JP4474362B2 - エレベーターの輸送制御 - Google Patents

Description

本発明は一般に、エレベーターシステムの効率を最大にするためにエレベーターかごおよび乗客を特定のエレベーターかごに割り当てることに関する。

エレベーターシステムは普通、必要に応じて乗客または貨物を輸送するためにビルディング内の各階の間を移動する複数のかごを含む。ビルディングの大きさによっては、エレベーターシステムが大量の乗客を比較的多数の階に輸送することがあり得る。エレベーターシステムの効率を最大にするために、エレベーターかごの移動を制御するための様々な解決法が知られている。

一つの解決法はチャンネル化またはセクター化として知られており、これはエレベーターかごをビルディング内の特定の階群（すなわちセクター）に割り当てて、各々のかごが新しい乗客を受け入れるためにロビー階に戻るようにすることによって、エレベーターシステムが処理し得る輸送量を増大しようとするものである。チャンネル化されたシステムの各種の変形例およびその特徴が知られている。

他の解決法はしばしば目的階登録に基づくシステムと呼ばれる。このシステムは、ある乗客がエレベーターかごに乗り込む前に、例えばロビー階においてその乗客の希望する目的階に関する情報を取得する。目的階情報は、システムが乗客を特定のエレベーターかごに割り当てるのに用いられる。このような目的階登録システムの一つの利点は、ロビーの混雑を最小にすると推測されるような方法で割り当てられたかごに乗客を案内することにある。

チャンネル化システムは大量輸送の効率化に適するが、個々の乗客に対して最良の個別化されたサービスを提供するとは限らない。他方、目的階登録システムは個別サービスに適するが、しばしばエレベーターシステムの運搬能力を低減する。

チャンネル化システムおよび目的地登録システムの両方の利点を取り入れて、種々の輸送量の状態において改善されたサービスを提供するような、改良された構成が求められている。本発明はこのような必要に対応するものである。

一般的に言って、本発明はチャンネル化を利用してエレベーターシステムの運搬能力を最大にするが、少なくとも一人の乗客に対して個別サービスを最大にするのに好適な条件が存在するときはチャンネル化方式を選択的に無効にするような、エレベーター輸送制御システムである。

本発明によって設計された一つのシステムは複数のエレベーターかごを含む。制御装置がエレベーターシステムの運搬能力を判定する。制御装置は少なくとも一人の乗客の目的階を判定し、判定された目的階に応答して少なくとも一つのかごのセクター割り当てを選択的に無効にする。セクター割り当ての無効化は好ましくは判定された運搬能力が選択された範囲内にあるときに行われる。

一つの実施例では、制御装置が、どのかごが次に出発するかを判定し、そのかごに乗客を割り当てて、乗客ができるだけ早く選ばれた目的階に行けるようにする。一つの実施例では、制御装置が、乗客の目的階を含むセクターにかごが割り当てられているかどうかを判定し、乗客の割り当てにこのようなかごを利用する。

本発明の様々な特徴および利点は、以下における現在において好ましい実施例の詳細な説明から、当業者に明らかとなろう。詳細説明に付属する図面は次の簡単な説明の通りである。

図１は複数のエレベーターかご２２、２４、２６、および２８を有するエレベーターシステム２０を概略的に示している。制御装置３０がエレベーターシステムの運搬能力を最大にするような方法でかごの移動を制御している。制御装置３０は好ましくは公知のチャンネル化技術を用いており、この場合個々のかごは、かごが運行可能な選択された階を含む特定のセクターに割り当てられる。制御装置３０は表示装置３２、３４、３６、および３８をそれぞれ制御しており、これによって各々のかごがどの階に到達可能であるかを乗客に指示する。一つの実施例では、表示装置はロビー階において各々のかごと関連しており、乗客が適切なかごに乗り込む便宜を図っている。

図１に図示された実施例は主目的階登録装置４０を有し、これは好ましくはビルディングのロビー階または主エレベーターシステム入口階の適当な場所に配置される。主目的階登録装置４０は乗客がその所望の目的階を指示することができる複数の入力４２を含む。一つの実施例の入力４２はエレベーターかご内に通常見受けられるかご操作パネルの入力に類似している。図示された実施例は表示装置４４および４６を含み、これは乗客および乗客となる可能性のある人に、システムの使い方の手引きなどの情報を与えて、その所望の目的階を早期に指示させ、かつ乗客を適当なエレベーターかごに案内する。目的階登録システムの他の変形例には、割り当てられたかごの方向を示す矢印およびかごの上方に指示された文字に一致する文字を表示する単一の表示装置を備えたテンキーキーパッド、目的地があらかじめプログラムされているスマートカードのスキャナー、または割り当てられたかごを指示する音声出力を有する音声認識システムがある。主目的階登録装置４０は種々の形式を取ることができ、この明細書を利用する当業者はその特定の状況の要求に合致する適当な部品を選択することができよう。

制御装置３０は、運搬能力および輸送率の情報が、少なくとも一人の乗客に、セクターシステムよりも目的階登録システムに近いよりきめ細やかなサービスを提供するのに好適な状態であることを指示しているならば、厳密なセクターまたはチャンネル化割り当て方式を無効にすることが好ましい。本発明は要求に応じつつ運搬能力を最大にするために、この両システムの利点を組み合わせる。本発明の構成はまたロビーの混雑を最小にし、かつ輸送流れ状態がそのようなかご割り当てを許す限り、乗客に個別的に感じられるようなサービスを提供する能力を有する。

制御装置３０が図２に概略的に図示されている。この実施例では、制御装置は主目的階登録装置４０で得られた情報を利用して、かご割り当てモジュール５０が乗客を適当なかごに割り当てられるようにする。注記すれば、図２に概略的に示されるモジュールは説明用のものであって、一つのモジュール以上の機能を果たす重複するソフトウェアまたは部品があってもよい。

制御装置３０は各々のエレベーターかごを適当なセクターに割り当てるために知られているチャンネル化技術を用いる。セクター割り当てモジュール５２はエレベーターかごの所望の割り当てを達成するための適当なプログラム、ハードウェア、ファームウェアまたはこれらの組み合わせを含む。かご動作検知モジュール５４はセクター割り当てモジュール５２に、システムの全作動時間にわたってエレベーターかごの位置に関する情報を提供する。セクター割り当てモジュール５２は表示装置３２〜３８およびかご出発タイマーモジュール５６と交信する。かご出発タイマーモジュール５６は所定のロビー停止時間の後にエレベーターかごを出発させて適当な階に走行させる役割をする。制御装置３０は公知の技術を用いてエレベーターかごの移動を監視し、エレベーターかごが走行すべき、ロビー階または主入口階を含む種々の場所における到着時間を推定する。

制御装置３０はまた、目的地登録装置４０からの情報を用いてエレベーターシステムにかかりつつある輸送率を推定する輸送率推定モジュール６０を含む。一つの実施例の輸送率推定モジュール６０は乗客の到着率、現在待っている乗客の数、かご内にいる乗客の数、およびエレベーターを利用する乗客が到着しつつある率に関する情報を含む。このような情報がかご割り当てモジュール５０および運搬能力推定モジュール６２に連絡される。エレベーターシステムの運搬能力はエレベーターシステムの現在の使用量および需要量に基づく。ピーク走行の時間帯においては、運搬能力は最大であるか、または最大に近い。使用量が低い時間帯においては、運搬能力は完全には利用されていないので、一般にシステムの運搬能力を最大にするために考えられた厳密なチャンネル方式にとらわれずに、乗客をより柔軟にエレベーターかごに割り当てる可能性がある。

制御装置３０はコンパレータモジュール６４を含み、これは運搬能力推定モジュール６２および輸送率推定モジュール６０からの適当な情報を与えられて、異なるかご割り当てを用いたときにシステムに期待される性能を比較し、これに基づいてかご割り当て装置５０にかご割り当てを行わせる。

図３は一人または二人以上の乗客にかごを割り当てるための一つの決定プロセスを要約したフローチャート７０を含む。７２において制御装置３０は先ずかごＹを、乗客が登録した目的階が属するセクターから割り当てる。７４において制御装置３０は他のかごＸの予想出発時間を認識する。表記のＤＴＸは図３のかごＸの出発時間を示す。もしＤＴＸが７６で判定されたかごＹの出発時間（ＤＴＹ）より小さければ（早ければ）、制御装置は７８において乗客の目的階が、かごＸが割り当てられたセクター内にあるかどうかを判定する。もしそうであれば、乗客は８０においてかごＸに割り当てられる。もしそうでなければ、次いで８２においてエレベーターシステムの運搬能力と選択された閾値との比較が行われ、運搬能力がチャンネル方式のセクター割り当て（単数または複数）を無効にするのに好適な範囲にあるかどうかが判定される。運搬能力が妥当な範囲にあれば、乗客は８０においてかごＸに割り当てられる。

一つの実施例では、運搬能力を判定するための関数は式ｆ＝１−（１／ＭＡＸ（１，ｃ＊ＭＡＸ（ＤＴＹ−ＤＴＸ，０）−（ＨＣＹ−ＨＣＸ）／ＭＡＸ（ＨＣＸ−ＴＲ，０）））で表される。ここで、ＤＴＸはかごＸがロビーを出発すると予想される時間であり、ＴＲはロビー階において現在システムにかかっている輸送率であり、ＨＣＹは乗客がかごＹに割り当てられた場合に予測されるシステムの運搬能力であり、ｃは定数である。

実施例の関数ｆは０と１の間にある出力を有し、この出力は乗客をかごＹの代わりにかごＸに割り当てることの有用性を表す。乗客をかごＸに割り当てる方がよい場合は関数ｆは１に近い結果を与えるべきであり、乗客をかごＹに割り当てた方がよい場合は０という結果を与えるべきである。

関数ｆによって得られる評価はロビー待ち時間（ＤＴＹ−ＤＴＸ）の短縮、運搬能力（ＨＣＸ−ＨＣＹ）の損失、および余剰運搬能力（ＨＣＸ−ＴＲ）に基づく。一つの実施例では、運搬能力の最小の損失でロビー待ち時間の著しい短縮が得られるならばかごＸに切り替えることが目標となる。運搬能力の損失は、高い余剰運搬能力が維持されている限り、それほど重大ではなくなる。

図３の実施例では、関数ｆの結果がＵ［０，１］で表される閾値と比較されている。この表記は乱数関数を表すためのものである。この実施例では乱数関数が０と１との間の数を選択する。乱数発生器を用いることは公知であり、この明細書を利用する当業者はこのような関数を本発明によって設計されたシステムに組み込むことができよう。乱数発生器は、非常に離散的なプロセス（エレベーターかご割り当てのような）を、徐々に変化する条件に対して意図的に応答させるための周知の機構である。乱数発生器を用いることによってシステムは、システムの規則的な使用者の眼に付くような規則的に起こる問題につながり得る周期的な挙動を回避する。

乱数の発生は主として、関数ｆの結果が存在可能な範囲の中間あたりにあるような状況に対して影響する。例えば、運搬能力の余剰がない場合はｆの値は０に非常に近いであろう。したがって、閾値Ｕは乱数の発生に無関係にほとんど確実に０よりも大きく、かご割り当てはエレベーターシステムの正規のセクター割り当てを無効にしないであろう。

他方、余剰能力があるときは、関数ｆの値は１に近く、したがって乱数の発生は、正規のセクター割り当てを無効にして乗客へのかご割り当てを行う能力に対して否定的な影響を与えないであろう。

８２における比較の結果が、セクター割り当ての無効化（すなわち規則の例外を設けること）が良策ではないことを指示するならば、制御装置は続けて８４においてエレベーターシステム内の次のかごについて比較を行う。可能性のあるかごがすべて処理されたならば、乗客のかごＹへの最終的な割り当てが表示装置４４または４６のいずれかによって乗客に連絡され、かつ状況に応じて適当な表示装置３２〜３８に反映される。

この明細書を読めば、当業者は上述の機能を遂行するエレベーターシステム制御装置をプログラムすることができよう。同様に、この明細書を利用する当業者は商業的に入手可能なコンピューター、プロセッサ、エレクトロニクス、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせを用いて、上述の機能を遂行するエレベーターシステム制御装置を実現することができよう。

運搬能力と、セクター割り当て無効化の妥当性と、を判定するためのその他の関数は、本発明の範囲内にある。この明細書を利用する当業者はその特定の状況の要求に最も良く合致するためにどのような要因を考慮し、どのようにそれらを重みづけするかについて理解するであろう。

他の実施例では、本発明の制御方式は、乗客が早期目的階登録装置を無視して、エレベーターかご内のかご操作パネルのみを用いてその目的階を登録するような状況に対応する。一つの実施例では、制御装置はこのような目的階登録が、その乗客が選択したかごのセクターに合致するかどうかを判定する。乗客の希望する目的階がそのかごの割り当てられたセクターに入っていなければ、制御装置は本発明の方式を用いて、正規のセクター割り当てを無効にすることが妥当かどうか判定する。運搬能力がセクター割り当ての無効化を許容するような状況の下では、そのかごは、乗客の希望する目的階がそのかごが運行する正規のセクター内になくても、乗客をその目的階に連れていくように制御される。

一つの実施例では、乗客が早期目的階登録装置を無視して、単にエレベーターかご操作パネルを用いてかご内でその目的階を選択する場合は、その目的階がかごの割り当てられたセクターに入っていなければ、その乗客の目的階には最低の優先度が与えられる。このような実施例によって乗客は早期目的階登録装置を用いるようにさらに動機付けされる可能性があり、これによってエレベーターシステムの、最も効率的かつ効果的な方法で輸送流れを管理する能力が促進される。

図４の（ａ）〜（ｃ）は本発明によって設計されたシステムの一つの利点を示している。図４Ａはエレベーターかごに乗り込む前にその目的階を登録した複数の乗客を概略的に図示している。この実施例では、エレベーターかご２２は３〜５階を受け持つセクターに割り当てられ、かご２４は６〜８階を受け持つセクターに割り当てられている。乗客９０は彼らが主目的階登録装置４０に到着した順に左から右に示されている。各々の乗客にはその希望の目的階が付されている。

この実施例では、最初の４人の乗客は彼らが選択した目的階に関連するセクター割り当ての故に、かご２２に案内される。次の二人の乗客はそれぞれ８階および６階に行くことを希望している。彼らはかご２４に案内される。次の乗客は５階に行くことを希望しており、かご２２に案内される。最後の乗客は７階に行くことを希望しており、かご２４に案内される。この厳密なセクター割り当ての一つの欠点は、最初の四人の乗客が、かご２２がロビーを出発する前に５階へ行く上記乗客を待たなければならない、ということである。この余計な待ち時間は状況によっては一部の乗客に不便に思われるであろう。

図４（ｃ）は目的階登録に基づくシステムを用いたかご割り当ての実施例を示している。この実施例では、最初の５人の乗客はかご２２に割り当てられる。最後の３人の乗客は次のかご２４に割り当てられる。この実施例ではかごのセクターへの割り当てがあらかじめ行われないので、かご２２は３、４、８階に走行し、かご２４は５、６、７階に走行する。図４（ｃ）の実施例は図４（ａ）の実施例に較べて、最初の５人の乗客の待ち時間が改善される。しかしながらシステムの能力は低減される。なぜならばかご２２は新たな乗客を受け入れるためにロビーに戻ることが可能になる前に、８階までの全経路を走行しなければならないからである。これに加えて、８階へ行く乗客は最終的に８階に着く前に３階と４階での停止で待たなければならず、これが不便に思われる可能性がある。

図４（ｂ）は、システムの運搬能力に不利な影響を及ぼすことなく乗客サービスを改善するために初期のセクター割り当ての無効化が用いられる、本発明の方式を図示している。図４（ｂ）の実施例ではいくらかの余剰運搬能力が存在し、したがって図４（ａ）の厳密なセクター割り当てを無効にする可能性がある。この実施例では最初の４人の乗客がかご２２に割り当てられ、第二の４人の乗客がかご２４に割り当てられる。図４（ｂ）と図４（ａ）との相違は、５階へ行く乗客がかご２２からかご２４に切り替えられていることである。このようなかご割り当ては、かご２２が５階を含むセクターに割り当てられていた図４（ａ）の正規のセクター割り当ての無効化を表している。図４（ｂ）の割り当ての一つの利点は、最初の４人の乗客のロビー待ち時間が改善されることである。なぜならばかご２２は５階へ行く上記乗客が、かごに到着するのを待つことなく出発することができるからである。６、７、８階へ行く乗客は図４（ａ）のシナリオにおいて受ける不便と比較して、５階で停止するという小さな不便を受けるのみである。

図４の（ａ）〜（ｃ）は本発明の構成が純粋なセクターシステムと純粋な目的階登録に基づくシステムとの融合された利点を有することを示している。本発明は、チャンネル化方式の全運搬能力が常に要求されるとは限らず、時間帯によって利用可能の余剰能力が乗客の所要時間を低減するのに流用され得るという認識を含む。本発明はシステムの余剰運搬能力を監視すること、および、乗客をその乗客の希望する目的階を含むセクターに割り当てられたかごに割り当てるのでなく、より早く出発するかごに割り当てることによる運搬能力への不利な影響を評価することを含む。上述の実施例によれば、乗客を次に最も早く出発するかごに割り当てる傾向は一般に余剰運搬能力に比例し、かつ一般にセクター方式の例外である割り当てがもたらす運搬能力の低減に反比例する。

上述の説明は例示的な性格のものであり、限定的な性格のものではない。当業者には開示された実施例に対する、本発明の主旨から必ずしも逸脱しない変形および改良が明らかとなろう。本発明に与えられる法的保護の範囲は添付の特許請求の範囲を検討することによってのみ決定可能である。

図１は本発明の実施例によって設計された輸送流れ制御方式を取り入れたエレベーターシステムの概略図である。 図２は図１の実施例に有用な制御装置の概略図である。 図３は乗客をかごに割り当てるための方式の一実施例を要約するフローチャート図である。 図４の（ａ）〜（ｃ）は三つの異なる輸送流れ制御方式を用いる乗客のかごへの割り当ての概略図である。

Claims (15)

1. 複数のエレベータかごをそれぞれのセクターに割り当てるステップと、
   乗客からの目的階指示に応答するステップと、
   この目的階指示が属するセクターにサービスする第１のかご（Ｙ）を上記乗客に割り当てた場合のシステムの運搬能力を求めるステップと、
   第２のセクターにサービスしかつ上記第１のかご（Ｙ）よりも早い出発時間を有する第２のかご（Ｘ）を上記乗客に割り当てた場合のシステムの運搬能力を求め、両者の差としてシステムの運搬能力の損失を求めるステップと、
   第１のかご（Ｙ）の出発時間と第２のかご（Ｘ）の出発時間とから、乗客の待ち時間の短縮を求めるステップと、
   上記のシステムの運搬能力の損失と上記待ち時間の短縮とに基づいて、選択的に、上記乗客に上記第２のかご（Ｘ）を割り当てるとともに、上記第２のかご（Ｘ）を、上記目的階指示が属するセクターに走行するように制御するステップと、
   を有することを特徴とするエレベータシステムの輸送制御方法。
2. さらに、第２のかご（Ｘ）を上記乗客に割り当てた場合のシステムの余剰運搬能力を求め、この余剰運搬能力に基づいて、第２のかご（Ｘ）の割り当てを行うことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 下記のｆの値に基づいて、第２のかご（Ｘ）を割り当てるべきか判定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
   

   

   但し、ＤＴＸおよびＤＴＹは、かごＸおよびかごＹがロビーを出発すると予想される時間であり、ＴＲは、ロビー階において現在システムにかかっている輸送率であり、ＨＣＸおよびＨＣＹは、乗客がかごＹおよびかごＸに割り当てられた場合に予想されるシステムの運搬能力であり、ｃは定数である。
4. 第１のかご（Ｙ）よりも早い出発時間を有する複数の第２のかご（Ｘ）について、繰り返し、システムの運搬能力の損失と上記待ち時間の短縮とを判定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 上記ｆの値を選択された閾値と比較することを含むことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
6. 選択された範囲内の無作為に発生された数を閾値として用いることを含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. オフピーク走行時のみ、上記第２のかご（Ｘ）への割り当てを許容することを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 複数のエレベータかごと、
   ロビー階において乗客が目的階を入力する目的階登録装置と、
   乗客からの目的階指示に応答して、この目的階指示が属するセクターにサービスする第１のかご（Ｙ）を上記乗客に割り当てた場合のシステムの運搬能力を求めるとともに、第２のセクターにサービスしかつ上記第１のかご（Ｙ）よりも早い出発時間を有する第２のかご（Ｘ）を上記乗客に割り当てた場合のシステムの運搬能力を求め、両者の差としてシステムの運搬能力の損失を求め、第１のかご（Ｙ）の出発時間と第２のかご（Ｘ）の出発時間とから、乗客の待ち時間の短縮を求め、上記のシステムの運搬能力の損失と上記待ち時間の短縮とに基づいて、選択的に、上記乗客に上記第２のかご（Ｘ）を割り当てるとともに、上記第２のかご（Ｘ）を、上記目的階指示が属するセクターに走行するように制御する制御装置と、
   を有することを特徴とするエレベータシステム。
9. 上記制御装置は、さらに、第２のかご（Ｘ）を上記乗客に割り当てた場合のシステムの余剰運搬能力を求め、この余剰運搬能力に基づいて、第２のかご（Ｘ）の割り当てを行うことを特徴とする請求項８に記載のシステム。
10. 上記制御装置は、下記のｆの値に基づいて、第２のかご（Ｘ）を割り当てるべきか判定することを特徴とする請求項８に記載のシステム。
    

    

    但し、ＤＴＸおよびＤＴＹは、かごＸおよびかごＹがロビーを出発すると予想される時間であり、ＴＲは、ロビー階において現在システムにかかっている輸送率であり、ＨＣＸおよびＨＣＹは、乗客がかごＹおよびかごＸに割り当てられた場合に予想されるシステムの運搬能力であり、ｃは定数である。
11. 上記制御装置は、第１のかご（Ｙ）よりも早い出発時間を有する複数の第２のかご（Ｘ）について、繰り返し、システムの運搬能力の損失と上記待ち時間の短縮とを判定することを特徴とする請求項８に記載のシステム。
12. 上記ｆの値を選択された閾値と比較することを含むことを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
13. 選択された範囲内の無作為に発生された数を閾値として用いることを含むことを特徴とする、請求項１２に記載のシステム。
14. オフピーク走行時のみ、上記第２のかご（Ｘ）への割り当てを許容することを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
15. 乗客が割り当てられたかごの指示を乗客に知らせる表示装置を含むことを特徴とする、請求項８に記載のシステム。

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