Vertiport Planning for Urban Aerial Mobility: An Adaptive Discretization Approach

计算机科学 离散化 数学优化 盈利能力指数 运筹学 数学 经济 数学分析 财务
作者
Kai Wang,Alexandre Jacquillat,Vikrant Vaze
出处
期刊:Manufacturing & Service Operations Management [Institute for Operations Research and the Management Sciences]
卷期号:24 (6): 3215-3235 被引量:31
标识
DOI:10.1287/msom.2022.1148
摘要

Problem definition: Electric vertical-takeoff-and-landing (eVTOL) vehicles enable urban aerial mobility (UAM). This paper optimizes the number, locations, and capacities of vertiports in UAM systems while capturing interdependencies between strategic vertiport deployment, tactical operations, and passenger demand. Academic/practical relevance: The model includes a “tractable part” (based on mixed-integer second-order conic optimization) and also a nonconvex demand function. Methodology: We develop an exact algorithm that approximates nonconvex functions with piecewise constant segments, iterating between a conservative model (which yields a feasible solution) and a relaxed model (which yields a solution guarantee). We propose an adaptive discretization scheme that converges to a global optimum—because of the relaxed model. Results: Our algorithm converges to a 1% optimality gap, dominating static discretization benchmarks in terms of solution quality, runtimes, and solution guarantee. Managerial implications: We find that the most attractive structure for UAM is one that uses a few high-capacity vertiports, consolidating operations primarily to serve long-distance trips. Moreover, UAM profitability is highly sensitive to network planning optimization and to customer expectations, perhaps even more so than to vehicle specifications. Therefore, the success of UAM operations requires not only mature eVTOL technologies but also tailored analytics-based capabilities to optimize strategic planning and market-based efforts to drive customer demand. Supplemental Material: The online appendix is available at https://doi.org/10.1287/msom.2022.1148 .
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
追寻绮烟发布了新的文献求助10
1秒前
春夏秋冬完成签到,获得积分10
2秒前
轩辕德地完成签到,获得积分10
7秒前
完美世界应助追寻绮烟采纳,获得10
7秒前
完美世界应助zhang采纳,获得10
8秒前
馒头完成签到 ,获得积分10
9秒前
mit完成签到 ,获得积分10
10秒前
阿秋秋秋完成签到 ,获得积分10
11秒前
青桔完成签到,获得积分10
13秒前
贪玩的醉波完成签到,获得积分10
14秒前
巾凡完成签到 ,获得积分0
17秒前
个性问寒完成签到,获得积分10
17秒前
daisy完成签到 ,获得积分10
20秒前
22秒前
23秒前
小Q发布了新的文献求助10
25秒前
zhang发布了新的文献求助10
28秒前
老宇126完成签到,获得积分10
29秒前
31秒前
爱因斯坦那个和我一样的科学家完成签到 ,获得积分10
32秒前
科研小笨猪完成签到,获得积分10
34秒前
0713完成签到,获得积分10
34秒前
皇甫契发布了新的文献求助10
35秒前
挽风风风风完成签到 ,获得积分10
35秒前
sa完成签到 ,获得积分10
35秒前
xiaoluuu完成签到 ,获得积分10
40秒前
Yara.H完成签到 ,获得积分10
42秒前
零零二完成签到 ,获得积分10
44秒前
高高的从波完成签到,获得积分10
45秒前
美丽的鞋垫完成签到 ,获得积分10
45秒前
10完成签到 ,获得积分10
48秒前
欢喜板凳完成签到 ,获得积分10
48秒前
典雅三颜完成签到 ,获得积分10
50秒前
lilaccalla完成签到 ,获得积分10
50秒前
celia完成签到 ,获得积分10
51秒前
道友等等我完成签到,获得积分0
52秒前
rdx完成签到,获得积分10
52秒前
LiLy完成签到 ,获得积分10
53秒前
和谐的映梦完成签到,获得积分10
53秒前
南城雨落完成签到,获得积分10
54秒前
高分求助中
Aspects of Babylonian celestial divination : the lunar eclipse tablets of enuma anu enlil 1500
中央政治學校研究部新政治月刊社出版之《新政治》(第二卷第四期) 1000
Hopemont Capacity Assessment Interview manual and scoring guide 1000
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Mantids of the euro-mediterranean area 600
Mantodea of the World: Species Catalog Andrew M 500
Insecta 2. Blattodea, Mantodea, Isoptera, Grylloblattodea, Phasmatodea, Dermaptera and Embioptera 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 基因 遗传学 化学工程 复合材料 免疫学 物理化学 细胞生物学 催化作用 病理
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3434856
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3032180
关于积分的说明 8944456
捐赠科研通 2720147
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1492192
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 689725
邀请新用户注册赠送积分活动 685862