JP3467951B2 - エレベータの群管理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する利用分野】本発明は、エレベータの制御
装置に係り、特に複数台のエレベータの運行を制御する
際に省エネルギを実現する制御装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来この種の技術としては、例えば特開
昭54−113147号公報にあるように同一積載量で釣り合い
重りの重量の異なるエレベータを複数もうけ、交通量が
少なくなったら釣り合い重りの重量の少ないものを主に
運行させ、なるべく乗りかご荷重と釣り合い重りがバラ
ンスした状態で運行させるようにしたものがある。ま
た、特開平4−303377 号公報には、油圧エレベータにお
いてエネルギを貯蔵する手段とエレベータ運転時の使用
エネルギを推定する手段を持ち、一方のエレベータが上
昇するときに、もう一方のエレベータが下降するように
エレベータを割当て、供給するエネルギが最小となるよ
うにすることが開示されている。さらに、特開平4−106
086 号公報には、乗客の総重量が定格積載量によって決
定される釣り合い重りに対比し、重い場合には下方基準
階に、軽い場合には上方基準階に向けて走行させること
により、エレベータの運転に必要な自家発電の容量を低
減可能にすることが開示されている。さらに、特開昭59
−69376 号公報には、シミュレーションにより停止呼び
評価値，エレベータ状態による評価値などの評価式の可
変パラメータを変更して、省エネ設定が行えるというこ
とが開示されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のうち特
開昭54−113147号公報では、予め釣り合い重りの重量が
異なる乗りかごを用意しておく必要があり、十分な効果
を得るためには、この釣り合い重りの重さを各ビルの交
通流に応じて設定する必要がある。特開平4−303377号
公報は、油圧エレベータの省エネルギ技術に関するもの
で、ロープ式エレベータでは活用できず、また、各エレ
ベータの動きの拘束が大きいので効果を発することが少
ない。特開平4−106086 号公報は、停電などの非常時の
消費電力低減を図ることができるが、省エネを目的とし
たものではなく、日常的な省エネを実現することはでき
ない。また、特開昭59−69376 号公報では、学習した交
通流を用いて評価式のパラメータを変更したシミュレー
ションにより消費電力と待ち時間の関係を求め、待ち時
間の水準を一定範囲に維持しながら省エネを行うことが
可能になるが、停止呼び評価値やエレベータ状態による
評価値との関係が直接的でないため、交通流によっては
効果が少ないといったことがあった。 【０００４】本発明の目的は、上記問題点を解決し、停
止状態のエレベータと走行状態のエレベータを区別して
割当て評価して、消費エネルギの少ない運行制御を実現
するエレベータの群管理装置を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明では、学習手段が
ビル内の利用状況を示す交通流を学習すると共に、各階
の乗降人数を交通流毎に学習する。乗りかご内荷重計
は、乗りかご内の荷重を検出する。かご情報収集手段
は、乗りかご内荷重計を含めたかご呼びボタンなどの乗
りかご情報を収集する。ホール呼び検出手段は、各階の
ホール呼びを検出し、割当て手段は、前記学習手段の学
習結果、乗りかご情報収集手段の収集した乗りかご情報
を基に発生したホール呼びにサービスさせるエレベータ
を決定する。割当て手段はホール呼びにサービスするエ
レベータを決定する際に、発生したホール呼びに各エレ
ベータをサービスさせた時の利用者の待ち時間他の評価
指標と乗りかご内荷重の荷重計をもとにした消費電力を
含めて比較し、サービスエレベータを決定する。 【０００６】本発明の他の形態としては、エレベータの
運行を模擬するシミュレーション手段を備え、割当て手
段の各エレベータの評価を行う割当て評価式にエレベー
タの停止状態を評価する項を設け、前記シミュレーショ
ン手段により停止状態を評価する項の係数を変化させ、
前記学習手段が学習した交通流の基でシミュレーション
した結果を用いて設定手段により設定された値、又は予
め設定された省エネ設定値と利用者の待ち時間などの評
価値が所定の関係となるように学習した交通流毎に停止
状態を評価する係数を決定する。割当て手段は、現在の
交通流の停止状態を評価する係数を用い、サービスエレ
ベータを決定する。 【０００７】以上のようにして、待ち時間などのサービ
ス性を一定水準に保ちながら省エネの目的も達成するこ
とができる。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
に従って説明する。 【０００９】図１は本発明の全体構成図である。ホール
呼びボタン１０１〜１０ｎの情報は、群管理制御装置２
内のホール呼び収集部２１に送られ、乗りかご３１〜３
４内のかご呼びボタン情報、かご内荷重センサ４１〜４
４の荷重情報は号機制御装置５１〜５４を通して、群管
理制御装置２内のかご情報収集部２２に送られる。ホー
ル呼び収集部２１とかご情報収集部２２の情報は、割当
て制御部２３と学習部２４に送られる。学習部２４が学
習したデータは、学習データテーブル２５として記憶さ
れ、パラメータ決定部２６は、シミュレータ２７を用い
て、制御パラメータを変更して学習データテーブル２５
の学習結果の基で指定された省エネを実現できるパラメ
ータを探索し、探索結果求められた制御パラメータを割
当て制御部２３に送る。割当て制御部２３は、ホール呼
び収集部２１，かご情報収集部２２のデータから各エレ
ベータを評価し、発生したホール呼びに対するサービス
エレベータを割当てる。なお、釣り合い重りは予め測定
されて記録されているものである。 【００１０】図２は、本発明の説明図である。図２
（ａ）のように通常の事務所ビルの出勤時などのように
ロビー階からの上昇方向の利用者が多い場合には、エレ
ベータはなるべく釣り合い重りと平衡負荷となる程度ま
で利用者を乗せ、満員となる前にロビー階を出発するよ
うにする。これは、各エレベータ間の出発時間間隔を制
御パラメータとし、学習データテーブル２５の学習結果
を基にパラメータ決定部２６で前記出発時間間隔内にロ
ビーに到着する利用者数が平衡負荷になり、モータ負荷
が軽くなるように出発時間間隔を決定することにより、
上り方向の消費電力を低減して省エネ運転を行う。図２
（ｂ）のような昼食前半や、退勤時などのように下方に
あるロビー階や、食堂階に集中する交通需要では、ロビ
ー階到着時の乗りかご荷重が満員に近くなり、モータ負
荷が軽くなるように一つのエレベータにホール呼びを集
中させたり、待機させたりする。この場合の制御パラメ
ータは、待機時間やホール呼び受け持ち数などであり、
これらも学習データテーブル２５の学習結果を基にパラ
メータ決定部２６で積み残しが起こらない程度となるよ
うにパラメータの決定を行う。積み残しが起こると、積
み残された利用者に不満が出るだけでなく、積み残さな
ければ発生しなかったホール呼びを発生させることにな
り、ホール呼び数が増えて起動回数も多くなり、省エネ
効果が悪くなるからである。図２（ｃ）のような平常時
では、図２（ａ），図２（ｂ）の出発間隔やエレベータ
のホール呼びを集中や待機時間を用いても良いが、実際
のかご内荷重と学習データテーブル２５から求めた各階
のホール呼び発生予測、乗り込み人数予測を用いてかご
内人数を予測し、電力量が少なくなるように割当て制御
部２３が割当てても良い。 【００１１】図３は、制御パラメータ決定方法を示すフ
ローチャートである。 【００１２】まず、学習部２４が学習した学習データテ
ーブル２５を用い、その時間帯がどのような交通流であ
ったかを判定する（３０１）。ロビーからの上昇方向の
交通流であったらパラメータ決定部２６がロビー階に利
用者が到着する利用者の到着間隔を求める（３０２）。
次に、求められた利用者の到着間隔を基に、利用者数と
乗りかごの釣り合い重りとがバランスする値になる時間
を求めこれを出発時間間隔Ｔとする（３０３）。例え
ば、昼食前半時のような下降方向交通流の場合、パラメ
ータ決定部２６は、学習データテーブル２５のデータと
シミュレータ２７を用いて、ホール呼び集中係数，待機
係数，１台のエレベータの受け持ち可能ホール呼び数等
を変更しながらシミュレーションを行い（３０４）、待
ち時間が一定の水準を満たす条件下で省エネ効果が最大
となる点を探索し、待機係数等を算出する（３０５）。
交通流が平常時の場合、パラメータ決定部２６はシミュ
レータ２７を使い、ホール呼び集中係数，待機係数，１
台のエレベータの受け持ち可能ホール呼び数の探索に加
え、ロビー階の出発時間間隔も変更してシミュレーショ
ンし（３０６）、待機係数等の他に出発時間間隔も算出
する（３０７）。このようにして求められた制御パラメ
ータは割当て制御部２３に送られる（３０８）。ここ
で、ホール呼び集中係数とは、一つのエレベータにホー
ル呼びが割当てられ易くなるようにホール呼びを持った
エレベータの評価値を変更する係数であり、待機係数と
は停止中のエレベータが割当てられ易くする係数であ
る。 【００１３】このようにして交通流の特徴に従ってかご
内荷重と釣り合い重りのバランスを考慮した制御を行え
るようにパラメータ調整を行うことによって効果的な省
エネルギ，省電力を実現することができる。 【００１４】図４は、ホール呼び割当て時のフローチャ
ートである。このプログラムはホール呼びの発生により
起動されるものである。 【００１５】まず現在の交通流を判定する（４０１）。
交通流が上昇方向の交通流の場合はロビー階のホール呼
びかどうかを判定し（４０２）、ロビー階以外のホール
呼びの場合には待ち時間最小，最大待ち時間最小などの
通常の割当て処理を行い（４０３）、ロビー階のホール
呼びの場合は、前回の出発時刻から現在停止中のエレベ
ータが出発時間間隔Ｔの時刻になっているかどうか判断
し、出発時間間隔Ｔに近い時間になっていれば、次のサ
ービスエレベータを到着させ（４０４）、出発時間間隔
Ｔ経過後に先に到着中のエレベータを出発させる（４０
５）。現在の交通流が下降方向交通流での場合は発生し
た下降方向のホール呼びかどうかを判定し（４０６）、
下降方向のホール呼びでない場合は（４０３）にとんで
通常の割当て処理を行い、下降方向のホール呼びの場合
はホール呼び集中係数，待機係数，１台のエレベータの
受け持ち可能ホール呼び数などを加えた割当て評価式に
よりサービスエレベータを決定する（４０７）。交通流
が平常時交通流の場合は発生したホール呼びがロビー階
のものか判定し（４０８）、ロビー階のものであれば
（４０４）の出発時間間隔制御にとび、ロビー階以外の
ものであれば（４０６）にとぶ。 【００１６】このようにして、時間帯毎，発生階，発生
ホール呼びの方向毎に異なる割当て処理をすることによ
り乗りかごと釣り合い重りのバランス・アンバランスを
考慮した割当て制御を実現でき、省エネルギ，省電力運
転を実現できる。 【００１７】図５は、直接かご荷重により割当てエレベ
ータを決定する場合のフローチャートである。まず、交
通流を判定し（５０１）、パラメータ決定部２６で交通
流毎にシミュレーション等により決定された、許容待ち
時間ＴＡを読み込む(５０２)。かご内荷重センサ４１〜
４４のかご内荷重と発生したホール呼びの予測乗り降り
人数から、乗りかごの予測重量を求め（５０３）、次に
運転方向を判定し（５０４）、上昇方向であればこの予
測重量が釣り合い重りと釣り合いバランスするようなエ
レベータにホール呼びを割当てる（５０５）。さらに、
このときの各ホール呼びの予測待ち時間が許容待ち時間
ＴＡを越えたかどうかを判定し（５０６）、越えていた
ら今の割当てを取り消し（５０７）、再度通常の割当て
により割当てエレベータを決定する（５０８）。下降方
向のホール呼びであれば、下り方向のエレベータで乗り
人数が多くなるものに割当て（５０９）、以下（５０
６）にとぶ。 【００１８】本実施例によれば、許容待ち時間ＴＡを求
めるだけで簡便かつ直接的に待ち時間との調和をとりな
がら省エネルギ，省電力運転を行うことができる。も
し、待ち時間に対する制限が緩ければ（５０６）から
（５０８）までの処理を省き、許容待ち時間ＴＡを求め
なくても実現できる。 【００１９】図６は、停止状態評価に関するパラメータ
一つで省電力効果を得る場合の実施例である。 【００２０】出勤時の出発時間間隔も、複数台のエレベ
ータの運行を制御する群管理システムでは、ホール呼び
ボタンが押されたら式１のような割当て評価式を各エレ
ベータ毎に計算し、その値が最大又は最小となるエレベ
ータを発生したホール呼びに割当てるといった制御方式
が用いられている。 【００２１】 φ＝Ｗｔ−ｋｆ（Ｘ） …（１） 上記式で、Ｗｔは待ち時間、ｋは停止状態評価計数、ｆ
（Ｘ）は停止時１、移動時０の値の関数である。 【００２２】ここでは、式１の割当て評価式には待ち時
間に関する項と停止状態に関する項があり、これらの係
数を変更することにより、待ち時間と停止状態の評価の
割合を変更することができる。停止状態の項は、エレベ
ータが停止しているか否かで、一定の値をとるものであ
る。これにより、待ち時間と停止の関係を変えることが
できる。このような停止したエレベータを停止したまま
にしておく項を入れることにより、動いているエレベー
タの一台当たりの乗客数を制御できるので、交通流によ
りこの項の係数を変更することにより、動作中の個々の
エレベータのかご内荷重を制御することができ、省エネ
運転が可能になる。図６（１)，(２），（３）は、横軸
に停止状態を表す停止評価係数をとり、（１−ａ)，(２
−ａ），（３−ａ）は縦軸に消費電力、（１−ｂ)，(２
−ｂ)，(３−ｂ）は縦軸に待ち時間をとったシミュレー
ション結果である。シミュレーション条件はサービス階
床数１７階床，定格速度１８０ｍ／分，定員２０人，エ
レベータ台数６台である。（１）は出勤時のシミュレー
ション結果であり、停止状態を表す停止評価係数は、停
止していることを待ち時間何秒に相当すると考えるかを
表しており、言い換えれば、予測待ち時間がこの係数以
下の場合は停止したエレベータは停止したままにすると
いうものである。この場合は停止評価係数が１５のとこ
ろでサービス性を表す待ち時間はそれほど悪化させずに
消費電力は５台相当の消費電力まで下げることができて
いる。（２）の平常時では停止評価係数を１７程度にす
ることにより、待ち時間を１台停止した場合（エレベー
タ台数が５台の時）と同程度にしながら１台停止時より
さらに１０％下げることができている。（３）の昼食前
半時のシミュレーション結果でも待ち時間を１台停止と
同程度とすれば、この場合も１台停止よりもさらに１０
％消費電力を下げることが可能となる。これらは、運転
時のエレベータのかご内荷重が回生運転方向となるよう
に各エレベータの割当てを行ったために省電力の効果を
得ることができた。このように交通流毎にシミュレーシ
ョンにより、かご内荷重を変動させることのできる最適
パラメータを求めることにより、待ち時間などのサービ
ス性と省電力効果を調整することができる。 【００２３】図７は、停止状態評価一つで割当てを行う
場合のフローチャートである。ホール呼びが発生した
ら、まず交通流を判定し（７０１）、判定した交通流用
に予めパラメータ決定部２６でシミュレーション等で決
められている停止状態評価係数を読み込む（７０２）。
次にこの停止状態評価係数を含んだ割当て評価式により
各エレベータの評価を行い（７０３）、割当てエレベー
タを決定する（７０４）。 【００２４】本実施例によれば、停止状態評価係数を用
いることにより、階床，方向によらず同じフローチャー
ト、同じ割当て評価式で省エネルギを実現できる。交通
流毎に定める停止状態評価係数は１つでも図６のような
効果を期待できるが、発生したホール呼びの階床別，方
向別に停止状態評価係数を設けても良い。 【００２５】 【発明の効果】本発明は、以上のように構成されるの
で、群管理制御される全エレベータを効率的に運用しな
がら省電力，省エネルギ効果をあげることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の全体構成図である。 【図２】本発明の説明図である。 【図３】制御パラメータ決定方法を示すフローチャート
である。 【図４】ホール呼び割当て時のフローチャートである。 【図５】直接かご荷重により割当てる場合のフローチャ
ートである。 【図６】停止状態評価を用いる場合の説明図である。 【図７】停止状態評価を用いる場合のフローチャートで
ある。 【符号の説明】 ２…群管理制御装置、２１…ホール呼び収集部、２２…
かご情報収集部、２３…割当て制御部、２４…学習部、
２５…学習データテーブル、２６…パラメータ決定部、
２７…シミュレータ、４１〜４４…かご内荷重センサ、
５１〜５４…号機制御装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米田 健治 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式 会社 日立製作所 水戸工場内 (72)発明者 萩中 弘行 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社 日立製作所内 (56)参考文献 特開 昭63−134478（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−11479（ＪＰ，Ａ) 特公 平１−14149（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭61−28585（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭62−70（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B66B 1/00 - 1/52

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】複数台のエレベータを統括管理するエレベ
   ータ装置において、 乗りかごの予測重量を算出する手段と、運転方向が下降
   方向であることを判定する手段と、発生した下降方向の
   ホール呼びであれば、下り方向のエレベータで乗りかご
   荷重が大きくなるエレベータに割り当て易くする制御を
   行う運行制御部を備えたことを特徴とするエレベータの
   群管理装置。