In the search for a mode of transportation that has the potential to reduce travel times and is environment-friendly, a concept that has been studied since the 1950s has come back into focus: Urban Air Mobility (UAM). Due to its advantages, urban air transportation holds the potential to enrich the existing transportation system. One of the biggest, but at the same time least studied challenges is the infrastructure needed for the UAM network. The centerpiece of the infrastructure are the airports for electrical vertical take-off and landing vehicles, the so called vertiports. The identification and selection of possible vertiport locations has already been investigated. However, a research gap in the area of dimensioning of vertiports, which is particularly important in urban areas due to the limited available space, becomes apparent. In this work, therefore, a method based on integer programming is presented, which allows to automatically create a vertiport design for a given area and to estimate its possible throughput. Using a method for vertiport sizing, which is implemented in MATLAB, sensitivity studies were conducted. The process times (including boarding and deboarding times and arrival and departure times), the size of the vehicles, the topologies to be used, as well as the geometric specifications were varied for 1000 areas of different sizes and shapes. As a result, more than 25 million combinations of the different parameters were obtained and analyzed in the study. The results suggest, that compared to the five other investigated vehicles, the highest throughputs can be achieved with the vehicle designed by Airbus. For turnaround times of about 10 minutes, an hourly passenger throughput of over 0.14 passengers per square meter of vertiport footprint was reached. With very low processing times up to 0.4 passengers per hour and sqaure meter are possible. It is also shown how important it will be to consider the expected process times when planning a vertiport. Long take-off and landing times tend to reduce the number of gates per pad, in contrast to turnaround times, which increase them. The results show that, depending on these process times and the choice of vehicle, ratios between one and a maximum of seven gates per pad are desirable.      «

In the search for a mode of transportation that has the potential to reduce travel times and is environment-friendly, a concept that has been studied since the 1950s has come back into focus: Urban Air Mobility (UAM). Due to its advantages, urban air transportation holds the potential to enrich the existing transportation system. One of the biggest, but at the same time least studied challenges is the infrastructure needed for the UAM network. The centerpiece of the infrastructure are the airpor...     »

Auf der Suche nach einem Transportmittel mit dem Potenzial Reisezeiten zu verkürzen und die Umwelt zu schonen, ist ein Konzept, dass seit den 1950er Jahren untersucht wird, wieder in den Fokus gerückt: Urban Air Mobility (UAM). Aufgrund seiner Vorteile hat der städtische Luftverkehr das Potenzial, das bestehende Verkehrssystem zu bereichern. Eine der größten, aber gleichzeitig am wenigsten untersuchten Hürden ist die, für das UAM-Netz erforderliche Infrastruktur. Kernstück der Infrastruktur sind die Flughäfen für elektrisch senkrecht startende und landende Vehikel, die so genannten Vertiports. Die Identifizierung und Auswahl möglicher Vertiport-Standorte ist bereits untersucht worden. Eine Forschungslücke zeigt sich jedoch im Bereich der Dimensionierung von Vertiports, die insbesondere in städtischen Gebieten aufgrund des begrenzten Platzangebots wichtig ist. In dieser Arbeit wird daher eine auf Integer Programmierung basierende Methode vorgestellt, die es erlaubt, automatisch ein Vertiport-Design für ein gegebenes Gebiet zu erstellen und dessen möglichen Durchsatz abzuschätzen. Mit Hilfe der in MATLAB implementierten Methode zur Vertiport-Dimensionierung wurden Sensitivitätsstudien durchgeführt. Die Prozesszeiten (einschließlich der Ein- und Ausstiegszeiten sowie der An- und Abflugzeiten), die Größe der Vehikel, die zu verwendenden Topologien sowie die geometrischen Spezifikationen wurden für 1000 Flächen unterschiedlicher Größe und Form variiert. Daraus resultierten mehr als 25 Millionen Kombinationen der verschiedenen Parameter, die in den Studien analysiert wurden. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass im Vergleich zu den fünf anderen untersuchten Vehikeln, die höchsten Durchsätze mit dem von Airbus entwickelten Vehikel erzielt werden können. Bei Turnaround-Zeiten von etwa 10 Minuten wurde ein stündlicher Passagierdurchsatz von über 0,14 Passagieren pro Quadratmeter Vertiport-Fläche erreicht. Bei sehr kurzen Abfertigungszeiten sind bis zu 0,4 Passagiere pro Stunde und Quadratmeter möglich. Es zeigt sich auch, wie wichtig es ist, bei der Planung eines Vertiports, die zu erwartenden Prozesszeiten zu berücksichtigen. Lange Start- und Landezeiten reduzieren tendenziell die Anzahl der Gates pro Pad, während die Turnaround-Zeiten diese erhöhen. Die Ergebnisse zeigen, dass in Abhängigkeit von diesen Prozesszeiten und der Wahl des Fahrzeugs, Verhältnisse zwischen einem und maximal sieben Gates pro Pad wünschenswert sind.     «

Auf der Suche nach einem Transportmittel mit dem Potenzial Reisezeiten zu verkürzen und die Umwelt zu schonen, ist ein Konzept, dass seit den 1950er Jahren untersucht wird, wieder in den Fokus gerückt: Urban Air Mobility (UAM). Aufgrund seiner Vorteile hat der städtische Luftverkehr das Potenzial, das bestehende Verkehrssystem zu bereichern. Eine der größten, aber gleichzeitig am wenigsten untersuchten Hürden ist die, für das UAM-Netz erforderliche Infrastruktur. Kernstück der Infrastruktur sind...     »