Author : Zhengyi Wang
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Book Synopsis Planification stratégique de trafics drones aériens by : Zhengyi Wang
Download or read book Planification stratégique de trafics drones aériens written by Zhengyi Wang and published by . This book was released on 2023 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Un grand nombre de véhicules de mobilité aérienne urbaine, en anglais Urban Air Mobility (UAM), devraient opérer dans l'espace aérien urbain dans un avenir proche. Cette croissance dépassera bientôt les capacités de l'espace aérien et des systèmes de gestion du trafic aérien actuels et mettra à rude épreuve les infrastructures de transport, entraînant des résultats indésirables tels que des encombrements, des situations de trafic complexes, des retards, etc. Par conséquent, des solutions UAM innovantes sont nécessaires pour garantir un transport urbain sûr et efficace. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur la planification stratégique du trafic des drones, y compris l'organisation ainsi que la gestion de l'espace aérien et des flux de trafic. Plus précisément, nous développons des approches pour la conception du réseau de routes UAM et l'affectation du trafic aérien associé. Afin de minimiser l'impact sur les systèmes de gestion du trafic aérien existants, cette thèse propose une méthodologie pour concevoir un réseau de routes UAM dans l'espace aérien urbain à basse altitude en présence d'obstacles et d'espaces aériens dangereux. Sur la base de diverses données publiques, cette approche a été appliquée à l'espace aérien urbain de Singapour comme cas d'étude pour les services de livraison de colis utilisant des UAVs. Dans un premier temps, le réseau de routes UAM est conçu à partir de grilles qui évitent les obstacles et les zones interdites. Ensuite, les coûts d'arcs sont définis en termes d'impact sonore sur les populations, de sécurité de l'espace aérien et d'efficacité du vol. Nous formulons un problème de k-plus courts chemins avec diversité pour sélectionner les routes réalisables qui minimisent le coût associé. Les itinéraires réalisables avec une faible similarité fourniront plus d'options de trajet, qui peuvent être utilisées pour générer le réseau de routes UAM afin de prendre en charge les opérations à haute densité et à flux complexe. En outre, l'impact de différents paramètres pour les coûts d'arcs sur les services UAM est également analysé. Bien que la méthodologie proposée soit appliquée à l'espace aérien urbain de Singapour, elle pourrait facilement être généralisée à d'autres espaces aériens urbains dans le monde. Pour adapter la demande croissante à la capacité actuelle de l'espace aérien, nous avons proposé plusieurs modèles d'affectation du trafic aérien, notamment deux modèles statiques pour les réseaux de routes UAM à une et à plusieurs couches et un modèle dynamique pour les réseaux de routes UAM birectionnels multicouches, afin d'atténuer la congestion et la complexité et d'organiser la structure du flux de trafic aérien. Premièrement, au niveau macroscopique, les opérations UAM sont modélisées sous forme de flux de trafic en agrégeant la dynamique des véhicules individuels. Les flux sont répartis sur des réseaux de routes UAM, pour lesquels les routes aériennes sont modélisées comme des couloirs ou des segments volumétriques. Ensuite, le modèle d'affectation du trafic aérien est formulé comme un problème d'optimisation. Les critères sont modélisées de manière à décrire la complexité et la congestion du trafic aérien sur la base d'un système dynamique linéaire. Un cadre basé sur la simulation, comprenant différentes approches d'optimisation, est proposé pour résoudre efficacement ces problèmes. Des expériences informatiques sont réalisées sur des études de cas de réseaux de routes UAM à différentes échelles. Une comparaison avec les algorithmes conventionnels d'affectation du trafic est présentée. Les résultats montrent que l'approche proposée est capable d'affecter les flux de manière efficace et efficiente, en réduisant de manière significative la complexité du réseau de routes UAM 3D. Le modèle proposé peut être utilisé pour aider les régulateurs et les fournisseurs de service de navigation aérienne pour l'affectation du trafic aérien dans la planification stratégique des opérations UAM.
