FI115396B

FI115396B - Hissijärjestelmän ohjausmenetelmä

Info

Publication number: FI115396B
Application number: FI20040544A
Authority: FI
Inventors: Marja-Liisa Siikonen; Jari Ylinen
Original assignee: Kone Corp
Priority date: 2004-04-15
Filing date: 2004-04-15
Publication date: 2005-04-29
Also published as: FI20040544A0; WO2005100223A2; ES2340689T3; EP1735229A2; DE602005019866D1; EP1735229B1; WO2005100223A3

Description

115396

HISSIJÄRJESTELMÄN OHJAUSMENETELMÄ KEKSINNÖN ALA

Esillä olevan keksintö liittyy hissiryhmän ohjaukseen.

5 KEKSINNÖN TAUSTA

Hissijärjestelmää voidaan ohjata kahdella eri pääta-valla, joista perinteisempi ja laajemmin käytössä on ylös-alas -kutsunapit hissikerroksissa ja korikutsu-paneeli hissikorin sisällä. Tämä perinteinen kutsujär-10 jestelmä vaatii hissimatkustajalta kaksi peräkkäistä kutsunantoa, jotka ovat ulkokutsu (hissin tilaus omaan lähtökerrokseen) ja korikutsu (kohdekerroksen antaminen hissijärjestelmän tietoon). Tässä kutsujärjestel-mässä voidaan palveleva hissi osoittaa joko heti, kun 15 hissin ohjausjärjestelmä on kutsun allokoinut (palveleva hissi on päätetty) tai palveleva hissi voidaan ilmoittaa esimerkiksi vasta, kun saapuva hissi aloittaa jarruttamisensa kutsun antajan lähtökerrokseen.

20 Toinen kutsujärjestelmä on ns. destination-ohjaus, jossa hissiasiakas antaa vain yhden kutsun. Kutsu an- • · · · netaan hissikerroksessa korikutsun tapaan antamalla 1”! kohdekerrostieto kerrosnäppäinpaneelilla tai esimer- • * · kiksi numeronäppäimistöllä. Destination- *··' 25 kutsujär jestelmässä voidaan hissien allokointi tehdä ***· järkevämmin, koska järjestelmä saa kuhunkin matkusta- jaan liittyvät tiedot (lähtökerros ja kohdekerros) selville aikaisemmin ja jo sopivaa hissiä allokoitaes-: sa voidaan ottaa huomioon matkustajien kohdekerrokset.

30 Isoissa hissijärjestelmissä ja isoilla matkustajamäärillä voidaan tällöin sijoittaa esimerkiksi samaan kerrokseen matkustavia asiakkaita samaan hissiin.

* · .· Hissijärjestelmän tehtävänä on allokoida annetuille ' 35 kutsuille hissit niin, että haluttu kustannusfunktio saadaan minimoitua. Kustannusfunktiossa voidaan summa- 2 115396 ta asiakkaiden odotusaikoja, matkustusaikoja, järjestelmän sähköenergian kulutusta, hissikorin pysähdys-kertoja eri kerroksissa tai painottaa halutuin painokertoimin edellä mainittuja tai muita haluttuja suu-5 reita.

Isoissa rakennuksissa tarvittava ja tehokkaasti toimiva hissinohjausalgoritmi on varsin monimutkainen opti-mointiprosessi. Esimerkiksi perinteinen kollektiivinen 10 ohjaus toimii niin, että annettua ulkokutsua palvelemaan ohjataan hissi, joka on kulkemassa kohti annettua ulkokutsun sijaintikerrosta ja toisaalta sijaitsee lähinnä kutsunantokerrosta. Tämä toisaalta johtaa hissien kasautumiseen, jolloin usea hissi liikkuu samaan 15 suuntaan yhdessä rintamassa. Tästä edelleen seuraa se, että hissijärjestelmän kokonaissuorituskyky heikkenee.

Tunnetussa tekniikassa optimaalisin hissi haetaan esimerkiksi ESP-menetelmällä (Enhanced Spacing Princi-20 ple). ESP:ssä tarkastellaan annettuja kutsuja ja siinä optimoidaan matkustajien odotusaikoja. Kuhunkin ulko-kutsuun liittyvien kerroksessa odottavien matkustajien lukumäärä pyritään arvioimaan tilastotietojen perus-teella. Ne ulkokutsut, joilla järjestelmä olettaa ole- • « 25 van eniten odottavia hissiasiakkaita, saavat nopeimman palvelun.

• * * · ·...· Eräs toinen tapa hissien allokointiin kutsujen perus teella on käyttää geneettisiä algoritmeja etenkin • 30 isoissa hissijärjestelmissä. Geneettiset algoritmit on ; kuvattu esimerkiksi patenttijulkaisussa FI112856B. Ge- . neettiset algoritmit eivät takaa ehdottomasti optimaa- lisimman arvon löytymistä, mutta käytännön sovelluksissa saatavat tulokset ovat varsin lähellä sitä. Ge-;'· · 35 neettisissä algoritmeissa järjestelmän hissien kulku- » i reitit voidaan koodata erilaisiin kromosomeihin, jossa yksi geeni määrittelee hissiasiakkaan ja häntä palve- 3 115396 levän hissin. Järjestelmä lähtee liikkeelle esimerkiksi umpimähkäisesti valitusta reittivaihtoehdosta, johon sovelletaan erilaisia geneettisiä proseduureja kuten lisääntymistä, risteytystä ja mutaatiota. Sukupol-5 vi kerrallaan muodostetaan joukko uusia kromosomeja näiden geneettisten proseduurien avulla ja samalla tarkastellaan saatujen kromosomien kelpoisuutta jatkokäsittelyä varten. Kelpoisuus voi tarkoittaa vaikkapa tietyn odotusajan arvon alittamista. Risteyttämisellä 10 tarkoitetaan kahden reittivaihtoehdon yhdistämistä sattumanvaraisesti yhdeksi uudeksi reittivaihtoehdok-si. Mutaatiossa kromosomin geenien arvoja vaihdetaan umpimähkäisesti. Algoritmin antamat kromosomitulokset jossain vaiheessa konvergoituvat ja viimeisestä käsi-15 teltävästä kromosomijoukosta valitaan kelpoisuudeltaan paras. Parhaan kromosomin geenien mukaisesti matkustajat allokoidaan hisseihin.

Esillä olevaan keksintöön liittyvänä lähtökohtana on 20 kokonaismatka-ajan optimoiminen. Tunnetussa tekniikas sa on esitetty eräs allokointiperiaate patenttijul-:, kaisussa FI82917C. Tämän menetelmän mukaan lasketaan ! summa ns. sisäisistä ja ulkoisista palvelukustannuk- ; sista. Sisäisillä palvelukustannuksilla tarkoitetaan « · • '· 25 tässä asiakkaiden hissikorissa viettämää välipysähdyk- sistä johtuvaa hukka-aikaa ja ulkoisilla asiakkaiden hissiaulassa viettämää odotusaikaa. Patenttijulkaisus- : : sa FI82917C mainitaan kustannusfunktio K: * · · : 30 K = tv(Pm+k]-RE-k2-Rc) + kl[rn-tm+tv{RE+Rc-REC+Z)]l (1) • * » · • ·

» I

jossa tv on viiveaika välipysähdyksessä, Pm on laske-

• » I

·* mishetken hetkellinen kuorma, RE on annettujen väli- kerroskutsuj en lukumäärä hissin sijaintikerroksen ja 35 asiakkaan noutokerroksen välillä, Rc on annettujen ko- • · .···. rikutsujen lukumäärä hissin sijaintikerroksen ja asi- • · akkaan noutokerroksen välillä, kx on yhtä ulkokutsua 4 115396 kohden arvioitu hissiin astuvien matkustajien lukumäärä perustuen vallitsevaan liikennetilanteeseen, k2 on yhtä korikutsua kohden arvioitu hissistä poistuvien matkustajien lukumäärä perustuen vallitsevaan liiken-5 netilanteeseen, m on kerrosvälien lukumäärä hissin si-jaintikerroksen ja asiakkaan noutokerroksen välillä, tm on yhden kerrosvälin keskimääräinen matka-aika, REc on yhteen sattuvien korikutsujen ja ulkokutsujen lukumäärä hissin sijaintikerroksen ja asiakkaan noutoker-10 roksen välillä, Z on hissikorin toimintakunnosta riippuva lisätekijä, ja jossa summan ensimmäinen termi edustaa sisäisiä palvelukustannuksia ja toinen termi ulkoisia palvelukustannuksia. Kustannusfunktiossa siis optimoidaan odotusaikaa, joka saadaan summana aulassa 15 vietetystä odotusajasta ja hissikorissa pysähdyksistä johtuvasta hukka-ajasta. Yhteensattuvat (jolla tarkoitetaan tässä sitä, että voimassa oleva hissille osoitettu ulkokutsu on samalla voimassa olevana korikutsu-na annettu kohdekerros) kutsut otetaan menetelmässä 20 huomioon.

Patenttijulkaisussa US4991694 käsitellään kohdekutsu-'! jen välitöntä allokointia. Kustannusfunktio K määri- j tellään tässä julkaisussa seuraavasti: i : 25 O K = Kri+Kl2+Kps+Kl>i+Kv.s+Kyi2f (2) * · > » ♦ t « jossa Krs on uusien matkustajien odotusaika kutsunanto-kerroksessa, Krz on uusien matkustajien matkustusaika, • 3 0 Kps on korimatkustajien hukka-ajan pituus ulkokutsusta .··*. johtuvan välipysähdyksen takia, Kp2 on korimatkustajien hukka-ajan pituus korikutsusta johtuvan välipysähdyk- ·* sen takia, Kws on kaikkien hissiin saapuvien matkusta- jien odotusaika kutsunantokerroksen ja kohdekerroksen 35 välillä ja Kwz on kaikkien hissiin saapuvien matkusta- ► · jien odotusaika voimassa olevan kohdekerroskutsun mukaiseen kerrokseen saapumisen jälkeen. Tässä menetel- 5 115396 massa optimoidaan kustannuksia matkustajien odo-tusaikojen perusteella. Odotusaikaa kertyy, kuten edellä on mainittu, hissiaulassa odottelusta sekä uiko- ja korikutsuista johtuvista välipysähdyksistä.

5

Patenttijulkaisujen FI82917C ja US4991694 menetelmissä käytettävä indeksointi on kutsupohjainen ts. kaikki laskenta algoritmissa tehdään perustuen annettuihin kutsuihin. Tämä antaa epätarkkoja tuloksia, sillä on 10 mahdollista, että samaan aikaan hissiaulaan saapuu kaksi tai useampia matkustajia, joista vain yksi antaa yhden ulkokutsun (ylös- tai alaskutsun) hissijärjes-telmälle. Järjestelmä tällöin olettaa, että hissiin saapuu vain yksi matkustaja ja tekee sopivan hissin 15 valinnan tämän perusteella. Jos tiedettäisiin hissiin saapuvan tietyssä kerroksessa vaikkapa kolme matkustajaa, niin riippuen siitä, ovatko matkustajat menossa samaan kohdekerrokseen vai kaikki eri kerroksiin, vaikuttaa tämä kustannusfunktioon, ja samalla allokointi-20 tulos on todennäköisesti erilainen näissä kahdessa eri esimerkkitapauksessa.

Tunnetun tekniikan ongelmana on siis käytettyjen algo- ”·' ritmien perustuminen annettuihin kutsuihin, josta seu- • · » : 25 raa epätarkkuutta laskettavaan hissien allokointitu- lokseen. Lisäksi tunnetun tekniikan mukaiset hissien *:· ohjausalgoritmit optimoivat matkustajien odotusaikoja hissiaulassa ja -korissa eivätkä ota huomioon tarkasti • · · itse matkustusaikaa hissikorissa. Tunnetun tekniikan ; ,·. 30 mukaiset menetelmät eivät tarkasti ottaen optimoi mat- kustajien matkustusaikaa, koska niissä ei tarkasti > · T huomioida koriin välipysähdyksissä astuvien uusien ; matkustajien korikutsuista seuraavia aikahäviöitä.

. 35 KEKSINNÖN TARKOITUS

» · t «

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainittuja ongelmakohtia hissien ohjauksessa. Ta- 6 115396 voitteena on luoda ohjausmenetelmä, jossa optimoidaan sekä matkustajien odotusaikaa että matkustusaikaa.

KEKSINNÖN YHTEENVETO

5 Esillä olevan keksinnön tunnusomaisten piirteiden osalta viitataan patenttivaatimuksiin.

Esillä oleva keksintö käsittelee menetelmää hissien allokoimiseksi kutsutietojen perusteella ja menetelmä 10 on tarkoitettu erityisesti destination- kutsujärjestelmässä käytettäväksi, jolloin sekä asiakkaan lähde- että kohdekerrostieto on selvillä jo asiakkaan hissiaulassa antaman kutsun jälkeen. Lähdeker-roksella tarkoitetaan sitä kerrosta, jossa asiakas an-15 taa ulkokutsun tai destination-kutsun ja jossa asiakas astuu hissiin. Lähdekerros on siis sama kuin asiakkaan lähtökerros. Voimassa olevien kutsujen ja tarkastelu-hetken mukaisen hissien sijainnin ja toimintatilan perusteella lasketaan kaikki mahdolliset hissien reitti-20 vaihtoehdot.

Menetelmässä lasketaan kustannusfunktio, jossa mini- moidaan matkustaj akohtaista keskimääräistä kokonais- : matkustusaikaa so. aikaa siitä, kun henkilö antaa koh- * · · · 25 dekerroskutsun siihen, kun hän poistuu hissistä kohde- kutsukerroksessa. Hissikerroksessa vietetty odotusaika ,···, on hissikorissa vietetyn matkustusajan ohella mukana * · tarkastelussa samoin kuin tiedossa olevista matkan ai-, # kana tehtävistä välipysähdyksistä johtuvat viiveet.

• * t : : 3 0 Välipysähdykset voivat johtua voimassa olevista kohde- *..* kerroskutsuista tai uusien matkustajien antamista läh- • ‘i dekerroskutsuista hissin kulkureitin varrella. Edel- . ·. leen viivettä syntyy uusien välipysähdyksissä nousevi- • · - · en asiakkaiden antamien kohdekerroskutsujen seuraukse-’ Ί 35 na. Viiveiden laskennassa otetaan huomioon hissimat- kustajan kulkuaika DOP-paneelilta (Destination Opera- 115396 7 ting Panel =kohdekerroskutsunantolaite) hissiaulaan, aulasta hissiin tai päinvastoin, hissin oven avautumiseen ja sulkeutumiseen kuluva aika, korin pysäyttämistä edeltävästä jarrutuksesta ja pysäytyksen jälkeises-5 tä kiihdytyksestä johtuva hukka-aika ja lisäksi mahdollinen muu hukka-aika, joka johtuu hissijärjestelmän mekaanisista tai sähköisistä viiveistä tai käyttöturvallisuuteen liittyvistä varoajoista.

10 Voimakkaalla liikenteellä hissit varataan matkustajille pienimmän keskimääräisen matkustusajan antavan reittivaihtoehdon mukaisesti. Hiljaisella liikenteellä sen sijaan optimoidaan matkustajien keskimääräistä odotusaikaa. Palveleva hissi ilmoitetaan välittömästi 15 laskentatuloksen valmistuttua hissiasiakkaalle.

Esillä olevan keksinnön mukaiseen menetelmään voidaan yhdistää geneettisten algoritmien käyttäminen edullisimman reittivaihtoehdon selvittämiseksi. Algoritmin 20 prosessoimat reittivaihtoehdot voidaan kuitenkin luoda myös muulla tavoin.

* » · » **" Mikäli käytössä on vain perinteiset ulkokutsupainik- keet sekä korikutsupaneeli, on huomattava painottaa • * M : 25 yhteen ulkokutsuun liittyvää matkustusaikaa siihen ·...· liittyvällä ennustetulla matkustajien lukumäärällä.

Edelleen mitattuja liikennetilastoja voidaan käyttää hyväksi arvioidessa matkustajien kohdekerroksia tiet- * * · tynä ajanhetkenä tietystä lähdekerroksesta. Ennustuk- : 30 sen tuloksia voidaan edelleen käyttää esillä olevan » · _···’ keksinnön algoritmia käytettäessä.

* a »> ; Esillä olevan keksinnön mukaiselle menetelmälle on : _ : ominaista matkustaj akohtainen laskenta kutsukohtaisen ,·[ : 35 laskennan sijasta.

> » 8 115396

Koska matkustusaika minimoidaan ja edullisessa sovel-lusmuodossa käytetään destination-kutsujärjestelmää, saadaan hissijärjestelmän kapasiteetti paremmin hyödynnettyä verrattuna perinteisen ylös-alas 5 -kutsujärjestelmän ohjausalgoritmeihin. Esillä olevan keksinnön eräänä merkittävänä etuna on myös se, että samalla ohjausjärjestelmällä voidaan käsitellä sekä destination-kutsuja että perinteisiä ylös-alas -kutsuja käyttäviä järjestelmiä. Destination-10 kutsujärjestelmässä matkustusajat optimoidaan ja asiakkaalle signaloidaan välittömästi palveleva hissi. Tässä toimintatilassa ja ruuhka-aikana saadaan tehokkaasti vähennettyä välipysähdysten lukumäärää ja his-sikapasiteetti saadaan tehokkaammin hyödynnettyä. Vä-15 litöntä signalointia voidaan käyttää myös ylös-alas -kutsunäppäimet käsittävässä järjestelmässä. Signalointi voidaan antaa automaattisesti tai se voidaan manuaalisesti asettaa johonkin käytettävyyden kannalta sopivaan arvoon.

20

Ohjausjärjestelmä sallii myös sen, että destination- . toimintatila asetetaan päälle esimerkiksi vain ruuh- *'; kaisena aikana, kun muulloin toiminnassa ovat perin- ;··· teiset kutsunäppäimet. Eräänä toisena vaihtoehtona • · · !·ί ! 25 destination-toimintatila voi olla käytössä jatkuvasti.

* 1 t • · • ·

*:· KUVIOLUETTELO

» i t t • · *··.1 Kuvio 1 esittää erään esillä olevan keksinnön mukaisen hissiohjauksessa muodostettavan kustannusfunktion I 3 0 osat, j a * 1 ·

* I

* t ..h kuvio 2 esittää erään esillä olevan keksintöön liitty- *..! vän hissijärjestelmän osat.

* 1 m » » · · * » 9 115396

KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN KUVAUS

Esillä olevaa keksintöä sovelletaan edullisessa suoritusmuodossa käytettäväksi ns. destination- kutsuohjsuksessa, jossa tiedot asiakkaan lähde- ja 5 kohdekerroksista saadaan aikaisessa vaiheessa hissi-järjestelmän ohjauksen tietoon. Esillä oleva keksintö soveltuu kuitenkin myös perinteiseen ylös-alas -kutsunäppäimillä varustettuun hissijärjestelmään.

10 Aluksi kustannusfunktio esitetään destination- kutsuohjauksen tapauksessa ja tämän jälkeen perinteisen kutsuohjauksen tapauksessa. Kuviossa 1 on esitetty yksinkertaisessa muodossa kustannusfunktion muodostamisessa tarvittavat aikatermit.

15

Esillä olevassa keksinnössä keskimääräinen matkustajan matkustusaika on optimoinnin 11 kohteena. Matkustusai-ka sisältää matkustajan odotusajan lähdekerroksessaan 10, joka tarkoittaa aikaväliä ulkokutsun antamisesta 20 hissikorin saapumiseen. Edelleen matkustusaika sisäl tää ajoajan hissikorin sisällä 12. Näiden lisäksi on huomioitava asiakkaan destination-kutsun antamisen hetkellä järjestelmän tiedossa olevat uiko- ja kori-kutsut 13, jotka ohjataan kunkin tarkasteltavan hissin 25 palveltaviksi. Nämä aiheuttavat viivettä hissiasiak- kaan hissikorissa viettämään matkustusaikaan. Edelleen - >·' matkustusaikaan on huomioitava uusien hissikoriin nou- sevien matkustajien antamat korikutsut 14 (kunhan ne vain ovat destination-kutsuna jo järjestelmän tiedos-; 30 sa) , koska ne vaikuttavat samalla tavalla korissa jo » ‘ t · matkustavien matka-aikaa pidentävästi .

* » » * t i |

Esillä olevan keksinnön mukaisessa optimointimenetel-'·*** mässä luodaan kustannusfunktio 11, joka edellä olevan 35 perusteella voidaan yksinkertaisesti ilmaista esimer- * » kiksi muodossa: 10 115396

Jm. = mm (JTf _ enlerMft + JTincMfl), (3) jossa Jav on keskimääräinen matkustajan matkustusaika, kun uusi matkustaja käyttää optimaalista hissiä.

5 JTf_enter,lift on tiettyyn kohdekerrokseen liittyvä mat kustajan matkustusaikojen summa tai destination-kutsun ollessa kyseessä kutsunantajan matkustusaika. JTinc,iift on korissa kulkevien matkustajien matkustusaikaan eri syistä summautuva hukka-ajan pituus.

10

Jos kutsutieto on saatavilla heti ulkokutsun annon yhteydessä (eli kyseessä on destination-kutsu), voidaan optimointi 11 suorittaa heti ja optimoinnin lopputuloksena 15 saatava edullisin hissi ilmoittaa his-15 siasiakkaalle. Jos hissi sijaitsee alunperin kerroksessa 'liftpos' (joka on eri kuin hissiasiakkaan läh-dekerros), saadaan kyseisellä hissillä kerroksesta 'f_enter' lähtevän ja kohdekerroksen 'f_exit' ilmoittavan matkustajan matka-ajaksi: 20 JT f _enter Jift ~ _ en + ETA^ ^ enterj _ exitjift — matka aika , (4) 1 » jossa ETAiiftpoSjf_enter,iift on uuden matkustajan tai uusien matkustajien odotusajat sisääntulokerroksessa ja *;· · 25 ETAf_enter,f_exit,iift on ajoaika sisääntulokerroksesta koh-

• I

dekerrokseen.

ETAxi,x2,iift on hissin arvioitu matka-aika (Estimated Arrival Time) kerroksesta xx kerrokseen x2: 30 ** , , >»* ^vl,.v2 drive i. in.lift ^pass ^^pass ^door,lift ^acc.dec / 1 /-η » 'f (5) jossa Txl,x2,drive on hissin matka-aika vakiomatkanopeu-·,* della kerroksesta xx kerrokseen x2. Summatermi esittää 35 uiko- ja korikutsuista johtuvista pysähdyksistä aiheu-tuvaa lisäaikaa, joka matkantekoon kuluu ennen kerrok- 11 115396 sen x2 saavuttamista. = 1 mikäli hissi pysähtyy kerroksessa i, muutoin Fyuft = 0. Ni,injiift ja Ni,out,iift ovat hissiin sisään ja hissistä pois astuvien matkustajien lukumäärät, vastaavasti. Tpass on aika, joka yh-5 deltä matkustajalta keskimäärin kuluu hissiin sisään tai hissistä ulos astumiseen, laoor,lift on oven avautumiseen ja sulkeutumiseen kuluva lisäaika ja TaCc,dec edustaa hissin kiihdyttämisestä ja jarruttamisesta aiheutuvaa viivettä verrattuna tasaisella matkanopeudel-10 la ajoon.

Hissikorissa jo matkustavien hissiasiakkaiden matkus-tusaikaa pidentävät uusia ulkokutsuja (destination-kutsuja) sisääntulokerroksessaan antavat uudet his-15 siasiakkaat sekä näiden uusien asiakkaiden jätöt koh-dekerroksiinsa, kun kohdekerros on välillä Xi ... X2. Tämän lisäviiveen, jonka uudet matkustajat aiheuttavat hississä jo matkustaville, suuruus on: ~ Lf enter Jifity'pass _enterJifl^Fdoor,lift ))^" 20 L (t +Y (τ' +T )) ' (6) ^f _ exit,lift \~ pass ' * / exit,lift \ door,lift ' 1 acc,dec // I · • I jossa Lf_enter,iift ja Lf exit,lift ovat hissin kuormat

* I

• · (=matkustajien lukumäärät) niissä kerroksissa, joissa • # • » : ! uusi matkustaja joko tulee hissiin tai poistuu hissis- * » ·. .· 25 tä. Yi,lift = 0, mikäli hissi olisi ilman uuden matkus- ·* tajän kutsua ollut pysähtymässä kerroksessa i, muutoin • » Yi, lift = 1 · I *

Kaavassa (6) tulee huomioida mahdolliset yhteensattu-·[ 3 0 mat eli ensimmäisen matkustajan kohdekutsun ja uuden matkustajan ulkokutsun osuminen samaan kerrokseen ja ,· samalle hissille allokoituna. Lisäksi kaavassa (6) t(I painotetaan matkustusajan laskentaa hissin matkustaja-

SI

,· määrällä niin, että esimerkiksi täydessä hississä syn- » · 35 tyy merkittävä ylimääräinen viive mikäli uusi ulkokut-" su ohjataan tällaisen täyden hissin palveltavaksi.

12 115396

Tarkastellaan seuraavaksi perinteistä ylös-alas -kutsunäppäimillä sekä korikutsupaneelilla varustettua hissijärjestelmää. Normaaleilla ylös-alas 5 -kutsunäppäimillä varustetussa järjestelmässä matkus- tusaika voidaan esimerkiksi laskea olettaen, että kutakin ulkokutsua vastaa yksi hissiasiakas. Kunkin kutsun avulla saatavat odotusajat summataan. Tällöin saadaan kuitenkin epätyydyttäviä tuloksia allokointialgo-10 ritmia käytettäessä, sillä onhan varsin tavallista, että samalla ulkokutsulla hissiin pääsyä jonottaa useampikin hissiasiakas. Mikäli tällaisessa perinteisessä kutsujärjestelmässä saadaan jollain tavalla selville yhteen kutsuun liittyvien matkustajien lukumäärä, voi-15 daan tätä hyödyntää odotusaikojen summan laskennassa.

Matkustusaikojen arvioinnissa voidaan käyttää kyseisen rakennuksen liikennetilastoja. Tilastoista voidaan katsoa, mihin kerrokseen matkustaja tyypillisimmin 20 matkustaa tiettyyn kellonaikaan tiettynä viikonpäivä nä, kun lisäksi tunnetaan lähdekerros. Vastaavasti ti-lastoista voidaan esimerkiksi saada laskennan avuksi '1! tieto keskimääräisestä matkustusajasta, kun kellonaika ") ja lähdekerros tunnetaan. Tällä tavoin laskenta voi- ·;;· 25 daan suorittaa tehokkaasti heti ulkokutsun antamisen *···1 jälkeen perinteisessä ylös-alas -kutsupainikkein va- rustetussa järjestelmässä eikä ole välttämätöntä tar- * 1 1 vettä odottaa asiakkaan hissikorissa antamaa kohdekut-sua.

: 30 * · 1 1 · "·. Yhteen ulkokutsuun liittyvien hissille saapuvien mat kustajien summattu kokonaismatka-aika on: * » f enterJiflJota! ~~ Ί . f enter.lift. n f _enter .f _e\il .lift ,p ) l H \ *, : p=i t \ n #» ... 1 = kokonaismatka - aika 35 13 115396 jossa P on yhdellä ulkokutsulla kerroksesta f_enter lähtevien matkustajien lukumäärä.

Lisätermi JTinc,uft sisältää uusien matkustajien aiheut-5 tämän lisäajankulun korissa jo olevien matkustajien matkustusaikaan: inc,lift ^f _ enter,lift _ enter,tift ^pass ^f _enlerjift (Tdoor .lift ^'occ.dec )^"

Vfp I T +K (t _i_ t )} ^ / v LΓi,lift-^i,lift1 pass ' Λί,Ιίβ \Γ door,lift ' 1 acc,dec /J /=/ _ enter 10 jossa Pf_enter,iift on tietystä kerroksesta hissiin astuvien uusien matkustajien lukumäärä ja Pi.iift on hissistä poistuvien matkustajien lukumäärä siitä joukosta, joka saapui hissiin kerroksessa f_enter. Kynit = 1 mikäli ainakin yksi 'välikerroksesta' saapunut matkusta-15 ja poistuu hissistä kerroksessa i ja kori ei aiemmin ollut vielä pysähtynyt tässä kerroksessa. Muulloin Kyiift = 0. Summaintermissä käydään siis käytännössä läpi kaikki uusien matkustajien antamat kohdekutsuker-rokset ja näiden hissistä poistumisten aiheuttamat ·· 20 viiveet summataan huolehtien siitä, että kukin oviope- • » raatio ja korin jarrutus/kiihdytys otetaan huomioon : vain kerran.

• r · * · » » • ·

Kustannusfunktio (3) on nyt määritelty sekä destinati-” ; 25 on-kutsujärjestelmälle että perinteiselle kutsujärjes- ’···' telmälle. Voimakkaan liikenteen aikana kustannusfunk tiossa minimoidaan keskimääräistä henkilökohtaista > • matkustusaikaa, joka käsittää hissin odotuksen, varsi- naisen matkustamisen ja lisäksi myöhemmin hissiin as-^ 30 tuvien matkustajien aiheuttamat viiveet. Kun minimi on ; löytynyt, ohjataan matkustajat pienimmän matkustusajan mukaisen hissien allokoinnin mukaisesti kukin oikeaan hissiinsä. Hissijärjestelmän ohjaus suorittaa lasken-taa luonnollisesti jatkuvasti, jotta uudet annetut 35 kutsut ja järjestelmän alati muuttuvat hissien sijain- 14 115396 nit tulevat otetuksi huomioon oikein hissejä ohjattaessa. Koska kokonaismatkustusaika on optimoinnin kohteena voimakkaan liikenteen tapauksessa, saadaan his-sikapasiteetti tehokkaasti uudelleen käyttöön asiak-5 kaan hissimatkan jälkeen.

Hiljaisen liikenteen aikana algoritmissa minimoidaan matkustajakohtaista keskimääräistä odotusaikaa. Hiljaisen liikenteen aikana hissi saapuu kutsunantoker-10 rokseen nopeasti, mutta hissin sallitaan tekevän tarvittaessa useitakin välipysähdyksiä.

Korien kuormat algoritmi tasapainottaa siten, että annetut korikuormien rajat eivät ylity. Ohjausmenetelmä 15 sallii korien täyttymisen henkilömäärän ylärajaan saakka mikäli ihmiset saapuvat hissiin samasta lähde-kerroksesta. Käytännössä tämä raja saavutetaan vain silloin, kun järjestelmässä vallitsee erityinen ruuh-katila. Ruuhka voidaan puolestaan tunnistaa esimerkik-20 si mitatuista liikennetilastotiedoista tai tehdyistä liikenne-ennusteista.

» • · t I : t

Kuvio 2 esittää erästä esimerkkiä edellä kuvattua me- ;*t”t netelmää käyttävästä todellisesta hissijärjestelmästä • · · * 25 olennaisine osineen. Rakennuksessa sijaitsee hissijär- « · *·;* jestelmä, johon kuuluu hissejä 20. Kutsulaitteisto 21 # * · ···* sisältää sekä perinteiset ylös-alas -kutsunäppäimet • * ♦ että korissa sijaitsevan korikutsupaneelin. Edelleen kutsulaitteisto 21 sisältää destination- : : 30 kutsujärjestelmän vaatimat näppäimistöt kussakin his- sikerroksessa. Järjestelmän äly sijaitsee ohjausjär-, jestelmässä 22, jonka olennaisena osana on mikropro sessori (ei esitetty kuviossa). Mikroprosessori sisältää muistin, johon tallennetaan esillä olevan keksin-i 35 nön mukaisen menetelmän (tai sen osan) suorittava tie tokoneohjelma. Muisti voi olla myös erillisenä ulkoisena osana, joka on kytketty mikroprosessoriin. Mikro 15 115396 prosessori ajaa tietokoneohjelman käsittämän ohjelmakoodin, ja suorittaa näin esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän vaiheet (tai osan niistä).

5 Mikroprosessorissa suoritettavan ohjelmakoodin muodossa lasketaan matkustusaikaa aikalaskurissa 23. Ohjausjärjestelmä 22 suorittaa vaaditut optimointioperaatiot syöttötietojen ja esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän avulla. Aiemmin mitattuja liikennetilastoja 10 24 voidaan hyödyntää optimointialgoritmia käytettäes sä. Liikennetilastot 24 voivat sijaita erillisessä muistilohkossa. Lopputuloksena ohjausjärjestelmä 22 laskee optimaalisen hissien reittivaihtoehdon, jolla keskimääräinen matkustusaika on saatu minimoitua.

15

Keksintöä ei rajata pelkästään edellä esitettyjä sovellusesimerkkejä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia pysyttäessä patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

20 i · » » · » • I * • · * » · » · * » » · • i * • · • · • I · ' » · • li.»

• I I

« * • · • * »

• I

t I ·

I » I I

» * • · * I · 1 · » ft ♦ · • · • · I > i • ft • · • · · • ·

* · I

• ta • · III ft ft ft ft » a ft

Claims

1. Menetelmä hissien ailokoimiseksi matkustajille hissijärjestelmässä, jossa menetelmässä kunkin matkustajan lähde- ja kohdekerros annetaan hissijär-5 jestelmän tietoon kutsulaitteiston avulla, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää vaiheet: muodostetaan tarkasteluhetken mukaisen hissien tilan ja voimassa olevien kutsujen perusteella mahdolliset hissien reittivaihtoehdot; 10 määritetään hissien reittivaihtoehdoille odotusai ka lähdekerroskutsun antamisesta hissin saapumiseen kutsunantokerrokseen ja ajoaika hissikorissa lähdeker-roksesta kohdekerrokseen; määritetään hissien reittivaihtoehdoille matkusta-15 jien lähde- ja kohdekerroksen välillä tapahtuvista vä-lipysähdyksistä aiheutuva ensimmäinen viive; määritetään hissien reittivaihtoehdoille matkustajien lähde- ja kohdekerroksen välillä hissiin saapuneiden asiakkaiden kohdekerroskutsuista aiheutuvista 20 välipysähdyksistä aiheutuva toinen viive; määritetään hissien reittivaihtoehdoille odotusajan, ajoajan, ensimmäisen ja toisen viiveen avulla matkustajien matkustusaika; ja * i · ;··> allokoidaan hissit matkustajille liikenneintensi- : 25 teetin mukaan pienimmän odotus- tai matkustusajan an- ·’...· tavan reittivaihtoehdon mukaan. "\1‘

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hissille allokoidut ulkokut-sut ja hississä annetut korikutsut aiheuttavat mainitun 3 0 ensimmäisen viiveen.

.···. 3. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen 1-2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetel- ,.!Γ mä edelleen käsittää vaiheen: *,,/· määritetään mainittu ensimmäinen ja toinen viive 35 summaamalla kunkin hissimatkustajan keskimääräinen kulkuaika kerroksesta hissiin tai päinvastoin, hissin oven avautumisesta ja sulkeutumisesta johtuva hukka- 17 115396 aika, hissin jarruttamisesta ja kiihdyttämisestä johtuva hukka-aika , ja järjestelmän toiminnasta johtuva hukka-aika.

4. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen 1-3 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hissien allokoinnissa käytetään geneettisiä algoritmeja.

5. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitut lähde- ja kohdekerrostiedot annetaan järjestelmälle 10 destination-kutsujärjestelmän (DOP) avulla.

6. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu lähdekerrostieto annetaan järjestelmälle ulkokutsu-painikkeilla ja kohdekerrostieto korikutsupaneelin 15 avulla.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä edelleen käsittää vaiheet: lasketaan yhteen ulkokutsuun liittyvä kokonaismat-20 kustusaika kertomalla määritetty matkustusaika yhteen ulkokutsuun liittyvällä ennustetulla matkustajien lukumäärällä; ja I* ennustetaan matkustajien kohdekerrokset liikenne- ;· tilastojen perusteella. | 25

8. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen 1-7 • · » · .···, mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että optimoi- • · daan voimakkaalla liikenteellä matkustajien keskimää-“!! räistä matkustusaikaa ja hiljaisella liikenteellä mat- ·** kustajien keskimääräistä odotusaikaa. 30

9. Järjestelmä hissien allokoimiseksi matkus- tajille hissi j ärj estelmässä, joka järjestelmä käsit-·..,· tää: ainakin yhden hissin (20) ; ,···, kutsulaitteiston (21) kunkin matkustajan lähde- ja • · 35 kohdekerroksen antamiseksi hissi järjestelmän tietoon; • · · *.·· tunnettu siitä, että järjestelmä edelleen » käsittää: 115396 i 18 hissien ohjausjärjestelmän (22) mahdollisten hissien reittivaihtpehtojen muodostamiseksi tarkastelu-hetken mukaisen hissien tilan ja voimassa olevien kutsujen perusteella; 5 aikalaskurin (23) lähdekerroskutsun antamisesta hissin saapumiseen kutsunantokerrokseen kuluvan odotusajan ja hissikorissa lähdekerroksesta kohdekerrok-seen kuluvan ajoajan määrittämiseksi hissien reitti-va i htoehdo i 11 e; 10 aikalaskurin (23) matkustajien lähde- ja kohdeker- roksen välillä tapahtuvista välipysähdyksistä aiheutuvan ensimmäisen viiveen määrittämiseksi hissien reit-tivaihtoehdoille; aikalaskurin (23) matkustajien lähde- ja kohdeker-15 roksen välillä hissiin saapuneiden asiakkaiden kohde-kerroskutsuista aiheutuvista välipysähdyksistä aiheutuvan toisen viiveen määrittämiseksi hissien reitti-va i htoehdo i11e; aikalaskurin (23) odotusajan, ajoajan, ensimmäisen I 20 ja toisen viiveen avulla saatavan matkustajien matkus- tusajan määrittämiseksi hissien reittivaihtoehdoille; ja j* hissien ohjausjärjestelmän (22) hissien allokoimi- ·;· seksi matkustajille liikenneintensiteetin mukaan pie- MM : .·. 25 nimmän odotus- tai matkustusajan antavan reittivaih- • » I · .···, toehdon mukaan.

• · “! 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestel- mä, tunnettu siitä, että aikalaskurissa (23) his-sille allokoidut ulkokutsut ja hississä annetut kori-30 kutsut aiheuttavat mainitun ensimmäisen viiveen.

..!** 11. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen 9- 10 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmä edelleen käsittää: [!’.! aikalaskurin (23) kunkin hissimatkustaj an keski- 35 määräisen kerroksesta hissiin tai päinvastoin kulkemi- V : seen tarvittavan ajan, hissin oven avautumisesta ja ':*‘: sulkeutumisesta johtuvan hukka-ajan, hissin jarrutta- 19 115396 misesta ja kiihdyttämisestä johtuvan hukka-ajan ja järjestelmän toiminnasta johtuvan hukka-ajan summaamiseksi määrittäen ensimmäisen ja toisen viiveen.

12. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen 9- 5 11 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että hissien ohjausjärjestelmässä (22) käytetään hissien allokointiin geneettisiä algoritmeja.

13. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen 9- 12 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että 10 kutsulaitteisto (21) on destination-kutsulaitteisto {OOP) lähde- ja kohdekerrostietojen antamiseksi järjestelmälle .

14. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen 9- 13 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että 15 kutsulaitteisto (21) muodostuu ulkokutsupainikkeista ja korikutsupaneelista lähde- ja kohdekerrostietojen antamiseksi järjestelmälle.

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmä edelleen kä- 20 sittää: aikalaskurin (23) yhteen ulkokutsuun liittyvän ko- konaismatkustusajan laskemiseksi kertomalla määritetty t<);' matkustusaika yhteen ulkokutsuun liittyvällä ennuste- ··· tulla matkustajien lukumäärällä; ja • * * * • 25 liikennetilastot (24) matkustajien kohdekerrosten • · · t .·*·. ennustamiseksi. • ·

16. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen 9-15 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että • « • · '*· voimakkaalla liikenteellä optimoidaan matkustajien 30 keskimääräistä matkustusaikaa ja hiljaisella liikenteellä matkustajien keskimääräistä odotusaikaa.

16 115396

17. Tietokoneohjelma hissien allokoimiseksi matkustajille hissijärjestelmässä, jossa kunkin mat- ,···. kustajan lähde- ja kohdekerros annetaan hissijärjes- ’·’ 35 telmän tietoon kutsulaitteiston avulla, ja joka tieto- ’ koneohjelma käsittää ohjelmakoodin, tunnettu sii- • · 20 115396 tä, että ohjelmakoodi on tietojenkäsittely-laitteessa ajettaessa järjestetty suorittamaan seuraavat vaiheet: muodostetaan tarkasteluhetken mukaisen hissien tilan ja voimassa olevien kutsujen perusteella mahdolli-5 set hissien reittivaihtoehdot; määritetään hissien reittivaihtoehdoille odotusaika lähdekerroskutsun antamisesta hissin saapumiseen kutsunantokerrokseen ja ajoaika hissikorissa lähdeker-roksesta kohdekerrokseen; 10 määritetään hissien reittivaihtoehdoille matkusta jien lähde- ja kohdekerroksen välillä tapahtuvista vä-lipysähdyksistä aiheutuva ensimmäinen viive; määritetään hissien reittivaihtoehdoille matkustajien lähde- ja kohdekerroksen välillä hissiin saapu-15 neiden asiakkaiden kohdekerroskutsuista aiheutuvista välipysähdyksistä aiheutuva toinen viive; määritetään hissien reittivaihtoehdoille odotusajan, ajoajan, ensimmäisen ja toisen viiveen avulla matkustajien matkustusaika; ja 20 allokoidaan hissit matkustajille liikenneintensi- teetin mukaan pienimmän odotus- tai matkustusajan antavan reittivaihtoehdon mukaan.

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen tietoko- i* neohjelma, tunnettu siitä, että hissille allo- • · I I • 25 koidut ulkokutsut ja hississä annetut korikutsut aihe- uttavat mainitun ensimmäisen viiveen. • ·

19. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen 17- * "!! 18 mukainen tietokoneohjelma, tunnettu siitä, et- * » tä ohjelmakoodi on tietojenkäsittelylaitteessa ajetta-30 essa edelleen järjestetty suorittamaan vaiheen: t ·» *··* määritetään mainittu ensimmäinen ja toinen viive 4 · » surmaamalla kunkin hissimatkustajan keskimääräinen ··. kulkuaika kerroksesta hissiin tai päinvastoin, hissin 4 14 4 ,···, oven avautumisesta ja sulkeutumisesta johtuva hukka- * · 35 aika, hissin jarruttamisesta ja kiihdyttämisestä joh- ’ tuva hukka-aika ja järjestelmän toiminnasta johtuva :"· hukka-aika. 21 115396

20. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen 17- 19 mukainen tietokoneohjelma, tunnettu siitä, että hissien allokoinnissa käytetään geneettisiä algoritmeja.

21. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen 17- 20 mukainen tietokoneohjelma, tunnettu siitä, että mainitut lähde- ja kohdekerrostiedot annetaan järjestelmälle destination-kutsujärjestelmän (DOP) avulla.

22. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen 17- 10 21 mukainen tietokoneohjelma, tunnettu siitä, et tä mainittu lähdekerrostieto annetaan järjestelmälle ulkokutsupainikkeilla ja kohdekerrostieto korikutsu-paneelin avulla.

23. Patenttivaatimuksen 22 mukainen tietoko-15 neohjelma, tunnettu siitä, että ohjelmakoodi on tietojenkäsittelylaitteessa ajettaessa edelleen järjestetty suorittamaan vaiheet: lasketaan yhteen ulkokutsuun liittyvä kokonaismat-kustusaika kertomalla määritetty matkustusaika yhteen 20 ulkokutsuun liittyvällä ennustetulla matkustajien lukumäärällä; ja ennustetaan matkustajien kohdekerrokset liikenne-ti'|1 tilastojen perusteella.

;· 24. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen 17- • lii j 25 23 mukainen tietokoneohjelma, tunnettu siitä, et- .1··, tä optimoidaan voimakkaalla liikenteellä matkustajien • # keskimääräistä matkustusaikaa ja hiljaisella liiken-’!!! teellä matkustajien keskimääräistä odotusaikaa.

·“ 25. Patenttivaatimusten 17-24 mukainen tieto- 30 koneohjelma, tunnettu siitä, että tietokoneohjel- * · · ma on tallennettu tietojenkäsittelylaitteella luetta-·...· vissa olevalle välineelle. > • 1 » • · 22 1 1 5396