株式会社スペースデータは、大規模空港の運営をデジタル空間に再現し、降雪や雷雨などのトラブルで運航が乱れた際に最速で正常化へ戻す判断を支援する空港オペレーションのデジタルツインのデモを開発した。国内の大規模空港を想定し、自社のデジタルツイン・シミュレーション基盤「SpaceBrain（スペースブレイン）」を用いて3つのアプローチを5つのデモとして具現化している。トラブル発生直後から航空機や作業員、車両の最適な動かし方を関係者全員が同一画面で確認できる仕組みとなっている。

気象要因による運航の乱れと迅速な復旧の課題

日本の大規模空港は年間数千万人規模の旅客が利用し、地上作業や管制など数万人規模の人々の連携によって運航が支えられている。これまでに発生した大きな運航の乱れの多くはシステムの不具合や気象によるもので、降雪や落雷、大雨といった防ぐことのできない外的要因への対応が課題となっている。

地上作業が停止すると部門や事業者の間で情報伝達の遅れが生じやすく、復旧の着手が遅れる要因となる。その日の遅延を解消できない場合、機材や乗務員の運用を通じて翌日の便にも影響が及ぶため、大規模な施設においていかに最速で回復させるかが運用の重要課題とされている。

情報共有と過去事例のシミュレーション再現

開発されたデモでは、「ダッシュボードで全員が同じ情報を共有する」「シミュレーションで過去の事例を再現する」「作業の順番や割り当てを最適化する」という3つのアプローチがとられている。

1つ目のデモである統合状況モニターでは、国土交通省の3D都市モデル「PLATEAU（プラトー）」や国土地理院の地理院タイルなどを背景に、航空機の位置や雨雲・雷雲の動き（気象庁MSM）、滑走路の使用状況、管制や救護情報を重ねて表示する。管制塔、空港スタッフ、旅客対応、整備などの各担当者が同じ画面を見ることで、状況認識をそろえて対処できる環境を整える。

また、過去に報道された事例を題材としたシミュレーションでは、降雪に伴う除雪待ちの遅延、雷雲接近による地上作業の中断、前夜の乱れが翌朝の機材不足を招く遅延波及などを3Dモデル上で再現する。どこで作業が滞り影響が広がったのかを空間ごと振り返ることで、再発時の復旧手順を事前に用意できるようにしている。なお、画面上の便名・時刻・機材・空港配置・数値はすべて仮想のデモ値とされている。

最適化による復旧手順の導出と今後の展開

再現された状況をもとに作業の順番や人員・機材の割り当てを変えた場合の遅延を試算し、運航を最も早く正常化できる手順を比較・選択できる機能も備えている。

除雪待ちのデモでは、除雪の順番を5番目から3番目に繰り上げることで乗り継ぎに間に合わない旅客が24人減る試算結果が示されたほか、雷雨時の地上作業再開では方針ごとの影響を比較できる。さらに、落雷で地上作業が30分止まった条件を想定した架空の国内線スポット5か所の復旧計画デモでは、1,712通りの順序・割り当てを試算した結果、全便の遅延合計が元の割り当てのままの166分や出発時刻優先の124分に対し、割り当てを組み直す案では94分に短縮される結果が示されている。

株式会社スペースデータは今後、今回のデモを土台に空港全域や駐機エリアの3Dモデル詳細化を進め、実運用では現実の時間に合わせて動くデジタルツインに置き換える構成を想定している。実際の運用データを用いた検証を通じて、空港と航空輸送のレジリエンス向上に貢献していく方針を示している。

株式会社スペースデータ 概要

• 社名：株式会社スペースデータ
• 代表：佐藤航陽
• 所在地：東京都港区虎ノ門1-17-1 虎ノ門ヒルズビジネスタワー 15階
• 資本金：15億1300万円
• 事業内容：宇宙開発に関わる投資と研究
• 公式サイト：https://spacedata.jp

本記事は株式会社スペースデータの発表をもとに作成されています。

Dellows News編集部

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