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Diseño de Espacio Aéreo Urbano Constrenido para Tráfico de Entrega Basado en Drones a Gran Escala

Autores: Doole, Malik; Ellerbroek, Joost; Knoop, Victor L.; Hoekstra, Jacco M.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Diseño de Espacio Aéreo Urbano Constrenido para Tráfico de Entrega Basado en Drones a Gran Escala


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Entrega basada en drones
áreas urbanas
Congestión del tráfico
Desafíos del espacio aéreo
Alineación del tráfico
Conceptos del espacio aéreo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 15

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La adopción a gran escala de la entrega basada en drones en áreas urbanas promete beneficios sociales en relación con las emisiones y la congestión del tráfico terrestre, así como posibles ahorros de costos para las empresas logísticas basadas en drones. Sin embargo, para que esto se materialice, la capacidad de acomodar altos volúmenes de tráfico de drones en un espacio aéreo urbano es uno de los mayores desafíos. Para un espacio aéreo sin restricciones, se ha demostrado que la alineación y segmentación del tráfico pueden utilizarse para mitigar la probabilidad de conflictos. El estudio actual investiga la aplicación de estos principios a un espacio aéreo altamente restringido. Proponemos dos conceptos de espacio aéreo urbano, aplicando analogías basadas en carreteras de calles de dos vías y de una vía al imponer una estructura horizontal. Ambos conceptos de espacio aéreo emplean reglas de altitud de rumbo para segmentar verticalmente el tráfico de crucero según su dirección de viaje. Estas configuraciones de espacio aéreo también presentan altitudes de transición para acomodar vuelos de giro que necesitan disminuir la velocidad de vuelo para realizar giros seguros en las intersecciones. Al utilizar experimentos de simulación en tiempo rápido, se compara y evalúa el rendimiento de estos conceptos de espacio aéreo para múltiples densidades de demanda de tráfico en términos de seguridad, estabilidad y eficiencia. Los resultados revelan que una forma efectiva de estructurar el tráfico de drones en un área urbana restringida es tener capas de altitud segmentadas verticalmente con respecto a la dirección de viaje, así como restricciones horizontales impuestas al flujo de tráfico. El estudio también hace recomendaciones para áreas de investigación futura, que están destinadas a apoyar patrones de demanda de tráfico dinámicos.

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