航空会社のパイロットが作った飛行経路のインタラクティブグラフと3Dグローブ
(jameshard.ing)- British AirwaysのAirbus A350のFirst Officerが個人の飛行記録をデータ可視化ページとして公開し、パイロットとしての経歴と運航パターンをひと目で把握できるようにしている
- 記録はLogTen Proに保存され、SQLで照会されており、日付・商用/非商用・短距離/長距離/一般航空のフィルターを適用してグラフとログブックを探索できる
- 可視化には、国間の目的地マトリクス、GitHubスタイルのフライトカレンダー、年間飛行時間、シートマイル、放射線被ばく、CO₂排出、機種別累積時間が含まれる
- 2023年にA320の短距離運航からA350の長距離運航へ移行し、シートマイル、夜間飛行、長距離比率、環境指標もあわせて変化している
- 単なる旅行マップではなく、航路・気象・迂回・deadhead・放射線・炭素排出まで結び付けた個人運航データ可視化の事例といえる
操縦経歴とデジタルログブック
- 2023年からロンドン・ヒースロー拠点の British Airways Airbus A350 のFirst Officerとして勤務中
- 2016年からはヒースローおよびガトウィック拠点で Airbus A320 系列機を運航
- British Airwaysには2014年にcadet schemeで参加し、スペイン・Andaluciaの FTEJerez でIntegrated ATPL課程を修了
- 飛行はカナダで始め、Canadian Air Cadet 奨学プログラムでGlider Pilot License、Instructor Rating、PPLを取得
- すべての飛行は LogTen Pro にデジタル記録し、SQLの照会結果をインフォグラフィックに変換している
ページを動かすフィルターと計算方法
- 上部のグローバルフィルターで複数の飛行統計を同時に調整できる
- 日付範囲
- 商用/非商用飛行
- 短距離・長距離・一般航空の飛行タイプ
- 時間遅延の計算は平均巡航高度と速度に基づく
- 高い巡航速度による特殊相対論効果は負の時間遅延として計算される
- 重力が弱いことによる一般相対論効果は正の時間遅延として計算される
- このページの計算では一般相対論効果の方が大きく、正の時間遅延が優勢となる
目的地、カレンダー、年間飛行時間
- Destination Matrix は各国への飛行回数を外側のリングに表示し、バンドは出発国から到着国へつながる飛行回数を示す
- 一部の目的地では出発回数と到着回数が一致せず、positioning/deadhead区間が原因となっている
- PortugalからSpainへの単一区間は、MadeiraからTenerifeへ悪天候のため迂回した事例である
- Flight Calendar はGitHubの活動グラフのように、日ごとの飛行時間を色で表示する
- Covid-19の時期と短距離から長距離へ移行した時期が視覚的に表れる
- 年間飛行時間は、航空で使われる「brakes off」から「brakes on」までの時間を基準に記録される
- 年間飛行時間の略語は操縦役割を区別する
- PIC: Pilot in Command
- PICUS: Pilot in Command, Under Supervision
- P1: 離陸と着陸を担当するPilot Flying
- P2: 離陸と着陸時のPilot Monitoring
- Heavy: 長距離飛行で追加パイロットとして搭乗し、離陸・着陸時はjump seatに座る
- British Airwaysでは通常、CaptainとFirst OfficerがP1/P2区間を分担する
- Captainは全区間を通じて指揮権を保持する
- First OfficerもPIC under supervisionとして意思決定と区間運用を担うことがある
- BA SOPではすべてのアプローチを monitored approach で実施するよう定めている
- 降下開始地点でP2がPilot Flyingとなり、1000ft AGLまでアプローチを飛行する
- 1000ft AGLでP1が再び操縦を引き継いで着陸する
シートマイル、放射線、環境影響
- すべての飛行の実際の旅客数を記録しているわけではないが、各航空機の座席数は把握している
- seat-milesは座席数と飛行距離の積で、航空会社の生産量を示す標準指標である
- 航空会社の年次報告書や路線分析ではASM、CASMといった表現が使われる
- 2023年の増加分は、短距離A320運航から長距離A350運航へ移行した結果である
- 短距離運航の時期には年間の「座席」数の方が多かったが、長距離飛行はより長い距離・高い速度・大型機によって、全体のseat-milesに大きく寄与する
- 高高度で飛行する乗務員は、宇宙起源の電離放射線により多くさらされる
- 特に長距離飛行と高緯度飛行で被ばくが大きくなる
- EUにおける乗務員の年間上限は6 mSvで、一般的な職業被ばく上限の20 mSvより低い
- 線量率は巡航高度、緯度、飛行時間を基準に CARI-7 の平均値で推定している
- 環境影響の計算では、Jet A 1kgの燃焼あたりCO₂ 3.16kgという標準的な近似値を用いる
- 2023年以降の増加はA350運航によるもの
- A350は331席、A320は180席で、A350の航続可能距離もはるかに長い
- 座席あたり・マイルあたりの数値は、機体規模や運航距離の差のため直接比較にはあまり向かず、seat-mileの方が比較に適している
- 2019年以降、BAがより効率的なCFM LEAP-1Aエンジンを搭載したA320/A321 NEOを導入したことで、旅客マイルあたりの排出量低下が見られる
機種、飛行タイプ、時間帯パターン
- 機種別累積時間は ICAO Type Designator 基準のstream chartで表示される
- A320系列にはCEO(A320)、NEO(A32N)、A319、A321が含まれる
- 航空機機種ランキンググラフは、年ごとの総飛行時間ベースの順位変化を示すbump chartで、累積時間グラフを別の方法で見たもの
- Flight Type Breakdownは、短距離・長距離・一般航空の比率を時間と距離基準のドーナツチャートで分けて表示する
- 一般航空の比率は小さくなっている
- Day vs Night Flying は暗闇の中で飛行した比率を示す
- 2023年以降、長距離A350運航へ移行したことで夜間区間の増加がはっきり表れている
- Flight Time vs Distance は大圏距離と飛行時間の関係を散布図で示す
- 飛行時間は概ね大圏距離に対して線形に増加する
- 偏西風のため、ロンドンから西のアメリカ・カナダへ向かうoutbound便は、戻り便より一貫して時間が長くかかる
- Tokyo便の外れ値は、気象条件とUkraine conflictのため、より長い経路で帰航する必要があった事例である
- Departures & Arrivals by Time of Day はUTC基準の24時間時計形式で離陸と着陸の分布を示す
- 短距離・長距離、inbound・outboundでデータを分けて表示する
- Flights by Day of Week では、週末は航空パイロットにとって貴重な休息時間である一方、休暇・レジャー需要のため最も忙しい飛行日として表れている
- 航空会社内でseniorityが高まると、曜日別の飛行分布は変わると予想される
3Dグローブとインタラクティブログブック
- 複数の3Dグローブ可視化でログブックのさまざまな側面を探索できる
- 全体の3Dグローブは 3D globes page で確認できる
- フライトごとの記録は interactive logbook で探索可能
- 今後は航空パイロットの経験や技術系読者が楽しめるインサイトをさらに公開し、このページにもグラフをいくつか追加する予定
1件のコメント
Hacker Newsのコメント
個人のフライトログ用の可視化がすばらしい。元データや表示用データがどう保存されているのか気になる
地球儀の地図は、以前ここかRedditで見つけてブックマークしておいた六角形グリッドの記事を思い出した
https://www.redblobgames.com/grids/hexagons/
航空会社のパイロットの立場から、パイロットと副操縦士のコミュニケーションをコミカルに扱ったHBOのNathan Fielder The Rehearsal シーズン2を見たのかも気になる
見たのなら、副操縦士とのコミュニケーション摩擦の描き方をどう思うのか、また個人事情を詮索する意図ではないが、この職業には助けが必要だと認めないまま高い機能水準を保つ方向への生存者バイアス／残存者バイアスがあるのか気になる。あるいは同僚同士の会話が詰まる描写は、彼の視点から誇張された極端な事例なのかも気になる
The Rehearsalは数クリップだけ見た程度で、SullyがEvanescenceを聴く場面くらいなので、語れる根拠はあまりない。パイロットのコミュニケーションはCRM、つまりクルー・リソース・マネジメントという大きな枠組みの中で多くの時間をかけて話し合い、訓練するテーマで、私の経験では業界はこの領域をより良くするために実際に努力している
[1] https://logten.com/
[2] https://jameshard.ing/posts/querying-logten-pilot-logbook-sq...
とても格好いい。詳細なフライト記録を読むのが本当に楽しく、距離や飛行時間からP1、P2、PICUSのような役割のニュアンスまで、経験を文書化する方法が興味深かった
物理システムで方向とベクトル状態の進化をモデル化するクォータニオンベースのライブラリSpinStepを開発している立場として、このデータから思いがけない着想を得た。方向、役割、環境影響が強調されたこうした時空間ログを、回転状態モデリングのような形で扱えるのではないかと考えさせられた
たとえば航空機の機首方位と姿勢変化はクォータニオンに自然に対応でき、P1 ↔ P2のような役割交代は連続システム内の離散状態変化のように見え、風の影響や飛行ネットワークのパターンは時間とともに姿勢へ影響する外部場としてモデル化できそうに思える
この文脈でSpinStepを想像したことはなかったが、このログは説得力のある視点を与えてくれた。具体的な成果につながるかは分からないが、刺激をくれてありがとう
https://github.com/VoxleOne/SpinStep/blob/main/README.md
https://github.com/VoxleOne/SpinStep/blob/main/docs/01-ratio...
クォータニオンは3次元回転の一部の演算では良い性質を持つが、万能薬ではない
複数の分野に通じたこういう人たちは、私のような人間にとって刺激になる。本業以外のこともやってみたいという夢はいつも抱いているが、いつかは怠け心に打ち勝って実現できたらと思う
美しい。地球儀と見事なアニメーションも良いが、要約統計を見せるダッシュボードが気に入った
以前、ドイツのFraunhoferかHelmholtzのどちらかが、特定のフライトを入力すると全体の放射線被ばく量を教えてくれるサイトを運営していた気がする。主に航空乗務員向けで、ここまで美しくはなかった。累積被ばく量をダッシュボードに追加すると有用そうだ
私の会社も月／年／生涯の累積線量データは提供しているが、そこまで細分化されたレベルではない。これを計算できる統計的手法があるのか気になる
大圏航路を計算し、特定時点のその空域のおおよその線量を推定すればよいのかもしれない
約1,500億個のADS-Bデータポイントの上に、似た可視化を作ってある: https://adsb.exposed/
インタラクティブなので、飛行した航空機の種類のようなどんな次元でもフィルタできる
2Dだが、3Dにすることも考えた
追記: 示された地図はやや遅い。拡大するとフレームレートが10fps未満に落ちる
技術的な詳細を共有してもらえるか気になる
プロのパイロットでありながら、これほど完成度の高いソフトウェアプロジェクトまで作れるというのは本当に印象的
フライトログとして作られているのも気に入ったが、ページで一番素敵だったのは父親と一緒にコックピットにいる写真だった
米国の航空会社のパイロットとして、自分の子どもの一人とああいうことができたら、一生ものの特権だと思う
あなたも子どもたちと同じ経験ができることを願っている。今はどの機種に乗っているのか気になる
統計一覧に時間の遅れも追加するといいと思う。地球にいた人より、おそらく5マイクロ秒くらい若いはず
フライトログも良いけれど、split-flap ディスプレイが本当に最高 ;)
https://jameshard.ing/projects/split-flap
このテーマに興味があるなら、GCMapを紹介したい
GCMapはIATA空港コード2つの間に線を引けて、実際にはカンマ区切りで任意の数のペアを入れられる。何よりURLパラメータとして渡せるのが良い。例:
JFK-LHR,LHR-CDG,CDG-FRAhttp://www.gcmap.com/mapui?P=JFK-LHR,LHR-CDG,CDG-FRA
自分は時々、GCMapのURLを自分宛てにメールして自分のフライトを追跡している
Mollweide、Winkel Tripel、Robinsonのような、より良い投影法をもっと追加すべき。あるいは単に地球儀を提供するほうがいい