JP6396079B2 - 空港面誘導支援システム、空港面誘導支援方法及び空港面誘導支援装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、空港面誘導支援システム、空港面誘導支援方法及び空港面誘導支援装置に関する。

従来、航空路を飛行中の民間航空機の誘導は、航空路監視レーダーや二次監視レーダーなどのレーダー装置を用いて管制されている。また、空港付近の航空路を飛行中の航空機は空港監視レーダーを用いて、空港に進入する航空機は精測進入レーダーを用いて管制されている。このような高精度のレーダー装置を用いた航空機の管制が行われることによって、現在ではある程度低視程の状況においても、航空機の航行が可能となっている。

その一方で、空港内の地上面（以下、「空港面」という。）を移動する航空機の誘導においては、管制官が、航空機や車両などの移動体を目視し、移動体の操縦者と音声通信して、進行許可や、経路指定、待機指示などを行っている。

従来、出発予定の航空機のパイロットは、飛行経路について予め出発前に管制官の承認を得る。パイロットは、飛行経路についての許可を得ると、次にエンジンの始動の許可を管制官から得る。パイロットは、エンジン始動の許可を得て航空機のエンジンを始動し、所定方向への後退について管制官の許可を得る。この所定方向への後退をプッシュバックという。パイロットは、プッシュバックの許可を得て航空機のプッシュバックを行う。パイロットは、プッシュバックを行った後、出発に向けた移動開始について管制官の許可を得る。パイロットは、移動開始の許可を得て出発に向けた航空機の移動を開始する。このように、航空機の地上移動においては、航空機と管制官との間で複雑なやり取りが行われている。

しかしながら、このような従来の航空機の誘導では、航空機の駐機場であるエプロンと呼ばれるエリアに出入りする航空機と、空港内の誘導路を移動する航空機との間の交通整理は、管制官が目視によって行う必要があった。そのため、管制官への負担が大きく、安全性が低下する可能性があった。また、このような交通整理を人が行うことによって空港面の利用効率が低下する可能性もあった。
このように、従来の技術では、空港面における移動体の誘導を適切に支援することができない場合があった。

特開２００４−１０２９８２号公報 特開２００３−３１７２００号公報 特開２００５−３３９３９２号公報 特開２０１１−１３９６１号公報

本発明が解決しようとする課題は、空港面における移動体の誘導を適切に支援することができる空港面誘導支援システム、空港面誘導支援方法及び空港面誘導支援装置を提供することである。

実施形態の空港面誘導支援システムは、スポット出入管理部を持つ。スポット出入管理部は、空港における航空機の駐機場所であるスポットへの出入に使用される区域について、使用の割り当てを管理する。実施形態の空港面誘導支援システムは、前記スポット出入管理部による割り当てに基づいて、前記空港の空港面における区画の通行管理を行う。

実施形態の空港面誘導支援システム１の利用形態を表す図。 空港面の具体例を示す図。 実施形態の空港面誘導支援システム１の機能構成を示す機能ブロック図。 スポット及び誘導路６４の関係の具体例を示す図。 航空機７の移動経路の具体例を示す図。 航空機７が空港面６を移動する様子を示す概略図。 航空機７が誘導路６４を移動する様子を示す概略図。 航空機７が誘導路６４を移動する様子を示す概略図。 航空機７が誘導路６４を移動する様子を示す概略図。 通行計画の具体例を示す図。 通行計画の具体例を示す図。 通行計画の具体例を示す図。 通行計画の具体例を示す図。 移動体の区画の通行における優先順位の具体例を示す図。 移動体の区画の通行における優先順位の具体例を示す図。 実施形態の空港面誘導支援システム１の処理の流れを示すフローチャート。 航空機７が誘導路６４を移動する様子を示す概略図。 航空機７の移動における区画の割り当ての具体例を示す図。 航空機７の移動における区画の割り当ての具体例を示す図。 航空機７の移動における区画の割り当ての具体例を示す図。 航空機７の移動における区画の割り当ての具体例を示す図。

以下、実施形態の空港面誘導支援システム、空港面誘導支援方法及び空港面誘導支援装置を、図面を参照して説明する。
図１は、実施形態の空港面誘導支援システム１の利用形態を表す図である。
空港面誘導支援システム１は、監視システム２、管制官側システム３、誘導設備システム４及びスポット管理システム５との間で、空港面の移動体の誘導に必要な情報を送受信する。監視システム２は、監視情報を空港面誘導支援システム１に入力するシステムである。監視情報とは、空港面における移動体の識別情報や、移動体の速度及び位置を表す情報である。管制官側システム３は、管制官が航空管制を行うために使用するシステムである。誘導設備システム４は、空港面に設置された各種の誘導設備を制御するシステムである。スポット管理システム５は、エプロンに設けられたスポットと呼ばれる駐機場所について、航空機の割り当てを管理するシステムである。
なお、上記の空港面誘導支援システム１は、狭義での空港面誘導支援システムである。一般的には、空港面誘導支援システム１、監視システム２、管制官側システム３、誘導設備システム４、スポット管理システム５を含むシステムを、空港面誘導支援システムと呼ぶ場合もある。

図２は、空港面の具体例を示す図である。
図２において、符号６が示す領域は空港面を表している。空港面６のうち、符号６１−１〜６１−１４が示す領域は、航空機及び車両などの移動体の移動に使用されない領域である。この領域を非走行区画と呼ぶ。以下の説明では、特に区別しない限り非走行区画６１−１〜６１−１４を非走行区画６１と記載する。空港面誘導支援システム１は、空港面６における非走行区画６１以外の領域を、図２に示された破線で区切られた区画に分割して管理する。図２において、符号６２が示す区画は、航空機が離陸・着陸を行うために滑走する滑走路を表す。符号６３が示す区画は、航空機の駐機場所でありエプロンと呼ばれる区画を表す。符号６４が示す滑走路６２及びエプロン６３以外の区画は、航空機及び車両などが走行する誘導路を表す。

図３は、実施形態の空港面誘導支援システム１の機能構成を示す機能ブロック図である。
空港面誘導支援システム１は、記憶部１１、監視情報入力部１２、スポット管理入出力部１３、誘導設備入出力部１４、対管制官入出力部１５及び制御部１６を備える。記憶部１１は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。空港面誘導支援システム１が備える各機能部は、１つの装置に備えられてもよいし、複数の装置に分散して備えられてもよい。

記憶部１１は、制御部１６が必要とする各種情報を記憶する。記憶部１１は、移動体特性情報格納部１１１、区画形状情報格納部１１２、スポット属性情報格納部１１３及び経路情報格納部１１４を備える。

移動体特性情報格納部１１１は、空港面６の滑走路６２及び誘導路６４を移動する全ての移動体の移動体特性情報を予め記憶している。移動体特性情報とは、空港面に位置する移動体の移動に関する特性や、機体寸法、ジェット噴流域の長さなどの特性である。移動体の移動に関する特性には、加減速性能や、最高速度、旋回半径などの特性が含まれる。

区画形状情報格納部１１２は、滑走路６２や誘導路６４、エプロン６３、スポットなどの空港面６の区域についての形状情報と、各区域が分割された区画ごとの形状情報（以下、「区画形状情報」という。）とを予め記憶している。形状情報とは、空港面６における各区域及び各区画の位置、形状及び寸法を表す情報である。

スポット属性情報格納部１１３は、エプロン６３において航空機ごとの駐機場所を表すスポットと呼ばれる区域ごとに、スポット属性情報を予め記憶している。スポット属性情報とは、航空機がスポットに出入するために走行するエプロン６３内の区域と、誘導路６４との関係を表す情報である。

図４は、スポット及び誘導路６４の関係の具体例を示す図である。
符号６３１−１〜６３１−６は、エプロン６３内の各スポットを表す。符号７は、誘導路６４からエプロン６３内のスポットに移動する航空機を表す。符号６３２−１は、航空機７がスポット６３１−５に出入するために走行するエプロン６３内の区域を表す。同様に、符号６３２−２は、航空機７がスポット６３１−６に出入するために走行するエプロン６３内の区域を表す。なお、図４においては省略されているが、走行区域６３２−１及び６３２−２と同様に、スポット６３１−１〜６３１−４についても対応する走行区域が設けられている。

例えば、図４の例において、誘導路６４−１から誘導路６４−６の方向に走行する航空機７がスポット６３１−５に向かう場合、航空機７は、誘導路６４−４及び誘導路６４−５の境界付近で右折し、走行区域６３２−１を走行してスポット６３１−５に到着する。また、スポット６３１−５に駐機する航空機７がスポット６３１−５から出発する場合、航空機７は、走行区域６３２−１をプッシュバックにより後退し、誘導路６４−４まで押し戻した後、誘導路６４−６の方向に前進する。

以下の説明では、特に区別しない限りスポット６３１−１〜６３１−６をスポット６３１と記載する。同様に、以下の説明では、特に区別しない限り走行区域６３２−１及び６３２−２を走行区域６３２と記載する。上記のように、スポット６３１に出入する航空機７の移動を管制するためは、各スポット６３１について、対応する走行区域６３２及び誘導路６４との関係を表すスポット属性情報が必要となる。スポット属性情報は、スポット属性情報格納部１１３によって、予め記憶されている。

図３の説明に戻る。
経路情報格納部１１４は、空港面６における移動体ごとの経路情報を記憶する。経路情報とは、空港面６において移動体が移動する経路に関する情報である。経路情報は、管制官側システム３から空港面誘導支援システム１に対して、対管制官入出力部１５を介して入力される。

図５は、航空機７の移動経路の具体例を示す図である。
誘導路６４−１０〜誘導路６４−２７は、図２の例の空港面６における誘導路６４に対応する。符号６３３−１は、航空機７−１の移動経路を表す。符号６３３−２は、航空機７−２の移動経路を表す。移動経路６３３−１は、航空機７−１が、誘導路６４−１１、誘導路６４−１２及び誘導路６４−１３を直進した後、誘導路６４−２６で左折し誘導路６４−２７を直進する移動経路を表す。移動経路６３３−２は、航空機７−２が、誘導路６４−２０を右折した後、誘導路６４−２１、誘導路６４−２２、誘導路６４−２３を直進し、誘導路６４−２４で左折し、誘導路６４−２５、誘導路６４−２６及び誘導路６４−２７を直進する移動経路を表す。以下の説明では、特に区別しない限り移動経路６３３−１〜６３３−２を移動経路６３３と記載する。このように、航空機７の移動経路６３３は、航空機７が移動する各誘導路６４と、各誘導路６４を移動する順序によって表される。

図３の説明に戻る。
監視情報入力部１２は、監視システム２から出力される監視情報を空港面誘導支援システム１の制御部１６に入力する。監視情報入力部１２は、監視システム２から取得した監視情報を、制動距離算出部１６１、ジェット噴流域算出部１６２、区画状態判定部１６３、区画通行計画管理部１６５、移動可能範囲判定部１６６及び経路策定部１６８に出力する。

スポット管理入出力部１３は、スポット管理システム５から出力されるスポット割当情報を空港面誘導支援システム１の制御部１６に入力する。スポット割当情報とは、エプロン６３の各スポット６３１に対する航空機７の割り当てを表す情報である。各スポット６３１に対する航空機７の割り当ては、スポット管理システム５によって管理される。スポット管理入出力部１３は、スポット管理システム５から取得したスポット割当情報を、スポット出入管理部１６４に出力する。

誘導設備入出力部１４は、誘導設備システム４から出力される誘導設備稼働情報を空港面誘導支援システム１の制御部１６に入力する。誘導設備稼働情報とは、誘導路６４に設けられた誘導設備の稼働状態や、誘導路６４の状態を表す情報である。誘導路６４に設けられた誘導設備は、例えば、誘導路中心線灯、停止線灯、誘導案内灯などの設備である。誘導設備入出力部１４は、誘導設備システム４から取得した誘導設備稼働情報を、区画状態判定部１６３に出力する。

対管制官入出力部１５は、管制官側システム３から出力される経路策定情報を空港面誘導支援システム１の制御部１６に入力する。経路策定情報とは、経路策定部１６８が空港面６における移動体の移動経路の案を策定するために必要となる情報である。例えば、経路策定情報には、移動体の移動開始地点や、目的地点、移動開始時刻などを表す情報が含まれる。対管制官入出力部１５は、管制官側システム３から取得した経路策定情報を、区画状態判定部１６３に出力する。

また、対管制官入出力部１５は、管制官側システム３から出力される区画使用条件情報を空港面誘導システム１の制御部１６に入力する。区画使用条件情報とは、工事等の使用要件によって制限される各区画の使用条件を表す情報である。区画使用条件情報には、区画の使用が不可能な時間帯や、使用可能な時間帯、供用を開始する時刻などの使用条件を表す情報が含まれる。対管制官入出力部１５は、管制官側システム３から取得した区画使用条件情報を、区画通行計画管理部１６５に出力する。

また、対管制官入出力部１５は、管制官側システム３から出力される優先度情報を空港面誘導システム１の制御部１６に入力する。優先度情報とは、移動体が空港面６の各区画を走行する計画（以下、「通行計画」という。）において、走行する移動体の順番を決定するための優先度を表す情報である。対管制官入出力部１５は、管制官側システム３から取得した優先度情報を、優先順位判定部１６７に出力する。

また、対管制官入出力部１５は、経路策定部１６８によって策定された経路設定情報を管制官側システム３に出力する。経路策定情報とは、経路策定情報に基づいて経路策定部１６８が策定した移動体の移動経路の案を表す情報である。管制官側システム３は、空港面誘導支援システム１から出力された移動経路の案を評価して移動体の移動経路を決定する。

また、対管制官入出力部１５は、管制官側システム３から出力される経路指示情報を空港面誘導システム１の制御部１６に入力する。経路指示情報とは、経路策定部１６８によって策定された移動経路の案に対して、管制官が案の採用を指示するために空港面誘導支援システム１に入力する情報である。対管制官入出力部１５は、管制官側システム３から取得した経路指示情報を経路情報格納部１１４に出力する。

また、対管制官入出力部１５は、スポット出入管理部１６４から出力されるスポット周辺状態情報を管制官側システム３に出力する。スポット周辺状態情報とは、走行区域６３２やスポット周辺の区域、エプロン６３の状態などを表す情報である。管制官側システム３では、管制官がスポット周辺状態情報を用いて、スポット６３１から出発する航空機７の移動許可を判断する。管制官は、航空機７の移動許可を判断すると、航空機７の出発を許可したことを表す出発許可情報を空港面誘導支援システム１に出力する。対管制入出力部１５は、管制官側システム３から取得した出発許可情報をスポット出入管理部１６４に出力する。

制御部１６は、記憶部１１が保持する情報と、監視情報入力部１２、スポット管理入出力部１３、誘導設備入出力部１４及び対管制官入出力部１５から出力される情報と、に基づいて空港面６における移動体の誘導に必要な処理を行う。制御部１６は、制動距離算出部１６１、ジェット噴流域算出部１６２、区画状態判定部１６３、スポット出入管理部１６４、区画通行計画管理部１６５、移動可能範囲判定部１６６、優先順位判定部１６７及び経路策定部１６８を備える。

制動距離算出部１６１は、監視情報と移動体特性情報とに基づいて、空港面６を移動する移動体の制動距離を算出する。制動距離とは、移動中の移動体が、停止のための制動を開始してから停止するまでの間に走行する距離である。制動距離算出部１６１は、算出した制動距離を表す情報（以下、「制動距離情報」という。）を区画状態判定部１６３に出力する。

ジェット噴流域算出部１６２は、監視情報と移動体特性情報とに基づいて、航空機７のジェット噴流域を算出する。ジェット噴流域とは、航空機７のジェット噴流が影響する範囲である。ジェット噴流域算出部１６２は、算出したジェット噴流域を表す情報（以下、「ジェット噴流域情報」という。）を区画状態判定部１６３に出力する。

区画状態判定部１６３は、区画形状情報、誘導設備稼働情報、移動体特性情報、監視情報、制動距離情報、ジェット噴流域情報、経路指示情報及びスポット周辺状態情報に基づいて空港面６における非走行区画６１以外の区画の状態（以下、「区画状態」という。）を判定する。区画状態判定部１６３によって判定される区画状態とは、判定対象の区画が判定時において通行可能か否かの状態である。区画状態判定部１６３は、判定した区画状態を表す情報（以下、「区画状態情報」という。）を区画通行計画管理部１６５及び移動可能範囲判定部１６６に出力する。区画状態判定部１６３は、航空機７がスポット６３１から出発する場合、スポット６３１からの出発に必要となる誘導路６４の区画を、他の航空機７の通行が不可である区画として判定する。また、区画状態判定部１６３は、航空機７がスポット６３１に向かう場合、スポット６３１への到着に必要となる誘導路６４の区画を、他の航空機７の通行が不可である区画として判定する。

スポット出入管理部１６４は、区画状態情報、スポット割当情報及び出発許可情報に基づいて、エプロン６３の各スポット６３１に対応する走行区域６３２及び誘導路６４の区画の割り当てを管理する。例えば、図４の例において、航空機７がスポット６３１−５に向かう場合、スポット出入管理部１６４は、航空機７がスポット６３１−５に向かうために必要となる走行区域６３２−１及び走行区域６３２−２と、誘導路６４−４及び誘導路６４−５が示す区画とを航空機７に割り当てる。そして、航空機７がスポット６３１−５に到着すると、スポット出入管理部１６４は、走行区域６３２−１及び走行区域６３２−２と、誘導路６４−４及び誘導路６４−５とに割り当てられた航空機７の割り当てを解除する。スポット出入管理部１６４は、各スポット６３１に対応する走行区域６３２及び誘導路６４の区画の割り当ての情報をスポット周辺状態情報として、対管制官入出力部１５及び区画状態判定部１６３に出力する。

また、例えば、図４の例において、航空機７がスポット６３１−５から出発する場合、スポット出入管理部１６４は、航空機７の到着時と同様に、走行区域６３２−１及び走行区域６３２−２と、誘導路６４−４及び誘導路６４−５が示す区画とを航空機７に割り当てる。そして、航空機７がスポット６３１−５から出発し、割り当てられた走行区域６３２及び誘導路６４の通行を終えると、スポット出入管理部１６４は、走行区域６３２−１及び走行区域６３２−２と、誘導路６４−４及び誘導路６４−５とに割り当てられた航空機７の割り当てを解除する。

区画通行計画管理部１６５は、区画使用条件情報、区画形状情報、移動体特性情報、監視情報、制動距離情報、ジェット噴流域情報、経路情報及び移動可能範囲情報に基づいて、通行計画を策定する。移動可能範囲情報は、移動経路において移動体が移動可能な範囲を表す情報である。区画通行計画管理部１６５は、上記情報に基づいて、各区画における移動体の通行時間帯を算出する。区画通行計画管理部１６５は、策定した通行計画を表す通行計画情報を優先順位判定部１６７、移動可能範囲判定部１６６及び経路策定部１６８に出力する。

また、区画通行計画管理部１６５は、優先順位判定部１６７から出力される優先度変更情報に従って、通行計画を変更する。優先度変更情報は、各区画において通行する移動体の優先度が変更されたことを表す情報である。

移動可能範囲判定部１６６は、区画状態情報、移動体特性情報及び監視情報に基づいて、移動体が移動可能な範囲を判定する。具体的には、移動可能範囲判定部１６６は、区画状態情報が示す通行可能な状態にある区画のうち、判定対象の移動体の移動経路であって、判定対象の移動体が移動可能な区画を判定し移動可能範囲として割り当てる。移動体が移動可能な区画とは、移動体が位置する区画から移動経路に沿って前方に所定距離内で連続する区画であって、対象の移動体の通行が最優先に設定された区画である。この所定距離は、予め定められた距離であってもよいし、監視情報や移動体特性情報に基づいて算出される移動体の移動状況に応じた距離であってもよい。移動可能範囲判定部１６６は、移動体ごとに判定した移動可能範囲情報を区画通行計画管理部１６５及び誘導設備入出力部１４に出力する。

例えば、図５において、誘導路６４−２０から誘導路６４−２５までの区画が移動可能範囲に割り当てられていない状況において、判定対象の航空機７−２の移動可能範囲の終点位置が誘導路６４−２３の区画に含まれる場合を仮定する。その場合、移動可能範囲判定部１６６は、誘導路６４−２０から誘導路６４−２３までの区画を航空機７−２の移動可能範囲に割り当てる。

優先順位判定部１６７は、通行計画情報に基づいて、区画を通行する移動体の優先順位を区画ごとに判定する。優先順位判定部１６７は、判定結果を区画通行計画管理部１６５に出力する。また、優先順位判定部１６７は、移動可能範囲として割り当てられていない区画について、通行予定の移動体の移動状況や優先度情報に基づいて優先順位を判定し、優先順位の見直しを行う。例えば、ある区画を最優先で通行する予定の移動体が通行計画よりも遅れて移動している場合、他の移動体の移動状況や、移動体の経路を決定した順序、管制官の判断によって入力された優先度情報に基づいて、当該区画における通行の優先度を変更する。このように、移動体の移動状況に応じて優先順位が変更されることによって、遅れて移動する移動体の通過待ちをしている移動体や、通過待ちをする可能性のある移動体の通行が優先される。

経路策定部１６８は、スポット割当情報及び経路策定情報に基づいて、移動体の移動経路を探索する。移動経路を探索する手法には、既存のどのような手法が用いられてもよい。経路策定部１６８は、通行計画情報に基づいて、探索した移動経路による目的地点までの所要時間を予測する。経路策定部１６８は、予測した所要時間や、移動距離、方向転換が発生する回数などの情報に基づいて探索した移動経路の評価を行う。経路策定部１６８は、探索した移動経路と、移動経路の評価結果とを移動経路の案として対管制官入出力部１５に出力する。

図６は、航空機７が空港面６を移動する様子を示す概略図である。
図６において、符号７１−３は、航空機７−３のジェット噴流域の長さを表す。同様に、符号７１−４は、航空機７−４のジェット噴流域の長さを表す。同様に、符号７１−５は、航空機７−５のジェット噴流域の長さを表す。以下の説明では、特に区別しない限りジェット噴流域７１−３〜７１−５をジェット噴流域７１と記載する。また、図６において、符号７２−３は、航空機７−３の制動距離を表す。同様に、符号７２−４は、航空機７−４の制動距離を表す。同様に、符号７２−５は、航空機７−５の制動距離を表す。以下の説明では、特に区別しない限り制動距離７２−３〜７２−５を制動距離７２と記載する。

また、図６において、符号７３−３ａ及び符号７３−３ｂは、航空機７−３の安全余裕を表す。同様に、符号７３−４ａ及び符号７３−４ｂは、航空機７−３の安全余裕を表す。同様に、符号７３−５ａ及び符号７３−５ｂは、航空機７−５の安全余裕を表す。安全余裕とは、移動体の安全な移動のために確保される所定のマージンを表す距離である。なお、安全余裕７３−３ａ、７３−４ａ及び７３−５ａは、航空機７の後方の安全余裕を表す。安全余裕７３−３ｂ、７３−４ｂ及び７３−５ｂは、航空機７の前方の安全余裕を表す。以下の説明では、特に区別しない限り後方の安全余裕７３−３ａ〜７３−５ａを安全余裕７３−ａと記載する。同様に、前方の安全余裕７３−３ｂ〜７３−５ｂを安全余裕７３−ａと記載する。また、特に区別しない限り安全余裕７３−３ａ〜７３−５ａ及び安全余裕７３−３ｂ〜７３−５ｂを安全余裕７３と記載する。このように、航空機７の移動には、移動経路上においてジェット噴流域７１、制動距離７２及び安全余裕７３に対応する区画が必要となる。航空機７の移動に必要な上記の区画は、区画状態判定部１６３によって、他の航空機７が移動できない区画であると判定される。

また、図６において、符号６５は、符号６５が指す空港面６の区画において工事が予定されていることを示している。このような工事予定は、区画使用条件として対管制官入出力部１５から区画通行計画管理部１６５に入力される。また、図６において、符号６６−１及び６６−２は、符号６６−１及び６６−２が指す空港面６の区画において、誘導路６４上の誘導灯が故障していることを示している。このような誘導灯の故障を示す情報は、誘導設備稼働情報として誘導設備入出力部１４から区画状態判定部１６３に入力される。

図７、図８及び図９は、航空機７が誘導路６４を移動する様子を示す概略図である。
図７、図８及び図９において、符号２０−１〜２０−１５は誘導路６４に設置された誘導灯を表す。以下の説明では、特に区別しない限り誘導灯２０−１〜２０−１５を誘導灯２０と記載する。図７の例は、誘導路６４を移動する航空機７に対し、航空機７のジェット噴流域７１、制動距離７２及び安全余裕７３−ｂに応じて、誘導灯２０−６〜２０−１１が点灯されていることを示している。同様に、図８の例では、誘導路６４を移動する航空機７に対し、誘導灯２０−６〜２０−１３が点灯されていることを示している。同様に、図９の例では、誘導路６４を移動する航空機７に対し、誘導灯２０−６〜２０−８が点灯されていることを示している。このような誘導灯２０の制御は、移動可能範囲判定部１６６から出力される移動可能範囲情報に基づいて、誘導設備システム４によって行われる。

図１０、図１１、図１２及び図１３は、通行計画の具体例を示す図である。
図１０〜図１３は、図５の例における航空機７−１及び航空機７−２についての通行計画の具体例である。同図において縦軸は時間を表す。同図において横軸は航空機７の移動経路上の区画を表す。同図における区画の符号は図５における誘導路６４の符号に対応している。同図において「＃１」と記載された計画は航空機７−１に対応する通行計画である。同様に、「＃２」と記載された計画は航空機７−２に対応する通行計画である。なお、「保守」と記載された計画は、工事予定等によって対象の区画が通行できないことを示す通行計画である。図１０の例の通行計画では、例えば、区画６４−２６を航空機７−１が通行した後に航空機７−２が通行する計画であることが示されている。

図１１において、破線で示された通行計画は、航空機７−１の実際の移動状況を表す。航空機７−１の実際の移動状況が図１１で示された状況である場合、区画６４−２７において航空機７−２の通行計画と重複することが分かる。このような場合、区画通行計画管理部１６５は、優先順位判定部１６７の判定結果に基づいて通行計画を変更する。例えば、優先順位判定部１６７が優先順位を変更しないことを判定した場合、区画通行計画管理部１６５は、図１２のように通行計画を変更する。また、例えば、優先順位判定部１６７が優先順位を変更することを判定した場合、区画通行計画管理部１６５は、図１３のように通行計画を変更する。このように通行計画が変更されることによって、区画６４−２７における通行計画の重複が解消される。

図１４及び図１５は、移動体の区画の通行における優先順位の具体例を示す図である。
同図において区画の通行における優先順位を表す。横軸は優先順位を設定する対象の区画を表す。なお、同図に示された区画は、図１０〜図１３に示された区画に対応する。例えば、図１４に示された優先順位に基づいて図１１の例の通行計画の変更が行われる場合、区画通行計画管理部１６５は、区画６４−２６及び区画６４−２７を通行する航空機７の順序を変更することなく通行計画を変更する。その結果、図１２のように通行計画が変更される。また、例えば、図１５に示された優先順位に基づいて図１１の例の通行計画の変更が行われる場合、区画通行計画管理部１６５は、区画６４−２６及び区画６４−２７を通行する航空機７の順序を優先順位に従って変更して通行計画を変更する。その結果、図１３のように通行計画が変更される。

図１６は、実施形態の空港面誘導支援システム１の処理の流れを示すフローチャートである。
まず、スポット出入管理部１６４は、監視情報入力部１２から航空機７の監視情報が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。監視情報が入力された場合（ステップＳ１０１−ＹＥＳ）、スポット出入管理部１６４は、対象の航空機７がスポット６３１のうちのいずれかのスポットに到着したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。航空機７がスポット６３１のうちのいずれかのスポットに到着した場合（ステップＳ１０２−ＹＥＳ）、到着したスポット６３１に対応する走行区域６３２及び誘導路６４の区画について、航空機７への割り当てを解除する（ステップＳ１０３）。この割り当ての解除によって、スポット６３１に移動する航空機７に割り当てられた走行区域６３２及び誘導路６４の区画を、他の移動体が走行することが可能となる。一方、ステップＳ１０２において、航空機７がスポット６３１に到着しない場合（ステップＳ１０２−ＮＯ）、スポット出入管理部１６４は処理を終了する。

また、ステップＳ１０１において、監視情報が入力されない場合（ステップＳ１０１−ＮＯ）、スポット出入管理部１６４は、区画状態判定部１６３から区画状態情報が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１０４）。区画状態情報が入力された場合（ステップＳ１０４−ＹＥＳ）、スポット出入管理部１６４は、区画状態情報が示す区画が、いずれかのスポット６３１の入口として対応づけられた区画であり、かつ、いずれかの航空機７の移動経路上の区画であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。当該区画がスポット６３１の入口の区画であり、いずれかの航空機７の移動経路上の区画である場合（ステップＳ１０５−ＹＥＳ）、スポット出入管理部１６４は、当該航空機７が当該区画に対応するスポット６３１を行先とするか否かを判定する（ステップＳ１０６）。当該航空機７が当該スポット６３１を行先とする場合（ステップＳ１０６−ＹＥＳ）、スポット出入管理部１６４は、当該スポット６３１に対応する走行区域６３２及び誘導路６４の区画を当該航空機７に割り当てる（ステップＳ１０７）。

一方、当該航空機７が当該スポット６３１を行先としない場合（ステップＳ１０６−ＮＯ）、スポット出入管理部１６４は、当該区画がスポット６３１から出発する他の航空機７に割り当てられないように、当該区画を割り当て禁止とする設定を行う（ステップＳ１０８）。スポット出入管理部１６４は、スポット６３１に対応する走行区域６３２及び誘導路６４の割り当ての状況をスポット周辺状態情報として、対管制官入出力部１５に出力する。管制官は、スポット周辺状態情報に基づいて、航空機７がスポット６３１から出発することを許可するか否かを判断する。また、仮に誤って出発が許可されたとしても、スポット６３１の出入に必要となる走行区域６３２及び誘導路６４の割り当てがスポット出入管理部１６４によって制御されるため、事故を予防することができる。

また、ステップＳ１０５において、当該区画がスポット６３１の入口の区画でない、又は航空機７の移動経路上の区画でない場合（ステップＳ１０５−ＮＯ）、スポット出入管理部１６４は、当該区画が割り当て禁止に設定されているか否かを判定する（ステップＳ１０９）。当該区画が割り当て禁止に設定されている場合（ステップＳ１０９−ＹＥＳ）、スポット出入管理部１６４は、当該区画の割り当て禁止の設定を解除する（ステップＳ１０３）。一方、当該区画が割り当て禁止に設定されていない場合（ステップＳ１０９−ＮＯ）、スポット出入管理部１６４は処理を終了する。

また、ステップＳ１０４において、区画状態情報が入力されない場合（ステップＳ１０４−ＮＯ）、スポット出入管理部１６４は、対管制官入出力部１５から出発許可情報が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１１０）。出発許可情報が入力された場合（ステップＳ１１０−ＹＥＳ）、スポット出入管理部１６４は、出発許可情報が示すスポット６３１に対応する走行区域６３２及び誘導路６４の区画が割り当て可能であるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。スポット６３１に対応する走行区域６３２及び誘導路６４の区画が割り当て可能である場合（ステップＳ１１１−ＹＥＳ）、スポット出入管理部１６４は、対応する走行区域６３２及び誘導路６４の区画を、スポット６３１から出発する航空機７に割り当てる（ステップＳ１１２）。

一方、スポット６３１に対応する走行区域６３２及び誘導路６４の区画が割り当て可能でない場合（ステップＳ１１１−ＮＯ）、スポット出入管理部１６４は、スポット６３１から出発する航空機７に対して対応する走行区域６３２及び誘導路６４の区画を割り当てることができない旨の警報を、スポット周辺状態情報として対管制官入出力部１５に出力する（ステップＳ１１３）。また、ステップＳ１１０において出発許可情報が入力されない場合（ステップＳ１１０−ＮＯ）、スポット出入管理部１６４は、処理を終了する。
以下、図１６に示した空港面誘導支援システム１の処理について、図１７〜図２１を参照して説明する。

図１７は、航空機７が誘導路６４を移動する様子を示す概略図である。
図１７において、航空機７−６は、移動経路６３３−３に従って、誘導路６４−２から誘導路６４−６の方向に移動する航空機である。航空機７−７は、スポット６３１−６から出発し、移動経路６３３−４に従って、誘導路６４−４から誘導路６４−６の方向に移動する航空機である。航空機７−７は、スポット６３１−６からプッシュバックにより後退し、区画６４−４まで押し戻した後に移動経路６３３−４が示す移動経路を移動する。

図１８、図１９、図２０及び図２１は、航空機７の移動における区画の割り当ての具体例を示す図である。
図１８、図１９、図２０及び図２１は、図１７における誘導路６４の区画の優先順位と、誘導路６４を走行する航空機７−６及び航空機７−７に対する区画の割り当てを表している。同図における区画の符号は図１７における誘導路６４の符号に対応している。同図において「＃６」と記載された区画は、その区画が航空機７−６に割り当てられていることを表す。同様に、「＃７」と記載された区画は、その区画が航空機７−７に割り当てられていることを表す。また、「未割当」と記載された区画は、その区画がどの移動体にも割り当てられていないことを表す。

図１７に示された移動経路６３３−３及び移動経路６３３−４において、移動経路上の区画の割り当てが図１８に示された状態である場合、スポット６３１−６からの出口である区画６４−４及び区画６４−５は、区画通行計画管理部１６５によって図１９に示されるように割り当てられる。すなわち、スポット６３１−６から出発するために必要となる誘導路６４−４及び誘導路６４−５が航空機７−７に割り当てられる（ステップＳ１１２）。しかしながら、図１７に示された移動経路６３３−３及び移動経路６３３−４において、移動経路上の区画の割り当てが図２０に示された状態である場合、区画６４−４は既に航空機７−６に割り当てられているため、スポット出入管理部１６４は、航空機７−７が出発できない状態である旨の警報を、スポット周辺状態情報として対管制官入出力部１５に出力する（ステップＳ１１３）。

スポット出入管理部１６４は、ステップＳ１１３において警報を通知すると、通行計画の変更が必要であることを区画通行計画管理部１６５に通知する。この通知によって、区画通行計画管理部１６５は、通行計画を更新し、通行計画情報を優先順位判定部１６７に出力する。その結果、区画６４−５及び区画６４−６の優先順位が図２１のように変更される。このように優先順位が変更されることによって、航空機７−６は、区画６４−４及び区画６４−５を航空機７−７よりも優先して移動することができる。

このように構成された実施形態の空港面誘導支援システム１では、スポット６３１の出入に必要となる、エプロン６３内の走行区域６３２とスポット６３１の入口にあたる誘導路６４とを関連づけて、空港面６における移動体の移動を管理する。そのため、スポット６３１に向かう航空機７及びスポット６３１から出発する航空機７と、誘導路６４を走行する航空機７との誘導をより安全に支援することが可能となる。

次に、実施形態の空港面誘導支援システム１の変形例について説明する。
図１６のフローチャートにおいて、監視情報、区画状態情報及び出発許可情報が入力されたか否かを判定する順序は、図１６と異なる順序であってもよい。また、これらの情報が入力されたか否かを判定する処理と、これらの情報が入力されることによって実行される各処理は、入力される情報の種別によってそれぞれ独立して動作するように構成されてもよい。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、エプロン６３内の走行区域６３２とスポット６３１の入口にあたる誘導路６４とを関連づけて航空機７の誘導を管理する機能を持つことにより、管制官がエプロン６３に出入する航空機７を管制する負担が軽減され、空港面６における移動体の誘導をより適切に支援することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…空港面誘導支援システム，２…監視システム，３…管制官側システム，４…誘導設備システム，５…スポット管理システム，１１…記憶部，１１１…移動体特性情報格納部，１１２…区画形状情報格納部，１１３…スポット属性情報格納部，１１４…経路情報格納部，１２…監視情報入力部，１３…スポット管理入出力部，１４…誘導設備入出力部，１５…対管制官入出力部，１６…制御部，１６１…制動距離算出部，１６２…ジェット噴流域算出部，１６３…区画状態判定部，１６４…スポット出入管理部，１６５…区画通行計画管理部，１６６…移動可能範囲判定部，１６７…優先順位判定部，１６８…経路策定部，２０、２０−１〜２０−１５…誘導灯，６…空港面，６１、６１−１〜６１−１４…非走行区画，６２…滑走路，６３…エプロン，６３１、６３１−１〜６３１−６…スポット，６３２、６３２−１〜６３２−２…走行区域，６３３、６３３−１〜６３３−４…移動経路，６４、６４−１〜６４−２７…誘導路，６５…工事が予定されている箇所，６６、６６−１〜６６−２…誘導灯が故障している箇所，７、７−１〜７−７、７−７ａ…航空機，７１、７１−３〜７１−５…ジェット噴流域，７２、７２−３〜７２−５…制動距離，７３、７３−３ａ〜７３−５ａ、７３−３ｂ〜７３−５ｂ、７３−ａ、７３−ｂ…安全余裕

Claims (7)

1. 航空機が空港に離着陸する際に走行する空港面に隣接する区域であって、航空機の駐機場所であるスポットへの出入に使用される区域であるエプロンの使用割り当てを管理するスポット出入管理部と、
   前記空港面を複数の区画に分割し、前記複数の区画の使用状態をそれぞれ判定する区画状態判定部と、
   前記スポット出入管理部によって管理される前記エプロンの使用割り当てと、前記区画状態判定部によって判定される前記区画の使用状態と、に基づき、前記空港面における移動体の通行計画を管理する通行計画管理部と、
   を備え、
   前記スポット出入管理部は、スポットへの出入に使用される前記エプロン内の領域と、その領域への出入に使用される前記空港面内の区画とを前記スポットごとに対応づけて管理する、
   空港面誘導支援システム。
2. 前記区画状態判定部によって判定される前記複数の区画の使用状態と各移動体の移動経路とに基づいて、各移動体の移動可能範囲を判定する移動可能範囲判定部をさらに備え、
   前記通行計画管理部は、前記スポット出入管理部によって管理される前記エプロンの使用割り当てと、前記移動可能範囲判定部によって判定された各移動体の移動可能範囲と、の双方に基づいて前記空港面における移動体の通行管理を行う、
   請求項１に記載の空港面誘導支援システム。
3. 前記スポット出入管理部は、第１の航空機が駐機するスポットに対応づけられた区画が、前記スポットへ向かわない第２の航空機の移動可能範囲であると判定された場合、前記第１の航空機が前記スポットから出発することを許可しない、
   請求項１又は２に記載の空港面誘導支援システム。
4. 前記区画状態判定部は、ある航空機がスポットから出発する場合に、前記スポットに対応づけられた区画を他の航空機の移動可能範囲として判定しない、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の空港面誘導支援システム。
5. 前記区画状態判定部は、ある航空機がスポットに到着する場合に、前記スポットに対応づけられた区画を他の航空機の移動可能範囲として判定しない、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の空港面誘導支援システム。
6. 航空機が空港に離着陸する際に走行する空港面に隣接する区域であって、航空機の駐機場所であるスポットへの出入に使用される区域であるエプロンの使用割り当てを管理するスポット出入管理ステップと、
   前記空港面を複数の区画に分割し、前記複数の区画の使用状態をそれぞれ判定する区画状態判定ステップと、
   前記スポット出入管理ステップにおいて管理される前記エプロンの使用割り当てと、前記区画状態判定ステップにおいて判定される前記区画の使用状態と、に基づき、前記空港面における移動体の通行計画を管理する運行計画管理ステップと、
   を有し、
   前記スポット出入管理ステップでは、スポットへの出入に使用される前記エプロン内の領域と、その領域への出入に使用される前記空港面内の区画とを前記スポットごとに対応づけて管理する、
   空港面誘導支援方法。
7. 航空機が空港に離着陸する際に走行する空港面に隣接する区域であって、航空機の駐機場所であるスポットへの出入に使用される区域であるエプロンの使用割り当てを管理するスポット出入管理部と、
   前記空港面を複数の区画に分割し、前記複数の区画の使用状態をそれぞれ判定する区画状態判定部と、
   前記スポット出入管理部によって管理される前記エプロンの使用割り当てと、前記区画状態判定部によって判定される前記区画の使用状態と、に基づき、前記空港面における移動体の通行計画を管理する通行計画管理部と、
   を備え、
   前記スポット出入管理部は、スポットへの出入に使用される前記エプロン内の領域と、その領域への出入に使用される前記空港面内の区画とを前記スポットごとに対応づけて管理する、
   空港面誘導支援装置。

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