DOI: https://doi.org/10.1016/j.tranpol.2024.03.003
تاريخ النشر: 2024-03-04
المؤلف: Pierluigi Coppola وآخرون
الموضوع الرئيسي: تحليل صناعة الطيران والاتجاهات
نظرة عامة
تستكشف ورقة البحث قيمة توفير وقت السفر (VoTT) المرتبطة بخدمات التنقل الجوي الحضري (UAM)، مع التركيز بشكل خاص على مقارنة استخدام خدمات النقل من وإلى المطار وسيارات الأجرة في المدينة. باستخدام بيانات من استبيان كبير تم إجراؤه في منطقة ميلانو الحضرية بين عامي 2021 و2022، تستخدم الدراسة نماذج اختيار مختلط لتقدير استعداد الركاب للدفع مقابل هذه الخدمات. تشير النتائج إلى أن المسافرين يظهرون استعدادًا أكبر للدفع مقابل خدمات النقل من وإلى المطار، مع توفير VoTT يتراوح بين 48 يورو و69 يورو في الساعة، خاصة للرحلات المتعلقة بالأعمال. بالمقابل، يُقدّر توفير VoTT لخدمات سيارات الأجرة في المدينة بين 34 يورو و44 يورو في الساعة. ومن الجدير بالذكر أن الاستعداد للدفع مقابل خدمات النقل من وإلى المطار يزيد بحوالي 44-57% مقارنة بخدمات سيارات الأجرة في المدينة، مما يشير إلى أن خدمات النقل من وإلى المطار قد تمثل الخيار الأكثر جدوى ماليًا في المراحل الأولى من التنفيذ.
تسلط الدراسة أيضًا الضوء على أن استعداد المستخدمين للدفع مقابل خدمات UAM أعلى بنسبة 8% مقارنة بسيارات الأجرة التقليدية، مما يشير إلى إمكانية التحول في وسائل النقل إذا تم تنسيق سياسات التسعير. ومع ذلك، يحذر المؤلفون من أن النتائج خاصة بالسياق وقد لا تكون قابلة للتطبيق مباشرة على بيئات حضرية أخرى. يوصون بإجراء أبحاث مستقبلية لاستكشاف تأثير الصفات الفردية والتصورات على توفير VoTT ويقترحون نهج نمذجة مشترك RP-SP لتعزيز فهم تفضيلات المستخدمين وصنع القرار بشأن خدمات UAM.
مقدمة
تسلط مقدمة ورقة البحث هذه الضوء على النمو الكبير في عدد السكان الحضريين، الذي ارتفع من حوالي 750 مليون في عام 1950 إلى 4.2 مليار في عام 2018، مع توقعات للوصول إلى 6.7 مليار بحلول عام 2050. بينما غالبًا ما يرتبط التحضر بالنمو الاقتصادي، فإنه يقدم أيضًا تحديات كبيرة، خاصة في أنظمة التنقل، مما يؤدي إلى زيادة الازدحام المروري، وأوقات السفر الأطول، وزيادة تلوث الهواء. استجابةً لهذه التحديات، اكتسب مفهوم التنقل الجوي الحضري (UAM) زخمًا، بهدف دمج حلول النقل الجوي في البنى التحتية الحضرية الحالية. تشير الورقة إلى أنه على الرغم من أن UAM ليست فكرة جديدة – حيث تعود أصولها إلى خدمات الهليكوبتر من الأربعينيات – فإن التقدم الأخير في التكنولوجيا، وخاصة في الطائرات الكهربائية ذات الإقلاع والهبوط العمودي (eVTOL)، قد أعاد إشعال الاهتمام بهذه الوسيلة من النقل.
تستكشف الدراسة بشكل خاص القيمة التي يضعها الركاب على توفير وقت السفر لخدمات UAM، مع التركيز على حالتين محتملتين للاستخدام: خدمات النقل من وإلى المطار وسيارات الأجرة في المدينة. باستخدام بيانات من استبيان كبير تم إجراؤه في منطقة ميلانو الحضرية بين عامي 2021 و2022، يستخدم المؤلفون نماذج اختيار منفصلة لتحليل استعداد المستخدمين للدفع مقابل هذه الخدمات. تهدف النتائج إلى تقديم رؤى لصانعي السياسات ومخططي النقل بشأن نشر نظام UAM مستدام. بينما النتائج خاصة بسياق ميلانو، يقترح المؤلفون أن الخصائص الاجتماعية والاقتصادية والنقل في هذه المنطقة الحضرية قد تعكس اتجاهات أوسع في مناطق حضرية أوروبية أخرى، مما يسمح ببعض التعميم للنتائج. تم هيكلة الورقة لتشمل مراجعة أدبية، منهجية، نتائج، مناقشة، وملاحظات ختامية، مما يوجه القارئ خلال عملية البحث وآثاره.
طرق
تم هيكلة الإطار المنهجي للدراسة في ثلاث مراحل رئيسية. أولاً، صمم الباحثون استبيانًا يدمج بين استبيانات التفضيل المكشوف (RP) والتفضيل المعلن (SP) لجمع بيانات شاملة حول اختيارات المسافرين. ثانيًا، نفذوا حملة لجمع البيانات، والتي تضمنت إدارة الاستبيان لجمع ردود من المشاركين. أخيرًا، ركزت الدراسة على نمذجة سلوك المسافرين من خلال تحديد وتقدير والتحقق من نماذج اختيار الوضع المنفصلة. تهدف هذه النمذجة إلى تقييم قيمة توفير وقت السفر (VoTT) المرتبطة بخيارات التنقل الجوي الحضري (UAM).
نتائج
في قسم النتائج، يقدم المؤلفون تحليلًا لتكوين العينة جنبًا إلى جنب مع النماذج المقدرة، مع التركيز بشكل خاص على القيمة النموذجية المحاكية لتوفير وقت السفر داخل المركبة. تشير النتائج إلى وجود ارتباط كبير بين القيمة النموذجية وعوامل مختلفة تؤثر على سلوك السفر. من المتوقع أن تسهم النتائج في فهم أعمق لكيفية قياس وتوظيف توفير وقت السفر في تخطيط النقل وصنع السياسات.
مناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على التقدم السريع في التنقل الجوي الحضري (UAM) وإمكاناته لإعادة تشكيل النقل الحضري، خاصة من خلال إدخال المركبات الكهربائية ذات الإقلاع والهبوط العمودي (eVTOL). تشير الأدبيات إلى تركيز قوي على eVTOLs التي تعمل بالبطاريات، مدفوعة باتجاهات الكهرباء والحاجة إلى تخفيف الازدحام الحضري. ظهرت مجموعتان رئيسيتان من الخدمات: خدمات سيارات الأجرة الجوية وخدمات النقل من وإلى المطار، مع إطلاق عمليات متوقعة بين عامي 2024 و2026 في مدن عالمية مختلفة. تهدف الدراسة إلى استكشاف تقييم المسافرين لتوفير وقت السفر لخدمات UAM، مع مقارنة خدمات النقل من وإلى المطار بسيارات الأجرة في المدينة، وتقديم رؤى لصانعي السياسات.
تكشف نتائج النمذجة عن اختلافات سلوكية كبيرة بين المسافرين بناءً على أنواع الرحلات. بينما يفضل الركاب عمومًا UAM على السيارات ووسائل النقل العامة، يظهرون تفضيلًا لسيارات الأجرة التقليدية للوصول إلى المطار، على الأرجح بسبب الألفة وسهولة الوصول. تشير تحليلات الحساسية إلى أن المسافرين يعطون الأولوية لوقت السفر داخل المركبة (IVTT) للرحلات إلى المطار أكثر من الرحلات الحضرية، حيث يُنظر إلى UAM على أنه أقل تفضيلًا للوصول إلى المطار مقارنة بسيارات الأجرة. تؤثر العوامل الاجتماعية والاقتصادية، مثل الدخل والعمر، بشكل كبير على اختيار الوضع، حيث يفضل المسافرون الأكبر سنًا UAM للرحلات إلى المطار ولكن أقل للرحلات الحضرية. تظهر أيضًا اختلافات بين الجنسين، حيث تظهر الإناث ميلًا أقل نحو UAM للسفر الحضري. تشير تحليل قيمة وقت السفر داخل المركبة (VoTT) إلى أن المسافرين مستعدون للدفع أكثر مقابل خدمات UAM مقارنة بسيارات الأجرة الأرضية في المناطق الحضرية، مما يعكس علاوة لتجنب التأخيرات المرتبطة بالازدحام.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.tranpol.2024.03.003
Publication Date: 2024-03-04
Author(s): Pierluigi Coppola et al.
Primary Topic: Aviation Industry Analysis and Trends
Overview
The research paper investigates the value of travel time savings (VoTT) associated with Urban Air Mobility (UAM) services, specifically comparing airport shuttle and city-taxi use cases. Utilizing data from a large-scale revealed preference (RP) and stated preference (SP) survey conducted in the Milan metropolitan area between 2021 and 2022, the study employs mixed logit discrete choice models to estimate passengers’ willingness to pay for these services. Findings indicate that travelers exhibit a higher willingness to pay for UAM airport shuttle services, with VoTT savings ranging from €48 to €69 per hour, particularly for business-related trips. In contrast, VoTT savings for city-taxi services are estimated between €34 and €44 per hour. Notably, the willingness to pay for airport shuttle services is approximately 44-57% greater than for city-taxi services, suggesting that airport shuttles may represent the most financially viable UAM option in the early stages of implementation.
The study also highlights that users’ willingness to pay for UAM services is 8% higher than for traditional ground taxis, indicating a potential for modal shift if pricing policies are aligned. However, the authors caution that the results are context-specific and may not be directly applicable to other urban environments. They recommend future research to explore the influence of individual traits and perceptions on VoTT savings and suggest a joint RP-SP modeling approach to enhance understanding of user preferences and decision-making regarding UAM services.
Introduction
The introduction of this research paper highlights the significant growth of the urban population, which has surged from approximately 750 million in 1950 to 4.2 billion in 2018, with projections of reaching 6.7 billion by 2050. While urbanization is often linked to economic growth, it also presents substantial challenges, particularly in mobility systems, leading to increased traffic congestion, longer travel times, and heightened air pollution. In response to these challenges, the concept of Urban Air Mobility (UAM) has gained traction, aiming to integrate aerial transport solutions into existing urban infrastructures. The paper notes that while UAM is not a novel idea—having origins in helicopter services from the 1940s—recent advancements in technology, particularly in electric Vertical Take-Off and Landing (eVTOL) aircraft, have reignited interest in this mode of transport.
The study specifically investigates the value that passengers place on travel time savings for UAM services, focusing on two potential use cases: airport shuttles and city-taxis. Utilizing data from a large-scale survey conducted in the Milan metropolitan area between 2021 and 2022, the authors employ discrete choice models to analyze users’ willingness to pay for these services. The findings aim to provide insights for policymakers and transport planners regarding the deployment of a sustainable UAM ecosystem. While the results are context-specific to Milan, the authors suggest that the socio-economic and transport characteristics of this metropolitan area may be reflective of broader trends in other European urbanized regions, allowing for some generalization of the findings. The paper is structured to include a literature review, methodology, results, discussion, and concluding remarks, guiding the reader through the research process and implications.
Methods
The methodological framework of the study is structured into three primary phases. First, the researchers designed a questionnaire that integrates both revealed preference (RP) and stated preference (SP) surveys to capture comprehensive data on traveler choices. Second, they implemented a data collection campaign, which involved the administration of the survey to gather responses from participants. Lastly, the study focused on modeling travelers’ behavior by specifying, estimating, and validating discrete mode choice models. This modeling aims to evaluate the value of travel time (VoTT) savings associated with Urban Air Mobility (UAM) options.
Results
In the Results section, the authors present an analysis of the sample composition alongside the estimated models, specifically emphasizing the simulated in-vehicle modal value of travel time savings. The findings indicate a significant correlation between the modal value and various factors influencing travel behavior. The results are expected to contribute to a deeper understanding of how travel time savings can be quantified and utilized in transportation planning and policy-making.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the rapid advancement of Urban Air Mobility (UAM) and its potential to reshape urban transportation, particularly through the introduction of electric Vertical Take-Off and Landing (eVTOL) vehicles. The literature indicates a strong focus on battery-powered eVTOLs, driven by electrification trends and the need to alleviate urban congestion. Two primary service clusters have emerged: air taxi services and airport shuttles, with anticipated operational launches between 2024 and 2026 in various global cities. The study aims to investigate travelers’ valuation of travel time savings for UAM services, contrasting airport shuttles with city taxis, and providing insights for policymakers.
The modeling results reveal significant behavioral differences among travelers based on trip types. While passengers generally prefer UAM over cars and public transport, they show a preference for traditional taxis for airport access, likely due to familiarity and accessibility. Sensitivity analyses indicate that travelers prioritize in-vehicle travel time (IVTT) for airport trips more than for metropolitan journeys, with UAM perceived as less favorable for airport access compared to taxis. Socio-economic factors, such as income and age, significantly influence mode choice, with older travelers favoring UAM for airport trips but less so for metropolitan journeys. Gender differences also emerge, with females showing lower inclination towards UAM for metropolitan travel. The analysis of in-vehicle value of travel time (VoTT) savings indicates that travelers are willing to pay more for UAM services compared to ground taxis in metropolitan areas, reflecting a premium for avoiding congestion-related delays.