EP0565865B1 - Verfahren und Einrichtung zur Zuteilung von auf den Stockwerken eingegebenen Rufen an Kabinen einer Aufzugsgruppe - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur Zuteilung von auf den Stockwerken eingegebenen Rufen an Kabinen einer Aufzugsgruppe Download PDF

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EP0565865B1
EP0565865B1 EP19930103915 EP93103915A EP0565865B1 EP 0565865 B1 EP0565865 B1 EP 0565865B1 EP 19930103915 EP19930103915 EP 19930103915 EP 93103915 A EP93103915 A EP 93103915A EP 0565865 B1 EP0565865 B1 EP 0565865B1
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Inventio AG
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    • B66B2201/403—Details of the change of control mode by real-time traffic data

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for carrying out the method for allocating calls entered on the floors to the cabins of an elevator group, solutions for the call allocation being calculated by means of a calculation function and the best solution being used.
  • the calculation function is to be used to distribute the calls to the cabins according to certain optimization criteria, the optimization criteria or operation goals being, for example, based on a minimum average waiting time of all passengers or the highest possible transport capacity.
  • Another important aspect in the allocation of calls are the prevailing traffic conditions, whereby three, depending on this, traffic categories must be differentiated, namely interstore traffic, upward peak traffic and downward peak traffic.
  • EP-B-0 032 213 and EP-A-0 356 731 have disclosed group control devices for intermediate storey traffic, in which mathematical formulas are used to calculate a size corresponding to the waiting times of passengers and called service costs.
  • the calculation is mainly based on the waiting times of the passengers on the floors and in the cabins during a stopover, and the travel times of the passengers in the cabins.
  • the operating costs determined for each elevator in the group are compared with one another, the input call being allocated to the cabin which has the lowest operating costs. This is to minimize the average waiting time of all passengers.
  • the calculation formula for this type of control is based on an operationally defined goal from the outset. These facilities are not suitable for achieving another surgical goal, such as minimizing long waiting times.
  • Elevator group controls of the type described above are, as described for example in DE-A-18 03 648 or EP-B-0 091 554, often equipped with devices for controlling the downward and / or upward peak traffic.
  • the building can be emptied in a relatively short time in the event of an extreme accumulation of traffic towards a main stop, for example at the end of work in an office building.
  • the devices can be activated by means of a timer or by a measuring device which determines the flow of traffic in the direction of the main stop, and at the same time the operation of calls in the upward direction can be reduced or completely prevented.
  • the control algorithm and / or the calculation formula, especially in the case of the last-mentioned device are also based on minimizing the waiting time of the passengers and increasing the conveying capacity of the elevator group.
  • a considerable period of time may elapse before the time switch mentioned above or the measuring device which determines the traffic flow takes effect, during which both the intermediate storey traffic and the downward peak traffic have to be mastered. This can happen, for example, at the beginning of the lunch break, at the end of the office or due to a sudden increase in traffic at the end of a conference on one or more mezzanine floors. Few passengers occupy cabins for upward journeys, so that many passengers who want to go down have to put up with unbearably long waiting times. In addition, the transport capacity is poorly used in such a case.
  • the invention has for its object to propose a method and a device for performing the method of the type mentioned, by means of which avoidance of the disadvantages described above, behavior of the elevator control system that is adapted to the respective operation goals and traffic conditions is always used, so that an optimal call allocation is made possible.
  • a solution selection device calculates, based on a solution given for the first time, further possible solutions for the call allocation, which are fed to a simulator.
  • a traffic model device connected to the simulator provides information from which the simulator generates factors for the solutions that relate to passengers and / or elevator components.
  • the simulator is connected to a calculation module which evaluates optimization criteria contained in it by means of the calculation function using the factors, so that possible solutions corresponding to the optimization criteria and the traffic conditions are found.
  • the calculation module is connected on the output side to the solution selection device, by means of which the best solution for the call allocation is selected.
  • the advantages achieved by the invention are, in particular, that the elevator control system automatically adapts to the given operation goals or optimization criteria and changes in traffic conditions.
  • the optimization criteria contained in the calculation module can be modified easily and quickly, which has an advantageous effect on special requirements of the operator of the elevator system.
  • 1 denotes a traffic model device that is connected to a simulator 2 that generates factors related to passengers and / or elevator components.
  • the simulator 2 On the output side, the simulator 2 is connected to a calculation module 3, which is connected on the input side to an interface, not shown, via which optimization criteria can be entered.
  • the calculation module 3 On the output side, the calculation module 3 is connected to a solution selection device 4, to which data about the current situation of the booths and entered calls are supplied and which is connected to the simulator 2 on the output side.
  • a situation assessment module 5 is connected to the simulator 2 and to the solution selection device 4.
  • the x-axis is assigned to the waiting time and the y-axis to the travel time of passengers, the passengers being identified by points in a two-dimensional factor space, and the assignments shown being determined in the simulator 2. From these assignments, data relating to traffic density, for example, which is proportional to the number of points, are derived for the calculation.
  • a neural network can be used that is so adaptable after a learning process that a wide variety of patterns can be recognized. If factors relating to elevator components are required for the calculation, the procedure described above can be followed, for example factors such as energy consumption and number of door openings being projected into a factor space.
  • the The x-axis is assigned to the number of passengers who have entered downward calls and the y-axis has been assigned to the mean waiting time, 100% corresponding to the mean waiting time determined using conventional devices. If there are three passengers with upward calls, an improvement in the mean waiting time of approximately 10% (FIG. 3a) and up to 20% (FIG. 3b) is achieved during the change of the type of traffic (increasing number of passengers with downward calls).
  • the better mezzanine or down-peak traffic program was chosen as a reference in FIG. 3a. In Fig. 3b, the program for the reference is automatically switched when the number of passengers with down calls exceeds five (characteristic curve A) or eight (characteristic curve B).
  • possible solutions for the call allocation are determined depending on the current situation of the cabins and entered calls, starting from a first-time solution calculated according to conventional rules.
  • a method called "alpha pruning” can be used.
  • a “tree” is formed, the branches of which are assigned to the cabins and calls to be operated by them and thus represent the possible solutions sought.
  • the search for solutions to the given situation ends when the latter changes.
  • Probably the best solution is fed to Simulator 2.
  • the simulator 2 receives information from the traffic model device about the probable number of passengers waiting on a floor and estimates regarding their possible destinations. Factors for what is probably the best solution are formed from this information (FIG. 2) and transferred to the calculation module 3.
  • the optimization criteria are evaluated using the calculation function using the factors, so that a solution corresponding to the optimization criteria and the traffic conditions is found.
  • This solution will be the Solution selection device 4 is fed, in which it is checked whether it is the best solution for the call allocation. If it is not the best, then another one is sought from the set of possible solutions.
  • the situation assessment module 5 analyzes the present situation on the basis of information obtained from the simulator 2, and uses this to conclude the future situation, taking into account the best solution found. If a best solution found for the call allocation would now lead to an extreme situation, such as group formation of cabins (bunching), this solution is rejected on the basis of the assessment of the situation assessment module 5.
  • the device described above can be used for the allocation of floor calls as well as for the allocation of destination calls, i.e. of calls entered on the floors for the desired destination floors.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Elevator Control (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Zuteilung von auf den Stockwerken eingegebenen Rufen an Kabinen einer Aufzugsgruppe, wobei mittels einer Berechnungsfunktion Lösungen für die Rufzuteilung errechnet werden und die beste Lösung zur Anwendung kommt.
  • Mittels der Berechnungsfunktion sollen bei Einrichtungen gemäss Oberbegriff die Rufe nach bestimmten Optimierungskriterien auf die Kabinen verteilt werden, wobei als Optimierungskriterien bzw. Operationsziele beispielsweise eine minimale durchschnittliche Wartezeit aller Fahrgäste oder eine möglichst hohe Transportkapazität zugrunde gelegt werden können. Ein weiterer wichtiger Gesichtspunkt bei der Rufzuteilung sind die jeweils herrschenden Verkehrsverhältnisse, wobei grundsätzlich drei, davon abhängige Verkehrskategorien unterschieden werden müssen, nämlich Zwischenstockwerkverkehr, Aufwärtsspitzenverkehr und Abwärtsspitzenverkehr.
  • Mit der EP-B- 0 032 213 und der EP-A- 0 356 731 sind beispielsweise Gruppensteuerungseinrichtungen für den Zwischenstockwerksverkehr bekannt geworden, bei welchen mittels mathematischen Formeln eine den Wartezeiten von Fahrgästen entsprechende, Bedienungskosten genannte Grösse errechnet wird. Der Berechnung sind hierbei hauptsächlich die Wartezeiten der Fahrgäste auf den Stockwerken sowie in den Kabinen bei einem Zwischenhalt, und die Fahrzeiten der Fahrgäste in den Kabinen zugrunde gelegt. Die für jeden Aufzug der Gruppe ermittelten Bedienungskosten werden miteinander verglichen, wobei der eingegebene Ruf derjenigen Kabine zugeteilt wird, welche die kleinsten Bedienungskosten aufweist. Auf diese Weise soll die durchschnittliche Wartezeit aller Fahrgäste minimiert werden. Bei dieser Art von Steuerung ist der Berechnungsformel ein von vornherein fest definiertes Operationsziel zugrunde gelegt. Um ein anderes Operationsziel, wie beispielsweise die Minimierung langer Wartezeiten zu erreichen, sind diese Einrichtungen nicht geeignet.
  • Aufzugsgruppensteuerungen der vorstehend beschriebenen Art sind wie beispielsweise in der DE-A- 18 03 648 oder der EP-B- 0 091 554 beschrieben, oft mit Einrichtungen für die Steuerung des Abwärts- oder/und Aufwärtsspitzenverkehrs ausgerüstet. Mittels derartigen Einrichtungen kann bei extremen Sammelverkehrsanfall in Richtung einer Haupthaltestelle, beispielsweise bei Arbeitsschluss in einem Bürogebäude, das Gebäude in relativ kurzer Zeit geleert werden. Hierbei können die Einrichtungen mittels Schaltuhr oder durch eine den Verkehrsfluss in Richtung Haupthalt ermittelnde Messeinrichtung aktiviert werden, wobei gleichzeitig die Bedienung von Rufen in Aufwärtsrichtung reduziert oder gänzlich unterbunden werden kann. Dem Steuerungsalgorithmus bzw. der Berechnungsformel liegen vor allem bei der zuletzt erwähnten Einrichtung ebenfalls das Minimieren der Wartezeit der Fahrgäste sowie die Steigerung der Förderleistung der Aufzugsgruppe zugrunde.
  • Bis die vorstehend erwähnte Schaltuhr oder die den Verkehrsfluss ermittelnde Messeinrichtung wirksam wird, kann eine beträchtliche Zeitspanne entstehen, während der sowohl der Zwischenstockwerkverkehr als auch der Abwärtsspitzenverkehr bewältigt werden muss. Dieser Fall kann beispielsweise bei Beginn der Mittagspause, bei Büroschluss oder durch plötzliche Zunahme des Verkehrs bei Ende einer Konferenz auf einem oder mehreren Zwischenstockwerken eintreten. Hierbei besetzen wenige Fahrgäste Kabinen für Aufwärtsfahrten, so dass viele Fahrgäste, die abwärts fahren wollen unerträglich lange Wartezeiten in Kauf nehmen müssen. Überdies ist in einem solchen Fall die Transportkapazität schlecht ausgenutzt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens der eingangs genannten Art vorzuschlagen, mittels welcher unter Vermeidung der vorstehend beschriebenen Nachteile stets eine den jeweiligen Operationszielen und Verkehrsverhältnissen angepasstes Verhalten der Aufzugssteuerung zur Anwendung kommt, so dass eine optimale Rufzuteilung ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 3 gekennzeichnete Erfindung gelöst. Hierbei berechnet eine Lösungsauswahl-Einrichtung ausgehend von einer erstmalig gegebenen Lösung weitere mögliche Lösungen für die Rufzuteilung, die einem Simulator zugeführt werden. Eine mit dem Simulator verbundene Verkehrsmodell-Einrichtung liefert Informationen, aus welchen der Simulator für die Lösungen Faktoren erzeugt, die auf Fahrgäste und/oder Aufzugskomponenten bezogen sind. Der Simulator ist ausgangsseitig an einem Berechnungsmodul angeschlossen, welches mittels der Berechnungsfunktion unter Anwendung der Faktoren in ihm enthaltene Optimierungskriterien bewertet, so dass den Optimierungskriterien und den Verkehrsverhältnissen entsprechende mögliche Lösungen gefunden werden. Das Berechnungsmodul ist ausgangsseitig mit der Lösungsauswahl-Einrichtung verbunden, mittels welcher die beste Lösung für die Rufzuteilung ausgewählt wird.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere darin, dass die Aufzugssteuerung sich automatisch an die jeweils gegebenen Operationsziele bzw. Optimierungskriterien und Änderungen der Verkehrsverhältnisse anpasst. Die im Berechnungsmodul enthaltenen Optimierungskriterien können einfach und schnell modifiziert werden, was sich vorteilhaft bei speziellen Forderungen des Betreibers der Aufzugsanlage auswirkt.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand eines auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeipieles näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    ein Blockschaltschema der erfindungsgemässen Einrichtung,
    Fig. 2
    ein Diagramm der Warte- und Fahrzeiten von Fahrgästen, und
    Fig. 3a 3b
    zwei Diagramme der Wartezeit in Abhängigkeit von der Anzahl Fahrgäste beim Übergang vom Zwischenstockwerkverkehr zum Abwärtsspitzenverkehr.
  • In der Fig. 1 ist mit 1 eine Verkehrsmodell-Einrichtung bezeichnet, die mit einem Simulator 2 in Verbindung steht, der auf Fahrgäste und/oder Aufzugskomponenten bezogene Faktoren erzeugt. Der Simulator 2 ist ausgangsseitig an einem Berechnungsmodul 3 angeschlossen, welches eingangsseitig mit einem nicht dargestellten Interface verbunden ist, über das Optimierungskriterien eingegeben werden können. Das Berechnungsmodul 3 steht ausgangsseitig mit einer Lösungsauswahl-Einrichtung 4 in Verbindung, welcher Daten über die jeweils momentane Situation der Kabinen und eingegebenen Rufe zugeführt werden und die ausgangsseitig mit dem Simulator 2 verbunden ist. Ein Situationseinschätzungs-Modul 5 ist am Simulator 2 und an der Lösungsauswahl-Einrichtung 4 angeschlossen.
  • Gemäss Fig. 2 ist die x-Achse der Wartezeit und die y-Achse der Fahrzeit von Fahrgästen zugeordnet, wobei die Fahrgäste durch Punkte in einem zweidimensionalen Faktorraum gekennzeichnet sind, und wobei die dargestellten Zuordnungen im Simulator 2 ermittelt wurden. Aus diesen Zuordnungen werden Daten, beispielsweise die Verkehrsdichte betreffend, welche proportional der Anzahl Punkte ist, für die Berechnung abgeleitet. Für die Erkennung und Erfassung der traubenförmigen Punkteanhäufung kann z.B. ein neurales Netzwerk eingesetzt werden, das nach einem Lernprozess derart anpassungsfähig ist, dass die verschiedensten Muster erkannt werden können. Wenn für die Berechnung Faktoren benötigt werden, die auf Aufzugskomponenten bezogen sind, so kann wie vorstehend beschrieben verfahren werden, wobei beispielsweise Faktoren wie Energieverbrauch und Anzahl der Türöffnungen in einen Faktorraum projiziert werden.
  • In den Fig. 3a und 3b, mit welchen als Beispiel einige Vorteile der erfindungsgemässen Einrichtung aufgezeigt werden, ist die x-Achse der Anzahl Fahrgäste, die Abwärtsrufe eingegeben haben, und die y-Achse der mittleren Wartezeit zugeordnet, wobei 100% der mit konventionellen Einrichtungen ermittelten mittleren Wartezeit entsprechen. Bei Vorhandensein von drei Fahrgästen mit Aufwärtsrufen wird während des Wechsels der Verkehrsart (zunehmende Anzahl Fahrgäste mit Abwärtsrufen) eine Verbesserung der mittleren Wartezeit um ca. 10% (Fig. 3a) und bis zu 20% (Fig. 3b) erzielt. Als Referenz wurde in Fig. 3a jeweils das bessere Zwischenstockwerk- oder Abwärtsspitzen-Verkehrsprogramm gewählt. In Fig. 3b wird das Programm für die Referenz automatisch umgeschaltet, wenn die Anzahl Fahrgäste mit Abwärtsrufen fünf (Kennlinie A) oder acht (Kennlinie B) überschreitet.
  • Die vorstehend beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt:
  • In der Lösungsauswahl-Einrichtung 4 werden abhängig von der momentanen Situation der Kabinen und eingegebenen Rufe, ausgehend von einer nach konventionellen Regeln errechneten erstmaligen Lösung, mögliche Lösungen für die Rufzuteilung ermittelt. Zu diesem Zweck kann beispielsweise eine "alpha pruning" genannte Methode angewendet werden. Hierbei wird ein "Baum" gebildet, dessen Zweige den Kabinen und von diesen zu bedienende Rufe zugeordnet sind und somit die gesuchten möglichen Lösungen darstellen. Die Suche nach Lösungen für die jeweils gegebene Situation wird beendet, wenn letztere sich verändert. Die wahrscheinlich beste Lösung wird dem Simulator 2 zugeführt. Der Simulator 2 erhält von der Verkehrsmodell-Einrichtung Informationen über die wahrscheinliche Anzahl der auf einem Stockwerk wartenden Fahrgäste und Schätzungen betreffend ihrer möglichen Fahrziele. Aus diesen Informationen werden für die wahrscheinlich beste Lösung Faktoren gebildet (Fig. 2) und in das Berechnungsmodul 3 übertragen. Im Berechnungsmodul 3 werden mittels der Berechnungsfunktion unter Anwendung der Faktoren die Optimierungskriterien bewertet, so dass eine den Optimierungskriterien und den Verkehrsverhältnissen entsprechende Lösung gefunden wird. Diese Lösung wird der Lösungsauswahl-Einrichtung 4 zugeleitet, in welcher geprüft wird, ob sie die beste Lösung für die Rufzuteilung ist. Wenn sie nicht die beste ist, so wird eine andere aus der Menge der möglichen Lösungen gesucht.
  • Das Situationseinschätzungs-Modul 5 analysiert die jeweils vorliegende Situation anhand von aus dem Simulator 2 gewonnenen Informationen, und schliesst daraus unter Berücksichtigung der gefundenen besten Lösung auf die zukünftige Situation. Wenn nun eine für die Rufzuteilung gefundene beste Lösung zu einer extremen Situation, wie beispielsweise Gruppenbildung von Kabinen (bunching) führen würde, wird diese Lösung aufgrund der Einschätzung des Situationseinschätzungs-Moduls 5 verworfen.
  • Die vorstehend beschriebene Einrichtung kann sowohl für die Zuteilung von Stockwerkrufen als auch für die Zuteilung von Zielrufen, d.h. von auf den Stockwerken eingegebenen Rufen für gewünschte Zielstockwerke, verwendet werden.

Claims (5)

  1. Verfahren zur Zuteilung von auf den Stockwerken eingegebenen Rufen an Kabinen einer Aufzugsgruppe, wobei mittels einer Berechnungsfunktion Lösungen für die Rufzuteilung errechnet werden und die beste Lösung zur Anwendung kommt,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass die momentane Situation der Kabinen und eingegebenen Rufe einer Lösungsauswahl-Einrichtung (4) zugeführt wird,
    - dass die Lösungsauswahl-Einrichtung (4) ausgehend von einer erstmalig gegebenen Lösung weitere mögliche Lösungen für die Rufzuteilung errechnet,
    - dass die möglichen Lösungen einem Simulator (2) zugeführt werden,
    - dass aus einer Verkehrsmodell-Einrichtung (1) gewonnene Informationen in den Simulator (2) übertragen werden,
    - dass der Simulator (2) für die jeweiligen Lösungen Faktoren erzeugt, die auf Fahrgäste und/oder Aufzugskomponenten bezogen sind,
    - dass die Faktoren einem Berechnungsmodul (3) zugeführt werden,
    - dass in das Berechnungsmodul (3) Optimierungskriterien eingegeben werden,
    - dass das Berechnungsmodul (3) mittels der Berechnungsfunktion unter Anwendung der Faktoren die Optimierungskriterien bewertet, so dass den Optimierungskriterien und den Verkehrsverhältnissen entsprechende mögliche Lösungen gefunden werden, und
    - dass die gefundenen möglichen Lösungen der Lösungsauswahl-Einrichtung (4) zugeleitet werden, mittels welcher die beste Lösung für die Zuteilung eines Rufes ausgewählt wird.
  2. Verfahren nach Patentanspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass einem Situationseinschätzungs-Modul (5) vom Simulator (2) Informationen zugeführt werden,
    - dass das Situationseinschätzungs-Modul (5) anhand der Informationen die jeweils vorliegende Situation analysiert und unter Berücksichtigung der besten Lösung für die Rufzuteilung die künftige Situation einschätzt, und
    - dass bei einem ungünstigen Resultat der Einschätzung die gefundene beste Lösung verworfen wird.
  3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Verkehrsmodell-Einrichtung (1) mit dem Simulator (2) verbunden ist, der ausgangsseitig mit dem Berechnungsmodul (3) in Verbindung steht, und dass das Berechnungsmodul (3) ausgangsseitig an der Lösungsauswahl-Einrichtung (4) angeschlossen, und eingangsseitig mit einem Interface verbunden ist, und die Lösungsauswahl-Einrichtung (4) ausgangsseitig mit dem Simulator (2) in Verbindung steht.
  4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Situationseinschätzungs-Modul (5) am Simulator (2) und an der Lösungsauswahl-Einrichtung (4) angeschlossen ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass aus der Verkehrsmodell-Einrichtung (1) gewonnene Informationen über wahrscheinlich wartende Fahrgäste und Schätzungen über Fahrziele in den Simulator (2) übertragen werden und dass die Lösungsauswahl-Einrichtung (4) die beste Lösung unter Berücksichtigung der zukünftigen Situation auswählt.
EP19930103915 1992-04-14 1993-03-11 Verfahren und Einrichtung zur Zuteilung von auf den Stockwerken eingegebenen Rufen an Kabinen einer Aufzugsgruppe Expired - Lifetime EP0565865B1 (de)

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