論文の概要: Real-Time Communication-Aware Ride-Sharing Route Planning for Urban Air Mobility: A Multi-Source Hybrid Attention Reinforcement Learning Approach
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.14249v1
- Date: Fri, 18 Jul 2025 06:09:30 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-22 20:51:31.801914
- Title: Real-Time Communication-Aware Ride-Sharing Route Planning for Urban Air Mobility: A Multi-Source Hybrid Attention Reinforcement Learning Approach
- Title(参考訳): 都市空調のためのリアルタイム通信対応ライドシェアリング計画:マルチソースハイブリッド注意強化学習アプローチ
- Authors: Yuejiao Xie, Maonan Wang, Di Zhou, Man-On Pun, Zhu Han,
- Abstract要約: UAM(Urban Air Mobility)システムは、都市渋滞を緩和する有望な解決策として急速に発展しつつある。
地上輸送とは異なり、UAM軌道計画では正確な位置追跡のために通信品質を優先しなければならない。
本研究では,都市空域の通信品質を評価するための無線マップの構築を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 27.425849779266613
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Urban Air Mobility (UAM) systems are rapidly emerging as promising solutions to alleviate urban congestion, with path planning becoming a key focus area. Unlike ground transportation, UAM trajectory planning has to prioritize communication quality for accurate location tracking in constantly changing environments to ensure safety. Meanwhile, a UAM system, serving as an air taxi, requires adaptive planning to respond to real-time passenger requests, especially in ride-sharing scenarios where passenger demands are unpredictable and dynamic. However, conventional trajectory planning strategies based on predefined routes lack the flexibility to meet varied passenger ride demands. To address these challenges, this work first proposes constructing a radio map to evaluate the communication quality of urban airspace. Building on this, we introduce a novel Multi-Source Hybrid Attention Reinforcement Learning (MSHA-RL) framework for the challenge of effectively focusing on passengers and UAM locations, which arises from the significant dimensional disparity between the representations. This model first generates the alignment among diverse data sources with large gap dimensions before employing hybrid attention to balance global and local insights, thereby facilitating responsive, real-time path planning. Extensive experimental results demonstrate that the approach enables communication-compliant trajectory planning, reducing travel time and enhancing operational efficiency while prioritizing passenger safety.
- Abstract(参考訳): UAM(Urban Air Mobility)システムは、都市の混雑を緩和するための将来性のある解決策として急速に発展し、経路計画が重要な焦点となっている。
地上輸送とは異なり、UAM軌道計画では、安全を確保するため、常に変化する環境において正確な位置追跡のために通信品質を優先しなければならない。
一方、空飛ぶタクシーとして機能するUAMシステムは、特に乗客の要求が予測不能でダイナミックなライドシェアリングシナリオにおいて、リアルタイムの乗客要求に対応するための適応的な計画を必要とする。
しかし、事前定義された経路に基づく従来の軌道計画戦略は、様々な乗客の乗車要求を満たす柔軟性を欠いている。
これらの課題に対処するために、まず、都市空域の通信品質を評価するための無線マップの構築を提案する。
そこで本稿では, 利用者とUAM位置を効果的に焦点を合わせることを目的とした, マルチソースハイブリッド・アテンション強化学習(MSHA-RL)フレームワークを提案する。
このモデルは、まず、グローバルおよびローカルな洞察のバランスをとるためにハイブリッドな注意を払う前に、大きなギャップ次元を持つ多様なデータソース間のアライメントを生成し、応答性、リアルタイムな経路計画を容易にする。
本手法は, 乗客の安全を優先しながら, 移動時間を短縮し, 運転効率を向上し, 通信に適合した軌道計画を可能にすることを実証した。
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