امروز : دوشنبه, ۱۱ تیر , ۱۴۰۳
پایداری | متن کامل رایگان | ارزیابی برخاست و فرود عمودی الکتریکی برای خدمات تاکسی هوایی شهری: پارامترهای کلیدی و تأثیر حمل و نقل آینده
۱٫ معرفی حمل و نقل شهری به دلیل شهرنشینی سریع، رشد جمعیت و افزایش مالکیت وسایل نقلیه با چالش های شدیدی مواجه است. در شهرهای بزرگ مانند پکن، شانگهای، هنگ کنگ و لندن، ازدحام ترافیک به یک مشکل بزرگ تبدیل شده است که منجر به طولانیتر شدن زمان سفر، کاهش ایمنی، آلودگی محیط زیست و […]
۱٫ معرفی
این مطالعه به سوالات تحقیق زیر می پردازد. RQ1: تأثیر بالقوه eVTOL در مقایسه با هلیکوپترها و تاکسیهای خودرویی در حمل و نقل شهری در آینده چگونه است؟ RQ2: ویژگیهای پیکربندیهای eVTOL موجود چیست و چگونه میتوانیم یک مدل و سیستم را با غربالگری با توجه به این ویژگیها ایجاد کنیم؟ RQ3: با استفاده از شبیهسازیهای عددی و مفروضات واقعی در مورد مقادیر پارامتر، چگونه میتوانیم یک تحلیل کمی از امکانسنجی اقتصادی eVTOL بر اساس معادلات نرخ بازگشت سرمایه (ROI) ایجاد کنیم؟
۲٫ بررسی ادبیات
۲٫۱٫ ایجاد یک سیستم حمل و نقل جدید در فضای بالای شهری
۲٫۲٫ اثر بالقوه eVTOL
۲٫۳٫ کاربرد مهندسی و امکان سنجی اقتصادی
۲٫۴٫ مدل سازی تنظیمات eVTOL
۲٫۵٫ مکانیزم های پرواز eVTOL
۳٫ نتایج
۳٫۱٫ تعیین مجموع هزینه های عملیاتی و پشتیبانی
۳٫۲٫ مدلسازی درآمد عمومی و هزینه عملیاتی
هدف پژوهشی ارزیابی اقتصادی در این مطالعه، تحرک هوایی درون شهری (برد ماموریت تک پروازی تقریباً ۲۰ تا ۵۰ کیلومتر) با استفاده از eVTOL است. در مورد حمل و نقل شهر به شهر (محدوده ماموریت تک پرواز تقریباً ۱۰۰ تا ۴۰۰ کیلومتر است) eVTOL، در محدوده این ارزیابی در نظر گرفته نمی شود. نرخ بازگشت سرمایه (ROI) به نسبت کل درآمد خالص طرح سرمایه گذاری در یک سال عادی پس از رسیدن به ظرفیت تولید طراحی شده معین به کل سرمایه گذاری طرح اشاره دارد. این یک شاخص ثابت برای ارزیابی سودآوری یک طرح سرمایه گذاری است که نشان دهنده درآمد خالص سالانه ایجاد شده توسط سرمایه گذاری واحد در سال های تولید عادی طرح سرمایه گذاری است.
در این مطالعه، امکانسنجی اقتصادی به همان مقدار پولی اطلاق میشود که نرخ بازده سرمایهگذاری در سرویس تاکسی هوایی بالاتر از نرخ بازده خدمات پسانداز در سرمایهگذاری مستقیم پول در اوراق قرضه دولتی بدون ریسک باشد. آنگاه اساساً می تواند ثابت کند که سرویس تاکسی هوایی سودآور است، یعنی از نظر اقتصادی امکان پذیر است.
در معادله، ارزش ROI یک سرویس تاکسی هوایی با استفاده از هواپیمای eVTOL است. O&S مستقیم یک سرویس تاکسی هوایی با استفاده از eVTOL است. O&S غیرمستقیم یک سرویس تاکسی هوایی با استفاده از eVTOL است. کل هزینه سرمایه گذاری در سرویس تاکسی هوایی با استفاده از هواپیمای eVTOL است. و درآمد عملیاتی خدمات تاکسی هوایی با استفاده از هواپیمای eVTOL است.
جایی که
آیا پولی که برای خرید یا اجاره هواپیمای eVTOL و قطعات یدکی منطبق با آنها صرف شده است. هزینه کل توسعه زیرساخت برای سرمایه گذاری در سرویس تاکسی هوایی با استفاده از هواپیمای eVTOL است. و سرمایه گذاری اولیه مورد نیاز برای تکمیل خدمات تاکسی هوایی است.
۳٫۲٫۱٫ مدل نسخه ۱
در معادله (۶) توسط . O&S مستقیم پروازهای eVTOL در یک دوره است. به عنوان سه مقوله هدف در این پژوهش در نظر گرفته شده است که عبارتند از ، ، و . کل هزینه استهلاک کل ناوگان خودرو است. مجموع دستمزد خدمه زمینی eVTOL در یک دوره است. و هزینه اکتساب باتری باتریهای معمولی eVTOL برای برآوردن نیازهای مأموریتهای پرواز در یک دوره است.
جایی که
در دو معادله بالا، مصرف انرژی خاص سیستم باتری است، راندمان کلی است، L برابر است با لیفت، D برابر است با کش، m جرم است، رانش است، بسته به نوع پیشرانه یک فاکتور پوسته پوسته شدن است، چگالی هوا است و ناحیه محرک دیسک است.
۳٫۲٫۲٫ مدل نسخه ۲
از آنجایی که هواپیماهای eVTOL فقط در نمایشگاههای بینالمللی هوانوردی و در مناطق جداگانه آزمایش شدهاند، هیچ سابقه واقعی برای عملیات تجاری واقعی وجود ندارد و بهدست آوردن مستقیم دادههای خاص پیکربندیهای خاص eVTOL دشوار است. خوشبختانه، O&S مستقیم قبلاً توسط گزارش های دیگر برآورد شده است.
جایی که
در معادله (۱۰) O&S مستقیم یک سرویس تاکسی هوایی با استفاده از eVTOL است. پارامترهای ، ، و همان معنای معادله (۶) را دارند.
۳٫۳٫ پردازش مدل
از آنجایی که این مطالعه فاقد داده های پیکربندی خاص eVTOL مورد نیاز برای محاسبه معادلات (۷) و (۸) است، از مدل نسخه ۲ برای پردازش در این بخش استفاده می شود.
۳٫۳٫۱٫ برآورد درآمد
۳٫۳٫۲٫ تخمین O&S
یادداشت:
هواپیمای eVTOL 10 ماموریت را انجام می دهد تا ۴۰۰ کیلومتر را در عرض ۳ ساعت به پایان برساند.
N تعداد اضافی باتری برای برآورده کردن الزامات ماموریت های پروازی است (نتایج گرد شده است). حداکثر محدوده پیکربندی های مختلف eVTOL است. و برد پرواز در هر ماموریت (۴۰ کیلومتر) است. مقدار محاسبه شده در این ارزیابی تعداد تجمعی پروازها در یک چهارم eVTOL است.
۳٫۴٫ حداکثر سفر مکانیزم های پرواز eVTOL
- (۱)
-
نتایج مدلسازی در ابتدا نشان میدهد که یک سرویس تاکسی هوایی با استفاده از هواپیمای eVTOL میتواند پس از عملیات تجاری سودآور باشد. بازده سرمایه گذاری قابل توجه است، با بازده تخمینی حدود ۰٫۸٪ در سه ماهه و ۳٫۲٪ در یک سال.
- (۲)
-
برای پیکربندیهای رانش بردار و بالابر و کروز، محدوده متوسط ROI بیشتر از صفر را نشان میدهد که نشاندهنده سودآوری است. مکانیسم بالابر و کروز عملکرد بسیار خوبی را در عملیات تجاری نشان می دهد. ROI تخمینی برای رانش بردار ۰٫۳ درصد در سه ماهه و ۱٫۲ درصد در سال است، در حالی که برای لیفت و کروز، ۴٫۶ درصد در سه ماهه و ۱۸٫۴ درصد در سال است. برای این پیکربندیها، فناوری شارژ سریع باتری میتواند برای بهبود کارایی عملیات پرواز استفاده شود.
- (۳)
-
برای پیکربندی های چند کوپتر و تک کوپتر، ROI کمتر از صفر است که نشان دهنده عدم سودآوری است. محدوده سفر پیکربندی مولتی کوپتر eVTOL بین ۳۰ تا ۵۵ کیلومتر است. برای ادامه ۴۰ کیلومتر در هر ماموریت پروازی برای مولتی کوپترها، فناوری تعویض باتری باید بعد از هر پرواز اجرا شود.
این یافتهها بینشهای ارزشمندی را درباره امکانسنجی اقتصادی پیکربندیهای مختلف eVTOL و پتانسیل آنها برای پذیرش در خدمات تاکسی هوایی شهری ارائه میدهد. با این حال، توجه به این نکته مهم است که این نتایج بر اساس مدلسازی اولیه هستند و ممکن است بسته به زمینههای عملیاتی خاص و پیشرفتهای فناوری، تغییراتی داشته باشند.
۳٫۵٫ قیمت eVTOL در هر کیلومتر
۴٫ بحث
ثانیا، جامعیت حسابداری بهای تمام شده در این مطالعه می تواند بیشتر بهبود یابد. در حالی که کمترین تخمین ۲٫۵ دلار در کیلومتر استفاده می شود، هزینه خط ترافیک هوایی، استفاده از فضا، و هزینه های عملیاتی که خدمات تاکسی هوایی باید به بخش های مربوطه بپردازند در نظر گرفته نمی شود، که می تواند بخش قابل توجهی از هزینه های عملیاتی آینده باشد. علاوه بر این، مالیات های مربوطه در این مطالعه لحاظ نشده است. ساختار هزینه فراگیرتر، همانطور که در کارهای دیگر نشان داده شده است، قابلیت اطمینان ارزیابی سودآوری را افزایش می دهد. تحقیقات آتی همچنین باید تأثیر بالقوه هزینههای تأمین مالی، مانند بهره وام بانکی، بر امکانسنجی اقتصادی کلی خدمات تاکسی هوایی eVTOL را بررسی کند.
علی رغم این محدودیت ها، این مطالعه کمک های ارزشمندی به درک اقتصاد eVTOL و امکان سنجی UAM می کند. چارچوب ارزیابی عمومی ساخته شده و شناسایی پارامترهای کلیدی، مانند حداکثر سفر و قیمت در هر کیلومتر، پایه محکمی برای تحقیقات آینده فراهم می کند. چشم انداز سودآوری آشکار شده در این مطالعه، اگرچه مقدماتی است، اما بینش های مهمی را برای دست اندرکاران صنعت و سیاست گذاران علاقه مند به توسعه eVTOL و UAM ارائه می دهد.
برای پیشبرد بیشتر این حوزه تحقیقاتی، چندین جهت قابل پیگیری است. اولاً، با بلوغ فناوری eVTOL و شروع عملیات تجاری، مطالعات آینده باید به دست آوردن داده های تجربی در مورد درآمد، هزینه ها و ترجیحات مصرف کننده از خدمات تاکسی هوایی eVTOL در دنیای واقعی باشد. چنین داده هایی ارزیابی های اقتصادی دقیق تر و قابل اعتمادتری را امکان پذیر می کند. ثانیاً، تأثیرات خارجی پذیرش eVTOL، مانند تأثیرات بر شبکههای حملونقل شهری، پایداری زیستمحیطی، و برابری اجتماعی، باید بهطور کامل بررسی شود تا دیدگاهی جامع از مزایا و چالشهای UAM ارائه شود. ثالثاً، سیاست و محیط نظارتی برای عملیات eVTOL باید از نزدیک مورد بررسی قرار گیرد تا موانع و عوامل بالقوه برای توسعه مقیاس پذیر و پایدار UAM شناسایی شود.
در نتیجه، این مطالعه بینشهای ارزشمندی را در مورد پتانسیل سودآوری خدمات تاکسی هوایی eVTOL ارائه میکند، در حالی که نیاز به تحقیقات بیشتر برای اصلاح مدلهای اقتصادی و رسیدگی به محدودیتهای شناساییشده را برجسته میکند. از آنجایی که فناوری eVTOL به پیشرفت خود ادامه می دهد، برای محققان، دست اندرکاران صنعت و سیاست گذاران بسیار مهم است که در ارزیابی تأثیرات جامع UAM و طراحی استراتژی هایی برای ادغام پایدار و عادلانه آن در سیستم های حمل و نقل شهری همکاری کنند.
۵٫ نتیجه گیری ها
این مطالعه به بررسی امکانسنجی اقتصادی خدمات تاکسی هوایی با استفاده از هواپیمای eVTOL با استفاده از مدلسازی درآمد عمومی و هزینه عملیاتی بر اساس مفروضات ارزش پارامتر واقعی میپردازد. نتایج نشان میدهد که سرمایهگذاری در خدمات تاکسی هوایی eVTOL میتواند سودآور باشد، با بازگشت سرمایه تخمینی ۰٫۸٪ در یک چهارم و ۳٫۲٪ در سال برای محدوده متوسط همه پیکربندیهای eVTOL در حال حاضر در بازار هوانوردی الکتریکی در یکی از شهرهای آمریکای شمالی.
هدف اصلی این مطالعه ساختن یک چارچوب ارزیابی امکانسنجی فنی-اقتصادی عمومی و پارادایم تجزیه و تحلیل است که پایه و اساس تحقیقات بعدی را ایجاد میکند. این چارچوب عوامل کلیدی مؤثر بر امکانسنجی اقتصادی eVTOL، مانند هزینههای عملیاتی، تخمین درآمد، بازگشت سرمایه و غیره را پوشش میدهد و روشهای محاسبه و تنظیمات پارامتر مربوطه را پیشنهاد میکند. این یک رویکرد تحلیلی و راهنمایی عملیاتی برای شهرهای مختلف برای انجام تحقیقات تجربی فراهم می کند.
این یافته ها به بدنه رو به رشد ادبیات در مورد تأثیر بالقوه UAM بر حمل و نقل شهری و رفاه خانوار کمک می کند. با این حال، این مطالعه چندین محدودیت را نیز شناسایی میکند، مانند فقدان دادههای درآمد واقعی از عملیات تجاری eVTOL، مفروضات خوشبینانه در مورد سهم بازار و ترجیحات مصرفکننده، و حذف برخی هزینههای عملیاتی و مالیات از محاسبات.
در آینده، ما قصد داریم شهرهای معمولی را برای مطالعات موردی انتخاب کنیم، دادههای عملیاتی واقعی را جمعآوری کنیم، و مدل را کالیبره و بهینه کنیم. ما ویژگیهای انواع مختلف شهرها را در نظر خواهیم گرفت، تحلیلهای مقایسهای انجام میدهیم، و پتانسیل کاربردی و محدودیتهای خدمات تاکسی هوایی eVTOL را در سناریوهای مختلف بررسی میکنیم. ما همچنین به طور مداوم آخرین پیشرفت ها در فناوری eVTOL را دنبال می کنیم و چارچوب تجزیه و تحلیل را به موقع به روز می کنیم و گسترش می دهیم.
تحقیقات آینده باید بر روی دستیابی به اطلاعات درآمد دقیق تر از سازندگان خاص و پیکربندی های هواپیمای eVTOL که در تنظیمات دنیای واقعی کار می کنند، و همچنین ترکیب گسترده تری از هزینه های عملیاتی و ملاحظات مالی تمرکز کند. علاوه بر این، تأثیر UAM بر شبکههای حملونقل شهری، رفاه خانوار و عدالت اجتماعی باید بیشتر مورد بررسی قرار گیرد تا مزایای بالقوه و چالشهای پذیرش گسترده eVTOL درک شود.
ما بر این باوریم که از طریق ترکیب ارگانیک ساخت چارچوب و تحقیقات تجربی، غنیسازی و بهبود مستمر مطالعه امکانسنجی اقتصادی eVTOL، میتوانیم مراجع تصمیمگیری هدفمندتر و عملیتری را برای صنعت ارائه کنیم و کاربرد نوآورانه eVTOL را در حملونقل شهری ترویج دهیم.
در نتیجه، در حالی که این مطالعه شواهدی را برای سودآوری بالقوه خدمات تاکسی هوایی با استفاده از هواپیمای eVTOL ارائه میکند، تحقیقات بیشتری برای اصلاح مدلهای اقتصادی و رفع محدودیتهای شناساییشده مورد نیاز است. از آنجایی که فناوری eVTOL به توسعه و نزدیک شدن به قابلیت تجاری ادامه می دهد، ارزیابی دقیق پیامدهای اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی آن برای اطمینان از ادغام پایدار و عادلانه UAM در سیستم های حمل و نقل شهری موجود بسیار مهم خواهد بود.
منبع:
۱- shahrsaz.ir , پایداری | متن کامل رایگان | ارزیابی برخاست و فرود عمودی الکتریکی برای خدمات تاکسی هوایی شهری: پارامترهای کلیدی و تأثیر حمل و نقل آینده
,۲۰۲۴-۰۶-۰۲ ۰۳:۳۰:۰۰
۲- https://www.mdpi.com/2071-1050/16/11/4732
آینده , ارزیابی , الکتریکی , برای , برخاست , پارامترهای , پایداری , تأثیر , تاکسی , حمل , خدمات , رایگان , شهری , عمودی , فرود , کامل , کلیدی , متن , نقل , هوایی
- دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید توسط تیم مدیریت در وب منتشر خواهد شد.
- پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
- پیام هایی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط باشد منتشر نخواهد شد.