Otimização do UAM usando modelagem de VTOL baseada em sistemas multiagentes.

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Ferrare, Felipe Desiglo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Aeronaves não tripuladas; Air traffic; Autonomous vehicles; Multi-agent systems; Simulação; Simulation; Sistemas multiagentes; Unmanned aircraft; Urban mobility
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3141/tde-20102023-145327/

Com o uso de UAVs (Unmanned Aerial Vehicle), principalmente os veículos aéreos elétricos autônomos pequenos, torna-se cada vez mais importante o gerenciamento adequado e seguro do espaço aéreo. A existência de múltiplos veículos voando em áreas urbanas, permeados por múltiplos obstáculos e outros tipos de tráfego aéreo, faz com que, rapidamente, perceba-se o potencial de problemas e riscos de acidentes e incidentes derivados da implantação dessas novas tecnologias, já que o mecanismo de controle do espaço aéreo, centralizado no ATM (Air Traffic Management), e com as regras tradicionais hoje existentes, apresentariam problemas e dificuldades. No contexto dessa mudança de paradigma, novas abordagens sobre o uso do ATM, como o UAM (Urban Air Mobility), ganham destaque com a integração do centro urbano com os UAVs pelo uso de meios inteligentes para a definição de rotas. Apesar disso, uma validação em larga escala desse novo e complexo sistema ainda seria difícil e teria seus riscos, o que leva à pertinência do uso de simulação computacional, que é muito mais segura de se realizar do que testes reais, além de apresentar um menor custo. Este trabalho foi desenvolvido tendo como base o que existe atualmente na literatura para o modelamento do funcionamento do UAM, considerando algumas características desse tipo de sistema. Com isso, foi construída uma simulação de altonível, utilizando sistemas multiagentes, modelando-se os UAVs como agentes e executando-se diversas simulações em diferentes cenários, buscando-se otimizar as rotas desse novo tipo de tráfego aéreo. Nesse modelo, considerou-se que as aeronaves irão concluir uma missão, que seria o transporte de um objeto ou de uma pessoa, de um ponto a outro dentro do ambiente. Ao final deste trabalho apresentase uma análise dos dados obtidos, a utilidade dessas simulações e as conclusões que podem ser tiradas, direcionando para possíveis trabalhos futuros relacionados. Como resultados relevantes pode-se citar que o modelo foi desenvolvido e calibrado com bases nas execuções de simulações, permitindo análise de diversos cenários.