編集部
2025年、デジタル技術を活用した運航支援は、海と空の両方で新たなステージへと進化します。特に、海運業界ではデジタルツイン技術の導入が進み、空飛ぶクルマの運航も本格化します。これらの技術がもたらすのは、安全性と効率を追求した運航管理の高度化です。
デジタル運航支援の未来像：2025年に向けた進化
2025年に向けて、デジタル運航支援がますます重要な役割を果たしつつあります。特に海運業界と航空業界は、AI、デジタルツイン、UATM（Urban Air Traffic Management）などの最新技術を導入することで、運航効率と安全性の向上を目指しています。これらの技術は、従来の運航支援に比べ、リアルタイムのデータ収集と分析に基づいた最適な判断を可能にするため、コスト削減や環境負荷の軽減にも貢献します。
海運業界では、デジタルツインを活用することで、船舶の設計から運航までの全ライフサイクルにわたるデータを一元的に管理できるようになります。これにより、船舶の運航パフォーマンスをモニタリングし、異常が発生する前に対処することが可能となり、メンテナンスコストの削減やダウンタイムの短縮が期待されています。また、設計段階から運航データを活用することで、より効率的な船舶の開発が進むでしょう。
一方で、航空業界においては、eVTOL（電動垂直離着陸機）やドローンを含む新たな空のモビリティーが登場し、都市内交通の革新が進んでいます。この新たなモビリティーを効率的に運用するためには、従来の航空交通管理システムであるATMに加え、UATMと呼ばれる新しい運航管理システムが必要とされています。UATMは、自動飛行や自律運航をサポートし、都市内の高密度な空域でも安全に運航できるよう設計されています。
これらの技術革新により、デジタル運航支援は単なる効率化ツールにとどまらず、業界全体のビジネスモデルを変革する力を持つ存在となってきています。各企業がこの変化にどのように対応するかが、2025年以降の市場競争力を大きく左右するでしょう。
海運業界のデジタルツイン導入がもたらす効果とは？
海運業界におけるデジタルツインの導入は、運航支援の新たな可能性を切り開いています。デジタルツインとは、物理的な船舶とそのデジタルモデルをリアルタイムでリンクさせる技術であり、運航中の船舶の状態やパフォーマンスを正確に把握することができます。この技術は、船舶の効率的な運用やメンテナンスの最適化に寄与し、運航コストの削減と安全性の向上を実現します。
具体的には、デジタルツインを活用することで、船舶の燃料消費量の最適化や、気象データを基にした最適航路の選定が可能となります。例えば、航海中にデジタルツインが船舶の状態をリアルタイムで監視し、異常な振動やエネルギー消費の増加を検出した場合、メンテナンスを事前に計画し、故障や事故のリスクを最小限に抑えることができます。これにより、船舶の稼働時間を最大化し、運航コストの削減が期待されます。
また、デジタルツインは、設計段階で使用された3Dモデルデータを運航に活用し、船舶の性能をさらに向上させる手段としても活用されます。運航中に得られたデータを造船会社にフィードバックすることで、次世代の船舶設計がより効率的かつ安全なものとなり、長期的な競争力を高めることが可能です。
さらに、複数の船舶間でデータを共有することで、運航パフォーマンスのベンチマークが可能となり、全体の効率化が図られるでしょう。このように、デジタルツインの導入は、個々の船舶の運航管理を超え、海運業界全体の運用効率と持続可能性を大幅に向上させる大きな変革をもたらしています。
空飛ぶクルマの実現に向けたUATMシステムの役割
2025年以降、次世代モビリティの象徴として注目されているのが、eVTOL（電動垂直離着陸機）による空飛ぶクルマの実現です。この技術は、都市間や都市内の移動を大きく変革する可能性を秘めていますが、その運航を安全かつ効率的に行うためには、従来の航空交通管理システム（ATM）だけでは不十分です。ここで、新たに導入されるのが**UATM（Urban Air Traffic Management）**システムです。
UATMは、空飛ぶクルマやドローンのような新しい航空機が飛行する低高度空域を管理するために設計されています。この空域は、高度150～数千メートルの範囲で、多様なミッションを持つ航空機が飛行するため、非常に混雑することが予想されています。従来のATMシステムは、航空管制官とパイロットの音声通信をベースにしていましたが、これでは多様な航空機が同時に飛行する環境には対応しきれません。
そこでUATMは、飛行計画や離着陸場の空き状況をデジタルで一元管理し、運航の自動化や自律飛行を可能にします。このシステムは、パイロットが搭乗するeVTOL機だけでなく、無人機にも対応しており、衝突回避や飛行経路の最適化をリアルタイムで調整します。これにより、都市内や都市間の空域を効率的に管理し、安全な運航を実現することが可能です。
さらに、UATMはドローンを管理するために開発されたUTM（Unmanned Aircraft System Traffic Management）の技術をベースにしており、今後は既存のATMやドローン用UTMと統合されることが期待されています。この統合により、空のモビリティが持つポテンシャルを最大限に引き出し、商業利用や物流の革新が加速するでしょう。
データ共有が鍵を握る！造船・海運業界のデジタルトランスフォーメーション
デジタル技術を活用したデータ共有が、2025年に向けて造船・海運業界の重要な革新要素として浮上しています。特に、デジタルツイン技術の普及が、船舶設計から運航、メンテナンスまでを包括的にデジタルで管理し、業界全体の効率化を推進しています。デジタルツインは、物理的な船舶のリアルタイムの状態をデジタル上で再現し、運航データや気象データと連携することで、最適な航路や運航計画を導き出すツールです。
造船会社と海運会社の間で安全かつ効率的なデータ共有が進むことで、設計データと運航データがシームレスに統合され、船舶のライフサイクル全体を通じて高度な運航管理が可能になります。これにより、燃料消費の削減や運航コストの最小化だけでなく、メンテナンスの予測が精密化し、船舶のダウンタイムを大幅に短縮することが期待されています。さらに、運航中のパフォーマンスデータを造船段階にフィードバックすることで、次世代の船舶設計に革新をもたらします。
また、デジタルツインを活用することで、異なる船主やオペレーター間でのデータ共有も可能になります。これは、各船舶の運航パフォーマンスを相互に比較することで、全体の運航効率を向上させるだけでなく、業界全体でのベストプラクティスを確立する手助けにもなります。このようなデータの共有は、業界横断的な協力体制を構築し、デジタルトランスフォーメーションを加速させる鍵となっています。
特に、日本海事協会などの中立的な機関が、データのセキュリティとプライバシーを保護しながらデータ共有のプラットフォームを提供することで、造船会社や海運会社、さらには関連業界全体が恩恵を受ける仕組みが構築されています。
eVTOLの商用運航：低密度から高密度運航へ移行するステップ
eVTOL（電動垂直離着陸機）は、都市の空を活用した新しい移動手段として注目されています。2025年には、世界の一部地域で商用運航が開始される予定です。しかし、初期段階の運航はスモールスタートとなり、パイロットが搭乗する従来の有視界飛行方式（VFR）による運航が基本となります。これにより、運航規模は比較的低密度にとどまることが予想されます。
この段階では、既存の航空管制システムであるATM（Air Traffic Management）が使用され、管制官とパイロットが音声通信で飛行を管理します。しかし、将来的にはeVTOLの数が増加し、より効率的かつ高密度な運航が求められるようになります。そのため、段階的に自動運航や自律運航に対応するシステムの導入が進められています。
政府が2023年に発表した「空飛ぶクルマの運用概念」では、2030年代には完全な自律運航を含む高密度運航が実現することが期待されています。このシステムでは、運航管理がデジタルデータを通じて行われ、飛行計画や位置情報がリアルタイムで共有されます。また、衝突回避や経路の最適化もシステムが自動で処理することになります。
こうした技術革新により、商用運航の初期段階から高度な運航体制への進化が進むことで、都市内交通や物流の新たな形が構築されるでしょう。eVTOLの商用運航は、都市の移動インフラを大きく変革し、交通渋滞の解消や環境負荷の軽減に寄与する可能性を秘めています。
安全性と効率を両立する運航管理システムの最新動向
次世代の運航管理システムは、安全性と効率性を同時に向上させることを目指して開発が進められています。特に、eVTOLや大型ドローンのような新しいモビリティを安全に運航するためには、従来の航空交通管理システムに加え、より高度なシステムが必要とされています。これが、都市型空中交通管理（UATM）や無人航空機システムの管理（UTM）といった新しい運航管理システムの役割です。
これらのシステムは、運航計画、位置情報、気象データなどの情報をリアルタイムで集約し、飛行経路の最適化や衝突回避を自動的に行います。特に、UATMは都市内の高密度な空域での運航を安全に実施するために、離着陸場の状況や他の航空機の動向をモニタリングしながら、効率的な運航を実現します。これにより、複数の航空機が同時に飛行する状況でも、人的ミスを最小限に抑えた運航が可能になります。
また、UATMやUTMは既存のATMと連携し、地上での交通管理と空の運航管理がシームレスに統合されることが期待されています。これにより、空と地上のモビリティが相互に調整され、都市全体の移動効率が向上するでしょう。運航管理における自動化の進展は、特に物流や都市内交通において、人的リソースの削減や運用コストの大幅な削減をもたらします。
さらに、これらのシステムは運航中の航空機の状態を常にモニタリングし、異常が発生した際には即座に対応することが可能です。これは、安全性の確保に直結し、運航の信頼性を高める要素となります。
2030年を見据えた自律運航の未来とその可能性
2030年を見据え、空と海の運航は自律化が進み、業界全体に大きな変革をもたらすことが期待されています。自律運航とは、AIやセンサー技術を活用して、人的介入なしに飛行や航海を行うシステムです。この技術は、労働力不足の問題を解決するだけでなく、運航の効率性や安全性を飛躍的に向上させる可能性があります。特に、都市内交通や物流においては、運用コストの削減や運航の信頼性向上に寄与すると見られています。
空のモビリティでは、eVTOLをはじめとする次世代航空機が、完全な自律運航を実現することを目指しています。現在は、パイロットの搭乗が必要なフェーズですが、段階的に遠隔操縦や完全自律飛行へと進化する予定です。特に都市部では、複数のeVTOLやドローンが同時に飛行するため、リアルタイムのデータ処理とAIによる飛行管理が不可欠となります。これにより、衝突リスクを最小限に抑え、安全かつ効率的な運航が実現するでしょう。
海運業界でも、自律運航船舶の実用化が進んでいます。AIによる航路選定や燃費の最適化、リアルタイムでの天候データの利用により、人的エラーを最小限に抑えた運航が可能になります。また、デジタルツイン技術を活用した自律運航船は、船舶のリアルタイムな状態を常にモニタリングし、問題が発生する前に対策を講じることができます。これにより、メンテナンスの効率化や船舶のダウンタイム削減が期待されています。
さらに、自律運航技術は、運航コストの削減だけでなく、環境負荷の軽減にも貢献します。AIによる効率的な運航管理は、燃料消費量の削減や排出ガスの削減に直接つながります。これにより、持続可能な海運・航空業界の実現に向けた大きな一歩となるでしょう。
2030年に向けた自律運航の進化は、技術的な課題を乗り越えつつ、空と海のモビリティを新たなレベルへと押し上げることが期待されています。
2025年のデジタル運航支援がもたらす新時代の展望
2025年を目指して、空と海の運航はデジタル技術によって大きな変革を迎えようとしています。デジタルツインや自律運航技術、そしてUATM（都市型空中交通管理システム）など、これまでにない革新的なシステムが導入され、運航効率や安全性が飛躍的に向上しています。これにより、業界全体の競争力が強化され、新しいビジネスモデルや商機が生まれることが期待されています。
特に空飛ぶクルマやeVTOLの商用運航が始まり、物流や都市交通が新たなフェーズに入る中、リアルタイムでのデータ共有とAIによる自動運航が重要な役割を果たします。デジタルツイン技術を活用することで、運航中のデータを常に解析し、最適なメンテナンスや経路選定を行うことが可能になり、燃料効率やコスト削減に大きく寄与するでしょう。
このように、デジタル運航支援は2025年を皮切りに、空と海の運航のあり方を根本的に変える技術となっています。技術の進化に伴い、業界全体が次世代の運航支援システムに適応し、持続可能で効率的な未来を切り拓くことが期待されています。