目前，交通运输领域的格局正面临变革，电动垂直起降（eVTOL）飞行器崭露头角，且逐渐成为未来城市交通的关键参与者。高科技公司以及汽车和航空业正在积极塑造利用eVTOL 飞行器进行日常通勤的商业模式，从而催生了城市空中交通（UAM）的概念，为城市通勤提供了一种更便捷、高效和可持续的选择。从陆路转向空中这一转变尤其具有重要意义，因为传统城市交通对道路基础设施的依赖程度很高。在城市环境中，道路基础设施与城市生活的其他关键方面竞争有限的土地空间，对交通拥堵这一持续且具有挑战性的问题产生了显著影响。从地面城市交通向城市空中交通的转型提供了一个极具前景的解决方案，通过这种方式，我们可以在空中释放巨大的交通容量，缓解地面的拥堵状况。
值得注意的是，传统的网络均衡模型主要关注地面交通方式，如汽车、地铁和公交，它们在二维框架内解决交通分配问题。然而，将UAM 融入网络均衡问题后，就需要在三维空间的背景下深入探讨交通分配方面的挑战。这与原始的网络均衡模型存在本质区别，突显了地面交通与低空飞行在运行模式和阻抗特性方面的显著差异。因此，认识到适应这种新兴模式的紧迫性和重要性，团队首先构建了一个陆空协同复合运输网络，并刻画了eVTOL的飞行过程（如下图所示），从而提出了一个新颖的陆空协同网络均衡（LAC-NE）模型，该模型将UAM 的概念无缝融入传统的网络均衡模型中，有效地应对这种新兴模式带来的多方面挑战。
陆空协同复合运输网络
eVTOL车辆飞行过程示意图
不同模型下的V/C分布飞行路段的流量分布和长度关系
值得注意的是，由于eVTOL 车辆的独特特性，将其直接融入现有的道路网络存在挑战，因为这可能会扰乱常规车辆的正常交通流。这凸显了在三维空间内解决交通分配问题的必要性。一个关键策略是建立多个垂直机场，作为战略位置设置的虚拟节点，以缓解这些问题。在此基础上，很明显向UAM 的过渡需要开发新的交通基础设施，以适应这种创新模式。其中，垂直机场的合理布局和容量配置至关重要，对旅客行为有显著影响。此外，通过先进的分析和优化手段来增强可持续交通模式，对于塑造未来交通成为绿色、灵活且协调良好的移动生态系统（以满足社会需求）至关重要。
然而，需要注意的是，现有的关于城市交通网络设计的研究主要集中在传统的地面交通方式上，例如汽车、地铁和公交车——在一个二维框架内进行，往往忽略了先进低空（ALT）交通的整合。为了为旅行者提供绿色、高效且无缝的体验，有必要通过纳入这种新兴交通模式来优化交通规划和运营。因此，基于上述研究成果，团队进一步专注于解决陆空协同运营的综合交通网络设计问题，为其建模和求解算法提供了一个全面的分析框架。
陆空协同复合网络设计双层模型 混合整数贝叶斯优化算法
不同算法的收敛性分析垂直起降场的容量对出行时间的影响
