JP2011026034A

JP2011026034A - エレベータの群管理制御方法

Info

Publication number: JP2011026034A
Application number: JP2009171092A
Authority: JP
Inventors: Masami Kawamura; 正美川村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Building Techno Service Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Building Solutions Corp
Priority date: 2009-07-22
Filing date: 2009-07-22
Publication date: 2011-02-10

Abstract

【課題】エレベータの待ち時間に対して不快感を感じることなく省エネ運転を可能にする。
【解決手段】乗場呼びが発生した際に、当該乗場呼びが発生した階床にエレベータが到着するまでの待ち時間に基づいて、配車候補として、優先順位１位のものと優先順位２位のものとの２台を割りだし、優先順位１位のエレベータが回生運転であればそのまま配車し、回生運転でない場合には、優先順位２位のエレベータについて回生運転か否かを判定し、回生運転であれば、それを配車し、回生運転でない場合は、優先順位１位のエレベータを配車する。
【選択図】図２

Description

本発明はエレベータの群管理制御方法に関し、特に、複数台のエレベータを効率よく制御する為のエレベータの群管理制御方法に関する。

近年、大規模なビルにおいては、複数台のエレベータを設置し、利用者へのサービスを図っていることが多い。このような場合には、出来るだけ効率よく各エレベータを運行させるための方法として、１台ずつの個別の制御ではなく、複数台のエレベータを総括して制御する群管理制御方法を用いることが提案されている。

このような複数台のエレベータの配車割り付けを実施する従来のエレベータ用群管理制御方法として、乗場呼びに対して最適なかごを割り当てる際に、乗場呼びが発生した階床到着までに要する電力量を求め、電力量に対応する電力量評価値と乗場呼びが発生した階床までの到着時間評価値とを加算して、この加算値の最小となるかごを配車し、省エネを図る方式が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭５９−１９８２７０号公報

従来のエレベータ用群管理制御方法においては、例えば中間階での乗場呼びに応答するために、最下階で待機中のエレベータと中間階と最下階の間で待機中のエレベータとが存在した時、最下階のエレベータを割り付ける実施例が紹介されているが（特許文献１の図６およびその説明を参照のこと）、省エネを優先するあまり、乗場呼びに対する待ち時間が増大している。特に高層階のビルにおいてはこの待ち時間の影響が顕著になるという問題点がある。

本発明はかかる問題点が解決するためになされたものであり、省エネルギーとの両立を図りながらエレベータの待ち時間もできるだけ短くすることが可能な、エレベータの群管理制御方法を得ることを目的としている。

本発明は、複数台のエレベータの運行を制御するためのエレベータの群管理制御方法であって、乗場呼びが発生したときに、当該乗場呼びが発生した階床までの到着時間を待ち時間として、当該待ち時間が最も短くなる１台を優先順位１位とし、２番目に短い１台を優先順位２位として、２台のエレベータを配車候補として選定する選定ステップと、前記優先順位１位のエレベータの待ち時間と予め設定された制限時間とを比較して、当該待ち時間が前記制限時間内か否かを判定する第１の判定ステップと、前記第１の判定ステップで、当該待ち時間が前記制限時間内でないと判定された場合に、前記優先順位１位のエレベータを前記乗場呼びが発生した階床に向けて配車する第１の配車ステップと、前記第１の判定ステップで、当該待ち時間が前記制限時間内であると判定された場合に、前記優先順位１位のエレベータが、前記乗場呼びが発生した階床に向けて配車される際に、回生運転を行うのか、あるいは、力行運転を行うのかを判定する第２の判定ステップと、前記第２の判定ステップで、前記優先順位１位のエレベータが回生運転を行うと判定された場合に、前記優先順位１位のエレベータを前記乗場呼びが発生した階床に向けて配車するステップと、前記第２の判定ステップで、前記優先順位１位のエレベータが力行運転を行うと判定された場合に、前記優先順位２位のエレベータについて、前記優先順位２位のエレベータが、前記乗場呼びが発生した階床に向けて配車される際に、回生運転を行うのか、あるいは、力行運転を行うのかを判定する第３の判定ステップと、前記第３の判定ステップで、前記優先順位２位のエレベータが回生運転を行うと判定された場合に、前記優先順位２位のエレベータを前記乗場呼びが発生した階床に向けて配車する第２の配車ステップと、前記第３の判定ステップで、前記優先順位２位のエレベータが力行運転を行うと判定された場合に、前記優先順位１位を前記乗場呼びが発生した階床に向けて配車する第３の配車ステップとを備えたエレベータの群管理制御方法である。

本発明は、複数台のエレベータの運行を制御するためのエレベータの群管理制御方法であって、乗場呼びが発生したときに、当該乗場呼びが発生した階床までの到着時間を待ち時間として、当該待ち時間が最も短くなる１台を優先順位１位とし、２番目に短い１台を優先順位２位として、２台のエレベータを配車候補として選定する選定ステップと、前記優先順位１位のエレベータの待ち時間と予め設定された制限時間とを比較して、当該待ち時間が前記制限時間内か否かを判定する第１の判定ステップと、前記第１の判定ステップで、当該待ち時間が前記制限時間内でないと判定された場合に、前記優先順位１位のエレベータを前記乗場呼びが発生した階床に向けて配車する第１の配車ステップと、前記第１の判定ステップで、当該待ち時間が前記制限時間内であると判定された場合に、前記優先順位１位のエレベータが、前記乗場呼びが発生した階床に向けて配車される際に、回生運転を行うのか、あるいは、力行運転を行うのかを判定する第２の判定ステップと、前記第２の判定ステップで、前記優先順位１位のエレベータが回生運転を行うと判定された場合に、前記優先順位１位のエレベータを前記乗場呼びが発生した階床に向けて配車するステップと、前記第２の判定ステップで、前記優先順位１位のエレベータが力行運転を行うと判定された場合に、前記優先順位２位のエレベータについて、前記優先順位２位のエレベータが、前記乗場呼びが発生した階床に向けて配車される際に、回生運転を行うのか、あるいは、力行運転を行うのかを判定する第３の判定ステップと、前記第３の判定ステップで、前記優先順位２位のエレベータが回生運転を行うと判定された場合に、前記優先順位２位のエレベータを前記乗場呼びが発生した階床に向けて配車する第２の配車ステップと、前記第３の判定ステップで、前記優先順位２位のエレベータが力行運転を行うと判定された場合に、前記優先順位１位を前記乗場呼びが発生した階床に向けて配車する第３の配車ステップとを備えたエレベータの群管理制御方法であるので、省エネルギーとの両立を図りながらエレベータの待ち時間もできるだけ短くすることができる。

ロープ式エレベータの運行状態および乗車率別の運転種別を表形式で示した説明図である。本発明の実施の形態１に係るエレベータの群管理制御方法のフローチャートである。本発明の実施の形態２に係るエレベータの群管理制御方法における速度パターンをグラフで示した説明図である。本発明の実施の形態２に係るエレベータの群管理制御方法のフローチャートである。

実施の形態１．
次に、本発明の実施の形態について説明する。
ロープ式エレベータの構成は、周知の通り、人が乗車するかごとつり合い錘とをロープで連結してつるべ方式に駆動鋼車にかけ、巻上機（モータ）によりロープを駆動して、かごを昇降させる構成となっている。つり合い錘の質量は、かごとかご内定員の半分（５０％）との和の質量で構成される場合が一般的である。つまり、かご内に定員の半分が乗車した時にかごとつり合い錘の質量は同じになり、エレベータのシステムとしては最もバランスする。

次に、省エネ運転に関して、エレベータが乗車定員の半分未満で上昇する場合は、つり合い錘よりもかごの方が軽く、エレベータを上昇させる巻上機は回生(発電)運転となり、巻上機から電力が電源側に返される。一方、乗車定員の半分を超えた状態で上昇する場合は、巻上機は力行運転となり、電力を消費する運転となる。

逆に、下降する場合は、乗車定員の半分未満では力行運転、半分を超えると回生運転となる（図１参照）。

つまり、エレベータは、上昇時は定員の半分未満の乗車率で運転し、下降時は定員の半分を超えた乗車率で運転すれば、常に回生運転となり、消費電力を最少にすることができる。

次に、図２を用いて本発明の実施の形態１について説明する。図２は、本発明の実施の形態１に係る群管理制御方法のフローチャートを示したものである。群管理方式は従来のアルゴリズムを適用し、乗場呼びに応答するための待ち時間（乗場呼びが発生してからエレベータがその階床に到着するまでの時間）が最適な範囲で最も小さくなるように配車割付を実施する（ステップＳ１）。ただし、本実施の形態の場合、配車候補を１台とせず、配車候補を２台まで決定し、待ち時間の短い順に優先順位を付ける。すなわち、待ち時間が最も短くなる１台を優先順位１位とし、２番目に短い１台を優先順位２位として、２台のエレベータを配車候補として選定する。

次に、現在のエレベータの運転モードが、消費電力を抑えるための省エネ運転モードに設定されているか、あるいは、緊急時等の特別運転モードに設定されているかを判定する（ステップＳ２）。特別運転モードに設定されていた場合には、優先順位１位のエレベータをそのまま配車する（ステップＳ７）。一方、省エネ運転モードに設定されていた場合は、ステップＳ３に進む。

本実施の形態においては、予め、待ち時間に制限を設けてあるので、ステップＳ３においては、ステップＳ１において優先順位１位として割り付けられたエレベータの待ち時間が、当該制限時間以内か否かを判定する（ステップＳ３）。当該待ち時間が制限時間を超える場合は、回生運転／力行運転に関係なく、優先順位１位のエレベータをそのまま配車する（ステップＳ７）。一方、当該待ち時間が制限時間内であれば、ステップＳ４に進む。

本実施の形態１においては、各エレベータのかごにかご内の乗客の質量を検出するための秤装置が装備されているので、割り付けられた優先順位１位のエレベータのかご内の乗車率を秤装置の検出値から算出する。また、同時に、乗場呼びが発生した階床の位置と優先順位１位のエレベータの現在の位置との関係から、乗場呼びに応答するためには、上昇運転になるのか、下降運転になるのかを判定する。すなわち、乗場呼びが発生した階床の位置が、優先順位１位のエレベータの現在の位置よりも高ければ上昇運転となり、低ければ下降運転となる。こうして求めた乗車率と運転種別（上昇運転／下降運転の別）とに基づいて、図１の関係から、優先順位１位のエレベータが乗場呼びに応答した場合、回生運転になるのか、あるいは、力行運転になるのかにつき、判定する（ステップＳ４）。回生運転であればそのまま優先順位１位のエレベータを配車する（ステップＳ７）。

一方、回生運転で無い場合、優先順位２位のエレベータについて、その乗車率を算出するとともに、乗場呼びが発生した階床の位置と優先順位２位のエレベータの現在の位置との関係から、乗場呼びに応答するためには、上昇運転になるのか、下降運転になるのかを判定する。すなわち、乗場呼びが発生した階床の位置が、優先順位２位のエレベータの現在の位置よりも高ければ上昇運転となり、低ければ下降運転となる。こうして求めた乗車率と運転種別（上昇運転／下降運転の別）とに基づいて、上述と同様に判断して、回生運転であれば優先順位２位のエレベータをそのまま配車する（ステップＳ６）。一方、回生運転で無い場合は、優先順位１位のエレベータを配車する（ステップＳ７）。この場合には、優先順位１位のエレベータは回生運転ではないが、優先順位１位も２位も回生運転ではないことから、いずれも省エネは図れないので、やむを得ず、待ち時間を少なくとも考慮して、待ち時間の短い方の優先順位１位の方を選定して配車する。

以上のように、本実施の形態１においては、乗場呼びが発生した際に、待ち時間に基づいて配車候補として優先順位１位のものと優先順位２位のものとの２台を割りだし、優先順位１位のエレベータが回生運転であればそのまま配車し、回生運転でない場合には、優先順位２位のエレベータについて、回生運転か否かを判定し、回生運転であれば、それを配車し、回生運転でない場合は、優先順位１位のエレベータを配車する構成にしたので、待ち時間を基本的に優先し、かつ、省エネにも配慮可能なエレベータシステムを構築することができる。これにより、省エネルギーとの両立を図りながらエレベータの待ち時間をできるだけ短くすることが可能となる。

なお、図２においては、エレベータの運転モードとして、省エネ運転モードか、緊急運転モードかを選択できるようにした。これにより、通常は省エネ運転モードでエレベータを運行し、緊急時等の場合だけ緊急運転モードに切り替えてエレベータを運行させればよく、状況に合せたエレベータの運行を図ることができる。

実施の形態２．
一般的に、エレベータの速度は、制御装置からの速度パターンにより巻上機が速度フィードバック制御されていることは周知の通りである。一般的な標準の速度パターン１０を図３の実線で示す。本実施の形態では、基本的に上述の実施の形態１で述べた群管理制御方法を行い、優先順位１位または２位のエレベータを配車させる際に、回生運転と力行運転でそれぞれ独立に加減速時間を変えることを特徴とする。

図４を用いて本発明の実施の形態２について説明する。図４は、本実施の形態２に係る群管理制御方法のフローチャートを示したものである。図４のフローチャートは、図２に示したフローチャートのステップＳ７として実行される処理である。図４に示すように、まず、図２のステップＳ４またはＳ５で求めた乗車率を用いて、図２のステップＳ７で配車されるエレベータの乗車率が所定の値（ここでは１／２）を超えているか否かを判定する（ステップＳ１１）。超えていればステップＳ１２に進み、所定の値以下であればステップＳ１３に進む。

ステップＳ１２においては、図２のステップＳ４またはＳ５で求めた運転種別（上昇運転／下降運転の別）に基づいて、配車されるエレベータが上昇運転か下降運転かを判定する（ステップＳ１２）。上昇運転であればステップＳ１４に進み、下降運転であればステップＳ１５に進む。

同様に、ステップＳ１３においても、図２のステップＳ４またはＳ５で求めた運転種別（上昇運転／下降運転の別）に基づいて、配車されるエレベータが上昇運転か下降運転かを判定する（ステップＳ１３）。ただし、ステップＳ１３においては、上昇運転であればステップＳ１５に進み、下降運転であればステップＳ１６に進む点がステップＳ１２と異なる。

ステップＳ１４においては、加速時間が標準速度パターン１０と同じで、減速時間が標準速度パターン１０よりも短い速度パターンに切り替えて、エレベータを配車する。

一方、ステップＳ１５においては、加速時間が標準速度パターン１０よりも短く、減速時間が標準速度パターン１０と同じ速度パターンに切り替えて、エレベータを配車する。

図４について、詳しく説明する。例えば乗車率が所定の値（ここでは１／２）以下で上昇運転をする場合、加速時にかごはつり合い錘に引かれる(回生運転)ため、巻上機は軽負荷となり、能力的に余裕がある。そこで、加速時間を標準速度パターン（図３の実線）より短くする（図３の点線）。しかしながら、逆に、減速時は、つり合い錘にかごが引かれる分、巻上機で補う必要がある（力行運転）ので、減速時間を短くすることは出来ない。したがって、減速時は、標準速度パターンと同じ減速時間となる（図３の点線）。

一方、乗車率が所定の値（ここでは１／２）を超えて上昇する場合は、加速時はかごの方がつり合い錘より重い（力行運転）ので、巻上機のトルクを必要とし、加速時間を短くすることはできないので、標準速度パターン（図３の実線）と同じ加速時間となる（図３の一点鎖線）。逆に、減速時は、つり合い錘がかごに引かれる(回生運転)ため、巻上機に余裕が出来るため、減速時間を標準速度パターンよりも短くすることが出来る（図３の一点鎖線）。

以上の内容を図３に示す。図３において、横軸は時間で、縦軸は速度を表す。また、実線が標準速度パターン１０、点線が加速時間を短くした場合の速度パターン１１、１点鎖線が減速時間を短くした場合の速度パターン１２である。移動距離を同じとすると、点線および１点鎖線で示される速度パターンは、加速時間または減速時間を短くした分だけ、標準速度パターンに比べて早く目的階に到着することができる。即ち、待ち時間を実施の形態１の場合よりもさらに短くすることができる。

以上のように、本実施の形態においては、上述の実施の形態１と同様に、省エネルギーとの両立を図りながらエレベータの待ち時間をできるだけ短くすることが可能となるとともに、さらに、回生運転の場合には加減速時間を短くするように速度パターンを切り替えるようにしたので、その分だけ待ち時間を実施の形態１の場合よりもさらに短くすることができる。

本発明はエレベータの群管理制御全般に利用することができる。

１０標準速度パターン、１１加速時間を短くした場合の速度パターン、１２減速時間を短くした場合の速度パターン。

Claims

複数台のエレベータの運行を制御するためのエレベータの群管理制御方法であって、
乗場呼びが発生したときに、当該乗場呼びが発生した階床までの到着時間を待ち時間として、当該待ち時間が最も短くなる１台を優先順位１位とし、２番目に短い１台を優先順位２位として、２台のエレベータを配車候補として選定する選定ステップと、
前記優先順位１位のエレベータの待ち時間と予め設定された制限時間とを比較して、当該待ち時間が前記制限時間内か否かを判定する第１の判定ステップと、
前記第１の判定ステップで、当該待ち時間が前記制限時間内でないと判定された場合に、前記優先順位１位のエレベータを前記乗場呼びが発生した階床に向けて配車する第１の配車ステップと、
前記第１の判定ステップで、当該待ち時間が前記制限時間内であると判定された場合に、前記優先順位１位のエレベータが、前記乗場呼びが発生した階床に向けて配車される際に、回生運転を行うのか、あるいは、力行運転を行うのかを判定する第２の判定ステップと、
前記第２の判定ステップで、前記優先順位１位のエレベータが回生運転を行うと判定された場合に、前記優先順位１位のエレベータを前記乗場呼びが発生した階床に向けて配車するステップと、
前記第２の判定ステップで、前記優先順位１位のエレベータが力行運転を行うと判定された場合に、前記優先順位２位のエレベータについて、前記優先順位２位のエレベータが、前記乗場呼びが発生した階床に向けて配車される際に、回生運転を行うのか、あるいは、力行運転を行うのかを判定する第３の判定ステップと、
前記第３の判定ステップで、前記優先順位２位のエレベータが回生運転を行うと判定された場合に、前記優先順位２位のエレベータを前記乗場呼びが発生した階床に向けて配車する第２の配車ステップと、
前記第３の判定ステップで、前記優先順位２位のエレベータが力行運転を行うと判定された場合に、前記優先順位１位を前記乗場呼びが発生した階床に向けて配車する第３の配車ステップと
を備えたことを特徴とするエレベータの群管理制御方法。
前記第１、第２、および、第３の配車ステップは、それぞれ、
エレベータの運行を制御するための標準の速度パターンが予め設定されており、
配車する前記エレベータの乗車率が、予め設定された所定の値を超えているか否かを判定する乗車率判定ステップと、
前記乗車率判定ステップにおいて、前記乗車率が所定の値を超えていると判定された場合に、前記配車するエレベータが、前記乗場呼びが発生した階に向けて、上昇運転を行うのか、あるいは、下降運転を行うのかを判定する第１の運転種別判定ステップと、
前記第１の運転種別判定ステップで、上昇運転を行うと判定された場合に、配車する前記エレベータの速度パターンを、加速時間が標準の速度パターンと同じで、かつ、減速時間が標準の速度パターンより短い速度パターンに切り替えるステップと、
前記第１の運転種別判定ステップで、下降運転を行うと判定された場合に、配車する前記エレベータの速度パターンを、加速時間が標準の速度パターンより短く、かつ、減速時間が標準の速度パターンと同じである速度パターンに切り替えるステップと
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のエレベータの群管理制御方法。
前記第１、第２、および、第３の配車ステップは、それぞれ、
前記乗車率判定ステップにおいて、前記乗車率が所定の値以下であると判定された場合に、前記配車するエレベータが、前記乗場呼びが発生した階床に向けて、上昇運転を行うのか、あるいは、下降運転を行うのかを判定する第２の運転種別判定ステップと、
前記第２の運転種別判定ステップで、上昇運転を行うと判定された場合に、配車する前記エレベータの速度パターンを、加速時間が標準の速度パターンより短く、かつ、減速時間が標準の速度パターンと同じである速度パターンに切り替えるステップと、
前記第２の運転種別判定ステップで、下降運転を行うと判定された場合に、配車する前記エレベータの速度パターンを、加速時間が標準の速度パターンと同じで、かつ、減速時間が標準の速度パターンより短い速度パターンに切り替えるステップと
をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載のエレベータの群管理制御方法。