Repurposing Existing Infrastructure for Urban Air Mobility: A Scenario Analysis in Southern California
重用现有基础设施用于城市空中移动:南加州的情景分析
清华大学建筑学院城市规划与设计系,中国北京市 100084
无人机 2023 年,7(1),37;https://doi.org/10.3390/drones7010037
提交收到:2022 年 12 月 11 日 / 修改:2022 年 12 月 27 日 / 接受:2022 年 12 月 30 日 / 发布:2023 年 1 月 5 日
Abstract 摘要
在已建成的大都市地区部署城市空中移动受到基础设施机会、土地利用和空域划分的限制。与此同时,基础设施机会的可用性和空间分布影响着城市空中移动服务可能捕获的出行需求。本研究的目的是对南加州城市空中移动的基础设施机会进行初步评估,考虑到不同的空间限制,如噪音水平、学校缓冲区和空域区域。通过家庭-工作地出行表,估计了在每种情景下可能捕获的出行需求。分析结果表明,供给方面的基础设施机会,如直升机停机坪和高架停车设施,广泛可用以适应城市空中移动服务的区域部署。然而,当前的空间限制可能会严重限制垂直港口的选择范围。此外,低收入人群、蓝领工人和年轻人与一般人口相比,离供给方面的机会更远。 此外,该研究提出了一个基于家庭和工作场所站点的 UAM 网络,用于长途出行。
1. Introduction 介绍
交通部门面临着满足不断增长的便捷乘客出行需求、减少拥堵、提高安全性和减少排放的挑战。自动驾驶和电动推进是可能有助于实现这些目标的颠覆性技术,但它们仍受到现有道路拥堵和土地利用限制的限制。城市空中移动(UAM)可以通过利用天空更好地将人们与城市和地区联系起来,积极促进多式联运系统。自 20 世纪 40 年代以来,美国已经开始了商业 UAM 运营。例如,从 1947 年到 1971 年,洛杉矶航空公司使用直升机在洛杉矶盆地的数十个地点之间运送人员和邮件,包括迪士尼乐园和洛杉矶国际机场[1, 2]。在同一时期,从 1949 年到 1979 年,纽约航空公司主要使用直升机在曼哈顿的直升机停机坪和纽约地区的机场之间运送人员,如拉瓜迪亚、肯尼迪和纽瓦克。不幸的是,这些最初的商业实验经历了几起致命事故。 在那些事故发生后,曾经蓬勃发展的基于直升机的城市空中移动运营在全国范围内停止,由此导致的财务困难使这些公司停止运营[3]。尽管存在这些历史性的运营失败,但最近的技术进步为城市空中移动的复兴提供了机会。
根据 NASA 的说法[4],电动垂直起降(eVTOL)的城市空中交通(UAM)系统已经达到了“使无人机安全、安静、高效地进行按需和定期操作的成熟水平(第 1 页)”。UAM 操作的类型可以包括紧急响应、人道主义任务、新闻采集、包裹投递和乘客运输。在这些潜在应用中,乘客运输的使用受到了最大的关注,因为它有望以全新的维度利用绿色技术缓解交通拥堵问题。例如,湾区的一项研究提供了证据,表明 UAM 系统将显著减少超过 15 英里的行程时间[5]。此外,满载的 eVTOL 每公里乘客排放的温室气体比内燃机车辆少一半,比地面电动车辆低 6%[6]。
尽管技术进步和商业兴趣不断增长,但需要注意的是,采用城市空中交通(UAM)仍面临多重挑战,正如许多研究人员所强调的。这些挑战包括估计空中出租车服务的需求(交通建模和市场分析)、空中交通管制、运营、基础设施规划、安全和法规[4, 7, 8, 9, 10]。在已建成的大都市地区扩大城市空中交通的最关键问题之一是确定适当的着陆点,以及其他供应方机会和限制,如禁飞区、噪音水平和学校区域,以适应电动垂直起降飞行器在整个地区的部署[11, 12, 13]。
为了确定基础设施机会并评估空间限制对这些机会的影响,本研究(1)探讨了当前城市基础设施的可用性和空间分布,这些基础设施可以潜在地用作无人机空中交通着陆点或垂直起降场;(2)对各种空间限制如何影响无人机空中交通基础设施机会进行了情景分析;(3)研究了不同情景如何影响不同群体的居住地-工作地通勤者对垂直起降场的可达性。
本文的内容如下:第 2 节介绍了文献综述。第 3 节描述了数据收集过程和情景分析框架。第 4 节介绍了情景分析的结果,第 5 节讨论了本研究的结论、意义和局限性。
2. Literature Review 文献综述
尽管城市空中移动(UAM)是一种新兴的交通方式,但已经进行了许多研究来了解与交通技术接受相关的因素。特别是,近年来,对地面自动驾驶车辆(GAVs)的社会接受和用户感知引起了越来越多的学术关注。在 UAM 的情况下,研究地面自动驾驶车辆和按需空中服务的相关研究中的重复因素,可以为 UAM 采用的未来提供有价值的见解,因为只有少数先驱性研究关注了用户对 UAM 的偏好。
2.1. Demand-Side Factors Associated with UAM or GAV Adoption
与城市空中交通(UAM)或通用航空器(GAV)采用相关的需求方面因素。
越来越多的学者和机构开始关注与自动驾驶技术采用相关的因素。近年来,对地面自动驾驶车辆的社会障碍和用户采用的关键因素进行了广泛研究。虽然从技术角度来看,地面自动驾驶车辆与城市空中交通(UAM)不同,但从创新扩散的角度来看,它们在用户采用方面有许多共同特点。社会人口因素,如收入水平和性别,与自动驾驶车辆的接受度显著相关[14, 15]。高收入、技术熟练的男性、居住在城市地区以及经历过更多车祸(冒险者)的人对地面自动驾驶车辆更感兴趣,愿意支付更高的价格[14]。用户的选择也受到社交网络的影响,包括邻居和亲密朋友。参考文献[16]指出,用户对风险的感知阻碍了地面自动驾驶车辆的采用(例如数据隐私和远程黑客攻击)。尽管信任是与地面自动驾驶车辆接受度最关键的因素,但感知易用性和感知有用性也与创新采用显著相关[17]。 虽然自动驾驶车辆有望减少道路上的事故和死亡人数,但安全问题是推广自动驾驶车辆采用的主要障碍之一[18]。
有趣的是,关于 GAV 采用的这些担忧在早期的 UAM 采用研究中再次出现。在德国的一项声明偏好调查研究中,参考文献[19]探讨了用户对 UAM 的感知。研究表明,安全和信任是 UAM 采用的主要关注点,采用者年龄较小且收入较高。参考文献[20]将 UAM 采用的研究扩展到德国慕尼黑,他们的结果进一步表明,年轻人和收入较高的老年人更有可能采用 UAM。此外,出行目的被证明是一个重要的考虑因素,非通勤旅行是受访者最喜欢的 GAV 选项。空客在四个不同国家的调查[21]报告称,社区最关注的是安全,其次是飞机产生的声音类型,然后是飞机的声音大小。不到一半(44%)的受访者对 UAM 的初步反应是支持或强烈支持,而 41%的受访者认为 UAM 要么安全,要么非常安全。 德勤的报告提供了类似的见解,即人口统计因素与 UAM 采用率显著相关,因为年轻一代(Y 世代和 Z 世代)更有可能认同 UAM 提供了一种高效的城市交通替代方式[22]。表 1 总结了与 UAM 或 AV 采用相关的最新研究。
2.2. Supply-Side Factors Related to UAM Adoption
2.2. 与 UAM 采用相关的供给侧因素
在早期对城市空中交通(UAM)的研究中,需求方面的因素引起了许多学者的关注,但要推进对 UAM 采用的实证研究,必须先确定可行的 UAM 着陆点和其他供给方面的限制/机会。Uber、Airbus 和其他 UAM 行业的先驱者提供了他们对 UAM 基础设施的原型,其中一些基于现有的城市基础设施,如高架停车场、停车场和机场航站楼(图 1)。最近的研究指出,早期的 UAM 垂直港口可以利用现有的机场基础设施,因为顾客愿意支付高额费用,并且长途旅行可以节省大量时间[25]。参考文献[26, 27]建议,垂直港口可以利用未充分利用的城市基础设施,如直升机停机坪、水上驳船、高速公路立交桥内部和合格的屋顶(如停车场结构),同时还要考虑其他供给方面的限制,如空域区域、土地利用规定和人口密度。这些发现与早期的研究相吻合(例如...参考[24]的研究指出,着陆位置是决定按需空中服务(ODAS)运营可行性的关键因素。虽然 ODAS 靠近工作地点对用户来说是一个吸引人的特点,但如果靠近居民区,可能会引发环境问题。参考文献[27]强调,在选择 UAM 着陆点时应考虑中位数收入分布、土地价值和就业密度。参考文献[28]确定了另一条研究轨迹,即 UAM 垂直港口作为长途航空旅行和短/中程航空旅行之间的过渡枢纽。在他的工作中,垂直港口的位置是基于机场旅客数据进行优化的。此外,地面基础设施的运营能力在提高 UAM 系统运营效率方面起着重要作用。参考文献[26]建议,在车辆规格保持不变的情况下,平衡登机口数量和车辆数量将最大化 UAM 模式的效用。
图 1. UAM 降落点的示例。(a)通过重新利用未充分利用的停车场屋顶设计的 UAM 降落点[29]。(b)佛罗里达州 Lake Nona 的 Lilium UAM 垂直港口[30]。(c)UAM 基础设施的原型[31]。
3. Data and Analysis
数据和分析
3.1. Study Area 3.1. 研究区域
该研究重点关注大洛杉矶地区,该地区由五个人口众多的县组成(洛杉矶县、橙县、圣贝纳迪诺县、河滨县和文图拉县)。供应端基础设施机会,如直升机停机场和高架停车场,广泛可用于容纳区域部署的城市空中交通服务(见图 2)。此外,该研究区域对城市空中交通的采用越来越感兴趣。地方政府在获得公众对城市空中交通等新型交通方式的信任方面发挥着重要作用,通过促进社区成员与私营部门之间的对话[32]。2020 年 12 月,加西亚市长宣布洛杉矶交通部与现代汽车集团之间的公私合作伙伴关系;该努力旨在到 2023 年将城市空中交通引入当地领空[33]。该合作伙伴关系的早期目标之一是可视化一些垂直起降机场,人们可以在电动垂直起降飞行器上飞行。此外,南加利福尼亚的气候属于地中海气候,是一种干旱亚热带气候。这种气候非常适合全年运营城市空中交通系统。 此外,在需求方面,该地区的“超级通勤者”数量显著增加,他们的上下班往返时间超过 3 小时。根据 2018 年的美国社区调查 5 年数据,洛杉矶县有超过 15 万名超级通勤者,占总人口的 1.5% [34]。
3.2. Data 3.2. 数据
该研究收集了两类数据用于情景分析。在需求方面,该研究依赖于美国人口普查局的纵向雇主-家庭动态(LEHD)起点-终点就业统计数据,该数据捕捉了家庭-工作地点之间的通勤行程(起点/终点位置)和通勤特征,以人口普查区块为单位[12]。LEHD 数据集基于雇主对季度收入的报告,整合了工人和雇主的信息。此外,LEHD 数据提供了与通勤行程相关的三类社会人口特征,包括年龄组、收入水平和职业。不同通勤特征的数据分段见表 2。情景分析使用 LEHD 起点-终点(OD)数据来估计在不同垂直起降机场供应情景下的潜在出行需求和通勤特征。与其他出行数据集(例如人口普查交通规划产品(CTPP)基于样本的调查)相比,LEHD 数据的一个优势是其全面且及时的起点-终点地理矩阵,可用于精细粒度的家庭和工作地点之间的流量交通分析。 然而,LEHD 不包括出行方式选择和出行成本信息(即成本、时间等)。因此,本研究主要关注潜在垂直起降机场位置的可达性,而可用数据不包括比较城市空中交通与其他出行方式的实际出行成本的可能性。
在供应方面,该研究考虑了捕捉到降落场机会和空间限制的数据来源。基础设施机会包括为研究区域收集的直升机停机坪和高架停车结构。直升机停机坪位置数据来源于 FAA 的国家空域系统资源航空数据产品[35]。直升机停机坪数据库是美国飞机着陆设施的地理点数据库。属性数据提供了着陆设施的物理和运营特征、当前使用情况(包括乘客人数和飞机操作)、拥堵水平和使用类别。高架停车结构位置使用了 Google 地图 API 进行堆叠。每个高架停车结构位置都通过 Google Earth 卫星图像进行了手动验证。此外,供应方面的限制,包括国家空域区域和当地土地利用限制(如噪音水平和学校),也被收集用于分析。具体而言,噪音数据来自国家交通噪音地图,该地图可以测量潜在的航空和公路噪音暴露。 无飞行区域的阈值根据无人机空域规定[36]进行定义。表 2 总结了确定的因素和相应的数据来源。学校区域数据集是从加利福尼亚学校校园数据库(CSCD)[37]收集的。CSCD 数据集包括幼儿园到 K-12 教育的学校以及大学和社区学院的校园边界。收集的数据集及其来源如表 2 所示。
3.3. Scenario Design 3.3. 场景设计
为了了解不同的空间约束如何影响不同通勤群体对潜在垂直起降场地的可达性,本研究应用了不同的空间约束情景(见表 3)。本研究定义了五个简单但关键的规则类别,以定义需求方约束、供给方约束和垂直起降场地的可达性。所有这些规则都被混合应用于五个县的都会区,以衡量空间约束对垂直起降场地可达性的影响。需求覆盖规则和区块距离规则使本研究能够进一步评估空间约束对垂直起降场地选择的影响,如居住地-工作地通勤者特征(例如,行程距离)。
根据 LEHD 数据集(n2)对家庭-工作地通勤者进行了各种人口特征(如年龄、收入和职业)的需求侧规则定义。具体规则包括每个人口普查区块中家庭-工作地通勤者的总数,将人口按年轻人(29 岁或以下)、中年人(30 至 54 岁)和老年人(55 岁或以上)分组,根据 LEHD 提供的收入水平来突出收入不利的人群(如每月收入 1250 美元或更少),以及职业特征,重点关注蓝领雇主(如贸易、运输和公用事业行业的通勤者)。LEHD 提供的工作-家庭通勤者的可用细分往往突出了经济弱势人口,这可能导致对中产阶级通勤者的空间限制对垂直港口可达性的影响的理解存在偏见。
为了评估供应侧约束对垂直港可达性的影响,本研究提出了不同的空域、土地利用和噪音水平约束。空域约束使用了 FAA 无人机设施地图(UASFM),该地图显示了 FAA 处理器可以在不需要额外的内部 FAA 协调的情况下分配的最大海拔高度(AGL)。尽管大多数商业无人机在地面控制应用中遵循 UASFM 的指导(例如禁飞区和限制飞行区),但未来的城市空中交通(UAM)不需要这样的约束。因此,本研究中使用 UASFM 作为评估空域约束对垂直港影响的相对保守规则,因为未来的 UAM 可能与载人飞机共享更多的空域。除了空域约束外,地面上现有的噪音水平也会影响垂直港的选择。根据疾病控制和预防中心的噪音影响分类,噪音数据被分为三个阈值,85 分贝、70 分贝和 60 分贝。60 分贝的噪音相当于日常对话的声音水平。 人们可能会对 70 dB 感到烦恼,而 85 dB 以上的声音对听力有损害。此外,该研究通过从工作场所/家庭普查区块的质心出发,定义了步行和驾车时间的可达性规则。通过考虑道路上的限速和平均交通流量,使用 ArcGIS 在线应用程序计算了访问时间。引入了需求覆盖和区块距离规则,进一步评估供应端约束对通勤者从家到工作场所的交通距离对垂直港口可达性的影响。如图 3 所示,混合使用五类供应端规则和需求端规则生成了情景分析的统计数据。
4. Results 4. 结果
空间限制对供应侧机会的影响在附录 A 中呈现。总体而言,目前的公路和机场噪音对垂直起降场所选择的影响较小。与此同时,空域划分和学校缓冲区域可以显著影响垂直起降场所的选择。即使在 200 英尺的飞行高度限制下,只有 67.2%的可用垂直起降场所仍然是有效选择。如果空中划分指定保持当前的 400 英尺飞行高度(适用于小型无人机),只有 57.8%的现有基础设施仍然有效,其中不到一半是停车结构。通过混合不同情景,本研究能够生成 27 个(三个空域限制×三个学校缓冲限制×三个噪音水平限制)混合情景。混合情景的摘要统计数据在附录 A 中呈现。最佳、中位和最严格的混合情景在表 4 中呈现。在最佳混合情景下,61.9%的可用场地仍然有效,略少于一半是停车结构。当限制变得更严格时,停车结构的比例显著下降。 在最严格的混合情况下,大约有三分之一的有效场地是停车结构。
表 4. 空间限制对基础设施机会的影响(单一限制情景和选定的混合限制情景)。
表 5 展示了在三种不同的混合情景下,能够在家和工作地点都能接近可行的垂直起降机场的通勤者。附录 A 中列出了只能在家或工作地点接近垂直起降机场的通勤者的细分情况。这些混合情景下有效站点的空间分布如图 3 所示。这些结果表明,在研究区域内,大多数垂直起降机场距离家庭普查区块的质心或工作地普查区块的质心都不在可步行距离内。在最佳情景下,15.8%的通勤者可以在 5 分钟的驾驶距离内接近垂直起降机场,而 70.7%的通勤者可以在不到 10 分钟的驾驶距离内接近垂直起降机场。这种独特的模式可能使停车设施在选择垂直起降机场的位置时更受青睐。请注意,驾驶距离的计算考虑了道路网络的限速,但没有考虑实时交通和红绿灯等待时间。因此,可以合理地认为这些结果是乐观估计。
表 5.供应侧机会的可及性(家庭-工作地通勤者的百分比,具有家庭和工作地访问垂直港口的人口)。
图 4a-c 中地图下方的水平柱状图显示了在三种混合情景下,具有家庭和工作场所接入垂直港口的不同长途通勤群体的空间覆盖范围。与表 5 中的人口平均覆盖率相比,本研究发现通勤可达性对出行距离不太敏感。换句话说,长途通勤者很可能与普通通勤者一样能够平等地接入垂直港口。这一证据可能支持当前基础设施已经具备空间条件来容纳区域性城市空中移动网络的说法。然而,极低收入和低收入人口的可达性水平普遍低于人口平均水平。因此,低收入人口可能在采用 UAM 通勤模式方面落后。蓝领工人和年轻通勤者对垂直港口的接入水平也低于平均水平。这种模式在不同的可达性限制下基本保持一致。 附录 A 表明,无论旅行距离或可达性定义如何,某些人群在靠近垂直起降机场方面存在系统性的劣势。
图 4. (a) 基于最佳情景的供应机会和用户群体需求覆盖的空间分布。(b) 基于中位情景的供应机会和用户群体需求覆盖的空间分布。(c) 基于最严格情景的供应机会和用户群体需求覆盖的空间分布。
最后,根据上述分析,本研究确定了基于合格停车设施的长途通勤者在研究区域内的家庭和工作场所垂直港候选地点(图 5)。顶级家庭垂直港位于郊区地区。相反,基于工作场所的垂直港位于南加州热门就业中心,这是由于就业与住房不匹配的原因。这些潜在的垂直港候选地代表了未来城市空中交通垂直港可能采取的不同策略。例如,郊区地区已被确定为许多类似位置的地方,例如位于大型购物中心旁边的高架停车设施,可以进行适应性重新设计成垂直港。C 站代表了通过将城市空中交通纳入公共交通枢纽来鼓励多式联运的机会。F 站展示了城市空中交通出行方式为常规通勤者提供服务并成为医疗急救服务的机会。此外,这些垂直港还可以作为吸引规划者通过将人们、活动和公共场所聚集在城市空中交通枢纽附近来振兴城市地区的磁铁(例如,以垂直港为导向的社区)。
5. Conclusions and Discussion
5. 结论和讨论
城市空中移动在不久的将来有望成为一种更环保、更快速、更安静的空中交通方式。尽管城市空中移动的采用面临着许多社会接受障碍,但在已建成的大都市地区确定可行的降落场地位置仍然是大规模部署城市空中移动的主要物理障碍。本研究通过采用系统的情景分析,对南加利福尼亚的潜在垂直港口位置和相关出行需求进行了初步评估。研究表明,即使在最佳情景下,大多数垂直港口位置对于居住地-工作地通勤者来说并不在可步行距离内。这种模式根植于研究区域的城市发展模式,但将使停车场和乘车点成为未来访问城市空中移动的必要策略。因此,已经配备停车位的停车结构成为容纳未来城市空中移动服务部署的首选基础设施。本研究还指出,极低收入人群和蓝领工人无论旅行距离如何,对垂直港口的可达性较低。 因此,为了实现对这种新型交通方式的公平访问,未来可能需要政策干预。本研究还通过提出一个 UAM 站点网络来扩展分析。这个示意图提供了可能的策略,帮助规划者确定可行的 UAM 站点,以促进 UAM 的大规模采用。
诚然,这项研究有几个限制。例如,供给侧机会并不等同于供给侧能力。本研究没有深入探讨 UAM 垂直起降机场选址的效用方面(例如节省时间和成本),而主要关注供给侧的限制,如噪音水平、学区和禁飞区,以及各种用户群体可能对可用垂直起降机场的不成比例的访问。正如在结论部分简要讨论的那样,研究 UAM 垂直起降机场选址的效用方面的一个主要挑战是缺乏 UAM 运营数据(例如进出时间、充电周期、调度、飞机规格等)[39]。此外,为了解决现有研究的局限性,未来的研究可以探索以下三个主要研究方向:(1)通过整合 UAM 运营数据进行效用研究;(2)通过包括 UAM 运营规格和垂直起降机场网络设计进行多模式交通建模;(3)整合用户采用因素(例如在 UAM 交通建模中考虑用户特征和 UAM 需求之间的弹性。
与传统航空不同,传统航空通常在人口稀少的地区飞行时间占大部分,而城市空中交通(UAM)的运营通常发生在人口密集的都市地区。因此,UAM 的概念、技术和程序必须从一开始就考虑安全性[40]。与任何新进入空域的飞行器一样,UAM 飞行器和运营应该设计成能够赢得公众的接受[41]。此外,除了位置限制之外,还必须克服一些障碍,以便将 UAM 运营安全高效地整合到城市空域系统中。与 UAM 飞行器更密切相关的障碍包括乘坐质量、生命周期排放、认证的便利性(包括时间和成本)、地面社区对视觉和噪音的困扰、运营成本的可负担性、伤亡和财产损失的安全性,以及能源使用的效率。 对潜在的隐私侵犯、听觉和视觉干扰、安全风险和经济承受能力的担忧是一些需要仔细调查的重要因素。
Funding 资金
这项研究没有获得外部资助。
Data Availability Statement
数据可用性声明
Conflicts of Interest 利益冲突
作者声明无利益冲突。
Appendix A. Summary Statistics of UAM Scenario Analysis
附录 A. UAM 情景分析的摘要统计数据
表 A1. 空间约束对供应侧机会的影响(混合约束场景)。
ID | Scenarios (3 × 3 × 3 = 27) | Helipads | Parking Structures | Total | % Base |
---|---|---|---|---|---|
1 | A1*S1*N1 (the best) | 262 | 236 | 498 | 61.9% |
2 | A1*S1*N2 | 261 | 234 | 495 | 61.6% |
3 | A1*S1*N3 | 250 | 227 | 477 | 59.3% |
4 | A1*S2*N1 | 222 | 163 | 385 | 47.9% |
5 | A1*S2*N2 | 221 | 162 | 383 | 47.6% |
6 | A1*S2*N3 | 214 | 159 | 373 | 46.4% |
7 | A1*S3*N1 | 170 | 66 | 236 | 29.4% |
8 | A1*S3*N2 | 169 | 66 | 235 | 29.2% |
9 | A1*S3*N3 | 167 | 65 | 232 | 28.9% |
10 | A2*S1*N1 | 251 | 210 | 461 | 57.3% |
11 | A2*S1*N2 | 250 | 208 | 458 | 57.0% |
12 | A2*S1*N3 | 243 | 202 | 445 | 55.3% |
13 | A2*S2*N1 | 218 | 149 | 367 | 45.6% |
14 | A2*S2*N2 (the median) | 217 | 148 | 365 | 45.4% |
15 | A2*S2*N3 | 210 | 145 | 355 | 44.2% |
16 | A2*S3*N1 | 169 | 60 | 229 | 28.5% |
17 | A2*S3*N2 | 168 | 60 | 228 | 28.4% |
18 | A2*S3*N3 | 154 | 56 | 210 | 26.1% |
19 | A3*S1*N1 | 233 | 192 | 425 | 52.9% |
20 | A3*S1*N2 | 232 | 190 | 422 | 52.5% |
21 | A3*S1*N3 | 227 | 184 | 411 | 51.1% |
22 | A3*S2*N1 | 201 | 135 | 336 | 41.8% |
23 | A3*S2*N2 | 200 | 134 | 334 | 41.5% |
24 | A3*S2*N3 | 195 | 131 | 326 | 40.5% |
25 | A3*S3*N1 | 157 | 57 | 214 | 26.6% |
26 | A3*S3*N2 | 156 | 57 | 213 | 26.5% |
27 | A3*S3*N3 (the strictest) | 154 | 56 | 210 | 26.1% |
A2 表。供应侧机会对长途(≥10 英里)通勤者的可达性。
Supply-A1*S1*N1 (Best) | Home Access Only | Workplace Access Only | Both Home and Workplace Access | Home Access/Workplace Access Ratio |
---|---|---|---|---|
≤3 min walking distance | 0.48% | 8.35% | 0.03% | 5.72% |
≤5 min walking distance | 1.00% | 11.66% | 0.11% | 8.58% |
≤10 min walking distance | 2.81% | 17.43% | 0.57% | 16.14% |
≤3 min driving distance | 6.57% | 23.09% | 2.24% | 28.45% |
≤5 min driving distance | 15.10% | 30.69% | 11.68% | 49.20% |
≤10 min driving distance | 10.93% | 18.34% | 64.02% | 59.59% |
Supply-A2*S2*N2 (Median) | Home Access Only | Workplace Access Only | Both Home and Workplace Access | Home Access/Workplace Access Ratio |
≤3 min walking distance | 0.30% | 6.47% | 0.01% | 4.70% |
≤5 min walking distance | 0.64% | 8.99% | 0.05% | 7.12% |
≤10 min walking distance | 1.79% | 13.12% | 0.23% | 13.64% |
≤3 min driving distance | 4.70% | 18.02% | 1.03% | 26.05% |
≤5 min driving distance | 12.57% | 27.16% | 6.41% | 46.27% |
≤10 min driving distance | 16.57% | 24.38% | 47.61% | 67.94% |
Supply-A3*S3*N3 (Strictest) | Home Access Only | Workplace Access Only | Both Home and Workplace Access | Home Access/Workplace Access Ratio |
≤3 min walking distance | 0.09% | 1.64% | 0.00% | 5.26% |
≤5 min walking distance | 0.22% | 2.73% | 0.01% | 7.92% |
≤10 min walking distance | 0.66% | 6.04% | 0.04% | 10.90% |
≤3 min driving distance | 2.17% | 9.85% | 0.23% | 22.01% |
≤5 min driving distance | 7.86% | 18.74% | 2.07% | 41.94% |
≤10 min driving distance | 22.12% | 27.39% | 24.87% | 80.76% |
A3 表。供应侧机会对长途(≥20 英里)通勤者的可达性。
Supply-A1*S1*N1 (Best) | Home Access Only | Workplace Access Only | Both Home and Workplace Access | Home Access/Workplace Access Ratio |
---|---|---|---|---|
≤3 min walking distance | 0.40% | 7.85% | 0.02% | 5.05% |
≤5 min walking distance | 0.84% | 10.92% | 0.08% | 7.71% |
≤10 min walking distance | 2.43% | 16.64% | 0.42% | 14.61% |
≤3 min driving distance | 6.00% | 22.36% | 1.92% | 26.85% |
≤5 min driving distance | 14.45% | 30.88% | 10.65% | 46.79% |
≤10 min driving distance | 11.85% | 21.42% | 60.93% | 55.31% |
Supply-A2*S2*N2 (Median) | Home Access Only | Workplace Access Only | Both Home and Workplace Access | Home Access/Workplace Access Ratio |
≤3 min walking distance | 0.26% | 6.17% | 0.01% | 4.13% |
≤5 min walking distance | 0.54% | 8.52% | 0.04% | 6.39% |
≤10 min walking distance | 1.54% | 12.57% | 0.21% | 12.28% |
≤3 min driving distance | 4.24% | 17.44% | 1.02% | 24.33% |
≤5 min driving distance | 11.85% | 26.78% | 6.28% | 44.26% |
≤10 min driving distance | 16.48% | 25.71% | 46.34% | 64.10% |
Supply-A3*S3*N3 (Strictest) | Home Access Only | Workplace Access Only | Both Home and Workplace Access | Home Access/Workplace Access Ratio |
≤3 min walking distance | 0.09% | 1.67% | 0.00% | 5.26% |
≤5 min walking distance | 0.21% | 2.77% | 0.01% | 7.65% |
≤10 min walking distance | 0.62% | 6.06% | 0.04% | 10.22% |
≤3 min driving distance | 2.12% | 9.88% | 0.26% | 21.47% |
≤5 min driving distance | 7.92% | 18.67% | 2.19% | 42.43% |
≤10 min driving distance | 21.68% | 27.21% | 25.72% | 79.68% |
A4 表格。供应端机会对长途(≥30 英里)通勤者的可达性。
Supply-A1*S1*N1 (Best) | Home Access Only | Workplace Access Only | Both Home and Workplace Access | Home Access/Workplace Access Ratio |
---|---|---|---|---|
≤3 min walking distance | 0.37% | 7.29% | 0.02% | 5.08% |
≤5 min walking distance | 0.81% | 10.10% | 0.06% | 8.00% |
≤10 min walking distance | 2.38% | 15.54% | 0.33% | 15.33% |
≤3 min driving distance | 6.02% | 21.37% | 1.59% | 28.16% |
≤5 min driving distance | 14.80% | 30.50% | 9.55% | 48.52% |
≤10 min driving distance | 12.66% | 23.28% | 58.29% | 54.39% |
Supply-A2*S2*N2 (Median) | Home Access Only | Workplace Access Only | Both Home and Workplace Access | Home Access/Workplace Access Ratio |
≤3 min walking distance | 0.24% | 5.78% | 0.01% | 4.11% |
≤5 min walking distance | 0.52% | 7.91% | 0.03% | 6.62% |
≤10 min walking distance | 1.50% | 11.75% | 0.15% | 12.78% |
≤3 min driving distance | 4.21% | 16.69% | 0.80% | 25.24% |
≤5 min driving distance | 12.03% | 26.37% | 5.37% | 45.64% |
≤10 min driving distance | 17.32% | 27.35% | 43.49% | 63.33% |
Supply-A3*S3*N3 (Strictest) | Home Access Only | Workplace Access Only | Both Home and Workplace Access | Home Access/Workplace Access Ratio |
≤3 min walking distance | 0.09% | 1.59% | 0.00% | 5.38% |
≤5 min walking distance | 0.21% | 2.60% | 0.00% | 8.12% |
≤10 min walking distance | 0.59% | 5.68% | 0.03% | 10.39% |
≤3 min driving distance | 2.04% | 9.41% | 0.21% | 21.66% |
≤5 min driving distance | 7.85% | 18.04% | 1.92% | 43.54% |
≤10 min driving distance | 22.10% | 27.91% | 23.75% | 79.18% |
References 参考资料
- Robert, W. The History of New York Airways’ Helicopter Operations. Metropolitan Airport News, 11 November 2021. Available online: https://metroairportnews.com/the-history-of-new-york-airways-helicopter-operations(accessed on 2 March 2022).
罗伯特,W. 纽约航空直升机运营的历史。《大都会机场新闻》,2021 年 11 月 11 日。在线可获取:https://metroairportnews.com/the-history-of-new-york-airways-helicopter-operations(于 2022 年 3 月 2 日访问)。 - Cohen, A.P.; Shaheen, S.A.; Farrar, E.M. Urban air mobility: History, ecosystem, market potential, and challenges. IEEE Trans. Intell. Transp. Syst. 2021, 22, 6074–6087. [Google Scholar] [CrossRef]
科恩,A.P.;沙欣,S.A.;法拉尔,E.M. 城市空中移动:历史、生态系统、市场潜力和挑战。IEEE 智能交通系统杂志,2021 年,22 卷,6074-6087 页。[谷歌学术] [交叉引用] - McFadden, R.M. Five Killed as GOPTER on Pan Am Building Throws Rotor Blade. Available online: https://www.nytimes.com/1977/05/17/archives/5-killed-as-copter-on-pan-am-building-throws-rotor-blade-one-victim.html (accessed on 10 January 2022).
麦克法登,R.M.五人在泛美大厦上 GOPTER 抛出旋转叶片时丧生。在线可查阅:https://www.nytimes.com/1977/05/17/archives/5-killed-as-copter-on-pan-am-building-throws-rotor-blade-one-victim.html(于 2022 年 1 月 10 日访问)。 - Thipphavong, D.P.; Apaza, R.; Barmore, B.; Battiste, V.; Burian, B.; Dao, Q.; Feary, M.; Go, S.; Goodrich, K.H.; Homola, J.; et al. Urban Air Mobility Airspace Integration Concepts and Considerations. In Proceedings of the 2018 Aviation Technology, Integration, and Operations Conference, Atlanta, GA, USA, 25–29 June 2018; American Institute of Aeronautics and Astronautics: Reston, VA, USA, 2018. [Google Scholar] [CrossRef] [Green Version]
Thipphavong, D.P.; Apaza, R.; Barmore, B.; Battiste, V.; Burian, B.; Dao, Q.; Feary, M.; Go, S.; Goodrich, K.H.; Homola, J.; et al. 城市空中移动空域整合概念与考虑因素。在 2018 年航空技术、整合和运营会议论文集中,亚特兰大,美国,2018 年 6 月 25 日至 29 日;美国航空航天学会:弗雷斯顿,弗吉尼亚州,美国,2018 年。[谷歌学术] [交叉引用] [绿色版本] - Antcliff, K.R.; Moore, M.D.; Goodrich, K.H. Silicon Valley as an Early Adopter for on-Demand Civil VTOL Operations. In Proceedings of the 16th AIAA Aviation Technology, Integration, and Operations Conference, Washington, DC, USA, 13–17 June 2016; American Institute of Aeronautics and Astronautics: Reston, VA, USA, 2016. [Google Scholar] [CrossRef] [Green Version]
安特克利夫,K.R.;摩尔,M.D.;古德里奇,K.H. 硅谷作为按需民用垂直起降运营的早期采用者。在第 16 届 AIAA 航空技术、集成和运营会议论文集中,华盛顿特区,美国,2016 年 6 月 13 日至 17 日;美国航空航天学会:维斯顿,弗吉尼亚州,美国,2016 年。[谷歌学术] [交叉引用] [绿色版本] - Kasliwal, A.; Furbush, N.J.; Gawron, J.H.; McBride, J.R.; Wallington, T.J.; De Kleine, R.D.; Kim, H.C.; Keoleian, G.A. Role of Flying Cars in Sustainable Mobility. Nat. Commun. 2019, 10, 1555. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed] [Green Version]
Kasliwal, A.; Furbush, N.J.; Gawron, J.H.; McBride, J.R.; Wallington, T.J.; De Kleine, R.D.; Kim, H.C.; Keoleian, G.A. 飞行汽车在可持续交通中的作用。Nat. Commun. 2019, 10, 1555. [ Google Scholar] [ CrossRef] [ PubMed] [ Green Version] - Reiche, C.; Goyal, R.; Cohen, A.; Serrao, J.; Kimmel, S.; Fernando, C.; Shaheen, S. Urban Air Mobility Market Study; National Aeronautics and Space Administration (NASA): Berkeley, CA, USA, 2018. [CrossRef]
Reiche, C.; Goyal, R.; Cohen, A.; Serrao, J.; Kimmel, S.; Fernando, C.; Shaheen, S. 城市空中移动市场研究; 美国国家航空航天局(NASA):加利福尼亚州伯克利,2018 年。[ CrossRef] - Wayne, J.; Christopher, S. Observations from Exploration of VTOL Urban Air Mobility Designs-NASA Technical Reports Server (NTRS). NASA Technical Reports Server (NTRS); 30 October 2018. Available online: https://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=20180007847 (accessed on 11 January 2022).
韦恩,J.;克里斯托弗,S. VTOL 城市空中移动设计探索的观察-NASA 技术报告服务器(NTRS)。NASA 技术报告服务器(NTRS);2018 年 10 月 30 日。在线可获取:https://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=20180007847(于 2022 年 1 月 11 日访问)。 - Pradeep, P.; Wei, P. Energy Efficient Arrival with RTA Constraint for Urban eVTOL Operations. In Proceedings of the 2018 AIAA Aerospace Sciences Meeting, Kissimmee, FL, USA, 8–12 January 2018; American Institute of Aeronautics and Astronautics: Reston, VA, USA, 2018. [Google Scholar] [CrossRef] [Green Version]
Pradeep, P.; Wei, P. 城市电动垂直起降飞行器的能效到达与 RTA 约束。在 2018 年 AIAA 航空科学会议上的论文集中,美国佛罗里达州基西米会议中心,2018 年 1 月 8 日至 12 日;美国航空航天学会:弗吉尼亚州雷斯顿,2018 年。[谷歌学术] [交叉引用] [绿色版本] - Rajendran, S.; Zack, J. Insights on Strategic Air Taxi Network Infrastructure Locations Using an Iterative Constrained Clustering Approach. Transp. Res. Part E Logist. Transp. Rev. 2019, 128, 470–505. [Google Scholar] [CrossRef]
Rajendran, S.; Zack, J. 使用迭代约束聚类方法对战略航空出租车网络基础设施位置的洞察。运输研究 E 部分物流运输评论。2019 年,128,470-505。[谷歌学术] [交叉引用] - Goyal, R.; Reiche, C.; Fernando, C.; Cohen, A. Advanced air mobility: Demand analysis and market potential of the airport shuttle and air taxi markets. Sustainability 2021, 13, 7421. [Google Scholar] [CrossRef]
Goyal, R.; Reiche, C.; Fernando, C.; Cohen, A. 先进空中移动:机场班车和空中出租车市场的需求分析和市场潜力。可持续性 2021 年,13,7421。[谷歌学术] [交叉引用] - US Census Bureau. Longitudinal Employer-Household Dynamics. 7 November 2020. Available online: https://lehd.ces.census.gov/data/ (accessed on 2 January 2022).
美国人口普查局。雇主-家庭动态纵向研究。2020 年 11 月 7 日。在线可获取:https://lehd.ces.census.gov/data/(于 2022 年 1 月 2 日访问)。 - Vascik, P.D.; Hansman, R.J.; Dunn, N.S. Analysis of urban air mobility operational constraints. J. Air Transp. 2018, 26, 133–146. [Google Scholar] [CrossRef]
Vascik, P.D.; Hansman, R.J.; Dunn, N.S. 城市空中移动运营限制的分析。J. Air Transp. 2018, 26, 133–146. [ Google Scholar] [ CrossRef] - Bansal, P.; Kockelman, K.M.; Singh, A. Assessing Public Opinions of and Interest in New Vehicle Technologies: An Austin Perspective. Transp. Res. Part C Emerg. Technol. 2016, 67, 1–14. [Google Scholar] [CrossRef]
Bansal, P.; Kockelman, K.M.; Singh, A.评估公众对新车辆技术的意见和兴趣:奥斯汀视角。交通研究 C 部分紧急技术。2016 年,67,1-14。[谷歌学术] [交叉引用] - Hohenberger, C.; Spörrle, M.; Welpe, I.M. How and Why Do Men and Women Differ in Their Willingness to Use Automated Cars? The Influence of Emotions Across Different Age Groups. Transp. Res. Part A Policy Pract. 2016, 94, 374–385. [Google Scholar] [CrossRef]
Hohenberger, C.; Spörrle, M.; Welpe, I.M.男性和女性在使用自动驾驶汽车方面的意愿上如何以及为什么存在差异?情绪对不同年龄组的影响。《交通研究 A 部分:政策与实践》2016 年,94,374-385。[谷歌学术] [交叉引用] - Kyriakidis, M.; Happee, R.; de Winter, J.C.F. Public Opinion on Automated Driving: Results of an International Questionnaire Among 5000 Respondents. Transp. Res. Part F Traffic Psychol. Behav. 2015, 32, 127–140. [Google Scholar] [CrossRef]
Kyriakidis, M.; Happee, R.; de Winter, J.C.F. 公众对自动驾驶的意见:5000 名受访者的国际问卷调查结果。交通心理学与行为研究第 F 部分,2015 年,32,127-140。[谷歌学术] [交叉引用] - Zhang, T.; Tao, D.; Qu, X.; Zhang, X.; Lin, R.; Zhang, W. The Roles of Initial Trust and Perceived Risk in Public’s Acceptance of Automated Vehicles. Transp. Res. Part C Emerg. Technol. 2019, 98, 207–220. [Google Scholar] [CrossRef]
张,陶,曲,张,林,张,张。公众对自动驾驶车辆的接受中初始信任和感知风险的作用。交通研究 C 部分新兴技术。2019 年,98,207-220。[谷歌学术] [交叉引用] - Moody, J.; Bailey, N.; Zhao, J. Public Perceptions of Autonomous Vehicle Safety: An International Comparison. Saf. Sci. 2020, 121, 634–650. [Google Scholar] [CrossRef]
Moody, J.; Bailey, N.; Zhao, J. 公众对自动驾驶车辆安全的看法:国际比较。Saf. Sci. 2020, 121, 634–650. [ Google Scholar] [ CrossRef] - Al Haddad, C.; Chaniotakis, E.; Straubinger, A.; Plötner, K.; Antoniou, C. Factors Affecting the Adoption and Use of Urban Air Mobility. Transp. Res. Part A Policy Pract. 2020, 132, 696–712. [Google Scholar] [CrossRef]
阿尔哈达德,C.;查尼奥塔基斯,E.;斯特劳宾格,A.;普洛特纳,K.;安东尼乌,C.影响城市空中移动采用和使用的因素。交通研究 A 部分政策实践。2020 年,132,696-712。[谷歌学术] [交叉引用] - Fu, M.; Rothfeld, R.; Antoniou, C. Exploring Preferences for Transportation Modes in an Urban Air Mobility Environment: Munich Case Study. Transp. Res. Rec. J. Transp. Res. Board 2019, 2673, 427–442. [Google Scholar] [CrossRef] [Green Version]
Fu, M.; Rothfeld, R.; Antoniou, C. 在城市空中移动环境中探索交通方式偏好:慕尼黑案例研究。交通研究记录。交通研究委员会 2019 年,2673,427-442。[谷歌学术] [交叉引用] [绿色版本] - Roy, S.; Kotwicz Herniczek, M.; German, B.; Garrow, L.A. User base estimation methodology for an evtol business airport shuttle air taxi service. In AIAA Aviation 2020 Forum; American Institute of Aeronautics and Astronautics: Reston, VA, USA, 2020. [Google Scholar] [CrossRef]
罗伊,S.;科特维奇·赫尔尼切克,M.;德国,B.;加罗,L.A. 一种用于 evtol 商业机场班车空中出租车服务的用户基数估计方法。在 AIAA 航空 2020 论坛上;美国航空航天学会:美国弗吉尼亚州雷斯顿,2020 年。[谷歌学术] [交叉引用] - Robin, L.; Aijaz, H. Urban Air Mobility Consumer Perceptions. Deloitte United States, October 2019. Available online: https://www2.deloitte.com/us/en/pages/energy-and-resources/articles/consumer-perception-urban-air-mobility.html (accessed on 5 April 2022).
罗宾,L.;艾贾兹,H.城市空中移动消费者感知。德勤美国,2019 年 10 月。在线可获取:https://www2.deloitte.com/us/en/pages/energy-and-resources/articles/consumer-perception-urban-air-mobility.html(于 2022 年 4 月 5 日访问)。 - Lidynia, C.; Philipsen, R.; Ziefle, M. Droning on About Drones—Acceptance of and Perceived Barriers to Drones in Civil Usage Contexts. In Advances in Intelligent Systems and Computing; Springer International Publishing: Cham, Switzerland, 2016; pp. 317–329. [Google Scholar] [CrossRef]
Lidynia, C.; Philipsen, R.; Ziefle, M. 无人机的接受度和在民用环境中的感知障碍。在智能系统和计算方面的进展;施普林格国际出版:瑞士洛桑,2016 年;第 317-329 页。[谷歌学术] [交叉引用] - Peeta, S.; Paz, A.; DeLaurentis, D. Stated Preference Analysis of a New Very Light Jet Based on-Demand Air Service. Transp. Res. Part A Policy Pract. 2008, 42, 629–645. [Google Scholar] [CrossRef] [Green Version]
Peeta, S.; Paz, A.; DeLaurentis, D. 基于需求的新型超轻型喷气机的声明偏好分析。交通研究 A 部分政策实践。2008 年,42,629-645。[谷歌学术] [交叉引用] [绿色版本] - Rimjha, M.; Hotle, S.; Trani, A.A.; Hinze, N.; Smith, J.C. Urban Air Mobility Demand Estimation for Airport Access: A Los Angeles International Airport Case Study. In Proceedings of the 2021 Integrated Communications Navigation and Surveillance Conference (ICNS), Dulles, VA, USA, 19–23 April 2021. [Google Scholar] [CrossRef]
Rimjha, M.; Hotle, S.; Trani, A.A.; Hinze, N.; Smith, J.C. 机场通勤的城市空中移动需求估计:洛杉矶国际机场案例研究。在 2021 年综合通信导航和监视会议(ICNS)论文集中,美国弗吉尼亚州达勒斯,2021 年 4 月 19 日至 23 日。[谷歌学术] [交叉引用] - Vascik, P.D.; Hansman, R.J. Scaling Constraints for Urban Air Mobility Operations: Air Traffic Control, Ground Infrastructure, and Noise. In Proceedings of the 2018 Aviation Technology, Integration, and Operations Conference, Atlanta, GA, USA, 25–29 June 2018; American Institute of Aeronautics and Astronautics: Reston, VA, USA, 2018. [Google Scholar] [CrossRef]
Vascik, P.D.; Hansman, R.J.城市空中移动运营的规模约束:空中交通管制、地面基础设施和噪音。在 2018 年航空技术、整合和运营会议论文集中,美国佐治亚州亚特兰大,2018 年 6 月 25 日至 29 日;美国航空航天学会:弗吉尼亚州雷斯顿,2018 年。[谷歌学术] [交叉引用] - Fadhil, D.N.; Moeckel, R.; Rothfeld, R. GIS-based Infrastructure Requirement Analysis for an Electric Vertical Take-Off and Landing Vehicle-Based Transportation System. Transp. Res. Procedia 2019, 41, 101–103. [Google Scholar] [CrossRef]
Fadhil, D.N.; Moeckel, R.; Rothfeld, R. 基于 GIS 的电动垂直起降飞行器交通系统基础设施需求分析。交通研究会议论文集 2019 年,41,101-103。[谷歌学术] [交叉引用] - Rath, S.; Chow, J.Y.J. Air Taxi Skyport Location Problem with Single-Allocation Choice-Constrained Elastic Demand for Airport Access. J. Air Transp. Manag. 2022, 105, 102294. [Google Scholar] [CrossRef]
- Jeff, H.; Nikhil, G. Fast-Forwarding to a Future of on-Demand Urban Air Transportation. Uber, 27 October 2016. Available online: https://evtol.news/__media/PDFs/UberElevateWhitePaperOct2016.pdf(accessed on 9 March 2022).
- Tavistock Development Company. Lilium Lake Nona Vertiport. 11 November 2020. Available online: https://tavistockdevelopment.com/project/lilium-lake-nona-vertiport/ (accessed on 10 May 2022).
- Johnston, T.; Riedel, R.; Sahdev, S. To Take Off, Flying Vehicles First Need Places to Land. McKinsey & Company: 31 August 2020. Available online: https://www.mckinsey.com/industries/automotive-and-assembly/our-insights/to-take-off-flying-vehicles-first-need-places-to-land (accessed on 8 March 2022).
- Yedavalli, P.; Cohen, A. Planning land use constrained networks of urban air mobility infrastructure in the San Francisco bay area. Transp. Res. Rec. J. Transp. Res. Board 2022, 2676, 106–116. [Google Scholar] [CrossRef]
- City of Los Angeles. Mayor Garcetti Announces First-in-the-Nation Urban Air Mobility Partnership. Office of Los Angeles Mayor: 16 December 2020. Available online: https://www.lamayor.org/mayor-garcetti-announces-first-nation-urban-air-mobility-partnership (accessed on 4 April 2022).
- United States Census Bureau. 2014-2018 ACS 5-Year Estimates. Census.gov; 2018. Available online: https://www.census.gov/programs-surveys/acs/technical-documentation/table-and-geography-changes/2018/5-year.html (accessed on 24 December 2022).
- Federal Aviation Administration. Airport Data and Information Portal. 6 January 2020. Available online: https://adip.faa.gov/agis/public/#/public (accessed on 21 February 2022).
- Federal Aviation Administration. UAS Facility Maps. 27 May 2022. Available online: https://www.faa.gov/uas/commercial_operators/uas_facility_maps (accessed on 10 August 2022).
- Jeff, V.; Stanford Prevention Research Center. California Schools Map. March 2021. Available online: https://www.californiaschoolcampusdatabase.org/ (accessed on 2 March 2022).
- National Center for Environmental Health. What Noises Cause Hearing Loss? Centers for Disease Control and Prevention: 7 October 2019. Available online: https://www.cdc.gov/nceh/hearing_loss/what_noises_cause_hearing_loss.html (accessed on 16 February 2022).
- Schweiger, K.; Preis, L. Urban Air Mobility: Systematic Review of Scientific Publications and Regulations for Vertiport Design and Operations. Drones 2022, 6, 179. [Google Scholar] [CrossRef]
- Li, X.; Kim, J.H. Managing Disruptive Technologies: Exploring the Patterns of Local Drone Policy Adoption in California. Cities 2022, 126, 103736. [Google Scholar] [CrossRef]
- Çetin, E.; Cano, A.; Deransy, R.; Tres, S.; Barrado, C. Implementing Mitigations for Improving Societal Acceptance of Urban Air Mobility. Drones 2022, 6, 28. [Google Scholar] [CrossRef]
Authors | Year of Publication | Area of Research | Study Area | Key Findings |
---|---|---|---|---|
Al Haddad et al. | 2020 | UAM | Germany | (1) Safety and trust, affinity to automation, data concerns, social attitude, and sociodemographics are important issues for UAM adoption; (2) skeptical respondents had behavior similar to late and nonadopters [19]. |
Bansal et al. | 2016 | GAV | Austin, Texas | (1) Higher-income, technology-savvy males who live in urban areas and those who have experienced more crashes have a greater interest in and higher willingness to pay for AV; (2) user choice is dependent on friends’ and neighbors’ adoption rates [14]. |
Fu et al. | 2019 | UAM | Munich, Germany | (1) Travel cost and safety may be critical determinants in UAM adoption; (2) younger individuals as well as older individuals with high household income are more likely to adopt UAM; 3) during the market entry stage, potential travelers may favor UAM particularly for performing noncommuting (recreational flying) trips [20]. |
Roy et al. | 2019 | UAM | U.S. (CSAs) | (1) Near-term eVTOL aircrafts may be able to dramatically increase the expected user base compared to present-day helicopters flying the same mission; (2) assumptions including vehicle design range, payload, and cruising speed can change the results significantly [21]. |
Hohenberger et al. | 2016 | GAV | Germany | (1) The anxiety level has a significant gender-related difference towards AV adoption; (2) differential effect of sex on anxiety was more pronounced among relatively young respondents and decreased with participants’ age [15]. |
Kyriakidis et al. | 2015 | GAV | 109 countries | (1) Most people think manual driving is still the most enjoyable mode of travel; (2) respondents were found to be most concerned about software hacking/misuse and were also concerned about legal issues and safety; (3) respondents from more developed countries were less comfortable with their vehicle transmitting data [16]. |
Lidynia et al. | 2016 | Drones | Aachen University, Germany | (1) Laypeople feared the violation of their privacy whereas active drone pilots saw more of a risk of possible accidents; (2) participants had clear expectations regarding the routes drones should and should not be allowed to use [23]. |
Deloitte | 2019 | UAM | 20 countries | (1) Despite the substantial progress made in terms of vehicle design and technology, consumers continue to doubt the safety of UAM; (2) regional and generational differences play a critical role in the perceived UAM safety; (3) 49% of respondents in the United States were unconvinced about UAM safety while only 39% are skeptical about safety in China; (4) younger consumers surveyed (Gen Y and Gen Z) agree that UAM provides for an efficient alternative mode of urban transportation but are more apprehensive about its safety [22]. |
Peeta et al. | 2008 | On-demand air service (ODAS) | Indiana, Illinois, and Florida | (1) Travel distance, service fare, and the ODAS location are key factors influencing user switching decisions (from traditional air service to ODAS); (2) ODAS landing location is a key determinant of its operational viability and has significant implications for policymakers, regional/city planners, operators, and businesses; (3) while ODAS proximity to work is an attractive attribute for users, environmental concerns can arise if close to residential areas [24]. |
Airbus | 2019 | UAM | Los Angeles, Mexico City, New Zealand, and Switzerland | (1) Communities are most concerned about safety followed by the type of sound generated from the aircraft and then the volume of sound from the aircraft; (2) other concerns include the time of day at which aircrafts are flown and the altitude at which aircraft fly; (3) 44.5% of all respondents’ initial reactions to UAM is in support or strong support while 41.4% of all respondents believe UAM is either safe or very safe [21]. |
Zhang et al. | 2019 | GAV | China | (1) Trust was the most critical factor in promoting AV acceptance; (2) perceived ease of use (PEOU) and perceived usefulness (PU) were significant factors; (3) the effects of PEOU and PU were weaker compared to trust [17]. |
Categories | Factors | Data Sources | Unit of Observation | Year of Collection |
---|---|---|---|---|
Demand side | Age groups | Census Origin–Destination Employment Statistics | Census block | 2019 |
Occupation groups | Census Origin–Destination Employment Statistics | Census block | 2019 | |
Income groups | Census Origin–Destination Employment Statistics | Census block | 2019 | |
Home–workplace trips | Census Origin–Destination Employment Statistics | Census block | 2019 | |
Home–workplace distance | Calculated from the centroids of census blocks | Census block | 2019 | |
Supply side | Helipads | The Federal Aviation Administration | Site | 2019 |
Parking structure | Google Earth satellite image/Google Map API | Site | 2021 | |
UAS airspace and facility map | The Federal Aviation Administration | Zone | 2020 | |
Schools | California School Campus Database | Land Parcel | 2018 | |
Noise levels | The United States Department of Transportation | - | 2018 |
Categories | Rules | Description |
---|---|---|
Demand side | s000 | Total number of home–workplace commuters |
sa01 | Home–workplace commuters aged 29 or younger | |
sa02 | Home–workplace commuters aged 30 to 54 | |
sa03 | Home–workplace commuters aged 55 or older | |
se01 | Home–workplace commuters with earnings of $1250/month or less | |
se02 | Home–workplace commuters with earnings of $1251/month to $3333/month | |
se03 | Home–workplace commuters with earnings greater than $3333/month | |
si01 | Home–workplace commuters in goods producing industry sectors | |
si02 | Home–workplace commuters in trade, transportation, and utility industry sectors | |
si03 | Home–workplace commuters in all other services industry sectors | |
Supply side | A1 | ≤200 ft preapproved UAS fly altitude |
A2 | ≤300 ft preapproved UAS fly altitude | |
A3 | ≤400 ft preapproved UAS fly altitude | |
S1 | ≥0.1 miles school buffer | |
S2 | ≥0.25 miles school buffer | |
S3 | ≥0.5 miles school buffer | |
N1 | ≥85 dB noise level | |
N2 | ≥70 dB noise level | |
N3 | ≥60 dB noise level | |
Accessibility | D1 | ≤3 min walking by network distance |
D2 | ≤5 min walking by network distance | |
D3 | ≤10 min walking by network distance | |
D4 | ≤3 min driving by network distance | |
D5 | ≤5 min driving by network distance | |
D6 | ≤10 min driving by network distance | |
Demand coverage | J1 | Home–workplace commuters w/only home block access |
J2 | Home–workplace commuters w/only workplace block access | |
J3 | Home–workplace commuters w/both home and workplace access | |
Block distance | s000_10 | Block centroid distance ≥10 miles |
s000_20 | Block centroid distance ≥20 miles | |
s000_30 | Block centroid distance ≥30 miles |
Rules | Description | Helipads | Parking Structures | Total | % Base |
---|---|---|---|---|---|
No constraints | All available sites | 360 | 444 | 804 | 100.0% |
A1 | ≤200 ft airspace zoning | 271 | 269 | 540 | 67.2% |
A2 | ≤300 ft airspace zoning | 260 | 242 | 502 | 62.4% |
A3 | ≤400 ft airspace zoning | 242 | 223 | 465 | 57.8% |
S1 | >0.1 mile school buffer | 348 | 402 | 750 | 93.3% |
S2 | >0.25 mile school buffer | 294 | 305 | 599 | 74.5% |
S3 | >0.5 mile school buffer | 219 | 138 | 357 | 44.4% |
N1 | ≥85 dB noise | 360 | 444 | 804 | 100.0% |
N2 | ≥70 dB noise | 347 | 441 | 788 | 98.0% |
N3 | ≥60 dB noise | 325 | 418 | 743 | 92.4% |
A1 × S1 × N1 | The best mixed scenario | 262 | 236 | 498 | 61.9% |
A2 × S2 × N2 | The median mixed scenario | 217 | 148 | 365 | 45.4% |
A3 × S3 × N3 | The strictest mixed scenario | 154 | 56 | 210 | 26.1% |
Rules | Description | A1 × S1 × N1 (Best) | A2 × S2 × N2 (Median) | A3 × S3 × N3 (Strictest) |
---|---|---|---|---|
D1 | ≤3 min walking distance | 0.13% | 0.06% | 0.00% |
D2 | ≤5 min walking distance | 0.37% | 0.16% | 0.01% |
D3 | ≤10 min walking distance | 1.50% | 0.63% | 0.08% |
D4 | ≤3min driving distance | 4.11% | 1.88% | 0.36% |
D5 | ≤5 min driving distance | 15.80% | 8.30% | 2.58% |
D6 | ≤10 min driving distance | 70.73% | 49.48% | 27.49% |
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Li, X. Repurposing Existing Infrastructure for Urban Air Mobility: A Scenario Analysis in Southern California. Drones 2023, 7, 37. https://doi.org/10.3390/drones7010037
Li X. Repurposing Existing Infrastructure for Urban Air Mobility: A Scenario Analysis in Southern California. Drones. 2023; 7(1):37. https://doi.org/10.3390/drones7010037
Chicago/Turabian StyleLi, Xiangyu. 2023. "Repurposing Existing Infrastructure for Urban Air Mobility: A Scenario Analysis in Southern California" Drones 7, no. 1: 37. https://doi.org/10.3390/drones7010037