JP6965929B2 - 運航管理システム、方法およびプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、移動体の運航を管理する運航管理システム、運航管理方法および運航管理プログラムに関する。
ドローンなどの無人航空機（Unmanned Aircraft System，ＵＡＳ）を空輸等に活用することが検討されている。複数台のＵＡＳが同時に運航するような状況では、ＵＡＳ間の衝突を回避するため、衝突可能性を判断し運航の承認／否認を行う機構が必要となる。そこで、そのようなＵＡＳの運航管理（UAS Traffic Management, ＵＴＭ）の方法が種々検討されている。ＵＡＳに限らず、道路や線路といった予め定められた移動路を持たない移動体の運行（traffic）を管理する移動体運行管理システムでは、安全性と柔軟な運行サービスの両立のための領域管理・領域運用が重要となる。以下では、移動体の移動路とされる空間が２次元か３次元かを問わず、そのような移動体の運行を管理するシステムを運航管理システムまたはＵＴＭシステムという。
ＵＴＭシステムは、例えば、運航前に提出される移動体の運航計画を管理、承認する運航計画管理システムと、運航計画管理システムが承認した運航計画に基づいて移動体の実際の運航を統制する実運航管理システムとを備え、それらを連携させることにより運航の安全性と柔軟な運航サービスの両立を図ることが考えられる。
そのうちの運航計画管理システムのより実際的な構成としては、ＵＡＳの運航計画をたてるオペレータ（UAS Operator, ＵＡＳＯ）が直接、運航計画管理システムに運航計画を提出する構成だけではなく、サービスプロバイダ（UAS Service Provider, ＵＡＳＳＰ）を介して運航計画管理システムに接続することも考えられる。以下では、このような運航計画管理システムと実運航管理システムとを備えるＵＴＭシステムを、統合運航管理システムまたはＦＩＭＳ（Flight Information Management System）と呼ぶ場合がある。
ＵＡＳの運航管理に関連する技術として、例えば、特許文献１，特許文献２に記載のシステムがある。ＵＡＳを含む複数の移動体と、移動体の利己的なオペレータ間での経路計画に関連する技術としては、例えば、非特許文献１に記載された技術がある。
特許文献１，２に記載のシステムは、空を領域ごとに分割し、ある時間帯の領域内の運航許可をライセンスという形で発行する。このような方法により、発行するライセンス数によって、ある時間帯の同一領域内のＵＡＳの飛行台数を制限できるとされている。以下、空を領域および時間で分割したものを空域と呼ぶ。
特許文献１に記載のシステムでは特に、ライセンスをオークション等で売買することも想定されており、その経済的メカニズム（例えば、運航サービス事業者がライセンスの取得を希望する度合いが価格に反映される等）によって、より重要度の高い運航計画を持つＵＡＳにライセンスを割り当てることができると期待される。
また、特許文献２に記載のシステムでは、空域のライセンスを空域に対応する土地の地権者が持つことを前提としており、ＵＡＳオペレータは空域のライセンスを地権者から購入することで、その空域の運航が可能となる。
非特許文献１に記載のシステムは、複数の利己的な移動体の経路計画に組合せオークションを導入している。オークショナー（オークションの開催者）側で各移動体の経路計画に対して入札必要価格を設定し、各移動体のオペレータは自身の経路計画に対して、設定された入札必要価格以上の価格で入札を行う。計画の入札を受けて、オークショナーは他の移動体と衝突を起こす経路計画（以後、決められた台数以上の移動体が、経路計画通りに移動したときに衝突、ないし干渉するとき、衝突ないし干渉しあう移動体の計画が競合するという）の入札必要価格を競り上げる。この入札と競り上げの過程を繰り返し行うことにより、各移動体は競合のない効率的な経路計画を行うことができるとされている。
米国特許第９５０８２６４号公報 国際公開第２０１７／０４４０７９号公報
Ofra Amir, Guni Sharon, and Roni Stern, "Multi-Agent Pathfinding as a Combinatorial Auction.", In AAAI, 2015.
特許文献１，２に記載のシステムは、空域ごとにライセンスを発行して、各空域内を運航するＵＡＳの台数を管理している。しかし、運航計画は、複数の空域にまたがることが一般的であり、計画通りの運航を実施するためには、運航計画の経路に含まれるすべての空域のライセンスが必要となる。
特許文献１、２に記載のシステムは、複数の空域にまたがる経路のライセンスを取得したい場合の方法については何ら考慮していない。すると、運航計画で使用する一部の空域のライセンスしか購入できないケースが存在しうる。このケースでは、ライセンスを購入したＵＡＳオペレータは、計画に必要な空域のライセンスが揃っていないため運航を実施できず、一部購入したライセンスは無駄になってしまう。また、ライセンスが購入された空域は、実際には利用されておらず運航可能な場合でも、他のオペレータにはライセンスが購入できないため使用ができなくなってしまう。
例えば、図１３に示すように、ＵＡＳオペレータαの運航計画におけるスタート地点Ｓからゴール地点Ｇまでの経路上にある２つの空域Ａ，Ｂに対して、そのライセンスを希望する他のＵＡＳオペレータβ，γがいたとする。なお、具体的には、空域ＡのライセンスをＵＡＳオペレータα、γが希望し、空域ＢのライセンスをＵＡＳオペレータα、βが希望している。このとき、各ＵＡＳオペレータが自身の運航計画に対して所定の予算を持つ場合、各ＵＡＳオペレータは予算制約の中で、空域Ａ，Ｂのライセンスを取り合うことになる。空域ＡおよびＢのライセンスがそれぞれ１つだけオークションにかけられた結果、例えば、ＵＡＳオペレータαが空域Ａのライセンスを価格４で競り落とし、ＵＡＳオペレータβが空域Ｂのライセンスを価格２で競り落とすような状況が起こり得る。
このような状況では、図１４に示すように、ＵＡＳオペレータαにとっては空域Ａのライセンス代は無駄になってしまい、ＵＡＳオペレータγにとっては、誰にも利用されていないにも関わらず空域Ａが利用できない事態に陥る。
このような課題を解決するためには、空域ごとのライセンスを購入していくのではなく、運航計画で利用する空域の組合せに対してライセンスを購入できることが望ましい。これは、ある左右の靴について、右の靴を１０００円、左の靴を１０００円というようにばらばらに購入していくのではなく、左右の靴というセット品を２０００円で購入することに似ている。このような複数の要素の組合せを考慮したオークションを、運航計画で利用する空域の組合せに適用できれば、ＵＡＳオペレータにとっての無駄な支払い抑えつつ、効率的な空の利用を実現できる。
なお、非特許文献１に記載の技術によれば、経路を表す点と線の組合せを入札対象としたオークションが可能である。しかし、非特許文献１において入札対象とされているのは、グラフ上で規定された点と線の組合せである。具体的には、図１５に示されるような地図や地理情報に対応するグラフが規定された上で、そのグラフに対して点と線を選んで作成された経路が入札対象となる（図１６参照）。また、非特許文献１における他の移動体の衝突は、同時刻に同じ点または線を通ることのみを意味するため、移動体の実物の大きさや移動速度に対して点間の距離が小さい場合には、安全性に問題が生じるおそれがある。
ＵＡＳを制御するための運航計画は、一般に、ウェイポイントと呼ばれる経路上の地点情報を指定する方式で行われる。ここで、ウェイポイントとして、多くは緯度・経度・高度が用いられる。ＵＡＳは、指定されたウェイポイントの緯度・経度・高度を順序通りに通っていくことで、運航計画に沿った運航を行う。
しかし、ウェイポイントの指定による運航計画の場合、運航計画で示されるウェイポイントと非特許文献１に記載のグラフの点とをそのまま対応付けることはできないため、非特許文献１の技術を直接適用することはできない。ウェイポイントはあくまで経路点の情報であり、運航計画ではある経路点から次の経路点までの移動に係る詳細（移動路や移動速度等）までは規定されない。経路点間を移動する際、速度が一定でない場合や、途中の地点で待機する場合なども考えられる。
また、運航計画での緯度・経度・高度の指定は非常に細かく行えるため、２台のＵＡＳが異なるウェイポイントを指定していたとしても、それらのウェイポイントが近接していれば、ＵＡＳ間で衝突する可能性がある。また、実用上、ウェイポイントと実際のＵＡＳが運航する位置に誤差が生じる場合もある。これらの事情も考慮した上で、各ＵＡＳオペレータが運航計画に沿った運航を、安全に、かつ領域資源面および各ＵＡＳオペレータにおけるコスト面での無駄を抑えつつ、各ＵＡＳオペレータ間の経済原理に基づく競合解決により実行できるような、運航管理システムが望まれる。
そこで、本発明は、移動体を運航する事業者（ＵＡＳオペレータ）にとっての無駄な支払いを抑えつつ、空の利用を安全かつ効率的に行うことが可能な運航管理システム、運航管理方法および運航管理プログラムを提供することを目的とする。
本発明による運航管理システムは、３次元の空間領域と時間区間とで表現される空域に関する情報である空域情報を管理する空域情報管理部と、移動体の運航計画を受け付けると、空域情報に基づいて、運航計画と、運航計画で利用する空域の組み合わせとを対応付けて管理する未承認運航計画管理部と、空域情報と上記の対応付けに基づいて、複数の運航計画間における空域の競合または干渉を少なくとも検知し、検知結果に基づいて運航計画の承認または否認を行う運航計画承認部とを備え、未承認運航計画管理部は、運航計画とともに、運航計画で利用する各空域に対する入札を、入札価格の指定とともに受け付ける入札受付部と、運航計画に対する入札価格に基づいて、運航計画で利用する各空域に対する入札価格を決定する空域入札価格決定部とを含み、運航計画承認部は、各空域に対する入札の有無および入札価格に基づき、運航計画単位で空域の割当て先を決定し、割当て先の決定によって、利用する全ての空域が得られた運航計画を承認することを特徴とする。
また、本発明による運航管理方法は、情報処理装置が、３次元の空間領域と時間区間とで表現される空域に関する情報である空域情報を管理し、移動体の運航計画を受け付けると、空域情報に基づいて、運航計画と、運航計画で利用する空域の組み合わせとを対応付けて管理し、空域情報と上記の対応付けに基づいて、複数の運航計画間における空域の競合または干渉を少なくとも検知し、検知結果に基づいて運航計画の承認または否認を行い、運航計画とともに、運航計画で利用する各空域に対する入札を、入札価格の指定とともに受け付け、運航計画に対する入札価格に基づいて、運航計画で利用する各空域に対する入札価格を決定し、各空域に対する入札の有無および入札価格に基づき、運航計画単位で空域の割当て先を決定し、割当て先の決定によって、利用する全ての空域が得られた運航計画を承認することを特徴とする。
また、本発明による運航管理プログラムは、コンピュータに、３次元の空間領域と時間区間とで表現される空域に関する情報である空域情報を所定の記憶装置に保持させる処理、移動体の運航計画を受け付けると、空域情報に基づいて、運航計画と、運航計画で利用する空域の組み合わせとを対応付けて所定の記憶装置に保持させる処理、空域情報と上記の対応付けに基づいて、複数の運航計画間における空域の競合または干渉を少なくとも検知し、検知結果に基づいて運航計画の承認または否認を行う処理、運航計画とともに、運航計画で利用する各空域に対する入札を、入札価格の指定とともに受け付ける処理、運航計画に対する入札価格に基づいて、運航計画で利用する各空域に対する入札価格を決定する処理、各空域に対する入札の有無および入札価格に基づき、運航計画単位で空域の割当て先を決定する処理、および割当て先の決定によって、利用する全ての空域が得られた運航計画を承認する処理を実行させることを特徴とする。
本発明によれば、移動体を運航する事業者（ＵＡＳオペレータ）にとっての無駄な支払いを抑えつつ、空の利用を安全かつ効率的に行うことができる。
第１の実施形態の統合運航管理システム５００の概略図である。 運航計画管理システム５１のより詳細な構成例を示すブロック図である。 空域データベース２００で管理される空域情報の例を示す説明図である。 第１の実施形態の統合運航管理システム５００の動作例を示すフローチャートである。 空域ライセンスのオークションにおける空域の例を示す説明図である。 運航計画の承認後の空域の割当て例を示す説明図である。 運航計画管理システム５１のより詳細な構成例を示すブロック図である。 第２の実施形態の統合運航管理システム５００の概略図である。 第２の実施形態の統合運航管理システム５００の構成例を示すブロック図である。 空域情報に追加される情報の例を示す説明図である。 本発明の各実施形態にかかるコンピュータの構成例を示す概略ブロック図である。 本発明の運航管理システムの概要を示すブロック図である。 空域の例を示す説明図である。 空域の割当て例を示す説明図である。 非特許文献１において経路を特定するグラフの例を示す説明図である。 非特許文献１において入札対象とされる経路の例を示す説明図である。
実施形態１．
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の運航管理システム（ＵＴＭシステム）の一例である統合運航管理システム５００の概略図である。
統合運航管理システム５００は、ＵＡＳの運航前に作成されるＵＡＳの運航計画に関わる運航計画管理システム５１と、ＵＡＳの運航中に関わる機能を持つ実運航管理システム５２とに大別される。なお、空域の設定は統合運航管理システム５００において予め行われ、各空域に関する情報は、運航計画管理システム５１および実運航管理システム５２のそれぞれからアクセス可能なデータベース（例えば、空域データベース２００）に保持されているものとする。運航計画管理システム５１は、例えば、運航計画承認システム１０と、運航計画データベース１００と含む。また、実運航管理システム５２は、例えば、運航監視システム６１と、運航指示システム６２と、運航ステータスデータベース６００と含む。
図２は、運航計画管理システム５１のより詳細な構成例を示すブロック図である。本例において、運航計画データベース１００は、未承認運航計画データベース２と承認済運航計画データベース４とを含む。
運航計画管理システム５１において、運航計画は、空域と対応づけられる。運航計画管理システム５１は、例えば、経度・緯度・高度・時刻からなるウェイポイントの組合せで表される運航計画を、当該運航計画に係るウェイポイントを含む空域の組合せと対応づけて保持してもよい。
空域データベース２００には、運航計画内で利用する（その空域内をＵＡＳが運航する）空域についての情報も登録される。
また、運航計画承認システム１０は、ＵＡＳオペレータ等に対して運航計画の提出と、その運航計画への入札価格の提示（以後、提出と入札価格の提示をあわせて入札と呼ぶ）を行わせる。そして、運航計画承認システム１０は、そのような入札に対して、オークションを用いて効率的な競合の解決を図り、その結果に応じて、提出された運航計画の承認および承認された運航計画の入札価格に応じた支払いの要求を行う。
そのための構成として、運航計画承認システム１０は、空域オークションシステム１と、計画最終承認システム５と、空域割当てシステム６とを含む。空域オークションシステム１は、未承認運航計画データベース２と利用可能空域データベース３とを参照して、運航計画・空域オークションを実施する。また、計画最終承認システム５は、空域オークションシステム１によるオークションの結果に基づいて運航計画の承認を行う。また、計画最終承認システム５は、承認した運航計画にかかる支払額を、運航計画の提出元のＵＡＳオペレータまたはＵＡＳＳＰに通知する。空域割当てシステム６は、計画最終承認システム５により承認された運航計画の提出元のＵＡＳオペレータまたはＵＡＳＳＰへの空域の利用許可（ライセンス）を割り当てる。なお、運航計画にかかる支払額の通知は、計画最終承認システム５が行う以外に、空域オークションシステム１がオークションの結果を受けて行ってもよいし、空域割当てシステム６がライセンスの割当ての際に行うことも可能である。
図３は、空域データベース２００で管理される空域情報の例を示す説明図である。図３に示すように、空域情報は、その空域の座標情報、利用可能かどうか、どの運航計画（あるいはどのＵＡＳオペレータ，ＵＡＳＳＰ）によって利用されるか、の情報を含んでいてもよい。また、空域情報は、さらに、空域内に決められた台数以内ならば運航可能という状況であれば、その空域内のＵＡＳ運航可能台数や、その空域の落札価格等の情報を含んでいてもよい。なお、各空域の位置、大きさ、時間間隔、内部の運行可能台数等の設定は、通常、統合運航管理システム５００が行なう。
空域の座標情報は、空間を表す情報および時間（ある幅を持った時間軸上の位置）を表す情報を持つ。例えば、以下のような２つの位置情報（緯度、軽度、高度）と２つの時刻情報により、空域の座標を表してもよい。なお、位置情報や時刻情報は直接的に位置や時刻を表す情報だけでなく、インデックスや所定基準からの相対位置や相対時刻など、間接的に位置や時刻を表す情報を含む。例えば、（（北緯 35° 41′ 46″，北緯35° 41′ 48″），（東経 137° 57′ 32″，東経 137° 57′ 34″），（高度100m，高度110m），（時刻2017/10/31/09:44:20，時刻2017/10/31/09:46:20））との情報により、北緯 35° 41′ 46″から北緯35° 41′ 48″まで、東経 137° 57′ 32″から東経 137° 57′ 34″まで、高度100mから高度110mまでの直方体型の空間の、時刻2017/10/31/09:44:20から時刻2017/10/31/09:46:20までの空域が示される。
利用可能空域データベース３は、空域データベース２００に記憶されている空域情報のうち、利用可能な空域の情報を記憶する。利用可能空域データベース３の空域情報には、空域データベース２００の空域情報に加えて、オークションの仕組みに応じた入札必要価格情報を含む。なお、入札必要価格情報は、空域データベースとは別に、入札必要価格データベース等（不図示）で管理してもよい。
また、運航計画と空域の対応付け方法として、統合運航管理システム５００が、ＵＡＳオペレータ等から提出された運航計画のみから行う他に、ＵＡＳオペレータ等が、自身の運航計画に対応する空域を指定する方法、統合運航管理システムが、ＵＡＳオペレータ等により運航計画に補足された機体情報等に基づいて行う方法があり得る。
例えば、ＵＡＳオペレータが自身の運航するＵＡＳが通常より大きいため、安全マージンを広めにとる必要がある場合など、機体の大きさの情報を追加して統合運航管理システム５００に送ってもよい。その場合、統合運航管理システム５００は、運航計画で示される経路上の空域だけでなく、それらの空域に隣接する空域も運航計画に対応する空域としてもよい。また、機体の大きさだけではなく、機体の回避性能等の機能に基づいて安全マージンをとることも可能である。例えば、回避性能が低いＵＡＳは広い安全マージンをとってもよい。未承認運航計画データベース２は、運航計画と対応付けて、安全マージンに関わる機体情報についての情報を保持する機体情報管理データベース（不図示）を含んでいてもよい。
運航計画と空域との対応づけ方法は、上記の他にも、ＵＡＳオペレータがウェイポイントからの距離を指定し、その指定距離に従って統合運航管理システム５００が対応する空域を決める方法や、ＵＡＳオペレータ側で直接利用する空域を指定する方法等が考えられる。
また、ＵＡＳオペレータ側で直接利用する空域を指定する際、統合運航管理システム５００が制限する空域条件のもとで、ＵＡＳオペレータが任意に、運航計画に対応する空域を指定することもあり得る。例えば、統合運航管理システム５００の設定する空域条件が、運航計画を表すウェイポイントを内包し、ウェイポイントの指定位置から半径５ｍ以上２０ｍ以下の領域で指定時刻から前後１０秒以上１分以下の時間区間、というものであれば、その制限内でＵＡＳオペレータは運航計画に対応する空域を自由に設定する。
そのような、空域の設定をＵＡＳオペレータが任意に行うケースでは、空域が排他的に分割されていないこともあり得る。この場合、運航計画承認システム１０が、ＵＡＳオペレータが運航計画で設定・利用する空域だけでなく、該空域と重複する空域も併せて、運航計画に対応する空域として追加すればよい。例えば、ＵＳＡオペレータが指定した空域Ａと、統合運航管理システム５００が設定した空域Ｂとが重複部分を持つならば、空域Ａ内部を飛行する運航計画は、空域Ａだけでなく空域Ｂにも対応付けられる。
図４は、本実施形態の統合運航管理システム５００の動作例を示すフローチャートである。図４に示す例は、ＵＡＳオペレータ（あるいはＵＡＳＳＰ）による運航計画の提出から、統合運航管理システム５００（より具体的には、運航計画管理システム５１）による運航計画承認までの動作の一例である。
本例では、まず、ＵＡＳオペレータは運航計画の立案を行う（ステップＳ２１）。例えば、ＵＡＳオペレータは、各空域の入札必要価格を考慮した運航計画をたてる。一例として、ＵＡＳオペレータがもつある運航計画への予算が価格３のとき、運航計画で利用する各空域の入札必要価格の合計値がその運航計画において必要な価格とすると、ＵＡＳオペレータは少なくとも入札必要価格４以上の空域を避ける運航計画をたてる必要がある。
各空域の初期の入札必要価格の設定は、運航計画管理システム５１が設定を行ってもよい。運航計画管理システム５１は、各空域に対して一律の価格を設定してもよいし、過去の運航状況等や気象情報に基づいて個別に価格を設定してもよい。例えば、混雑が予想される空域については、必要入札価格を高めに設定する等してもよい。そうすることによって、混雑が予想される空域を利用するハードルを上げることで、混雑の緩和が見込まれる。また、初期の入札必要価格を高く設定した後で、入札がない場合に入札必要価格を下げていくなどの入札必要価格の更新方法もあり得る。
次のステップＳ２２では、ＵＡＳオペレータは運航計画を提出し、当該運航計画にかかる空域への入札を行う。このとき、ＵＡＳオペレータは運航計画に対して入札を行い、それを受け取った運航計画承認システム１０（より具体的には空域オークションシステム１）が、運航計画に対する入札を、その運航計画で利用する空域への入札に変換する。その際の運航計画への入札と空域への入札との間の対応付け方は、オークションの仕組みに応じて決定され、様々な形態をとり得る。例えば、空域Ａ，Ｂを利用する運航計画への入札価格３の入札を、空域Ａに入札価格１、空域Ｂに入札価格２でそれぞれ入札するなど、個々の空域に対する入札として対応付けてもよいし、空域Ａ，空域Ｂの組合せに入札価格３で入札するなど、組合せに対する入札として対応付けてもよい。
以下、運航計画への入札価格を空域への入札へ対応付ける方法の具体例をいくつか示す
まず簡単なものとして、運航計画の入札価格を、その運航計画で利用する空域ごとに割り振っていく方法について説明する。なお、オークションの仕組みとして、空域へ入札するためには、その空域の入札必要価格以上の価格を提示する必要があるとする。例えば、空域Ａの入札必要価格が１、空域Ｂの入札必要価格が２、空域Ｃの入札必要価格が３である場合、空域Ａ，Ｂ，Ｃを利用する運航計画の入札必要価格は１＋２＋３＝６とされる。したがって、ＵＡＳオペレータは、空域Ａ，Ｂ，Ｃを利用する運航計画に対して６以上の価格で入札すればよい。一方、運航計画を指定した入札を受け付けた運航計画承認システム１０側では、運航計画に対する入札価格を可能な限り、その運航計画が利用する空域に、それぞれの空域の入札必要価格以上となるように割り振る。
例えば、空域Ａ，Ｂ，Ｃを利用する運航計画に対する入札を受け付けた場合、運航計画承認システム１０は、空域Ａに１以上、空域Ｂに２以上、空域Ｃに３以上、かつ利用する空域への入札価格の合計が運航計画への入札価格と一致するように価格を対応付ければよい。逆に、このような対応付けができない運航計画への入札は、運航計画承認システム１０において、入札必要価格より低い価格の入札として扱われる。
次に、運航計画の入札価格を、その運航計画で利用する空域全てにそのまま割り振る方法について説明する。本方法では、運航計画の入札価格と同じ価格が、その運航計画で利用する全ての空域に対する入札価格として設定される。本例でも、オークションの仕組みとして、空域へ入札するためには、その空域の入札必要価格以上の価格を提示する必要があるとする。本例では、空域Ａの入札必要価格が１、空域Ｂの入札必要価格が２、空域Ｃの入札必要価格が３である場合、空域Ａ，Ｂ，Ｃを利用する運航計画の入札必要価格はＭＡＸ｛１，２，３｝＝３とされる。したがって、ＵＡＳオペレータは、空域Ａ，Ｂ，Ｃを利用する運航計画に対して３以上の価格で入札すればよい。一方、運航計画を指定した入札を受け付けた運航計画承認システム１０側では、運航計画に対して指定された入札価格を、その運航計画が利用する全ての空域に設定する。
例えば、空域Ａ，Ｂ，Ｃを利用する運航計画に対して入札価格５の入札を受け付けた場合、運航計画承認システム１０は、空域Ａに入札価格５、空域Ｂに入札価格５、空域Ｃに入札価格５をそれぞれ指定した入札を対応付ける。
また、運航計画に対する入札の方法も複数存在しうる。例えば、ＵＡＳオペレータが複数の運航計画を候補として、それらのうち１つに対して承認を求めるための入札をすることも考えられる、特に運送用のドローン等は、出発地点から目的地点まで、複数の経路をとり得る。ＵＡＳオペレータは、その複数の経路に応じた複数の運航計画を指定した１つの入札を行い、そのうち１つの運航計画に対して承認を得ることも可能である。
また、運航計画として出発地点、出発時刻、目的地点、到着時刻、機体情報、入札価格、等の情報を指定して、入札する方法も可能である。このとき、運航計画承認システム１０は、提出された運航計画に対して、運航計画に含まれる情報から１つ以上の経路計画を行い、それらの経路計画に必要な空域への入札を対応づけても入札を行ってもよい。このとき、経路計画に必要な空域として、機体情報等から算出される安全マージンが考慮された空域を対応付けることも可能である。
次に、運航計画承認システム１０が、ＵＡＳオペレータから入札された運航計画の入札価格（より具体的には、運航計画と対応付けられた空域およびその入札価格）に基づいて、空域の仮割当てを決定する（ステップＳ１１）。ここで、「空域の割当て」は、その空域内を利用することができる運航計画を示すことであり、「空域の仮割当て」は、新たな入札がなければ、オークション終了時にその空域内を利用することができる運航計画を示すことである。オークションでは、入札価格に応じて空域の仮割り当てが行われ、オークション終了時に現在の仮割り当てが実際の割り当てになる。仮割当て情報は、入札価格等の情報を含んでいてもよい。入札価格に応じてどのような仮割当てが行われるかは、オークションの仕組みにより異なる。
例えば、商品が１つだけの競り上げ式オークションを考えると、各入札者はその商品に対して入札を行い、最大の入札価格を提示した入札者に対して商品の仮割当てを行う。また、競り上げ式オークションであるため、入札必要価格を、現状の最大入札額より高い値に設定する。新たな入札がなければ、オークション終了時、仮割当てを行われた入札者がその商品を得る。より高い入札額の入札が新たにあれば、オークショナーは商品の仮割当てをその入札者に更新する。なお、本例では、空域が商品に相当し、ＵＡＳオペレータまたは運航計画が入札者に相当する。
ステップＳ１２では、運航計画承認システム１０が、オークションの終了条件の確認を行う。オークションの終了条件は様々存在する。例えば、ある時刻になった時点でオークションを終了する、仮割当ての更新がある回数以上になったらオークションを終了する、最後の入札から一定時間経過すればオークションを終了する、等がある。また、オークションの対象となっている空域の一部など、一部の空域についてのみオークションを終了したり、今までオークションの対象となっていなかった空域の一部など、一部の空域を新たにオークションの入札対象に加えたり、という処理もあり得る。
ステップＳ１３では、運航計画承認システム１０が、入札必要価格の更新を行う。入札必要価格は、空域（もしくはその組合せ）に対する入札において、最低限必要な入札価格を示すものである。入札必要価格の情報からＵＡＳオペレータは運航計画の入札必要価格を算出することができる。入札必要価格は、現状の入札必要価格、入札の仮割当て方法およびオークションの仕組みによって決まる。また、入札必要価格から算出される運航計画に最低限必要な入札価格も、空域の仮割当てやオークションの仕組みによって決まる。
例えば、次のような運航計画に対して入札を行うオークションがあり得る。つまり、ある運航計画に対する入札に必要な最低価格である最低入札価格を、その運航計画で利用する空域の組合せ内の、空域の入札必要価格の最大価格とするものである。このオークションの仕組みでは、例えば、空域Ａは入札必要価格１、空域Ｂは入札必要価格３、空域Ｃは入札必要価格２であるとき、空域Ａ，Ｂ，Ｃを利用する運航計画に対する入札の最低入札価格は３になる。
また、以下に入札必要価格の更新例を示す。例えば、オークションの仕組みが、入札価格の高いものから順に空域の仮割当てを行う方法であるとする。空域Ａは入札必要価格１、空域Ｂは入札必要価格３、空域Ｃは入札必要価格２である状況で、あるＵＡＳオペレータが空域Ａ，Ｂ，Ｃを利用する運航計画に対して入札価格３の入札を行い、そのＵＡＳオペレータ（が提出した運航計画）に空域が仮割当てされたとする。仮割当ては入札価格の高いものが優先されるので、空域Ａ，Ｂ，Ｃのいずれかまたは複数の空域内を運航する権利を得たい場合、空域Ａ，Ｂ，Ｃの組合せに対する入札価格３の入札よりも高い入札価格を提示する必要がある。そのため、運航計画承認システム１０は、空域Ａ，Ｂ，Ｃそれぞれについて、入札必要価格を３より１単位大きい値である４に設定すればよい。
ステップＳ１４では、運航計画承認システム１０が、空域の仮割当て結果の通知と更新された入札必要価格の通知を関係するＵＡＳオペレータに行う。この通知は、仮割当てや入札必要価格の更新が行われた旨を示す情報のみを通知するものであってもよく、その場合、仮割当てや入札必要価格はＵＡＳオペレータが参照可能なデータベースで管理されていてもよい。特に入札必要価格は、利用可能空域データベース内で、空域情報として管理されることもあり得る。また、入札必要価格の通知は、運航計画自体の入札必要価格の情報を含んでいてもよい。
ＵＡＳオペレータは、空域仮割当てと入札必要価格の更新を受けて、運航計画や入札価格の見直しを行う（ステップＳ２３）。ここでの見直しは、必ずしも変更を意味するものではなく、例えば、入札した空域を仮割当てされたＵＡＳオペレータや、提出した運航計画の入札必要価格に変更がなかったＵＡＳオペレータは、運航計画や入札価格を変更しないという見直し方であってもよい。
ＵＡＳオペレータは、見直しの結果、運航計画を変更する場合、再度運航計画の立案を行い、新たな運航計画に対して入札を行ってもよい（ステップＳ２１に戻る）。運航計画の入札のタイミングは、オークションの仕組みによって決まる。
例えば、一定期間入札を受け付け、その後に仮割当てを行うようなオークションであれば、ＵＡＳオペレータは、入札受付期間にのみ運航計画の入札を行う。その他にも、常に入札を受け付けており、新たな入札に応じて順次空域の仮割当てが更新されていくようなオークションもあり得る。後者のオークション方式の場合、ＵＡＳオペレータは、計画を見直し、新たな運航計画を立案しだい、運航計画の入札を行えばよい。
また、ＵＡＳオペレータは、見直しの結果、現在の運航計画の入札価格を変更する場合、現在の運航計画に対して再入札を行ってもよい（ステップＳ２２に戻る）。
そのようにしてＵＡＳオペレータによる運航計画の入札や、入札価格の更新が行われる中で、運航計画承認システム１０は、あるオークションの終了条件が満たされた場合（ステップＳ１２のＹｅｓ）、関係するＵＡＳオペレータに対して入札の終了通知を行う。このとき、運航計画承認システム１０は、各ＵＡＳオペレータの入札対象であった一部の空域についてのみ、終了の通知を行ってもよい。
次に、運航計画承認システム１０は、オークションが終了した空域について、空域の割当ての決定および支払価格の決定を行う（ステップＳ１６）。支払価格は、例えば、空域の割当て結果、入札価格およびオークションの仕組みによって決定される。多くのオークションでは、割当てられた空域（の組合せ）に対して入札時に指定した価格である入札価格が支払価格となるが、入札価格と支払価格が異なるようなオークションの仕組みもあり得る。
次のステップＳ１７で、運航計画承認システム１０は、ＵＡＳオペレータに対して運航計画の承認／否認を行うとともに、空域の割当ておよび支払価格の通知を行う。運航計画の承認／否認は、例えば、空域の割当て結果と対応付けられる形で行われる。このとき、必要な空域のすべてが割当てられた運航計画は承認され、そうでない運航計画は否認される。
図１３で示した状況を例に用いて、空域ライセンスのオークションの流れの一例を示す。図５に、図１３に示す状況と空域ライセンスのオークションにおける空域情報とを対応づけた例を示す。今、図５に示す１０個の空域（空域Ａ〜Ｊ）がオークションに出されたとする。
本オークションの仕組みは、運航計画への入札価格を、運航計画で利用する空域の組合せに対する入札価格と対応付け、高い入札価格の入札から仮割当てを行っていく方式とする。
今、ＵＡＳオペレータαの運航計画は、空域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｉ，Ｊを利用するものであったとする。また、ＵＡＳオペレータβの運航計画は、空域Ｂのみを利用するものであったとする。また、ＵＡＳオペレータγの運航計画は、空域Ａのみを利用するものであったとする。
本例では、まずＵＡＳオペレータα，γが自身の運航計画を予算価格と同じ価格で入札したとする。具体的には、ＵＡＳオペレータαは、空域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｉ，Ｊを利用する運航計画に入札価格５の入札を行い、ＵＡＳオペレータγは、空域Ａを利用する運航計画に入札価格３の入札を行う。
ここで、ＵＡＳオペレータαの運航計画への入札は、空域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｉ，Ｊの組合せに対する入札価格５の入札と対応付けられ、ＵＡＳオペレータγの運航計画への入札は、空域Ａに対する入札価格３の入札と対応付けられる。高い入札価格の入札が優先されるため、運航計画承認システム１０は、入札価格がより高かった、空域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｉ，Ｊの組合せに対する入札に空域の仮割当てを行う。つまり、空域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｉ，Ｊの仮割り当て先として、ＵＡＳオペレータαの運航計画が決定される。
仮割当てを決定した後に、入札必要価格の更新を行う。本例の場合、空域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｉ，Ｊのいずれかまたは複数に対して、新たに入札価格５よりも高い入札価格の入札がなければ、空域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｉ，Ｊに関する仮割当ては変更されないので、運航計画承認システム１０は、これら空域の入札必要価格を６に更新する。
その後、運航計画承認システム１０は、仮割当ておよび入札必要価格の更新通知をＵＡＳオペレータに送る。ここでは、少なくとも仮割当ての対象とされたＵＡＳオペレータαおよび入札必要価格が更新された空域に入札したが仮割当ての対象とならなかったＵＡＳオペレータγに対して、通知が行われる。
通知を受け取ったＵＡＳオペレータは計画（運航計画や予算（入札価格））の見直しを行う。本例では、ＵＡＳオペレータαは、自身の運航計画に対し空域が仮割当てされているため、運航計画の変更、入札価格の変更ともに行わない。一方、ＵＡＳオペレータγは、運航計画の入札必要価格が予算を超えたため、当該運航計画に対して新たな入札を行わない旨を決定したとする。
この状態で、ＵＡＳオペレータβが空域Ｂに予算価格と同額の入札価格６で入札を行ったとする。運航計画承認システム１０は、空域Ｂに対して現在の入札価格５よりも高い入札価格の入札が行われたため、空域の仮割り当てを変更する。本例では、ＵＡＳオペレータαの運航計画への空域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｉ，Ｊの仮割り当てが解除され、ＵＡＳオペレータβの運航計画に対して空域Ｂが仮割り当てされる。このとき、空域Ｂの入札必要価格は７とされる。一方、空域Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｉ，Ｊについては、現在どの運航計画にも仮割当てが行われていないので、入札必要価格０に更新される。このように、運航計画承認システム１０は、空域の仮割り当てを運航計画単位で行う。
そして、運航計画承認システム１０は、仮割当ておよび入札必要価格の更新通知をＵＡＳオペレータに送る。ここでは、少なくとも仮割当ての対象とされたＵＡＳオペレータβおよび入札必要価格が更新された空域に過去に入札を行ったＵＡＳオペレータα，γに対して通知が行われる。
本例では、更新通知を受けたＵＡＳオペレータαは、空域Ｂを利用する運航計画の入札必要価格が予算を超えたため、当該運航計画に対して新たな入札を行わない旨を決定したとする。その上で、運航計画を空域Ｂを利用せずに、空域Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｊを利用するものに変更し、変更後の運航計画について新たに入札を行う。一方、更新通知を受けたＵＡＳオペレータγは、空域Ａの入札必要価格が０となったので、再度空域Ａを利用する運航計画を入札する。これにより、ＵＡＳオペレータαの新たな運航計画に対して空域Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｊが仮割り当てされ、ＵＡＳオペレータγの運航計画に対して空域Ａが仮割り当てされたとする。
その後、新たな入札がなく、終了条件を満たして空域仮割当てが本割当てになれば、図６に示すような、効率的に競合を解決した運航計画が承認される。すなわち、空域の割当てとして、ＵＡＳオペレータαの運航計画には空域Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｊの組合せが割り当てられ、ＵＡＳオペレータβの運航計画には空域Ｂが割り当てられ、ＵＡＳオペレータγの運航計画には空域Ａが割り当てられた形となる。
図７は、本実施形態の運航計画管理システム５１のより詳細な構成例を示すブロック図である。図７では、運航計画承認システム１０と、それと連携して動作するＵＡＳオペレータ側の運航計画提出システム２０の構成例を併せて示している。
図７に示すように、運航計画承認システム１０は、未承認運航計画データベース２と、利用可能空域データベース３とに加えて、さらに入札受信部１１と、空域仮割当て部１２と、空域仮割当て送信部１３と、入札必要価格送信部１４と、運航計画承認部１５と、終了判定部１６と、終了通知送信部１７とを備える。
また、運航計画提出システム２０は、入札送信部２１と、入札計画部２２と、入札必要価格受信部２３と、空域仮割当て受信部２４と、承認結果受信部２５と、終了通知受信部２６とを備える。
各処理部の機能を、図４に示したフローチャートに従って説明する。
ステップＳ２１では、ＵＡＳオペレータが備える運航計画提出システム２０の入札計画部２２が運航計画の立案や立案された運航計画に対する入札価格の決定を行う。そしてステップＳ２２で、入札送信部２１が、決定に従い運航計画の入札を行う。運航計画承認システム１０では、入札受信部１１が、運航計画とともにそれに対する入札情報を受信する。入札情報には少なくとも運航計画に対する入札価格が含まれる。
受信した運航計画は、未承認運航計画データベース２に保存されるとともに、入札情報と合わせて空域仮割当て部１２に送られる。空域仮割当て部１２は、入札情報に基づいて、空域の仮割り当ておよび関係する空域の入札必要価格を算出をする（ステップＳ１１）。空域仮割当て部１２で算出された空域の仮割当ておよび入札必要価格の情報は、利用可能空域データベース３に送られて管理される。
図７に示す構成において、空域の仮割当ての情報は、入札価格の情報を含む。空域の仮割当ておよび入札必要価格の情報の他の管理方法として、空域の仮割当てと入札必要価格とで別々のデータベースを用意してもよい。データベース上での入札必要価格の更新が、ステップＳ１３に対応する。
ステップＳ１４では、空域仮割当て送信部１３および入札必要価格送信部１４がそれぞれ、算出された空域の仮割当ておよび入札必要価格を示す情報をＵＡＳオペレータに送信する。送信する情報は、空域仮割当ての情報や入札必要価格の情報そのものであってもよいし、ＵＡＳオペレータが行った運航計画の入札に空域が割当てられたかどうかを示す情報や、入札必要価格の更新が行われた旨を示す情報であってもよい。
ＵＡＳオペレータ側では、空域仮割当て受信部２４および入札必要価格受信部２３が空域の仮割当ておよび入札必要価格を示す情報を受信する。そして、ステップＳ２３で、入札計画部２２が、受信した空域仮割当ておよび入札必要価格の情報に基づいて、計画の見直しを行う。その結果、変更の必要があれば、ステップＳ２１で再度運航計画の立案を行う。運航計画の変更か、入札価格の更新があれば、ステップＳ２２で、入札送信部２１が、再び運航計画の入札を行う。
また、ステップＳ１２の終了条件の判定は、終了判定部１６が行う。その結果、終了条件を満たしたオークションがあった場合、ステップＳ１５で入札終了通知を行う。入札終了通知は、終了判定部１６から情報を受け取った終了通知送信部１７によってＵＡＳオペレータに送信される。このとき、終了通知送信部１７は、入札終了となる空域の情報を利用可能空域データベース３にも送信し、利用可能空域データベース３上のその空域の情報を更新するとともに、その先の空域データベース２００上の空域の情報も更新する。
例えば、ある運航計画に本割当てされた利用可能空域の運航台数制限が１台であるならば、その空域を新たな運航計画で利用することはできないため、その空域を利用可能空域データベース３から削除する。また、例えば、ある運航計画に本割当てされた利用可能空域の運航台数制限が２台以上であるならば、利用可能空域データベース３上のその空域の運航可能台数を−１する。また、例えば、空域データベース２００上で、その空域に対する仮割当ての情報を本割当てに変更する。
また、利用可能空域データベース３等の更新を受けて、運航計画承認部１５が、仮割当てから本割当てとなった空域を含む運航計画に対する入札価格に基づき、それら空域に対する支払価格を算出する。この本割当てと支払価格の決定は、ステップＳ１６に対応する。
運航計画承認部１５は、オークションの結果と、空域データベース２００上の空域の割当て情報と、未承認運航計画データベース２上の運航計画情報とから、運航に必要なすべての空域のライセンスを取得した運航計画があれば、それを承認済運航計画データベース４に登録する。
また、運航計画承認部１５は、オークションの結果や、未承認運航計画データベース２の情報と承認済運航計画データベース４の情報とを照らし合わせた結果に基づいて、運航計画の承認／否認の結果をＵＡＳオペレータに送信する。同時に、運航計画承認部１５は、空域の割当ての情報や支払価格の情報もＵＡＳオペレータに送信する。ただし、空域の割当ての情報は、ＵＡＳオペレータが空域データベース２００を参照することができるならば、更新したという通知のみでも構わない。
次に、図７に示す構成例と図２に示す運航計画管理システム５１の概略図との対応付けを説明する。
図２の空域オークションシステム１は、例えば、入札受信部１１、空域仮割当て部１２、空域仮割当て送信部１３、入札必要価格送信部１４、終了判定部１６、終了通知送信部１７が対応する。
また、計画最終承認システム５は、運航計画承認部１５の一部が対応する。なお、計画最終承認システム５は、より具体的には、承認済運航計画データベース４の更新、未承認運航計画データベース２と承認済運航計画データベース４間の情報のすり合わせ、運航計画の承認／否認の際の通知内容の決定を行う。
また、空域割当てシステム６は、運航計画承認部１５の一部が対応する。なお、空域割当てシステム６は、より具体的には、利用可能空域データベース３からの一部空域の削除を含む空域データベース２００の更新を行う。
また、図１には、実運航管理システム５２として、運航監視システム６１と、運航指示システム６２と、運航ステータスデータベース６００と含む例が示されているが、運航中の処理としては特別な機能を有していなくてもよく、本実施形態では説明を省略する。
例えば、運航監視システム６１は、運航中のＵＡＳを監視し、運航計画に沿った運航がされているか否かを判定する。また、例えば、運航指示システム６２は、運航計画に沿っていない運航を実施しているＵＡＳがいれば、運航計画に沿った運航を行うように、該当するＵＡＳオペレータに指示を出したり、他のＵＡＳオペレータにそのようなＵＡＳがいる旨の注意情報を送信する。
以上のように、上記の構成によれば、ＵＡＳの空の運航において、空の効率的な活用の実現に寄与できる。
例えば、本実施形態によれば、統合運航管理システム５００による空域の設定により、運航計画と空域の組合せを対応付けることで、運航計画間のＵＡＳの競合や干渉を容易に確認できる。また、空域に対する入札必要価格から、対応する運航計画の入札必要価格を算出できるため、運航計画自体についてオークションを行うことができ、ＵＡＳの効率的な空の活用を実現することができる。
その理由は、天然資源である空域を利用する権利をどの事業者（もしくは運航計画）に付与するかについて、経済原理に基づく方式を導入しているからである。なお、付与先の決定方法に関し、代替候補として、最初に希望した事業者に付与する、希望する事業者にランダムに割り当てる、などが有り得るが、次の点で経済原理に従う方法が優れていると考える。
第１に、不必要な空域を占拠するのを防ぐことができるからである。仮に経済的な出費なく空域を占有できるのであれば、事業者は念のため、あるいは他事業者の妨害を目的として、必要以上な空域をも占有してしまう。第２に、設備投資が回収できるからである。安全な運航管理には地上からのセンサー等の膨大な設備投資が必要であり、このインフラの負担は受益者負担とするのが自然である。第３に、運航事業者間での調整の潤滑剤となるからである。運航事業の事業的な観点での優先度や、公共目的という観点での優先度を考慮するのに、これらと経済的価値との兌換性を持たせることが自然であり、運航事業者間での調整を促進し得ると考えるからである。ランダムな割当てや先行者への割当ては、優先度を適切に反映し得ない。
なお、経済原理の導入により、価格の高騰による業界の発展が阻害されるおそれがある場合には、投資価値に対するフィードバックが適切に行われるよう、空域の割当て頻度を調整することも可能である。空域の割り当てを頻繁に実施することにより、実体と乖離した価格は修正され、高騰を防ぐことができる。
また、特定企業による占有が懸念される場合には、小さな企業や公共団体等には、予め一定の予約権を付与するなどにより、調整することも可能である。
また、経済原理の導入は、大きく２つのフェーズに分けることができる。各空域の占有権希望者を募り、市場的なメカニズムで占有者を決定するフェーズ（第１フェーズ）と、占有者が決定された後に、事業的な目的で占有権の譲渡を希望する事業者が、その事業者と相対（あいたい）で取引するフェーズ（第２フェーズ）である。
例えば、空域が、その地理的な性質・要件に従って、予め緯度・軽度・高度・時間で区切られ、その各々の空域が、飛行禁止空域、共有空域、排他空域に分割されているものとする。このような分割は、空域を第一義的に管理する管制側（例えば、上記の実運航管理システム５２）が担い、利用状況や天候等に応じて、都度変更できるものとする。排他空域はさらに、特定事業者に占有された空域と、未占有空域に分けられる。特定事業者に占有された空域はさらに、交渉可能な空域と、交渉不可能な空域に分けられる。運航事業者は、既に確保済みの空域と、未占有空域、共有空域に加えて、他の運航事業者の交渉可能な空域を用いて、業務ミッションを達成するために、新たに未占有空域に対して占有権の取得を行う、あるいは他の運航事業者と交渉を開始することができる。
なお、本実施形態は、このうち第１フェーズにおける空域の割当てを決定するものであるが、後段に交渉の余地を残すことで、さらなる空の効率的な活用が期待される。
なお、第１フェーズのみによっても、空の効率的な活用は可能である。すなわち、本実施形態では、安全性と柔軟な運航サービス事業の両立のため、特定の事業者のみが排他的に利用できる空域を時間ごとに設定可能とし、この排他権をオークションなどの経済原理によって決定する。このような排他的空域の設定により、衝突回避のための飛行前の計画調整が明確になり、飛行中の自律的な衝突回避がより簡易な技術で対応可能となる。また、万一衝突が起きた際も、運航計画と空域の対応付けから、責任の所在が明確になる。また、割当て方法として経済原理を導入することで、不要な空域の占拠を防ぐことができ、必要な設備投資が容易に回収できるようになる。また、経済的な対価の交換による、運航事業者の優先度を考慮した調整を円滑にする効果が見込まれる。
また、本実施形態によれば、運航計画に対応する空域を決めておくことで、実運航時のＵＡＳを監視する際、対応する空域の外を運航している場合に運航計画を逸脱していると判断することができる。また、例えば、空域の広さや時間間隔を調整することで、ＵＡＳの運航計画間の距離等の安全マージンを統合運航管理システム側で設定することができるので、より効率的な空の活用を実現できる。
また、ＵＡＳオペレータにとっても、運航計画自体に入札できるため、運航計画の提出と空域への入札を別途行う必要がなく、運航計画承認までの手間を削減することができる。
なお、上記の実施形態において、統合運航管理システム５００は、３次元の空間領域と時間区間とで表現される空域に関する情報である空域情報を格納する空域データベースを有しており、ＵＡＳの運航を行うＵＡＳオペレータから提出された経度・緯度・高度・時刻からなるウェイポイントの連なりで指定された運航計画を、運航計画で示される経路が内部を通る空域の組合せと対応付けて管理してもよい。そして、統合運航管理システム５００は、空域情報に基づいて、複数の運航計画間の競合、干渉を検知し、検知された競合、干渉に応じてＵＡＳオペレータから提出された運航計画の承認／否認を行ってもよい。このとき、統合運航管理システム５００は、運航計画と空路の対応付けにおいて、運航計画で示される経路が内部を通る空域だけでなく、近接空域を含めてもよい。また、統合運航管理システム５００は、空域情報により示される、制限台数以上のＵＡＳが同一空域内を運航するか否かの情報に基づいて、運航計画間の競合、干渉を検知してもよい。
また、統合運航管理システム５００は、運航計画の受付時にＵＡＳオペレータに提出する運航計画に対して入札価格を設定させてもよい。その上で、統合運航管理システム５００は、設定された運航計画への入札価格を空域への入札価格に対応付けてもよい。統合運航管理システム５００は、最終的に、運航計画で内部を通るすべての空域を得ることができた運航計画を承認してもよい。このとき、統合運航管理システム５００は、設定された入札価格に応じて提出された運航計画の承認／否認と、承認された運航計画に対する支払いをＵＡＳオペレータに請求してもよい。
また、統合運航管理システム５００は、運航計画の承認／否認までに、ＵＡＳオペレータから複数回の運航計画の入札（運航計画の提出および入札価格の設定）を受け付けてもよい。統合運航管理システム５００は、運航計画が入札される度に、運航計画間の競合と入札価格に応じて空域ごとの入札可能な最低価格である入札必要価格を更新して、ＵＡＳオペレータに空域ごとの入札必要価格を公開してもよい。これにより、ＵＡＳオペレータに競合のない運航計画の提出を促すことができる。
また、統合運航管理システム５００は、ＵＡＳオペレータとの仲介を行うＵＡＳＳＰを有し、ＵＡＳＳＰが、自身が契約するＵＡＳオペレータから提出された運航計画の代理入札や運航計画の修正依頼を行ってもよい。
また、統合運航管理システム５００により、内部を運航可能なＵＡＳの台数を含む空域情報が予め設定されてもよい。
また、統合運航管理システム５００は、空域に関する制約を保持しており、その制約下でＵＡＳオペレータが空域を任意に設定可能であってもよい。
また、統合運航管理システム５００は、ＵＡＳの実運航時、ＵＡＳが利用権を持たない空域内を運航している際に、そのＵＡＳが運航計画を逸脱していると判定し、運航計画を逸脱するＵＡＳの運航ステータスの変更、そのＵＡＳに対しての運航指示、また周辺を運航するＵＡＳへの注意勧告等を行ってもよい。
また、統合運航管理システム５００は、複数のＵＡＳオペレータが運航を行うＵＡＳ間で衝突が起きた場合、いずれのＵＡＳに非があるかを決定するかを、衝突が発生した時刻と３次元の場所の情報から、その時空間上の点を含む空域を決定し、衝突したＵＡＳ内にその空域内の運航許可を得ていない運航計画を持つものが存在すれば、その運航計画を提出したＵＡＳオペレータの過失であると決定してもよい。
また、統合運航管理システム５００は、気象の急変等、ＵＡＳが運航するのに危険が予想される場合において、危険が予想される空域の空域情報から利用者を参照し、それらＵＡＳオペレータに対して危険予測の情報通知を行ってもよい。
また、統合運航管理システム５００は、ＵＡＳオペレータに対して、条件に応じた利用可能な空域を表示したり、利用したい空域を選択していくことで仮の運航計画を作成したり、運航計画の入札必要価格の設定や、利用する空域の入札必要価格の情報のリストを確認するためのインタフェースを提供することも可能である。
また、統合運航管理システム５００は、運航計画を提出するためのシステムであって、ＵＡＳオペレータの入札を容易にしたり、ＵＡＳオペレータが提出する経路以外の情報、例えば、出発点、出発時刻、到着時刻、経由点、目的地、機体情報等に基づいて、運航計画を立案するシステムを含むことができる。当該システムは、例えば、ＵＡＳオペレータから提出される情報と、空域情報とに基づいて、経路計画と安全マージンの算出を行って、空域と対応付け可能な運航計画を立案してもよい。
また、統合運航管理システム５００は、空域情報に、空域内の運航権利を持つＵＡＳオペレータの情報を含ませ、ＵＡＳオペレータからの要請に応じて、空域の運航権利を持たないＵＡＳオペレータと空域の運航権利を持つＵＡＳオペレータ間の連絡を取り持つことも可能である。
また、統合運航管理システム５００は、ＵＡＳオペレータ間、あるいはＵＡＳＳＰ間の交渉の結果、空域内の運航権利の譲渡や交換が行われた際に、その結果に応じた運航計画の変更や支払いの仲介を行ってもよい。
また、統合運航管理システム５００は、空域に対して、その空域と対応する土地の地権者が定めたその土地の一定時間の利用に対する対価を設定可能とし、その空域の運航権利を持つＵＡＳオペレータから土地の地権者へ、空域への入札価格に応じた支払いを行うための機能を行ってもよい。
また、統合運航管理システム５００は、空域ごとの入札するために最低限必要な入札必要価格を、過去の空域と入札価格の対応や、天候や運航量に関するデータから設定してもよい。
実施形態２．
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態では、第１の実施形態の構成に、さらにＵＡＳのサービスプロバイダ（ＵＡＳＳＰ）とポイント入札システムを加える。ポイント入札システムは、過去の運航実績やＵＡＳの混雑状況に応じて統合運航管理システム５００からＵＡＳＳＰに一定期間ごとに入札のためのポイントを配布する。ＵＡＳＳＰでは、ＵＡＳオペレータの代理として、このポイントを使って運航計画に対する入札を行う。
図８は、本実施形態の統合運航管理システム５００の概略図である。本実施形態では、ＦＩＭＳ（統合運航管理システム５００）とＵＡＳオペレータの間に、ＵＡＳＳＰを有する。本実施形態では、ＵＡＳオペレータは、運航計画をＵＡＳＳＰを介してＦＩＭＳに提出する。また、ＵＡＳＳＰは、運航計画を受け取ったＵＡＳオペレータを代理し、そのＵＡＳオペレータに代わって運航計画の入札を行う。このように、統合運航管理システム５００とＵＡＳオペレータの接続を、ＵＡＳＳＰを介して行うことも可能である。ＵＡＳＳＰは、例えば、複数のＵＡＳオペレータと接続され、統合運航管理システム５００への接続や、運航計画の代理入札等、ＵＡＳオペレータ向けのサービスを提供する。
この代理入札の際に、ＵＡＳオペレータが出発地や目的地、到着時間等の情報をＵＡＳＳＰに送り、ＵＡＳＳＰ側で具体的な運航計画を立てて入札を行うということもあり得る。入札価格もＵＡＳオペレータが具体的に決めるのではなく、ＵＡＳＳＰ側で、落札を急ぐ場合と急がない場合等、複数のタイプに応じた入札価格を準備することも可能である。ＵＡＳオペレータは、それらタイプに応じた料金をＵＡＳＳＰに支払い、ＵＡＳＳＰはそれらタイプに応じた入札価格を設定して入札を行うという仕組みもあり得る。
本実施形態では、入札する際に、統合運航管理システム５００側から一定期間ごとにＵＡＳＳＰに配布されるポイントを必要とする。例えば、月ごとに統合運航管理システム５００側からＵＡＳＳＰに１００ポイントが配布され、ＵＡＳＳＰはその１００ポイントを使って運航計画への代理入札を行う。代理入札では、１回入札するごとに予め定められたポイントが消費される仕組み等を用意する。
配布するポイント数は、ＵＡＳＳＰの契約するＵＡＳオペレータ数や、過去の運航実績から、統合運航管理システム５００が決定する。
図９は、本実施形態の統合運航管理システム５００の構成例を示すブロック図である。図９に示す統合運航管理システム５００は、図１に示す第１の実施形態の統合運航管理システム５００の構成に比べて、さらに、運航実績データベース３００と、ポイント算出システム３１と、ポイント配布システム３２とを備える。
運航実績データベース３００は、運航実績情報を記憶する。運航実績情報は、少なくともＵＡＳの実際に運航した経路情報を含む。また、運航計画と比較して計画通りに運航が行われたか、複数のＵＡＳの運航の結果としての空域の混雑度合い等の情報を含んでもよい。運航実績データベース３００への運航実績情報の登録は、例えば、運航監視システム６１により行われる。運航監視システム６１は、運航計画データベース１００と、実際の運航状況の情報を管理する運航ステータスデータベース６００とに基づいて、運航実績情報を導出し、運航実績データベース３００に記憶する。
ポイント算出システム３１は、運航実績情報をもとにＵＡＳＳＰごとに配布するポイント数を決定する。決定のために参照する情報には、運航実績情報以外にも、ＵＡＳＳＰのＵＡＳオペレータとの契約数等、運航に関わらないＵＡＳＳＰの情報を含んでもよい。入札用ポイントは、ポイント算出システム３１が決定した数分だけ、ポイント配布システム３２を通じて、各ＵＡＳＳＰに配布される。
本実施形態において、統合運航管理システム５００は、ＵＡＳＳＰに配分する入札用ポイント数を調整することにより、ＵＡＳの運航台数や混雑を制御することができる。例えば、あるＵＡＳＳＰが仲介するＵＡＳの運航が混雑を引き起こしているならば、そのＵＡＳＳＰへ配布するポイントを削減する。そうすることで、ポイントを削減されたＵＡＳＳＰは、競合による入札必要価格の値上がりが起きやすい混雑空域を利用する運航計画の入札が困難になり、入札を控えるために混雑が緩和される。
また、統合運航管理システム５００は、運航計画に対して空域を割当てたにも関わらず、運航を実施しなかった等の運航実績の記録から、ＵＡＳＳＰに配分する入札用ポイント数を変化させることも可能である。例えば、実施されない運航計画を所定数以上、入札したＵＡＳＳＰへの配分する入札用ポイント数を削減することで、ＵＡＳＳＰに対して、計画を実施しないＵＡＳオペレータに改善を促すよう措置をとるインセンティブを与えることができる。このことにより、運航計画通りの運航の実施が促され、運航計画に割当てられた空域が実際に利用されない等の無駄を削減することができる。
また、ＵＡＳＳＰが代理入札等のサービスをＵＡＳオペレータに提供することで、ＵＡＳオペレータのオークションへの参加が容易となり、ＵＡＳオペレータは手間を掛けずにＵＡＳの運航計画の承認を得ることができる。
実施形態３．
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態では、運航計画の承認後、実運航時において空域情報を利用する例を示す。
空域情報を利用するシステムとしては、統合運航管理システム５００側と、ＵＡＳオペレータ側の２つに大別される。
例えば、実運航管理システム５２の運航監視システム６１が、ＵＡＳの監視に、空域情報（特に、各空域の割当先の情報）を利用してもよい。運航監視システム６１は、例えば、ＵＡＳの位置情報をモニターし、その位置と時刻を含む空域の利用者の情報を取得し、その空域の利用権を運航中のＵＡＳが保有するかどうかを判定する。
判定の結果、もしＵＡＳが利用権のない空域を運航していれば、承認された運航計画を逸脱したとして、運航監視システム６１から運航指示システム６２に情報を送ってもよい。運航指示システム６２は、そのＵＡＳの運航を行うＵＡＳオペレータに経路の修正指示を出したり、近くの空域を運航中のＵＡＳのＵＡＳオペレータに運航計画を逸脱したＵＡＳがいる旨の情報の通知やさらに注意を促す勧告を出すといった対処を行ってもよい。
このようなＵＡＳが利用権のない空域を運航している状態が発生した場合、運航ステータスデータベース６００に記憶される運航ステータスに反映させることもあり得る。運航ステータスは、各ＵＡＳに対して与えられるもので、一般に、運航前、運航中、運航後、という情報を持つ。本例では、これに加えて運航計画逸脱というステータスを設定し、利用権のない空域を運航するＵＡＳにはこのステータスを与えてもよい。
また、例えば、実運航管理システム５２は、ＵＡＳ同士の運航中の事故が起きた際に空域情報を用いて事故の過失者を決定してもよい。例えば、実運航管理システム５２は、複数台のＵＡＳが衝突した際に、それらのＵＡＳを衝突が起きた空域の運航権利を持つものと持たないものに分け、権利を持たないＵＡＳオペレータ側に過失があると判定してもよい。
また、例えば、実運航管理システム５２は、空域情報をＵＡＳオペレータへの情報通知の際に用いることも可能である。例えば、実運航管理システム５２は、気象の急変などの際に、気象変更の影響をこうむる空域の利用者の情報を参照して、それらＵＡＳオペレータに気象が急変したという情報通知を行なうなど、空域情報を用いて情報通知を行なうＵＡＳオペレータを適切に選択することができる。
また、例えば、実運航管理システム５２は、空域情報を、ＵＡＳの用途等の条件に対するマッチングに利用することも可能である。上記では、空域の利用権が統合運航管理システム５００に一任される前提で各実施形態の説明を行ったが、空の権利がその下の土地を保有する地権者に与えられる仕組みもあり得る。この場合、その空の権利を権利保有者から統合運航管理システム５００が買い上げて、上記のようなシステムを実現することになる。
この際、空域の利用料は、その空域の下の土地の地権者に支払われることが自然である。また、地権者によっては、運送用ドローンが自身の土地の上空を飛ぶことは許すが、撮影用ドローンが土地の上空を飛ぶことは許さないといった要求も存在する。
これらの問題を解決する方法として、空域情報の一部にその権利を持つ地権者が設定可能な項目（用途限定等）を追加してもよい。図１０は、空域情報に追加される情報の例を示す説明図である。例えば、図１０に示すような情報を空域情報に追加することで、ＵＡＳオペレータは、それらの情報を参照して空域を利用可能かどうかを判断できる。図１０に示す例は、各々の空域に対して、運航目的や期待性能や最低入札価格が追加された例である。図１０に示す例によれば、ある空域は、配送目的のＵＡＳは利用可能だが撮影目的のＵＡＳは利用不可、機体が重量１０ｋｇ以内で大きさが１ｍ以内のＵＡＳのみ利用可、またこの空域に対する入札必要価格は常に５以上であることがわかる。
また、空域が割当てられた後には、空域に対しての入札価格に応じた価格をその空域の権利を持つ地権者に支払う機能があり得る。上記の各実施形態では、承認された運航計画の入札は空域に対応付けられており、ＵＡＳオペレータの空域ごとへの入札価格が得られている。運航計画管理システム５１は、このような対応付けおよび入札価格を利用して、ＵＡＳオペレータの運航計画への支払価格を決定する際に、支払価格をその運航計画で利用する空域ごとへの支払い価格に対応付けてもよい。そして、その空域への支払い価格の一部（あるいはすべて）を地権者に対して提供してもよい。
また、ＵＡＳオペレータ側での利用例としては、空域情報等を目的に応じた形式で表示するインタフェースを備えるシステム等が挙げられる。より具体的には、機体情報や運航目的を入力した上で利用可能な空域を表示するインタフェースや、時空間的に隣接する空域を指定していくことで仮の運航計画が立てるインタフェースや、その運航計画の入札必要価格や、利用する空域ごとの入札価格を高いものから順にリストとして表示するインタフェースなどが考えられる。これらを、例えば、上述した運航計画提出システムが備えてもよい。例えば、当該インタフェースで空域を表示する際、地図上に空域のブロックを重ねて表示してもよい。その際、利用可能な空域だけを表示したり、利用予定の空域を色つき等の異なる表示態様で表示してもよい。また、空域の表示態様の他の例としては、入札必要価格に応じて表示態様を異ならせてもよい。また、空域を表示する際、高度や時間ごとに表示することも可能である。例えば、運航計画を立てる場合、空域が表示された地図上で、スタート地点とゴール地点とを指定すると、その間のルートおよび該ルートで利用する空域を算出して、強調表示するなども考えられる。ルートを算出する際、機体情報も併せて入力させてもよい。その場合、機体情報に基づいて、移動速度や安全マージン等を考慮したルートを算出できる。また、ルートを自動で算出する以外に、オペレータが、空域が表示された地図上で、スタート地点から開始してそれに隣接する空域を指定していき、それに従ってルートを形成することも可能である。
また、運航計画をたてるＵＡＳオペレータには、既に他のＵＡＳオペレータに空域の利用権が割当てられているときでも、その利用権を持つＵＡＳオペレータから空域の利用権を譲ってもらいたいといった要求が存在しうる。このような場合には、統合運航管理システム５００が、ＵＡＳオペレータ間の交渉をとりもつ機能を有していてもよい。
例えば、ＵＡＳオペレータからある空域の利用権を持つＵＡＳオペレータに連絡をとりたいという要請を受けることを考える。このとき、統合運航管理システム５００が、空域情報から利用権を持つＵＡＳオペレータを特定し、システム内部に管理している各ＵＡＳオペレータの連絡先等を参照して連絡を取ることも可能である。統合運航管理システム５００は、例えば、利用権を保持するＵＡＳオペレータに対して連絡の要請をしてきたＵＡＳオペレータと通信を繋いでよいか聞き、よいならばそれらＵＡＳオペレータを統合運航管理システム５００を通じて通信可能にすることも可能である。
さらに、統合運航管理システム５００は、交渉結果に基づいて運航計画や空域割当ての変更を行ったり、該変更に伴う金銭（あるいは入札用ポイント）の授受を代行することも可能である。これにより、交渉の結果、空域の譲渡を行なう際に、利用権を持つＵＡＳオペレータが一度空域の利用権を返上し、その後にもう１人のＵＡＳオペレータがその空域の利用権を得るといった手続きを省略できる。統合運航管理システム５００は、例えば、交渉結果として交渉に参加したＵＡＳオペレータから交渉結果情報として同じ情報を受理した場合に交渉完了として、その結果に応じて空域割り当て（利用者の）変更や、運航計画の取り下げ、修正、新規承認等の処理を行なってもよい。
また、金銭（あるいは入札用ポイント）の授受の代行の例としては、統合運航管理システム５００が予め有している各ＵＡＳオペレータに対して運航計画の支払い、払い戻し等を行うためのシステムを利用して、ＵＡＳオペレータ間の金銭の授受を代行してもよい。例えば、ある空域の利用権を得るためにＵＡＳオペレータＡがＵＡＳオペレータＢに価格１を支払うという交渉が成立した場合を考える。この場合、統合運航管理システム５００は、その空域の利用者をＵＡＳオペレータＢからＵＡＳオペレータＡに変更し、ＵＡＳオペレータＡに価格１の支払いを要求し、ＵＡＳオペレータＢに価格１の返金を行なってもよい。
また、図１１は、本発明の各実施形態にかかるコンピュータの構成例を示す概略ブロック図である。コンピュータ１０００は、ＣＰＵ１００１と、主記憶装置１００２と、補助記憶装置１００３と、インタフェース１００４と、ディスプレイ装置１００５と、入力デバイス１００６とを備える。
上述の各実施形態の統合運航管理システム５００が備えるサーバその他の装置等は、コンピュータ１０００に実装されてもよい。その場合、各装置の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置１００３に記憶されていてもよい。ＣＰＵ１００１は、プログラムを補助記憶装置１００３から読み出して主記憶装置１００２に展開し、そのプログラムに従って各実施形態における所定の処理を実施する。なお、ＣＰＵ１００１は、プログラムに従って動作する情報処理装置の一例であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）以外にも、例えば、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）やＭＣＵ（Memory Control Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などを備えていてもよい。
補助記憶装置１００３は、一時的でない有形の媒体の一例である。一時的でない有形の媒体の他の例として、インタフェース１００４を介して接続される磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等が挙げられる。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ１０００に配信される場合、配信を受けたコンピュータは１０００がそのプログラムを主記憶装置１００２に展開し、各実施形態における所定の処理を実行してもよい。
また、プログラムは、各実施形態における所定の処理の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、プログラムは、補助記憶装置１００３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで各実施形態における所定の処理を実現する差分プログラムであってもよい。
インタフェース１００４は、他の装置との間で情報の送受信を行う。また、ディスプレイ装置１００５は、ユーザに情報を提示する。また、入力デバイス１００６は、ユーザからの情報の入力を受け付ける。
また、実施形態における処理内容によっては、コンピュータ１０００の一部の要素は省略可能である。例えば、コンピュータ１０００がユーザに情報を提示しないのであれば、ディスプレイ装置１００５は省略可能である。例えば、コンピュータ１０００がユーザから情報入力を受け付けないのであれば、入力デバイス１００６は省略可能である。
また、上記の各実施形態の各構成要素の一部または全部は、汎用または専用の回路（Circuitry）、プロセッサ等やこれらの組み合わせによって実施される。これらは単一のチップによって構成されてもよいし、バスを介して接続される複数のチップによって構成されてもよい。また、上記の各実施形態各構成要素の一部又は全部は、上述した回路等とプログラムとの組み合わせによって実現されてもよい。
上記の各実施形態の各構成要素の一部又は全部が複数の情報処理装置や回路等により実現される場合には、複数の情報処理装置や回路等は、集中配置されてもよいし、分散配置されてもよい。例えば、情報処理装置や回路等は、クライアントアンドサーバシステム、クラウドコンピューティングシステム等、各々が通信ネットワークを介して接続される形態として実現されてもよい。
次に、本発明の概要を説明する。図１２は、本発明の運航管理システムの概要を示すブロック図である。
図１２に示す運航管理システム５００は、空域情報管理部５０１と、未承認運航計画管理部５０２と、運航計画承認部５０３とを備える。
空域情報管理部５０１（例えば、空域データベース２００）は、３次元の空間領域と時間区間とで表現される空域に関する情報である空域情報を管理する。
未承認運航計画管理部５０２（例えば、運航計画承認システム１０の空域オークションシステム１等）は、移動体の運航計画を受け付けると、空域情報に基づいて、運航計画と、運航計画で利用する空域の組み合わせとを対応付けて管理する。
運航計画承認部５０３（例えば、運航計画承認システム１０の計画最終承認システム５、空域割当てシステム６）は、空域情報と未承認運航計画管理部５０２による上記の対応付けとに基づいて、複数の運航計画間における空域の競合または干渉を少なくとも検知し、検知結果に基づいて運航計画の承認または否認を行う。
以上のような構成により、移動体を運航する事業者にとっての無駄な支払いを抑えつつ、空の利用を安全かつ効率的に行うことができる。
なお、上記の実施形態は以下の付記のようにも記載できる。
（付記１）３次元の空間領域と時間区間とで表現される空域に関する情報である空域情報を管理する空域情報管理部と、移動体の運航計画を受け付けると、空域情報に基づいて、運航計画と、運航計画で利用する空域の組み合わせとを対応付けて管理する未承認運航計画管理部と、空域情報と上記の対応付けに基づいて、複数の運航計画間における空域の競合または干渉を少なくとも検知し、検知結果に基づいて運航計画の承認または否認を行う運航計画承認部とを備えることを特徴とする運航管理システム。
（付記２）未承認運航計画管理部は、運航計画とともに、運航計画に対する入札を、入札価格の指定とともに受け付ける入札受付部と、運航計画に対する入札を運航計画で利用する各空域に対する入札に変換するとともに、運航計画に対する入札価格に基づいて、運航計画で利用する各空域に対する入札価格を決定する空域入札価格決定部とを含み、運航計画承認部は、各空域に対する入札の有無および入札価格に基づき、運航計画単位で空域の割当て先を決定し、割当て先の決定によって、利用する全ての空域が得られた運航計画を承認する付記１に記載の運航管理システム。
（付記３）入札受付部は、所定の終了条件を満たすまで、指定された空域を利用する運航計画に対する入札を複数回受け付け、空域入札価格決定部は、受け付けた運航計画間の競合もしくは干渉の状態と入札価格に応じて、空域ごとの入札可能な最低価格である入札必要価格を更新する付記２に運航管理システム。
（付記４）空域入札価格決定部は、空域への入札に最低限必要な入札必要価格を、当該空域への過去の入札状況、天候または当該空域内の過去の運航量の少なくともいずれかに基づいて設定する付記２または付記３に記載の運航管理システム。
（付記５）移動体の運航を実施する事業者との接続を仲介する１つ以上のサービスプロバイダが、自身が契約した事業者から提出された情報に基づいて事業者の運航計画の提出を代理で行う付記１から付記４のうちのいずれかに記載の運航管理システム。
（付記６）サービスプロバイダにより提出された運航計画の運航実績に基づいて、運航計画の提出に必要なポイントを、サービスプロバイダに配布するポイント配布部を備える付記５に記載の運航管理システム。
（付記７）空域情報は、各々の空域内を運航可能な移動体の台数の情報を含む付記１から付記６のうちのいずれかに記載の運航管理システム。
（付記８）予め定められた空域に関する制約下で、運航計画の提出元により任意な空域が定義される付記１から付記７のうちのいずれかに記載の運航管理システム。
（付記９）承認済みの運航計画を管理する承認済み運航計画管理部と、移動体の運航を監視する監視部と、監視の結果、移動体が運航の権利を持たない空域内を運航している場合に、移動体の運航ステータスの変更と、移動体に対する運航指示または周辺を運航する他の移動体への注意勧告を行う運航指示部とを備える付記１から付記８のうちのいずれかに記載の運航管理システム。
（付記１０）監視部は、異なる事業者が管理する移動体間で衝突が起きた際に、衝突の起きた移動体の運航計画に基づいて、いずれの事業者の過失であるかを決定する付記９に記載の運航管理システム。
（付記１１）監視部は、移動体の運航に危険が予想される場合に、危険が予想される空域の空域情報および承認済みの運航計画に基づいて、空域を利用し得る移動体または移動体の運航を行う事業者に危険を知らせる通知を行う付記９または付記１０に記載の運航管理システム。
（付記１２）移動体の運航を行う事業者に対して、利用可能な空域の表示、運航計画の作成補助、運航計画の入札必要価格の設定または提出中の運航計画で利用する空域の入札必要価格の表示の少なくともいずれかを行うためのインタフェースを提供するインタフェース部を備える付記１から付記１１のうちのいずれかに記載の運航管理システム。
（付記１３）出発点と目的地とを少なくとも含む情報を受け取ると、受け取った情報に基づいて、経路計画を実施し、運航計画を作成する入札計画部を備える付記１から付記１２のうちのいずれかに記載の運航管理システム。
（付記１４）空域情報は、各々の空域内の運航の権利を有する事業者の情報を含み、事業者からの要請に応じて、運航の権利を有さない事業者と運航の権利を有する事業者との間の連絡手段を提供する付記１から付記１３のうちのいずれかに記載の運航管理システム。
（付記１５）事業者間または事業者と運航管理システムとの接続を仲介するサービスプロバイダ間で空域内の運航の権利の譲渡または交換が行われた場合に、運航計画の変更および支払いの仲介を行う付記１から付記１４のうちのいずれかに記載の運航管理システム。
（付記１６）情報処理装置が、３次元の空間領域と時間区間とで表現される空域に関する情報である空域情報を管理し、移動体の運航計画を受け付けると、空域情報に基づいて、運航計画と、運航計画で利用する空域の組み合わせとを対応付けて管理し、空域情報と上記の対応付けに基づいて、複数の運航計画間における空域の競合または干渉を少なくとも検知し、検知結果に基づいて運航計画の承認または否認を行うことを特徴とする運航管理方法。
（付記１７）コンピュータに、３次元の空間領域と時間区間とで表現される空域に関する情報である空域情報を所定の記憶装置に保持させる処理、移動体の運航計画を受け付けると、空域情報に基づいて、運航計画と、運航計画で利用する空域の組み合わせとを対応付けて所定の記憶装置に保持させる処理、および空域情報と上記の対応付けに基づいて、複数の運航計画間における空域の競合または干渉を少なくとも検知し、検知結果に基づいて運航計画の承認または否認を行う処理を実行するための運航管理プログラム。
以上、実施形態および実施例を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態および実施例に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
この出願は、２０１７年７月１４日に出願された米国特許出願６２／５３２５４７を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
本発明は、移動体の運行路資源の効率的な割り当てを所望するあらゆる用途、システム、装置、方法およびプログラムに好適に適用可能である。
５００ 統合運航管理システム
２００ 空域データベース
５１ 運航計画管理システム
１００ 運航計画データベース
１０ 運航計画承認システム
１ 空域オークションシステム
２ 未承認運航計画データベース
３ 利用可能空域データベース
４ 承認済運航計画データベース
５ 計画最終承認システム
６ 空域割当てシステム
１１ 入札受信部
１２ 空域仮割当て部
１３ 空域仮割当て送信部
１４ 入札必要価格送信部
１５ 運航計画承認部
１６ 終了判定部
１７ 終了通知送信部
２０ 運航計画提出システム
２１ 入札送信部
２２ 入札計画部
２３ 入札必要価格受信部
２４ 空域仮割当て受信部
２５ 承認結果受信部
２６ 終了通知受信部
５２ 実運航管理システム
６００ 運航ステータスデータベース
６１ 運航監視システム
６２ 運航指示システム
３００ 運航実績データベース
３１ ポイント算出システム
３２ ポイント配布システム
１０００ コンピュータ
１００１ ＣＰＵ
１００２ 主記憶装置
１００３ 補助記憶装置
１００４ インタフェース
１００５ ディスプレイ装置
１００６ 入力デバイス

Claims (9)

  1. ３次元の空間領域と時間区間とで表現される空域に関する情報である空域情報を管理する空域情報管理部と、
    移動体の運航計画を受け付けると、前記空域情報に基づいて、前記運航計画と、前記運航計画で利用する空域の組み合わせとを対応付けて管理する未承認運航計画管理部と、
    前記空域情報と前記対応付けとに基づいて、複数の運航計画間における空域の競合または干渉を少なくとも検知し、検知結果に基づいて前記運航計画の承認または否認を行う運航計画承認部とを備え、
    前記未承認運航計画管理部は、
    前記運航計画とともに、前記運航計画で利用する各空域に対する入札を、入札価格の指定とともに受け付ける入札受付部と、
    前記運航計画に対する入札価格に基づいて、前記運航計画で利用する各空域に対する入札価格を決定する空域入札価格決定部とを含み、
    前記運航計画承認部は、各空域に対する入札の有無および入札価格に基づき、運航計画単位で空域の割当て先を決定し、前記割当て先の決定によって、利用する全ての空域が得られた運航計画を承認する
    ことを特徴とする運航管理システム。
  2. 前記入札受付部は、所定の終了条件を満たすまで、指定された空域を利用する運航計画に対する入札を複数回受け付け、
    前記空域入札価格決定部は、受け付けた運航計画間の競合もしくは干渉の状態と入札価格に応じて、空域ごとの入札可能な最低価格である入札必要価格を更新する
    請求項１に運航管理システム。
  3. 前記空域入札価格決定部は、空域への入札に最低限必要な入札必要価格を、当該空域への過去の入札状況、天候または当該空域内の過去の運航量の少なくともいずれかに基づいて設定する
    請求項１または請求項２に記載の運航管理システム。
  4. 移動体の運航を実施する事業者との接続を仲介する１つ以上のサービスプロバイダが、自身が契約した前記事業者から提出された情報に基づいて前記事業者の運航計画の提出を代理で行う
    請求項１から請求項３のうちのいずれかに記載の運航管理システム。
  5. 承認済みの運航計画を管理する承認済み運航計画管理部と、
    移動体の運航を監視する監視部と、
    前記監視の結果、移動体が運航の権利を持たない空域内を運航している場合に、前記移動体の運航ステータスの変更と、前記移動体に対する運航指示または周辺を運航する他の移動体への注意勧告を行う運航指示部とを備える
    請求項１から請求項４のうちのいずれかに記載の運航管理システム。
  6. 前記監視部は、異なる事業者が管理する移動体間で衝突が起きた際に、衝突の起きた移動体の運航計画に基づいて、いずれの事業者の過失であるかを決定する
    請求項５に記載の運航管理システム。
  7. 移動体の運航を行う事業者に対して、利用可能な空域の表示、運航計画の作成補助、運航計画の入札必要価格の設定または提出中の運航計画で利用する空域の入札必要価格の表示の少なくともいずれかを行うためのインタフェースを提供するインタフェース部を備える
    請求項１から請求項６のうちのいずれかに記載の運航管理システム。
  8. 情報処理装置が、
    ３次元の空間領域と時間区間とで表現される空域に関する情報である空域情報を管理し、
    移動体の運航計画を受け付けると、前記空域情報に基づいて、前記運航計画と、前記運航計画で利用する空域の組み合わせとを対応付けて管理し、
    前記空域情報と前記対応付けとに基づいて、複数の運航計画間における空域の競合または干渉を少なくとも検知し、検知結果に基づいて前記運航計画の承認または否認を行い、
    前記運航計画とともに、前記運航計画で利用する各空域に対する入札を、入札価格の指定とともに受け付け、
    前記運航計画に対する入札価格に基づいて、前記運航計画で利用する各空域に対する入札価格を決定し、
    各空域に対する入札の有無および入札価格に基づき、運航計画単位で空域の割当て先を決定し、
    前記割当て先の決定によって、利用する全ての空域が得られた運航計画を承認する
    ことを特徴とする運航管理方法。
  9. コンピュータに、
    ３次元の空間領域と時間区間とで表現される空域に関する情報である空域情報を所定の記憶装置に保持させる処理、
    移動体の運航計画を受け付けると、前記空域情報に基づいて、前記運航計画と、前記運航計画で利用する空域の組み合わせとを対応付けて所定の記憶装置に保持させる処理、
    前記空域情報と前記対応付けとに基づいて、複数の運航計画間における空域の競合または干渉を少なくとも検知し、検知結果に基づいて前記運航計画の承認または否認を行う処理、
    前記運航計画とともに、前記運航計画で利用する各空域に対する入札を、入札価格の指定とともに受け付ける処理、
    前記運航計画に対する入札価格に基づいて、前記運航計画で利用する各空域に対する入札価格を決定する処理、
    各空域に対する入札の有無および入札価格に基づき、運航計画単位で空域の割当て先を決定する処理、および
    前記割当て先の決定によって、利用する全ての空域が得られた運航計画を承認する処理
    を実行させるための運航管理プログラム。
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