JP4980642B2 - エレベータの群管理制御方法およびシステム - Google Patents

Description

本発明は、エレベータの群管理制御方法およびシステムに係り、特に、ホール呼びとかご呼びの両方を持たない空のエレベータかごを適切な階に分散待機させる制御方法およびシステムに関する。

エレベータ群管理システムは、通常３〜８台の複数エレベータかごを１つのグループとして統括管理することで、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、１）ある階に発生したホール呼びに対して最適なかごを１つ選択して割当てる割当て制御と、２）ホール呼びとかご呼びの両方を持たない空のエレベータかご（以下、空かごと呼ぶ）を適切な階に待機させる分散待機制御が重要である。本発明は、後者の分散待機制御を対象としている。

空かごを分散待機させる従来技術として、次のような方法が挙げられる。

（１）特許文献１：
空かごを対象として、特定階に対するかごの到着予想時間と、その特定階に対応して設定された所定時間との比較により、所定時間内に到着可能でかつ待機中の空かごがいるかどうかを判定する。そして、待機中の空かごがなければ、特定階および特定階に所定時間内に到着可能な階床のうち、いずれかの階床に空かごを移動させ待機させる。

（２）特許文献２：
各階ごとの交通量（ホール呼びの発生個数、乗車人数）を測定し、各階毎の需要量を推定する。そして、空かごを待機させたときの階床域内の各階の待ち時間を需要量で重み付けして集計した結果を基に、空かごの待機すべき階を決める。

（３）特許文献３および特許文献４：
現時点から所定時間経過後の予測かご位置・方向に基づいて、所定時間経過後に所定階もしくは所定階床域にいるであろうかごの有無または台数を予測演算して、空かごの待機すべき階床、階床域を選択する。

：特公昭６１−３７１８７号公報 ：特公平１−５８１１１号公報 ：特公平７−１２８９１号公報 ：特公平７−２５４９１号公報

上記に列挙した従来技術はそれぞれ次の点で問題がある。

まず上記（１）に述べた方法では、空かごを対象にして到着予想時間を考慮して、所定時間内に到着できる空かごがあるかどうかを判定している。このため、空かごの待機位置として検討している階に対して、稼動中のかごが近い将来、その付近に接近し、サービスできるにも関わらず、その位置に空かごを待機させることになる。これは、空かごという‘資源’を無駄に使っていることになり、その階へのサービスが過剰になる一方、他の階に対するサービス能力が不足する可能性がある。

上記（２）に述べた方法では、各階ごとの交通量に基づいて、空かごの待機すべき階を決めているが、呼びを持って稼動中のかごの将来の動きによっては、上記（１）と同じ問題を生じる可能性がある。

上記（３）に述べた方法は、ホール呼びとかご呼びに応答して稼動しているかごに対して、近い将来のかごの位置を予測して、その情報に基づいて空かごの待機すべき階床、階床域を選択している。この場合、空かご、稼動かごを含めて全階床域に対して台数的に均等となるように配車できたとしても、階ごとの利用人数分布に偏りがある場合は適切な配車とはならない。例えば、ピーク前の出勤時のような場合には、ほぼ１００％ロビー階に利用が集中する。仮に４台エレベータがあり、３台が現時点で上層階にサービス中のケースを考えると、しばらく後のエレベータかごの予測位置から上層階のかごが無くなることが予測される。しかし、残り１台の空かごを、需要がほとんど無い上層階に待機させるよりも、やはり利用状況よりロビー階に待機させた方が良い。

以上のように、従来の技術では、ビルの各階ごとの利用状況と呼びを持って稼動中のかごの近い将来の動きの状況によって、分散待機制御の効果が期待できないことがある。

そこで本発明は、ビルの各階毎の利用状況と、呼びを持って稼動中のかごの近い将来の動きを含めて、より高い効率が期待できる分散待機制御を実現することを目的とする。

本発明はその一面において、複数の階床をサービスする複数台のエレベータかごを管理するとともに、呼びを持たない空かごを分散して待機させるエレベータの群管理制御において、各階毎の交通需要を予測し、呼びを持っている稼動かごの運行を予測し、各階毎に予測した交通需要と稼動かごの運行予測とに基いて、分散待機階を決定し、この分散待機階に対して空かごを移動させることを特徴とする。

本発明の望ましい実施態様においては、稼動かごの各階の到着予測時間から、そのかごが各階の予測利用者に対してサービス可能な時間範囲を仮想的に定め、その時間範囲の長さと各階の交通需要とに基いて、分散待機階を決定する。この処理は、各階の交通需要のうち、稼動かごによってサービスできるであろう需要を推定し、その分を差し引くという意味を持っている。

本発明の望ましい実施態様によれば、ビルの各階毎の需要と、呼びを持って稼動中のかごの近い将来の動きを含めて、より高い効率が期待できる分散待機制御を実現できる。

また、本発明の望ましい実施態様によれば、ビルの各階毎の需要と、ホール呼びまたはかご呼びを持って稼動中の稼動かごの近い将来の動きの両方の因子を、互いに干渉させることなく、適切に考慮して待機階を決めることが可能になる。その結果、各階の需要状況の分布、稼動かごの動きに応じて、適切に空かごを配置することができ、各かごをより効率良く運用でき、平均待ち時間を短縮することが可能になる。ここで、各階毎の需要は、所定時間内における、利用者数、乗り人数、またはホール呼び発生数を予測することが望ましい。

本発明によるその他の目的と特徴は、以下に述べる実施形態によって明らかにする。

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、本発明の一実施例によるエレベータ群管理システムの全体制御構成図である。Ｎ台のエレベータかご２２Ａ〜２２Ｃの運転を各エレベータの号機制御装置２１Ａ〜２１Ｃが制御しており、これら各号機制御装置に対して群管理制御部１が統括して制御を行っている。

群管理制御部１では、次のような処理がなされている。入力情報蓄積部２には、次のような情報が入力され、蓄えられる。まず、Ｎ台の各エレベータ号機制御装置２１Ａ〜２１Ｃと、各階のホール呼び釦３１Ａ、３１Ｂからの情報である。次に、各階ホール（乗り場）に設置されたホールカメラ３２Ａ、３２Ｂからのホールの状態情報、各階にある各部屋に設置された入退室管理装置３３Ａ、３３Ｂからの入退室動作の発生情報などである。

空かご検出部３では、入力情報から、ホール呼びおよびかご呼びのいずれも持たない空のかご（以下、空かごと呼ぶ）を検出する。各階の予測需要推定部５では、入力情報から各階および各方向（以下、各階・方向と表現する）毎の予測需要を推定する。予測需要としては、所定時間内における利用人数、またはこれに対応する予測乗り人数、あるいは、予測ホール呼び発生数を推定する。

稼動かご検出部４では、ホール呼びまたはかご呼びのいずれかを持ってサービス中のかごを稼動かごとして検出する。以下、ホール呼びまたはかご呼びを持っているかごを稼動かごと呼ぶことにする。群管理対象となっているかごで、空かご以外のかごは稼動かごになる。検出した各稼動かごに対して、各階の到着予測時間演算部６にて、各階・方向に対する到着予測時間を計算する。

この実施例の特徴は、稼動かごに対する到着予測時間を用いて、稼動かごによる各階の予測需要（言わば、潜在的利用者）へのサービス効果を予測し、これを基に各階の予測需要を補正して、補正した予測需要によって空かごの待機位置を決める点である。

まず、稼動かごの各階・方向の到着予測時間と、所定時間範囲設定部７で設定された所定時間範囲とによって、稼動かごによる各階のサービス可能時間計算部８により、各階・方向に対するサービス可能時間を計算する。サービス可能時間とは、各階・方向に対して、仮に利用者が発生した場合に、稼動かごがサービスできると考えられる時間を表している。サービス可能時間の詳細は、後述する。

各階のサービスカバー率演算部９では、所定の時間範囲におけるサービス可能時間を用いて、各階・方向のサービスカバー率を計算する。サービスカバー率とは、所定時間範囲に対して、サービス可能時間が占める割合、すなわちカバーしている割合を表しており、稼動かごによって、どれだけの利用者をサービスできるかを時間によって測った指標としている。各階の予測需要補正部１０では、各階・方向のサービスカバー率と各階・方向の予測需要により、各階・方向の予測需要を補正する。各階・方向の予測需要に対して、稼動かごによってサービスされる分を補正した結果がここで算出される。

空かごの待機位置演算部１１は、空かごの台数、各空かごの現在位置、稼動かごによるサービスカバー率を考慮して補正した各階・方向の予測需要を基にして、各空かごに対する適切な待機位置を計算する。

次に、本実施例の要部をなす次の３点について説明する。

（１）図１の「稼動かごによる各階のサービス可能時間計算部８」による稼動かごに対する到着予測時間に基づいたサービス可能時間の計算、
（２）図１の「各階のサービスカバー率演算部９」によるサービスカバー率の計算、
（３）図１の「各階の予測需要補正部１０」による予測需要の補正。

図２は、本発明の一実施例によるエレベータの群管理制御システムの要部の処理フローチャートであり、稼動かごに対して到着予測時間からサービス可能時間およびサービスカバー率の計算を実行する処理フローチャートである。

まず、階床・方向ループによって、基準階（ロビー階）・上り方向から、順々に各階・方向を辿って１周するまで処理を繰り返すループ処理を開始する（ＳＴ００１）。階床・方向ループのループの終端はＳＴ０１４の処理になる。

次に、エレベータ号機ループによって、１号機から順々に各号機を辿ってＮ号機までの全号機に対して処理を繰り返すループ処理を開始する（ＳＴ００２）。エレベータ号機ループのループの終端はＳＴ０１２の処理になる。

以下、階床・方向ループ、エレベータ号機ループのループ内の処理を説明する。まずｋ号機に対して、ｋ号機のｉ階、ｊ方向（以下、（ｉ、ｊ）階と表す）に対するサービス可能時間Ｔｓ（ｋ）を、Ｔｓ（ｋ）＝０に初期化する（ＳＴ００３）。次に、ｋ号機がホール呼びまたはかご呼びを持っているかどうか、即ち稼動かごかどうかを判定する。稼動かごでない場合は、その後の処理を飛ばして、処理ＳＴ０１２に移る。稼動かごの場合は、（ｉ、ｊ）階への到着予測時間 ＴＡ（ｉ、ｊ、ｋ）を計算する（ＳＴ００５）。到着予測時間の計算法は公知の方法を用いれば良く、例えば特開平８−１９２９６１号公報に記載されている方法を適用すればよい。

図３は、本発明の一実施例における稼動かごによる各階・方向の到着予測時間の一例図であり、１号機の各階・方向に対する到着予測時間を１周分計算した結果の一例を表している。１号機の現在階・方向は３階で上り方向（ＵＰと記載）であり、この位置への到着予測時間ＴＡ（３、ＵＰ、１）の値は、当然ながら零となっている。そして、現在階・方向である（３階、ＵＰ）から順に各階・方向に対して１周分の到着予測時間が計算されている。この到着予測時間を基にして、稼動かごｋ号機に対する（ｉ、ｊ）階でのサービス可能時間を算出するための処理を実行することになる。

この処理の説明に先立ち、サービス可能時間の考え方について、図４〜６を用いて説明する。

まず、図４は、本発明の一実施例における到着予測時間より決まるサービス可能時間の考え方の説明するための稼動かごに対するサービス可能時間の概念および計算法の説明図である。図４では、群管理対象となるエレベータの台数を４台としている。図４の左の図は、４台のエレベータの現時点の位置およびかご状態を表している。図より、１号機と３号機が呼びを持った稼動かごであり、２号機と４号機が呼びを持たない空かごとなっている。ここで、空かご２、４号機を待機させるべき位置を決めるために、稼動かご１、３号機の将来の動きを考えて、サービス可能時間を考える。図４の右側の図が、稼動かご１、３号機のサービス可能時間を表している。この図は、現時点を原点として横軸に時間を取り、縦軸を階床位置に取ったグラフである。グラフ中の白丸は、１号機の各階・方向に対する到着予測時間をグラフ上にプロットしたものであり、黒丸は、３号機の各階・方向に対する到着予測時間をプロットしたものである。

図４の右側のグラフ上の５階・ＵＰ方向について説明する。白丸は１号機の５階・ＵＰ方向の到着予測時間 ＴＡ（５、ＵＰ、１）に対応しており、この点を終点にして基準時間幅ｔｂとして両方向の矢印で示された期間が「サービス可能時間」を表している。このサービス可能時間は、仮にホール呼びが発生した場合に稼動かごによってサービスできると考えられる時間範囲を表している。つまり、到着予測時間ＴＡ（５、ＵＰ、１）より、ｔｂ前の時点からＴＡ（５、ＵＰ、１）までの所定時間範囲に仮に利用者が発生したとしても、稼動している１号機が時間ｔｂ以内に到着する予定のため、１号機によってサービスできると考える。ここで、基準時間幅ｔｂは、利用客の待ち時間（正確には最大待ち時間）に対応しており、長過ぎず待ち時間として適切な値に設定する必要があり、例えば、ｔｂ＝３０秒程度に設定するのが良い。

次に、図４の右側のグラフ上の４階・ＵＰ方向について説明する。ここでも白丸は１号機の４階・ＵＰ方向の到着予測時間ＴＡ（４、ＵＰ、１）に対応しており、基準時間幅ｔｂの両方向の矢印で示された期間がサービス可能時間を表している。但し、この場合は、図中にある所定時間範囲ｔｒ１〜ｔｒ２の期間を考える必要がある。この所定の時間範囲に入っているサービス可能時間が有効と考える。図の４階・ＵＰ方向、１号機の場合では、両方向の矢印の一部が、所定の時間範囲ｔｒ１〜ｔｒ２からはみ出ており、この部分は無効となる。従って、４階・ＵＰ方向における１号機のサービス可能時間は、所定時間範囲内にあるＴＡ（４、ＵＰ、１）−ｔｒ１となる。このように、所定時間範囲を定めるのは、将来の時間の中でも特に有効な時間範囲を規定するためである。例えば、あまり先の将来、例えば５分先を考慮しても、予測の確率が大きく下がるため、これを考慮することはほとんど意味が無く、また現時点より前の時点（過去）のことを考えることも意味がない。従って、予測として有効な所定時間範囲を、ｔｒ１〜ｔｒ２の間に定めている。この所定時間範囲ｔｒ１〜ｔｒ２の時間幅は、かごの１周時間（約１分〜３分）程度に決めるのがよい。

以上、まとめるとｋ号機の（ｉ、ｊ）階におけるサービス可能時間は次のようになる。（Ａ）到着予測時間ＴＡ（ｉ、ｊ、ｋ）を終点とする基準時間幅ｔｂの期間であり、かつ（Ｂ）所定時間範囲ｔｒ１〜ｔｒ２内にあることである。例えば、図４の右側のグラフ上で、３号機（黒丸）の６階・ＵＰ方向におけるサービス可能な時間幅は、Ｔｓ（３）＝ｔｂ−｛ＴＡ（６、ＵＰ、３）−ｔｒ２｝となる。同じく、３号機の２階・ＵＰ方向におけるサービス可能時間は、Ｔｓ（３）＝ＴＡ（２、ＵＰ、３）−ｔｒ１となる。

ここで、図２の処理フローチャートの説明に戻る。処理ＳＴ００６から処理ＳＴ０１１までは、所定時間範囲ｔｒ１〜ｔｒ２を考慮したサービス可能時間を求める処理になる。これについては後で詳しく説明する。

以上の処理を、エレベータ号機処理により全ての号機について実行する。そして、エレベータ号機ループ処理を終了したと判定された場合は（ＳＴ０１２）、各号機のサービス可能時間Ｔ（ｋ）を用いて、（ｉ、ｊ）階に対するサービスカバー率Ｔｃ（ｉ、ｊ）が次式により計算される。

空かごでは、Ｔ（ｋ）＝０であり、Ｔ（ｋ）は、稼動かごでなければ値を持たないため、ΣＴ（ｋ）は稼動かごのサービス可能時間を足し合わせた時間になる。式（１）が表すように、サービスカバー率は、所定時間範囲に対する稼動かごのサービス可能時間の和の割合を表している。

この実施例においては、評価の対象となる例えば９０秒（１．５分）間のような所定時間内において、そのうち何秒間が、基準時間３０秒でサービスできる時間帯であるかを表す指標によって配車の要否を判定している。例えば、０時０分０秒〜０時１分３０秒の所定時間９０秒内において、０時０分１０秒〜０時１分２２秒までの７２秒間が、稼動かごによって基準時間３０秒内にサービスできる時間帯であったとする。このとき、どのような指標が必要かというと、９０秒間のうちの７２秒間が、稼動かごによって基準時間（３０秒）内サービスでカバーされており、７２／９０＝８０％が、稼動かごによるカバー率という指標である。つまり、「所定時間範囲（９０秒間）において、前記稼動かごの各階への到着予測時間が基準時間（３０秒）内にある割合（７２／９０）によって、稼動かごによるカバー率（８０％）を演算する」のである。この場合、例えば８０％が、十分なカバー率と判断されれば、配車は不要と判断する。

逆に、例えば、上記と同じく、０時０分０秒〜０時１分３０秒の所定時間９０秒内において、０時０分１０秒〜０時０分４６秒までの３６秒間が、稼動かごによって基準時間３０秒内にサービスできる時間帯であったとする。このときは、３６／９０＝４０％が、稼動かごによるカバー率である。この４０％が、不十分なカバー率と判断されれば、配車が必要と判断することとなる。

図５は、本発明の一実施例におけるサービス可能時間およびサービスカバー率の計算過程を表す図であり、図４のケースを例に採っている。この図では、１階から６階までのＵＰ方向について、各階・方向のサービス可能時間とサービスカバー率を計算している。まず、各階・方向ごとに、１号機のサービス可能時間Ｔｓ（１）、３号機のサービス可能時間Ｔｓ（３）を求め、両者を加算して、稼動かごによるサービス可能時間の合計ΣＴ（ｋ）が求まる。そして、（１）式によってサービスカバー率Ｔｃ（ｉ、ｊ）を求めることができる。

例えば、６階・ＵＰ方向の場合、１号機のサービス可能時間はＴｓ（１）＝ｔｂであり、３号機のサービス可能時間は次のようになる。

Ｔｓ（３）＝ｔｂ−｛ＴＡ（６、ＵＰ、３）−ｔｒ２｝＝０．５ｔｂ…………（２）
従って、サービス可能時間の合計ΣＴ（ｋ）は１．５ｔｂとなり、サービスカバー率は次のようになる。

Ｔｃ（６、ＵＰ）＝１．５ｔｂ/（ｔｒ２−ｔｒ１）……………………………（３）
ここで、基準時間ｔｂ＝３０秒、所定時間範囲ｔｒ１〜ｔｒ２＝９０秒と仮定すると、Ｔｃ（６、ＵＰ）＝４５秒/９０秒＝０．５になる。これより、６階・ＵＰ方向では、所定時間範囲（ｔｒ１〜ｔｒ２）中の１／２の時間が、稼動かごによってサービス可能な時間と見なせることを表している。１階から５階のＵＰ方向についても、同様にして図５のように、１号機、３号機のサービス可能時間、サービスカバー率を求めることができる。図５のサービスカバー率の結果を見ると、上層階（４階〜６階）の方がサービスカバー率が高く、低層階（１階〜３階）は低い。これは、図４を見ると分かるように、稼動かごである１号機と３号機は共に下層階から上層階へと動いていくことが予測されるため、上層階の方がサービスされ易いということが反映されている。このように、到着予測時間に基づいて計算されたサービス可能時間、さらにサービスカバー率を考えることによって、稼動かごの近い将来の動きによるサービスの状況を評価することができる。

以上のようにして算出した（ｉ、ｊ）階のサービスカバー率Ｔｃ（ｉ、ｊ）を用いて、各階・方向の予測需要（利用人数、予測乗り人数、または予測ホール呼び数など）を次のように補正する。ここで、補正前の各階・方向の予測需要をＮＰ（ｉ、ｊ）、補正後の各階・方向の予測需要をＮＰ２（ｉ、ｊ）と定める。

ＮＰ２（ｉ、ｊ）＝ＮＰ（ｉ、ｊ）×｛１−Ｔｃ（ｉ、ｊ）｝…………………（４）
ここで、式（４）の意味は、（ｉ、ｊ）階の予測需要のうち、サービスカバー率Ｔｃ（ｉ、ｊ）で表される比率分が、稼動かごによってサービスされるものとして、残りの比率の分が空かごによってサービスされるべき予測需要であることを表している。尚、式（４）で表されるような予測需要の補正処理は、図１の各階の予測需要補正部１０において実行される。

このように、稼動かごに対して到着予測時間に基づいて求められたサービスカバー率を用いることによって、各階・方向の予測需要のうち、稼動かごによってサービスされる割合を見積もることができる。さらに、式（４）によって、その残りの分を空かごによってサービスされるべき予測需要として求めることができる。この空かごによってサービスされるべき予測需要を基にして、空かごの待機位置を決めれば、各階・方向の需要と稼動かごの将来の位置の両方を考慮して、適切な空かご位置を決めることが可能になる。例えば、図４および図５のケースを例に採る。仮に、各階・方向の予測需要が、全ての階・方向で均等であるとすると、図４および図５の結果より、４階〜６階で稼動かごのサービスカバー率が高い。従って、補正後の予測需要、すなわち空かごがサービスすべき予測需要は、１階〜３階の方が多くなり、図４の左図の２号機と４号機の空かご２台は、１階〜３階の近い位置、例えば、１階と３階などが待機位置となるように決められる。図４の右図を見ると、稼動かごは近い将来に４階〜６階の方に動くため、下層階にかご無くなることになり、それを補うために、上記のような配置が適切であることが分かる。

空かごの待機位置の計算は、図１の空かごの待機位置演算部１１にて計算される。ここでは、空かご検出部３で検出された空かごの台数、各階の予測需要補正部１０で算出された補正後の予測需要により、空かごに対して適切な待機位置が計算される。この計算法は、例えば、特許文献２に開示されている方法で、交通量を補正後の予測需要に置き換えて計算することによって求めることができる。

次に、図２に戻り、説明を省略していたサービス可能時間を求めるための一連の処理である処理ＳＴ００６から処理ＳＴ０１１までの内容について説明する。まず、処理ＳＴ００６では、サービス可能時間を求めるために必要となる状態を表す２つの変数Ｙ１とＹ２を零に初期化する。そして、ｋ号機の（ｉ、ｊ）階への到着予測時間ＴＡ（ｉ、ｊ、ｋ）が所定時間範囲（ｔｒ１〜ｔｒ２）内にあるかどうかを、式（５）を満たすかどうかによって判定する（ＳＴ００７）。

ｔｒ１≦ＴＡ（ｉ、ｊ、ｋ）≦ｔｒ２………………………………………………（５）
式（５）を満たすならば、Ｙ１＝１に変更し（ＳＴ００８）、そうでなければ、Ｙ１＝０のままで次の処理へ移る。次に、到着予測時間ＴＡ（ｉ、ｊ、ｋ）より、ｔｂ前の時間ＴＡ（ｉ、ｊ、ｋ）-ｔｂが、所定時間範囲（ｔｒ１〜ｔｒ２）内にあるかどうかを、式（６）を満たすかどうかによって判定する（ＳＴ００９）。

ｔｒ１≦ＴＡ（ｉ、ｊ、ｋ）−ｔｂ≦ｔｒ２………………………………………（６）
式（６）を満たすならば、Ｙ２＝１に変更し（ＳＴ０１０）、そうでなければ、Ｙ２＝０のままで次の処理へ移る。この状態を表す変数Ｙ１、Ｙ２の値を基にして、ｋ号機のサービス可能時間Ｔｓ（ｋ）を求める（ＳＴ０１１）。

図６は、本発明の一実施例におけるサービス可能時間の計算例であり、Ｙ１、Ｙ２の値とサービス可能時間の有効範囲の関係を整理した図である。図６（ａ）は、Ｙ１＝０かつＹ２＝０の場合で、この場合は、式（５）および式（６）を共に満たさない場合であり、ＴＡ（ｉ、ｊ、ｋ）を終点とする時間幅ｔｂの区間は、図６（ａ）のように所定時間範囲（ｔｒ１〜ｔｒ２）から外れている。したがって、サービス可能時間は、Ｔｓ（ｋ）＝０となる。図６（ｂ）は、Ｙ１＝０かつＹ２＝１の場合で、この場合は、式（５）を満たさないが、式（６）は満たす場合である。このとき、ＴＡ（ｉ、ｊ、ｋ）を終点とする時間幅ｔｂの区間は、始点（ＴＡ（ｉ、ｊ、ｋ）−ｔｂ）側の部分が所定時間範囲（ｔｒ１〜ｔｒ２）内にあり、サービス可能時間は、Ｔｓ（ｋ）＝ｔｂ−｛ＴＡ（ｉ、ｊ、ｋ）−ｔｒ２｝となる。図６（ｃ）は、Ｙ１＝１かつＹ２＝０の場合で、この場合は、式（５）を満たすものの、式（６）を満たさない場合である。この時、ＴＡ（ｉ、ｊ、ｋ）を終点とする時間幅ｔｂの区間は、終点ＴＡ（ｉ、ｊ、ｋ）側の部分が所定時間範囲（ｔｒ１〜ｔｒ２）内にあり、サービス可能時間は、Ｔｓ（ｋ）＝ＴＡ（ｉ、ｊ、ｋ）−ｔｒ１となる。図６（ｄ）は、Ｙ１＝１かつＹ２＝１の場合で、この場合は、式（５）および式（６）を共に満たす場合である。この時、ＴＡ（ｉ、ｊ、ｋ）を終点とする時間幅ｔｂの区間は、全区間が所定時間範囲（ｔｒ１〜ｔｒ２）内にあり、サービス可能時間は、Ｔｓ（ｋ）＝ｔｂとなる。

図７は、本発明の一実施例におけるサービス可能時間の計算処理フローチャートであり、図６の結果に基き、Ｙ１、Ｙ２の値から、サービス可能時間を求めている。まず、Ｙ１＝０かつＹ２＝０の場合は（ＳＴ１０１）、サービス可能時間Ｔｓ（ｋ）＝０となる（ＳＴ１０２）。次に、Ｙ１＝０かつＹ２＝１の場合は（ＳＴ１０３）、サービス可能時間Ｔｓ（ｋ）＝ｔｒ２−｛ＴＡ（ｉ、ｊ、ｋ）−ｔｂ｝となる（ＳＴ１０４）。さらに、Ｙ１＝１かつＹ２＝０の場合は（ＳＴ１０５）、サービス可能時間Ｔｓ（ｋ）＝ＴＡ（ｉ、ｊ、ｋ）−ｔｒ１となる（ＳＴ１０６）。Ｙ１、Ｙ２が、上記のいずれにも該当しない場合は、Ｙ１＝１、Ｙ２＝１であり、サービス可能時間Ｔｓ（ｋ）＝ｔｂとなる（ＳＴ１０７）。この図７のサービス可能時間Ｔｓ（ｋ）を求める処理が、図２のｋ号機のサービス可能時間計算の処理（ＳＴ０１１）において実行される。

以上、図１，図２、および図４を中心に説明した本発明の一実施例によって、空かごの待機位置を、ビルの各階・方向の予測利用状況と稼動かごの近い将来の動きの状況という２つの因子を互いに干渉させることなく、適切に考慮して決めることが可能になる。

ここで、ビルの各階・方向の予測需要とは、利用者数、乗り人数、およびホール呼び発生数等である。この実施例において、予測需要と将来の稼動かごの状況という２つの因子を、互いに干渉させることなく適切に考慮できるポイントは、次の２つの手順で分散待機階を決定することである。

（１）図４のように、各階・方向の到着予測時間を利用した、稼動かごの近い将来の動きから稼動かごによってサービス可能な時間を推定する。

（２）この時間と所定時間範囲との比率によって、予測需要の中の稼動かごによってサービスされる分を推定し、残りを、空かごによってサービスすべき需要と推定している。

この実施例によれば、空かごによってサービスされるべき予測需要を求めて、その各階・方向に対する分布に応じて空かごの待機位置を決めることで、稼動かごの動きと各階・方向の需要とに適切に対応して待機位置を決めることができる。その結果、各かごをより効率良く運用でき、平均待ち時間を短縮することが可能になる。

図８は、本発明の一実施例におけるサービスカバー率の計算例図であり、２通りの計算法を示している。まず、図８（ａ）は、各号機のサービス可能時間の重複による重なり分を除かない計算法を表しており、これは、図２および図５で説明した方法である。具体的には、図の３台の稼動かごのサービス可能時間Ｔｓ（ｋ）（ｋ＝１、２、３）に対して、サービスカバー率Ｔｃ（ｉ、ｊ）は次式によって計算できる。

Ｔｃ（ｉ、ｊ）＝ΣＴｓ（ｋ）/（ｔｒ２−ｔｒ１）……………………………（７）
図８（ａ）の場合は、３台全てのｔｂの区間が所定時間範囲内に入っているため、Ｔｓ（ｋ）＝ｔｂになり（ｋ＝１、２、３）、従って、サービスカバー率は、Ｔｃ（ｉ、ｊ）＝（３・ｔｂ）/（ｔｒ２−ｔｒ１）となる。

図８（ｂ）は、各号機のサービス可能時間の重複による重なり分を除く計算法を表している。この方法は、各号機のサービス可能時間の重なり分をダブって計算しない方法で、全体のサービス可能時間は、各号機のサービス可能時間の和（ΣＴｓ（ｋ））から重複した分を除いたものとなる。この場合、全体のサービス可能時間は、ＴＡ（ｉ、ｊ、ｋ＝３）−｛ＴＡ（ｉ、ｊ、ｋ＝１）−ｔｂ｝となる。従って、サービスカバー率は次式のようになる。

Ｔｃ（ｉ、ｊ）＝｛ＴＡ（ｉ、ｊ、ｋ＝３）−（ＴＡ（ｉ、ｊ、ｋ＝１）−ｔｂ）｝/（ｔｒ２−ｔｒ１）………………………………………………………………………（８）
重複による重なり分を除く図８（ｂ）の方が、計算は複雑となるが、より忠実にサービス可能時間を計算できる。例えば、２台の稼動かごがだんご運転状態で動いている場合、２台が離れて動いているよりもサービス効率は悪くなるはずであるが、重複による重なり分を除くことによって、この効率の悪化を反映することができる。すなわち、単純に和とするよりも、サービスカバー率は小さくなる。従って、稼動かごの将来の動きを考慮するだけでなく、それぞれの稼動かごの位置関係も考慮して、空かごの待機位置を決めることができる。

各階・方向の予測需要は、例えば、次のようにして求めることができる。すなわち、各階でホール呼びに対する乗車人数を荷重センサ等で検出・積算し、所定時間での平均値を取るなどの統計処理によって、平均値の直近の時間推移や交通流との相関関係、過去の時刻との相関関係を利用する。また、図１のホールカメラ３２Ａ、３２Ｂを用い、カメラの画像からホールの人数を検出することにより、荷重センサよりも正確に人数を計測することができる。さらに、ホール以外、例えば廊下等にカメラが設置されている場合は、ホール呼びが発生する前に先行して、需要を検出することができる。また、各階の居室、事務室に図１のような入退室管理装置３３Ａ、３３Ｂがある場合は、退室の発生回数の情報から、近い将来に発生するエレベータの需要を推定することができる。

ここで、図４について補足しておく。図４の右側の図は、横軸が時間、縦軸が位置に取ったグラフ上に、稼動かご１、３号機の各階・方向に対する到着予測時間をプロットしたものである。この到着予測時間の点を線分で結んでいくと、この結んだ線全体は、各号機の時間軸上の予測軌跡となる。この予測軌跡を時間ｔｂだけ前にずらした（平行移動させた）軌跡を描くことによって、２つの軌跡で挟まれた領域から、サービス可能時間を求めることもできる。従って、各号機の時間軸上の予測軌跡を求めて、予測軌跡からサービス可能時間を求めることもでき、後は、既に述べた処理と同じ方法によって、空かごの待機位置を決めることができる。

本発明の一実施例によるエレベータ群管理システムの全体制御構成図。 本発明の一実施例によるエレベータの群管理制御システムの要部の処理フローチャート。 本発明の一実施例による稼動かごの各階・方向の到着予測時間の一例図。 本発明の一実施例における稼動かごに対するサービス可能時間の概念および計算法の説明図。 本発明の一実施例におけるサービス可能時間およびサービスカバー率の計算過程を表す図。 本発明の一実施例におけるサービス可能時間の計算例図。 本発明の一実施例におけるサービス可能時間の計算処理フローチャート。 本発明の一実施例におけるサービスカバー率の計算例図。

符号の説明

１…群管理制御部、２…入力情報蓄積部、３…空かご検出部、４…稼動かご検出部、５…各階の予測需要推定部、６…各階の到着予測時間演算部、７…所定時間範囲設定部、８…稼動かごによる各階のサービス可能時間計算部、９…各階のサービスカバー率演算部、１０…各階の予測需要補正部、１１…空かごの待機位置演算部、２１Ａ…１号機制御装置、２２Ａ…エレベータかご、３１Ａ…ホール釦、３２Ａ…ホールカメラ、３３Ａ…入退室管理装置。

Claims (6)

1. 複数の階床をサービスする複数台のエレベータかごを管理するとともに、呼びを持たない空かごを分散して待機させるエレベータの群管理制御方法において、各階毎の交通需要を予測する交通需要予測ステップと、呼びを持っているエレベータかごの運行を予測する稼動かご運行予測ステップと、各階毎に予測した前記交通需要と呼びを持っているかごの前記運行予測とに基いて、分散待機階を決定する分散待機階決定ステップと、この分散待機階に対して前記空かごを移動させる分散待機指令を発する分散待機指令ステップを備え、前記分散待機階決定ステップは、
   所定時間範囲において、前記稼動かごの各階への到着予測時間が基準時間内にある割合によって、稼動かごによるカバー率を演算し、
   予測された前記交通需要が大きい階ほど、また前記稼動かごによるカバー率が小さい階ほど優先的に分散待機階として決定する
   ことを特徴とするエレベータの群管理制御方法。
2. 請求項１において、前記分散待機階は、複数の階からなるゾーンを含むことを特徴とするエレベータの群管理制御方法。
3. 複数の階床をサービスする複数台のエレベータかごを管理するとともに、呼びを持たない空かごを分散して待機させるエレベータの群管理制御システムにおいて、各階毎の交通需要を予測する交通需要予測手段と、呼びを持っているエレベータかごの運行を予測する稼動かご運行予測手段と、各階毎に予測した前記交通需要と呼びを持っているかごの前記運行予測とに基いて、分散待機階を決定する分散待機階決定手段と、この分散待機階に対して前記空かごを移動させる分散待機指令を発する分散待機指令手段を備え、前記分散待機階決定手段は、
   所定時間範囲において、前記稼動かごの各階への到着予測時間が基準時間内にある割合によって、稼動かごによるカバー率を演算し、
   予測された前記交通需要が大きい階ほど、また前記稼動かごによるカバー率が小さい階ほど優先的に分散待機階として決定する
   ことを特徴とするエレベータの群管理制御システム。
4. 請求項３において、前記分散待機階は、複数の階からなるゾーンを含むことを特徴とするエレベータの群管理制御システム。
5. 請求項３において、前記分散待機階決定手段は、各階毎に予測した前記交通需要に対して前記稼動かごの存在が手薄な階を分散待機階に決定することを特徴とするエレベータの群管理制御システム。
6. 請求項３において、前記交通需要予測手段は、各階における所定時間当たりのエレベータの利用人数，乗り人数，もしくはホール呼び数を予測することを特徴とするエレベータの群管理制御システム。

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