全球首个垂直起降机场模拟系统由Skyports与克兰菲尔德大学合作开发，助力先进空中移动项目

Skyports Infrastructure 及其研究合作伙伴克兰菲尔德大学开发了世界上第一个垂直起降机场快速模拟系统。该模拟项目是 Skyports 和克兰菲尔德在先进移动生态系统联盟工作的一部分，该联盟是英国创新基金资助的先进空中移动项目，旨在启动下一代航空业。该项目借鉴了该联盟合作伙伴的工作成果：NATS 负责空域，Connected Places Catapult 负责需求，VERTICAL AEROSPACE 负责飞机流程，并作为行业和学术界推进 AAM 研究和开发的资源。  

该模拟系统开发于去年，采用了 ARC 的 CAST，这是一款领先的机场模拟软件。该技术使 Skyports 和 Cranfield 能够模拟和可视化关键的垂直起降机场流程，并将学习结果反馈到 Skyports 的工作假设和模型中。 

什么是快速时间模拟？ 

快速模拟 (FTS) 是一种评估和决策方法。它被用作航空航天业的一种经济高效的方法，用于评估和建立整个航空生态系统的关键流程。这包括：  

• 评估新技术、新概念和新操作程序的影响 
• 与空域、机场运营和机场布局相关的流程可视化  
• 评估我们的垂直起降机场的容量和资源 
• 减少可能导致延误的地面和空域冲突 

为什么要使用模拟？ 

先进空中机动尚未投入商业运营。在缺乏商业运营的情况下，收集数据的主要方式有两种：实验和模拟。  

两者都很重要，是 Skyports 在研发领域工作的基础。一个例子是我们在 2023 年秋季在巴黎蓬图瓦兹-科尔梅耶机场的 Skyports 欧洲垂直起降机场试验台进行的一项实验活动。这一阶段的实验使我们能够对乘客通过垂直起降机场的流程和参数做出自信的陈述（有关更多信息，请阅读垂直起降机场运营的试验场：Skyports Infrastructure 的欧洲垂直起降机场试验台上的真实数据收集）。 

我们从实验中获得的见解被输入到我们的 CAST FTS 中，在那里我们可以模拟环境和变化，而这些环境和变化在现实生活中的实验中会变得非常复杂和昂贵。虽然模拟是现实的抽象，但我们会仔细研究我们的模型来代表我们未来垂直起降机场的驾驶特性。通过这种方式，我们可以在迪拜国际机场的第一个垂直起降机场投入使用一年多之前学到宝贵的经验教训。 

机场的设计和开发遵循既定且经过实践检验的路径。国际航空运输协会机场开发参考手册等资源为全球机场规划人员、建筑师、工程师和机场当局提供了机场开发方面的最佳实践指导。 

在垂直起降机场发展的早期，AAM 行业也利用了这些相同的资源。然而，虽然它们为我们学习奠定了良好的基础，但我们已不再使用机场特定的指导，而是倾向于定制垂直起降机场特定的开发。原因有两个：首先，经验见解是针对机场而不是垂直起降机场的——垂直起降机场是一种新型设施，而不仅仅是小型机场。其次，由于单个垂直起降机场的乘客量要小得多，因此个人乘客的决定会产生更大的影响。只有 FTS 才能真正捕捉到这些动态，因此它是最先进的运输模拟方法，也是我们选择的方法。  

我们模拟什么？ 

简而言之，我们的 CAST 场景是一个数字孪生，或者说是虚拟世界中现实世界的简化版本。这包括 FATO、停机位、滑行道、客运航站楼等。在我们运行模拟时，飞机和乘客的到达和离开由时间表决定。进入模拟后，每位乘客都会根据预定义的规则做出自主决定。例如，如果一个登机台的通道很长，他将前往第二个登机台。这使我们能够模拟一整天的运营，包括每一个小互动和微决策。  

值得一提的是，随着 CAST 功能的不断扩展，ARC 正在为其软件开发新功能和模块。两个例子是使用电能和充电器代替传统燃料，以及探索在网络中模拟多个垂直起降机场，而不会损害单个垂直起降机场的任何细节水平。可以想象对计算能力的需求有多大。 

有什么好处？ 

我们相信AAM的现实性和价值，但我们也敏锐地意识到，这种新的运输方式尚未得到很好的理解，需要非常高效的运营才能创造出有利可图的商业模式。  

我们的 CAST 模拟解决了这两个问题。我们正在阐明垂直起降机场上可能发生的变量和过程，从小的相互作用一直到系统级动态。这项研究大大加速了我们对垂直起降机场设计和运营的理解，由此产生的学习使我们能够通过模拟数百种运营变化并找到最佳性能的程序集来优化流程。  

最终，CAST 将为商业和运营决策提供参考。但学术界也受益于我们的共同努力，因为目前正在制作高质量的出版物，新的研究问题也将得到重点关注。