2018年度修了

近年，特にアジア地域の経済成長に伴う航空需要の増加から，2030年には航空交通量が現在のおよそ２倍になると予想されています。航空交通量の増加は，管制官の負担の増加へとつながります。従来の管制システムでは，空域ごとに管制官が手動で経路を設計し，パイロットに指示を出しています。管制官の負担の軽減のため，航空機を出発から到着まで一括管理し，経路を自動生成することが将来の管制システムには求められています。

本研究室では，経路の自動設計に加えて，新しい枠組みの経路計画と運用の方法の開発に取り組んでいます。従来の経路計画においては，管制が経路を完全に決定しています。ここで，管制が経路設計による制御目的は，航空機の安全性の確保と空港の利用効率の向上です。我々は管制の目的を達成する経路には自由度が残っていることに着目し，管制がパイロットに提示する経路を点ではなく領域で与える方法を提案します。管制の目的を達成しつつ，（限られた範囲の中で）パイロットも個々に目的を達成するよう経路を最適化できることを狙いとしています。 

大規模システムを一つの制御器で制御を行なうことは，計算量や通信量の観点から実現することが難しいという問題があります。この問題への解決策の一つに，階層分散制御というものがあります。我々が提案する航空機群の経路計画法は，階層分散制御に基づくものだと捉えることができます。管制が自由度を残して航空機群の経路計画を行なう層，パイロットが提示された領域内で経路の最適化を行なう層の二層から成る階層分散制御と言えます。従来は一つの制御器（管制）で行っていた制御（経路計画）を，階層分散制御で行なう点が本研究の新しさです。