Solving the urban air mobility problem
El tiempo de vuelo promedio por cliente para diferentes configuraciones de parámetros en un número variable de clientes (correspondiente a la densidad de solicitudes de los clientes).En la configuración de mayor densidad, surge una mejora marcada (una disminución en el tiempo de vuelo por cliente) para las configuraciones de parámetros de mayor capacidad.Crédito:Anales de investigación de operaciones(2023).DOI: 10.1007/s10479-023-05714-7

La movilidad aérea urbana (UAM) es un modo de transporte que evita la congestión del tráfico llevando personas y carga por encima a bajas altitudes.Puede parecer ciencia ficción o algo parecido a la caricatura "Los Supersónicos", que mostraba a personas yendo de un lugar a otro en autos voladores.Sin embargo, ese concepto se convertirá en realidad, ya que los taxis voladores eléctricos podrían comenzar a operar en los EE. UU. a partir de 2025.

Los eVTOL (aviones eléctricos de despegue y aterrizaje vertical) ascienden y aterrizan verticalmente como un helicóptero y, al ser eléctricos, son mucho más silenciosos.

"Se relaciona con este concepto de ciudades inteligentes donde desplazarse (ir de un lugar a otro) será mucho más fácil y sostenible, al mismo tiempo que permitirá áreas urbanas densas", dice Raghu Raghavan, profesor del Decano de Ciencias de la Gestión yGestión de Operaciones en la Escuela de Negocios Robert H. Smith de la Universidad de Maryland.

El avión despegará y aterrizará, recogiendo y dejando pasajeros a medida que avanzan, desde sitios llamados vertipuertos.Los vertipuertos se pueden ubicar en los tejados de edificios existentes.Los taxis voladores tienen capacidad para entre cuatro y seis personas y, en un día normal, un grupo de pasajeros puede tomar un taxi volador hasta el aeropuerto después de ser recogidos en un vertipuerto cercano a sus casas.

Raghavan y Bruce Golden, catedrático France-Merrick de Ciencias de la Gestión en Smith, trabajaron con el entonces Ph.D.El candidato Eric Oden realizó análisis que analizaron la logística asociada con el funcionamiento de un sistema de estos taxis desde el principio.La investigación se centra en el problema de enrutarlos y programarlos de manera que se maximice el número de pasajeros transportados.

Encontraron tres desafíos clave para las empresas de taxis voladores eléctricos en las primeras fases: la demanda, los plazos para los clientes y las limitaciones de gestión de la batería de los taxis.Se utilizaron datos de taxis de Washington, D.C. para demostrar sus hallazgos en un entorno del mundo real.Golden dice: "Cuando haces una investigación como esta, miras hacia el futuro y quieres asegurarte de que tus suposiciones sean lo más sólidas posible".

Los autores desarrollaron un algoritmo que las empresas de taxis voladores eléctricos pueden utilizar para programar a los pasajeros de la misma manera que lo hacen las empresas de taxis de transporte terrestre."El algoritmo les permite programar su servicio para maximizar el número de personas que transportan", afirma Raghavan."Eso se traduce entonces en maximizar los ingresos generados por esos pasajeros".

Los investigadores descubrieron que los pasajeros no querrían tener que esperar largas esperas para que lleguen estos taxis, del mismo modo que no les gusta esperar los taxis de transporte terrestre o el metro.Golden lo comparó con viajar en Metro en la capital del país."Si tuvieras que esperar más de 10 minutos desde la Línea Roja hasta la Línea Azul dirías: '¡Esto es una locura!'"

También está el problema de la batería.Se necesita tiempo para recargar la batería que hace funcionar los taxis voladores eléctricos y la programación de tarifas debe tenerlo en cuenta."Vuelas del lugar A al B tal como conduces tu Tesla", dice Raghavan, "se está descargando, por lo que no puedes seguir volando".

Una vez que el taxi aterriza en su primer destino, el segundo se determina por cuánta energía le queda a la batería o se debe tomar la decisión de cargar elTaxi"Hay que incorporar eso" a la combinación de programación de tarifas, dice Golden.

La investigación desarrolló formulaciones para encaminar con éxito taxis voladores eléctricos a través de una red ampliada en el tiempo.Una de las razones por las que Golden, Raghavan y Oden se inspiraron para realizar este trabajo fue la promesa que muestra la UAM de mejorar nuestra vida diaria.Puede reducir el tiempo y el costo del transporte de personas y mercancías dentro y alrededor de las ciudades.

Señalan varias direcciones para futuras investigaciones, incluida la sincronización del transporte aéreo y terrestre.Por ejemplo, llevar a alguien desde el aeropuerto a un vertipuerto, luego hacer que un automóvil lo recoja desde allí y lo lleve a casa.

Más información:Bruce Golden et al, El problema de la movilidad aérea urbana,Anales de investigación de operaciones(2023).DOI: 10.1007/s10479-023-05714-7

Citación:Resolviendo el problema de la movilidad aérea urbana: investigadores desarrollan un algoritmo para futuras empresas de taxis voladores (4 de octubre de 2024)recuperado el 4 de octubre de 2024de https://techxplore.com/news/2024-10-urban-air-mobility-problem-algorithm.html

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