航空環境研究 No. 24（2020）, PP. 1−8

研究報告

騒音予測計算における飛行経路条件設定のための平均期間長の検討 *菅原
当研究センターではL den コンタープログラム1-5)

AERCを開発し、予測コンター作成作業も担っ政之（航空環境研究センター副主任研究員）

測プログラムのアルゴリズムは、それぞれについて騒音影響を計算して合成するが、なかでも離陸と着陸の飛行音は、コンターの形状の大半を決定ている。
騒音予測時には飛行経路の実態調査結果をもするので寄与が大きい。飛行音の予測条件は、飛とに平均的な飛行経路を設定することが多いが、行経路と、その分散幅、運用種類別の時間帯運航調査期間は通常、一週間程度に限られる。そのた回数から構成されるので、飛行経路と分散幅の結め年間平均と一致するとは限らず、その差異がど果への影響は小さくない。
空港の発着をともなう飛行経路は一部計器飛の程度かは今まで検証されたことがない。
そこで本稿では成田空港の長期間におよぶ飛行を除き、同じ目的地であっても複数個の機体の行経路の観測結果（例・図１）をもとに、期間長や経路は完全に同一にならず、変動幅をもったばら季節を変えて集計した結果が年間値とどの程度つきが生じる。それによる騒音影響の分散を予測の差異を生ずるかを分析した結果を報告する。

コンターの計算において考慮するために、ICAO
Doc 9911、ECAC DOC 29 7), 8) といった主要な予1. 予測計算における飛行経路設定の考え方

測モデルのガイドラインでは飛行経路の水平分

航空機騒音予測コンターでは、運航回数や飛行散を正規分布として扱っており、我が国の予測計経路、機種構成等を含む、多岐にわたる条件設定算においてもこれと同様に処理している。

が必要となる。各種の予測条件の中でも飛行経路予測プログラムでは計算時に、入力した平均と分散設定は結果への影響が小さくないため、適飛行経路を中心として、分散幅に応じた位置に切な予測条件の設定が重要となる。

通常は左右 3 本、合計７本の経路を自動配置する

具体的には、航空機騒音の評価の対象となる音（図2）。設定経路1回の飛行を通常7本に分割する源について、大別すれば離陸、着陸、駐機、エンジことを意味する。このばらつかせた経路別にL AE

ン試運転、ヘリのホバリング等の５つがあり、予（単発騒音暴露レベル）を計算し、標準偏差による2018 年 4 月 A 滑走路右旋回離陸(34L-T/O)

2019 年 3 月 B 滑走路左旋回着陸(16L-L/D)

図１

長期間観測による航跡データの一例* Assignment of measurement period contributing to flight track settings on an aircraft noise prediction model−1−

〔研究報告〕No.24, 2020間の平均経路の違いは把握できていなかった。今分散の重みを掛けて合成する。
こうして一つの運航（便）の騒音が計算される

回は一年間を通して観測された航跡データを用ので、機種、形態、飛行経路、時間帯別回数からないて、観測の時期や期間長、回数を、どのように選る運航情報を網羅するよう繰り返し計算して合成択すれば予測条件として良い結果が得られるかし、時間帯重みづけをしてL den 予測値を算出する。

検討した。
具体的には、同じ方面で同じ予定経路を用い予測条件における飛行経 路設定については、1 週間程度の測定期間において航跡観測機で得たる離陸ルート１つ、着陸ルート１つを対象と定め、経路データから平均経路・水平分散を算出するこ年間全ての航跡から平均経路、および分散幅を求とが多い。こうして得られた航跡データは、一運めた。次に同じ対象から今度は期間長を変えた

航ごとに時系列における一連の三次元座標デー一部分を取り出して平均・分散を計算した。このタから構成され、平均経路を計算するプログラム

とき取り出す期間を、測定期間（平均期間長）とみに入力して予測モデルに入力可能な平均されたなした。今回の検討では期間長を 1 週間・1 か月

飛行経路データと分散幅を生成する処理を行う。とした。一年分の観測データについて、1 か月をプログラムは、グループ化したある飛行方面全て12 回（月）、1 週間を 52 回（週）、平均経路とばらつの航跡と断面線の交点座標を検出して平均と標きを算出した。こうして得られた結果を、最初に準偏差を計算する。この平均点を繋いだものが平計算した年間の結果と比較し、年間との差異を求均経路で、経路の予測条件となる。また標準偏差

め、その違いについて分析した。
なお、飛行経路の観測結果は、航空機の自機は分散幅とみなし、進出距離と対応づけたテーブ
6)

位置を発出する ADS-B 信号を長期間受信したもルデータにして予測モデルに入力する 。のを用いた。また、航跡データの分析対象とし

2 . 観測期間による平均経路の変化て、2018 年 4 月～2019 年 3 月の 1 年間で、成田空

航空機騒音予測コンターは基本的に通年の騒港A 滑走路を離陸し、おもに国内や東南アジア方音暴露を評価するので、予測条件としての飛行経向に向かう右旋回離陸（34 L-T/O）と、同方面から路も、年間を代表するものである必要がある。

B 滑走路へ左旋回で着陸（16 L-L/D）の２つのルー一年間を常時観測した航跡データで平均経路トを対象とした。季節により風向きが変化するたを求めることができれば理想的だが、測定可能なめ、航跡データ数に変動があるが（離陸は北向き期間の長さは、騒音の短期測定によることが多い運用、着陸は南向き運用で、それぞれ冬季、夏季ので、数日から長くても1～ 2 週間となる。に主となる経路である）、平均や分散を計算する

そのため、一年間の平均と差異が少ない航跡データが得られるよう時期と期間長を選択する

上で運航の少ない季節でも十分なデータ数が得られている。のが望ましいが、これまで短期間の測定結果と年

図３は平均経路・分散計算のための断面線の標準偏差を分散幅とみなして経路左右に重み付けした音源を設定し結果を合成設定方法を例示している。前述の処理
手 順 により経 路 に直 交 するように間隔の密な断面線を配置し、プログラムにより経路との交点を計算、集計する。
なお、今回の検討に当たっては、平均期間長を変化させても、同じ断面設定正規分布の重みで計算をしている。
1算出点
図２2 3(σ)

4 56 7(σ)

騒音予測計算中の水平経路分散の考え方

−2−

図３

No.24, 2020〔研究報告〕

平均経路・分散計算のための断面線の配置設定

2 . 1 4 種類の平均期間長による平均結果の比較

一方、②月別の平均（12 本の結果）と、④ 1 週間平均期間長について以下の４種類の期間長と×2 季節の平均（26 本の結果）
は、結果の数の違いもあり、画像では判断が難しいものの、③ 1 週間回数で平均経路・分散を計算した。
①一年間（2018 年 4 月～2019 年 3 月）の平均だけよりは明らかに年平均との差は小さい。そこ②月別の平均（12 回）で、期間長別にバラツキを数値として評価するこ③ 7日間（1 週間）の平均（52 回）とを試みた。

（例）2018 年 4 月1日～7日、

2 . 2 断面線を用いた位置とバラツキの数値化

2018 年 4 月 8 日～14 日、

図５に示すような位置に、断面線を配置し、図 42018 年 4 月15日～21日、に示した結果の平均線との交点をプロットする・・・ことで、平均結果のバラツキを調べた。また、分④ 1 週間×2 季節ののべ 2 週間の平均（26 回）

散幅についても年間平均との差異を調べた。以下（例）2018 年 4 月1日～7日と10 月1日～7日をの 3 断面を、離陸・着陸それぞれに配置した。

合わせて平均、

断面A：直進上昇・降下部分

2018 年 4 月 8 日～14 日と10 月 8 日～14 日

断面B：旋回途中（騒音対策区域の端部付近）を合わせて平均、断面C：旋回後（前）経路の代表位置として2018 年 4 月15日～21日と10 月15日～21

図６a のグラフは図４に示した結果のうちの月
平均 12 回の結果について、断面線A、B および C

日を合わせ平均、・・・との交点から年間平均経路との水平軸上の相対

図４は①～④の平均期間長それぞれの結果を位置を求めプロットした様子を示す。グラフ左側示す。②～④について、それぞれ月12 回、週 52 回、が旋回の外側になっている。

週・2季26回の結果と、①の一年間の平均（白線）を

直進区間の断面A における平均位置の違いは重ねて描いている。②～④のなかで、①の年間平極めて小さく、12 回の平均位置は±5 m 程度に納均に近く、なおかつバラツキが小さいものが、平まる。しかし、旋回部分にかかれば、月平均位置均期間長として、また実際の測定の期間長としてに違いが表れ、断面B で± 400 m 程度の差が生ず望ましいということになる。ここでは図４を見るる。旋回以降の断面Cではさらに差が広がり着陸限り、1 週間平均の結果は、最も年間値に対し平は±700 m の範囲におよんでいる。なお、離陸断均のずれもバラツキも大きいことがわかる。

面B・C は季節傾向が若干あり、冬季の方が旋回経路の内側かつやや高度が高い。
−3−

〔研究報告〕No.24, 2020

A 滑走路 右旋回離陸(34L-T/O) 青色：平均経路 黄色：分散幅（標準偏差）③週平均 x52②月平均 x12④週・2 季 x26

白線：年間平均、青線：期間平均、黄線：期間標準偏差(分散幅)、緑線：年間標準偏差(分散幅)3A

B 滑走路 左旋回着陸(16L-L/D) 赤色：平均経路 黄色：分散幅（標準偏差）③7 日平均 x52②月平均 x12④7+6 月後 7 日 x26

白線：年間平均、赤線：期間平均、黄線：期間標準偏差(分散幅)、緑線：年間標準偏差(分散幅)
図４

平均経路と経路分散の計算結果（年平均と平均化期間長の結果比較）

−4−



No.24, 2020〔研究報告〕

断面 C

断面 C
断面 B

断面 B

断面 A

断面 A

34L-T/O 右旋回離陸

16L-L/D 左旋回着陸
図５

バラツキ検証のための断面線の設定

着陸断面A 月平均x12
2500

2000

2000

1500

1500

高度 [m]

高度 [m]

離陸断面A 月平均x122500

1000
5000

1000
500-500-400-300-200-1000

100

200

300

年間平均との相対位置 [m]

旋回外側4000500-500

旋回内側-400

Jul -18
Jun-18Aug-18Sep-18

冬季の方が若干、高度が高く、旋回経路の内側に中心位置がある

500
0-400-300-200-100

0

100

200

300

1000
Sep-18400

500-500-400

旋回外側Jul -18
Aug-18 Sep-18

Ma r-19May-18Apr-18Dec-18Jun-18 Nov-18
Feb-19Oct-18-300-200-100

0

100

200

年間平均との相対位置 [m]

300

400

500

旋回内側

2000

断面 B と同様に、冬季の方が若干、高度が高く、旋回経路の内側に中心位置がある

1500
1000

Sep-18Jun-18

Jul-18Apr-18Oct-18

Ja n-19May-18 Ma r-19
Dec-18
Nov-18Aug-18
Feb-19

500

500
0500

着陸断面C 月平均x12

1500
1000

400

旋回内側

2500

Ja n-19

高度 [m]

高度 [m]

2000

300

Ja n-19
Ma y-18
Jun-18 Jul -18
Apr-18 Nov-18
Aug-18
Feb-19 Dec-18Ma r-19
Oct-18

離陸断面C 月平均x12
2500

200

500

旋回内側

年間平均との相対位置 [m]

旋回外側

100

1500

0-500

0

2000

1500
1000

-100

年間平均との相対位置 [m]2500

Ja n-19
Ma r-19

高度 [m]

高度 [m]

2000

Dec-18Apr-18May-18 Feb-19
Nov-18Oct-18-200

着陸断面B 月平均x12

離陸断面B 月平均x12
2500

-300

旋回外側

0-500-400

旋回外側-300-200-100

0

100

200

年間平均との相対位置 [m]図６a300400

500

旋回内側-800 -700 -600 -500 -400 -300 -200 -100

旋回外側0（横軸縮小）

断面線上の平均経路の交差点の分布（月間平均）−5−

100 200 300 400 500 600

年間平均との相対位置 [m]旋回内側

〔研究報告〕No.24, 2020

着陸断面B １週間平均x52

2500

2500

2000

2000

1500

1500

高度 [m]

高度 [m]

離陸断面B １週間平均x52

1000

1000
500

500
0-1000-800-600-400-2000

200

400

600

800

0-1000 -800

1000-600-400

図６b0200

400

600

800

1000

800

1000

断面線上の平均経路の交差点の分布（つづき）（断面B・1 週間の平均）

着陸断面B 1週間・2季節の平均x26

離陸断面B 1週間・2季節の平均x26
2500

2500

2000

2000

1500

1500

高度 [m]

高度 [m]-200

年間平均との相対位置 [m]

年間平均との相対位置 [m]100010005005000-1000-800-600-400-2000200400600

8000-10001000-800-600-400

図６c-2000200400600

断面線上の距離 [m]

断面線上の距離 [m]

断面線上の平均経路の交差点の分布（つづき）（断面B・1 週間× 2 季節の平均）

んし、月平均に相当する程度のばらつきに納まる。

均位置について断面Bでの交点を示したものであ経路分散の状況を図 7 に示す。1 章で説明した

る。月単位の平均位置のばらつきよりさらに大きように、経路のばらつき幅として対象全データのく広がり、離陸では±600 m、着陸では±1, 000 m

標準偏差で表す。図は例として、断面B におけるの範囲に広がっている。このことは、1週間の経路分散幅を 25 m の階級区間でヒストグラムにした。

測定を行っただけでは、年間平均値と相当程度の図中の赤の縦点線は一年間の全データの分散幅乖離をきたす可能性を示す。1週間の測定を2回のである。1 週間の結果が広く分布しその幅も大き季節で実施した場合の図6 cでは、それぞれの期間いが、中心は概ね年間の結果と一致している。平

通算平均値は年間値に対し±400 m 程度まで収れ均位置と異なり、期間長の差は少ないようだ。

離陸断面B

1312111098765432
10

月平均x12
1週間・2季節の平均x26
１週間平均x52

10
年間のばらつき幅1291m

対象期間長の数

対象期間長の数

図6 bは同様に１週間を期間長とした場合の平着陸断面B
年間のばらつき幅1774m

9月平均x128

1週間・2季節の平均x26

7

１週間平均x52

65432
102050
2025
2000
1975
1950
1925
1900
1875
1850
1825
1800
1775
1750
1725
1700
1675
1650
1625
1600
1575
1550
1525
1500
1475
1450
1425
1400
13751350
1325
1300
1275
1250
1225
1200
1175
1150

1475

1450

1425

1400

1375

1350

1325

1300

1275

1250

1225

1200

1175

1150

1125

1100

1075

1050

1025

分散幅 [m]

図７

断面線B における経路分散幅の頻度分布−6−分散幅 [m]

表1離着陸離着陸
期間長期間長 n
離陸 離陸
年間 年間
1
月間 月間

12

No.24, 2020〔研究報告〕

期間長と平均位置・経路分散幅の総括

平均位置 (m)平均位置 (m)
断面A
断面B
断面A
断面B

断面C
断面C

標準偏差
標準偏差平均 平均標準偏差
標準偏差平均平均 標準偏差
標準偏差 平均
平均 標準偏差
標準偏差 平均
平均 標準偏差
標準偏差
n 平均 平均

1 0

00 0
00
120.4 0.4 3.7 3.7 -58 -58 194 194 -65 -65
526.2 6.2 49 49 -67 -67 250 250 -84 -84
26-0.3 -0.3 4.8 4.8 4.1 4.1 157 157 5.9 5.9

週間 週間

52

着陸 着陸
年間 年間

11 012120.7 0.7 2.9 2.9 50 50 246 246

52

520.8 0.8 3.4 3.4 114 114 486 486 158158
26 00 2 2 1.9 1.9 190 190 6.8 6.8

週×2季節
26
週×2季節
月間 月間

週間 週間

週×2季節
週×2季節
26

経路分散幅 (m)経路分散幅 (m)
断面A
断面B
断面A
断面B

0049 49

230230330330207207

51 51
45 45

45 45

0 002020
2626
1616

27 2761 61

1291
1291
1284
1284
1286
1286
1281
1281

6666
1411416262

1774
1774

断面C
断面C平均平均

標準偏差
標準偏差

1673
1673
1694
1694
1684
1684
1656
1656

142
142
179
179
92
92

2666
2666

330330649649

20 20
14 14

2727
2525

1768
1768
1720
1720

109
109
181
181

2531
2531
2418
2418

290
290
478
478

294294

16 16

2222

1768
1768

115
115

2546
2546

262
262

平均位置：断面における期間長に含まれるデータの平均位置 経路分散幅：断面における期間長に含むデータの位置分散（標準偏差）
経路分散幅：断面における期間長に含むデータの位置分散（標準偏差）
平均位置：断面における期間長に含まれるデータの平均位置
平均：その全対象の平均値
平均：その全対象の平均値
平均：その全対象の平均値
平均：その全対象の平均値
標準偏差：全対象の標準偏差
標準偏差：全対象の標準偏差
標準偏差：全対象の標準偏差
標準偏差：全対象の標準偏差

表 1 は平均化期間長と平均位置・経路分散幅の

表 1 の結果の平均経路のバラツキ（標準偏差）集計結果を、断面A・B・C ごとに整理した総括表を、短期測定により起こりうる年平均との差異とである。図6の繰り返しになるが、平均位置は1週仮定し、この値を乗算することで、測定期間長別間の測定の場合は、年平均に対する差が生まれやのレベル変動を求めた結果を表 2 に示す。騒音

すく、週ごとのばらつきも生ずる。1 週間を 2 季節

影響範囲を予測で算定するときに、多くの場合に、繰り返せば、月間と同程度またはそれより小さい旋回経路の部分が重要な課題となることを考え、年間値との差となる。しかし、経路分散幅につい断面B に着目すると、1 週間の測定を実施しただては、期間長にかかわらず年平均と大きな差はな

けの場合、離陸で 0 . 6 dB、着陸で 2 . 4 dB の誤差をかった。ただし、週ごとの場合は、週単位のばらもたらす可能性があることがわかる。1週間を2回つきは大きくなる。1 週間を 2 季節繰り返せば、そ繰り返せば、その差はそれぞれ 0 . 4 dBと 0 . 9 dB にのばらつきも月単位程度に小さくなる。

縮まる。6 か月の間隔をあけた 1 週間のそれぞれを組み合わせたことによって季節性の変化要因

3 . 観測期間による予測コンターへの影響の試算を中和することが考えられる。
表２2 章では、飛行経路の測定期間長の違いによっ

測定期間長によるレベル変動の試算

34L-T/O 右旋回 離陸て、算出された結果に違いを及ぼすことを示した。 34L-T/O 右旋回 離陸

騒音変動の幅[dB]
騒音変動の幅[dB]
1週間平均 1週間２季節
月間
1週間平均月間
1週間２季節×52×12の平均×26

本章では期間長による結果のバラツキが騒音予測結果に与える影響を検討した。
具体的には、まず経路設定および分散幅として断面A図４に示した年間平均の結果を適用し、代表的な機種のフットプリント（単発騒音暴露レベルLAEのコンター）を計算した。その結果から、対象断面付近で、騒音が 1 dB 変化するための距離を調べ、おおよその値として以下のようだった。

×12±0.0×52±0.2の平均×26±0.0

断面A
断面B

±0.0±0.5±0.2±0.6

断面B
断面C±0.5±0.4±0.6±0.7±0.4±0.4

断面C±0.4
16L-L/D 左旋回 着陸±0.7±0.4

16L-L/D 左旋回 着陸

離陸、断面A：300 m /dB±0.0±0.4

騒音変動の幅[dB]

月間 騒音変動の幅[dB]
1週間平均 1週間２季節

断面A

×12
月間
±0.0×12断面B
断面A±1.2±0.0±2.4±0.0±0.9±0.0

断面C
断面B

±1.6±1.2±3.2±2.4±1.4±0.9

断面C±1.6±3.2±1.4

断面B：400 m /dB
断面C：500 m /dB
着陸、断面A：100 m /dB
断面B：200 m /dB
断面C：200 m /dB−7−の平均×26×52
1週間２季節1週間平均±0.0±0.0の平均×26×52

〔研究報告〕No.24, 2020

4 . まとめ

これらの結果は、成田空港の一部の経路を対象

騒音予測に用いるための飛行経路観測は、短期としたもので、これが全国の空港に同様に当ては測定によって実施することがほとんどである。同めることが可能か否かについては、不明確である。

じような短期測定による騒音実態把握のためのまた、短期測定期間を 3日間程度とする場合もあ

測定では、測定の実施時期と期間長・回数によっる。今後、空港の違いを含め、さらに多くのデーて結果は大きくばらつくことも報告されている 9)。

タ検討を考えたい。

一方、経路観測時の期間長の違いによる結果のばまた旋回経路の場合、平均経路を中心とした正らつきについて、過去に報告された例はない。

規分布とならない場合もあるので、非対称性を考

本稿では、成田空港に設置した長期間の経路観測結果（ADS-B）
を用い、測定期間長によってどの程度の結果の違いが生ずるかを検証した。

慮した検討も進めてゆきたい。

謝辞

その結果、旋回経路以降（着陸の場合は以前）の成田空港の ADSB 長期間観測結果の提供にご地域では、年間の平均経路に対し、7日間（1 週間）

協力いただいた一般財団法人成田振興協会の皆の測定期間では、その平均位置で相当の差を生ず様に深く感謝いたします。

ることが分かった。直進上昇・降下中の平均位置はほとんど変化がなく数十m 以内に納まるが、旋回部分では±400 m、それ以降（以前）では±700 m程度の違いがあった。また、離陸時の旋回は、季節性の違いが若干見られ、冬季にはやや高度が高く、旋回半径が小さい。1週間の測定を2 季節にわたって繰り返した場合に、この年間平均との差は小さくなる。
経路分散幅については、年間のすべてを対象とした分散幅と、1週間または1か月と期間を限った分散幅は、その平均値において差はなかった。ただし、1 週間を期間とした場合は、分散幅のばらつきが大きいことがあるので注意を要する。これも平均位置と同様に、1 週間を 2 季節繰り返せばばらつきは小さく収まる。
これらのばらつきが、騒音予測結果にどの程度の影響を及ぼすかについて試算した。1 週間の経路調査結果を当てはめた場合の結果、直進部分で参考文献
1) 吉岡序、山田一郎、エネルギーベースの航空機騒音予測モデルの妥当性に関する検討」日本騒音制御工学会講演論文集、2005.11
2) 岩崎潔、吉岡序、山田一郎、等価騒音レベルに基づく航空機騒音予測の考え方 -- パイロットプログラムの作成、日本騒音制御工学会技術発表会講演論文集、
2003.
3) L den を評価指標とする航空機騒音予測モデルの開発
菅原政之、中澤宗康、吉岡序、山田一郎 航空環境研究 No.19 2015.
4) 航空機騒音予測における地上音の取り扱い 菅原政之、中澤宗康 航空環境研究 No.21 20175) 騒音予測コンターの信頼性を確保する予測条件の設定方法 菅原政之、中澤宗康、橋本弘樹 航空環境
研究 No.22 2018.
6) 騒音予測コンターの信頼性を確保するための予測条
件設定の検討 －飛行経路分散の考え方－ 菅原政之、中澤宗康
7) PUBLICATIONS RECOMMENDED METHODFOR COMPUTING NOISE CONTOURS AROUNDAIRPORTS DOC 9911 ENGLISH PRINTED, ICAO
8) ECAC.CEAC Doc 29 4th Edition, EUROPEAN
CIVIL AVIATION CONFERENCE
9) 篠原直明、航空機騒音の短期測定に基づく長期間評
価値の信頼性向上検討、航空環境研究 No.21 2017は 0 . 2 dB 以内だが、旋回以降は離陸では±0 . 6～0 . 7 dB、着陸では±2 . 4～3 . 2 dBの差を生ずる可能性がある。これらは、季節を変えて 2 回繰り返せ
ば離陸では±0 . 4dB、着陸では±0 . 9～1. 4dBと誤差は収れんする。

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