未来空中城市设计

随着世界人口迅猛增长，如何在有限的空间里安置更多的人，这是摆在世界各大城市的一个难题。在以下象征未来的世界空中城市的设计构想中或许能找到部分答案。

未来六大空中城市设计

随着世界人口迅猛增长．如何在相同的空间里安置更多的人．这是摆在世界各大城市的一个难题。在以下象征未来的世界六大空中城市的设计构想中或许能找到部分答案。

城市空中交通创新生态系统构建及运行机制

基于城市空中交通(UAM)的研究现状,进一步引入创新生态系统理论,探索UAM创新生态系统的构成要素,深入剖析参与主体、外部环境和系统资源如何实现良性发展。研究结果表明,UAM创新生态系统由“技术-应用-商业”主体系统和环境系统构成;在政策引领机制、技术驱动机制、场景驱动机制、金融支持机制驱动下,从政府、技术和应用场景层面提出建议,促进UAM创新生态系统持续发展。研究结果为发展UAM创新生态系统、完善低空经济产业生态和创新UAM相关企业商业模式提供管理启示,为未来智慧城市建设发展提供新方向。

基于通信信号管制的城市空中交叉口设计研究

为确保城市低空空域内无人机规模化运行安全,缓解低空交通运行瓶颈,本文借鉴地面交通较为成熟的研究成果,结合城市低空及无人机运行特色,提出一种基于通信信号管制的城市空中交叉口设计模型。首先,考虑航路构型设计与航路运行主体,构建无人机运行所需的城市低空航路。其次,从进出口道、冲突响应距离2方面对空中交叉口几何结构进行设计,再从进口航道划分、通信信号管制、无人机高度调整3方面对交通组织进行设计,实现对空中交叉口的基本模型设计。最后,设置仿真实验验证该模型的可行性,并分析不同参数组合下的交叉口综合通行效率。实验结果表明:当飞行速度为18 m/s,纵向间隔为50 m,管制信号周期时长为226 s时,综合通行效率达到最佳。本研究可为未来城市空中交通航路网络精细划设与管理提供支撑,增强低空无人机交通的实践性。

城市低空空中交通及无人机路径规划研究综述

随着城市交通拥堵的日益严重和社会的智能化发展,城市空中交通(UAM)的概念逐步形成。近年来,电动垂直起降(eVTOL)航空器发挥着越来越重要的作用,无人驾驶航空器(简称无人机)在城市低空空域的运行应受到更加有序的管理。简要概述了城市空中交通的基本概念及国内外的发展和应用现状。分别概述了城市低空空域设计概念、城市低空航路规划和城市低空无人机路径规划方法。结合国内外研究现状,从不同方面提出了城市低空空中交通研究展望。

粤港澳大湾区城市空中交通高质量发展的探索及其研究

粤港澳大湾区交通体系建设在区域发展中起着决定性作用,在着力发展铁路、公路、海运、河运和传统运输航空的同时,如何针对区域需求发展更高质量的交通方式是区域交通整体筹划的题中之义。电动垂直起降(EVTOL)是航空器制造业领域一场重大技术革命,它使城市空中交通(Urban Air Mobility,UAM)从梦想走向现实。长期以来,城市空中交通以直升机为主,但出于成本高、噪声大、污染重和对环境要求高等原因,其发展规模非常小,没有受到人们关注。近年来EVTOL技术快速发展,万亿“蓝海”赛道雏形日益清晰,各国竞争开始加剧。粤港澳大湾区具有天然发展UAM的基础、条件和环境,发展的成效对湾区整体水平又有重要价值。面对这一全新课题,本文从必要性、可行性出发,研究其价值所在,提出发展思路和路径,对存在的问题进行简要剖析并给出解决对策,期望对UAM的发展有所帮助。

复杂网络城市空中交通生态下eVTOL运行风险演化分析

为明确城市空中交通(UAM)生态下电动垂直起降飞行器(eVTOL)风险因素间的关联性,并探究各类风险因素对风险防控的影响,采用复杂网络理论建立风险演化模型,以国内外无人机事故数据库和通用航空事故统计结果为基础,结合eVTOL在城市低空场景下的运行特点,从人-机-环角度确定35类风险因素和10类危险事件;采用Gephi软件构建网络模型,采用节点度、接近度中心性、介数中心性与网页排序(PR)算法综合评估关键节点,采用边介数评估关键边,确定关键风险传播路径;以降低系统风险为目标,提出断链减灾措施,通过网络效率指标衡量断链控制后的系统安全性。研究结果表明:UAM生态下,eVTOL风险因素关联性较强,且存在8条关键风险传播链。阻断关键人为因素、关键系统技术故障因素及关键中间危险事件3种断链方案,分别使系统安全性提高4.74%、16.21%、18.10%。

面向城市空中交通的eVTOL飞行器路径规划算法对比

随着城市空中交通(UAM)迅速发展,为实现eVTOL飞行器在城市低空空域高效安全运行,解决其路径规划面临的空域复杂多变、障碍物繁杂、低空飞行、噪声和气象等问题,从而推动城市空中出行时代的快速到来,文章引入AirMatrix空域规划概念作为城市低空空域规划方案,并针对eVTOL的城市低空运行特点对AirMatrix空域作了四维区块化分割,结合这一空域规划方案,选取了快速搜索随机树(RRT)算法、改进A^(*)算法和粒子群算法(PSO)算法进行了综合分析和三维地形中的仿真验证,其结果表明:RRT算法搜索速率最快;改进A^(*)算法具有最好的路径规划质量;PSO算法在路径规划长度和搜索速度两方面均有所欠缺。改进A^(*)算法相对RRT算法和PSO算法更适用于低密度城市空域路径规划。

未来的“空中城市”

人类进入22世纪，人口猛烈增长，地球不堪重负，可是科学家已经证明除地球外没有任何星球适合人类居住，那时候我们人类该怎么办呢？我突发奇想。要是在太空建造城市。不但不占用珍贵的土地，不会污染环境，还可以有充足的阳光，那该有多好呀!

未来的空中城市

随着世界人口迅猛增长，如何在相同的空间里安置更多的人，这是摆在世界各大城市面前的一个难题。在以下象征未来的世界空中城市的设计构想中，人们或许能找到部分答案。

空中城市

高楼耸立，鲜花、绿地、树林、河流……我们的空中城市发出七彩光芒。我们走出城市，漂浮在蓝色太空里，听星星讲故事。

探索飞行汽车通勤新模式的城市空中交通发展分析

随着电池以及分布式推进技术的发展,具有电动垂直起降(eVTOL)能力的新型飞机设计能力将得到进一步提升.特别是汽车与航空领域的跨界渗透与融合,极大推动了飞行汽车与城市空中交通(UAM)的发展.飞行汽车与城市空中交通(UAM)有可能成为空中交通运输的变革性因素,为航空业、交通系统和城市规划带来颠覆性创新.本文主要介绍了飞行汽车的概念以及发展历程.论述了支撑城市空中交通(UAM)未来的关键支撑元素,包括载运具技术、推进技术、自治技术、通信与导航、空域管理等.同时还探讨了城市地面基础设施、社会接受度、政策因素等方面的影响,以及商业模式选择.本文结合UAM的发展与实施讨论了可能遏制该主题概念成功应用发展的主要挑战和多学科限制.

基于风险管控的城市空中交通无人机路径规划

为保证电动垂直起降无人机在城市空中交通中的飞行安全,提出了一种考虑安全裕度的城市环境模型建立方法,在此基础上设计了融合人员密度因素的垂直起降无人机路径规划环境,并提出了量化无人机航迹对地面人员风险的路径风险评估模型。采用A*算法对无人机在普通城市环境模型中和融合地面人员密度因素的城市环境模型中的路径进行求解。仿真结果表明,融合地面人员密度因素的城市环境模型下的路径规划可以使垂直起降无人机有效规避人员密度相对较高的区域,降低无人机对地面人员伤害的风险。

城市空中交通空域架构及轨迹规划方法

随着航空领域分布式电推进技术的成熟和航空电动化的趋势,各国相继提出基于电动垂直起降(eVTOL)航空器载具的城市空中交通(UAM)运行概念。在该运行概念设计中如何选择适合eVTOL运行的空域架构及其配套的轨迹规划方法是实施城市空中交通运行的关键技术问题。对eVTOL载具现状与运行性能指标进行初步调研,研讨不同城市空域架构的利弊,并基于选定的高度层空域架构设计多机协同轨迹规划方法,与传统智能算法相比,较好地实现了多机协同轨迹规划功能,且规划时间效率提高了53.13%。

城市森林空中步道结构形式分析及安装工艺探讨

针对具体施工项目,介绍了能够减少对森林植被破坏的城市森林空中步道Y形柱钢框架梁结构体系,并对该结构进行了工况受力分析,经验证,该类结构具有现场焊接工作量较小、施工速度快、受力可靠等优点。同时,介绍了不同构造形式的安装工艺及节点连接方式,有效解决了复杂高坡度山地、工期紧凑、生产安装精度要求高等难题,实现了30 d内完成3.4 km长线段空中步道的施工需求。总结的施工经验可为类似项目提供借鉴。

面向无人机城市空中视觉导航仿真平台实现

系统仿真是无人机飞行导航与控制程序设计的重要手段,面向城市空中交通场景视觉导航算法设计的开发需求,首先调研了针对无人机所开发的多种飞行器仿真模拟平台,确定了基于Airsim搭建所需城市空中视觉导航仿真平台的技术路线,并进一步详细介绍了该仿真平台的搭建方法,最后给出了该仿真场景的搭建结果。

城市空中客运体系的设计构想

该文从缓解城市交通拥堵的需求出发,提出归属于公共交通的城市空中客运体系的设计构想。对该体系中各主要组成部分的设计要求进行了阐述,特别详细说明了体系中的载具——垂直起降飞行器。同时评估了现阶段实现这一客运体系的可行性。

城市空中交通系统的设计构想——以成都市为例

随着成都市这座城市的快速发展,现有的交通能力与人们的日常出行需求之间的矛盾日益凸显。这种大背景环境下,城市空中交通(UMA)的概念逐渐引起了人们的关注~[1]。本文主要以成都市为研究对象,分别从政府交通管理部门、城市空中交通服务商和用户三个角色出发,结合成都市地形特点、人口和建筑分布特点,阐述在成都市未来城市空中交通系统设计过程中,每个角色需要履行的职责,希望为成都市未来的城市空中交通系统的发展提供帮助。

二十一世纪的城市

为解决人口与地球的矛盾．当地球“人满为患”时．人类生存的空间将要转换．人类居住要更新．这就是二十一世纪的城市：