CN109368428B

CN109368428B - 提高空间立体交互式电梯呼梯系统安全性的方法

Info

Publication number: CN109368428B
Application number: CN201811596158.4A
Authority: CN
Inventors: 张凡
Original assignee: Fuzhou Kuaike Elevator Industry Co ltd
Current assignee: Fuzhou Kuaike Elevator Industry Co ltd
Priority date: 2018-12-26
Filing date: 2018-12-26
Publication date: 2020-10-16
Anticipated expiration: 2038-12-26
Also published as: CN109368428A

Abstract

本发明提出一种提高空间立体交互式电梯呼梯系统安全性的方法，基于在同一井道内设置有七部电梯轿厢的空间立体交互式电梯装置，其特征在于：呼梯指令通过移动终端输入，并发送至电梯调度控制中心；所述电梯轿厢内及井道外围覆盖有由专用wifi作为无线通信载体的局域网络，所述移动终端通过局域网络连接电梯调度控制中心。本发明结合移动通信技术，将呼梯指令及乘梯方案信息的交互通过移动终端实现，使其能够适用于新型的空间立体交互式电梯，不仅提高了运行效率，并在确保效率的前提下实现了电梯轿厢资源的合理分配，提出了高效率的解决方案，大大提升了乘梯的便捷性及安全性。

Description

提高空间立体交互式电梯呼梯系统安全性的方法

技术领域

本发明属于厢式电梯装置领域，尤其涉及一种提高空间立体交互式电梯呼梯系统安全性的方法。

背景技术

随着人类社会的不断演进，高层建筑的数量逐渐成为城市繁荣的标志之一，而电梯（主要指厢式电梯）是高层建筑中不可或缺的组成部分，因此电梯技术也随之得到了飞速发展。随着建筑物楼层数量和规模的不断增加，高层及中高层建筑中，只安装一部电梯很难满足客流需求，大部分都已经安装多台电梯，且大多电梯均处在运行状态，这些电梯构成电梯群，由电梯群控系统对电梯群中的每部电梯实行统一调度。电梯群控系统是将多部电梯视为一个组合，利用统一管理和协调的方式实现对复杂乘客交通流量的分析，并通过调度优化去指派合理的电梯完成运送任务。例如被称为“世界第一高楼”的“迪拜塔”超过160层，拥有56部电梯；位于上海的金茂大厦主楼地上88层，安装电梯61台。

随着计算机飞速发展和广泛应用使电梯进入到真正意义上的群控阶段。通过计算机程序来完成控制算法的参数及时调整。同时还具备数据记录功能，可以记录和分析电梯运行状态和呼梯楼层目标楼层的数据、开关门时间、故障部位监测记录数据等，以此达到电梯群控系统的故障诊断和远程监控目的。目前世界上在电梯群控技术研究领域走在前列的国家主要有美国和欧洲一些国家，美国的OTIS，瑞士的schindler，德国的ThyssenKrupp，芬兰的Kone，日本的Mitsubishi, Hitachi, Toshiba, Fujite等都是目前国际上实力较强的电梯生产企业。Yutae Lee对上高峰电梯系统性能进行了分析，针对电梯的随机性，采用随机理论，首次建立电梯系统乘客人数的半Markov链模型，使用该模型推导了电梯系统的一些重要性能指标，并对乘客在不同到达率情况下的分布函数进行仿真。Nagatani.T针对实际交通中，不同时段，乘客到达率存在很大差异，电梯交通中出现了乘客到达的随机性和突发性很强的情况。以降低能耗为目的，将运行电梯部数与乘客到达率直接结合起来，建立了M台电梯的非线性映射模型。进而，Nagatani.T建立了电梯交通特性的修正周期映射模型，研究了电梯运动取决于负载参数和客流流入周期。同时研究了电梯运行速度不是恒速，而是变速时，随着电梯运行时间的变化，电梯运动特性显示出周期性、非周期性和混沌运动。

此外，高校、研究所和企业也针对群控系统进行不断深入的研发。杨祯山等针对电梯系统群组运行进行分析，建立基于优化理论的电梯交通系统群组分区段运行的数学模型，该研究为高层建筑垂直交通系统的设计提供了重要依据。王遵彤等在建立电梯交通客流模型时，提出交通流的变化规律为稠密-稀少-稠密-稀少，只是随着时间的变化，稠密和稀少的程度不同。李俊芳对周期性、随机性和突发性三种流量特性进行了定性分析和定量描述，同时从三种流量特性出发分别建立了相应特性的流量预测模型，为电梯群控调度提供了理论依据。

通过对文献分析发现，现有群控电梯是简单的将多部电梯视为由孤立的个体组成的简单集合，进行统一控制。而这类结构往往存在占地高、能耗高和低运载能力的现象。如，一栋单层建筑面积的60层写字楼，以需要配置一部电梯为例，需要设计配置60部电梯，若使用面分区层管理技术，需要配置25部电梯。若配置的是额定载重1000kg，速度为4m/s，功率为35kw的高速电梯，1部该型电梯轿厢每层占地9平方米，最低需占用13500平方米。而这些电梯需要消耗的总功率为875kw。

为了克服现有群控电梯的根本性缺点，中国专利：一种电梯系统，申请号：201610721723X，及中国专利：一井道多轿厢自主换乘电梯系统及其工作方法，申请号：201710634429X中提出了一种相对于现有群控理论针对的电梯系统完全不同的电梯结构，即一井道七部轿厢结构。该种新的电梯结构极大的节约了电梯井道在高层建筑中占地过大，且轿厢之间没有转换通道的问题，大大提高了单位占地面积下的电梯运行效率；乘客可在轿厢内换乘，还节约了换乘时间。

但对于这种全新的电梯结构，诸多现成的电梯群控方案已经无法适用，亟需一种能够适用于该种电梯系统，且能够发挥该种电梯系统优势的控制和调度方法及其相配套的装置或方案，来满足其商业化运营和市场推广的需要。

发明内容

针对现有技术存在的问题和不足，本发明采用以下技术方案：

一种提高空间立体交互式电梯呼梯系统安全性的方法，基于在同一井道内设置有七部电梯轿厢的空间立体交互式电梯装置，其中，七部电梯轿厢分属四个彼此相邻呈矩阵排布的运载区间：轿厢A位于运载区间A、轿厢B1和轿厢B2位于运载区间B且轿厢B2位于轿厢B1上方、轿厢C1和轿厢C2位于运载区间C且轿厢C2位于轿厢C1上方、轿厢D1和轿厢D2位于运载区间D且轿厢D2位于轿厢D1上方；每部所述电梯轿厢朝向其他电梯轿厢的面上设置有换乘电梯门，朝向井道外的面上设置有驳接电梯门，其特征在于：呼梯指令通过移动终端输入，并发送至电梯调度控制中心；所述电梯轿厢内及井道外围覆盖有由专用wifi作为无线通信载体的局域网络，所述移动终端通过局域网络连接电梯调度控制中心。

优选地，所述移动终端与电梯调度控制中心建立连接的过程中须调用移动终端的定位信息。

优选地，乘梯方案由电梯调度控制中心下发至移动终端。

优选地，所述呼梯指令包括目的楼层和乘梯人数。

优选地，所述呼梯指令还包括预约呼梯指令，所述预约呼梯指令包括目的楼层、乘梯人数和乘梯时间。

优选地，其呼梯乘梯过程包括以下步骤：

步骤ST1：步骤ST1：乘客的移动终端通过专用wifi接入电梯调度控制中心后，通过移动终端输出目的楼层和乘梯人数，等待移动终端是否接收到乘梯方案，如果接收到则执行步骤ST2；

步骤ST2：如果乘梯方案无需换乘，执行步骤ST3；如果需要换乘，执行步骤ST4；

步骤ST3：乘客乘坐指定的电梯轿厢，并在目的楼层离开电梯轿厢；

步骤ST4：乘客乘坐指定的第一换乘段的电梯轿厢，移动终端中乘梯方案的提示在指定楼层换乘第二换乘段的电梯轿厢，并在目的楼层离开电梯轿厢。

优选地，在步骤ST1中，电梯轿厢执行乘梯方案包括以下具体步骤：

判断呼梯指令集类型为不跨越运载区段的呼梯指令还是跨越运载区段的呼梯指令：对于不跨越运载区段的呼梯指令，根据预设的区段内优先级规则，以及所述轿厢运载区段集，通过乘坐一部电梯轿厢完成搭乘；对于跨越运载区段的呼梯指令，根据预设的跨区段优先级规则，以及所述轿厢运载区段集，通过乘坐一部电梯轿厢或根据所述换乘表进行一次电梯轿厢的换乘后完成搭乘。

优选地，所述区段内优先级规则包括以下判断步骤：

步骤S11：根据呼梯楼层，在轿厢运载区段集当中检索是否存在可用电梯轿厢，若不存在，则执行步骤S13，若存在，则执行步骤S12；

步骤S12：根据呼梯指令为上行或下行，在可用电梯轿厢中检索是否存在处于同向集合中，且该电梯轿厢的当前位置指向呼梯楼层构成的向量方向与电梯轿厢的运行方向一致的电梯轿厢，或是否存在处于停靠集合中的电梯轿厢；若不存在，则执行步骤S13；若存在，则选择满足条件的，与呼梯楼层距离最近的电梯轿厢执行呼梯指令；

步骤S13：等待预设的时间T0，返回步骤S11；

在步骤S11中，当检索得到的某一可用电梯轿厢与呼梯楼层的距离大于预设值M时，该电梯桥厢被剔除出可用电梯轿厢。

优选地，所述跨区段优先级规则包括以下判断步骤：

步骤S21：根据呼梯楼层和目的楼层所跨越的区段，在轿厢运载区段集当中检索是否存在无需换乘的可用电梯轿厢，若不存在，则执行步骤S24，若存在，则执行步骤S22；

步骤S22：根据呼梯指令为上行或下行，在无需换乘的可用电梯轿厢中检索是否存在处于同向集合中，且该电梯轿厢的当前位置指向呼梯楼层构成的向量方向与电梯轿厢的运行方向一致的电梯轿厢，或是否存在处于停靠集合中的电梯轿厢；若不存在，则执行步骤S23；若存在，则选择满足条件的，与呼梯楼层距离最近的电梯轿厢执行呼梯指令；

步骤S23：根据呼梯楼层和目的楼层所跨越的区段，在换乘表中检索是否存在第一换乘段的可用电梯轿厢，若不存在，则执行步骤S25，若存在，则执行步骤S24；

步骤S24：根据呼梯指令为上行或下行，在第一换乘段的可用电梯轿厢中检索是否存在处于同向集合中，且该电梯轿厢的当前位置指向呼梯楼层构成的向量方向与电梯轿厢的运行方向一致的电梯轿厢，或是否存在处于停靠集合中的电梯轿厢；若不存在，则执行步骤S25；若存在，则选择满足条件的，与呼梯楼层距离最近的电梯轿厢执行呼梯指令，并继续执行步骤S26；

步骤S25：等待预设的时间T0，返回步骤S21；

步骤S26：执行呼梯指令的第一换乘段的可用电梯轿厢进入换乘区段后通过换乘表对应的第二换乘段的可用电梯轿厢完成换乘；

在步骤24中，如检索后存在符合判断条件的第一换乘段的可用电梯轿厢，还需判断是否存在根据换乘表其对应的满足可用状态的第二换乘段的电梯轿厢，如果不存在，则该第一换乘段的可用电梯轿厢视为不满足步骤S24的判断条件；

所述是否存在根据换乘表其对应的满足可用状态的第二换乘段的电梯轿厢的判断方法包括以下步骤：

步骤S31：根据待选择的第一换乘段的可用电梯轿厢当前已接收的呼梯指令集，测算所述待选择的第一换乘段的可用电梯轿厢进入换乘区段的时间T1；

步骤S32：根据待选择的第二换乘段的可用电梯轿厢当前已接收的呼梯指令集，测算时间T1之后的换乘缓冲时间T2内是否能满足与待选择的第一换乘段的可用电梯轿厢进行换乘匹配的条件；

所述换乘缓冲时间T2内是否能满足与待选择的第一换乘段的可用电梯轿厢进行换乘匹配的条件的具体判断方法为：

步骤S33：令所述换乘缓冲时间T2为大于或等于所述待选择的第一换乘段的可用电梯轿厢从进入换乘区段按待执行呼梯指令方向到行驶至其运载区段边界所需的时间；

步骤S34：根据所述待执行呼梯指令方向将待选择的第一换乘段的可用电梯轿厢划分至虚拟的轿厢状态集；

步骤S35：根据待选择的第二换乘段的可用电梯轿厢当前已接收的呼梯指令集，测算在换乘缓冲时间T2内，所述待选择的第二换乘段是否能够满足：处于换乘区段，并与所述虚拟的轿厢状态集属于同向集合，或处于停靠集合；

步骤S28的具体执行步骤为：

步骤S281：测算所述第二换乘段的可用电梯轿厢从时间T1开始，至满足步骤S35条件时的时间T3和所处的楼层L3；

步骤S282：根据所述时间T3测算，所述第一换乘段的可用电梯轿厢在时间T3内，进入换乘区段后至多能够行驶到的楼层L4；

步骤S283：根据所述楼层L3和L4，确定换乘楼层L5，所述第一换乘段的可用电梯轿厢和第二换乘段的可用电梯轿厢分别行驶至楼层L5，完成换乘；

在步骤S24中，如果存在多部满足可用状态的第二换乘段的电梯轿厢，则选择满足条件的，测算获得的时间T3最短的第二换乘段的电梯轿厢执行换乘。

在步骤S21中，当检索得到的某一无需换乘的可用电梯轿厢与呼梯楼层的距离大于预设值N时，该电梯桥厢被剔除出无需换乘的可用电梯轿厢；

在步骤23中，当检索得到的某一第一换乘段的可用电梯轿厢与呼梯楼层的距离大于预设值N时，该电梯桥厢被剔除出第一换乘段的可用电梯轿厢。

优选地，如果任一可用电梯轿厢如处于满员状态，则在执行所述呼梯指令时，该电梯轿厢视为不存在；所述呼梯指令集分别在上行呼梯指令集和下行呼梯指令集中按照生成顺序执行，当在先的呼梯指令已占满某一电梯轿厢时，即使该在先的呼梯指令对应的乘梯动作尚未执行，则在执行在后的呼梯指令时，该电梯轿厢仍视为不存在。

本发明及其优选方案为了充分发挥一井道七部轿厢结构的空间立体交互式电梯的结构设计优势，结合移动通信技术，将呼梯指令及乘梯方案信息的交互通过移动终端实现，使其能够适用于新型的空间立体交互式电梯，不仅提高了运行效率，并在确保效率的前提下实现了电梯轿厢资源的合理分配，提出了高效率的解决方案，大大提升了乘梯的便捷性。同时，通过wifi和局域网建立连接及移动终端发送定位信息等方式，提高了移动终端接入电梯调度控制中心的安全性，能够防止电梯的调度被大楼外部干扰，增强了呼梯系统的安全性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：

图1是本发明实施例对应装置的井道水平截面示意图；

图2是本发明实施例对应装置的井道垂直截面展开示意图；

图3是本发明实施例区段内呼梯优先级规则示意图；

图4是本发明实施例跨区段呼梯优先级规则示意图；

图5是本发明实施例跨区段换乘匹配示例示意图。

具体实施方式

名词释义：

呼梯指令：乘客从呼梯楼层前往目的楼层的所发出的指令，对于执行该呼梯指令的电梯轿厢而言，需要执行的步骤包括：前往呼梯楼层载客，之后上行或下行至目的楼层（或换乘楼层）卸客。

在本实施例中，对于一部电梯轿厢，其可以在执行一个呼梯指令的过程中执行另一呼梯指令，如：在执行呼梯楼层：1至目的楼层：45的上行呼梯指令的过程中还可以执行呼梯楼层：5至目的楼层：20的上行呼梯指令。但基于本实施例提供的调度方法，在执行1->45的上行呼梯指令时，就不会接收或执行20->5的下行呼梯指令。

上行集合、下行集合和停靠集合：其中，如果电梯轿厢处于上行集合中则表示，该电梯轿厢正在执行的一个或多个呼梯指令为上行呼梯指令，对于本实施例提供的调度方法，意味着其执行的呼梯指令集当中的呼梯指令全部为上行呼梯指令，而不包括下行呼梯指令。对于下行集合则反之。

而电梯轿厢处于停靠集合当中则表示，在当前时刻，电梯轿厢既没有在执行上行呼梯指令，也没有在执行下行呼梯指令，其执行的呼梯指令集为空。对于本实施例而言，此时该电梯轿厢处于待分配呼梯指令的状态，可以适配各种类型的呼梯指令。

为让本专利的特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，作详细说明如下：

如图1、2所示，本实施例基于在同一井道内设置有七部电梯轿厢的空间立体交互式电梯装置，其中，七部电梯轿厢分属四个彼此相邻呈矩阵排布的运载区间：轿厢A位于运载区间A、轿厢B1和轿厢B2位于运载区间B且轿厢B2位于轿厢B1上方、轿厢C1和轿厢C2位于运载区间C且轿厢C2位于轿厢C1上方、轿厢D1和轿厢D2位于运载区间D且轿厢D2位于轿厢D1上方；每部电梯轿厢朝向其他电梯轿厢的面上设置有换乘电梯门，朝向井道外的面上设置有驳接电梯门。

本实施例的主要创新点在于：呼梯指令通过移动终端输入，并发送至电梯调度控制中心；电梯轿厢内及井道外围覆盖有由专用wifi作为无线通信载体的局域网络，移动终端通过局域网络连接电梯调度控制中心。其中，移动终端一般为智能手机。

该种设置方式是相对于传统厢式电梯设置在电梯轿厢内部（包括多个目的楼层选择按钮）及外部（包括上行或下行选择按钮）的呼梯装置而进行的改进。

也就是说在该种设置下，乘客的目的楼层是在其进入电梯轿厢，乃至系统调配电梯轿厢之前就已经确定的，这有别于传统的电梯呼梯操作中，乘客在井道外先给出上行或下行的呼梯指令，进入电梯轿厢之后再输入目的楼层的模式。

基于本实施例的设置方式，可以更高效、合理地调配电梯轿厢执行呼梯指令，使其相对于传统的呼梯装置设置方式效率更优。同时，通过移动终端完成呼梯的操作无疑极大增加了便捷性，通过wifi和局域网建立连接，提高了移动终端接入电梯调度控制中心的安全性，能够防止电梯的调度被大楼外部干扰，增强了呼梯系统的安全性。

在本实施例中还有如下设置：

1、移动终端与电梯调度控制中心建立连接的过程中须调用移动终端的定位信息。通过该种方式，进一步增强了安全性，只有验证其定位信息在大楼内部的移动终端才有权限发出呼梯指令，能够避免呼梯系统被外部操纵的可能性。

2、乘梯方案由电梯调度控制中心下发至移动终端。通过该种方式，可以使移动终端在乘梯的过程中作为“导航”的装置，乘客可以清楚地根据移动终端的提示完成乘梯乃至换乘的动作，而不至于发生误乘的情况。

3、呼梯指令包括目的楼层和乘梯人数。其中乘梯人数的输入可以充分发挥本实施例方案能够提前调度电梯轿厢的优势，使调度系统能够根据各呼梯指令提前规避电梯满员的情况。而加入包括目的楼层、乘梯人数和乘梯时间的预约呼梯指令则可以实现电梯轿厢资源的提前规划和调配，既有利于电梯调度的有序性，对于乘客而言也提高了乘梯的效率，该种设置最大化地利用了移动终端作为输入输出端的优势。

根据本实施例方法的呼梯乘梯过程，包括以下步骤：

对于该工作方法，本实施例提供了一套基于在同一井道内设置有七部电梯轿厢的空间立体交互式电梯装置的调度方法来适配，具体包括以下步骤和流程：

步骤S1：构建轿厢运载区段集：沿井道延伸方向将高楼从低至高分为四个运载区段，其中轿厢A运行在第一运载区段、第二运载区段、第三运载区段、第四运载区段；轿厢B1运行在第一运载区段；轿厢B2运行在第二运载区段、第三运载区段、第四运载区段；轿厢C1运行在第一运载区段、第二运载区段；轿厢C2运行在第三运载区段、第四运载区段；轿厢D1运行在第一运载区段、第二运载区段、第三运载区段；轿厢D2运行在第四运载区段。

如图2所示，为了更加直观起见，设第一运载区段为1-15层；第二运载区段为16-30层；第三运载区段为31-45层；第四运载区段为45-60层。需要说明的是，本发明的保护范围并不受以上楼层划分所限，轿厢运载区段集可在规则允许范围内根据适用高楼的具体情况做任意划分。

步骤S2：构建呼梯指令集、轿厢状态集和换乘表，其中每一呼梯指令在呼梯指令集中按生成顺序排列，并划分为上行呼梯指令集和下行呼梯指令集；需要说明的是，呼梯指令集既生成与电梯的中控系统，也分别在每一电梯轿厢当中生成，在中控系统的呼梯指令集用于记录用户触发呼梯指令及生成时间、执行情况；而电梯轿厢当中的呼梯指令集则记录其正在执行和准备执行的呼梯指令的情况。

轿厢状态集将每一部电梯轿厢按照正在执行的呼梯指令的状态划分为：上行集合、下行集合和停靠集合；换乘表包括当从呼梯楼层前往目的楼层需要跨越一个以上运载区段时通过一次电梯轿厢的换乘能够实现到达的全部可行方案。

在本实施例中，构造的1-60层的换乘表如表1所示，其中src表示呼梯楼层，des表示目的楼层，在表中，如[1,15]表示1至15层，也就是第一运载区段；B1: [A, C1, D1]表示：从1-15层的任一楼层出发，至16-30层的任一楼层，轿厢B1为可选的第一换乘段的可用电梯轿厢，[A, C1, D1]表示，对应的第二换乘段的可用电梯轿厢，轿厢A、轿厢C1、轿厢D1的其中之一均为可选。

表1

步骤S3：执行呼梯指令集：对于不跨越运载区段的呼梯指令，根据预设的区段内优先级规则，以及轿厢运载区段集，通过乘坐一部电梯轿厢完成搭乘；对于跨越运载区段的呼梯指令，根据预设的跨区段优先级规则，以及轿厢运载区段集，通过乘坐一部电梯轿厢或根据换乘表进行一次电梯轿厢的换乘后完成搭乘。

在本实施例中，不经过换乘即可完成呼梯指令的可用电梯轿厢可归纳成为表2：

表2

src表示呼梯楼层，des表示目的楼层，在表中，如[1,15]表示1至15层，也就是第一运载区段，表内的A, B1, C1, D1表示：从1-15层的任一楼层出发，至1-15层的任一楼层，轿厢A、轿厢B1、轿厢C1、轿厢D1，均为可用电梯轿厢。

根据是否可能涉及到换乘，本实施例将调度的规则按照是否跨区段进行划分，其中区段内优先级规则不会涉及换乘，而跨区段优先级规则则涉及到换乘的调度。

如图3所示，在本实施例中，区段内优先级规则包括以下判断步骤：

步骤S11：根据呼梯楼层，在轿厢运载区段集当中检索是否存在可用电梯轿厢，若不存在，则执行步骤S13，若存在，则执行步骤S12；如希望从1层至15层，查询表2可知，理论上可以选择轿厢A、轿厢B1、轿厢C1、轿厢D1其中任一电梯轿厢。

步骤S12：根据呼梯指令为上行或下行，在可用电梯轿厢中检索是否存在处于同向集合（即电梯轿厢所处的集合及呼梯指令同为上行，或者同为下行）中，且该电梯轿厢的当前位置指向呼梯楼层构成的向量方向与电梯轿厢的运行方向一致的电梯轿厢，或是否存在处于停靠集合中的电梯轿厢；若不存在，则执行步骤S13；若存在，则选择满足条件的，与呼梯楼层距离最近的电梯轿厢执行呼梯指令。

通过该种设置，可以将上行和下行的呼梯指令分开，同时，在某一电梯执行呼梯指令时，可以“顺路”执行同向且在路径上的呼梯指令，如：在执行呼梯楼层：1至目的楼层：45的上行呼梯指令的过程中还可以加入执行呼梯楼层：5至目的楼层：20的上行呼梯指令。

除此之外，当前没有在执行呼梯指令的电梯轿厢（处于停靠集合当中）也是可选的。

也就是说，在本实施例中，可用电梯轿厢的运行状态与呼梯指令是否匹配是选择的第一优先级（根据实际需要，也可设置“同向”且“同路”的优先级高于停靠集合，这样会更加节能）。

而与呼梯楼层的远近则作为第二优先级，在本实施例中，优先调用距离最近的电梯轿厢执行呼梯指令，以便效率达到最优。

步骤S13：等待预设的时间T0，返回步骤S11。也就是说，如果没有满足步骤S11或步骤S12条件的电梯轿厢，则该呼梯指令暂不执行，不分配到任何一个电梯轿厢当中，等待直至符合条件的电梯轿厢出现。再以从1层至15层为例，如果呼梯指令生成时，轿厢A、轿厢B1、轿厢C1、轿厢D1均处于下行集合当中，则进行等待，直至任一电梯轿厢从下行集合中脱离，则选择该电梯轿厢。

为了避免出现乘客候梯出现不必要的等待拖长的情况，在步骤S11中，当检索得到的某一可用电梯轿厢与呼梯楼层的距离大于预设值M时，该电梯桥厢被剔除出可用电梯轿厢。再以从1层至15层为例，如此时轿厢A在60层且出于停靠集合，虽然其处于可用的状态，但将其调度至1楼，显然不合适，故通过这一例外的调度规则进行排除，以保障效率和经济性。

如图4所示，在本实施例中，跨区段优先级规则包括以下判断步骤：

以上判断规则与区段内优先级规则相同，在此不多做赘述。区别在于，如果没有无需换乘的可用电梯，则进行换乘方案的选择和匹配。

步骤S25：等待预设的时间T0，返回步骤S21；

步骤S26：执行呼梯指令的第一换乘段的可用电梯轿厢进入换乘区段后通过换乘表对应的第二换乘段的可用电梯轿厢完成换乘。

也就是说，对于第一换乘段的可用电梯轿厢的选择规则，与区段内优先级规则也是一样的。

但在跨区段优先级规则的换乘规则当中，除了要考虑第一换乘段的状况，同时也需要考虑第二换乘段轿厢的情况，否则也无法实现合理的调度。因此采用了以下判断规则，对第二换乘段电梯轿厢的情况进行判断：

在步骤24中，如检索后存在符合判断条件的第一换乘段的可用电梯轿厢，还需判断是否存在根据换乘表其对应的满足可用状态的第二换乘段的电梯轿厢，如果不存在，则该第一换乘段的可用电梯轿厢视为不满足步骤S24的判断条件。也就是说，如果某一第一换乘段的可用电梯轿厢虽然满足步骤S24的判断条件，但因为其对应的全部第二换乘段的电梯轿厢（根据换乘表）均不符合判断条件，表明即使能够完成第一换乘段的呼梯指令，也无法在第二换乘段完成合适的接续，因此便弃置该选择方案。

而是否存在根据换乘表其对应的满足可用状态的第二换乘段的电梯轿厢的判断方法具体包括以下步骤：

步骤S31：根据待选择的第一换乘段的可用电梯轿厢当前已接收的呼梯指令集，测算待选择的第一换乘段的可用电梯轿厢进入换乘区段的时间T1，即从当前时刻算起，假定该电梯轿厢已经接受本次呼梯指令，估算其从当前状态到呼梯楼层完成乘梯再到行驶至换乘区段所消耗的时间。

其中，换乘区段指的是能够进行本次换乘的区域所在的运载区段，如需要执行60-1层下行的轿厢B2：轿厢C1的换乘，则第二运载区段是换乘区段，而T1则代表轿厢B1从当前状态至跨入30层所消耗的时间。

在消耗时间的估算方面，需要考虑电梯轿厢的匀速运行、加速、减速及上下客的停靠时间。

步骤S32：根据待选择的第二换乘段的可用电梯轿厢当前已接收的呼梯指令集，测算时间T1之后的换乘缓冲时间T2内是否能满足与待选择的第一换乘段的可用电梯轿厢进行换乘匹配的条件。

其中，如图5所示，换乘缓冲时间T2内是否能满足与待选择的第一换乘段的可用电梯轿厢进行换乘匹配的条件的具体判断方法为：

步骤S33：令换乘缓冲时间T2为大于或等于待选择的第一换乘段的可用电梯轿厢从进入换乘区段按待执行呼梯指令方向到行驶至其运载区段边界所需的时间。

步骤S34：根据待执行呼梯指令方向将待选择的第一换乘段的可用电梯轿厢划分至虚拟的轿厢状态集（即如果该呼梯指令为上行，则在判断中即认为第一换乘段的可用电梯轿厢处于上行集合，下行同理）。

步骤S35：根据待选择的第二换乘段的可用电梯轿厢当前已接收的呼梯指令集，测算在换乘缓冲时间T2内，待选择的第二换乘段是否能够满足：处于换乘区段，并与虚拟的轿厢状态集属于同向集合，或处于停靠集合。

步骤S33-步骤S35实质上的含义就是：将第一换乘段电梯轿厢在换乘区段的极限运行时间T2作为判断基准（以上述执行60-1层下行的轿厢B2：轿厢C1的换乘为例，T2即轿厢B2从30层下行至16层，包括执行路径上的呼梯指令的时间），判断第二换乘段电梯轿厢能否处于相对可用状态。

该设置的考量在于：T2时间内第一换乘段电梯轿厢理论上可以遍历换乘区段的每一楼层，则意味着在换乘区段的每一楼层都可以作为换乘的实际楼层，此时，第二换乘段电梯轿厢只要有某一时刻满足：处于换乘区段，并与呼梯指令同向，或处于停靠集合即可，而满足条件时的第一换乘段电梯轿厢和第二换乘段电梯轿厢的时间差（楼层差）则可以通过直接调配第一换乘段电梯轿厢和/或第二换乘段电梯轿厢的来弥合。这样能够在完成换乘的前提下做到效率最优。

需要说明的是，该判断基准T2的时间也可以根据实际情况进行适当的延长，以便更多的换乘方案可以被匹配获得，以缓解电梯使用高峰期压力。

根据以上判据，可以得到最终的换乘调度执行方案，如图5所示，步骤S28的具体执行步骤为：

步骤S281：测算第二换乘段的可用电梯轿厢从时间T1开始，至满足步骤S35条件时的时间T3和所处的楼层L3；

步骤S282：根据时间T3测算，第一换乘段的可用电梯轿厢在T1之后的时间T3内，进入换乘区段后至多能够行驶到的楼层L4；

步骤S283：根据楼层L3和L4，确定换乘楼层L5，第一换乘段的可用电梯轿厢和第二换乘段的可用电梯轿厢分别行驶至楼层L5，作为实际的换乘楼层，完成换乘。

其中L5的确定方式可以根据具体的需求灵活设置，如可以直接设置L5=L3或L5=L4，也可以根据其他判据来确定换乘的调度方案，如根据第一换乘段和第二换乘段当前排队的呼梯指令情况（即客流压力）来确定L5应当偏向L3还是L4。这些确定方式都不影响本实施例的具体实施，因L5的合理区间（即在L3和L4之间，包括L3和L4本身）已经被本实施例方案所限定。

仍以60-1层下行的轿厢B2：轿厢C1的换乘为例，如轿厢B2跨入30层时，轿厢C1正处于上行集合中，在T2时间内其在上行至20层时，满足步骤S35的判断条件，即L3=20，此时轿厢B2的位置L4=22。如轿厢C1的下一呼梯指令为下行呼梯指令，则可令L5=20，此时轿厢C1在20层稍作等待，调度轿厢B2继续行驶至20层，两轿厢各自打开换乘门，完成井道内换乘。同理，如轿厢C1此时处于停靠集合中，则也可令L5=22，此时轿厢B2直接在22层卸客，乘客则在22层稍作等待，待轿厢C1来到22层之后，完成井道外换乘。

在本实施例中，作为第二优先级，在步骤S24中，如果存在多部满足可用状态的第二换乘段的电梯轿厢，则选择满足条件的，测算获得的时间T3最短的第二换乘段的电梯轿厢执行换乘，即优先选择最快进入“空闲”或“顺路”状态的第二换乘段的电梯轿厢。

与区段内优先级规则类似，同样也可以设定，在步骤S21中，当检索得到的某一无需换乘的可用电梯轿厢与呼梯楼层的距离大于预设值N时，该电梯桥厢被剔除出无需换乘的可用电梯轿厢，以确保最终执行的调度方案的效率。

更进一步地，该规则还可以延伸至对第一换乘段的可用电梯轿厢的筛选。

以上所述的调度方法均未考虑电梯满员的情况，在本实施例中，对于电梯轿厢满员的判断作为是否纳入执行呼梯指令对象的前提条件，如果触发了满员的条件，则作为最高优先级，该电梯轿厢不会被视为可用电梯轿厢：

如果任一可用电梯轿厢如处于满员状态，则在执行呼梯指令时，该电梯轿厢视为不存在。

呼梯指令集分别在上行呼梯指令集和下行呼梯指令集中按照生成顺序执行，当在先的呼梯指令已占满某一电梯轿厢时，即使该在先的呼梯指令对应的乘梯动作尚未执行，则在执行在后的呼梯指令时，该电梯轿厢仍视为不存在。

本实施例装置在此基础上在呼梯指令中提供了括乘梯人数的输入，该输入值即可适用于上述满员规则的判断。

本专利不局限于上述最佳实施方式，任何人在本专利的启示下都可以得出其它各种形式的提高空间立体交互式电梯呼梯系统安全性的方法，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利的涵盖范围。

Claims

1.一种提高空间立体交互式电梯呼梯系统安全性的方法，基于在同一井道内设置有七部电梯轿厢的空间立体交互式电梯装置，其中，七部电梯轿厢分属四个彼此相邻呈矩阵排布的运载区间：轿厢A位于运载区间A、轿厢B1和轿厢B2位于运载区间B且轿厢B2位于轿厢B1上方、轿厢C1和轿厢C2位于运载区间C且轿厢C2位于轿厢C1上方、轿厢D1和轿厢D2位于运载区间D且轿厢D2位于轿厢D1上方；每部所述电梯轿厢朝向其他电梯轿厢的面上设置有换乘电梯门，朝向井道外的面上设置有驳接电梯门，其特征在于：呼梯指令通过移动终端输入，并发送至电梯调度控制中心；所述电梯轿厢内及井道外围覆盖有由专用wifi作为无线通信载体的局域网络，所述移动终端通过局域网络连接电梯调度控制中心；

所述移动终端与电梯调度控制中心建立连接的过程中须调用移动终端的定位信息；

乘梯方案由电梯调度控制中心下发至移动终端；

所述呼梯指令包括目的楼层和乘梯人数；

其工作方法在于，呼梯乘梯过程包括以下步骤：

步骤ST1：乘客的移动终端通过专用wifi接入电梯调度控制中心后，通过移动终端输出目的楼层和乘梯人数，等待移动终端是否接收到乘梯方案，如果接收到则执行步骤ST2；

步骤ST4：乘客乘坐指定的第一换乘段的电梯轿厢，移动终端中乘梯方案的提示在指定楼层换乘第二换乘段的电梯轿厢，并在目的楼层离开电梯轿厢；

在步骤ST1中，电梯轿厢执行乘梯方案包括以下具体步骤：

判断呼梯指令集类型为不跨越运载区段的呼梯指令还是跨越运载区段的呼梯指令：对于不跨越运载区段的呼梯指令，根据预设的区段内优先级规则，以及轿厢运载区段集，通过乘坐一部电梯轿厢完成搭乘；对于跨越运载区段的呼梯指令，根据预设的跨区段优先级规则，以及所述轿厢运载区段集，通过乘坐一部电梯轿厢或根据换乘表进行一次电梯轿厢的换乘后完成搭乘；所述轿厢运载区段集为：沿井道延伸方向将高楼从低至高分为四个运载区段，其中轿厢A运行在第一运载区段、第二运载区段、第三运载区段、第四运载区段；轿厢B1运行在第一运载区段；轿厢B2运行在第二运载区段、第三运载区段、第四运载区段；轿厢C1运行在第一运载区段、第二运载区段；轿厢C2运行在第三运载区段、第四运载区段；轿厢D1运行在第一运载区段、第二运载区段、第三运载区段；轿厢D2运行在第四运载区段；所述换乘表包括当从呼梯楼层前往目的楼层需要跨越一个以上运载区段时通过一次电梯轿厢的换乘能够实现到达的全部可行方案；

所述区段内优先级规则包括以下判断步骤：

步骤S13：等待预设的时间T0，返回步骤S11；

在步骤S11中，当检索得到的某一可用电梯轿厢与呼梯楼层的距离大于预设值M时，该电梯轿厢被剔除出可用电梯轿厢；

所述跨区段优先级规则包括以下判断步骤：

步骤S25：等待预设的时间T0，返回步骤S21；

步骤S28的具体执行步骤为：

在步骤S24中，如果存在多部满足可用状态的第二换乘段的电梯轿厢，则选择满足条件的，测算获得的时间T3最短的第二换乘段的电梯轿厢执行换乘；

在步骤S21中，当检索得到的某一无需换乘的可用电梯轿厢与呼梯楼层的距离大于预设值N时，该电梯轿厢被剔除出无需换乘的可用电梯轿厢；

在步骤23中，当检索得到的某一第一换乘段的可用电梯轿厢与呼梯楼层的距离大于预设值N时，该电梯轿厢被剔除出第一换乘段的可用电梯轿厢。

2.根据权利要求1所述的提高空间立体交互式电梯呼梯系统安全性的方法，其特征在于：所述呼梯指令还包括预约呼梯指令，所述预约呼梯指令包括目的楼层、乘梯人数和乘梯时间。

3.根据权利要求1所述的提高空间立体交互式电梯呼梯系统安全性的方法，其特征在于：如果任一可用电梯轿厢如处于满员状态，则在执行所述呼梯指令时，该电梯轿厢视为不存在；所述呼梯指令集分别在上行呼梯指令集和下行呼梯指令集中按照生成顺序执行，当在先的呼梯指令已占满某一电梯轿厢时，即使该在先的呼梯指令对应的乘梯动作尚未执行，则在执行在后的呼梯指令时，该电梯轿厢仍视为不存在。