アーバン エア モビリティ (UAM) は、人や貨物を低空で上空に飛ばすことで交通渋滞を回避する交通手段です。空飛ぶ車に乗って人々があちこちに移動する様子を描いた漫画「ジェットソンズ」のSFか何かのように聞こえるかもしれません。しかし、早ければ2025年にも米国で空飛ぶ電動タクシーの運行が開始される可能性があるため、この構想は現実のものとなりつつある。

eVTOL (電動垂直離着陸機) は、ヘリコプターと同じように垂直に上昇および着陸し、電動であるため非常に静かです。

「これは、密集した都市部を実現しながら、ある場所から別の場所への移動がはるかに簡単かつ持続可能になる、スマートシティの概念と結びついています」と、同学部経営科学教授のラグー・ラガバン氏は言う。メリーランド大学ロバート・H・スミス・スクール・オブ・ビジネスの運営管理。

航空機は離着陸し、バーティポートと呼ばれる場所から出発する乗客を乗せたり降ろしたりします。バーティポートは既存の建物の屋上に設置できます。空飛ぶタクシーは 4 ～ 6 人乗りで、通常の日は、乗客のグループが自宅近くのバーティポートで迎えに来てから、空飛ぶタクシーに乗って空港に向かうこともあります。

ラガバン氏と、スミス大学経営科学部門フランス・メリック委員長のブルース・ゴールデン氏は、当時博士号を取得していたラガバン氏と協力した。候補者のエリック・オーデンは、初期の段階でこれらのタクシーのシステムの実行に関連する物流を調査する分析を実行します。この研究は、輸送される乗客の数を最大化する方法での経路設定とスケジュールの問題に焦点を当てています。

彼らは、電動空飛ぶタクシー会社にとって初期段階で 3 つの重要な課題があることを発見しました。それは、需要、顧客の時間枠、タクシーのバッテリー管理の制約です。ワシントン D.C. のタクシー データは、現実世界の環境での調査結果を実証するために使用されました。ゴールデン氏は、「このような調査を行うときは、将来を見据えることになり、仮説ができる限り確実であることを確認したいと思うでしょう。」と述べています。

著者らは、電動空飛ぶタクシー会社が地上交通タクシー会社と同じ方法で乗客のスケジュールを設定するために使用できるアルゴリズムを開発しました。「このアルゴリズムにより、輸送する人の数を最大化するようにサービスをスケジュールすることができます」とラガバン氏は言います。「それは、乗客から得られる収益の最大化につながります。」

研究者らは、乗客は地上輸送のタクシーや地下鉄を待つのを好まないのと同じように、こうしたタクシーが到着するまで長時間待つことを望んでいないことを発見した。ゴールデンはそれを首都で地下鉄に乗ることに例えています。「レッドラインからブルーラインまで10分以上待たなければならなかったとしたら、『これはクレイジーだ！』と言うでしょう。」

バッテリーの問題もあります。電動空飛ぶタクシーを動かすバッテリーの充電には時間がかかり、運賃のスケジュールはそのことを認識しておく必要があります。「テスラを運転するのと同じように、場所 A から B まで飛行します。放電中なので、ただ飛行し続けることはできません。」とラガバン氏は言います。

タクシーが最初の目的地に到着すると、次の目的地はバッテリーの残量によって決定されるか、バッテリーを充電するか決定する必要があります。タクシー次の停留所に到着できるようにします。ゴールデン氏は、運賃スケジュールの組み合わせに「それをしっかりと組み込む必要がある」と言う。

この研究では、時間の経過とともに拡大するネットワーク上で電動空飛ぶタクシーをうまくルーティングするための方式が開発されました。ゴールデン、ラガバン、オーデンがこの取り組みを追求するきっかけとなった理由の 1 つは、UAM が私たちの日常生活を改善するために示す約束でした。都市内や都市周辺で人や物の移動にかかる時間とコストを削減できます。

彼らは、航空輸送と地上輸送の同期化など、さらなる研究の方向性をいくつか指摘しています。たとえば、誰かを空港からベルティポートまで飛行機で送り、そこから車で迎えに来てもらい、家まで送り届けます。

詳細情報:Bruce Golden 他、都市の航空モビリティの問題、オペレーションズリサーチ年報（2023年）。DOI: 10.1007/s10479-023-05714-7