Urban Air Mobility (UAM) poses unprecedented traffic coordination challenges, especially with increasing UAV densities in dense urban corridors. This paper introduces a mathematical model using a control algorithm to optimize an Edge AI-driven decentralized swarm architecture for intelligent conflict resolution, enabling real-time decision-making with low latency. Using lightweight neural networks, the system leverages edge nodes to perform distributed conflict detection and resolution. A simulation platform was developed to evaluate the scheme under various UAV densities. Results indicate that the conflict resolution time is dramatically minimized up to 3.8 times faster, and accuracy is enhanced compared to traditional centralized control models. The proposed architecture is highly promising for scalable, efficient, and safe aerial traffic management in future UAM systems.


翻译:城市空中交通(UAM)带来了前所未有的交通协调挑战,尤其是在密集城市走廊中无人机密度不断增加的情况下。本文提出了一种数学模型,利用控制算法优化基于边缘人工智能驱动的去中心化集群架构,以实现智能冲突解决,从而支持低延迟的实时决策。该系统采用轻量级神经网络,利用边缘节点执行分布式冲突检测与解决。开发了一个仿真平台,用于评估不同无人机密度下的方案性能。结果表明,与传统集中式控制模型相比,冲突解决时间显著缩短,最高可提升3.8倍,同时准确性得到增强。所提出的架构对于未来UAM系统中可扩展、高效且安全的空中交通管理具有高度应用前景。

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