JP2009263037A - エレベータの群管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】
乗場において行先階呼びを登録する群管理システムにおいて、交通量の変化によりきめ細かく対応して各かごの運行効率を上げる。
【解決手段】
複数の階床をサービスする複数台のエレベータ３Ａ，３Ｂを管理するエレベータの群管理システムにおいて、乗場に設けられ、かごの行先階呼びを登録する行先階登録装置５Ａ，５Ｂと、登録された行先階呼びに対して、複数台のエレベータからサービスするエレベータを割当てる群管理制御装置１と、を備え、エレベータは、割当てられた行先階呼び数の増加にしたがって割当てが抑制される。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数台のエレベータの運行を統括管理する群管理システムに係り、特に乗り場において行先階呼びを登録する方式の群管理に好適である。

従来、乗り場やビルの入り口，廊下等で行先階を登録し、行先階呼びとする行先階登録式群管理において、出勤時のようにロビー階から多数の行先階へ向かうように利用者の行先階の数が多い場合、行先階を振り分け（乗分け）、各かごの運行効率を上げるため、各かごに割当てられる呼び数制限値を設定して、未応答の呼び数が呼び数制限値以下である呼び数制限候補かごを選定して、その中から新規呼びを割当てることが知られ、例えば特許文献１に記載されている。

また、正確な待ち乗客人数を把握して、乗客のかごの利用状況に応じてサービス性を向上するため、乗り場での行先呼び登録釦に登録された行先呼びの登録個数を計数して、この個数が所定値を越えたときは、かごの割当てを変更して別のかごの追加割当てを行うことが知られ、例えば特許文献２に記載されている。

さらに、行き先階別に指定された乗場呼び情報を考慮して、より正確に交通流の変化へ対応するため、エレベータの交通流を推定し、各かごについて各乗場呼びに対して発生する各階へのかご呼びの発生確率を演算し、各階への到着時間の期待値を求め、求めた値により新たに発生した乗場呼びにかごを割当てることが知られ、特許文献３に記載されている。

特開２００１−５８７６４号公報 特開平７−２３２８６７号公報 特開平１１−２０９０１０号公報

上記従来技術において、各かごに割当てられる呼び数制限値を設定したり、行先呼びの登録個数が所定値を越えたときかごの割当てを変更したり、するだけでは、交通量の変化に対して、呼び数制限値あるいは登録個数の所定値を適正な値に設定することが難しく、その値を１つ変えるだけで割当て対象のかごが変わるため、値の１つの変更でサービス性能が大きく変わることになる。

出勤時等は交通量の変化が数分単位で激しく変わるため、短時間で適正な値を設定せねばならないが、そのためにはさらに短い時間で適正値に設定しなければならない。しかし、実際にはその値の探索に時間を要するため、よりきめ細かく対応して安定したサービス性能（待ち時間性能）を保つことが困難である。

また、行き先階別に指定された乗場呼び情報より、各階へのかご呼びの発生確率を演算し、到着時間の期待値を求めるものでは、各かごの到着時間の期待値が変更されるだけであり、利用者の行先階の数が多い場合、行先階を乗分けられるものではなく、交通量の激しい変化、例えば、出勤時間帯のように数分単位の短時間で大きく変動することに対応することはできない。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、交通量の変化によりきめ細かく対応して各かごの運行効率を上げることにある。また、他の目的は、出勤時間帯のように交通量が激しく変化する場合であっても、安定したサービス性能（待ち時間性能）を保つことにある。

上記目的を達成するため、本発明は、複数の階床をサービスする複数台のエレベータを管理するエレベータの群管理システムにおいて、乗場に設けられ、かごの行先階呼びを登録する行先階登録装置と、登録された前記行先階呼びに対して、前記複数台のエレベータからサービスする前記エレベータを割当てる群管理制御装置と、を備え、前記エレベータは、割当てられた前記行先階呼び数の増加にしたがって割当てが抑制されるものである。

本発明によれば、エレベータは、割当てられた行先階呼び数の増加にしたがって割当てが抑制されるので、交通量が大きく、割当てられた行先階呼び数が多いエレベータには呼びが割当てにくくなり、交通量が小さいエレベータには待ち時間を優先した割当てが実施される。したがって、交通量の変化によりきめ細かく対応して各かごの運行効率を上げることができる。

エレベータ群管理システムは、複数台のエレベータを１つのグループとして扱うことで、利用者に対してより効率的な運行サービスを提供する。具体的には、複数台のかごを１つのグループとして管理し、ある階で新たに登録された乗り場呼びに対して、最適なかごを１台選択して、そのかごに先の乗り場呼びを割当てる処理を実施する。

一般の群管理では乗り場で上または下の方向の呼びを登録して、到着したかごに乗車後に行先階を登録するのに対して、行先階登録式の群管理は（Destination Control System）、乗り場において行先階を登録する形態の群管理であり、呼び登録時に利用者の行先階が分かるため、それぞれの行先階に対して適したかごを割当てることができる。

乗り場での利用者の行先階の数が多い場合に（例えば８階床分など）、これらを複数のかごに分けて割当てることにより、１つのかご当たりの停止数を低減でき、その結果、１周時間を短くすることができ、各かごの運行効率を上げることが可能となる。これは、出勤時のようにロビー階から多数の行先階へ向かうような交通需要の場合に特に有効となる。尚、交通量とは所定時間（例えば５分間）あたりに乗り場に到着する利用者数のことを表す。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１は、エレベータ群管理システムの構成の一例を示し、乗り場などで行先階を登録して、その行先階に応じてかごを割当てる行先階登録式の群管理である。ここでは説明を簡単にするため、２台のエレベータに対する群管理の例を表している。

主となる構成は、２台のエレベータ３Ａ（Ａ号機），３Ｂ（Ｂ号機）、各エレベータの制御装置２Ａ（Ａ号機の制御装置），２Ｂ（Ｂ号機の制御装置）、２台のエレベータを統括管理する群管理制御装置１になる。図１では、１階のエレベータ乗り場の状況が示されている（その以外の階は省略している）。１階には、利用者が行先階をテンキーなどによって登録してエレベータの呼びを作成する行先階登録装置５Ａ，５Ｂがある。行先階登録装置を用いたエレベータの利用法は以下の手順になる。

（１）１階の利用者は行先階登録装置５Ａまたは５Ｂで行先階を登録する。（２）登録された行先階に対して、その行先階にサービスするエレベータ号機が群管理制御装置１で割当てられる。（３）その結果、選ばれた割当て号機が行先階登録装置上に表示される。（４）利用者はそれを見て、表示された号機の前でエレベータを待つ。

図２は行先階登録装置の詳細を示す。利用者はテンキーＥ０１を操作して行先階を入力して呼びを作成する。その結果、割当て号機（Ｅ０２）が表示部Ｅ０３に即座に表示される。この場合、Ｂ号機が割当て号機であり、利用者はＢ号機の乗り場に行き、エレベータの到着を待てばよい。Ｂ号機が登録階に到着すると、既に入力した行先階が登録されており、利用者はかご内では何もボタン操作をせずに登録した行先階まで行くことができる。

行先階登録式群管理では、登録された行先階毎に適切なエレベータを割当てられるため、行先階に応じて複数のエレベータを割当てることができる。例えば、図１の例ではＡ号機に割当てられた利用者のグループ４Ａ、Ｂ号機に割当てられた利用者のグループ４Ｂの２グループに分かれて利用者が割当てられている。図１の例では、１階にある行先階登録装置を図示しているだけであるが、１階を含めた各階に行先階登録装置を設置した形態、１階は行先階登録装置、１階以外は上下方向の登録ボタンの形態、の２通りの形態がある。

以下、群管理制御装置１の詳細を説明する。

データ入出力部１０１では、各エレベータ号機の制御装置の情報，各エレベータ号機のかごの情報，各階の各エレベータの乗場情報が入力される。一方、群管理制御装置からの制御指令や出力情報は各エレベータ制御装置，乗り場の各機器に出力される。

データ入出力部１０１の情報を基に、各かごの各行先階呼びに対する登録階での待ち時間算出部１０２では、各かごに割当てられている行先階呼びに対して、それぞれの呼びが登録されてから、その登録階に割当てかごが到着するまでの予測待ち時間を算出する。予測待ち時間は、呼びが新規登録された呼びの場合は、割当てかご（この場合は仮割当てとなる）の呼び登録階への到着予測時間となり、既に割当て済みの呼びの場合は、登録されてから今までの経過時間と割当てかごの呼び登録階への到着予測時間の和で表される。

行先階呼びとは、行先階登録装置によって作成された呼びのことを表し、呼び登録階ｉｏと行先階ｉｄのセットで呼びのデータが表される。例えば、登録階が１階、行先階が５階の行先階呼びは、（ｉｏ，ｉｄ）＝（１階，５階）となる。

待ち時間評価値算出部１０３では、各かごの各行先階呼びに対する待ち時間より、各かごの待ち時間評価値が算出される。例えば、各かごの行先階呼びの最大待ち時間を待ち時間評価値とする方法では、ｋ号機の待ち時間評価値 Φ_w（ｋ）は次式で表される。

Φ_w（ｋ）＝Ｍａｘ｛ｗ_k,1，ｗ_k,2，Ｗ_k,3，…｝ （１）
ここで、ｗ_k,1，ｗ_k,2，Ｗ_k,3，…はｋ号機に割当てられた各行先階呼びの予測待ち時間である。

この他、各行先階呼びの和、２乗和またはその平方根を待ち時間評価値として算出しても良い。２乗和とする場合、ｋ号機の待ち時間評価値Φ_w(ｋ)は次式で表される。

Φ_w(ｋ)＝Σ(ｗ_k,i)² （２）
ここで、ｗ_k,i（ｉ＝１，２，３…）はｋ号機に割当てられた各行先階呼びの予測待ち時間を表す。

その他の評価値算出部１０４では、待ち時間評価値以外の評価値、例えば、かご内乗り人数に関する評価値、だんご運転を避けるための各かごの位置関係に関する評価値などが算出される。

割当て評価値算出部１０５では、待ち時間評価値とその他の待ち時間評価値の重み付け加算によって割当て評価値Φ_T(ｋ)が計算される。割当て評価値Φ_T(ｋ)は、次式によって算出される。

Φ_T(ｋ)＝Φ_w(ｋ)＋Σ｛αｊ・Φ_j(ｋ)｝ （３）
ここで、Φ_w(ｋ)は待ち時間評価値調整部１０３によって調整された後の待ち時間評価値を表し、αｊは重み係数、Φ_j(ｋ)は待ち時間評価値以外のその他の評価値を表している。

各かごに割当てられた呼びの停止階床数算出部１０６では、各かごに割当てられた行先階呼びによる停止階床数の合計値が算出される。停止階には、呼び登録階が停止階となる場合、行先階が停止階となる場合の２種類があり、両者を含めて行先階呼びによる停止階となる。但し、出勤時は行先階での停止がほとんどを占めるため、行先階での停止を行先階呼びによる停止階としてもよい。

例えば、Ａ号機が４階を下降中の場合で、次のような行先階呼びが割当てられているケースを考える：（ｉｏ，ｉｄ）＝（１階，５階），（１階，８階），（１階，１２階），（５階，１２階），（６階，８階）。この場合、登録階および行先階での停止は、重複する階を複数回カウントしないように考慮すると１階，５階，６階，８階，１２階となり、停止階床数の合計は５階床となる。

割当て評価値調整部１０７では、呼び停止階床数と割当て評価値に基づいて、呼び停止階床数に応じて割当て評価値の大きさを調整する。つまり、呼び停止階床数が多いほど、割当て評価値が大きくなるようにする。この結果、受持ち呼びによる呼び停止階床数が多い号機ほど、見かけ上の評価値が大きくなるため、新規呼びが割当てにくくなる。これにより、出勤時の交通量が大きい場合は、各号機の停止階床数が多くなり、１周時間が長くなって待ち時間が増大するようになるが、各かごの停止階床数を抑えるように割当てが実行され、１周時間が長くなることを抑え、待ち時間増大を抑制できる。

割当てかご選択部１０８は、各かごの調整された後の割当て評価値から最小となる値を見つけて、その評価値に対応する号機を割当て号機とする。

次に図３のフローチャートにより、図１のエレベータ群管理システムに対する新規呼び登録から割当て号機決定までの処理の流れを説明する。

新規に行先階呼び（ｉｏｎ，ｉｄｎ）が登録されたか否かを判定する（ＳＴ０１）。否の場合は登録と判定されるまで処理を繰り返す。登録と判定された場合は、各エレベータ号機毎に総合評価値Φ_T(ｋ)を計算するループ処理を実行する（ＳＴ０２）。このループ処理は、ｋの値を変えて１号機からｋｍａｘ号機まで全ての号機に対して実行する。

ｋ号機に新規登録された行先階呼びを仮割当てする（ＳＴ０３）。

新規行先階呼び（ｉｏｎ，ｉｄｎ）の登録階ｉｏｎへのｋ号機の到着予測時間を算出する（ＳＴ０４）。

ｋ号機に既に割当てられている行先階呼びのそれぞれに対して、各呼びの登録階での予測待ち時間を算出する（ＳＴ０５）。

ｋ号機の、仮割当てした行先階呼びおよび既に割当て済みの行先階呼びに対して、上記で算出した予測待ち時間より、待ち時間評価値Φ_w(ｋ)を算出する（ＳＴ０６）。待ち時間評価値は（１）式または（２）式などによって算出できる。

ｋ号機に対する待ち時間評価値以外のその他の評価値Φｊ(ｋ)（ｊ＝１，２，３，…）を算出して（ＳＴ０７）、待ち時間評価値Φ_w(ｋ)と重み付け加算をして割当て評価値Φ_t(ｋ)を算出する（ＳＴ０８）。

ｋ号機の仮割当てした行先階呼びおよび既に割当て済みの行先階呼びに対して、登録階および行先階での呼び停止階床数の合計ｎ(ｋ)を算出する（ＳＴ０９）。登録階と行先階が重複するような階床は１回のみの停止で計算する。

ｋ号機の呼び停止階床合計値ｎ(ｋ)を算出したならば、この値より評価値調整ゲイン関数Ｆを用いて評価値調整ゲインをｇａ(ｋ)を次式のように算出する（ＳＴ１０）。

ｇａ(ｋ)＝Ｆ｛ｎ(ｋ)｝ （４）
評価値調整ゲイン関数Ｆは、図４のように停止階床数がある値を超えると停止階床数と共にゲイン値が１の値より増加するような特性をもつ関数である。

調整ゲインの値が決まると、次式のように割当て評価値にゲインを乗じて値を調整する（ＳＴ１１）。ここで調整後の割当て評価値をΦ′_t(ｋ)とする。

Φ′_t(ｋ)＝ｇａ(ｋ)・Φ_t(ｋ) （５）
調整ゲインは、停止階床数によって決まるため、結果的に図５のような停止階床数と割当て評価値の特性になる。これは（４），（５）式より次式として表される。
Φ′_t(ｋ)＝Φ_t(ｋ)・Ｆ｛ｎ(ｋ)｝ （６）
呼び停止階床数の値に応じて、評価値を連続的に調整でき、停止階床数の影響を“滑らか（連続性を持って）”かつ“倍数効果”で見かけ上の待ち時間増加として反映できる。

全ての号機に対して割当て評価値を調整して、号機ループが終了したならば（ＳＴ１２）、調整後の割当て評価値Φ′_t(ｋ)が最小となる号機を選定して、この号機を新規行先階呼びに対する割当て号機に決定する（ＳＴ１３）。

図４は、割当て評価値の調整で用いる調整ゲイン関数の詳細を示し、横軸（Ａ０１）は割当てられた呼びによる停止階床数の合計値ｎ、縦軸（Ａ０２）は調整ゲインの値ｇａを表している。

停止階床数が所定値ｎｔｈまではゲインは１であり（グラフのＡ０３部）、入力された割当て評価値の値がそのまま用いられる。所定値ｎｔｈを超えると（グラフのＡ０４部）、停止階床数に比例して調整ゲインは増加する（グラフのＡ０５部）。以上の特性を式で表すと次のようになる。

ｇａ＝１ （１≦ｎ＜ｎｔｈ） （７）
ｇａ＝β（ｎ−ｎｔｈ）＋１ （ｎｔｈ≦ｎ） （８）
ここで、βは所定の値（関数の傾きに対応）を表す。

停止階床数ｎが所定値ｎｔｈよりも大きい領域では、停止階床数が多くなるほど、調整ゲインが大きくなり、このゲインが割当て評価値に乗じられるため（（５）式）、見かけ上の評価値（その主体は待ち時間）が増大するようになる。実際、出勤ピーク時のように停止階床数が多くなると、各かごの１周時間が増大して、なかなかロビー階に戻れず、待ち時間が急速に増大する。停止階床数増加の待ち時間への作用を反映したのが、図４のゲイン関数となる。交通量が小さく停止階床数が少ない状況では、１周時間に停止階床数が与える影響が小さいため、停止階床数が待ち時間に与える影響も小さく、ゲインを１としている。停止階床数があるしきい値を超えると、急速に１周時間に与える影響が強くなる。従って、停止階床数が実際の待ち時間に与える影響も強く、この作用を線形的に増加するゲインの特性としている。

ここで、１周時間と停止階床数の関係について補足する。１周時間ＲＴＴは次式のように表される。

ＲＴＴ＝Σ（階床間の移動時間）＋Σ（呼びによる停止時間） （９）
従って、停止階床数が少ない場合は第２項の影響が小さいため、１周時間は第１項が主因で決まり、停止階床数が多くなると、第１項＜第２項となり、１周時間は停止階床数が主因で決まる。

図４に示される調整ゲイン関数のしきい値ｎｔｈは、（９）式の第１項と第２項の関係から求めること良く、第１項と第２項が等しくなるような停止階床数がしきいｎｔｈの候補として適している。第１項，第２項をそれぞれ（１０）式，（１１）式のように近似して求めると、ｎｔｈは（１２）式のようになる。

Σ（階床間の移動時間）
＝（全サービス階床数×階床ピッチ×２）／エレベータの定格速度 （１０）
Σ（呼びによる停止時間）＝停止階床数×平均停止時間 （１１）
ｎｔｈ
＝｛（全サービス階床数×階床ピッチ×２）／エレベータの定格速度｝／平均停止 時間 （１２）
（１２）式より、調整ゲイン関数のしきい値ｎｔｈは、そのエレベータのサービス階床数，階床ピッチ，定格速度，平均停止時間より算出する。階床ピッチ，平均停止時間はそれぞれ４〜６ｍ，５〜１０秒のように概算値が分かっているため、サービス階床数と定格速度が分かれば、ｎｔｈはほぼ適正な値を求める。サービス階床数，階床ピッチ，定格速度，平均停止時間は、ビルおよびエレベータの仕様が分かれば値が決まるため、エレベータを据え付けた時点でしきい値ｎｔｈを定れば良い。

ｎｔｈは整数である必要はなく、（１２）式より得られた小数点以下を伴った値（例えば、ｎｔｈ＝４.６）でもよい。さらに（１２）式のｎｔｈの算出式にはエレベータの台数の影響が含まれていないが、エレベータの台数が多い場合は、ｎｔｈを小さくしてより行先階の分配を強めた方がよく、逆に台数が少ない場合はｎｔｈを大きくして１つのかごに呼びを集めた方が良い。したがって、（１２）式のｎｔｈの算出式に加えて、さらにエレベータ台数による補正を加え、ｎｔｈを求めることが望ましい。

以上のように、呼び停止階床数の増加に対して、評価値調整ゲインも増加するような特性、より詳細には、呼び停止階床数が所定のしきい値を超えるまではゲインを一定値（＝１）として、しきい値を超えると呼び停止階床数に対して増加するような特性を持たせることによって、呼び停止階床数に応じて、待ち時間短縮優先の割当る。

呼び停止階床数は交通量と強い相関があるため、交通量が小さい場合は待ち時間短縮優先の割当て、交通量が大きい場合は停止階床数抑制優先（＝１周時間抑制優先）の割当てとなるように自動調整される。図４の関数はエレベータおよびビルの仕様が決まれば一意に決めれば良い。

図５は、割当て呼びによる停止階床数と調整した後の割当て評価値の関係を表している。調整後の割当て評価値Φ′_t(ｋ)と調整ゲインｇａ(ｋ)には、（５）式の関係があり、調整ゲインと停止階床数には図４のような関係がある。従って、停止階床数と調整後の割当て評価値の関係は図５のような特性となる。呼び停止階床数が所定のしきい値を超えるまでは割当て評価値は元の値と同じであり（グラフのＢ０１部）、しきい値を超えると（グラフのＢ０２部）、呼び停止階床数の増加に対して割当て評価値が増加するような特性（グラフのＢ０３部）となっている。図５の特性を式で表すと、（１３）式および（１４）式より以下のようになる。

Φ′_t(ｋ)＝Φ_w(ｋ) （１≦ｎ＜ｎｔｈ） （１３）
Φ′_t(ｋ)＝｛β（ｎ−ｎｔｈ）＋１｝・Φ_t(ｋ) （ｎｔｈ≦ｎ） （１４）
この特性により、交通量が小さい状況（停止階床数が少ない状況）では、調整前の割当て評価値に基づいた評価（待ち時間に基づいた評価）となり、交通量が増加して所定の条件を超えた後（停止階床数が多い状況）では、停止階床数の多いかごほど新たな呼びを割当てにくくなるような割当てが実施されることとなる。

図６は、出勤時で交通量大の場合における割当ての例を表している。図６（ａ）の例は、Ａ号機，Ｂ号機の２台の群管理であり、Ａ号機（Ｃ０５）の方がＢ号機（Ｃ０６）よりも１階に早く到着する状況にある。Ａ号機には既に多くの人が割当てられており（Ｃ０９）、停止階床数（ｎ_Aとする）も多い。一方のＢ号機はまだそれほどの人数が割当てられておらず（Ｃ１０）、停止階床数（ｎ_Bとする）も少ない。このような状況で、新規利用者（Ｃ０７）が新たに行先階登録した場合を説明する。

Ａ号機の割当て評価値をΦ_tA、Ｂ号機の割当て評価値をΦ_tBとする。以下では、単純にするため、割当て評価値は待ち時間評価値のみとする。図よりＡ号機が早く１階に到着するため、Φ_tA＜Φ_tBを満たす。またＡ号機，Ｂ号機の停止階床数はそれぞれｎ_A，ｎ_Bであり、ｎ_A＞ｎ_Bを満たす。これより、図６（ｂ）の割当て呼び停止階床数と調整後の割当て評価値の関係から、Ａ号機の調整後の割当て評価値はＣ０３の点に対応し、Φ′_tAとなる。またＢ号機の調整後の割当て評価値はＣ０４の点に対応し、Φ′_tBとなる。元の割当て評価値はΦ_tA＜Φ_tBの関係にあったが、停止階床数の作用によって評価値が調整されてΦ′_tA＞Φ′_tBとなり、関係が逆転する。この結果、新規利用者の行先階呼びにはＢ号機が割当てられることになる。これは、Ａ号機の方が待ち時間が短いが、既に受持っている呼びによる行先階停止数が多いため、１周時間が長くなる悪影響が評価値に織り込まれた結果となる。つまり、停止階床数による割当て評価値は、図６（ｂ）のＡ号機の調整関数Ｃ０１とＢ号機の調整関数Ｃ０２により調整されたこととなる。

交通量が大きい場合には、調整関数の停止階床数と共に評価値調整量が増加する特性部分の作用により、停止階床数が多い号機ほど割当て評価値が増大するように調整されて、割当てにくくなる。その結果、新規呼びは停止階床数が小さい号機により割当てられやすくなり、各号機に行先階呼びが分散するように割当てられる。この結果、各号機の１周時間が短くなり、結果的に待ち時間も短縮できる。

図７は、出勤時で交通量小の場合における割当ての例を表している。図７（ａ）において、Ａ号機（Ｄ０５），Ｂ号機（Ｄ０６）のかご位置は図６（ａ）と同じ状況にあるとする。異なるのは乗り場の待ち客数で、交通量が小のため、Ａ号機にのみ割当てられた待ち客が１人存在する（Ｄ０９）。従って、Ａ号機の停止階床数ｎ_Aは２であり、Ｂ号機の停止階床数ｎ_Bは０となっている。このような状況で、新規利用者（Ｄ０７）が新たに行先階登録した場合を説明する。

Ａ号機の割当て評価値をΦ_tA、Ｂ号機の割当て評価値をΦ_tBとする。Ａ号機が早く１階に到着するため、Φ_tA＜Φ_tBの関係を満たす。またＡ号機，Ｂ号機の停止階床数は新規呼びを仮割当てによって停止階床数が増えるため、それぞれｎ_A＝２＋１＝３、ｎ_B＝０＋２＝２となる。これより、図７（ｂ）の割当て呼び停止階床数と調整後の割当て評価値の関係から、停止階床数が小さいため、調整前後で評価値は変わらず、Φ′_tA＜Φ′_tBとなる。この結果、新規利用者の行先階呼びにはＡ号機が割当てられることになる。これは、交通量が小さいため、待ち時間短縮優先で１つのかごに呼びを追加で割当てた方が全体のサービス性が良くなると判断された結果による。

交通量が小さい場合には、調整関数の評価値調整量が一定となる特性部分の作用により、停止階床数によらず割当て評価値が小さい号機が優先して割当てられるようになる。その結果、各利用者はより早く到着するエレベータに割当てられることになり、結果的に１周時間の増加は小さいため、全体のサービス性（待ち時間）が向上できる。

図８は、図１に示したエレベータ群管理システムの効果の例を表している。図のグラフは横軸が出勤時の交通量、縦軸が平均待ち時間を表しており、交通量に対する平均待ち時間の特性を表したグラフとなる。３本の曲線はそれぞれ、曲線Ｇ０１が上下ボタン式の通常の群管理制御による待ち時間特性を表し、曲線Ｇ０２が一般的な行先階登録式群管理による待ち時間特性、曲線Ｇ０３が本発明の実施例による待ち時間特性を示している。

上下ボタン式の通常の群管理制御では、交通量が小さい時は最も早く到着するかごに利用者をどんどん乗せるため、待ち時間が最も短くなる。しかし交通量が増加するについて、各かごの停止階床数が増大して１周時間が増大するため、積み残しが発生するようになり急激に待ち時間が悪くなる。

一般的な行先階登録式群管理では、交通量が増大しても行先階に応じて号機を割り振る制御ができるため、１周時間の増大を抑えることができ、上下ボタン式の群管理に比べて待ち時間の急増を抑えることができる。しかし、行先階に応じて複数のかごに割当てる制御は、交通量が小さい領域では、待ち時間の長いかごに割当てる場合も生じるため、曲線Ｇ０２の特性のように上下ボタン式の群管理に比べて待ち時間が長くなる。特に、複数のかごに割当てることによって全てのかごがロビー階から出発してしまい、その直後に、新たな利用者が到着した場合には、その利用者は長く待たされることになる。

従って、交通量が小さい時には待ち時間短縮優先で１つのかごに利用者を割当てることが望ましく、交通量が大きい時には１周時間短縮のため、行先階に応じて割当て号機を分配するのが望ましい。図６および図７で述べたように、図１に示した制御では、このような制御が実現でき、その結果、図８の曲線Ｇ０３のような待ち時間特性を得ることができる。

交通量が小さい時には調整ゲインが作用しないため、待ち時間短縮優先の制御となり、上下ボタン式の群管理と同様に待ち時間を短縮できる。交通量が大きい時には呼び停止階床数に応じて調整ゲインが増加するため、停止階床数を抑制するように複数のかごに行先階を分配するような割当てが実行される。この結果、一般的な行先階登録式群管理と同様に１周時間が抑制されて待ち時間の急増を抑えることができる。

尚、図８において、曲線Ｇ０３は、一般的な行先階登録式群管理の特性を示す曲線Ｇ０２よりも交通量大の時でも待ち時間が短縮されている。これは一般的な行先階登録式群管理を呼び登録時点から行先階に到着するまでのサービス完了時間で評価する制御としていることによる。サービス完了時間で評価する場合、サービス完了時間は待ち時間と乗車時間の和となるため、両者を均等に評価することになり、交通量大の時に待ち時間も評価に強く影響する。この結果、行先階の分配がうまく働かないケースが生じるため、待ち時間特性が劣る結果となる。

図９は、呼び個数制限値を設定して、呼び個数制限値以下を満たすかごを割当て候補として、その中から割当て評価値の最も良いかごを選ぶ技術による割当て方を示している。横軸を割当て呼び個数、縦軸を割当て評価値に取ったグラフ上で表すと、呼び個数制限値を表す点線Ｈ０１より、左側（呼び個数が小さい側）の領域にあるかごの中から最も評価値の良いかごを選ぶことになる。

Ｂ号機の状態が点Ｈ０３、Ａ号機の状態が点Ｈ０２とすると、点線Ｈ０１より左側にあるＢ号機が割当て号機として選ばれることになる。呼び個数制限値は非常に性能に与える影響の強いパラメータで、例えば図９の場合、少し呼び個数制限値が大きいと点Ｈ０２も割当て候補となり、その場合は割当て評価値の小さいＡ号機が割当て号機に選択される。このように、呼び個数制限値の設定によって、割当て結果が大きく変わるため、この値は交通量の変化に応じて常にそれに適した値を選ばなければならない。

実際の出勤時の交通量は図１０に示すように、数分単位で非常に大きく変動する。しかもこのパターンは日々変動する。従って、数分単位の変化に追従してその時々の最適な値を選ばなければならず、その探索に膨大な演算量が必要となり、非常に困難である。制御パラメータを交通量に合わせてその都度調整する方法では、交通量の変化が激しい場合、適正なパラメータを設定できず、安定して高い性能を得ることはできない。

図１１は、図１に示した割当て方を示しており、Ａ号機およびＢ号機の割当て呼び個数および調整前の待ち時間評価値は図９の状況と同じとする（Ａ号機の状態は点Ｋ０１、Ｂ号機の状態は点Ｋ０２で表される）。図１では、割当て評価値の値が受持っている呼び個数に応じて変化する。Ａ号機は呼び個数（ｎＡ）が多いため、評価値が増加し、評価値は点Ｋ０３に移る。これに対して、Ｂ号機は呼び個数が少ないため、評価値は元の値のままとなる。図１１の例では、調整後もＡ号機の評価値が小さいため、結局、Ａ号機に新たな呼びの割当てが決定される。

図９と比較すると、割当て号機の候補をしきい値で決定されることが無いため、全ての号機を割当て対象として評価でき、より適切な評価が可能となる。また呼び個数制限値のように、性能に対して影響力の強いパラメータを交通量に応じて動的に変化させる必要がない。このため、パラメータによる性能の変動がないため、交通量の変化に対して常に安定した性能（待ち時間性能）を得ることができる。

図１２は、評価値調整ゲイン関数の他の実施例を示している。横軸（Ａ０１）が割当て呼びによる停止階床数、縦軸（Ａ０２）が評価値調整ゲインに定めたグラフにおいて、図１２の評価値調整ゲイン関数は、停止階床数が増えるほど、停止階床数に対する調整ゲインの増加率（グラフでは傾き）が大きくなるような折線特性をもっている。停止階床数が第１のしきい値ｎｔｈ１（Ａ１１）を超えるまでは調整ゲインは１であり（Ａ１０の特性）、次に第２のしきい値ｎｔｈ２（Ａ１３）を超えるまでは所定の傾きでゲインが増加する特性となり（Ａ１２の特性）、第２のしきい値ｎｔｈ２を超えるとさらに傾きが増してより高い増加率でゲインが増える特性となっている（Ａ１４の特性）。

つまり、停止階床数が増加するに従って、調整ゲインの増加率（増加の割合）が増すような特性となっている。その結果、停止階床数が増加するに従って、調整後の評価値の増加率（増加の割合）が増すこととなる。調整ゲインに停止階床数と共にその増加率も増すような特性をもたせることによって、呼び停止階床数が多くなればなるほど、さらに強く停止階床数の増加を抑えようとする割当てを行うことができる。

調整ゲインに停止階床数と共にその増加率も増すような特性をもたせることによって、呼び停止階床数が多くなればなるほど、さらに強く停止階床数の増加を抑えようとする割当てとすることができ、交通量が大の時に各かごの１周時間増大をより強く抑えることができる。つまり、図８に示した待ち時間特性中の交通量大時の待ち時間特性をさらにきめ細かく改善することが可能となる。

図１３は、評価値調整ゲイン関数のさらに他の実施例を示している。図１３の評価値調整ゲイン関数も、図１２と同様に停止階床数が増えるほど、停止階床数に対する調整ゲインの増加率（グラフでは傾き）が大きくなるような特性をもっている。図１３の評価値調整ゲイン関数は、図１２のような折線状の区分線形な特性ではなく、ゆるやかに増加する非線形な曲線的な特徴をしている。例えば、次式のような２次関数（放物線）、または３次関数のような特性が良い。

ｇａ＝γ・(ｎ−１)² （１５）
ここで、γは所定の定数。図１３の特性は、図１２の特性以上に、停止階床数が増加するに従って、調整ゲインの増加率（増加の割合）が急に増すような特性となっている。その結果、停止階床数が増加するに従って調整後の評価値の増加率（増加の割合）が急に増すような特性となっている。このような特性を持たせることにより、呼び停止階床数が多くなればなるほど、さらに強く停止階床数の増加を抑えようとし、停止階床数のわずかな増加、例えば１階床分で大きく変化することを防止できる。

図１４は、他の実施例によるエレベータ群管理システムを示し、図１４の各要素は図１と同じである。図１４の構成が図１と異なるのは、割当て評価値の最も主要な要素となる待ち時間評価値が待ち時間評価値を停止階床数に応じて調整される点にある。図１４の待ち時間評価値算出部１０３の出力、各かごに割当てられた呼びの停止階床数算出部１０４の出力が待ち時間評価値調整部１０５に入力されて、停止階床数に応じて待ち時間評価値が補正される。待ち時間評価値の調整法は既に述べた割当て評価値の調整法と同様である。したがって、呼び停止階床数の影響は、より直接的に待ち時間に反映させることになり、より適正な評価が可能となる。また評価値調整ゲインの形状設定も、停止階床数と待ち時間の関係に特定できるため、より精度良く設定することが可能となる。

本発明の一実施の形態によるシステム構成を示すブロック図。 一実施の形態の行先階登録装置を示す平面図。 一実施の形態の動作フローチャート。 一実施の形態による評価値調整ゲインの特性を示すグラフ。 一実施の形態による割当て評価値調整の特性を示すグラフ。 交通量が大の場合における評価値の説明図。 一実施の形態の交通量が小の場合における評価値の説明図。 一実施の形態による待ち時間短縮効果を示すグラフ。 従来技術による割当て方を示す説明図。 出勤時の交通量推移を示すグラフ。 一実施の形態による割当て方を示す説明図。 他の実施の形態による待ち時間調整ゲインの特性を示すグラフ。 さらに、他の実施の形態による待ち時間調整ゲインの特性を示すグラフ。 他の実施の形態によるシステム構成を示すブロック図。

符号の説明

１ 群管理制御装置
２Ａ エレベータの制御装置
３Ａ エレベータ
４Ａ 利用者のグループ
５Ａ 行先階登録装置
１０１ データ入出力部
１０２ 待ち時間算出部
１０３ 待ち時間評価値算出部
１０４ その他の評価値算出部
１０５ 割当て評価値算出部
１０６ 停止階床数算出部
１０７ 割当て評価値調整部
１０８ 割当てかご選択部

Claims (8)

1. 複数の階床をサービスする複数台のエレベータを管理するエレベータの群管理システムにおいて、
   乗場に設けられ、かごの行先階呼びを登録する行先階登録装置と、
   登録された前記行先階呼びに対して、前記複数台のエレベータからサービスする前記エレベータを割当てる群管理制御装置と、を備え、
   前記エレベータは、割当てられた前記行先階呼び数の増加にしたがって割当てが抑制されることを特徴とするエレベータの群管理システム。
2. 請求項１に記載のものにおいて、前記群管理制御装置は前記エレベータの停止階床数を登録された前記行先階呼びから求める停止階床数算出部を備え、
   前記停止階床数の増加にしたがって前記エレベータの割当てが抑制されることを特徴とするエレベータの群管理システム。
3. 請求項１に記載のものにおいて、前記群管理制御装置は前記エレベータの停止階床数を求める停止階床数算出部を備え、
   前記行先階呼びに前記エレベータを割当てたときの評価値を算出し、該評価値に基づいて前記エレベータに前記行先階呼びを割当て、前記停止階床数の増加にしたがって前記評価値が大きく算出されることを特徴とするエレベータの群管理システム。
4. 請求項１に記載のものにおいて、前記群管理制御装置は前記エレベータの停止階床数を求める停止階床数算出部を備え、
   前記行先階呼びに前記エレベータを割当てたときの評価値を算出し、該評価値に基づいて前記エレベータに前記行先階呼びを割当て、前記停止階床数が所定値以下の場合は前記評価値を変えず、所定値を超えた場合、前記停止階床数の増加に応じて前記評価値を増加させることを特徴とするエレベータの群管理システム。
5. 請求項１に記載のものにおいて、前記群管理制御装置は前記エレベータの停止階床数を求める停止階床数算出部と、前記行先階呼びに前記エレベータを割当てたときの予測待ち時間を示す評価値を算出する待ち時間評価値算出部と、該評価値の良いエレベータに前記行先階呼びを割当てる割当てかご選択部と、を備え、
   前記停止階床数が所定値以下の場合は前記評価値を変えず、所定値を超えた場合、前記停止階床数の増加に応じて前記評価値を増加させることを特徴とするエレベータの群管理システム
6. 請求項１に記載のものにおいて、前記群管理制御装置は前記エレベータの停止階床数を求める停止階床数算出部を備え、
   前記行先階呼びに前記エレベータを割当てたときの評価値を算出し、該評価値に基づいて前記エレベータに前記行先階呼びを割当て、前記停止階床数の増加にしたがって前記評価値の増加率が大きくなることを特徴とするエレベータの群管理システム。
7. 請求項１に記載のものにおいて、前記群管理制御装置は前記エレベータの停止階床数を求める停止階床数算出部を備え、
   前記行先階呼びに前記エレベータを割当てたときの評価値を算出し、該評価値に基づいて前記エレベータに前記行先階呼びを割当て、前記停止階床数の増加にしたがって前記評価値は、非線形的に増加率が大きくなることを特徴とするエレベーの群管理システム。
8. 請求項１に記載のものにおいて、前記群管理制御装置は前記エレベータの停止階床数を求める停止階床数算出部を備え、
   前記行先階呼びに前記エレベータを割当てたときの評価値を算出し、該評価値に基づいて前記エレベータに前記行先階呼びを割当て、前記エレベータが設置されるビルの階床数、エレベータの定格速度に基づいて前記評価値が算出されことを特徴とするエレベータの群管理システム。

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