Three-Dimension Collision-Free Trajectory Planning of UAVs Based on ADS-B Information in Low-Altitude Urban Airspace
针对低空城市空域复杂环境下的无人机避障问题，提出基于ADS-B信息的SSP和PSO-RRT算法实现三维无碰撞轨迹规划，仿真验证表明该方法能有效减少子空域内无人机数量、轨迹长度并降低轨迹成本。
2024-04-29 cs.SY eess.SY
Dynamic Routing in Stochastic Urban Air Mobility Networks: A Markov Decision Process Approach
针对城市空中交通网络中的电动飞机路由问题，提出基于马尔可夫决策过程的方法，在考虑电池容量、随机旅行时间和排队延迟下，最小化预期总旅行时间并避免电池耗尽，通过案例验证有效性。
2023-05-11 cs.SY eess.SY
Fast optimal trajectory generation for a tiltwing VTOL aircraft with application to urban air mobility
我们解决了最小推力的最优轨迹生成问题的倾斜翼垂直起飞和着陆（VTOL）飞机的过渡使用凸优化。该方法基于微分算子的变化，使我们能够沿着规定的路径表达简化的点质量动力学，并将原始非线性问题用一对凸规划来表达。一个案例研究，涉及空中客车A3 Vahana垂直起降飞机被认为是向前和向后过渡。所提出的方法提供了一种快速的方法来产生一个安全的最佳过渡的倾转翼垂直起落飞机，可以进一步利用在线控制和制导的目的。
2021-09-29 cs.SY eess.SY math.OC
A Collaborative System of Systems Simulation of Urban Air Mobility
针对城市空中交通落地的多领域创新挑战，本文开发了无需共享代码的基于智能体的协同体系仿真系统，整合多领域分布式工具实现高保真整体评估并捕捉跨领域效应。
2023-10-03 cs.SY eess.SY
Noise-Aware and Equitable Urban Air Traffic Management: An Optimization Approach
本文针对城市空中交通中的飞机噪声问题，提出一种混合多目标优化方法，结合多种噪声缓解策略，在多层网络中实现需求满足、噪声控制与节能，并利用社会福利函数权衡效率与公平。
2024-01-01 cs.SY eess.SY
Scalable Online Flight Trajectory Optimization via Sequential Quadratic Programming for Urban Air Mobility in Ultra Low-Altitude Airspace
Nanyang Technological University（南洋理工大学）
提出一种可扩展的序列二次规划框架，通过在线生成分离超平面约束并联合求解几何环境、运行限制与飞行器动力学，实现城市空中交通的实时无碰撞轨迹优化，在五个真实城市中心验证了100%成功率和清空率。
2026-06-23 cs.ET cs.SY eess.SY
Multi-Agent Reinforcement Learning for Cooperative Air Transportation Services in City-Wide Autonomous Urban Air Mobility
针对城市级多架UAM协同运输难题，提出基于CommNet与CTDE的MADRL管理算法，并利用真实垂直起降机场和UAM参数仿真验证其服务质量优势。
2023-06-07 cs.MA cs.SY eess.SY
Exploring Urban Air Mobility Adoption Potential in San Francisco Bay Area Region: A Systems of Systems Level Case Study on Passenger Waiting Times and Travel Efficiency
Purdue University（普渡大学）
本研究通过多智能体模拟分析旧金山湾地区城市空气交通在缓解交通拥堵方面的潜力，发现高峰时段使用UAM可将总旅行时间减少80%。
2025-11-25 cs.SY eess.SY
Experimental Evaluation of Bird Strikes in Urban Air Mobility
本文针对城市空中交通中空中出租车面临的鸟击风险，提出一种实验方法验证此前开发的鸟击冲击力理论模型，通过包含7个测试用例、9个场景和135次迭代的实验，证实实验结果与理论模型吻合度达92.89%。
2023-08-23 cs.SY eess.SY
A Framework for Operational Volume Generation for Urban Air Mobility Strategic Deconfliction
本文提出了一种用于城市空中交通战略冲突解除的新框架，通过生成航线及4D运行空域契约并围绕其进行冲突解除，实验证明该方法在空域生成效率和冲突解除成功率上表现充分。
2023-06-27 cs.OH cs.SY eess.SY
Evaluation of Remote Driver Performance in Urban Environment Operational Design Domains
Technical University of Darmstadt（德累斯顿技术大学）；Vay Technology GmbH（Vay技术公司）
本文评估城市ODD中远程驾驶员绩效，发现累计经验至600 km可改善车辆控制，且针对性ODD训练优于其他方法，为RDS部署与安全标准提供依据。
2025-03-29 cs.RO cs.SY eess.SY
Adaptive Model Predictive Control of Nonlinear Generic Urban Air Mobility Using Linear Parameter-Varying Systems
The University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校）
提出一种针对全飞行包线内非线性城市空中交通飞行器的自适应模型预测控制框架，利用线性参数变表示在线更新预测模型，并采用NSGA-II多目标优化进行控制器调谐，在NASA GUAM模型上验证了改进的轨迹跟踪和鲁棒性。
2026-06-07 cs.SY eess.SY
Infrastructural Requirements and Regulatory Challenges of a Sustainable Urban Air Mobility Ecosystem
本文围绕可持续城市空中交通生态系统，概述客运垂直起降飞行器的安全、许可与监管常见问题，明确需考量的基础设施规划、设计及运营要点，为该新型交通方式的可持续发展提供参考。
2023-05-02 cs.SY eess.SY
Certified Learning-Enabled Noise-Aware Motion Planning for Urban Air Mobility
本文提出一种面向城市空中交通的噪声感知运动规划框架，利用可认证神经网络预测eVTOL噪声并生成合规轨迹，兼顾噪声法规与运行效率。
2025-09-24 cs.SY eess.SY
Safe and Scalable Real-Time Trajectory Planning Framework for Urban Air Mobility
George Washington University（乔治华盛顿大学）
本文提出一个用于城市空中交通的实时轨迹规划框架，采用分散式自由飞行概念，结合数据驱动可达性分析与基于MDP的决策器，并通过奖励塑形和动作屏蔽增强安全性，仿真验证了其安全性和可扩展性。
2023-06-20 cs.RO cs.SY eess.SY
Congestion-Aware Path Re-routing Strategy for Dense Urban Airspace
针对城市空域UAS标称路径易拥塞的问题，提出基于UTM路径与周边UAS位置的规则化改航策略，搭配排队模型预估交通扩散以提前预留空域，经仿真验证可提升拥塞场景下的安全性与空域利用率。
2024-07-14 cs.MA cs.SY eess.SY
Obstacle-Aware Four-Dimensional Trajectory Design for Urban Air Mobility
Tata Consultancy Services Limited（塔塔咨询服务公司）
研究城市空中交通中电动垂直起降飞行器的轨迹设计问题，提出整合多方面数据和约束的混合框架，能在考虑多达250个建筑物障碍物等情况下设计出安全且能减少出行时间的四维轨迹，相比不考虑约束可减少20%飞行时间估计。
2026-07-20 cs.SY eess.SY
City-Wide Low-Altitude Urban Air Mobility: A Scalable Global Path Planning Approach via Risk-Aware Multi-Scale Cell Decomposition
School of Mechanical and Aerospace Engineering, Nanyang Technological University（南洋理工大学机械与航空航天工程学院）；School of Aeronautics and Astronautics, Purdue University（普渡大学航空航天学院）
本文提出一种基于风险感知的多尺度单元分解方法，用于城市级低空城市空中交通的可扩展全局路径规划，通过动态平衡分辨率与计算速度，降低累计风险并减少计算时间。
2026-04-20 cs.RO cs.SY eess.SY
Learning-to-Fly: Learning-based Collision Avoidance for Scalable Urban Air Mobility
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Oregon State University（俄勒冈州立大学）
随着城市人口的增加，全球对城市空中机动性（UAM）感兴趣，其中数百个自主无人机系统（UAS）在城市上空执行任务。与传统的人在环空中交通管理不同，UAM需要分散的自主方法，可扩展到更高的飞机密度的数量级，并适用于城市环境。我们提出了学习飞行（L2F），这是一个分散的按需空中防撞框架，适用于多个UAS，使它们能够独立规划和安全执行任务，并使用信号时序逻辑表达空间，时间和反应目标。本文将两个无人机在不违反任务目标的情况下预测性避碰问题描述为一个混合线性规划（MILP）问题，但这一问题很难在线求解。相反，我们开发了L2 F，这是一种两阶段碰撞避免方法，包括：1）基于学习的决策方案和2）基于线性规划的分布式UAS控制算法。通过大量的模拟，我们展示了我们的方法的实时适用性，这是$\approx\!6000\times$比MILP方法更快，可以解决$100\%$的碰撞时，有足够的机动空间，否则表现出优雅的性能下降。我们还比较了L2F与其他两种方法，并演示了四旋翼机器人的实现。
2020-06-23 cs.LG cs.RO cs.SY
Safe Sampling-Based Air-Ground Rendezvous Algorithm for Complex Urban Environments
University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
近年来，对城市环境中快速经济的包裹递送的需求大幅上升。一个框架设想通过利用共乘车辆网络在城市环境中进行有效的最后一英里交付，其中无人机系统（UAS）将包裹放在所述车辆上，然后在最终空中交付之前覆盖大部分距离。值得注意的是，我们考虑的问题规划的无人机到达人类驾驶员，谁可以选择N个可能的路径和不确定的行为，同时满足严格的安全约束的会合路径。长规划时间和安全约束需要强大的算法，该算法使用高斯过程回归、基于采样的优化和模型预测控制将学习和最优控制相结合。由此产生的算法是计算效率和被证明是有效的，在各种定性的情况下。
2021-03-12 cs.RO cs.SY eess.SY
Experiencing Urban Air Mobility: How Passengers evaluate a simulated flight with an Air Taxi
本研究通过搭建混合现实（MR）空中出租车模拟器，让30名参与者体验市中心商务穿梭飞行，评估正常与非正常情况下机上人员对乘客幸福感和信息需求的影响，发现乘客需了解车辆意图，空乘可提升非正常情况的幸福感。
2025-02-14 cs.SY eess.SY physics.soc-ph
Probabilistic Guaranteed Path Planning for Safe Urban Air Mobility Using Chance Constrained RRT
University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校）；San Diego State University（圣地亚哥州立大学）；University of North Carolina at Chapel Hill（北卡罗来纳大学教堂山分校）
安全是城市空中交通成功的关键因素，特别是在动态和不确定的环境中。提出了一种基于RRT和机会约束的不确定障碍物路径规划算法。通过将概率约束转化为确定性约束，建立了高斯分布障碍物的机会约束模型。通过对系统状态的模拟和凸约束的评估，可以确定每个时间步的概率可行域。通过建立机会约束RRT，该算法不仅享有基于采样的算法的好处，但也纳入了不确定性的制定。仿真结果表明，利用该算法可以规划出符合概率避障要求的连接起点和目标点的轨迹。
2022-03-12 cs.RO cs.SY eess.SY
Integrated Take-off Management and Trajectory Optimization for Merging Control in Urban Air Mobility Corridors
本文针对城市空中交通走廊合流控制问题，提出一体化起飞管理与轨迹优化方法，通过结构化起飞空域设计和分层协调策略，在保证安全的同时提升运行效率并降低计算负担。
2025-08-21 cs.SY eess.SY math.OC
Probabilistic Two-Ray Model for Air-to-Air Channel in Built-Up Areas
本文提出了一种适用于建筑密集区的空-空（AA）传播信道的概率双射线（PTR）路径损耗模型。基于城市分布的统计模型，PTR路径损耗模型可以应用于郊区、市区、密集市区和高层城市。在射线追踪模拟中，路径损耗最佳拟合为威布尔分布，其波动拟合为正态分布。该模型与射线追踪法的结果吻合较好，表明该模型可以为高空平台的准确、快速预报提供一种有效的工具。作为PTR模型的扩展研究，我们通过大量的仿真实验提取了阴影因子，提出了高度相关阴影模型。实验结果表明，本文提出的阴影模型与基于测量的模型具有很好的一致性，表明本文的研究具有良好的可扩展性和通用性。
2019-06-26 cs.SY eess.SP eess.SY
Risk-aware Urban Air Mobility Network Design with Overflow Redundancy
提出一种具有备用容量的UAM网络设计方法，通过双层双线性优化选择备用起降点位置与容量以最大化预期吞吐量，提升系统灵活性与安全性。
2023-10-23 cs.SY eess.SY math.OC
Vertiport Navigation Requirements and Multisensor Architecture Considerations for Urban Air Mobility
本文针对城市空中交通垂直起降场，提出精密进近导航需求，概述多传感器架构并评估子系统挑战，基于DLR HorizonUAM飞行试验给出初步验证。
2023-11-13 cs.SY eess.SP eess.SY
Bridging the Urban-Rural Connectivity Gap through Intelligent Space, Air, and Ground Networks
King Abdullah University of Science and Technology（阿卜杜拉国王科技大学）；Athlone Institute of Technology（阿斯隆理工学院）；Ibb University（伊卜大学）
农村地区的连通性是通信网络面临的主要挑战之一。为了克服这一挑战，需要针对不同情况采取各种解决方案。因此，必须优化当前的网络模式。与城市地区相比，农村地区的基础设施成本高，基站收入低，这对电信运营商尤其没有吸引力。因此，空间、空中和地面网络都应优化，以实现农村地区的连通性。我们重点介绍了农村互联互通的最新成果，讨论了地面网络的解决方案，并研究了非地面网络的潜在好处。此外，我们还概述了用于改善空间、空中和地面网络的人工智能（AI）技术，从而改善农村地区的连通性。人工智能实现智能通信，并可以集成空间、空中和地面网络以实现农村连接。我们讨论了农村连接的挑战，并强调了最新的项目和研究以及使用人工智能增强网络的能力。最后，我们讨论了为农村社区提供连通性的潜在积极影响。
2022-02-25 cs.AI cs.CY cs.SY
Multi-Sensor Scheduling for Remote State Estimation over Wireless MIMO Fading Channels with Semantic Over-the-Air Aggregation
EURECOM（欧洲通信研究所）；University of Granada（格拉纳达大学）
本文提出了一种基于语义空中聚合的多传感器调度方法，通过动态规划和正半定锥分解，实现无线MIMO衰落信道中的高效远程状态估计。
2026-02-04 cs.SY eess.SP eess.SY
A Traffic Management Framework for On-Demand Urban Air Mobility Systems
University of Southern California（南加州大学）；Xtelligent, Inc.（Xtelligent公司）
本文提出了一种用于按需城市空中交通系统的集中式交通管理框架VertiSync，该策略在满足安全和能量约束下调度飞机服务与再平衡，能最大化大机队吞吐量并显著降低乘客等待时间。
2024-03-22 cs.MA cs.NI cs.RO
A City-centric Approach to Estimate and Evaluate Global Urban Air Mobility Demand
本文提出以城市为中心的预测方法，估算全球990个城市的市内空中出租车UAM需求，并通过参数敏感性与市场情景分析指出低票价和高垂直起降场密度是2050年前释放200多个城市市场潜力的关键。
2023-09-27 cs.SY eess.SY physics.soc-ph
Throughput Maximizing Takeoff Scheduling for eVTOL Vehicles in On-Demand Urban Air Mobility Systems
针对按需城市空中交通的高效调度需求，本文提出集中式调度框架VertiSync，在安全与能量约束下联合调度出行服务与运力再平衡，可在大机队和对称网络下最大化吞吐量，且在洛杉矶案例中显著降低乘客平均等待时间。
2025-03-21 cs.SY eess.SY math.OC
Applied design thinking in urban air mobility: creating the airtaxi cabin design of the future from a user perspective
本文以德国航空航天中心的机场接驳与市内UAM组合概念为对象，应用设计思维方法，通过焦点小组和在线调查识别用户需求并评估客舱设计，最终构建数字原型，为未来空中出租车客舱提供以用户为中心的设计路径。
2023-09-11 cs.HC cs.SY eess.AS
