JP6987932B1 - エレベータの群管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】呼びの登録方式が切り替えられた場合に、切り替え前の利用者と切り替え後の利用者の両方に配慮して乗りかごを応答させる。【解決手段】一実施形態に係るエレベータの群管理システムは、第１の登録方式と第２の登録方式とが切り替えられた場合に、過去一定時間内の需要を判断する第１の需要判断手段と、各乗りかごの中から切り替え後の呼びを割り当てるための割当対象かごの候補を選定し、上記各乗りかごの切り替え前の台数から上記割当対象かごの候補を除いた台数で運行した場合の需要を判断する第２の需要判断手段と、上記第１の需要判断手段の結果と上記第２の需要判断手段の結果とに基づいて、上記割当対象かごを最終的に決定する割当対象決定手段とを備える。【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、エレベータの群管理システムに関する。

近年、乗場にて直接行先階を指定可能な乗場行先階登録装置（ＨＤＣ：Hall Destination Controller）を備えたエレベータシステムが実用化されている。このようなエレベータシステムを「行先階制御システム（ＤＣＳ：Destination Control System）」と呼ぶ。ＤＣＳは、利用者が乗場で登録した行先階を有する呼び（以下、「行先呼び」と称す）に基づいて、複数台の乗りかごの中から最適な乗りかごを選出して当該乗場に応答させる。この場合、同じ行先階の利用者を同じ乗りかごに乗車させることで、輸送効率の向上を図っている。

ここで、同じ階に乗場行先階登録装置とは別に、一般的な上下呼びを登録するための上下呼び登録装置を併設した「ハイブリッドＤＣＳ」がある。このハイブリッドＤＣＳでは、利用者がスイッチ等の操作により呼びの登録方式を任意に切り替えることができる。行先呼びの登録方式に切り替えた場合には、かご内でかご呼びを登録することなく、行先階へ移動できる。また、上下呼びの登録方式に切り替えた場合には、自身の行先階をかご内でかご呼びとして登録する必要がある。

特開平８−３４５７号公報 特開２０１６−１４１５５８号公報

上述したハイブリッドＤＣＳでは、呼びの登録方式が切り替えられた場合に、割当変更によって１台のフリーかごを作り、そのフリーかごに切り替え後の呼びを割り当てる方法が考えられている。なお、「フリーかご」とは、呼びを持たない乗りかごのことである。「割当変更」とは、乗りかごに既に割り当てられている呼びを他の乗りかごに変更することである。

この方法によれば、呼びの登録方式が切り替えられたときに、利用者を待たせることなく、乗りかごを早く応答させることができる。しかしながら、切り替え後の利用者が優先されるため、切り替え前に呼び登録した利用者が待たされることもあり、不公平に感じることがある。

本発明が解決しようとする課題は、呼びの登録方式が切り替えられた場合に、切り替え前の利用者と切り替え後の利用者の両方に配慮して乗りかごを応答させることができるエレベータの群管理システムを提供することである。

一実施形態に係るエレベータの群管理システムは、複数の乗りかごを備え、同じ階の乗場で上下呼びを登録する第１の登録方式と行先呼びを登録する第２の登録方式とを切り替え可能な構成を有する。上記エレベータの群管理システムは、上記第１の登録方式と上記第２の登録方式とが切り替えられた場合に、過去一定時間内の需要を判断する第１の需要判断手段と、上記各乗りかごの中から切り替え後の呼びを割り当てるための割当対象かごの候補を選定し、上記各乗りかごの切り替え前の台数から上記割当対象かごの候補を除いた台数で運行した場合の需要を判断する第２の需要判断手段と、上記第１の需要判断手段の結果と上記第２の需要判断手段の結果とに基づいて、上記割当対象かごを最終的に決定する割当対象決定手段とを具備する。

図１は第１の実施形態に係るエレベータの群管理システムの構成を示すブロック図である。 図２は同実施形態における上下呼び登録装置の一例を示す図である。 図３は同実施形態における乗場行先階登録装置の一例を示す図である。 図４は同実施形態における登録切替装置の一例を示す図である。 図５は同実施形態における乗場行先階表示装置の一例を示す図である。 図６は同本実施形態における群管理制御装置の処理動作を示すフローチャートである。 図７は同本実施形態における切り替え前の需要が多い場合の割当対象かごの選定例を示す図である。 図８は同本実施形態における切り替え前の需要が少ない場合の割当対象かごの選定例を示す図である。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。
なお、開示はあくまで一例にすぎず、以下の実施形態に記載した内容により発明が限定されるものではない。当業者が容易に想到し得る変形は、当然に開示の範囲に含まれる。説明をより明確にするため、図面において、各部分のサイズ、形状等を実際の実施態様に対して変更して模式的に表す場合もある。複数の図面において、対応する要素には同じ参照数字を付して、詳細な説明を省略する場合もある。

図１は第１の実施形態に係るエレベータの群管理システムの構成を示すブロック図であり、複数台の乗りかごが群管理された構成が示されている。なお、乗りかごの台数は任意であり、少なくとも２台以上あれば良い。図中の１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…はエレベータ制御装置、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…は乗りかごである。

エレベータ制御装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…は、各号機の乗りかご１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…に対応して設けられている。エレベータ制御装置１１ａは、Ａ号機の乗りかご１２ａの運転制御を行う。具体的には、エレベータ制御装置１１ａは、乗りかご１２ａを昇降動作させるための図示せぬモータ（巻上機）の制御やドアの開閉制御などを行う。Ｂ号機のエレベータ制御装置１１ｂ、Ｃ号機のエレベータ制御装置１１ｃも同様である。これらのエレベータ制御装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータによって構成される。乗りかご１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…は、モータ（巻上機）の駆動により昇降路内を昇降動作する。

乗りかご１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…には、それぞれにかご呼びを登録するためのかご呼び登録装置１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…が備えられている。「かご呼び」は、図示せぬかご操作盤上に設けられた階床ボタンの操作によって登録される呼びであり、利用者の行先階と乗りかごの情報を含んでいる。

ここで、本実施形態は、ハイブリッドＤＣＳ方式のエレベータの群管理システムを想定している。ハイブリッドＤＣＳは、上下呼び登録装置２１と、乗場行先階登録装置（ＨＤＣ）２２とを備える。上下呼び登録装置２１と乗場行先階登録装置２２は、同じ階の乗場に併設されており、利用者が登録切替装置２３を操作することで切り替えることができる。上下呼び登録装置２１と乗場行先階登録装置２２は、例えば基準階などの特定の階に併設され、他の階には上下呼び登録装置２１または乗場行先階登録装置２２が設置される。なお、全ての階に上下呼び登録装置２１と乗場行先階登録装置２２とが併設されていても良い。

図２に示すように、上下呼び登録装置２１は、上方向ボタン２１ａと下方向ボタン２１ｂを備え、これらのボタン操作によって上下呼びを登録するための第１の登録装置である。上下呼びには、出発階（呼び登録階）と利用者の行先方向（上り方向／下り方向）の情報が含まれている。乗場行先階登録装置２２は、乗場で行先呼びを登録するための第２の登録装置である。行先呼びには、出発階（呼び登録階）と利用者の行先階の情報が含まれている。

図３に示すように、乗場行先階登録装置２２は、利用者の行先階を入力するための操作部２２ａと、操作部２２ａによって入力された行先階に向かう乗りかご（割当かご）を利用者に知らせるための表示部２２ｂとを有する。「割当かご」とは、呼びが登録された乗りかごのことである。なお、行先階の入力方法としては、テンキーの操作によるものが一般的であるが、例えばＩＣカードなどを用いた方法であっても良い。また、乗場行先階登録装置２２は、乗場から離れた場所に設置されていても良い。図３の例では、利用者が入力した行先階が１３階であり、その行先階に対してＡ号機の乗りかご１２ａが割り当てられたことが表示されている。利用者は、この表示に従ってＡ号機の乗場で待機することになる。

登録切替装置２３は、利用者が呼びの登録方式を切り替えるための装置であり、上下呼び登録装置２１と乗場行先階登録装置２２に接続されている。図４に示すように、登録切替装置２３は、切り替え操作用のスイッチ２３ａと、登録方式の切り替えに関するメッセージを表示するための表示部２３ｂとを備える。なお、上下呼び登録装置２１、乗場行先階登録装置２２、登録切替装置２３を一体化したタッチパネル式の登録装置を用いて、画面上のタッチ操作によって上下呼びの登録方式と行先呼び記の登録方式とを切り替える構成にしても良い。

図５に示すように、乗場２５には乗場ドア２６の近傍に乗場行先階表示装置（ＨＤＩ）２４が設置されている。乗場行先階表示装置２４は、乗りかごの行先階を所定の時間、表示するための装置である。上記「所定の時間」とは、乗場行先階表示装置２４の設置階において、その乗りかごの行先階へ向けた応答を完了するまでの間である。図５の例では、Ａ号機の行先階として７階、１１階、１３階が表示されている。このような表示により、利用者は乗りかごの行先階を確認した上で乗車できる。なお、図５の例では、Ａ号機の乗場行先階表示装置２４だけが示されているが、実際には各号機毎に乗場行先階表示装置２４が設置されており、それぞれに対応した乗りかごの行先階が表示される。

群管理制御装置３０は、乗りかご１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…の運転を統括的に制御する装置である。群管理制御装置３０は、エレベータ制御装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…と同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータによって構成される。本実施形態において、この群管理制御装置３０には、呼び管理部３１、運転情報取得部３２、第１の需要判断部３３、第２の需要判断部３４、割当対象決定部３５、割当出力部３６が備えられている。なお、これらは、ソフトウェアによって実現しても良いし、ＩＣ（Integrated Circuit）等のハードウェアにより実現しても良いし、ソフトウェアおよびハードウェアを併用して実現しても良い。

呼び管理部３１は、乗場で登録される上下呼び、行先呼び、かご内で登録されるかご呼びを受け付け、これらの呼びが割り当てられた乗りかごの情報と共に管理する。運転情報取得部３２は、エレベータ制御装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…を通じて各号機の乗りかご１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…の運転情報（現在位置、運転方向、ドアの開閉状態、荷重など）を取得する。

第１の需要判断部３３は、登録切替装置２３によって呼びの登録方式が切り替えられたときに、その切り替え前の需要を判断する。「切り替え前の需要」とは、呼びの登録方式が切り替える前のエレベータの交通需要のことであり、後述するように、過去一定時間内の応答済みの呼びを元に算出される未応答時間Ｔａ（実測値）によって判断される。「未応答時間」とは、任意の階の乗場で呼びが登録されてから、乗りかごがその呼びの登録階（出発階）に到着するまでの時間のことであり、「応答時間」とも言う。

第２の需要判断部３４は、各乗りかごの中から切り替え後の呼びを割り当てるための割当対象かごの候補を選定し、現在の乗りかごの割当対象かごの候補を除いた台数で運行した場合の切り替え後の需要を判断する。「切り替え後の需要」とは、呼びの登録方式が切り替えられた後のエレベータの交通需要のことであり、後述するように、未応答の呼びを元に算出される未応答時間Ｔｂ（予測値）によって判断される。

割当対象決定部３５は、第１の需要判断部３３の結果と第２の需要判断部３４の結果とに基づいて、割当対象かごを最終的に決定する。詳しくは、上記割当対象決定手段は、第２の需要判断部３４から得られる第２の未応答時間Ｔｂが第１の需要判断部３３から得られる第１の未応答時間Ｔａを超えない場合に、割当対象かごの候補を割当対象かごとして決定する。

割当出力部３６は、割当対象決定部３５によって割当対象かごとして決定された乗りかごが複数台存在した場合には、その中で最適な１台の乗りかごを選択する。割当出力部３６は、エレベータ制御装置１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…の中の当該乗りかごに対応したエレベータ制御装置に割当信号を出力して、呼びが登録された階（出発階）に応答させる。割当対象かごとして決定された乗りかごが１台の場合には、その１台が当該呼びに応答することになる。

ここで、行先呼びの場合には、割当出力部３６から乗場行先階登録装置２２と乗場行先階表示装置２４に当該行先呼びが割り当てられた乗りかご（割当かご）の情報が送られる。これにより、乗場行先階登録装置２２の表示部２２ｂに利用者が乗るべき乗りかごの情報が表示され（図３参照）、乗場行先階表示装置２４には当該乗りかごの行先階が表示される（図５参照）。

次に、本実施形態の動作について説明する。
図６は本実施形態における群管理制御装置３０の処理動作を示すフローチャートである。このフローチャートで示される処理は、呼びの登録方式を行先呼びの登録方式から上下呼びの登録方式に切り替えられる合でも、上下呼びの登録方式から行先呼びの登録方式に切り替えられる場合でも適用可能である。

一般に、利用者が多い時間帯では、行先呼びの登録方式（乗場行先階登録装置２２）が有効的ではあるが、利用者によっては乗場行先階登録装置２２の操作方法が分からず、上下呼びの登録方式（上下呼び登録装置２１）を好むことがある。利用者が登録切替装置２３を操作すると、呼びの登録方式の切り替え指示が群管理制御装置３０に入力される（ステップＳ１１のＹｅｓ）。これにより、群管理制御装置３０は、第１の需要判断部３３、第２の需要判断部３４、割当対象決定部３５を用いて、以下のような処理を実行する。

すなわち、群管理制御装置３０は、まず、現在から過去一定時間（例えば５分）内の応答済みの呼びに対する第１の未応答時間Ｔａを算出する（ステップＳ１２）。例えば、切り替え前に登録された呼びが行先呼びであり、その行先呼びに対してＡ号機の乗りかご１２ａが応答したとする。この場合、行先呼びが登録されてから、乗りかご１２ａが当該行先呼びの登録階に到着するまでの時間が第１の未応答時間Ｔａとして算出される。

なお、過去一定時間内に複数の応答済み呼びがあった場合には、これらの呼びに対する各乗りかごの未応答時間の平均値が第１の未応答時間Ｔａとして算出される。この第１の未応答時間Ｔａは実績値であり、切り替え前の需要を判断するための指標値として用いられる。

次に、群管理制御装置３０は、呼び管理部３１に記憶されている未応答の呼びを元にＯＤ（Origin-Destination）表を作成する。「ＯＤ表」とは、各階で登録された呼びに対し、利用者の出発階と行先階とを対応付けた表のことである。上下呼びの場合には、利用者の行先階がわからないため、過去の交通需要などを考慮して行先階を推測することになる。群管理制御装置３０は、このＯＤ表を用いて、現在の乗りかごの台数（切り替え前の台数）から割当対象かごの候補を除いた台数で、切り替え時に残っている未応答の呼びに応答した場合の運行を予測し、その予測結果から第２の未応答時間Ｔｂを求める（ステップＳ１３）。

例えば、切り替え前の乗りかごの台数が５台であったとする。最初は、この５台の乗りかごの中から１台の乗りかごが割当対象かごの候補として選定される。したがって、４台の乗りかごで未応答の呼びに応答した場合の運行をシミレーションして、各乗りかごの未応答時間の平均値を第２の未応答時間Ｔｂとして求める。この第２の未応答時間Ｔｂは予測値であり、切り替え後の需要を判断するための指標値として用いられる。

ここで、割当対象かごの候補を選定する場合に、既に割り当てられている呼びが少ない乗りかごを優先的に選ぶものとする。これは、割当対象かごとして決定されたときに、既に割り当てられている呼びを他の乗りかごに割当変更してフリーかごの状態にするためである。なお、割当変更先の乗りかごは、運転方向、行先階、乗車人数などを考慮して決められる。

第２の未応答時間Ｔｂが得られると、群管理制御装置３０は、その第２の未応答時間Ｔｂを第１の未応答時間Ｔａと比較する（ステップＳ１４）、その結果、第２の未応答時間Ｔｂが第１の未応答時間Ｔａを超えない場合には、群管理制御装置３０は、割当対象かごの候補として選定された乗りかごを割当対象かごとして最終的に決定し、その乗りかごに割り当てられていた呼びを他の乗りかごに割当変更する（ステップＳ１５）。

同様にして、群管理制御装置３０は、各乗りかごの中から割当対象かごの候補を２台，３台…と増やし、現在の乗りかごの台数から割当対象かごの候補台数を除いて、未応答の呼びに応答した場合の第２の未応答時間Ｔｂを計算し、第１の未応答時間Ｔａと比較する。そして、群管理制御装置３０は、最終的にＴｂ≦Ｔａを満足する最大台数の乗りかごを割当対象かごとして決定し、これらの乗りかごに割り当てられていた呼びを他の乗りかごに割当変更する（ステップＳ１３〜Ｓ１６）。

なお、割当対象かごの候補を複数台選定する場合に、既に割り当てられている呼びが少ない乗りかごから順に選ぶものとする。もし、既に割り当てられている呼びの数が同じであれば、切り替え後の呼びの登録階に近い乗りかごを優先する。また、上記ステップＳ１４において、Ｔｂ＞Ｔａであった場合には、切り替え前の利用者に長待ちが生じるため、Ｔｂ≦Ｔａの範囲で割当対象かごの台数を決めるものとする。

このようにして、割当対象かごの台数が決定されると、群管理制御装置３０は、呼びの登録方式を切り替え、利用者が新たに登録した呼びに対して、割当対象かごを応答させる（ステップＳ１７）。この場合、割当対象かごとして複数台の乗りかごが選定されていれば、群管理制御装置３０は、上記各乗りかごの中で新たな呼びの登録階に近い乗りかごを応答させる。割当対象かごとして１台の乗りかごが選定されていれば、群管理制御装置３０は、その１台の乗りかごを新たな呼びの登録階に応答させる。

図７および図８に割当対象かごの選定例を示す。図７は切り替え前の需要が多い場合の割当対象かごの選定例、図８は切り替え前の需要が少ない場合の割当対象かごの選定例を示している。図中の１２ａ〜１２ｅは、Ａ〜Ｅ号機の乗りかごを示す。

いま、５台の乗りかご１２ａ〜１２ｅが運転中の状態で、利用者Ｐｂによって呼びの登録方式が上下呼び登録方式に切り替えられたとする。上述したように、切り替え前の過去一定時間内の登録済みの呼びを元に第１の未応答時間Ｔａが算出される。また、切り替え前の乗りかごの台数（ここでは５台）から割当対象かごの候補を除いた台数で未応答の呼びに対応した場合の第２の未応答時間Ｔｂが算出される。そして、第１の未応答時間Ｔａと第２の未応答時間Ｔｂとの比較により、Ｔｂ≦Ｔａの範囲で割当対象かごが選定される。

図７に示すように、切り替え前の需要が多い場合には、切り替え時に未応答の呼びが多数残っているため、多数の乗りかごでこれらの未応答呼びに応答する必要がある。したがって、割当対象かごの台数は少なくなる。図７の例では、Ｅ号機の乗りかご１２ｅだけが割当対象かごとして選定されている。この場合、乗りかご１２ｅに既に登録済みの呼びがあれば、その呼びはＡ〜Ｄ号機の乗りかご１２ａ〜１２ｄのいずれかに割当変更される。これにより、利用者Ｐｂを待たせることなく、乗りかご１２ｅを応答させることができる。また、切り替え前に登録した利用者Ｐａの人数が多くても、４台の乗りかご１２ａ〜１２ｄで応答するので、利用者Ｐａを待たせることもない。

一方、図８に示すように、切り替え前の需要が少ない場合には、切り替え後に残っている未応答の呼びも少ないため、割当対象かごの台数が多くなる。図８の例では、Ｃ〜Ｅ号機の乗りかご１２ｃ〜１２ｅが割当対象かごとして選定され、切り替え後に登録された利用者Ｐｂの呼びに応答する。これにより、切り替え後の需要が増えたとしても、切り替え前の利用者Ｐａを待たせることない。

なお、例えば一日の交通需要の変化を学習しておき、呼びの登録方式が切り替えられたときに、そのときの時間帯の交通需要に基づいて、割当対象かごの台数を調整することでも良い。例えば、今後の交通需要が高くなる傾向にあれば、Ｔｂ≦Ｔａの範囲で決められた割当対象かごの台数よりも多くする。また、ビルの管理システムから時間帯毎の利用者の発生データを取得し、その発生データを用いて割当対象かごの台数を調整することでも良い。さらに、割当対象かごの台数を選定した後でも、今後の需要を監視し、選定時よりも需要が多くなれば、割当対象かごを増やすなどの調整を行うことが好ましい。

このように、切り替え前の利用者と切り替え後の利用者の両方に配慮して割当対象かごを選定でき、切り替え前と切り替え後のどちらの利用者に対しても長待ちを防いで効率良く運ぶことができる。

以上述べた少なくとも１つの実施形態によれば、呼びの登録方式が切り替えられた場合に、切り替え前の利用者と切り替え後の利用者の両方に配慮して乗りかごを応答させることができるエレベータの群管理システムを提供することができる。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…エレベータ制御装置、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…乗りかご、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…かご呼び登録装置、２１…上下呼び登録装置、２２…乗場行先階登録装置、２３…登録切替装置、２４…乗場行先階表示装置、３０…群管理制御装置、３１…呼び管理部、３２…運転情報取得部、３３…第１の需要判断部、３４…第２の需要判断部、３５…割当対象決定部、３６…割当出力部。

Claims (5)

1. 複数の乗りかごを備え、同じ階の乗場で上下呼びを登録する第１の登録方式と行先呼びを登録する第２の登録方式とを切り替え可能なエレベータの群管理システムにおいて、
   上記第１の登録方式と上記第２の登録方式とが切り替えられた場合に、過去一定時間内の需要を判断する第１の需要判断手段と、
   上記各乗りかごの中から切り替え後の呼びを割り当てるための割当対象かごの候補を選定し、上記各乗りかごの切り替え前の台数から上記割当対象かごの候補を除いた台数で運行した場合の需要を判断する第２の需要判断手段と、
   上記第１の需要判断手段の結果と上記第２の需要判断手段の結果とに基づいて、上記割当対象かごを最終的に決定する割当対象決定手段と
   を具備したことを特徴とするエレベータの群管理システム。
2. 上記第２の需要判断手段は、
   上記各乗りかごの運転状態に基づいて、上記各乗りかごの中で既に割り当てられている呼びが少ない乗りかごを上記割当対象かごの候補として優先的に選定することを特徴とする請求項１記載のエレベータの群管理システム。
3. 上記第１の需要判断手段は、
   上記過去一定時間内における応答済みの呼びに対する第１の未応答時間を切り替え前の需要の指標値として算出し、
   上記第２の需要判断手段は、
   上記各乗りかごの切り替え前の台数から上記割当対象かごの候補を除いた台数で未応答の呼びに応答したときの運行を予測し、その予測結果に基づいて第２の未応答時間を切り替え後の需要の指標値として算出することを特徴とする請求項１または２記載のエレベータの群管理システム。
4. 上記割当対象決定手段は、
   上記第２の未応答時間が上記第１の未応答時間を超えない場合に、上記割当対象かごの候補を上記割当対象かごとして決定することを特徴とする請求項３記載のエレベータの群管理システム。
5. 上記第２の需要判断手段は、
   上記割当対象かごの候補を１台ずつ増やしながら上記第２の未応答時間を算出し、
   上記割当対象決定手段は、
   上記第２の未応答時間が上記第１の未応答時間を超えない最大台数の乗りかごを上記割当対象かごとして決定することを特徴とする請求項３記載のエレベータの群管理システム。

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