Verkehr mit Privatflugzeugen? [geschlossen]

Die Technologie ist so weit fortgeschritten, dass Privatflugzeuge 20.000 bis 30.000 US- Dollar (neu) kosten. Sie können so schnell und so weit fliegen wie die typischen Düsenflugzeuge von heute. Bei dieser Frage können Sie davon ausgehen, dass die Kraftstoffkosten so weit gesunken sind, dass lange Strecken zurückgelegt werden können. Die Fahrzeuge sind selbstfahrend.

Die Hauptfrage lautet: Wie verwalten wir den Datenverkehr eines solchen Systems? .

Anforderungen an ein solches System:

  • Das System wird von Maschinen automatisiert (keine Notwendigkeit, sich mit schlechten Fahrern auseinanderzusetzen)
  • Das System muss den Datenverkehr priorisieren. (z. B. wenn zwei Flugzeuge am selben Ort fliegen müssen/möchten, wer gewinnt?)
  • Das System muss während des Fluges mit Zielortänderungen umgehen (für Reisende, die ihre Brieftasche zu Hause vergessen haben)
  • Das System benötigt so wenig Vorlaufzeit wie möglich (ich möchte meinen Flug nicht eine Woche im Voraus planen)
  • Wir wollen so viele "Flughäfen" wie möglich im System haben. Idealerweise kann jeder sein Flugzeug in seiner eigenen Garage abstellen, aber wenn das nicht möglich ist, möchten wir, dass er so wenig wie möglich reisen muss, um zu seinem Flugzeug zu gelangen.

Dies ähnelt dem Entwurf eines Verkehrssystems für fliegende Autos, es geht jedoch um Flugzeuge, nicht um Luftkissenfahrzeuge.

Bitte ein Problem pro Frage. So wie es jetzt ist, bitten Sie uns um eine ganze Gesetzgebung
Ich bin verwirrt ... Fragen Sie nach den Regeln, die in ein selbstfahrendes Flugzeug programmiert würden, oder fragen Sie, welche menschlichen Eingaben dieses System benötigen würde? Es gibt ein paar Dinge, die Sie wahrscheinlich klären sollten, weil ich weiß, dass es meine Antwort ändern wird.
Sie sind selbstfahrende Fahrzeuge, ja. Ob die Fahrzeuge Self-Routing oder ein zentralisiertes Routing-System durchführen, weiß ich nicht (und ist Teil der Frage).
@L.Dutch Ich suche nach einem allgemeinen "Wie funktioniert dieses System", nicht nach einem genauen "Wir brauchen diese Reihe von Gesetzen". Alle oben genannten Punkte lassen sich sehr einfach in ein oder zwei Sätzen ansprechen, wenn wir über Autos und nicht über Flugzeuge sprechen würden. (Ein dezentrales System basierend auf Ampeln, bei dem kleine Straßen zu großen Straßen führen)
Hinweis für Downvoter : Bitte hinterlassen Sie einen detaillierten Kommentar, in dem Sie darlegen, warum Sie diese Frage ablehnen, und hinterlassen Sie dem Autor einen Vorschlag in den Kommentaren, der zeigt, wie dieses Problem Ihrer Meinung nach behoben werden kann. Vielen Dank für Ihre Rücksichtnahme.
Das eigentliche Problem hier ist Ihr letzter Punkt. Flugzeuge benötigen zum Starten und Landen vergleichsweise lange Start- und Landebahnen, und je höher die Höchstgeschwindigkeit des Flugzeugs ist, desto länger ist die Start- und Landebahn. Sie hören auf zu fliegen, wenn sie eine bestimmte Mindestgeschwindigkeit überschreiten, und wiederum steigt dieses Minimum im Allgemeinen mit der Reisegeschwindigkeit des Flugzeugs an. Sie können also ohne eine drastisch niedrigere Bevölkerung und/oder Anti-Schwerkraft einfach nicht bekommen, was Sie wollen. Der Rest ist nur ein Programmierproblem :-)
Was bringt es, Sandbox zu verwenden, wenn Sie ignorieren, was die Leute dort gesagt haben? Und 5 Stunden sind verdammt kurz.
@Mołot Ich habe nicht ignoriert, was gesagt wurde. In der Sandbox sagten sie, ich solle mich auf den zweiten Punkt konzentrieren, und genau das habe ich getan.

Antworten (2)

Es gibt hier wirklich eine Menge Teile mit vielen Unbekannten. Aber ich probier es trotzdem mal aus. (Für diejenigen, die sich fragen, die folgenden Überschriften (mit Ausnahme der letzten) basieren auf der ursprünglichen Frage. Die Formulierung der Frage wurde geändert, aber die Hauptpunkte sind meiner Meinung nach immer noch zutreffend.)

Zentral oder dezentral?

Ich würde den Begriff verteilt verwenden . In gewisser Weise ähnelt dies tatsächlich dem heutigen Flugsicherungssystem. Es gibt kein Hauptkontrollzentrum. Stattdessen kontrolliert jeder Flughafen und jedes Gebiet innerhalb eines Landes (ich glaube, Sektor ist der richtige Begriff) einen Teil des Luftraums. Mit dem deutlich höheren Verkehrsaufkommen, das durch Billigflugzeuge in Kombination mit autonomem Fliegen entsteht (die Kosten für Flugzeuge und die erforderliche Ausbildung der Piloten sind heute beide limitierende Faktoren), stelle ich mir ein mehrstufiges verteiltes System vor. Grundsätzlich:

  • Mini-Sektoren - Sehr kleine Gebiete - denken Sie an "Handy-Tower-Reichweite" - vielleicht jeweils ein paar Quadratmeilen, hätten Low-Level-Steuerungssysteme, die jedes Flugzeug mit Geschwindigkeit und Flugbahn verfolgen, um Starts / Landungen innerhalb des Gebiets zu handhaben und den Verkehr zu koordinieren, um dies zu verhindern Kollisionen in der Luft. Das bestehende TCAS würde so verbessert, dass es sowohl mit diesen kleinen Gebieten als auch mit allen Flugzeugen funktioniert, um den Verkehrsfluss trotz der viel höheren Überlastung als im heutigen Luftraum reibungslos und sicher zu halten. Jedes dieser Bereichskontrollsysteme würde mit allen Flugzeugen unter seiner Kontrolle kommunizieren, mit jedem unmittelbar benachbarten Bereich (typischerweise 4–8 Bereiche) und mit der nächsthöheren Ebene – den Sektoren.

  • Sektoren - Größere Gebiete würden mit allen kleineren Gebieten unter ihrer Kontrolle und mit benachbarten größeren Gebieten kommunizieren. Diese Sektoren können Seitenlängen von 50–100 Meilen aufweisen (dh 2.500 bis 10.000 Quadratmeilen). Sie würden Flugpläne für den gesamten Verkehr in ihrem Inneren koordinieren und Flugzeuge aus Sicherheitsgründen (primär) und aus Gründen der Effizienz (kürzere Flüge = weniger Treibstoff und weniger Zeit in der Luft) zwischen den kleineren Gebieten lenken. Die Sektorkontrolleure würden auch jeden kleineren Bereich über relevante Beschränkungen aufgrund von Wetter oder Staus informieren.

  • Regionen - Die größten Gebiete würden große Teile eines Landes oder ganze Länder abdecken - vielleicht 6 - 10, um die 48 zusammenhängenden Bundesstaaten abzudecken und die Gesamtüberlastung zu bewältigen, größere Routing-Probleme (z. B. könnte der Verkehr von Chicago nach New York mehrere Luftkorridore haben und nur auf regionaler Ebene könnten Sie die Entscheidung treffen, welche Route das nächste Flugzeug benutzen soll).

Jede dieser Ebenen wäre in der Lage, bei Bedarf umliegende Bereiche zu bedienen – dh redundant mit automatischem Failover. Wenn das größere System (Regionen) vollständig ausfällt, würden die Sektorcontroller außerdem alle Flugzeuge anweisen, in ihren Sektoren oder den benachbarten Sektoren zu landen. Wenn alle Sektoren (dh einschließlich redundanter Failover-Nachbarsektoren) innerhalb eines Bereichs ausfallen, dann würden die Mini-Sektoren alle Flugzeuge in einen ausfallsicheren Modus versetzen, im Wesentlichen große Warteschleifen, bis alle sicher unten sind.

Wie wird die Priorität bestimmt?

Größe und Quelle. Ihre Jumbo-Jets mit Hunderten von Passagieren haben aufgrund des Treibstoffverbrauchs/der Anzahl der betroffenen Personen Vorrang vor den einmotorigen Cessnas mit 4 Passagieren. Regierung und Militär haben bei Bedarf ebenfalls Priorität. Aber die meiste Zeit werden alle gleich sein – genau wie es Busse, Lastwagen, Privatwagen und Regierungsfahrzeuge (mit Ausnahme gelegentlicher Notfallsirenen) auf den Straßen tun. Wenn überhaupt, wird es in der Luft einfacher sein, denn abgesehen von Starts und Landungen bietet das dreidimensionale Reisen viel mehr Flexibilität.

Wie geht es mit Zieländerungen während des Fluges oder Zeitänderungen um?

Überhaupt kein Problem. Denken Sie an das Fahren: Wenn Sie sich heute auf GPS-basiertes Routing verlassen, geben Sie eine neue Adresse ein und das System in Ihrem Auto oder Telefon sagt Ihnen, wo Sie abbiegen müssen, basierend auf Verkehrsstaus, Reisegeschwindigkeiten usw. In der Luft ist das nicht anders. Der Mini-Sektor würde die Informationen aufnehmen und sich um die kleinen Dinge (und die Sicherheit!) kümmern, während er an den Sektor und/oder die Region übergibt, um Ihnen eine neue Gesamtroute zu geben, wenn es sich um eine große Änderung handelt.

Welche Gesetze und Vorschriften müssten geändert / entfernt werden?

Wie beim autonomen Fahren wird die größte Änderung darin bestehen, dass das Flugzeug selbst fliegen kann, anstatt dass ein Pilot die Kontrolle hat. Der Haken ist, dass es Millionen von lizenzierten Fahrern, aber weit weniger lizenzierte Piloten gibt, so dass dies eine plötzliche Änderung sein wird, sobald die Technologie bereit ist, anstatt einer allmählichen Änderung der Stufe 0/1/2/3/4/5, wie dies bei Autos der Fall ist . Piloten arbeiten heute mit Level 1/2/3, vielleicht 4 (nicht sicher). Aber um normale Leute ohne Pilotenausbildung fliegen zu lassen, können sie NUR Level 5 verwenden.

Die andere Änderung betrifft Wartungsprobleme. Autos, zumindest in den USA, haben minimale Wartungsanforderungen. Einige Länder (und einige einzelne Bundesstaaten in den USA) haben strengere Anforderungen, aber niemand hat auch nur annähernd die Anforderungen, die an Flugzeuge gestellt werden. Diese Anforderungen sind sehr wichtig und werden sich wahrscheinlich nicht ändern. Aber es wird viel Automatisierung und neue Infrastruktur nötig sein, um die Wartung von Millionen neuer Flugzeuge zu unterstützen.

Wo sind die Landebahnen? Ist es möglich, Fahrzeuge in einer privaten Garage zu lagern, oder müssen die Menschen zu einem Flughafen reisen, um ihr Flugzeug zu fliegen?

Flughäfen, aber viele neue Flughäfen werden benötigt. Neue Flughäfen werden unter Berücksichtigung der Anforderungen und Einschränkungen kleiner autonomer Flugzeuge konzipiert. Sie brauchen keine 10.000-Fuß-Landebahnen. Aber sie WERDEN effiziente Servicebereiche für routinemäßige Wartungsarbeiten und große Hangars benötigen – vielleicht mehrere Ebenen angesichts der Anzahl der beteiligten Flugzeuge und des begrenzten Platzes, der in den Städten verfügbar ist. Eine typische Reise besteht darin, Ihren Tesla von zu Hause zum Flughafen zu bringen, in ein Flugzeug zu steigen und 50 bis 200 Meilen zu Ihrem Ziel zu fliegen und dann einen autonomen Uber zu Ihrem Ziel zu nehmen. Ein umwandelbares Auto/Flugzeug ist aus vielen Gründen nicht wirklich praktisch.

Mitfahrgelegenheiten/Vermietungen

Eine wahrscheinliche Möglichkeit, selbst bei Flugzeugen im Wert von < 50.000 $, besteht darin, Mitfahrgelegenheiten oder Mietwagen anzubieten. Dies ist bereits für autonome Autos geplant und würde aufgrund der Wartung und anderer damit verbundener Probleme für Flugzeuge noch besser funktionieren. Aber dank der niedrigeren Kosten der Flugzeuge (und damit niedrigerer amortisierter Kosten pro Fahrt) und des autonomen Fliegens (das flexible On-Demand-Flüge ermöglicht), werden die Kosten mit anderen Formen von Mittel- und Langstreckenreisen ohne große Probleme konkurrenzfähig Flughäfen.

Ich habe meine Frage bearbeitet, um sie themenbezogener zu machen. Entschuldigen Sie, dass Sie die von Ihnen zitierten Fragen entfernt haben. Ich mag diese Antwort immer noch :)
Was stellen Sie sich in Bezug auf Flughäfen/Landebahnen in Bezug auf die Dichte vor: Reden wir von einem an jeder Ecke? Eine für jede Nachbarschaft?
Am besten eine pro Quartier. Aber die Logistik des Fliegens, da wir hier von Miniflugzeugen sprechen und nicht von Helikoptern oder Luftkissenfahrzeugen (von denen jedes seine eigenen Probleme hat), ist so, dass selbst bei vollständiger Automatisierung die Physik vorschreibt, dass die Flughäfen aus praktischen Gründen mindestens mehrere Meilen voneinander entfernt sein werden. Wenn sie ~ 20 Meilen voneinander entfernt sind, beträgt die durchschnittliche Fahrt "nach Hause" weniger als 10 Meilen, was in Ihrem autonomen Auto nicht lange dauern würde. Denken Sie darüber nach: Wenn die typische Landebahn ~ 1 Meile lang ist, wären sie logischerweise ein paar Meilen voneinander entfernt, um nicht den gesamten Freiraum für Flughäfen zu verbrauchen.
Müssen sie mit kleineren Fahrzeugen immer noch 1 Meile lang sein?
Ja. Es braucht Platz, um ein Flugzeug zu verlangsamen. Mindestens 747 (variiert je nach Modell) ~ 7.000 Fuß. Kleine Cessna ~ 2.000 Fuß. Aber obwohl die Flugzeuge die Größe einer Cessna haben, fliegen sie mit Jet-Geschwindigkeit und brauchen daher längere Start- und Landebahnen. Zuzüglich einer Sicherheitsmarge.

Sagen wir es so: Es ist nicht machbar.

Der Flugverkehr kann den Himmel nicht verstopfen, die Unfallgefahr ist einfach zu groß und ein Unfall könnte einen größeren Kollateralschaden verursachen als jeder Autounfall.

Ja, Sie sagen, dass jetzt ein persönliches Flugzeug genug kosten könnte, um erschwinglich zu sein, aber es wird Sie mit Versicherung (VIEL höher als die eines Autos!), Treibstoff, Wartung ... erschöpfen. Wiederum können nur Leute mit gutem Geld mit diesen Spielzeugen spielen .

Ein Flugzeug zu besitzen ist nicht dasselbe wie zu wissen, wie man es steuert, und wie andere Unfälle in letzter Zeit gezeigt haben, würde das Alter hier zu einem noch relevanteren Faktor: Ich würde sagen, dass in diesem Zusammenhang 60 Jahre die Obergrenze für das Steuern eines Flugzeugs wären und mindestens 20 zu beginnen - nach einem langen und sorgfältigen Training.

Haben Sie schon einmal gesehen, was passiert, wenn ein Windstoß über einem Flughafen oder Hubschrauberlandeplatz weht? Stellen Sie sich vor, das Ding trifft zur Hauptverkehrszeit auf den städtischen Flugverkehr. „Katastrophe“ könnte Ihnen eine Idee geben.

BEARBEITEN WIE PRO KOMMENTAR UNTEN:

Ok, ich hatte den Sprit vergessen, mein Übel. Aber der Rest der Wartung und Versicherung sind noch da. Überlegen Sie, wie viel mehr die Überarbeitung eines modernen Autos im Vergleich zur Überarbeitung eines Fahrzeugs der 60er Jahre mit einfacherer Mechanik kostet. Ein Autoflugzeug würde Sie an Kosten töten.

Die Tatsache, dass Autoflugzeuge automatisiert sind, kann bei den üblichen Unfällen helfen, aber denken Sie daran, dass ein sicheres Auto nicht bedeutet, dass die anderen Ihr Auto nicht in einen Unfall verwickeln werden.

Automatisierung bedeutet auch nicht, dass es niemals zu einem Absturz des Systems kommen kann (Informatikvirus, Sabotage, defekte Komponenten), und wenn Sie in einem Metallklotz gestrandet sind, der Sie töten wird, und wer weiß wie viele Unschuldige, Sie besser wissen, wie man sofort auf „manuelle Überbrückung“ zurückkehrt und zumindest versucht, sicher zu landen.

Und es bleibt das letzte Hindernis: Statistiken. Tausende und Abertausende von Autoflugzeugen, die über unseren Köpfen hinwegfliegen, bedeutet, dass katastrophale Unfälle vorprogrammiert sind . Die Massenproduktion wird nicht genehmigt.

Diese Flugzeuge sind völlig autonom, daher ist der Pilotenfaktor irrelevant. Ich habe in meiner Frage auch darauf hingewiesen, dass die Kraftstoffkosten gesunken sind, um Reisen möglich zu machen. Sie sprechen jedoch einen interessanten Punkt zum Thema Wind an: Wie viel Platz brauchen wir wirklich , um mit unerwarteten Turbulenzen fertig zu werden?