JP5347492B2 - エレベータの群管理制御方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、エレベータの群管理制御方法及び装置に関し、特に、多様な交通状況や、群管理システムに要求される多様な仕様条件の下で、効率のよいエレベータの運行制御を行うことのできる群管理制御方法及び装置を提供することを目的としたものである。

一般に、従来の群管理システムは、ビル内の複数台のエレベータを効率的に運行制御することにより、エレベータの乗客の平均待ち時間を短縮することを制御の主たる目標としている。
したがって、群管理システムが、その制御において真に評価すべきなのは、将来発生する乗客も含めた全ての乗客の待ち時間であり、基本的に乗客一人一人の待ち時間の重みは等価と考えるべきである。しかしながら、群管理システムは直接的に乗客一人一人の待ち時間を知ることが困難なため、従来は、その代替として乗場呼びの待ち時間、すなわち乗場呼びが登録されてからその呼びにエレベータが応答して到着するまでの時間を待ち時間として評価する制御を行っていた。

また、評価の際、割り当ての対象となる新規に登録された乗場呼びの待ち時間が評価の中心であり、個々の乗場呼びの待ち時間は必ずしも等価には扱われていなかった。しかも、乗場呼びの割り当ては、既に発生している呼びだけでなく近い将来に発生する乗場呼びにも影響を与えるため、将来発生する乗場呼びについても評価に含めることが欠かせないが、将来発生する乗場呼びについての評価を行ったとしても、その評価値は補正項としての扱いが一般的であった（例えば特許文献１）。

一方、従来の一般的な群管理システムは、乗場呼びが登録されると瞬時に応答号機を決定する「即時割り当て方式」、及び、割り当て号機を直ちに乗場で案内する「即時予報方式」を前提としている。この「即時予報方式」の群管理システムでは、割り当て後に乗場呼びの割り当てを変更するとエレベータの待ち客の混乱を招く可能性があるため、なるべく割り当て変更をしないことが望ましい。このため、割り当て変更は、例えば長待ちになりそうな乗場呼びを他号機に割り当て変更するなど、特定の条件を満足する場合に限定されていた（例えば特許文献２）。

また、従来の群管理システムは、疑似呼び（仮想呼び）を割り当てることによってかごを任意の階に移動させる制御手段を備えているが、その利用は、閑散時の分散待機や、出勤時の基準階呼び戻しなど、限られた交通状況下に限定されていた（例えば特許文献３）。

更に、従来の群管理システムは、ファジーやニューロといった人工知能技術などを応用することにより、少しでも乗場呼びの待ち時間を短縮しようとする方針で開発が進められてきた（例えば特許文献４）。

特公平６-６２２５９公報 特開２００６−１２４０７５号公報 特公平６−２５５３号公報 特開平８−２２５２５６号公報

前述のように、群管理システムがその制御において真に評価すべきなのは、将来発生する乗客も含めた全ての乗客の待ち時間であるが、特許文献１のように、その代替として乗場呼びの待ち時間を評価して制御を行うと、或る階床に複数の待ち客が存在する場合、最初に乗場呼びを登録した人の待ち時間しか評価されず、1つの乗場呼びの背後で待っている複数の待ち客の待ち時間について、適正に評価することができない。しかも、将来発生する乗場呼び（待ち客）についてもその一部だけでなくすべてを考慮するのでなければ、群管理システムの制御の結果としての乗客の待ち時間を適性に評価したことにはならない。そのため、不特定の複数の階に待ち客が集中するような交通状況に対して、適切に待ち時間を評価してエレベータの運行制御を行い長待ちを抑制することは難しい課題であった。例えば、オフィスビルの出勤時のように特定階のみに乗客が集中していることを仮定できるのであれば、そのような交通状況に適した制御方法を予め用意しておくことは比較的容易であった。しかし、不特定の複数階に交通が集中するような複雑かつ多様な交通状況に対して、適正に待ち時間を評価して柔軟にエレベータの運行を制御することは困難であった。

また、特許文献２では長待ちの発生等、特定の事態が実際に発生した場合に限って割り当て変更を行うようにしているが、そもそも一般的な群管理システムが前提としている「即時予報方式」は、国や地域、あるいは顧客の考え方によっては即時予報が必要とされない場合があり、群管理システム内のエレベータ台数が少い場合も即時予報は適用されないことが多い。このような場合、本来なら少しでも乗客の待ち時間が減少するのであれば乗場呼びの割り当ては自由に変更してよいにも関わらず、乗場呼びの割り当てと乗場呼びの割り当て変更とで異なる評価基準を使用しているため、乗場呼びの割り当て変更が乗客の待ち時間の減少に最大限に活用されているとは言い難かった。

同様に、特許文献３では、空かご（運転方向を持たずに停止しているかご）に疑似呼び（仮想呼び）を割り当てることによってかごを任意の階に移動させる制御手段を備えているが、その利用は、やはり閑散時の分散待機や、出勤時の基準階呼び戻しなど、限られた交通状況下に限定されており、どのような交通状況でも疑似呼びの割り当てによる待ち時間短縮の可能性があるにも関わらず、乗場呼びの割り当てと疑似呼び割り当てとで異なる評価基準を使用しているため、疑似呼び割り当てが乗場の待ち時間の減少にやはり充分に活用されているとは言い難かった。

また、割り当て変更及び疑似呼び割り当ては、群管理仕様、エレベータ仕様、乗場のユーザインターフェイス、ビル用途、顧客の要求、或いは交通状況などにより許容される頻度が異なるが、多様な要求や仕様条件に応じて適切な頻度で割り当て変更や疑似呼び割り当てを行いながら乗客の待ち時間を短縮するような群管理制御を行うことは困難であった。

また、特許文献４のように、人工知能技術などを応用することにより、少しでも乗場呼びの待ち時間を短縮しようとした場合、制御内容が高度化することによって効果が期待される反面、システムが複雑化、大規模化、ブラックボックス化し、前述のような問題点だけでなく、新しい制御機能の追加等に対して、限られた開発期間で対応することが困難になっており、また、制御上の問題を指摘されても、それを解析したり、説明したり、調整したりすることが極めて困難になっていた。

本発明は、上記の種々の問題点を解決するためになされたもので、複数の階床に対して複数台のエレベータを就役させ、新規に発生した乗場呼びに対して評価指標を算出し、該評価指標に基づいて最適なかごを選択し割り当てるようにしたエレベータの群管理制御方法において、既に発生している各階方向別の全乗客の待ち時間期待値、及び、所定時間内に発生すると予想される各階方向別の全乗客の待ち時間期待値を前記評価指標とすることを特徴とするものである。

また本発明は、上記待ち時間期待値を評価指標として新規乗場呼びの割り当てを行うだけでなく、同一の評価指標に基づいて乗場呼びの割り当て変更や、空かごへの疑似呼び割り当てを、所定時間毎に或いは新規乗場呼びの割り当てと同時に行うようにしたことを特徴とするものである。

また本発明は、上記待ち時間期待値を、各階方向別の乗客到着率の推定値と、群全体における乗場呼び発生率の推定値と、各階方向別の各かごの予測到着時間とを用いて算出するようにしたことを特徴とするものである。

本発明によれば、従来のように乗場呼びの待ち時間ではなく、乗客の待ち時間を確率的に評価する手法を用いたことにより、各階の乗客到着率の偏りや将来発生する乗客の待ち時間を適正に評価することができ、複雑かつ多様な交通状況に対しても、本来求められている乗客の待ち時間の短縮を図ることができる。

また、本発明によれば、乗場呼びの待ち時間評価を必要としないので、新規乗場呼びの無い局面でも随時その局面を評価することができる。したがって、乗場呼びの割り当て以外の制御手段、すなわち、乗場呼びの割り当て変更や運転方向を持たずに停止している空かごへの疑似呼びの割り当てにも同じ評価指標（全乗客の待ち時間期待値）を汎用的に適用することができ、制御全体としての最適化を図りやすくなる。

また、本発明によれば、群管理システムに即時予報が適用されない場合、乗場呼びの割り当て変更を限られた交通状況下に限定することなく常時有効利用することで、乗客の待ち時間の短縮を図ることができる。

また、本発明によれば、限られた交通状況下に限定することなく疑似呼び割り当てを常時有効利用することができ、すなわち、運転方向を持たずに停止している空かごを随時適正な位置に移動させることにより、乗客の待ち時間の短縮を図ることができる。

また、本発明によれば、個々のビルによって異なる多様な要求や仕様条件に合わせて割り当て変更または疑似呼び割り当ての頻度を調整でき、その条件のもとで乗客の待ち時間の短縮を図ることができる。

また、本発明によれば、乗客の待ち時間という一元化された評価指標に基づく群管理制御方式を実現でき、その結果従来の人工知能を応用した群管理制御などに比べると単純な制御構造とすることができる。したがって、新たな制御機能の追加が容易になり、制御上の問題点を指摘されたとしても、その解析や説明、調整等を容易に行うことができる。

実施の形態１．
一般に、群管理制御におけるかご位置については、階床だけでは判断できず、かごの運転方向も含めて判断する必要がある。そこで、説明を簡略化するため、これ以降の説明では、階と方向を含むかごの停止位置の概念として、「停留位置」という言葉を用いることとする。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図１６に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態１におけるエレベータの群管理システムの全体構成を示す図である。ここでは１号機〜３号機の３台のエレベータを一群として管理する場合を例にとって説明するが、勿論この台数に限定されないことは言うまでもない。

図１において、１１は１号機のエレベータの運行制御を行うエレベータ制御装置、１２及び１３は同じく２号機及び３号機のエレベータの運行制御を行うエレベータ制御装置、２０は各号機に共通の乗場呼びの登録を行う乗場呼び登録装置、３０は各エレベータ制御装置１１〜１３と通信を行いながら各エレベータの運行を一群として管理する群管理制御装置である。

３１は各停留位置における乗客の到着率を推定する乗客到着率推定手段で、例えばエレベータを利用する乗客の到着をポアソン到着であると仮定し、乗場呼びの未発生時間に関する学習データを基に確率的に乗客の到着率を推定するなど、従来から用いられている手法等により乗客の到着率を推定する。また、かご呼びの数やかごの積載荷重の変化などにより、乗客の到着率を補正するようにしてもよい。

３２は群全体における乗場呼びの発生率を推定する乗場呼び発生率推定手段で、例えば短期学習または長期学習に基づくその時間帯における所定時間あたりの乗場呼び発生数をその所定時間で除算するなど、これも従来から用いられている手法により容易に求めることができる。

３３は各停留位置に対して各かごが到着可能な時間を予測するかご到着時間予測手段で、この到着時間の予測についても、基本的には従来の乗場呼びの待ち時間予測で用いられている種々の手法を用いて行うことができる。但し、従来の乗場呼びの待ち時間予測は、かごが１周する間の待ち時間を予測すれば十分であったが、本発明は将来発生する乗客の待ち時間をも予測する必要があるため、図２に示すように、背面の割り当て乗場呼びから派生する最も遠方のかご呼びをも考慮すると１周半、更には現状で想定し得る全ての呼びに応答し終わった後に発生する乗客に対する待ち時間も推定する必要があることを考慮すると、最大でかごが2周半する間の到着時間を予測しておく必要がある。

このかご到着時間予測手段で作成した予測到着時間テーブルの一例を、図３に示す。ここでは簡単にするため、かごが１階床走行するのに要する時間を２秒、一回の停止に要する時間を１０秒として計算しているが、実際には、走行時間などは群管理の学習データに基づいて計算される。

図１に戻って、３４は全停留位置において所定時間内に発生すると予想される全乗客（既に発生している乗客を含む）の待ち時間の総和または平均の期待値（以下、待ち時間の総和または平均の期待値を単に待ち時間期待値という）を汎用評価指標として確率的に算出する待ち時間期待値算出手段で、この全乗客の待ち時間期待値の考え方とその算出方法については後述する。

３５は新規に登録された乗場呼びを前記待ち時間期待値を評価指標として、或いは待ち時間期待値と他の評価指標とを併せて総合的に評価し、最適なかごに割り当てる乗場呼び割り当て手段で、新規乗場呼びが発生する度に割り当て処理を行う。

３６は割り当て済みの乗場呼びを、前記待ち時間期待値に基づいて割り当て変更する乗場呼び割り当て変更手段で、所定時間毎に割り当て変更を行った場合の前記待ち時間期待値を算出し、割り当て変更前と比較してその差が所定条件を満足する場合は乗場呼びの割り当て変更を行う。

３７は前記待ち時間期待値に基づいて空かごに対し疑似呼びを割り当てる疑似呼び割り当て手段で、所定時間毎に疑似呼びを割り当てた場合の前記待ち時間期待値を算出し、疑似呼びの割り当て前と比較してその差が所定条件を満足する場合はその空かごに対して疑似呼びの割り当てを行う。

３８はエレベータ制御装置１１〜１３や乗場呼び登録装置２０から受信したデータを統計処理し、蓄積するための学習手段で、従来の群管理制御で用いられているのと同様に、現在の交通状況を知るための短期学習手段や、平日、休日、或いは同じ曜日の各時間帯における交通状況を知るための長期学習手段等で構成される。
３９は各エレベータ制御装置１１〜１３と通信を行うための通信手段である。

以上の構成において、次に本発明に係るエレベータの群管理制御方法の処理手順を図４〜図１6のフローチャート等に基づいて説明する。
図４は、全体の処理手順を示すメインのフローチャートで、新規乗場呼びが発生する毎に割り当て処理を行ない、また所定時間毎に乗場呼びの割り当て変更処理や、疑似呼び処理を行うことを示しており、常時繰り返し実行されている。

まずステップＳ１で新規の乗場呼びが存在するか否かを判定し、存在する場合はステップＳ２で前述の全停留位置における全乗客の待ち時間期待値を算出し、その結果に基づいてその乗場呼びを最適なかごに割り当てる。また、新規乗場呼びの割り当てとは別に、所定時間経過する毎に（ステップＳ３）、ステップＳ４で現状における全乗客の待ち時間期待値と仮に割り当て変更を行った場合の待ち時間期待値とを比較し、その差が所定条件を満足するようであれば割り当て変更を行ない、同様にステップＳ５で現状における待ち時間期待値と仮に空かごに疑似呼びを割り当てた場合の待ち時間期待値とを比較し、その差が所定条件を満足するようであれば疑似呼びの割り当て処理を行う。各処理の詳細については後述するが、このように、実施形態１においては、新規乗場呼びが発生したとき、及び所定時間毎に全乗客の待ち時間期待値を算出し、その値ができるだけ小さくなるように、すなわち全乗客の待ち時間が短くなるように、同じ評価指標に基づいて新規乗場呼びの割り当てだけでなく、乗場呼びの割り当て変更や、空かごへの疑似呼びの割り当て等を所定時間毎に実施するようにしている。

ここで、各処理手順の詳細を示す前に、本発明の汎用評価指標となる全停留位置における全乗客の待ち時間期待値の考え方とその算出方法について説明する。
まず、全乗客の待ち時間を評価しようとする場合、空かご (運転方向を持たずに停止しているかご) の到着時間の評価方法について考えておかなければならない。 空かごの到着時間について適正な評価を行えない限り、あらゆる交通状況に適用できる汎用的な評価指標にはなり得ない。特に、疑似呼びの割り当て制御は、原則として空かごに対するものなので、空かごの到着時間を適正に評価することが重要なポイントとなる。

しかしながら、空かごが、どの時点で、どの方向に運転を始めるかについては不確定な要素が多く、走行中のかごと同様の方法で各停留位置への到着時間を推定することはできない。たとえば、将来その停留位置に乗場呼びが発生した時には、既にその空かごは他の乗場呼びに応答して元の位置に存在しない可能性がある。そこで、群全体における乗場呼びの発生率とかご台数から、空かごが元の位置に待機状態で存在する確率Ｐ(ｔ)を時刻ｔ の指数関数として次式（数１）で表し、待機状態である場合は任意の停留位置の呼びに最短時間で到着できるものとし、待機状態でなくなった場合は評価の対象から外すことにする。

このように空かごの待機確率を指数関数として表し、これを後述の待ち時間期待値の算出に用いることにより、簡易的にではあるが、空かごの存在が将来発生する乗客の待ち時間に与える影響を確率的に評価することが可能となる。

次に、ある停留位置における「所定時間Ｔ内に発生すると予想される全乗客の待ち時間期待値」の算出を図５のように図式化して説明する。
図５は、或る停留位置に対する各号機の予測到着時間の変化を表したグラフであり、横軸が時刻、縦軸が予測到着時間を表す。ここで、1 号機は、Ｔ時間内で常に走行中であり、対象となる停留位置を一度通過することを示している。また、2 号機は、現在空かごで停止していることを示しており、3 号機は、現在走行中であるが、時刻ｔ₄で停止して空かごになることを示している。

この図５において、全乗客の待ち時間期待値は、斜線部を積分し、乗客到着率λを乗算した値となる。但し、走行中のかごよりも近い位置に空かごが存在する場合は、その空かごが数１に示した確率Ｐ(ｔ) で応答するものとして待ち時間の期待値を計算する。
この斜線部の領域を、次に示す条件に当てはまる時刻で分割する。
（イ）走行中のかごの予測到着時間が、空かごの予測到着時間と等しくなる時刻
（ロ）走行中のかごが、空かごで停止状態になる時刻
（ハ）走行中のかごが、対象となる停留位置に到達する時刻

このようにして分割された領域は、図６のように単純な形状を示すので、容易に積分計算を行い、その間に発生する全乗客の待ち時間期待値を求めることができる。
たとえば、図５に示すＥ₅の領域における全乗客の待ち時間期待値は、次式（数2）で求めることができる。

同様にして、一般に対象となる停留位置の乗客の待ち時間に影響を与える可能性のある空かごの台数をｍとすると、時間帯ｔ_a〜ｔ_bにおける全乗客の待ち時間期待値Ｅ_Zは、次式（数3）により求めることができる。

こうして、各領域毎に求めた乗客の待ち時間期待値を全て合計すると、停留位置ｓにおいて所定時間Ｔ内に発生する全乗客の待ち時間期待値Ｅ_Sが次式（数4）により求まる。

なお、その停留位置で既に乗場呼びが発生している場合は、乗場呼び登録時に 1 人の乗客が発生している筈であり、その乗場呼びの割り当てかごが到着するまでの間、空かごの存在は無視できる。したがって、この場合の乗客の待ち時間期待値は、次式（数5）により求めることができる。

そして、全ての停留位置において、既に発生している或いは所定時間Ｔ内に発生すると予想される全乗客の待ち時間期待値Ｅ_Tは、最終的に次式（数6）により求めることができる。

このＥ_Tが、本発明による群管理制御方式で汎用評価指標として用いる「全ての停留位置における全乗客の待ち時間期待値」である。

以上の点を踏まえ、全ての停留位置における全乗客の待ち時間期待値の算出手順と、その結果に基づいて新規乗場呼びの割り当てを行う場合の処理手順を、図７〜図１０のフローチャートにより説明する。

図７は、図４におけるステップＳ２の具体的な処理手順を示すフローチャートで、新規乗場呼びを各号機に仮に割当てた場合に、全ての停留位置における全乗客の待ち時間期待値をそれぞれ算出し、その値が最も小さくなる号機に新規乗場呼びを割り当てる手順を示している。

まず、ステップＳ２１で待ち時間期待値を表す変数ｅｖａｌの初期値に最大値を設定し、ステップＳ２２とステップＳ２７により、その間の処理を全号機について繰り返す。
ステップＳ２３では新規乗場呼びＨＣをｉ号機に仮に割り当てた場合の予測到着時間テーブルを図３に示したように全かごについてそれぞれ作成する。そしてステップＳ２４でその予測到着時間テーブルに基づいて、ｉ号機に仮割り当てした場合の全ての停留位置における全乗客の待ち時間期待値を算出し（詳細手順は後述）、それを変数ｅとして記憶する。

ステップＳ２５ではこのｅを前述のｅｖａｌと比較し、ｅ<ｅｖａｌであればステップＳ２６でそのときの待ち時間期待値ｅをｅｖａｌに号機番号ｉをｃａｒにそれぞれ代入する。同様にしてステップＳ２３〜ステップＳ２６を全号機について繰り返すと、各号機に新規乗場呼びをそれぞれ仮割り当てした場合の全ての停留位置における全乗客の待ち時間期待値のうち最小値がｅｖａｌに、またそのときの仮割り当て号機がｃａｒとしてそれぞれ記憶されることになるので、ステップＳ２８でその待ち時間期待値が最小となるｃａｒ号機に新規乗場呼びＨＣを実際に割り当てる。

次に上記ステップＳ２４の、或る号機に新規乗場呼びを仮割り当てした場合の全ての停留位置における全乗客の待ち時間期待値を算出する具体的な処理手順を図8のフローチャートに示す。

まずステップＳ２０１で全停留位置における全乗客の待ち時間期待値を表す変数Ｅ_Tの初期値を0とする。ステップＳ２０２では前述の数１に示した乗場呼びの発生率を求めてαとし、ステップＳ２０３とステップＳ２０６により、その間の処理を全停留位置について繰り返す。すなわちステップＳ２０４では停留位置ｓにおける全乗客の待ち時間期待値を算出してそれをＥ_Sとし、ステップＳ２０６でこのＥ_Sを上記Ｅ_Tに加えたものを新たなＥ_Tとして更新記憶する。こうしてすべての停留位置についてステップＳ２０４及びステップＳ２０５を繰り返すと、或る号機に新規乗場呼びを仮割り当てした場合の全ての停留位置における全乗客の待ち時間期待値がＥ_Tとして求まることになるので、ステップS２０７でこのＥ_Tを図７のステップS２４に返し、ｅに代入する。

次に上記ステップＳ２０４の、或る停留位置ｓにおける全乗客の待ち時間期待値を算出する具体的な処理手順を示したのが図９及び図１０のフローチャートであり、便宜上、接続記号Ｇによりフローを２つに分割して示している。
まずステップＳ２５１で停留位置ｓにおける乗客到着率を求めてλとし、ステップＳ２５２で所定時間Ｔ（例えば６０秒程度）を、図５で説明したように待ち時間期待値の積分計算可能な複数の時間帯に分割する。ステップＳ２５３では分割された時間帯の数をｎとし、ステップＳ２５４でＥ_Sの初期値として0を、ｔ_aの初期値として現在時刻をそれぞれセットする。

そしてステップＳ２５５とステップＳ２６９により、その間の処理を全時間帯について繰り返す。すなわちステップＳ２５６では時間帯ｚの終了時刻をｔ_bにセットし、ステップＳ２５７では時間帯ｚが先頭の時間帯であるか否かを判定する。先頭の時間帯である場合はステップＳ２５８で停留位置ｓの乗場呼びが有るか否かを判定し、停留位置ｓに乗場呼びがない場合は、所定時間内に発生すると予想される乗客だけが対象となるので、前述の数３に基づいて待ち時間期待値を算出することとなり、ステップＳ２５９へと進む。

ステップＳ２５９では時間帯ｚにおいて運転方向の有る号機のうち、停留位置ｓに対して最短時間で到着可能な号機の予測到着時間をｗ₀に代入し、ステップＳ２６０で、時間帯ｚにおいて運転方向の無い号機のうち停留位置ｓに対する予測到着時間がｗ０より短い全ての号機の到着時間を短い順にｗ₁〜ｗ_mに代入し、その台数をｍに代入する。そしてステップＳ２６１で前述の数3で示した式に基づいて、時間帯ｚにおける待ち時間の期待値Ｅ_Zを算出する。

一方、ステップＳ２５７でｚが先頭の時間帯であり、かつステップＳ２５８で停留位置ｓに乗場呼びがある場合は、既に発生している乗客が対象となるので前述の数５に基づいて待ち時間期待値を算出することとなり、ステップＳ２６２へと進む。
ステップＳ２６２では停留位置ｓの乗場呼び割り当て号機をａｃａｒとし、ステップＳ２６３で停留位置ｓの乗場呼び発生時刻をｔ_a、ステップＳ２６４で停留位置ｓに対するａｃａｒ号機の予測到着時刻をｔ_bとして、ステップＳ２６５でその差から予測到着時間ｈｃｗｔを求め、ステップＳ２６６で前述の数5で示した式に基づいて時間帯ｚにおける待ち時間の期待値Ｅ_Zを算出する。

そしてステップＳ２６７で、元のＥ_SにステップＳ２６１或いはステップＳ２６６で求めたＥ_Zを加算したものを新たなＥ_Sとし、ステップＳ２６８でｔ_bを新たなｔ_aとして更新記憶する。こうして全時間帯についてステップＳ２５６〜ステップＳ２６８の処理を繰り返すと、停留位置ｓにおける全乗客の待ち時間期待値Ｅ_sが求まることになるので、ステップS２７０でこのＥ_sを図８のステップS２０４に返し、新たなＥ_sとして更新記憶する。

以上が、全ての停留位置における全乗客の待ち時間期待値を評価指標とした新規乗場呼びの割り当て処理である。
次に、同じく全停留位置における全乗客の待ち時間期待値を評価指標として、所定時間毎に行う乗場呼びの割り当て変更処理について説明する。

図１１〜図１３は、図４のステップＳ４における乗場呼び割り当て変更処理の具体的な手順を示すフローチャートで、便宜上、接続記号Ｃ，Ｄによりフローを３つに分割して示している。この処理は、或る割り当て済の乗場呼びの割り当て号機を仮に他の号機に割り当て変更した場合の全停留位置における全乗客の待ち時間期待値を算出し、割り当て変更前と比較してその差が所定条件を満足する場合は、その割り当て変更を実行しようとするものである。

まず、ステップS４０１で現状の予測到着時間テーブルを全号機について作成し、それをＴａｂとして保存する。ステップＳ４０２ではその予測到着時間テーブルに基づいて、現状の全停留位置における全乗客の待ち時間期待値を算出し、ｅｖａｌ０として記憶する。このステップＳ４０２における全乗客の待ち時間期待値の算出手順については、前述の図７におけるステップＳ２４と同様であるので説明は省略する。ステップS４０３では割り当て変更した場合の待ち時間期待値を表す変数ｅｖａｌの初期値として最大値を設定する。

そしてステップＳ４０４とステップＳ４１５により、その間の処理を全停留位置について繰り返す。すなわちステップＳ４０５では停留位置ｓに割り当て済の乗場呼びが有るか否かを判定し、割り当て済の乗場呼びが有る場合はステップS４０６でその割り当て号機をａｃａｒとする。

更にステップＳ４０７とステップＳ４１４により、その間の処理を１号機から順に全号機について繰り返す。ステップＳ４０８ではｉ号機が上記のａｃａｒ号機であるか否かを判定し、ａｃａｒ号機でない場合、すなわち停留位置ｓの割り当て号機でない場合は、ステップＳ４０９でその停留位置ｓをサービス可能か否かを判定し、サービス可能であれば、ステップＳ４１０で停留位置ｓの割り当て号機をｉ号機に仮に割り当て変更した場合の予測到着時間テーブルを前述の図３で示したように作成し、ステップＳ４１１でこの予測到着時間テーブルに基づく全乗客の待ち時間期待値を算出し、変数ｅとして記憶する。このステップＳ４１１における全乗客の待ち時間期待値の算出手順については、前述の図７におけるステップＳ２４と同様の手順であるので説明は省略する。

そしてステップＳ４１２でこのｅと上記ｅｖａｌとを比較し、ｅの方が小さい場合はそれを新たなｅｖａｌとして更新記憶し、そのときの割り当て号機番号ｉをｃａｒとして保存する。そして同様の処理をステップＳ４１４で全号機について行ない、更にステップＳ４１５で全ての停留位置について繰り返し行うと、ｅｖａｌには割り当て変更を行った場合の待ち時間期待値のうち最小値が、ｃａｒにはそのときの割り当て変更号機が記憶されることになる。

そしてステップＳ４１６で現状の（仮割り当て変更前の）待ち時間期待値ｅｖａｌ０と仮割り当て変更後の上記最小値ｅｖａｌとの差が設定値ＲｅａｓＰａｒａｍ１より大きいか否かを判定する。更にステップＳ４１７では待ち時間期待値の削減率（現状の待ち時間期待値ｅｖａｌ０と仮割り当て変更後の上記最小値ｅｖａｌとの差をｅｖａｌ０で除算した値×１００％）が設定値ＲｅａｓＰａｒａｍ２以上であるか否かを判定し、設定値以上であれば、ステップＳ４１８で停留位置ｓの乗場呼びをｃａｒ号機に割り当て変更し、乗場呼びの割り当て変更処理を終了する。すなわちこの例では、割り当て変更に伴う必要以上の混乱を防止するため、全停留位置における全乗客の待ち時間期待値が設定値以上減少し、かつその削減率が設定値以上となる場合のみ割り当て変更を行うようにしている。

次に、同じく全停留位置における全乗客の待ち時間期待値を評価指標として、所定時間毎に行う空かごへの疑似呼びの割り当て処理について説明する。
図１４〜図１６は、図４のステップＳ５における疑似呼び割り当て処理の具体的な手順を示すフローチャートで、便宜上、接続記号Ｅ，Ｆによりフローを３つに分割して示している。この処理は、或る停留位置の疑似呼びを空かごに仮に割り当てた場合の全停留位置における全乗客の待ち時間期待値を算出し、仮割り当て前と比較してその差が所定条件を満足する場合は、その疑似呼び割り当てを実行しようとするものである。

まず、ステップS５０１で現状の予測到着時間テーブルを全号機について作成し、それをＴａｂとして保存する。ステップＳ５０２ではその予測到着時間テーブルに基づいて、現状の全停留位置における全乗客の待ち時間期待値を算出し、ｅｖａｌ０として記憶する。このステップＳ５０２の全停留位置における全乗客の待ち時間期待値の算出手順については、前述の図７におけるステップＳ２４と同様の手順であるので説明は省略する。ステップS５０３ではｅｖａｌの初期値として最大値を設定する。

そしてステップＳ５０４とステップＳ５１３により、その間の処理を１号機から順に全号機について繰り返す。すなわちステップＳ５０５ではｉ号機が空かごであるか否かを判定し、空かごであればステップＳ５０６とステップＳ５１２により、その間の処理を全停留位置ｓについて繰り返す。
ステップＳ５０７ではｉ号機が停留位置ｓをサービス可能か否かを判定し、サービス可能であれば、ステップＳ５０８で停留位置ｓの疑似呼びをｉ号機に仮割り当てした場合の予測到着時間テーブルを前述の図３で示したように作成し、ステップＳ５０９でこの予測到着時間テーブルに基づく全乗客の待ち時間期待値を算出し、変数ｅとして記憶する。このステップＳ５０９における全乗客の待ち時間期待値の算出手順については、前述の図７におけるステップＳ２４と同様の手順であるので説明は省略する。

そしてステップＳ５１０でこのｅと上記ｅｖａｌとを比較し、ｅの方が小さい場合はステップS５１１でそれを新たなｅｖａｌとして更新記憶し、そのときの割り当て号機番号ｉをｃａｒとして更新記憶する。そして同様の処理を全停留位置について行ない、更に全号機について繰り返し行うと、ｅｖａｌには疑似呼び割り当てを行った場合の待ち時間期待値のうち最小値が、ｃａｒにはそのときの疑似呼び仮割り当て号機が記憶されることになる。

そしてステップＳ５１４で現状の（疑似呼び仮割り当て前の）待ち時間期待値ｅｖａｌ０と疑似呼び仮割り当て後の上記最小値ｅｖａｌとの差が設定値ＰｓｅｕｄｏＰａｒａｍ１より大きいか否かを判定する。更にステップＳ５１５では待ち時間期待値の削減率（現状の待ち時間期待値ｅｖａｌ０と疑似呼び仮割り当て後の上記最小値ｅｖａｌとの差をｅｖａｌ０で除算した値×１００％）が設定値ＰｓｅｕｄｏＰａｒａｍ２以上であるか否かを判定し、設定値以上であれば、ステップＳ５１６で停留位置ｓの疑似呼びをｃａｒ号機に割り当てし、空かごへの疑似呼び割り当て処理を終了する。すなわちこの例では、割り当て変更の場合と同様に、疑似呼びの割り当てに伴う必要以上の無駄な移動を防止するため、全乗客の待ち時間期待値が設定値以上減少し、かつその削減率が設定値以上となる場合のみ疑似呼びの割り当てを行うようにしている。

実施の形態２．
実施の形態１では、新規乗場呼びの割り当てと、乗場呼びの割り当て変更或いは疑似呼びの割り当てをそれぞれ異なるタイミングで行っていたがこれらを同時に行うことも可能である。

図１７〜図１９は、新規乗場呼びの割り当てと、乗場呼びの割り当て変更とを同時に行う場合の具体的な処理手順を示すフローチャートで、便宜上、接続記号Ａ，Ｂによりフローを３つに分割して示している。
この処理は、新規乗場呼びを各号機に割り当てた場合の全停留位置における全乗客の待ち時間期待値と、同時に割り当て済の乗場呼びを他の号機に割り当て変更した場合の全停留位置における全乗客の待ち時間期待値とを比較して、その差が所定条件を満足する場合は新規乗場呼びの割り当てと割り当て済の乗場呼びの割り当て変更とを同時に行う例を示したもので、新規乗場呼びの発生時に実行される。

まず、ステップＳ６０１で新規乗場呼びを仮割り当てした場合の待ち時間期待値を表す変数ｅｖａｌＡと、新規乗場呼びの仮割り当てと同時に割り当て変更を行った場合の待ち時間期待値を表す変数ｅｖａｌＢにそれぞれ最大値を設定し、ステップＳ６０２とステップＳ６１７により、その間の処理を全号機について繰り返す。すなわちステップＳ６０３では新規乗場呼びＨＣをｉ号機に仮に割り当てた場合の予測到着時間テーブルを作成し、ステップＳ６０４でその予測到着時間テーブルに基づいて、全ての停留位置における全乗客の待ち時間期待値を算出し、それを変数ｅにセットする。このステップＳ６０４における全乗客の待ち時間期待値の算出手順については、前述の図７におけるステップＳ２４と同様の手順であるので説明は省略する。

そして、ステップＳ６０５でそのｅと上記ｅｖａｌＡとを比較し、ｅの方が小さい場合はステップＳ６０６でそのｅの値を新たなｅｖａｌＡ、そのときの仮割り当て号機番号ｉをａｃａｒＡとして更新記憶する。

次にステップＳ６０７とステップＳ６１６により、その間の処理を仮割り当て号機ｉが受け持っている乗場呼びＡＨＣすべてについて繰り返す。すなわちステップＳ６０８ではＨＣとＡＨＣとが同じ階であるか否かを判定し、同じ階でなければステップＳ６０９とステップＳ６１５とにより、その間の処理を全号機ｊについて繰り返す。ここでＨＣとＡＨＣとが同じ階であるか否かを判定するようにしているのは、新規乗場呼びと同一階に逆方向の乗場呼びが既に登録されている場合、同一階で同時に乗場呼びの割り当てと割り当て変更とが発生すると待ち客が混乱する可能性があるため、新規乗場呼びの割り当て時に同一階の乗場呼びを割り当て変更の対象としないようにするためである。

そして、ステップＳ６１０ではｉ＝ｊであるか否かを判定し、ｉ≠ｊの場合はステップＳ６１１でＨＣをｉ号機に仮割当し、ＡＨＣをｊ号機に仮割り当て変更した場合の予測到着時間テーブルを作成する。ステップＳ６１２ではこの予測到着時間テーブルに基づいて、全ての停留位置における全乗客の待ち時間期待値を算出し、それを変数ｅにセットする。このステップＳ６１２における全乗客の待ち時間期待値の算出手順については、前述の図７におけるステップＳ２４と同様の手順であるので説明は省略する。

ステップＳ６１３ではそのｅと上記ｅｖａｌＢとを比較し、ｅの方が小さい場合はステップＳ６１４でそのｅの値を新たなｅｖａｌＢ、ＨＣの仮割り当て号機ｉをａｃａｒＢ、ＡＨＣの仮割り当て変更号機をｒｃａｒＢとしてれぞれ更新記憶する。これをステップＳ６１５で全号機について仮割り当て変更を繰り返し、ステップＳですべての乗場呼びＡＨＣについて繰り返すと、ｅｖａｌＢには新規乗場呼びの仮割り当てと割り当て済の乗場呼びの仮割り当て変更とを同時に行った場合の待ち時間期待値のうち最小値が、またａｃａｒＢにはそのときの仮割り当て号機が、ｒｃａｒＢには仮割り当て変更号機がそれぞれ記憶されることになる。

そして更にステップＳ６１７でこれを全号機について繰り返すと、ｅｖａｌＡには新規乗場呼びの仮割り当てを行った場合の待ち時間期待値のうち最小値が、ａｃａｒＡにはそのときの仮割り当て号機がそれぞれ記憶されることになる。
ステップＳ６１８ではこのｅｖａｌＡとｅｖａｌＢとの差が設定値ＲｅａｓＰａｒａｍ１より大きいか否かを判定する。更にステップＳ６１９では待ち時間期待値の削減率（ｅｖａｌＡとｅｖａｌＢとの差をｅｖａｌＡで除算した値×１００％）が設定値ＲｅａｓＰａｒａｍ２以上であるか否かを判定し、設定値以上であれば、ステップＳ６２０でａｃａｒＢ号機にＨＣを割り当て、ステップＳ６２１でｒｃａｒＢ号機にＡＨＣを割り当て変更する。また、ステップＳ６１８とステップＳ６１９のどちらか一方でも満足しない場合は、ステップＳ６２２でａｃａｒＡ号機にＨＣを割り当て、割り当て済の乗場呼びの割り当て変更は行わないようにする。すなわち、この例では割り当て変更に伴う必要以上の混乱を防止するため、全停留位置における全乗客の待ち時間期待値が設定値以上減少し、かつその削減率が設定値以上となる場合のみ新規乗場呼びの割り当てと割り当て変更を同時に行ない、そうでない場合は新規乗場呼びの割り当てのみを行うようにしている。

なお、この例では新規乗場呼びの割り当てと同時に乗場呼びの割り当て変更を行う場合について示したが、同様にして空かごに対する疑似呼びの割り当てを、乗場呼びの割り当て変更に替えて或いは乗り場呼びの割り当て変更とともに、新規乗場呼びの割り当てと同時に行うようにすることもできる。

その他の実施形態
上記の各実施形態では、乗場呼びの割り当て変更や疑似呼びの割り当てを実行する判断基準として、現状の待ち時間期待値との差分及び削減率を設定値と比較したが、勿論この設定値は固定の値である必要はない。例えば、即時予報を行わない場合は割り当て変更に関する設定値を０に近づけて、僅かでも待ち時間期待値が改善される可能性があれば乗場呼びの割り当て変更を実行するようにしたり、省エネ重視の場合は疑似呼び割り当てに関する設定値を大きな値にして、大きな待ち時間短縮効果が期待される状況でしか疑似呼びによる待機運転は行わないようにするなど、そのビルの群管理仕様や条件に合わせて任意に設定することが可能である。

また、上記の実施形態では、全ての停留位置における全乗客の待ち時間期待値を汎用評価指標としているため、個々の乗場呼びに対して最短時間で到着できるかごを割り当てるとは限らず、かごが乗場呼びを通過する場合も考えられる。このような場合、乗場の案内装置としてホールランタンのみを備えた群管理システムにおいては、かごが乗場呼びを通過しても、待ち客はそのことを認識できないので問題はないが、乗場の案内装置としてかごの現在階が表示される乗場インジケータが設置される群管理システムにおいては、乗場の待ち客はかごが通過する様子を認識することになる。また、乗場扉が窓付きの場合も同様にかごの通過を認識することが可能であることから、このような仕様の群管理システムにおいては、かごの通過を認識した待ち客は、自分の要求が不当に無視された、あるいは、後回しにされたと感じ、群管理システムに対して不満を抱くことになるという問題がある。

こうした問題を解決するため、待ち客の期待に反するようなかごの乗場呼び通過 (近接かごの方向反転を含む) を、ペナルティ値として待ち時間換算する手段を備えることも可能である。
たとえば、かごの通過時刻をｔ_p、他のかごによって乗場呼びがサービスされる時刻をｔ_s とすると、このペナルティ値は次式（数７）で計算することができる。

ここで、Ａは通過事象に対する利用客の不満を時間に換算する定数であり、Ｂ は通過からの経過時間に比例して増大する利用客の不満を表す係数である。また、ｔ_sやｔ_pは前述の予測到着時間テーブルより得ることができる。
乗場インジケータの設置などにより待ち客がかごの通過を認識できる場合、このペナルティ値を、本願発明の汎用評価指標である全乗客の待ち時間期待値に加えて評価し、或いは更に他の評価指標も加えて総合的な評価を行うようにしてもよい。

その他、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の改変を施すことができる。

本発明の実施の形態１におけるエレベータの群管理システムの全体構成を示す図である。 かご到着時間の予測を説明するためのかご位置と呼びの関係を示す図である。 本発明における予測到着時間テーブルの一例を示す図である。 本発明の実施の形態１における全体の処理手順を示すメインのフローチャートである。 ある停留位置に対する各号機の予測到着時間の変化を示す図である。 図５の斜線部の領域を分割してその一部を示す図である。 図４のステップＳ２における、新規乗場呼び割り当て処理の具体的な処理手順を説明するためのフローチャートである。 図７のステップＳ２４における、全ての停留位置についての全乗客の待ち時間期待値算出処理の具体的な手順を説明するためのフローチャートである。 図８のステップＳ２０４における、停留位置ｓについての全乗客の待ち時間期待値算出処理の具体的な手順を説明するためのフローチャートの一部である。 図８のステップＳ２０４における、停留位置ｓについての全乗客の待ち時間期待値算出処理の具体的な手順を説明するためのフローチャートの一部である。 図４のステップＳ４における、乗場呼び割り当て変更処理の具体的な手順を説明するためのフローチャートの一部である。 図４のステップＳ４における、乗場呼び割り当て変更処理の具体的な手順を説明するためのフローチャートの一部である。 図４のステップＳ４における、乗場呼び割り当て変更処理の具体的な手順を説明するためのフローチャートの一部である。 図４のステップＳ５における、疑似呼び割り当て処理の具体的な手順を説明するためのフローチャートの一部である。 図４のステップＳ５における、疑似呼び割り当て処理の具体的な手順を説明するためのフローチャートの一部である。 図４のステップＳ５における、疑似呼び割り当て処理の具体的な手順を説明するためのフローチャートの一部である。 本発明の第２の実施形態における新規乗場呼び割り当てと割り当て変更処理の手順を示すフローチャートの一部である。 本発明の第２の実施形態における新規乗場呼び割り当てと割り当て変更処理の手順を示すフローチャートの一部である。 本発明の第２の実施形態における新規乗場呼び割り当てと割り当て変更処理の手順を示すフローチャートの一部である。

符号の説明

１１〜１３ エレベータ制御装置
２０ 乗場呼び登録装置
３０ 群管理制御装置
３１ 乗客到着率推定手段
３２ 乗場呼び発生率推定手段
３３ かご到着時間予測手段
３４ 待ち時間期待値算出手段
３５ 乗場呼び割り当て手段
３６ 乗場呼び割り当て変更手段
３７ 疑似呼び割り当て手段
３８ 学習手段
３９ 通信手段

Claims (9)

1. 複数の階床に対して複数台のエレベータを就役させ、新規に発生した乗場呼びに対して評価指標を算出し、該評価指標に基づいて最適なかごを選択し割り当てるようにしたエレベータの群管理制御方法において、既に発生している各階方向別の全乗客の待ち時間期待値、及び、所定時間内に発生すると予想される各階方向別の全乗客の待ち時間期待値を前記評価指標とすることを特徴とするエレベータの群管理制御方法。
2. 割り当て済みの乗場呼びについて割り当て変更を行った場合の前記待ち時間期待値を所定時間毎に算出し、割り当て変更前の前記待ち時間期待値との差が所定条件を満足する場合は、その割り当て変更を実行するようにし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。
3. 新規乗場呼びを割り当てた場合の前記待ち時間期待値と、同時に乗場呼びの割り当て変更を行った場合の前記待ち時間期待値とを新規乗場呼びの発生毎に算出し、その差が所定条件を満足する場合は、乗場呼びの割り当て変更を新規乗場呼びの割り当てと同時に実行するようにし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。
4. 空かごに対して疑似呼びを仮割り当てした場合の前記待ち時間期待値を所定時間毎に算出し、仮割り当て前の前記待ち時間期待値との差が所定条件を満足する場合は、その疑似呼びの割り当てを実行するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載のエレベータの群管理制御方法。
5. 新規乗場呼びを割り当てた場合の前記待ち時間期待値と、同時に空かごに対して疑似呼びを仮割り当てした場合の前記待ち時間期待値を新規乗場呼びの発生毎に算出し、その差が所定条件を満足する場合は、疑似呼びの割り当てを新規乗場呼びの割り当てと同時に実行するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載のエレベータの群管理制御方法。
6. 前記所定条件は、調整可能であることを特徴とする請求項２乃至５に記載のエレベータの群管理制御方法。
7. 前記待ち時間期待値は、各階方向別の乗客到着率の推定値と、群全体における乗場呼び発生率の推定値と、各階方向別の各かごの予測到着時間とを用いて算出するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項６に記載のエレベータの群管理制御方法。
8. 複数の階床に対して複数台のエレベータを就役させ、新規に発生した乗場呼びに対して評価指標を算出し、該評価指標に基づいて最適なかごを選択し割り当てるようにしたエレベータの群管理制御装置において、既に発生している各階方向別の全乗客の待ち時間期待値、及び、所定時間内に発生すると予想される各階方向別の全乗客の待ち時間期待値を算出する待ち時間期待値算出手段と、前記待ち時間期待値に基づいて新規乗場呼びの割り当てを行う乗場呼び割り当て手段とを備えたことを特徴とするエレベータの群管理制御装置。
9. 複数の階床に対して複数台のエレベータを就役させ、新規に発生した乗場呼びに対して評価指標を算出し、該評価指標に基づいて最適なかごを選択し割り当てるようにしたエレベータの群管理制御装置において、既に発生している各階方向別の全乗客の待ち時間期待値、及び、所定時間内に発生すると予想される各階方向別の全乗客の待ち時間期待値を算出する待ち時間期待値算出手段と、前記待ち時間期待値に基づいて新規乗場呼びの割り当てを行う乗場呼び割り当て手段と、前記待ち時間期待値に基づいて乗場呼びの割り当て変更を行う乗場呼び割り当て変更手段と、前記待ち時間期待値に基づいて空かごに疑似呼びを割り当てる疑似呼び割り当て手段とを備えたことを特徴とするエレベータの群管理制御装置。

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