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(since 17 AUG 2005) |
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コスト・インデックス
このご時勢、何処も彼処も “経費削減” “コスト・カット”。『ケチじゃなくてエコ』の観点からは、望ましい部分も多々あるのですが、雇用問題にまで至るとこと穏やかではありません。
エアラインの運航現場にも、経営側から“コスト削減”要求が来ても至極当然なのでしょうが、それは、【安全運航】が確保された上でのことは言うまでもありません。
それにしても、今年の原油価格急騰～年末にかけての下落は凄い振れ幅でありました。
原油高騰はエアラインのコストに大打撃を与え、利用者も、所謂「 燃油サーチャージ 」として身近に感じずにはおれませんでした。
さて、今日のメジャーな航空機は FMC: Flight Management Computer を装備しており、巡航高度や速度、推力など、多くの値はコンピュータにより計算され、オートパイロットやオートスロットルを介して最適に設定されるようになりました。
FMC は各種のパラメータから最適値を計算しているのですが、そのパラメータのひとつに“コスト・インデックス CI: Cost Index ”があります。
今回は、Boeing 社の資料を参考にして、CI とは何ぞや、CI で何が変わるの、といったことを簡単にご紹介します。
☆コスト・インデックスとは：
CI ＝ 時間コスト（ Time Cost ） / 燃料コスト（ Fuel Cost ）
で定義されます。
〔時間コスト〕
『時は金なり』の言葉通り、飛行機を飛ばすにあたっては、燃料費の他にも時間あたり相応のコストがかかっています。
パッと思いつくのは、乗務するクルーの人件費でしょう。
他にも、エンジンのメンテナンスをはじめとする航空機の整備費用も、飛行時間や飛行サイクル毎に必ずかかってきますから、それらも時間コストに含まれます。
さらには、飛行機本体価格（って自動車じゃないんだから....）も、リース費用や減価償却から換算して、時間コストの部類に考えられます。
これらは総じて固定費と言えるでしょうか。
〔燃料コスト〕
そのまんま、燃料のコストのことです。
１ポンド lb. あたりいくら、のお値段、これが CI の分母になります。
☆コスト・インデックスって誰が決めるの：
コスト・インデックスを変えると、FMC により算出される値が変わってきます（詳しくは後述します）。
また、どのような傾向のコスト・インデックスを用いるべきかは、時間コストを優先するのか、燃料コストを優先するのかによって異なります。
更には、その便の路線特性（短距離路線とか長距離路線、平均搭乗率、カーゴ積載量など）によって、ルート毎、細かく言えば便毎に最適なコスト・インデックスは異なります。
結果として、コスト・インデックスの値は、それぞれのエアラインが種々の要素を考慮して、そのエアラインのコスト・モデルに則って決められます。
☆コスト・インデックスが変わると：
〔コスト・インデックスが０〕
CDU: Control Display Unit から FMC に 『 cost index は０ですよ 』 と指定すると、FMC は「時間コスト」を無視し、「燃料コスト」を最小にすべく各種計算値を算出します。分子側の「時間コスト」はタダだ、との解釈で、「燃料コスト」を最大限に活かすイメージと言えるでしょうか。
CI 0 での運航は、「燃料コスト」を最大活用するため、燃料消費を最小に押さえた値をはじき出し、搭載された燃料で出来る限り遠くまで飛ぶことを考えます。各フライトでは、出発地，到着地が決まっているので、出発から到着までの燃料消費が一番少ない飛行プロファイルがはじき出されます。「燃料コスト」を優先するため、巡航速度が遅くなり、所要時間が延びようと、「時間コスト」は無視ですから、関係ありません。
〔コスト・インデックスが最大〕
その機種での最大のコスト・インデックスを FMC に指定すると、CI 0 とは逆に、「燃料コスト」が度外視され、「時間コスト」優先の計算がなされます。分母の「燃料コスト」をタダ同然（≒０）とすると、CI 値は大きくなりますよね。「燃料コスト」度外視とは、そんなイメージです。
CI MAX での運航は、とにかくぶっ飛ばして、巡航高度にしても高高度まで上らずに、ひたすら目的地に早く着ける飛行プロファイルとなります。(Minimum Time Speed Schedule // Maximum Flight Envelope Speeds)
どんなに燃料消費しようとも、目的地に早く着ことを優先させる。ターン・アラウンド・タイムが同じであっても、フライト時間短縮により、日に１レグでも多くこなし、機体稼働率を上げる、って感じでしょうか。
具体的には、FMC が算出する
－ ECON Climb speed （経済的な上昇速度）
－ ECON Cruise speed （経済的な巡航速度）
－ OPT Altitude （［重量と勘案し］最適な巡航高度）
－ ECON Descent speed （経済的な降下速度）
の値が、コスト・インデックスの設定により変わってきます。
※ご参考： コスト・インデックスの最大値は機種によって異なります。
表１：機種ごとのコスト・インデックス最大値
☆具体的にどれだけ変わるか：
〔 Boeing 757 での一例 〕
指定したコスト・インデックスに対して、FMC が算出する値は、他の要因にも左右されるので、常に同一の値にはなりませんが、コスト・インデックスを変えると、どのくらい FMC の算出値が変わるのか、一例として、Boeing 社から提供されている値を紹介します。絶対値よりも、相対的にこれだけ変わるのか、とざっくりとしたイメージを掴む参考にして下さい。
表２：CALCULATED VALUES FOR A TYPICAL 757 FLIGHT
〔上昇パターンの違い〕
コスト・インデックスの違いで、（初期）巡航高度までの FMC による ECON CLIMB パターンがどのように変わるかを模式的に書いたのが図１です。
コスト・インデックスが０の場合、大きい上昇角度で巡航高度を目指します。ここで誤解してはいけないのは、すばやく巡航高度に達するのではない、ということです。出発地点Ａから遠く離れずして巡航高度に達する、すなわち巡航高度で飛行する区間を出来るだけ稼ぐことを意味しており、表１からも明らかなように、上昇時の Air Speed は速くありません。図中の「最小燃料」も、フライト全体に占める上昇フェーズで使われる燃料が最小となる、という意味です。
一方、コスト・インデックスを大きく設定し、「燃料コスト」を無視するほど、とにかくぶっ飛ばすのが先決になってきますから、エネルギーの多くを Air Speed に側に使うので、位置エネルギー獲得、上昇は二の次になり、なかなか高度をとらない上昇パターンとなります。
〔降下パターンの違い〕
（最終）巡航高度からの降下パターンの違いを図２に模式化してみました。
コスト・インデックス０の場合、TOD: Top Of Descent 降下開始地点は目的地Ｂから離れた場所と計算され、そこからゆっくりゆっくり浅い降下角で降りてきます。さしずめ、そこまでに得られた位置エネルギーを最大有効活用して滑空してくるイメージですね。
一方、コスト・インデックスが最大の場合は、TOD は目的地の近くに設定され、そこから許される最大の速度で降りてきます。
上昇の場合もそうですが、実際には SID, STAR で 高度や速度に制限が付きますし、加えて管制からもそのときの航空交通流に応じた指示が来ますので、図に示したような単純なプロファイルにはなりません。
☆実際に用いられる値は：
CI 0 や CI 9999 という極限値が日常の運航で選択されることはまずありません。それぞれのエアラインが、そのフライトの路線特性などをもとに、コスト・インデックスの値を選定します。
その値こそ、各社のノウハウというか、運行管理部門の腕の見せ所なのでしょう。よって、各社がどのようなコスト・インデックスを設定しているのか、具体的な値はわかりませんが、表２にある Cost Index 70 というオーダーは、「まっ、そんなもんか」ってところみたいです。
ここまでの稚拙な説明で、おおよそはお解りいただけたかと思いますが、燃料が高い状況下では、エアラインは低めのコスト・インデックスを設定し、燃料コストの削減を図ります。一方で、エアラインには「定時性確保」という命題もありますので、それを満たすために燃料コストとのバランスをとりながら、コスト・インデックスを許せる範囲まで大きくすることになります。
いずれにせよ、先に述べたように、コスト・インデックスはエアラインが自社の経営的要素を勘案して決める数字ですから、飛行中、パイロットが勝手に変えることは原則として許されていません。
（機種やオペレータにより差異はありますが、コスト・インデックスは、
－飛行前にパイロットが決められた値を CDU から入力するか
－飛行前に CDU からカンパニー・ルートを選ぶと、そのルートで決められた値が設定されるか
－地上から uplink で設定されるか
の何れかでセットされます）。
が、運航の最前線にいるパイロットの方々は、飛行機が置かれているリアルタイムの状況（例えば、プランより追い風が強いとか、管制がショートカットしてくれたお陰で、プランより数分早く経過しているとか）を把握していますし、また、エコの観点からも、燃料消費が少なく地球環境に優しいフライトを、とも考えています（勿論、安全性，快適性を確保した上で、です）。
パイロットからすると、「コスト・インデックスの設定を変えれば、こんなに効率的になるのになぁ」と思うことも少なくないようです。
そのような背景もあってか、「定時性が確保できればコスト・インデックスを変えてよし」とするエアラインも出てきているとのことです。
※フライトのあらゆる局面で変えられる訳ではありません。
これは何もコスト・インデックスに限った話ではないのですが、己の効率のみを考えて、ゆっくり降りることで、後ろが詰まって他のトラフィックに迷惑をかけていたのでは、社会トータルではエコとなりません。航空交通流管制も含めた最適解へ向けて、さらなる取り組みが必要でしょう。
【蛇足】
タイトル画像はイメージであり、“コスト・インデックス”とは何ら関連性はありません。
エアラインの運航現場にも、経営側から“コスト削減”要求が来ても至極当然なのでしょうが、それは、【安全運航】が確保された上でのことは言うまでもありません。
それにしても、今年の原油価格急騰～年末にかけての下落は凄い振れ幅でありました。
原油高騰はエアラインのコストに大打撃を与え、利用者も、所謂「 燃油サーチャージ 」として身近に感じずにはおれませんでした。
さて、今日のメジャーな航空機は FMC: Flight Management Computer を装備しており、巡航高度や速度、推力など、多くの値はコンピュータにより計算され、オートパイロットやオートスロットルを介して最適に設定されるようになりました。
FMC は各種のパラメータから最適値を計算しているのですが、そのパラメータのひとつに“コスト・インデックス CI: Cost Index ”があります。
今回は、Boeing 社の資料を参考にして、CI とは何ぞや、CI で何が変わるの、といったことを簡単にご紹介します。
☆コスト・インデックスとは：
CI ＝ 時間コスト（ Time Cost ） / 燃料コスト（ Fuel Cost ）
で定義されます。
〔時間コスト〕
『時は金なり』の言葉通り、飛行機を飛ばすにあたっては、燃料費の他にも時間あたり相応のコストがかかっています。
パッと思いつくのは、乗務するクルーの人件費でしょう。
他にも、エンジンのメンテナンスをはじめとする航空機の整備費用も、飛行時間や飛行サイクル毎に必ずかかってきますから、それらも時間コストに含まれます。
さらには、飛行機本体価格（って自動車じゃないんだから....）も、リース費用や減価償却から換算して、時間コストの部類に考えられます。
これらは総じて固定費と言えるでしょうか。
〔燃料コスト〕
そのまんま、燃料のコストのことです。
１ポンド lb. あたりいくら、のお値段、これが CI の分母になります。
☆コスト・インデックスって誰が決めるの：
コスト・インデックスを変えると、FMC により算出される値が変わってきます（詳しくは後述します）。
また、どのような傾向のコスト・インデックスを用いるべきかは、時間コストを優先するのか、燃料コストを優先するのかによって異なります。
更には、その便の路線特性（短距離路線とか長距離路線、平均搭乗率、カーゴ積載量など）によって、ルート毎、細かく言えば便毎に最適なコスト・インデックスは異なります。
結果として、コスト・インデックスの値は、それぞれのエアラインが種々の要素を考慮して、そのエアラインのコスト・モデルに則って決められます。
☆コスト・インデックスが変わると：
〔コスト・インデックスが０〕
CDU: Control Display Unit から FMC に 『 cost index は０ですよ 』 と指定すると、FMC は「時間コスト」を無視し、「燃料コスト」を最小にすべく各種計算値を算出します。分子側の「時間コスト」はタダだ、との解釈で、「燃料コスト」を最大限に活かすイメージと言えるでしょうか。
CI 0 での運航は、「燃料コスト」を最大活用するため、燃料消費を最小に押さえた値をはじき出し、搭載された燃料で出来る限り遠くまで飛ぶことを考えます。各フライトでは、出発地，到着地が決まっているので、出発から到着までの燃料消費が一番少ない飛行プロファイルがはじき出されます。「燃料コスト」を優先するため、巡航速度が遅くなり、所要時間が延びようと、「時間コスト」は無視ですから、関係ありません。
〔コスト・インデックスが最大〕
その機種での最大のコスト・インデックスを FMC に指定すると、CI 0 とは逆に、「燃料コスト」が度外視され、「時間コスト」優先の計算がなされます。分母の「燃料コスト」をタダ同然（≒０）とすると、CI 値は大きくなりますよね。「燃料コスト」度外視とは、そんなイメージです。
CI MAX での運航は、とにかくぶっ飛ばして、巡航高度にしても高高度まで上らずに、ひたすら目的地に早く着ける飛行プロファイルとなります。(Minimum Time Speed Schedule // Maximum Flight Envelope Speeds)
どんなに燃料消費しようとも、目的地に早く着ことを優先させる。ターン・アラウンド・タイムが同じであっても、フライト時間短縮により、日に１レグでも多くこなし、機体稼働率を上げる、って感じでしょうか。
具体的には、FMC が算出する
－ ECON Climb speed （経済的な上昇速度）
－ ECON Cruise speed （経済的な巡航速度）
－ OPT Altitude （［重量と勘案し］最適な巡航高度）
－ ECON Descent speed （経済的な降下速度）
の値が、コスト・インデックスの設定により変わってきます。
※ご参考： コスト・インデックスの最大値は機種によって異なります。
表１：機種ごとのコスト・インデックス最大値
| AirplaneModel | 737-300737-400737-500 | 737-600737-700737-800737-800737-900 | 747-400 | 757 | 767 | 777 |
| MaxCost Index | 200 | 500 | 9999 | 999 or9999 | 999 or9999 | 9999 |
☆具体的にどれだけ変わるか：
〔 Boeing 757 での一例 〕
指定したコスト・インデックスに対して、FMC が算出する値は、他の要因にも左右されるので、常に同一の値にはなりませんが、コスト・インデックスを変えると、どのくらい FMC の算出値が変わるのか、一例として、Boeing 社から提供されている値を紹介します。絶対値よりも、相対的にこれだけ変わるのか、とざっくりとしたイメージを掴む参考にして下さい。
表２：CALCULATED VALUES FOR A TYPICAL 757 FLIGHT
| CLIMB | CRUISE | DESCENT | ALTITUDERECOMMENDATIONS | |
| Cost Index 0 | 290/.778 | .778 | 250 | OPT 328, MAX 362,RECMD 310 |
| Cost Index 9999 | 345/.847 | .847 | .819/334 | OPT 268, MAX 268,RECMD 260 |
| Cost Index 70 | 312/.794 | .794 | .80/313 | OPT 327, MAX 363,RECMD 310 |
〔上昇パターンの違い〕
コスト・インデックスの違いで、（初期）巡航高度までの FMC による ECON CLIMB パターンがどのように変わるかを模式的に書いたのが図１です。
コスト・インデックスが０の場合、大きい上昇角度で巡航高度を目指します。ここで誤解してはいけないのは、すばやく巡航高度に達するのではない、ということです。出発地点Ａから遠く離れずして巡航高度に達する、すなわち巡航高度で飛行する区間を出来るだけ稼ぐことを意味しており、表１からも明らかなように、上昇時の Air Speed は速くありません。図中の「最小燃料」も、フライト全体に占める上昇フェーズで使われる燃料が最小となる、という意味です。
一方、コスト・インデックスを大きく設定し、「燃料コスト」を無視するほど、とにかくぶっ飛ばすのが先決になってきますから、エネルギーの多くを Air Speed に側に使うので、位置エネルギー獲得、上昇は二の次になり、なかなか高度をとらない上昇パターンとなります。
〔降下パターンの違い〕
（最終）巡航高度からの降下パターンの違いを図２に模式化してみました。
コスト・インデックス０の場合、TOD: Top Of Descent 降下開始地点は目的地Ｂから離れた場所と計算され、そこからゆっくりゆっくり浅い降下角で降りてきます。さしずめ、そこまでに得られた位置エネルギーを最大有効活用して滑空してくるイメージですね。
一方、コスト・インデックスが最大の場合は、TOD は目的地の近くに設定され、そこから許される最大の速度で降りてきます。
上昇の場合もそうですが、実際には SID, STAR で 高度や速度に制限が付きますし、加えて管制からもそのときの航空交通流に応じた指示が来ますので、図に示したような単純なプロファイルにはなりません。
☆実際に用いられる値は：
CI 0 や CI 9999 という極限値が日常の運航で選択されることはまずありません。それぞれのエアラインが、そのフライトの路線特性などをもとに、コスト・インデックスの値を選定します。
その値こそ、各社のノウハウというか、運行管理部門の腕の見せ所なのでしょう。よって、各社がどのようなコスト・インデックスを設定しているのか、具体的な値はわかりませんが、表２にある Cost Index 70 というオーダーは、「まっ、そんなもんか」ってところみたいです。
ここまでの稚拙な説明で、おおよそはお解りいただけたかと思いますが、燃料が高い状況下では、エアラインは低めのコスト・インデックスを設定し、燃料コストの削減を図ります。一方で、エアラインには「定時性確保」という命題もありますので、それを満たすために燃料コストとのバランスをとりながら、コスト・インデックスを許せる範囲まで大きくすることになります。
いずれにせよ、先に述べたように、コスト・インデックスはエアラインが自社の経営的要素を勘案して決める数字ですから、飛行中、パイロットが勝手に変えることは原則として許されていません。
（機種やオペレータにより差異はありますが、コスト・インデックスは、
－飛行前にパイロットが決められた値を CDU から入力するか
－飛行前に CDU からカンパニー・ルートを選ぶと、そのルートで決められた値が設定されるか
－地上から uplink で設定されるか
の何れかでセットされます）。
が、運航の最前線にいるパイロットの方々は、飛行機が置かれているリアルタイムの状況（例えば、プランより追い風が強いとか、管制がショートカットしてくれたお陰で、プランより数分早く経過しているとか）を把握していますし、また、エコの観点からも、燃料消費が少なく地球環境に優しいフライトを、とも考えています（勿論、安全性，快適性を確保した上で、です）。
パイロットからすると、「コスト・インデックスの設定を変えれば、こんなに効率的になるのになぁ」と思うことも少なくないようです。
そのような背景もあってか、「定時性が確保できればコスト・インデックスを変えてよし」とするエアラインも出てきているとのことです。
※フライトのあらゆる局面で変えられる訳ではありません。
これは何もコスト・インデックスに限った話ではないのですが、己の効率のみを考えて、ゆっくり降りることで、後ろが詰まって他のトラフィックに迷惑をかけていたのでは、社会トータルではエコとなりません。航空交通流管制も含めた最適解へ向けて、さらなる取り組みが必要でしょう。
【蛇足】
タイトル画像はイメージであり、“コスト・インデックス”とは何ら関連性はありません。
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コストインデックスが２００を越えていることにびっくりです。
A320などの機種はごく最近ロードマップを示した訳ですが、内心はもっとね・・・
後日l2話アップ予定です。
で、仕切りなおしで・・・
A320もコストインデックス、200がMAXだったように記憶してます。となると、最近の機種が9999がMAXというのは、それだけ細やかな対応が出来るほどにコンピューターの性能があがったのと、エンジンの性能が上がったことによるものなのでしょうか。エアバスの機種別コストインデックス、MAX値を探してみない（笑）。
いつもながら的を得た質の高いブログです。感謝しております。