FI89895C - Foerfarande foer effektivering av styrning av hissdoerrar - Google Patents

Description

39895

MENETELMÄ HISSIOVIEN OHJAUKSEN TEHOSTAMISEKSI

5 Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen menetelmä hissiovien ohjauksen tehostamiseksi.

Nykyaikaisissa pikahisseissä ei ovien ohjaus ole optimaalista. Varsinainen ovilehtien liikuttamisen ohjaus on nykyai-10 kaisissa, täysin elektronisesti ohjatuissa ovissa hyvä. Sen sijaan ovien ajoitus, joka tässä yhteydessä tarkoittaa oven aukioloaikaa, ja mikäli ovi sulkeutuessaan lähestyy estettä ja avautuu uudelleen, ns. uudelleenavausaika, ovat huonommin ohjattuja. Suurimmat epäkohdat liittyvät sulkemishetken 15 valintaan.

Varsinkin ruuhkassa liian nopeasti sulkemaan pyrkivät ovet aiheuttavat sekaannusta ja siten useita sekunteja kestäviä lisäseisokkeja tasoilla. Jotta tätä ei tapahtuisi, oven 20 ajoituksen perusasetukset ovat pitkiä, mistä johtuen ovet ovat auki tarpeettoman kauan, yleensä useita sekunteja. Yksi sekunti ylimääräistä seisokkia pysähdystä kohti aiheuttaa jopa 5% häviön pikahissin kuljetuskapasiteetissa 25 Hiljaisen liikenteen aikana ovien tarpeettoman pitkien aukioloaikojen vaikutus kuljetuskapasiteettiin on luonnollisesti merkityksetön, mutta tarpeettoman pitkät aukioloajat ärsyttävät matkustajia.

30 Tunnetaan menetelmä, jossa hissiohjaus ennustaa oviaikoja käyttäen hyväksi tietoja saapumiskerroksen tyypistä eli siitä, onko kysymyksessä peruskerros vai normaalikerros, ja siitä, onko tasolla painettu samansuuntaista kutsua, mistä voidaan päätellä, että matkustajia on pyrkimässä hissikoriin 35 oven avautuessa. Tällainen järjestelmä toimii oikein aseteltuna tyydyttävästi keskivilkkaan liikenteen aikana, mutta muissa liikennetyypeissä ja erikoisliikennetilanteissa se ei 2 89095 toimi tyydyttävästi johtuen tiedon puutteesta päätöksentekotilanteessa.

Tunnetaan myös menetelmä, jossa hissioven ohjaus käyttää 5 pääasiassa hyväksi turvalistan signaalia siten, että ovi pyrkii heti sulkeutumaan, mutta kääntyy välittömästi, mikäli lista tunnistaa matkustajan. Tällä menetelmällä on se haitta, että matkustajat säikähtävät varsinkin nopeasti lähestyvää ovea ja epäröivät ja jopa pysähtyvät, mistä seuraa 10 huomattava kapasiteetin pieneneminen. Tästä syystä tätä menetelmää ei juuri käytetä uusissa, nopeissa ovissa.

Tunnetaan myös menetelmä, jossa matkustajat itse käyttävät oven avaus- ja sulkemisnappeja. Tämä toimii tyydyttävästi 15 erityisesti toimistotaloissa maissa, joihin tällainen käyttökulttuuri on kehittynyt. On selvää, että tällainen järjestelmä toimii vain osittain, koska osa matkustajista ei ryhdy ohjaamaan ovia, ja sellaisen matkustajan seisoessa nappien edessä muiden matkustajien on odotettava, kunnes ovi sulkeu-20 tuu itsestään.

Tunnetaan myös menetelmiä, joissa optimoidaan oven aukioloajat ja liikkeet huomioimalla tasolla olevat matkustajat. Ongelmaksi muodostuu tällöin täydestä tai lähes täydestä 25 korista poistuminen.

Oikean sulkemisajankohdan määrittäminen on monimutkaista johtuen useasta tekijästä. Jotkut niistä ovat luonteeltaan epälineaarisia, ja ne ovat myös usein riippuvuussuhteessa 30 toisiinsa.

US-patenttijulkaisusta 4,491,199 tunnetaan menetelmä hissioven ohjauksen tehostamiseksi, jossa hissikorissa olevia matkustajia tarkkaillaan anturilla ja anturista saatavia 35! tietoja käytetään oven ohjauksessa. Edelleen ko. julkaisussa ennustetaan hissikorista poistuvien matkustajien määrä, ja 3 89895 tätä tietoa käytetään oven ohjauksessa. GB-patenttijulkaisussa 1,109,005 on esitetty menetelmä, jossa matkustajia tarkkaillaan myös hissikorin ulkopuolella ja oven raossa.

5 Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan poistaa tunnetun tekniikan epäkohdat ja parantaa oviaikojen optimointia. Keksinnön mukaiselle menetelmälle hissiovien ohjauksen tehostamiseksi tunnusomaiset piirteet on esitetty jäljempänä olevissa patenttivaatimuksissa.

10

Keksinnön mukaisessa menetelmässä monimutkaisten, epälineaaristen riippuvuuksien prosessointi on neuraaliverkon ominaisuuksien johdosta helpompaa kuin tunnetuissa ratkaisuissa.

15 Parannetun oviaikojen optimoinnin suurin hyöty saavutetaan tilanteesssa, jossa täydessä korissa sen takaosasta pyrkii poistumaan yksi tai muutama henkilö. Tämä tilanne on yleisin ylösruuhkassa, joka on myös yleensä kriittisin tilanne kuljetuskapasiteetin suhteen, ja jota yleensä siksi käyte-20 tään mitoituskriteerinä. Mikäli matkustaja ei pääse ajoissa ovelle, syntyy sekaannusta, ja mikäli oviajat ovat pitkiä, ovi on turhaan auki.

Tässä tilanteessa oven ennustettu aukioloaika on riippuvai-- 25 nen mm. korissa olevien henkilöiden ja heidän antamien korikäskyjen määrästä, korissa olevien henkilöiden poistu-misaikeista, vallitsevasta liikennetyypistä, saapumiskerrok-sen tyypistä, ajosuunnasta, josta kori on tulossa tasolle, tasolla olevien henkilöiden määrästä ja aikeista nousta 30 koriin sekä jopa kyseisessä maassa vallitsevista käyttäytymistavoista.

Lisäksi ihmisten käyttäytyminen ei ole aina samanlaista, joten järjestelmän, joka pyrkii ennustamaan oikean oven 35 sulkemisajankohdan, on oltava dynaaminen. Lisäksi sen on toimittava voimakkaasti tilastollisella pohjalla.

4 89395

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin esimerkin avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa

Kuvio la esittää hissin ovea.

5

Kuvio ib esittää hissikorissa olevaa matkustajaa.

Kuvio 2 esittää neuraaliverkon toteutusta.

10 Kuvio 3 esittää keksinnön mukaista järjestelmää lohkokaavio-muodossa .

Kuvio 4 esittää tyypillistä poistumistilannetta.

15 Keksinnön mukaisessa menetelmässä hissiovien 1 aukossa ja ainakin osittain hissikorin sisällä on anturi 2, joka muodostaa esimerkiksi kahden henkilön syvyisen tarkkailukentän 3 hissikoriin ovien lähelle, jonka antamien tietojen ja oviaikoja optimoivaan laitteeseen kytkettyjen muiden antu-20 reiden ja laitteiden, kuten esimerkiksi hissiä ohjaavan tietokoneen, tietojen perusteella muodostetaan jatkuva tai jaksottainen poistumisprofiili. Tarkkailukenttä on yleensä oleellisesti hissikorin sisäpuolella, mutta riippuen anturista ja sen sijoittelusta tarkkailukenttä voi käsittää myös 2*5 osan hissiovien edessä olevaa aluetta hissiaulassa.

Tässä yhteydessä poistumisprofiililla tarkoitetaan kuvion 4 mukaista, ajan funktiona esitettyä, oviaukossa tai sen välittömässä läheisyydessä tunnistettua matkustajajonoa. 30 Yhdistämällä tämä tieto, joka siis tulee oviliikennetunnis-timesta, poistumismalliprofiileista valitun poistumismallin kanssa saadaan ennuste siitä, onko todennäköistä, että korissa edelleen on ko. kerroksessa poistuvia matkustajia. Ennustetta käytetään muodostamaan ovelle avauksen ylläpito 35 sekä sulkemis- ja uudelleenavauskäskyt. Samoista tiedoista päätellään lisäksi kulloinkin paras oven nopeus.

5 39395

Tietyt täysin dominoivat anturitiedot, kuten esimerkiksi oven auki- ja kiinnikäskyä ilmaisevat nappitiedot sekä perinteellinen lyhyen tunnistusmatkan turvalista, voidaan liittää joko tämän keksinnön kohteena olevaan optimoivaan 5 laitteeseen, jolloin niiden painoarvo päätöksessä on erittäin korkea, tai loogisena sisääntulona normaalissa ovenoh-jausyksikössä, jolloin ko. tiedot tarvittaessa kumoavat keksinnön kohteena olevan laitteen kulloinkin antamat käskyt.

10 Näin saavutetaan ainakin seuraavat parannukset: lyhyemmät aukioloajat ja ystävällisempi ovikäyttäytyminen.

Seuraavassa selostetaan lyhyesti keksinnön mukaisen järjes-15 telmän toteutus:

Oviliikennetunnistin, jona toimii kuvion 2 mukainen neuraa-liverkkoperustäinen tietojenkäsittelylaite tai -toiminto, sisältää joukon malleja erilaisista oviliikennetilanteista 20 em. poistumisprofiiliperiaatteen mukaisesti. Ne voivat olla vakiomalleja tai oman opetustilassa tapahtuneen oppimisen tulos.

Neuraaliverkko muodostuu kuvion 2 mukaisesti kolmesta ker---25 roksesta 4-6. Ensimmäinen kerros 4 muodostaa sisääntulokerroksen (input layer), joka jakaa tunnistinlaitteiden sisääntuloista muodostetun sisääntulovektorin 7 toisen kerroksen 5, joka muodostaa piilokerroksen (hidden layer). Neuroniverkon ulostuloon 6 muodostuu vektori, josta saadaan 30 signaali 8 oven ohjauksen muodostamiseksi. Kukin neuroni sisältää mm. lohkot ulostulon laskemista ja opetuksen aikana tapahtuvaa verkon käyttäytymisen modifiointia varten sekä verkon käyttäytymisen määräävät painokertoimet.

35 Käytetyt tunnistinlaitteet sovitetaan kuvion 3 mukaiseen moduliin käyttäen erilaisia muuntimia alkuperäissignaalin 6 39895 laadusta riippuen. Lohko 10 kuvaa sisäänpäin suunnatun tunnistimen sovitinta, lohko 20 valokennon sovitinta ja lohko 30 korista ulospäin suunnatun tunnistimen sovitinta.

5 Lohko 40 kuvaa mm. hissikorin paikan, kuorman, suuntatiedon ja jäljellä olevien kutsujen sovitinta eli niiden tietojen sovitinta, jotka tulevat hissiä ohjaavalta tietokoneelta, ja joiden tietojen saapumisnopeus ei ole kriittinen menetelmän suorituskyvyn kannalta.

10

Lohko 50 kuvaa hissikorissa sijaitsevan oven etureunassa olevan tunnustelijan (ns. mekaaninen tai eketroninen turva-1ista) sovitinta.

15 Lohkot 60 ja 70 kuvaa hissikorista tulevien muiden tietojen sovitinta. Näitä ovat mm. oven avaus- ja sulkemisnapit. Sovittimet on kytketty ohjaustietokoneeseen 80.

Toiminnan kuvaamiseksi käsitellään seuraava esimerkkitilan-20 ne:

Kuvio 4 esittää tyypillistä tilannetta, jossa puolitäynnä olevasta korista tyypillisessä suurehkon toimistotalon hississä, jossa suurin sallittu henkilömäärä on 16, poistuu 25 kolme henkilöä. Muut tilannetiedot ovat: ylösruuhka, kori puolessa välissä kuilua menossa ylöspäin, vielä kolme sisä-kutsua painettu ja kuormatieto viittaa siihen, että korissa on vielä 8 henkilöä.

30 Ensimmäinen poistuja 12 on seissyt jo valmiina oven edessä ja aloittaa poistumisen välittömästi oven aukon ollessa noin 800 mm. Hänet tarkkailu tunnistaa välittömästi, kun kentän tarkkailu käynnistetään, esimerkiksi aloitettaessa oven avaaminen.

3 5 7 39395

Yksinkertaisuuden vuoksi tässä käsitellään ratkaisua, jossa tarkkailukentän kattavuus korin sisällä on vain yhden henkilön "syvyinen" kaista lähellä ovea. Mikäli käytetään tarkempaa tunnistinlaitetekniikkaa, on laajempi, jopa koko korin 5 kattava tunnistinkenttä käyttökelpoinen, mikäli saadusta tiedosta pystyy tunnistamaan matkustajien virtauksen oviaukkoon päin.

Oven raossa ja/tai ulkopuolella olevat tunnistinlaitteet 10 toimivat pääasiassa keksinnön kohteena olevan menetelmän tiedon luotettavuuden lisäämiseksi edesauttamalla mm. paremman liikkeen kokonaiskuvan saamista. Luonnollisesti kaikki tunnistinlaitteet voivat toimia myös nykyisissä muissa tai uusissa tehtävissä, kuten oviaukossa yleensä toimiva perin-15 teellinen, infrapunalla toimiva valokenno, jota tietoa käytetään uudenaikaisissa oviohjauksissa tunnistamaan henkilöitä, jota tietoa ei välttämättä käytetä oven sulkeutumisen ohjauksessa, koska siihen käytetään turvalistaa tai vastaavaa.

20

Toinen poistuja 13 on seissyt lähellä ovea (esimerkiksi takaviistossa) ja ennättää tarkkailukenttään (yhden sisäken-tän tapauksessa) käytännöllisesti katsoen välittömästi ensimmäisen perään.

25

Kolmas poistuja 14 on seissyt taaempana, jonne hän on joutunut kuormausvaiheesssa. Koska kori on ollut lähtiessään peruskerroksesta ylöspäin lähes täynnä, ja koska edellisten kolmen pysähdysten aikana kori on tyhjentynyt keskimäärin 30 kahdella henkilöllä pysähdystä kohti, hän ei vielä ole aloittanut tungeksimista eteenpäin ja tulee näin tarkkailu-kenttään noin 1 - 2 s toisen poistujan jälkeen.

Oviliikennetunnistin päättelee tässä tilanteessa yhdistämäl-35 lä em. liikennetilannetiedot ja havaitun poistumistilanteen, että neljättä poistujaa ei todennäköisesti enää tule, ja 8 39895 ilmoittaa siitä oven ohjaukselle, joka käynnistää oven sulkemisen.

Jäljellä olevasta matkustajien määrästä, joka siis tässä 5 tapauksessa on 8, jäljellä olevista kutsuista, tässä tilanteessa 3, ylössuunnasta ja ruuhkatiedosta voi tehtyjen simulointien perusteella olettaa, että poistujien määrä on 2-3.

10 Mikäli ennuste osoittautuu vääräksi, ja poistuva neljäs henkilö on kohtuullisen nopea, hän ehtii vielä tunnistus-kenttään ajoissa, jotta oven sulkeutuminen voidaan estää ja antaa uudelleen avauskäsky. Jos olisi käytetty edellä mainittuja tunnettuja ratkaisuja, joissa oviajät ovat lyhyitä, 15 olisi ko. henkilö useimmiten jäänyt koriin sisään ja joutunut jatkamaan matkaa väärään kerrokseen.

Alan asiantuntijalle on selvää, että edellä mainittu tilanne on yksi muutamasta tyypillisimmistä tilanteista, joissa oven 20 sulkemispäätös on monimutkainen, ja jossa keksinnön kohteena olevasta menetelmästä on suuri hyöty.

Monessa muussa tilanteessa, esim. korin ollessa lähes tyhjä, päätöksenteko on huomattavasti helpompaa, mutta myös näissä 25 tilanteissa keksinnön mukaisesta menetelmästä on hyötyä. Esimerkiksi matkustajan liikkuessa vamman tai taakan vuoksi hitaasti tai matkustajan ollessa hitaasti liikkuva vanhus tai lapsi saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä hyötyä.

Ύ0

Alan ammattimiehelle on edelleen selvää, että edellä mainitut tilanteet ovat niin monivivahteisia, että perinteellisellä algoritmilla on vaikea päästä optimaaliseen ratkaisuun. Siksi keksinnön mukaisessa ratkaisussa käytetään if· neuraaliverkkoratkaisua, jossa monimutkaisten, epälineaaris- 9 29895 ten riippuvuuksien prosessointi on sen ominaisuuksien johdosta helpompaa.

Voidaan mainita, että tunnettujen ratkaisujen käyttäminen 5 johtaisi esimerkkitilanteessa useita sekunteja hitaampaan oven sulkeutumiseen, koska aikaisemmin vastaavat tilanteet olisivat aiheuttaneet valituksia, joiden seurauksena oviai-koja olisi pidennetty.

10 Myös on alan ammattimiehelle selvää, että keksinnön eri sovellutusmuodot eivät rajoitu yksinomaan edelläkuvattuun esimerkkiin, vaan ne voivat vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (6)

10 :9895

1. Menetelmä hissiovien ohjauksen tehostamiseksi siten, että hissikorissa olevia matkustajia tarkkaillaan yhdellä tai 5 useammalla anturilla (2) ainakin oven tai ovien (1) lähellä olevalla tarkkailualueella (3), ja että antureista saatavien tietojen perusteella ennustetaan hissikorista poistuvien matkustajien määrä, jota tietoa käytetään oven tai ovien ohjauksessa, tunnettu siitä, että hissikorista poistuvien 10 matkustajien määrä ennustetaan itseoppivana neuraaliverkon avulla.

2. Förfarande enligt patentkravet l, kännetecknat av, att en utgängsprofil bildas för de ur hisskorgen utgäende 15 passagerarna, med hjälp av vilken instruktionerna för öppet-hällning samt stängning och öppning pä nytt av dörrarna bildas.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hissikorista poistuvista matkustajista muodostetaan 15 poistumisprofiili, jonka avulla muodostetaan ovien avauksen ylläpito- sekä sulkemis- ja uudelleenavauskäskyt.

3. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av, att utgängsprofilen bildas genom kontinuerlig 20 simulering.

3. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että poistumisprofiili toteutetaan käyttäen 20 jatkuvaa simulointia.

4. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av, att passagerarna indikeras av givare förutom i hisskorgen i dörrspringan och/eller utanför hisskorgen. 25

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että matkustajia tarkkaillaan antureiden avulla hissikorin lisäksi oven raossa ja/tai hissikorin 25 ulkopuolella.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että neuraaliverkko toimii neuraaliverkkotietokoneessa . 30

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että neuraaliverkkotyyppistä toimintaa simuloidaan hissijärjestelmän ohjaustietokoneessa tai ovioh-jausta suorittavassa tietokoneessa tai tietokoneeseen liite- 35 tyssä aputietokoneessa. il ‘39895 . 1. Förfarande för effektivering av hissdörrars styrning sä, att passagerarna i hisskorgen indikeras av en eller flera givare 5 (2) ätminstone i ett indikeringsomräde (3) närä dörren eller dörrarna (1), och att antalet ur hisskorgen utgäende passagerare prognostiseras med hjälp av givarnas utsignaler samt att denna information används för att styra dörren eller dörrarna, kännetecknat av, att antalet ur hisskorgen utgäende 10 passagerare prognostiseras med hjälp av ett självlärande neuralt nät.

5. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av, att neuralnätet fungerar i en neuralnätsdator.

* 6. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1...4, kännetecknat 30 av, att en funktion av neuralnätstyp simuleras av hissystemets styrdator eller av en dator som styr dörrarna eller av en tili datorn ansluten assisterande dator.