基于通信信号管制的城市空中交叉口设计研究

摘要

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。

关键词

空中交通管理 / 城市空中交通 / 无人机 / 交叉口 / 通行效率

基金资助

国家自然科学基金项目（71971114,U2133207）