パイロットのように予測する：非塔型ターミナル空域における社会的配慮を考慮した航空機の軌道予測のためのデータセットと手法

管制塔のない空域を飛行するパイロットは、周囲の状況把握能力および事前の知識に基づいて、他の航空機や移動体の将来の軌道を予測する。これらの予測は、他の移動体の過去の軌道、移動体同士の社会的相互作用、および空港の位置や天候といった環境的文脈に依存している。本論文では、地方空港周辺の管制塔のないターミナル空域におけるこうした行動を捉えたデータセット「TrajAir」を提供する。また、このデータセットを用いてすべての移動体の軌道を予測する、社会的意識を備えたベースライン予測アルゴリズム「TrajAirNet」も提案する。TrajAirデータセットは、8か月間にわたり111日分のデータを収集したもので、ADS-Bトランスポンダデータおよび対応するMETAR天候データを含んでいる。これらのデータは、他の公開されている社会的ナビゲーションデータセットと比較可能なベンチマークとして利用可能な形に処理されている。著者らの知る限り、本研究は初めての3次元社会的航空ナビゲーションデータセットを提供するものであり、自律航空における社会的ナビゲーションの導入を可能にするものである。TrajAirNetは、社会的ナビゲーション分野における最先端のモジュールを統合し、静的環境における動的文脈下での軌道予測を実現している。TrajAirデータセットおよびTrajAirNet予測アルゴリズムはともにオープンソースである。データセット、コードベース、およびデモ動画はそれぞれ https://theairlab.org/trajair/、https://github.com/castacks/trajairnet、https://youtu.be/elAQXrxB2gw で公開されている。