[論文レビュー] Adoption of Industry 4.0 technologies in airports -- A systematic literature review

Jia Hao Tan, Tariq Masood|arXiv (Cornell University)|Dec 28, 2021

Aviation Industry Analysis and Trends被引用数 7

ひとこと要約

本系統的文献レビューでは、102件の研究を用いて空港におけるインダストリー4.0技術の導入を分析し、主要な技術、実装の課題、今後の研究方向性を特定した。研究では、AI、IoT、ロボティクスなどの技術によるデジタルトランスフォーメーションが、パンデミック後の接触を避ける旅行ニーズやレジilエンスの要請に応えつつ、運用効率と乗客体験を向上させることで、急速に浸透していることが明らかになった。

ABSTRACT

Airports have been constantly evolving and adopting digital technologies to improve operational efficiency, enhance passenger experience, generate ancillary revenues and boost capacity from existing infrastructure. The COVID-19 pandemic has also challenged airports and aviation stakeholders alike to adapt and manage new operational challenges such as facilitating a contactless travel experience and ensuring business continuity. Digitalisation using Industry 4.0 technologies offers opportunities for airports to address short-term challenges associated with the COVID-19 pandemic while also preparing for future long-term challenges that ensue the crisis. Through a systematic literature review of 102 relevant articles, we discuss the current state of adoption of Industry 4.0 technologies in airports, the associated challenges as well as future research directions. The results of this review suggest that the implementation of Industry 4.0 technologies is slowly gaining traction within the airport environment, and shall continue to remain relevant in the digital transformation journeys in developing future airports.

研究の動機と目的

• 実証的および理論的研究に基づき、空港におけるインダストリー4.0技術の導入の現状を検討すること。
• 空港運用におけるデジタルトランスフォーメーションを牽引する主要な技術を特定すること。
• 航空セクターにおけるインダストリー4.0ソリューションの実装を阻害する課題と障壁を分析すること。
• 特にCOVID-19後の状況において、デジタル化が乗客体験と運用レジリエンスをどのように向上させるかを検討すること。
• 空港エコシステムにおけるインダストリー4.0の持続的かつスケーラブルな統合のための今後の研究方向性を提示すること。

提案手法

• メソドロジカルな厳密さと再現可能性を確保するため、PRISMA指針に従った系統的文献レビューを実施した。
• 2010年から2021年までの間に発表された、航空分野および空港文脈におけるインダストリー4.0に焦点を当てた査読済み論文を、学術データベースで検索した。
• インクルージョンおよびエクスクルージョン基準を適用した結果、インダストリー4.0技術および空港応用に関連する102件の関連論文をスクリーニングした。
• 主題分析に基づき、AI、IoT、ロボティクス、ビッグデータ分析、クラウドコンピューティングなどのコアドメインに技術を分類した。
• テーマクラスタに統合した結果：運用効率、乗客体験、インfraストラクチャー最適化、パンデミック対応。
• 繰り返し見られる課題として、データプライバシー、相互運用性、レガシーシステムとの統合、労働力の準備状況の欠如を特定した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 空港で最も顕著に導入されているインダストリー4.0技術は何か、そしてどのように応用されているか？
• RQ2 空港環境におけるインダストリー4.0技術の実装を阻害する主な課題と障壁は何か？
• RQ3 COVID-19パンデミックは、空港におけるデジタルトランスフォーメーションの緊急性と方向性にどのように影響したか？
• RQ4 空港におけるインダストリー4.0統合の長期的持続可能性とスケーラビリティに関する現在の研究における主なギャップは何か？
• RQ5 現在の文献から、空港のデジタル化に関する今後の研究方向性は何か？

主な発見

• 空港におけるインダストリー4.0技術の導入は拡大しており、AI、IoT、ロボティクスが最も頻繁に言及されている技術である。
• 空港は、運用効率の向上、遅延の削減、リソース使用の最適化を図るために、ますますデジタル化を活用している。
• パンデミックの影響で、接触を避けるプロセスの需要が高まり、バイオメトリクスや自動チェックイン技術が注目を集めている。
• 主な課題には、データセキュリティの懸念、標準化の欠如、レガシーシステムとの統合が含まれる。
• 空港におけるインダストリー4.0実装の長期的影響評価やスケーラビリティ研究における顕著な研究ギャップが存在する。
• 今後の研究は、人間と機械の協働、倫理的AI利用、空港向け包括的なデジタルトランスフォーメーションロードマップの構築に注力すべきである。