．ただし，羽田空港に非常に近い地域においては，が増加するばかりか，羽田空港における国際化が関東地

単発での最大騒音暴露レベルはRJの導入により減少す方，特に東京居住者の利用者便益を増加させるものと考るが，WECPNLJ 指標で評価した場合には，運航頻度のえる（図―8参照）．

増加（40機/日を仮定）
により，現状よりも騒音被害が増加

以上のシナリオ・ライティングの基，本節では利用者便する結果となった．しかし，その場合においても環境基益の算出を試みた．国内地方路線においては，データ制

準のWECPNLJ：70dBAを超える地域は存在しないため，約上の問題から表―10に示す前提条件の基，式（4）に示すように時間短縮効果等は考慮せず，頻度増加による便益の増加分のみを計測した．今回の分析では，パラメー

Oota-kuタに関しては文献25）に示されている国内航空旅客を対Haneda airport

象とした航空経路選択モデル内の観光・私用等目的のパラメータを引用し，年間の旅客需要は文献26）の値を引用した．表―11に算定結果を示しているが，これより年間の総利用者便益は約65億円になることが分かる．

Kawasaki city

国際線においてはデータ制約上の問題から，東京在住の利用者（出国のみ）に対する便益計算を行った．便■図―6＊）図中の数字は観測点ID
B767による65＋dB（A）騒音暴露地域

益は式（5）に示すように，国際航空旅客を対象とした航■表―10便益算出の前提条件（国内地方路線）

RJ導入路線
RJの提供座席数

Oota-ku
Haneda airport

運航頻度4便以下の13路線

50 or 70席

増加便数の設定

ロードファクター70％を目途に設定（最低限1往復（2便/日）は現状より増加）

便益受益者

航空モードを利用する移動者

移転需要・派生需要

考慮せず

計測便益

運航頻度の増加分のみ

Kawasaki city＊）図中の数字は観測点ID
■図―7

研究

RJによる65＋dB（A）騒音暴露地域

Vol.9 No.2 2006 Summer

運輸政策研究033

■表―11

羽田発着国内地方路線の利用者便益試算結果

RJによるハミングバード＋約75便/日
対象地方
空港

頻度
① 年間
年間
頻度
② 一人 年間の総利
RJの旅客数 （現状）（増加後）
平均ロード
当たり 用者便益
座席数
f
f+⊿f
：往復合計
ファクター
利用者 （億円）（席）（人） （便/日）（便/日）（％）
便益（円）（＝①*②）

運行頻度の増加

65＋dB（A）の航空
機騒音を受ける地域，
人口の減少

特定地域における
WECPNL値の増加

奄美大島

93,766

1

3

50

85.8

7,048

6.61

宮古

93,536

1

3

50

85.4

7,048

6.59

根室中標津

90,681

1

3

50

82.8

7,048

6.39

山形

59,633

1

2

50

81.7

4,447

2.65

稚内

146,637

1

4

70

71.7

8,893

13.04

萩・石見

59,986

1

2

50

82.2

4,447

2.67

紋別

49,540

1

2

50

67.9

4,447

2.20

佐賀

162,605

2

4

70

79.6

4,447

7.23

三宅島

−（運休）

2

−

−

−

−

−

大館能代

116,521

2

4

50

79.8

4,447

5.18

大島

59,381

2

3

50

54.2

2,601

1.54

南紀白浜

135,134

2

4

70

66.1

4,447

6.01

能登

111,571

2

4

50

76.4

4,447

4.96

数を，容量増加の影響の観点からAラン離陸後の航空機

総計

1,179,196

65.09

騒音を，容量増加の効果の観点から利用者便益を，それ各路線＋1〜2便/日

RJ導入により既存の地方路線から返還される発着枠＋14便/日東京の居住者

地方路線へRJ導入
利用者便益
49億円/年

利用者便益65億円/年

羽田空港の国際化

地方の居住者■図―8

シミュレーション分析①のまとめ

ぞれ定量的に評価した．分析の結果から，分析①においては，現状の中型・大型機材の運航機数を減らすことな
く，新たにRJ導入による空港容量の増加可能性を定量的に示すことができた．
4.3 シミュレーション分析②−管制運用上の工夫による容量増加の可能性−

空経路選択モデルに対するログサム変数を，RJ導入前後

4.3.1 分析②の概要

で算出し，その増分を航空費用パラメータで除すことで分析②では，再拡張後の羽田空港において管制運用算出した（航空経路選択モデルでは，成田（陸上or航空上の工夫による空港容量の増加可能性を分析する．最アクセス），関西（陸上or航空アクセス），羽田空港の計5

初に国土交通省の示す再拡張後の滑走路運用方法と離経路からの選択を仮定した．詳細は文献25）を参照）．導着陸容量の案（図―9）を再現した後，幾つかの管制運用

入される国際線便数は，前述の表―11における13路線

上の容量増加方策による増加可能性をシミュレーション（計19便/日）から，現行の中型機によるハミングバード枠で分析していく．

を差し引いた14便/日とし，北京，上海，ソウルに新たに配分すると仮定した，パラメータに関しては文献25）を，4.3.2 平行ILS間隔を考慮した国土交通省案の再現

東京居住者の年間旅客需要は文献27）の値を引用した．

本節の分析では，平行進入する着陸機のILS間隔2nm

表―12に国際線導入路線に対する空港容量拡大の利を考慮した上で，国土交通省案をシミュレーション上に用者便益の算出結果を示す．計算の結果，国際線におい再現した．表―13に，分析結果を示す．分析結果から一ては年間の総利用者便益は約49億円になることが分かる．

時間当たりの離着陸数は76機（通常，離着陸数は同数と設定されるため，少ない方の機数によって容量を算出）となった．これは，平行ILS間隔を考慮しているために，A

4.2.5 シミュレーション分析①のまとめ

分析①においては，RJの騒音暴露レベルが低いことを考慮することで，空港容量の観点から増加可能な運航機■表―1212departure/h

国際線の利用者便益
Bラン

目的地

羽田空港からの運航頻度（便/日）

北京

上海

ソウル

0 ⇒ 6

0 ⇒ 6

4 ⇒ 6

（便益計算ではモデルに合わせて｢便/週｣に変換） （現状⇒増加後）

目的地別の東京居住者

観光目的

119,246

62,520264,040

年間旅客需要（人）その他目的

62,725

131,334

131,308

目的地別の東京居住者

観光目的

9,373

11,271881

1人当たり利用者便益（円） その他目的

15,332

12,0252,810

目的地別の東京居住者

観光目的

11.2

7.0

2.3

年間利用者便益（億円）

その他目的

9.6

15.8

3.7

東京居住者年間利用者便益：計（億円）

034

運輸政策研究Vol.9 No.2 2006 Summer

49.6

28departure/h
Cラン

Aラン

Dラン

28arrival/h■図―912arrival/h

再拡張後の羽田空港の飛行経路研究ラン着陸機の着陸容量が単一滑走路の着陸容量28機/h

ミナルの逆側，滑走路進入端から1,650mの位置に新たなよりも小さくなったためと考えられる．Cラン着陸機数は

高速離脱誘導路を整備した上で（図―10参照：現在工事

12機に固定して分析を行ったのだが，その結果，Cラン

中のA7とは別），Aラン運航機材をB737とB767，Cラン運

離陸機は，平均22機となり，国土交通省公表の12機を上航機材をB747のみとすることによって，Aラン着陸機が平回る結果となった．このことから，再拡張後においてCラ

行誘導路，エプロン等での渋滞の影響を受けずに高速離ンの処理容量にはまだ余裕がある可能性が示唆された．

脱が可能になると仮定し，その滑走路占有時間を50秒以■表―13下と仮定する（TPから停止線までの通過時間の偏差；0，

再拡張後容量（国土交通省案）の再現結果
離着陸機数（回/h）

Aラン着陸
Cラン着陸
Dラン離陸
Cラン離陸

26.70
12.00
28.10
22.10
38.70
50.20

着陸計
離陸計
離陸数を着陸数と同数とした場合の空港容量（小数点以下切捨）

76

40ktの定速離脱を仮定する）．文献29），30）によれば，滑走路占有時間の平均が50秒以下である場合，レーダー管
制間隔を2.5nmに短縮できるとしており，サブシナリオ1
では，新たな高速離脱誘導路の整備に伴う滑走路占有
時間の短縮から可能となるレーダー管制間隔の短縮を定量的に評価することを目的とする．離陸機に関しては，現状の運航シェアを参考にランダムに発生させた．
（4）サブシナリオ2：時間帯ごとに運用機材を固定

4.3.3 管制運用上の容量増加方策の概要（1）ベースシナリオA：ILS・PRM方式による運用

サブシナリオ2では，Cラン着陸機をB747，Aラン着陸
機を1時間のうち30分はB737のみ，30分はB767のみと

文献28）によれば，米国においては平行する滑走路の中することで，機材ごとの速度のバラツキ，後方乱気流間

心線が3,400feet−4,300feet離れている場合，PRM（Precision

隔のバラツキをなくすことによる空港容量増加の可能性

Runway Monitor）を用いた管制を行うことにより平行する着を定量的に評価することを目的とする．サブシナリオ2で陸機を独立に扱うことができるとしている．羽田空港のAは，前述「サブシナリオ1」における高速離脱は仮定せず，

ランとCランにおいては，その中心線が1,700m（約5,100feet）

滑走路占有時間には分布があるものとした．

離れているため，着陸機同士の独立運用は十分に可能で（5）サブシナリオ3：サブシナリオ1＋サブシナリオ2あると考えられる．そこで，本シナリオでは，ILS・PRM方式を用いた際の空港容量を分析する．

サブシナリオ3では，サブシナリオ1におけるAラン高速
離脱によるレーダー管制間隔の短縮，及び，サブシナリオ

また，以下に示すベースシナリオB，サブシナリオ1〜3は2における速度，後方乱気流間隔のバラツキを共に考慮

全てILS・PRM方式による運用を前提として分析を行った．

した際の空港容量の定量的に評価することを目的とする．

（2）ベースシナリオB：Cラン余剰容量の有効活用「4.3.2」の分析結果から，Cランの処理能力には余裕

4.3.4 分析結果があると想定される．そこで，この余剰容量を離着陸機

表―14に，分析結果を示す．ベースシナリオAにおい数同数とするように配分することで，最大増加可能容量がては，着陸機同士が独立運用となることから，Aラン着陸

算出可能である．ただし，Cラン着陸機は，Dランからの機数が2機/h増え，その結果，全体の空港容量としても離陸タイミングにも影響を与えているため（Cラン着陸機

離着陸数が4機/h増加することが分かった．

数の増加はDラン離陸機数を減少させる），このC・Dラ

ベースシナリオBにおいては，Cラン着陸機数が16機

ン全体の最大処理容量をシミュレーションで分析する必/hとなる際に，Cラン離陸機数が20機/h，Dラン離陸機要があると考えた．なお，以下に示すサブシナリオ1〜3

数が24機/hとなり，総離着陸数が88機/hで最大となるこは全てベースシナリオBを考慮した上での分析である．

とが分かった．

（3）
サブシナリオ1：Aラン着陸機高速離脱−

サブシナリオ1においては，滑走路において高速離脱

前述「2.4」より，羽田空港においては滑走路と平行誘導路，エプロンまでの距離が短いため滑走路占有時間が■表―14

離着陸数を同数
Aラン着陸 Cラン着陸 Dラン離陸 Cラン離陸 着陸計 離陸計とした空港容量（機/h） （機/h） （機/h） （機/h） （機/h）（機/h） （機/h）

長くなっている．そこで，サブシナリオ1では，Aランター
A8：
2000m

A6：
1500m

A5（離脱誘導路名）:
1000m（滑走路端からの距離）

A6 ：
1650m
■図―10

研究

本研究で仮定したAラン高速離脱誘導路の設置

シミュレーション分析②のまとめ

国土交通省案

26.70

12.00

28.10

22.10

38

50

76

ベースシナリオA

28.15

12.00

27.90

22.16

40

49

80

ベースシナリオB

28.48

16.00

24.80

20.62

44

44

88

サブシナリオ1

30.27

16.00

26.30

19.67

46

45

90

サブシナリオ2

28.95

16.00

26.90

18.43

44

44

88

サブシナリオ3

32.88

14.00

27.40

20.74

46

47

92

Vol.9 No.2 2006 Summer

運輸政策研究035

を仮定した場合，最終進入中のレーダー管制間隔が短縮る必要がある．

されるため，Aランにおける着陸容量が，ベースシナリオ

また，現在の羽田空港の空港容量は，「2.3」，「3.4.1」にBと比較して約2機/h増加しており，Cラン着陸機数が15示したように，使用離脱誘導路，航空機材に関係なく，全機/hとなる際に，離着陸数が90機/hで最大となることが航空機の滑走路占有時間の全平均，全分散を用いて計算分かった．

されているが，実際には使用する離脱誘導路，或いは，機サブシナリオ2においては，時間帯ごとにAランの運航

材ごとに，滑走路占有時間の分散が異なると直感的に考機材を固定してもAランの着陸機数はシナリオ1と比較しえることが出来る．即ち，現在の滑走路占有時間の分散て増加しない結果となった．これは，最終進入中の後方は，級内分散（例えば，同じ離脱誘導路を使用した機材

乱気流間隔のばらつきが解消されても，滑走路占有時間

間の分散）と級間分散（例えば，異なる離脱誘導路間の分のばらつきが解消されていないためである．その結果，

散）を足し合わせた，「全分散＝級内分散＋級間分散」を全体の離着陸数はCラン着陸機数が16機/hの際にベー採用しているが，空港容量を算定するために考慮しなけ

スシナリオBと同様88機/hで最大となることが分かった．

ればならない分散として全分散をとる必要があるかどう

サブシナリオ3においては，Aランにおける着陸容量

か，管制方法によっては級内分散のみを考慮すれば良いが32機/hとなり，その結果，Cラン着陸機数が14機/hとのではないか，といった議論・分析は行われておらず，本なる際に，全体の離着陸数が92機/hで最大となることが研究でもデータ制約の関係から，このような分析は行って分かった．

いない．また，一連の着陸行為を3つのセクションに分割
して空港容量を算定する現行の方式では，セクション間

4.3.5 シミュレーション分析②のまとめの共変動が考慮されていないことや，羽田空港を通常利シミュレーション分析②の分析結果から，管制運用上用しない少数の飛行機の占有時間が相対的に他と比べの工夫を行うことにより大規模な基盤整備を行うこと無大きいことを統計上どのように処理すべきかなど，今後もく空港容量の増加可能性があることを定量的に評価する

容量計算上，検討すべき課題はある．統計的な基礎デー

ことが出来た．空港容量はCランの離着陸数を均衡させタを用いて，空港容量の算定基準を抜本的に見直すことていく（ベースシナリオB）時に，その効果が特に大きい

も今後の課題として特に重要であると考えられる．

ことが分かったが，同一滑走路で離着陸数を均衡させ最後に，わが国における航空管制に関する研究は，まる場合，離陸機が滑走路横で着陸機の滑走路離脱を待だ少ないのが現状であり，今後は学術研究に留まることたなければならないことから，待機中の燃料消費，定時無く，産官学が一体となって，この分野に関する研究・議性，旅客の時間損失，着陸機の進入復行の増加等の問論が広範囲に推進されることを期待したい．

題点も考えられる．また，サブシナリオ2，3においては，

なお，本研究は筆者が東京工業大学在学中に行った

時間帯ごとに着陸機を固定することでエアラインのスケものであり，分析結果や政策提言の内容に関する一切のジューリングの自由度が低下するといった問題も予想さ

責任は筆者個人に帰する．

れる．これら空港容量の増加に関するトレード・オフは今後の課題である．

謝辞：本研究を進めるにあたって，航空管制に関して有
益なアドバイスを頂いた国土交通省の岩瀬正典氏，西澤

5――結論と今後の課題

宏員氏をはじめ，多くの方々に大変御世話になりました．
ここに記して深く感謝いたします．

本研究においては，複数滑走路を有する空港周辺における航空機の挙動を再現できるシミュレーションシステ

注

注1）「空港容量」というと，旅客ターミナルやボーディングゲートなどの容量までムを開発し，その上で，航空機に関わる特性（航空機騒を指す場合があるが，本研究ではそこまでを含まず，「単一もしくは複数の滑音，安全間隔等）を考慮した空港運用を行うことによって，走路において処理可能な離着陸航空機数」とする．
「滑走路容量」
とも表現で空港容量の増加可能性があることを，多くの仮定を含ん

滑走路の運用方法や飛行経路などの制約を考慮した空港全体としての離着陸

ではいるが，定量的に評価することが出来た．さらに，容容量という意味を含めるために「空港容量」とした．

きるが，この表現は単一滑走路の理論的離着陸機数を指す印象があり，複数量増加の影響と効果についても，航空機騒音と利用者便益の視点から分析を行った．ただし，基礎統計データの収集，シミュレーションの精緻化，空港容量増加とそれに

参考文献
1）
（財）
日本民間航空機協会ホームページ，
http：//www.jadc.or.jp/jadcdata.htm．

派生する諸問題のトレード・オフ関係など，多くの課題を

2）国土交通省航空局ホームページ，

本研究は含んでおり，これらは今後の課題として分析す

3）Stephen L. M. Hockaday and Adib K. Kanafani［1974］，Developments in036

運輸政策研究Vol.9 No.2 2006 Summer

http：//www.mlit.go.jp/koku/koku.html．

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14）薄井稔弘，喜多秀行［1995］， 管制空域の交通容量と動的セクタ分割に関する基礎的研究 ，「土木学会年次学術講演会講演集Ⅳ」，pp778−779．
15）相原磨世，嶋一男，塩見格一，佐藤祐喜［1995］， 首都圏における進入管制

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5）Eugene P.GILBO［1993］，Airport Capacity：Representation，Estimation，区の効率的な再構築に関する一考察 ，「日本航海学会論文集」，98号．

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19）国土交通省航空局

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9）飯沼忠康，竹内伝史［1993］， 単一滑走路における離着陸分布比較と日滑走路容量の算出−ゆとりある空港を考慮して− ，「土木計画学研究・講演
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22）International Civil Aviation Organization［1988］，ICAO CIRCULAR 205：
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23）Federal Aviation Administration Office of Environment and Energy，INM
Ver.6，User s Guide24）日本騒音制御学会［2001］，「騒音制御ハンドブック」，技報堂出版．

10）飯沼忠康，竹内伝史，梅村一美［1994］， クローズドパラレルの滑走路配
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11）喜多秀行，舟木正明，大江一馬 ［1991］， 空港周辺空域の最大交通容量に関する一考察 ，「土木計画学研究・講演集」，No.14，pp.97−104．
12）喜多秀行，信原伸司，本間一［1992］， 広域管制空域の交通容量に関するモデル分析 ，
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13）信原伸司，喜多秀行，本間一［1992］， 空港周辺空域の航空交通容量に関する基礎的研究 ，「土木学会年次学術講演会講演集Ⅳ」，pp714−715．

25）（財）運輸政策研究機構［2000］， 航空需要予測手法に関する調査 報告書 ．
26）（社）全日本航空事業連合会［2003］， 航空輸送統計年報 ．
27）国土交通省航空局［2001］， 国際航空旅客動態調査 ．
28）Federal Aviation Administration Office of System Capacity and Requirements［1992］，Near Term Capacity Initiatives.
29）International Civil Aviation Organization［2001］，Air traffic management：
procedures for air navigation services.− 14th edition.
30）Department of Transportation，Federal Aviation Administration［2003］，
Aeronautical Information Publication，United States of America.

Development of a simulation model for evaluating airport capacity enhancement measures
By Takeshi HIRAMATSU，Terumitsu HIRATA and Tetsuo YAI
The flexible operation of terminal air traffic was analyzed to enhance runway capacity at HANEDA airport. The airport capacity
determined by landing aircrafts was estimated using a simple microscopic air traffic simulation system developed in the study.
Using this simulation system，it is possible to reproduce the aircraft movements considering the size-depended characteristics
of each aircraft such as separation minima，runway occupancy time and noise level. The results showed the significant increaseof airport capacity and the consequent changes of user's benefit and noise pollution by proposed aircraft control patterns.
Key Words : air traffic control, airport capacity, user's benefit, aircraft's noise, simulation

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