Demand estimation and optimal network definition of a hybrid-electric commuting air transport system

In this thesis, the demand estimation and optimal network definition of an innovative clean air transport system is studied aimed at regular passengers (commuters). The Intercity miniliner is a ac{NZE} 19-seater hybrid-electric aircraft that can be operated from small secondary aerodromes or even unpaved runways. This way, it does not need additional infrastructure. It is an environmentally-friendly and efficient alternative to road travel, the current main choice for long distance commuting. The scenario presented is the Italian market, but the system is pretended to be scaled at a European level. The starting point is an origin-destination matrix of commuters i.e. the number of commuters that live in a town and work in another town. In order to determine for which routes the Intercity miniliner is competitive its travel time is compared to road travel for the same trip. Afterwards, the demand is introduced in a mathematical ac{ILP} model that solves the ac{GVRP}, thus obtaining the optimal network. Special attention is paid to the influence of both aircraft parameters (range, cruise speed...) and network parameters (fleet size, minimum load factor) on the final result.

In questa tesi si studia la stima della domanda e la definizione di rete ottimale di un innovativo sistema di trasporto in aria pulita rivolto a passeggeri regolari (pendolari). L'Intercity miniliner è un aereo ibrido-elettrico da 19 posti ac{NZE} che può essere utilizzato da un piccolo aeródromo oro secondario anche da piste non asfaltate. In questo modo non necessita di infrastrutture aggiuntive. È un'alternativa ecologica ed efficiente ai viaggi su strada, l'attuale scelta principale per i pendolari a lunga distanza. Lo scenario presentato è il mercato italiano, ma il sistema è preteso di essere Scalato a livello europeo. Il punto di partenza è una matrice origine-destino dei pendolari, ovvero il numero di pendolari che vivono in una città e lavorano in un'altra città. Al fine di determinare per quali rotte il miniliner Intercity è competitivo, il suo tempo di percorrenza viene confrontato con quello su strada per lo stesso viaggio. Successivamente, la richiesta viene introdotta in un modello matematico ac{ILP} che risolve il ac{GVRP}, ottenendo così la rete ottimale. Particolare attenzione viene prestata all'influenza sia dei parametri dell'aeromobile (autonomia, velocità di crociera ...) che dei parametri di rete (dimensione della flotta, fattore di carico minimo) sul risultato finale.