JP5264681B2 - エレベータシステムの制御パラメータ設定装置およびエレベータシステム - Google Patents
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Description
ある時刻の各階の乗客数に基づいて、前記時刻の全階床の乗客発生数の総和で、前記時刻の各階の乗客数を除することによって、前記時刻の各階の乗客発生比率を演算し、
前記乗客発生比率に基づいて、予め所定の方法によって定められた第1のパーク階設定評価関数によって前記時刻に各階にパーク階を設定した場合の第1の評価値を演算し、
前記第1の評価値が最大となる場合のパーク階を前記時刻の仮パーク階として決定し、
前記時刻の仮パーク階が、前記時刻より前の時刻の仮パーク階またはパーク階と同じ場合は、前記仮パーク階を前記時刻のパーク階として決定し、
前記時刻の仮パーク階が、前記時刻より前の時刻の仮パーク階またはパーク階と異なる場合は、前記時刻の前の各階の乗客発生比率及び乗客発生総数の過去の統計値を利用して演算する現在時刻よりも後の時刻の各階の乗客発生比率に基づいて、予め所定の方法によって定められた第2のパーク階設定評価関数によって前記時刻の前または後の時刻に各階に各パーク階を設定した場合の第2の評価値を演算し、前記第2の評価値が最大となる場合のパーク階を前記時刻のパーク階として決定することを特徴とする。
ある時刻の各階の乗客数に基づいて、前記時刻の全階床の乗客発生数の総和で、前記時刻の各階の乗客数を除することによって、前記時刻の各階の乗客発生比率を演算し、
前記乗客発生比率に基づいて、前記時刻における第1の乗客発生比率最大の階床を決定し、
前記第1の乗客発生比率最大の階と、前記第1の乗客発生比率最大の階の乗客発生比率と、予め所定の方法によって定められた第1のパーク階設定評価関数によって前記時刻に各階床にパーク階を設定した場合の第1の評価値を演算し、
前記第1の評価値が最大となる場合のパーク階を、前記時刻の仮パーク階として決定し、
前記時刻の仮パーク階が、前記時刻より前の時刻の仮パーク階またはパーク階と同じ場合は、前記仮パーク階を前記時刻のパーク階として決定し、
前記時刻の仮パーク階が、前記時刻より前の時刻の仮パーク階またはパーク階と異なる場合は、前記時刻の前の各階の乗客発生比率及び乗客発生総数の過去の統計値を利用して演算する現在時刻よりも後の時刻の各階の乗客発生比率に基づいて、前記時刻の前または後の時刻における第2の乗客発生比率最大の階床を決定し、
前記第2の乗客発生比率最大の階床と、前記第2の乗客発生比率最大の階床の乗客発生比率と、予め所定の方法によって定められた第2のパーク階設定評価関数によって前記時刻に各階床にパーク階を設定した場合の第2の評価値を演算し、前記第2の評価値が最大となる場合のパーク階を、前記時刻のパーク階として決定することを特徴とする。
本発明の理解を容易にするために、まずその概要を簡単に説明する。本発明は、エレベータ装置について取得された過去の乗車情報に基づいて、呼び(ホ−ル呼び及びかご呼び)がない時間中に待機するパーク階を決定する制御パラメータ設定装置に関するものである。
以下、添付図面を参照して本発明に係る制御パラメータ設定装置の実施の形態1を該制御パラメータ設定装置を組み入れたエレベータシステムと関連して説明する。まず、図1はエレベータシステムの機能構成図(制御ブロック図)である。この図において、符号1(1)〜1(N)はかご装置(エレベータかご制御装置)であり、符号Nはエレベータシステムに含まれるかご台数(「1」以上の整数)である。エレベータシステムは、今日最も多く利用されているシングルシャフト・シングルカー・エレベータシステム(1つの昇降路内に1台のかごを収容したエレベータ装置)の他、近年提案されているシングルシャフト・マルチカー・エレベータシステム(1つの昇降路内に複数台のかごを収容したエレベータ装置)も含み、前者の場合のかご台数は昇降路の数に相当し、後者の場合のかご台数は1つのシャフト内に収容された複数のかごの台数又は複数のシャフト内に収容された複数のかご台数の総和に相当する。符号2(1)〜2(M)は乗場呼び装置(ホ−ル呼び装置)であり、符号Mは乗場呼び装置の数(「1」以上の整数値)である。符号3(1)〜3(N)はかご制御装置であり、かご装置1(1)〜1(N)と乗場呼び装置2(1)〜2(M)の状態(状態信号)を取得するとともに、取得した状態信号をもとに設定された制御パラメータに基づいてかご装置1(1)〜1(N)を制御する。符号4は制御パラメータ設定装置であり、かご制御装置3(1)〜3(N)を制御するための制御パラメータの値を設定する。
制御パラメータ設定装置4の処理について詳細に説明する。制御パラメータ設定装置4において、乗車データ検出部41は、各乗場で発生した乗場呼びのデータと乗客の乗車に関するデータ(かご装置1(1)〜1(N)と乗場呼び装置2(1)〜2(M)の状態信号から得られたデータ)を、かご制御装置3(1)〜3(N)を通じて取得する。取得するデータには、乗客発生時刻(時・分・秒)、発生階床、発生方向、人数に関するデータが含まれる。具体的に、乗客発生時刻は乗場呼びボタンが押された時刻、発生階床は押された乗場呼びボタンの階床(出発階)、発生方向は行き先階、人数はかごに乗車した乗客の人数である。行き先階はかご内に設けられた行き先階指定ボタンによって指定され、乗客の人数はかごに設けられた重量センサにより検出される。取得されたデータ(乗車データ)は、図2に示す表の形式で整理される。この乗車データは、その1日(24時間)分が乗車データ検出部41に蓄積され、1日ごとに更新される。
乗客比率・乗客発生総数保存部45は、1日ごとに、各階毎の乗客発生比率とビル全体での乗客発生総数の過去の統計値を編集し、例えば1分毎の各時刻について図3の形式で保存する。平日と休日で又は曜日によって交通量が異なる場合、平日・休日に分けて又は曜日毎に、図3の形式の表を作成してもよい。なお、乗客発生比率、乗客発生総数は、後に説明する。
図1の乗客数データ学習部42は、乗車データ検出部41で取得された乗車データをもとに、乗客比率・乗客発生総数保存部45に蓄積されている各階・各方向毎の乗客発生比率とビル全体での乗客発生総数の過去の統計値を、学習アルゴリズムに基づいて学習する。
ここで、PR(T、F、U/D)は、時刻T、F階、U/D方向の乗客発生比率である。また、C(T)は、時刻Tの乗客発生総数である。S46では、式(1)から計算された統計乗客数データPS(T、F、U/D)と、乗客数データ学習部42で計算された最新乗客数データPN(T、F、U/D)を利用して、式(2)から統計乗客数PNS(T、F、U/D)を演算し更新する。
計算された統計乗客数PNS(T、F、U/D)は、時刻T、F階、U/D方向に関する統計乗客数の学習後の値であり、係数α、βは経験値として与えられる。
図1の乗客比率演算部43は乗客数データ学習部42で学習を行なった統計乗客数PNSから各時刻、各階、各方向における乗客発生比率PR(T、F、U/D)を演算する〔式(4)参照〕。乗客発生総数演算部44はまた、乗客数データ学習部42で学習を行なった統計乗客数から各時刻における乗客発生総数C(T)を演算する〔式(3)参照〕。これら乗客比率演算部43ならびに乗客発生総数演算部44の演算結果は乗客比率・乗客発生総数保存部45で保存されるとともに、静的パーク動作決定部46へ入力される。
(3)式において、FLは最下階、FUは最上階を示す。また、PNS(T、FUP)は上方向統計乗客数、PNS(T、F、DOWN)は下方向統計乗客数である。
図1の静的パーク動作決定部46は時刻Tにおける乗客発生比率PR(T、F、U/D)から図6のアルゴリズムによりパーク階を決定する。S61では時刻Tの初期化を行なう。S62では乗客発生総数C(T)が規定値THCよりも大きいか否か判断する。判断の結果、乗客発生総数C(T)が規定値THCよりも大きい場合、S63で時刻Tにおける注目階を決定する。一方、乗客発生総数C(T)が規定値THCよりも小さい場合、S6Bへ進む。これは、乗客発生総数C(T)が非常に小さい場合には、各階におけるPR(T、F、U/D)の妥当性が低く、その値に基づいてパーク動作を最適化することが困難であるためである。したがって、S6Bでは時刻Tにおける仮パーク階G(T)を未設定とし、S69へ進む。
ここで、FUNCTIONがパーク階設定評価関数である。また、パーク階設定評価関数FUNCTIONを線形式として記述すると、パーク階設定評価値E(T、F、FMAX、U/DMAX)は、例えば式(6)の線形式として求められる。
ここで、A(F、FMAX、U/DMAX)は線形式(6)の傾き、B(F、FMAX、U/DMAX)は切片であり、あらかじめシミュレ−ションなどによって、それぞれの値を求めておく。S66では、階床Fに関するル−プの終了判定を行ない、条件が満たされた場合はS68へ進む。条件が満たされない場合にはS67へ進み、階床Fを1階床増加させてS65へ戻る。S68ではE(T、FMAX、U/DMAX)を最大とする階床Fを時刻Tにおける仮パーク階G(T)として決定する。
図1の動的パーク動作決定部47では、静的パーク動作決定部48で決定された仮パーク階G(T)の時系列を考慮して、各時刻におけるパーク階H(T)を決定する。決定アルゴリズムの一例を図7に示す。
第1スキャン処理の詳細は図8に示している。図8において、S81は時刻Tの初期化を行なう。S82では、時刻Tにおける仮パーク階G(T)と1分前のパーク階H(T−1)を比較する。比較の結果、仮パーク階G(T)とパーク階H(T−1)が同一であれば、S83で時刻Tにおけるパーク階H(T)を仮パーク階G(T)に設定し、S88へ進む。仮パーク階G(T)とパーク階H(T−1)が異なる場合、S84で時刻T−Xのパーク階H(T−X)から時刻T−1のパーク階H(T−1)までの値が未設定であるかどうかを判断し、未設定の場合はS85に進み、設定されている場合はS87に進む。なお、Xは定数であり、どの程度頻繁にパーク階の設定変更を許すかによって決まる。
第2スキャン処理の詳細は図9に示している。図9において、S91では時刻Tを初期化し、S92では変数TMPの初期化を行なう。ここでTMPはパーク階H(T)が未設定の状態が連続していることを判定するための変数である。S93では時刻Tにおけるパーク階H(T)が設定済みであるかどうかを判断し、設定済みの場合はS94へ、未設定の場合にはS95へ進む。
S9Bにおける平均パーク階の設定方法の詳細を図10に示す。図10において、S101は時刻T−THTから時刻Tまでの平均乗客比率PRA(T、F、U/D)と平均乗客発生総数CA(T)を(8)、(9)、(10)式に従って演算する。
式(8)〜(10)において、平均乗客数PNA(T、F、UP/DOWN)は、時刻T−THTから時刻TまでのF階U/D方向の乗車データ(乗客数)の平均値である。
ここで、FUNCTIONはパーク階設定評価関数である。例えば、パーク階設定評価関数FUNCTIONを線形式として記述すると、平均パーク階設定評価値EA(T、F、FMAX、U/DMAX)は(12)式のような線形式として求められる。
ここで、A(F、FMAX、U/DMAX)、B(F、FMAX、U/DMAX)は、式(6)におけるA、Bと同様に、線形式の傾きと切片であり、あらかじめシミュレ−ションなどによって、その値を求めておく。また、一般に、式(11)は式(5)と同じ形の式となる。
なお、方向を指定してパーク階を決定する場合、式(11)に関してU/Dが上方向と下方向の両方について演算を行ない、平均パーク階設定評価値EA(T、F、U/D、FMAX、U/DMAX)を最大とするF階U/D方向を時刻Tにおけるパーク階H(T)として決定する。最後に、S10Aでは時刻T−THTのパーク階H(T−THT)から時刻T−1までのパーク階H(T−1)を時刻Tにおけるパーク階H(T)に設定する。
図1の制御パラメータ設定テーブル48は、パーク階H(T)を図11のように記憶する。パーク階設定部49は時刻がTになったときに制御パラメータテーブル48に記憶された時刻Tにおけるパーク階H(T)を検索し、かご制御装置3(1)〜3(N)に設定する。かご制御装置3(1)〜3(N)は設定されたパーク階設定に基づいてかご運行を行なう。なお、本発明において、図12のように群管理装置5を備えた構成の場合には、パーク階H(T)の設定を群管理装置5に対して行なっても良い。
本発明の実施の形態2に係る制御パラメータ設定装置を説明する。実施の形態1では交通状況に対してパーク階の設定を行なった。そのため、このパーク階の設定の変化にあわせて他の制御パラメータを変更することにより、交通状況に合せた制御パラメータの変更が可能となる。以下の説明は、戸開時間の制御を行なう手法に関する。戸開時間は乗客数が多い場合や、乗客の属性(年齢その他)によって、調整することが望ましい。また、マンションなど利用者が限られたビルにおいては、交通状況の変化と利用者の変化が密接に関係していることが予想される。このような特性を踏まえて以下の戸開時間の制御について説明する。
S189では、統計戸開時間データDTSN(T、F、U/D)を戸開時間保存部413に記憶する。
実施の形態1では評価値が最適な階をパーク階として決定した。しかし、パーク階の設定に伴って、かごの動作が多くなることが考えられる。そこで、本発明の実施の形態3に係る制御パラメータ設定装置は、最適パーク階との評価値の差が閾値以内の階にパーク動作している場合には、最適パーク階への移動を行なわない、あいまいパーク動作が付加されており、その詳細を以下に説明する。
ここで、Jは集合J(T)の要素である。また、このとき仮パーク階G(T)は式(16)のように表わされる。
ここで、Jは集合J(T)の要素である。また、このときパーク階H(T)は式(18)のように表わされる。
また、制御パラメータ設定テーブル481はパーク階H(T)を図25のように記憶する。さらに、あいまいパーク動作装置6(1)〜6(N)は、かご制御装置3(1)〜3(N)に設定されたパーク階の設定状態とかご位置、かご状態から待機階を決定する。その決定手順は、図26に示すように、S261でかご位置があいまいパーク階もしくは、主パーク階であるかどうかを判断し、条件が満たされた場合に処理を終了する。条件が満たされない場合、S262へ進み、各台装置に対して主パーク階への移動指令を行ない、その後処理を終了する。
2(1)〜2(M):乗場呼び装置
3(1)〜3(N):かご制御装置
4:制御パラメータ設定装置 5:群管理装置
6(1)〜6(N):あいまいパーク動作装置
Claims (6)
- 1台または複数台のかごを制御するエレベータシステムにおいて、
ある時刻の各階の乗客数に基づいて、前記時刻の全階床の乗客発生数の総和で、前記時刻の各階の乗客数を除することによって、前記時刻の各階の乗客発生比率を演算し、
前記乗客発生比率に基づいて、予め所定の方法によって定められた第1のパーク階設定評価関数によって前記時刻に各階にパーク階を設定した場合の第1の評価値を演算し、
前記第1の評価値が最大となる場合のパーク階を前記時刻の仮パーク階として決定し、
前記時刻の仮パーク階が、前記時刻より前の時刻の仮パーク階またはパーク階と同じ場合は、前記仮パーク階を前記時刻のパーク階として決定し、
前記時刻の仮パーク階が、前記時刻より前の時刻の仮パーク階またはパーク階と異なる場合は、前記時刻の前の各階の乗客発生比率及び乗客発生総数の過去の統計値を利用して演算する現在時刻よりも後の時刻の各階の乗客発生比率に基づいて、予め所定の方法によって定められた第2のパーク階設定評価関数によって前記時刻の前または後の時刻に各階に各パーク階を設定した場合の第2の評価値を演算し、前記第2の評価値が最大となる場合のパーク階を前記時刻のパーク階として決定することを特徴とするエレベータシステムの制御パラメータ設定装置。 - 1台または複数台のかごを制御するエレベータシステムにおいて、
ある時刻の各階の乗客数に基づいて、前記時刻の全階床の乗客発生数の総和で、前記時刻の各階の乗客数を除することによって、前記時刻の各階の乗客発生比率を演算し、
前記乗客発生比率に基づいて、前記時刻における第1の乗客発生比率最大の階床を決定し、
前記第1の乗客発生比率最大の階と、前記第1の乗客発生比率最大の階の乗客発生比率と、予め所定の方法によって定められた第1のパーク階設定評価関数によって前記時刻に各階床にパーク階を設定した場合の第1の評価値を演算し、
前記第1の評価値が最大となる場合のパーク階を、前記時刻の仮パーク階として決定し、
前記時刻の仮パーク階が、前記時刻より前の時刻の仮パーク階またはパーク階と同じ場合は、前記仮パーク階を前記時刻のパーク階として決定し、
前記時刻の仮パーク階が、前記時刻より前の時刻の仮パーク階またはパーク階と異なる場合は、前記時刻の前の各階の乗客発生比率及び乗客発生総数の過去の統計値を利用して演算する現在時刻よりも後の時刻の各階の乗客発生比率に基づいて、前記時刻の前または後の時刻における第2の乗客発生比率最大の階床を決定し、
前記第2の乗客発生比率最大の階床と、前記第2の乗客発生比率最大の階床の乗客発生比率と、予め所定の方法によって定められた第2のパーク階設定評価関数によって前記時刻に各階床にパーク階を設定した場合の第2の評価値を演算し、前記第2の評価値が最大となる場合のパーク階を、前記時刻のパーク階として決定することを特徴とするエレベータシステムの制御パラメータ設定装置。 - 前記第1の評価値または前記第2の評価値が待ち時間改善率である請求項1又は請求項2に記載のエレベータシステムの制御パラメータ設定装置。
- 同一のパーク階を設定した連続した時刻に対して同一のインデックスをつけ、同一のインデックスがついた連続した時刻に対して、戸開時間、ドア速度、または待機時間であるエレベータの制御パラメータを同一に設定する請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のエレベータシステムの制御パラメータ設定装置。
- パーク階に対する待ち時間改善率から所定の範囲内の待ち時間改善率となる階にかごが停車している場合には前記パーク階への移動を行なわず、所定の範囲外の待ち時間改善率となる階にかごが停止している場合には前記パーク階への移動を行なう請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のエレベータシステムの制御パラメータ設定装置。
- 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のエレベータシステムの制御パラメータ設定装置を備えたエレベータシステム。
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