Studies of time and cost benefits for a hybrid-electric commuting air transportation system

The promising feasibility of a new hybrid-electric commuter aircraft, which would be able to operate in Europe through Microfeeder (hub to/from smaller airports) and Miniliner (intercity) services, sets the need to establish whether potential travellers will be willing to use it. This would significantly reduce car journeys, improving environmental sustainability and quality of life. While an assessment of travel time benefits with respect to ground vehicles has already been studied, little or no focus has been put yet on the predicted cost of the service. That is the motivation of the present approach to determine travel cost benefits for such future air services. The work is based on the customization and extension of methods developed at the Department of Aerospace Science and Engineering, Politecnico di Milano. Furthermore, a Piaggio Aerospace cost model has been considered, and results have been compared with the cost methodologies employed in the Clean Sky UNIFIER19 project. These studies help predicting the potential demand for the foreseen short- and very short-haul air transportation market. Sensitivity analyses are performed to determine the effects of cost fluctuations, in terms of car travels, flight travels, and commuters’ value of time. In order to do this, the original SHARONA-PDE algorithm has been modified and a constraint to include cost benefits was formulated and applied to realistic scenarios.

La promettente fattibilità di un nuovo velivolo ibrido-elettrico, il quale opererebbe in Europa come Microfeeder (hub verso/da aeroporti minori) e Miniliner (intercity), impone la necessità di stabilire se i potenziali viaggiatori saranno disposti ad utilizzarlo. Questo porterebbe ad una riduzione significativa dei viaggi in auto, migliorando la sostenibilità ambientale e la qualità della vita. Mentre una valutazione dei benefici temporali rispetto ai veicoli terresti è stata già studiata, poca o nessuna attenzione è stata ancora data alla stima dei costi del servizio. Questo è lo stimolo del seguente approccio, che si prefissa di determinare i benefici in termini di costo per i suddetti futuri servizi aerei. Il lavoro è basato sull’adattamento e sull’estensione di metodi sviluppati al Dipartimento di Scienze e Tecnologie Aerospaziali, Politecnico di Milano. Inoltre, un modello di costo della Piaggio Aerospace è stato considerato, e i risultati sono stati paragonati con le metodologie di costo implementate nel progetto UNIFIER19 di Clean Sky. Questi studi aiutano a predire la domanda potenziale per il previsto mercato aereo di raggio corto e molto corto. Delle analisi di sensitività sono state eseguite per determinare gli effetti delle fluttuazioni di costo, in termini di viaggi in auto, viaggi in aereo, e valore del tempo dei pendolari. Per farlo, l’algoritmo originale SHARONA-PDE è stato modificato, e un vincolo che include i benefici di costo è stato formulato ed applicato a scenari realistici.