JPH01150683A - 自己組織化機能をもつエレベータ群管理制御方法 - Google Patents

自己組織化機能をもつエレベータ群管理制御方法

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JPH01150683A
JPH01150683A JP62307617A JP30761787A JPH01150683A JP H01150683 A JPH01150683 A JP H01150683A JP 62307617 A JP62307617 A JP 62307617A JP 30761787 A JP30761787 A JP 30761787A JP H01150683 A JPH01150683 A JP H01150683A
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control
allocation
elevator
rule
floor
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JP62307617A
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Toru Yamaguchi
亨 山口
Yasuhiro Suzuki
康博 鈴木
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明はエレベータの群管理制御に係わり、特に推論を
用いて最適制御を行なうエレベータの群管理制御方法に
関する。
(従来の技術) 近年、複数台のエレベータを並設した場合に、エレベー
タの運転効率の向上およびエレベータ利用者へのサービ
ス向上を図るため、各階床のホール呼びに対する応答号
機をマイクロコンピュータ等の小形コンピュータを用い
て合理的に、且つ、速やかに割当てることが行われてい
る。
すなわちこれは群管理制御と呼ばれる制御方式であり、
ホール呼びが発生すると、そのホール呼びに対処するの
に最適なエレベータを選定し、早期にそのホール呼びに
応答させるエレベータを割当てるとともに、他のエレベ
ータはそのホール呼びに応答させないようにしたり、あ
るいは朝の出動時や退社時、昼食時等のような交通需要
の増加時、更には夜間等のような交通減少時などそのビ
ル独特の交通変化に合わせて予め設定した運転モードに
切換えつつ効率的な運用を図るべく各エレベータを制御
するものでおる。
ところで近年のような小型コンピュータの著しい発達に
伴う小型コンピュータのコスト低減により群管理装置の
他にも単体のエレベータの制御を行うエレベータ制御装
置等にも小型コンピュータは使用されるようになった。
またこれらのコンピュータに対する情報の伝達方法とし
てはシリアル伝送方式が主流となりつつある。そして、
これら群管理制御装置と、エレベータ単体制御装置は各
伝送装置と、ソフトウェアによる一定の手続により、単
純に結線(又は光ケーブル接続)で自由に群管理データ
を授受出来るようになっている。
さらに、各エレベータ単体制御装置に群管理制御アルゴ
リズムを分散し、実行するものである。
また、多数台のエレベータを群管理制御する大規模ビル
においても、ビル管理用コンピュータや、OA(オフィ
スオートメーション)用コンピュータなどにより、ビル
全体を管理したり、各フロア間の情報の授受を行なって
いる。これらの情報の中にはビルの交通に関係するもの
が多数台まれている。また群管理制御用コンピュータの
情報にも、ビル管理時に必要なホールデータ(例えばホ
ールの乗客検出)も含まれている。しかしながら、これ
らのビル管理用のデータと群管理制御データの授受は、
はとんど行われていない。このため、それぞれに情報入
手のためのセンサや報知装置を取付るケースも見受けら
れる。
しかし、一般的にはエレベータの群管理制御はホール呼
びに対する割当ての制御と、高交通需要に対する特殊オ
ペレーション制御が中心となっている。
ホール呼びに対する割当制御においては、従来は到着時
間等、各種演算データを利用した評価によって行ってい
た。このため、予測失敗により割当ての失敗が発生する
こともあった。
このようなことを無くすために、日々の交通の流れを学
習したり、また、その予測データの信頼性を求めるもの
などがあった。
しかし、エレベータシステムにおいては上述のようにい
くら学晋を行っていても確率的に発生するホール呼びゃ
、派生するかご呼びを完全に予測することは不可能であ
り、そのデータの信頼性は低い。しかしながら、データ
の信頼性が低くても予測演算により、ある程度のオーダ
ーの値が求められ、評価演算に組入れざるを得ない。
このことは、評価の決定に多くの失敗の可能性をはらん
でいることを意味している。また、このことは、予測値
を利用した条件の設定に対して、真の設計者の考える条
件との食違いがあることを示しており、設計者の条件の
設定はよりきつい完全な条件を目指すことになって、設
計者の意図していたような軽快な動きと裏腹な動きとな
る傾向がある。
また、割当ての評価演算へ設計者の考えを組入れる場合
、関数値の変更や重みの変更程度に止どまり、間接的な
組込みとなって十分に制御に反映できない。
エレベータの群管理制御は、ホール呼びに対する割当制
御と、高需要に対する特殊オペレーション制御が中心で
あり、これらの制御にあたって上述のように評価演算を
行うが、この評価演算は予測未応答時間や予測荷重等の
予測により確定的に予測値が求められ、あたかもそれが
100%正確あるように使用された。また、場合によっ
ては、その不確定さに対し、悪化の重みがのせられた。
また、少しでもその確定値が正確となるように日々の交
通の流れを学習するものもあったが、評価演算に用いる
データが不確定要素をはらんでいるために目標どうりの
制御はできない。また、評価演算式に用いる設定条件が
ビルの実情と合わなくなった場合などでも目標とする制
御ができなくなる。
(発明が解決しようとする問題点) このように群管理制御にあたっては例えば発生したホー
ル呼びに対して最適号機の割当てを行うに当り、各号機
について、その状況に基づく評価演算を行い、評価値の
良好なものを割当てる。
しかし、評価演算は予め設定した所定の演算式を利用し
、そのホール呼び発生時点でのビルの状態やかご状態に
より、各号機別の評価値を求め、評価値の良好なものに
割当てを行っていた。また、学習データ等により交通需
要等のビルのシステム状態予測に合わせ、評価のための
係数を変更していた。
そして、評価演算に用いるデータは刻々の状況変化に対
応して変化する要素をはらんでいるために不確実なもの
が多いから、評価演算結果により割当てを行なっても制
御目標から外れる制御結果となることも多い。
また、ビルのシステム状態と設定条件との間で大きく食
い違いが生じた場合や、設定条件のミスあるいは用意さ
れた設定モード中にないビル状態  7に直面した場合
などでは目的に合った群管理制御が行えない欠点があっ
た。
これは、従来の群管理制御に用いる演算式やルールか固
定的なものであり、しかも、不確定なデータを用いる点
による。
そこでこの発明の目的とするところは、不離的なデータ
を用いざる得ない現実下にあっても、また、ビルの状態
と設定条件との間での食違いや設定条件のミスなどがあ
っても目的に合った群管理制御を可能とするエレベータ
の群管理制御方法を提供することにある。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するため本発明は次のようにする。すな
わち、複数のサービス階床に対して複数のエレベータを
就IQさせ、制御するエレベータの群管理制御において
、発生したホール呼びに対し定めた制御目標を満たす最
適エレベータを割当てるに当り、エレベータそれぞれの
状況情報に基づく制御目標の確信度を(Lこれより仮割
当てに対する制御目標への偏差の状況変化を得てこれと
専門家の制御戦略を条件と指示とによって表わした複数
の制御規則を用い)7ジー推論による処理により、割当
て制御指示の決定を行い、この決定による割当てエレベ
ータを上記ホール呼びに応答させ、且つ、これと同一の
処理を行って上記ホール呼びに対しての時々劾々の最適
割当てエレベータの監視演算をし、上記ホール呼びに応
答した時点で上記制御指示の決定の失敗が認められた時
、その制御指示の決定原因となる制御規則の良否を評価
し、それに基づいて上記制wJ規則の修正、追加削除を
行って自己組織化をさせ、ざらに、制御規則の使用頻度
をチエツクし、制御規則が十分に使用できるレンジにメ
ンバーシップ関数を常に修正し、自己組織化による失敗
をなくすことを特徴とする。
(作用) このように発生したホール呼びに対し定めた制御目標を
満たす最適エレベータを割当てるに当り、エレベータそ
れぞれの状況情報に基づく制御目標の確信度を求め、こ
れよりエレベータ毎に仮割当てした場合の目標に対する
偏差の状況変化を求めてこれと専門家の制御戦略を条件
と指示とによって表わした複数の制御規則を用いファジ
ー推論により、割当て制御指示の決定を行い、この決定
による割当てエレベータを上記ホール呼びに応答させる
。同時に同一の処理を行って上記ホール呼びに対しての
時々刻々の最適割当てエレベータの監視演算をし、上記
ホール呼びに応答した時点で上記制御指示の決定の失敗
が認められた時、その制御指示の決定原因となる制御規
則の良否を評価する。そして、それに基づいて上記制御
規則の修正、追加、削除を行って自己組織化させる。ま
た、ざらに、制御規則の使用頻度をチエツクし、そのメ
ンバーシップ関数のレンジや形状を修正し、規則の自己
組織化を良好に行わせる。
これにより、不確定データを用いざるを得ない現実にあ
って、しかも、ビルの状態と設定条件との間で食違いや
設定条件のミスなどがあっても、割当て決定とその結果
を監視することで実状にそぐわない点は解析されて制御
規則のメンバーシップ関数の修正や、規則自体の修正、
追加、削除を行って自己組織化を良好に行い自己成長し
てゆくので、実際に即した最適割当てが可能になる。
(実施例) 以下、本発明の一実施例に係るエレベータの群管理制御
方法を図面を参照して説明する。
第1図において、1は群管理制御を司る群管理制御装置
でおり、コンピュータを基本とする構成としてあって、
この群管理制御装置1は群管理コントロール部1A、知
識工学応用部1B、補助記憶部1C、コンサルト処理部
1Dから構成されていて、これらはパラレルのマルチパ
スMBで結合されている。また、エレベータ各@機単体
の制御を行うエレベータ制御装置2、ビル管理コンピュ
ータ7やオフィスコンピュータ8などとの通信を行う伝
送コントローラ3、エレベータ監視モニタ4とはシリア
ルシステムバスSSにより接続され、群管理制御装置1
はこのシリアルシステムバスSBと伝送コントローラを
持ったインタフェース■Fを介して接続されている。こ
こで示した例は集中制御の例であるが、単体エレベータ
のホール呼びに対するそのエレベータ自身の評価を、各
エレベータが行う構成とすれば、分散制御構成となる。
この場合、本発明は、分散化され、各単体エレベータ内
にあかれることになるが、機能的には同様な手法が用い
られる。分散制御においても、同様に本方法が利用でき
る。5はホールグートヤランプ、センサ、デイスプレィ
などのエレベータホール設置機器等に対する入出力用の
I10コントローラであり、このI10コントローラ5
は各エレベータ制御装置2と伝送専用LSI及び汎用の
伝送ソフトウェアを用いてのシリアル伝送によりデータ
の授受が行われ、また、かご内のコントロールを行なう
かご内コントローラ6とそれに対応するエレベータ制御
装置2もシリアル伝送系により結合されている。ビル管
理コンピュータ7のデータや、OA用コンピュータ8の
データ、タイムレコーダ9Aのデータ入力装置9、報知
データや入口カウンタ10AのデータのI10コントロ
ーラ10は伝送コントローラ3のインタフェースにより
結合され、シリアルシステムバスに伝送される。
各エレベータ制御装置2もマイクロコンピュータ等を基
本として構成しである。群管理制御装置1は各エレベー
タ制御装置2より各々の号機の状況情報を1q、ホール
呼釦を押すことによって発生したホール呼びが与えられ
るとこれら各々の号機の状況情報をもとに知識工学応用
部1Bにおいて推論によりホール呼びに対してサーごス
させるに最適な号機を選択し割当てる。また、刻々と変
わる各々の号機の状況をもとにコンサルト処理部1Dが
上記推論に基づき刻々の最適号機を求め、上記割当てた
号機が上記ホール呼びに対してサービスした時点での真
の最適号機を調べて情報蓄積して割当て失敗の場合に推
論上のその原因要素を調べて知識工学応用部1Bに対し
その原因要素を改善修正、削除、新要件の追加などの指
示を行う機能を有する。ざらに、制御規則の使用頻度や
、使用レンジを蓄積し、そのデータより、有効に規則が
使用されるように規則のメンバシップ関数のレンジの変
更や形状の修正を行う。
これらの処理は、前述の処理と同期して行われる。
また、群管理実コントロール部1Aは知識工学応用部1
Bからの指示に応じて対応する号機のエレベータ制御装
置2に割当て指令を与えたり、長持ちとなった場合など
では割当てのキャンセルと知識工学応用部1Bによる新
たなその時点での最適号機の割当てを行うなどの群管理
制御を行う。
本システムは最大仕様に近い例でおり、このため一部分
がないシステムであっても、本発明を用いることが出来
る(入力されるものに対して行なう)。尚、7A、8A
、4AはCRT端末、キー人力等の操作表示系である。
次に第2図を参照して群管理制御部のソフトウェア構成
の説明をする。ここでは集中制御で示しているが、これ
らを機能分解し、一定の手続きで各@機のエレベータ制
御装置2に移植し、分散制御を行うようにしても同様に
実行可能である。
第2図において、群管理制御装置1がスタート後、タス
ク管理プログラム20により、どのタスクを起動するか
が決定される。コンピュータが複数になった場合は、各
コンピュータのタスク管理プログラム20がメツセージ
を交換し、同様な処理を行う。タスクは機能別ソフトウ
ェアモジュールであり、条件により起動される。
ここで、各タスクの説明を簡単に行なう。
32はRAMやCPUのレジスタのイニシャライズ及び
各LSIのイニシャライズを行うイニシャライズタスク
であり、初期状態や動作のモードが切りかわった場合に
起動される。
21はOCT (カーコンデジョンテーブル)、KCT
 (かごコンデジョンテーブル)、HCT(ホールコン
デジョンテーブル)等の外部入力をRAM上にセットす
る外部入力タスクでおる。この外部入力タスク21は優
先度が高く、100m5ec程度ごとに再起動が行なわ
れる。ここで、HCTはホールコンデイションテーブル
の略名で、エレベータ制御装置によりホール呼び登録さ
れそのデータが入力される。
ここで仮に群中号機をA−Dの4台として、1〜8フロ
アと仮定すると、上記HCT、CCT。
KCTはそれぞれ第3図、第4図、第5図のようなビッ
ト構成となっている。すなわち、第3図に示したホール
状態を表わすHCTにおいて、O〜13のホールサブイ
ンデックス(H3)に対して8階の下降(8D)から7
階の上昇(7U)まで各8ビツトの情報が格納されてい
る。各階毎のホール状態を具体的に説明する。例えば5
階のエレベータホールにて上昇スイッチが押されるとH
311(5U)の7ビツトが1となり、このホール呼び
に対応するサービスエレベータが後述する手法でA号機
と決定すると、H’S 11のOビットおよび6ビツト
が1となる。そして、上記A号機が5階に到着するとH
311の0,6.7ビツトがすべてOにリセットされる
。すなわち、O〜3ビットは各エレベータの号機セット
を示し、6ビツトはホール呼びに対するエレベータの割
付の有無を示し、ざらに7ビツトはホール呼びの有無を
示す。
第4図のかご状態を表わすCCTにおいて、O〜3のイ
ンデックスに対して、エレベータホールからD号機まで
各16ビツトの情報が格納されている。すなわち、O〜
3ビットにはかごの荷重状態が2進法で示されている。
これらO〜3ビットの意味は、“’0001 ” ”0
010” “0011”“’0100”’“0101 
” “0110”′“0111” “”1000”’“
1001 ””1010” ’1011” “”110
0”に対してそれぞれ0〜10%、11〜20%、21
〜30%、31〜40%、41〜50%、51〜60%
、61〜70%、71〜80%、81〜90%、91〜
100%、101〜110%、111%以上を示す。
5ビツトはかごの走行状態を示し、“1″は走行中、“
OITは減速中を示す。7ビツトは扉の開閉状態を示し
、1! 1 stは開放中、“O″は閉鎖中を示す。8
〜13ビツトはかご位置を2進法で示したものである。
14.15ビツトはかごの移動方向を示し、“10′は
上昇中、“01″は下降中、ざらに“” o o ”は
無方向、すなわち停止中を示す。
第5図のかご呼び状態を表わすKCTにおいて、第3図
の)−1cTと同様に、O〜3ビットがエレベータA 
”= D @機に対するかご呼びの有無を示す。
以上によりエレベータやホール呼びの状態が入力された
ことになる。
第2図において、22は最号機の割付すなわち、割当て
を行う割付タスクである。この割付タスク22は’lQ
Qmsec程度ごとにVfT発生ホール呼びをチエツク
し、もし発生があれば、予測未応答時間演算サブルーチ
ン24、満員等、ダメージ予測サブルーチン25及び評
価サブルーチン23により、予測未応答時間、満員等の
ダメージに対する合成を行い、合成値の最良な@機を決
定する。
35のコンサルト処理は本発明の中心的なものであり、
これらの割当てられたホール呼びに対してその監視を行
い、制御規則を改善してゆくものである。また、割付見
直しタスク26の起動メツセージを発信したりする。
割付見直しタスク26は上記のメツセージによる起動の
他に、約1秒に1回程度起動される割込みレベルの低い
タスクで、長持ちや満員となったり、予測されたりする
ホール呼びに対して、割付変更を行うものである。28
は各単体エレベータ交信用タスクであり、サイクリック
に行なわれるデータの伝送の他に、必要に応じてコント
ロールの出力やデータ要求など割付、割付キャンセル等
乗車人数、降車人数、新発生かご呼び等か行われる。こ
れらはバッファを利用して行われ、第6図に示すような
内容のデータが第7図に示すようなフォーマットで伝送
されてくる。
29は年間タイマ、各種タイマであり、10m5,10
0m5.1秒等の各種インターバルタイマと、それらと
組み合わされた年間タイマのルーチンである。また、こ
れらのデータは外部タイマにより補正される。
年間タイマには月、日付、曜日、休日、六曜、その他の
行事等情報がおり、第2のI10タスク31のフロッピ
デイクスや第1のI10タスク30のCRT等により情
報が更新される。
第1にI10タスク30のCRT伝送インプットアウト
プット、キャラクタデイスプレィターミナル用のタスク
は、外部の端末や他のコンピュータ等との情報の伝送に
使用される。このタスク30は他の群管理タスクを害さ
ないように低いレベルでタイムスライスされて起動する
また、第2のI10タスク31の(フレキシブル)フロ
ッピーディスクコントロール用は、外部のフロッピーデ
ィスクに字消データ等を記憶するときに起動される。第
1のI10タスク30と同様に低いレベルで起動される
。学晋データ処理タスク27は、外部入力や単体からの
データにより、その時点の状態のデータテーブルにセッ
トしていき、また次の状態に変化する時などそのデータ
の入れかえを行なうタスクであり、データの変化時や状
態の変化時に起動される。また低いレベルのタスクであ
り、高い群管理タスクを害さないように起動される。た
だし、特別のフラグや先頭の変更等が行なわれた場合は
変化する。ここで、学習データは第8図(a)(b)(
c)(d>(e)に示すように月、日付、曜日、六曜、
休日、時間帯(タイムバンド)などの要素によりいくつ
かの同等の交通モードに分類され、そのモード別に第9
図及び第10図に示すようなデータをもつ。
第9図及び第10図にそれらの例を示しておる。
第9図及び第10図において記号は以下である。
HCT$RAT: 15分間の平均ホール呼び発生個数
KCT$RAT:平均かご呼び発生個数。
IN$RAT:乗車人数平均。
OUT$RAT:降車人数平均。
KCT$SET:各階に対するかご呼び発生率。
HCT$RAT〜OUT$RATは方向付階床のインデ
ックスH3(ホールサブインデックス)によって示され
る。KCT$RATはA階からB階へというA、Bのマ
トリクスにより示されている。
また、高需要時はそれらの変化がこまかいインタバルで
学習されている。これはAV$MEN$P(H3−t)
で各H3とtについて示される。
ただしtは時刻である。
その他のタスクとしては、第2図において、1秒おきに
起動され、外部のビル管理コンピュータとデータの入力
、出力のデータ交信やそれによるデータ収集を行なうタ
スク34や、そのデータを利用して需要の先取りを行い
、交通需要を予測し、運転モデルを決定する交通需要予
測タスク3.5′かあり、これらタスク33.34は、
100m5ecごとに起動する。また、これらによって
起動される運転モデルのタスクとして各種運転タスク3
5がある。
次に、本発明に基づく群管理制御方法におけるホール呼
びに対する割当て制御(ついて説明する。
割当て制御は第1図に示す群管理制御装置1内の群管理
実コントロール部1A及び知識工学応用部1B等よりF
uzzy (ファジー)推論を用いて行なわれる。第1
1図に割当制御のフローチャートを示す。また、説明の
便宜上4台のエレベータ(A号機、B@機、C号機及び
D号機)が群管理制御されるものとする。
上述の構成の説明においては8階床の場合について説明
したが、以下の説明においては便宜上12階床にある場
合について説明する。
エレベータの群管理制御におけるホール呼びに対する割
当制御について説明する。割当制御はエレベータの運行
モードによってその制御の方法が異なる。
一例として各階の交通の流れがバランスパタータ状態に
おる場合の運行モードにおける割当制御について説明す
る。
割当制御においては、−例として制御の目標として下記
に示すものがあるとする。
(1) 長待ら呼びを減らす。
(2) 良好な呼びを増す。
(3) 最大長持ちを良好にする。
(4) 高需要階のサービスを良好に保つ。
(5) 満貫通過を減らす。
上述の目標は専門家の持っている知識によるものでおり
割当制御における専門家の制御戦略である。上述のそれ
ぞれの制御戦略に対応して条件と指示とによって表わさ
れた制御規則が用意される。
例えば「長待ち呼びを減らす。」に対応する制御規則は
[長持ちになるならば割当てを行わない。」でおる。[
良好な呼びを増す。」に対しては「良好な呼びならば割
当てる。」などでおり、他の制御戦略についても同様に
「もしAならばB」の形式の制御規則が用意される。
ただし、これらはより詳細な一連の制御規則により合成
される。
本発明においては、上述の制wJ規則に示される条件の
成立する度合い及び指示の重み付けを推論機能によって
各制御規則毎に決定する。上述の条件の成立する度合い
とは条件が「長持ちになるならば」でおれば、長待ちに
なる度合いのことである。この度合いが高いということ
は非常に長持ちになることを意味し、度合いが低いこと
は多少長持ちになることを意味する。上述の推論におい
ては、あるエレベータ号機に仮割当てを行うことによっ
て長持ちになる度合いを予測し、その度合いより指示の
重み付けを行う。すなわち、仮割当てを行った際に長待
ちになりそうならば割当てを行わない方向に指示の重み
付けを行う。各制御規則毎に決定された指示の重み付け
を総合的に評価し、割当て制御において「割当てるJと
いう制御指令の強さを決定する。
以上の制御指令出力の強さの決定を各目標に対する一連
の制御規則を用い各エレベータ号機についてそれぞれ行
う。最も制御指令の強い号機に対して割当てを行う。
割当てを決定する際に、上述の目標をすべてに対して完
全に満たすエレベータ号機に割当てを行おうとすると、
割当てを行うことができなくなる。
そこで目標を最も高い度合いで満たすエレベータ号機に
割当てを行う。
そのために、上述の制御戦略に基づいて制御規則を用意
しその条件の成立する度合い及び指示の強さを求めて制
御指令の強さを決定することになる。
次に割当制御について説明する。第11図に示されるフ
ローチャートを用いて割当制御における割当ての決定に
ついて説明する。ステップ1においては故障中、群外運
転中等で割当制御を行えないエレベータ号機を割当制御
の対象外とする。次のステップ2においては以後のステ
ップ4における推論演算に必要なデータの予測演算を行
う。ステップ3においてはステップ!で得られた各種デ
ータをステップ4の推論演算を行うのに適した形に変換
するための前処理が行われる。ステップ4では推論演算
が行われる。この推論演算は専門家の制御戦略を条件と
指示とによって表わした各々の制御規則の条件の成立す
る度合い及び指示の重み付けを行う。制御規則毎に重み
付けされた指示より制御指令の強さを決定する。この制
御指令とは[ホール呼びに対して割当てる。」ことであ
る。
上述のステップ2からステップ4までの各演算が各号機
について行われる。また、ステップ4においては多くの
目標に対する一連の制御規則についてそれぞれ行われる
。以下、説明の便宜上指示の重み付けの度合いを指示の
強さと言う。ステップ5において各号機の多くの目標に
対する制御指令の強さを比較して、最も目標を満たす号
機に最終的に新しく発生したホール呼びを割当てる指令
を出力する。以上で、新しく発生したホール呼びにどの
号機を割当てるのかが決定され割当制御が完了する。
上述のステップ4においては、各制御規則毎に条件の成
立する度合い及び指示の強さの決定が行なわれるが、以
下制御規則の一つである「長持ちになるならば割当てを
行なわない。」の条件の成立する度合い及び指示の強さ
の決定について説明する。従って上述の制御規則に対応
してステップ2においては、各号機の予測未応答時間、
最小予測未応答時間、最大予測未応答時間及び未応答時
間の確信度の演算が行われる。この確信度とは所定の時
間内にかごが到着する可能性を示すものである。
上)小の予測演算について第12図に示すフローチャー
トを用いて説明する。
ステップ2aにおいて現在かごのいるホールサブインデ
ックスH8をセットする。第13図にホールサブインデ
ックスH3を示す。ホールサブインデックスH3は、現
在かどのいる階床とかごの運転方向とを考慮したもので
ある。12階床にあるエレベータについて説明すると1
2階にかごがいて、下降運転を行う場合は、このかごの
ホールサブインデックスH3は“O″となる。12階よ
り下降するに従って第13図に示すようにホールサブイ
ンデックスH3の値は大きくなる。また、1階にかごが
あり上昇運転を行う場合はそのかごのホールサブインデ
ックスH3は“11″となり1階から上昇するに従って
大きくなる。例えば、A号機のかごが11階にて下降を
行う場合は、このかごのホールサブインデックスH3は
“1″となる。また、かごのホールサブインデックスH
3が“5″でおるということはかごが7階にいて運転方
向が下降であることを意味する。このホールサブインデ
ックスH3の値は以下のステップで行われる各階への予
測未応答時間の演算の開始点を示す。
次にステップ2bが行われる。ステップ2bにおいては
すでに登録されているホール呼びに対する派生かご呼び
を字画データ等に基づいて発生させる。この派生かご呼
びはホール呼びに対して模擬的に発生させた呼びであり
実在の呼びとは異なることもある。第14図にホール呼
び及びその派生呼びの様子を示す。たとえば、ホール呼
びが9階及び4階におるとすると、それらの派生かご呼
びは、9階のホール呼びに対して7階であり、4階のホ
ール呼びに対して2階である。以上のように派生かご呼
びの発生完了後、ステップ2Cが行われる。
ステップ2Cにおいては、各階の予測未応答時間TXの
演算を行う。説明の便宜上、ホール呼びにのみ着目しか
ご呼びは無いものとして演算を行う。
第15図に各階の予測未応答時間TXを示す。
ここで1階床間を上昇あるいは下降するのに要する時間
を1秒とし、ホール呼びおるいはかご呼びのある階にか
ごが到着した際にその階で乗客の乗降りにより損失時間
を10秒とする。これは簡易的な一例であり、実際には
、より高精度な演算により決定される。
かごが11階にいて下降する場合を考える。
11階(ホールサブインデックスH3は1g I I+
 >から10階(ホールサブインデックスH3は“2″
)まで走行時間として1秒を要する。また11階から9
階(ホールサブインデックスH8“3″)まで走行時間
として2秒を要する。9階ではホール呼びがおるため損
失時間として10秒費やされる。したがって11階から
8階(ホールサブインデックスH8は“′4パである)
まで13秒を要することになる。同様にして11階から
4階(ホールサブインデックスH3は“′8″である。
)までは27秒を要する。11階におるかごが1階まで
下降して、次に1階から12階まで上昇し、再び11階
にもどるのに62秒を要する。この間は、9階及4階に
ホール呼びが存在する場合であり、ホール呼びの数が増
せばそれに従って各階への予測未応答時間も大きくなる
ホールかご呼びのめる階の予測未応答時間RESPT 
(H3)は次の式で表わされる。
RESPT (H3) = ΣRANT (Sta i、End i )i=1 以下余白 十  ΣLO3T  (End  i  )i=’1 十  KE  IKAT  (H8)       ・
−(1)RANT (Sta i、End i )は停
止階から次の停止階までの走行に要する走行時間である
また、LO8T (End i ) は停止予定階テノ
損失時間である。KE IKAT (H3>はホール呼
びが発生したホールサブインデックスH3に対し、割付
けがセットされてからの経過時間を示す。
KE IKAT (l(S)°は440 PIと考えて
もさしつかえないので無視する。gは予測未応答時間を
求めようとする階まで呼びの数を示す。(予測未応答時
間を求めようとする階の呼びも含む。)第14図の場合
、例えばホール呼びのある9階の予測未応答時間RES
PT (3)は次式で表わされる。
RESPT <3)= RANT(Stal、Endl)”?2 (秒)11階
と9階との間においては呼びがないのでがごは10階に
停止しないため、損失時間は“OI+である。また同様
に4階の予測未応答時間RESPT  (8)は次式で
表わされる。
RESPT (8)= RANT(Stal、Endl)十 RANT (Sta2.End2> +RANT (Sta3.End3)+LO8T(En
dl )十LO3T (End2)RANT (Sta
2.End2>は9階から7階までの走行時間である。
RANT (Sta3゜End3)は7階から4階まで
の走行時間でおる。
この場合、RANT (Sta2.End2)は2秒で
あり、RANT (Sta3.End3)は3秒である
。LO3T (Endl )は9階での損失時間であり
、LO3T (End3) は7階での損失時間である
。従って、RESPT (8)は27秒である。以上で
、第15図に示す各階の予測未応答時間が求められる。
次にステップ2d及びステップ2eが行われる。
ここでは、ホール呼びのある階についてのみ最小予測未
応答時間Tm1n、最大予測未応答時間Tmax及び未
応答時間の確率分布モードを決定する。
予測未応答時間TXは、実際のホール呼びに対して派生
呼びを発生させ、実際のホール呼びとその派生呼びとか
ご呼びとを考慮した際の各階の到着時間である。この予
測未応答時間TXに対して最小予測未応答時間下min
は実際のホール呼び及びかご呼びのみを考慮した際の各
階の未応答時間である。また、最大到着時間Tmaxは
高需要の階にホール呼びが発生した際の各階の予測未応
答時間でおる。最小到着時間Tm1n及び最大到着時間
Tmaxは上述の第(1)式により求められる。
次に、未応答時間の確率分布モードを求める。
ホール呼びのあるかごが所定時間内に到着する可能性を
求めるために各ホール呼びのある階の確率分布モードを
設定する。第16図にホール呼びのある階の未応答時間
の確率分布モードとして2種類のモード第16図(a)
及び(b)を示す。この分布モードは予測未応答時間T
Xを中心に分布する。また、この分布モードは最小予測
未応答時間1m1n、予測未応答時間Tx及び最大予測
未応答時間Tmaxの値により分布状態は異なる。
しかし、この分布モードは必ず、最小予測未応答時間T
m1nと最大予測未応答時間TmaXとの間に存在し、
81部と82部の面積が等しくかつ両者の面積の和は1
となり、TLlとTL2が等しくなる様に設定される。
第16図に示される2つの確率分布モードの選択は、あ
る階のホール呼びに対して学習データ等により発生させ
た派生かご呼びと実際のかご呼びとの一致する可能性の
大小によって決定される。すなわち、学習データ等によ
り発生させた派生かご呼びが実際に発生するかご呼ひと
一致する可能性の低い場合は第17図(a)に示される
パターンの確率分布モードが選択される。第17図(b
)は5階の上昇ホール呼びに対して12階に派生かご呼
びが発生した場合を示す。この場合、3階にいるかごの
8階及び7階への予測未応答時間の確率分布モードは第
16図(a)に示されるモードとなる。
一方、学習データ等により発生させた派生かご呼びが実
際に発生するかご呼びと一致する可能性の高い場合は第
16図(b)に示されるパターンの確率分布モードが選
択される。
すなわち、第17図(b)に示される場合は、ホール呼
びに対して基準階の1階にかご呼びが実際に発生する可
能性が高いため、かごが1階に行く可能性は高くなる。
従って、10階にいるかごの3階の到着時間の確率分布
モードは第16図(b)に示される分布モードとなる。
上述のように求められた未応答時間の確率分布より未応
答時間の確信度を求める。この確信度とは所定の時間内
にかごが到着する可能性を示すものでおる。第18図に
おいて、横軸は未応答時間、縦軸は確率値を示す。かご
が30秒以内で到着する可能性すなわち確信度TPOは
A部分の面積を求めることにより得られる。また同様に
31秒以上60秒未満でかごが到着する確信度TPIは
8部分の面積により求めることができ、60秒以上の場
合の確信度TP2についてはC部分の面積により求める
ことができる。確率分布モードは面積が1になるように
正規化されているために、面積を求めることで各未応答
時間の確信度が求められる。この確信度は確率として表
わされる。
以上、第12図に示すステップ2G、ステップ2d及び
ステップ2eによって予測未応答時間とその確信度が求
められる。ステップ2C以下ステツプ2Qまでを各階ご
とに繰り返し行うことによって各階の予測未応答時間及
びホール呼びのある階の予測未応答時間の確信度を求め
る。以上で、第11図のステップ2による予測未応答時
間の演算を終了する。
第11図に示されるステップ4の割当制御の推論演算に
ついて説明する。
ステップ4の推論演算では割当制御の演算を行う。この
割当制御においては、「長待ち呼びを減らすこと」すな
わち、[60秒以上の長待ち呼びを″“0″とすること
を目標として、新しく発生したホール呼びを仮に割当て
た際に、長待ちになる可能性が高くなる号機に対しては
割当てにくくする。すなわち、仮割当てを行ったことに
より「長待ち呼びを減らす。」という目標との偏差(以
下、エラーと言う。)E及びエラー増分へEによって「
ホール呼びに割当てる。」という指示の強さを数値で表
わす。この指示の強さを各エレベータ号機について求め
る。
υj当副制御推論演算を第19図に示すフローチャート
を用いて説明する。
ステップ4aで制御対象であるエレベータのA@機に[
新しく発生したホール呼びを仮割当てする。」という制
御指令を与える。
次にステップ4bが行われる。目標からのエラーEとエ
ラー増分ΔEを上記ステップ2にて求めた確信度を利用
した次式より求める。
エラーE=Σ 「確信度」     ・・・(2)i=
1 確信度;かごが60秒以上で到着する確信度P2 n ;仮割当てを含むすべてのホール呼び故上述の(2
)式よりA号機に仮割当てをする前と、仮割当てをした
後でのエラーEa2の値及びエラーEa2の増分Δ[a
を求める。仮割当てする前のエラーEの値をEa、1と
し、仮割当て後のエラーEをEa2とすると、エラーE
の増分ΔEaは次式により求める。
ΔEa=Ea2−Ea1    −(3)次に帰属度関
数を用いてエラーEEa2及びエラーの増分ΔEaの値
の評価を行う。ここで帰属度関数について説明する。
一般に、ある対象が集合への要素であるか否かを考える
際に、厳密に分けるのではなく、集合への要素でおる度
合いを考慮するために帰属度関数を用いる。第20図に
示す帰属度関数において、’li軸はめる状況の集合に
対する上述のエラーE、エラーの増分ΔFであり、縦軸
は帰属度を示す。
第20図には集合として集合ZO1集合PM及び果合P
Bのそれぞれの帰属度関数を示す。集合ZOはエラーF
及びエラーの増分へEが[だいたい零」である集合、集
合PMはエラーE及びエラーの増分へEが「正で中くら
い」である集合、集合PaはエラーE及びエラーの増分
ΔEが「正で大きい」でおる集合を示す。それぞれの帰
属度関数はすべてのエラーEあるいはエラーの増分ΔE
にそれぞれの値が集合ZO1集合PM及び集合PBに含
まれる度合いを与える。この度合いとは集合に属する度
合いを示すものであり、帰属度と言い0.0から1.0
までの間の数で示される。帰属度が1.0がある場合は
対象が集合Aの完全に要素であることを示し、帰属度が
OoOである場合は対象が集合Aの完全に要素でないこ
とを示す。
例えば、エラーEがeである場合について、その帰属度
を考える。第20図からもわかるようにエラー〇に対し
ての集合PBの帰属度は0.7であり、集合PMの帰属
度は0.3である。すなわち、エラーeは0.7の帰属
度で「正で大ぎい」という集合PBに属し、0.3の帰
属度で「正で中くらい」という集合PMに属する。
次に、制御規則の条件の成立する度合いを求める。すな
わち、この条件は「長持ちになるならば」であるので長
待ちになる度合いを求める。この度合いはエラーE及び
エラーの増分ΔFの帰属度で表わされる。従ってエラー
E及びエラーの増分ΔEの帰属度を求めることによって
条件の成立する度合い求める。
仮割当てした後のエラーEa2とその際の増分△Eaの
帰属度を第20区に示す帰属度関数より求める。第20
図よりエラーEa2の集合PMに対する帰属度は0.9
であり、集合ZOに対する帰属度は0.1である。また
エラー増分ΔEaの集合PMに対する帰属度は0.5で
あり、集合ZOに対する帰属度は0.5である。
以上のように、エラーE及びエラーの増分ΔEの値が集
合20.PM、Paのどの集合に属するのかを帰属度を
も考慮して求めた。この帰属度関数はエラーE及びエラ
ーの増分へEの値に対して、その値が大きいかおるいは
小さいかの評価を与えることになる。すなわち、エラー
Eの値が集合PBに属することはその値が大きいことを
意味し、なおかつ集合Paに対する帰属度が大きいほど
エラーEの値が大きいことを意味する。エラーの増分Δ
Eの値についても同様である。長待ちになる度合いはエ
ラーE及びエラーの増分ΔEの属する集合及びその帰属
度によって表わされるので、エラーE及びエラーの増分
へEが大きいということは長持ちになる度合いが大きい
ことである。
第20図に示すように、エラーEa2は集合PMに帰属
度0.9で属し、エラーの増分ΔEaは集合PM及び集
合ZOに帰属度0.5で属するのでヤや長待ちになるこ
とを意味する。
上述したエラー巳、エラーの増分ΔFの評価結果より上
述の制御規則に示される指示の強さを決定する。この評
価結果とはエラーE及びエラーの増分ΔFが集合20.
PM、PBの内どの集合にどのくらいの帰属度で属する
かと言うことでおる。
第19図のステップ4dの条件−指示テーブルを第21
図に示す。第21図はエラーE及びエラーの増分へEに
対応した指示ΔUを示すもので必る。例えばエラーEが
「だいたい零」(集合ZO)エラー増分ΔEが「正で大
きい」 (集合PB)という場合、指示ΔUとして1割
当てる必要はない」を得る。指示ΔUとしては5種類あ
り、POは[割当てるJ、PSは「割当ててもよい」、
ZOは「ふつう」、NSは「割当てる必要はない」、N
Eは「割当てない」である。エラーEとしての集合の数
は集合PB、集合PM及び集合NEの3種類であり、エ
ラー増分ΔFの場合も同様に3種類であり、エラーEと
エラー増分ΔFとの組み合わせにより9種類の規則があ
る。従って9種類の規則を考え、その規則を第22図に
示す。規則1はエラーEが「正で大きい。」、エラーの
増分へEが「正で大きい。」ときは指示ΔUを「割当て
ない。」とすることを意味し、規則2以下同様である。
第21図に示すように条件−指示テーブルはエラーE及
びエラーの増分ΔEの値が属する集合を条件として指示
ΔUを決定するものである。したがって第21図に示さ
れる条件−指示テーブルは「もしAならばB」型で表わ
されたプロダクション・ルールをマトリクス化したもの
でおる。また条件に対する指示は人為的に決定されるも
のでおり、専門家の知識に基づく制御戦略によるもので
ある。
次に第21図に基づきエラーEa2及びエラーの増分Δ
Eaの評価より指示ΔUを求める。エラーEa2は集合
PM及び集合ZOに属し、エラーの増分ΔEaは集合P
M及び集合ZOに属する。
従ってエラーEa2及び増分ΔEaの属する集合と条件
として指示ΔUを求めると次に示す4通りがある。
(イ) エラーEa2が集合PMに属しかつ増分ΔEa
が集合PMに属するならば指示ΔUはNE(割当てない
。)となる。
(ロ) エラーEEa2が集−合PMに属しかつ増分Δ
Eaが集合ZOに属するならば指示ΔUはZO(普通に
割当てる。)となる。
(ハ) エラーEa2が集合ZOに属しかつ増分ΔEa
が集合PMに属するならば指示ΔUはNS(割当てる必
要はない。)となる。
(ニ) エラーEa2が集合ZOに属し、かつ増分ΔE
aが集合ZOに属するならば指示へUはPO(割当てる
。)となる。
以上によりエラーEa2の属する集合と増分ΔEaの属
する集合との組合t!(イ)〜(ニ)により4つの規則
が上述の9種類の規則から抽出される。この抽出された
規則は第22図に示す規則5、規則6、規則8及び規則
9である。エラーEa2及び増分ΔEaに対して4つの
規則に示される4つ指示ΔUを得たが、これらの4つの
指示ΔUを同じ強さでエレベータ@機に与えることはで
きない。すなわち、4つの規則のうち強く適用できるも
のと弱くしか適用できない規則がある。そこで各々の規
則が出した指示を、その規則の条件が満たされている程
度によって比較する。すなわち、各々の規則の指示に重
み付けをして、この重み付けされた指示を重み付き平均
をして指示の強ざUを決定する。
第23図に用いて各々の規則の指示の重み付は及び重み
付き平均して得られる指示の強さについて説明する。第
23図において各規則の強さについて説明する。第23
図において各規則に対するエラーE及び増分へEのグラ
フの横軸はエラーEあるいは増分ΔEの値であり、縦軸
は帰属度である。また指示ΔUを示すグラフの横軸の正
の方向は割当てる方向を示し、負の方向は割当てない方
向を示し、縦軸は帰属度を示す。
第23図に示される規則5に関していえばエラーEに対
し集合PMは、0.9の度合いで満たされ、エラー増分
ΔFに対し集合PMは0.5の度合いで満たされる。規
則5の満たされる度合いは2つの集合が満たされる度合
いのうち、小さい値となる。従って規則5は0.5の度
合いで満たされることになる。指示ΔUを示す集合はこ
の0゜5という度合いで制限される。以下、同様に規則
6、規則8、規則9について指示ΔUを示す集合を求め
る。以上でステップ4Gを終了する。
次にステップ4eが行われる。ステップ4eにおいては
ステップ4Cで得られる各規則に対する指示の集合の論
理和をとり、これを集合に属する度合いで重み付き平均
し、最終的に指示の強さUを求める。ここでは第24図
に示されるように指示の強さりは−0,69となる。上
述の指示の強ぎりは制御規則[長持ちになるならば割当
てを行わない。」に示される指示[割当てを行わない。
]に対する重み付けの度合いを示す。
以上により「長待ちになるならば割当てを行わない」と
いう制御規則に基づいて条件の成立する度合い及び指示
の重み付けの決定について説明したが、同様にして推論
演算を行って他の制go規則についても条件の成立する
度合い及び指示の重み付けを決定する。各制御規則毎に
求めた指示の重み付け、すなわち指示の強さUより制御
指令の強さを決定する。ここで言う制御指令とは「ホー
ル呼びに対して割当てる。」ことである。この制御指令
の決定を各号機に対して行う。以上でステップ4eが終
了するとともに第11図に示されるステップ4が完了す
る。
次に、ステップ5においては、ステップ4で各号機につ
いて求めた制御指令の強さより最終的にどの号機に割当
てを行うかを決定する。新しく発生したホール呼びに対
してどの号機を割当てるかを決定後、その号機に1割当
てる。」という制御指令を出力する。
ステップ5を終了することによってホール呼びに対する
割当制御が完了する。
割当制御の推論演算で用いられる第20図に示される帰
属度関数及び第21図に示されるエラーEとその増分Δ
Eと指示ΔUとの関係は人為的に決定されるものである
すなわち、帰属度関数は専門家の経験則を用いて決定さ
れる。また第21図に示すエラーEとその増分ΔEに対
してどの指示を用いるのかをも専門家の経験則を用いて
決定される。従って割当制御において専門家の経験則の
直接的表現による推論を行うことができるので、正確な
割当てを行うことができる。ホール呼びなどは確率的に
発生するものであり、その確率を考慮し数学的な公式で
割当て演算を正確に行うことは非常に難しいが、上述の
推論演算に示すように各種データに重み付けをし人間の
経験則の直接的表現を用いることによって正確な割当制
御を行うことができる。
また、割当制御において、予測到着時間の「確信度」を
考慮しているため、同一の予測到着時間でもその値の「
確信度」の高い号機に割当てることができるので長持ち
呼びの発生を減少することができる。
制御指令を決定する際に複雑な評価式を用いず専門家の
直接的なアルゴリズム表現を用いるため、予報精度の向
上が容易に行え、またアルゴリズムの表現である規則の
追加、変更が容易に行えるため交通需要の異なる各種ビ
ルに容易にまた迅速に適応できる。エレベータの群管理
制御においては、下記の目標が考えられる。
(1) 長持ち呼びを減らす。
(2) 良好な呼びを増す。
(3) 最長待ち呼びを減らす。
(4) 高需要階のサービスを良好に保つ。
(5) 満貫通過を減らす。
(6) かご呼び先着を減らす。
(7) 早い呼びを増す。
上記の群管理制御の割当制御における目標毎に上述の推
論演算のルーチンがリスト形式で表現されている。その
ため各ルーチンの追加、変更が容易に行えるようになる
ここで、以上の推論ルーチンについてアルゴリズムを数
式等を利用し再度ざらに定式化して詳細に説明する。
これらは汎用のラフ1−ウェアモジュールとなっている
。用言についても汎用的なものを使用して説明する。
本FuzZy推論による制御においては、エレベータ郡
管理システムの現在の状態と可能な操作量より、その操
作量を出力したと仮定した場合の将来の状態を予測し、
複数の目標値に対し、予測制御偏差と偏差の変化率を求
め、それによりその操作量の評価指標を構成して最適な
操作量を決定する構成となっている。
量子化された操作量(例えば、どの号機に割当てるか等
)の変化の集合をDUとする。
DU= (Δu1.ΔIJ 2.−・−・・−・、Δu
n)ある目標値に対する制御偏差(エラーに相当)をE
、制御偏差の変化率をDEとすると、制御規則は次のよ
うに表現される。
Rij : if (DU  is  Δui→E  
is  Aj  and  [)E  is  Bj>
then  W  iS  Cj これは、″仮に操作量の変化としてΔuiを選択したと
き、制御偏差EがAjなる性質を満たし、かつ、制御偏
差の変化率DEがBjなる性質を満たすならば(条件)
、その操作量の変化Δuiに対し評価指標W(指示)と
してCj (内容)を取る。″ことを意味する。
尚、本例においては、操作量の変化Δuiに対し、Aj
、sj、Cjが共通である例を示している。Δuiに対
し、それぞれ異なる場合はAij。
Bij、C1jとする必要がある。
ここでAj、Bjを表すメンバーシップ関数(帰属度関
数)をμAj (e)、μbj(Δe)とし、e、Δe
の予測値を企、Δ令とする。また、Cjを表すメンバー
シップ関数をμCj (W>とする。
このときRljの前提部のメンバーシップ関数μpj(
合くΔ企1Δui)は、μpj(合。
Δ会1Δui)= μAj (企)△μbj(△令) (ただし、△=min) ここで、rDE  is  ΔuiJにおいて〈Eis
  eQ  and  DE  is  Δeo>が観
測された場合の制御則R1jによるΔuiに対する評価
指標Wに関する値Wの推論は、 ΔCj (eo、Δeo、wlΔui)=[μAj (
令)△μbj(6合)] μCj (w>=PjμCj (w> ここでPjは観測された事実(eO2Δeo)が制御則
の条件部をどの程度満足しているかを示す。
M個の制御則により、 以下余白 μR<eo、ΔeQ、wlΔu1)= 、j= M u CJ (e O、ΔeQ、wlΔui
)(ただし、v=max> となる。
こここで重心W*の決定は、 w*=fwμR(eo、ΔeQ、wlΔui)d(w)
/ ftl’R(eo、ΔeQ、wlΔui)d(w><3
.1.3> すなわちμR<eo、ΔeO1w1Δui)の重心を求
めW*を決定する。
以上のことを複数の目標値rについて行い、最適な評価
指標となる操作量Δuiを決定する。
このFuzzy制御系を図25に示す。
ここで第25図の■−■の説明を行う。
△         △ ■ e (k)−=r (k)−y(k)△     
 △ ■  Δe  (k)  =e  (k)  −Q  
(k−1>△ ■w*=fwuR(e(k)、6合(k)。
W1Δui)d<w>/ fμR(企(k)、6合(k)、wl Δui)d(w) 複数の目標rについてもとめ、最適な W*となるΔuiをΔU*と決定する。
■ u (k) =u (k −1)十Δu* (k)
■ は第26図に示す。
ここで本実施例の別の例を示し、いままでの説明をさら
に詳細に行なう。しかし、前述の例と方法はまったく一
致している。
前述の説明の制御則においてe、Δe、w。
ΔUを量子化して取り扱う。
e、Δeの内容Aj、Bjについては、次に示す3値と
する。
PB:たいへん大きい。
PM:やや大きい。
ZO:ゼロ付近である。
Wについては次の7値のCjにいずれかをとるものとす
る。
以下余白 PBニブラス側に大きい。    (適 当)NB:マ
イナス側に大ぎい。   (不適当)またΔUは割り当
て等の制御指示である。
ここで−例として3つの目標値に対する条件−指示を[
)ecision  table(条件−指示テーブル
)形式で第27A図の■−■に示す。
これらはΔUに対し共通である。
以上のことをエレベータ郡管理制御におけるホール呼び
割り当て制御に結び付けた場合、操作量の変化Δuiは
ホール呼びの割り当て制御を示すことになり各月別にホ
ール呼びの仮割り当てを行なった場合の目標値からのエ
ラーが最小となる割り当て制御を行なうことになる。ま
た、その条件部にあいまい要素をもたせることが出来る
のでデータ予測のあいまいさを吸収できる。
次に目標と出力関数について説明する。
複数の目標とそれを表示する出力関数を第27B図に示
す。これらの出力関数は、予測未応答時間分布を利用し
た関数である。
この図中で次のく注1)(注2)であるとする。
△。
y+(k) となる。(i:目標メンバー) (注2) Tup60sec (ρ):ホール呼びρに対する予測
未応答時間6 0秒以上の可能性 Tm1n(J2):ホール呼びgに対する最小予測未応
答時間 TmaX(ρ)二ホール呼びρに対する最大予測未応答
時間 ここで、目標値obl、2.3は交通需要や交通流モー
ドにより適宜な値がセットされる。
この他に目標項目として以下に示す(4)−(7)など
がある。
(4〉 良好な呼びを増やす。(30秒以内の可能性を
増やす。) く5) 特定の階のサービスを良好に保つ。
く特定の階への30秒以内の可能性を増やす。)(注)
 最上階と、最下階をセットすると、だんご運転の予防
となる。
(6) @員キャンセルを減らす。
〈7) かご呼び先着を減らす。
次にメンバシップ(帰属度)関数についてもう1度多少
変形した例で示す。
まず、μAij、μBijについて(i:目標メンバー
、j:i子化インデックス)について第28図に示す。
第28図はエラー値やエラー増加分に対するメンバシッ
プ関数を示している。この場合jの量子化インデックス
は3値で、1 :Zo、2 :PM。
3:PBとする。ここでメンバシップ関数は最小値a、
最大値すと、中央の割合Cにより変化するように設計し
た。本図はX軸を正規化した場合のメンバシップ関数の
一例であり、S関数と、Z関数である。以下に詳細を示
す。
(S関数) S (LJ l a、 b、 c)= (尚、(u 1a、b、c)はUのとる内容がa。
b、cであることを意味する) (Z関数) z (u l a、 b、 c)=1−s (u l 
a、 b、 c)< i >20用メンバシツプ関数(
μA;1゜μB11) fzo (u)=z (u 10.c/2.c)=1−
5 (UIQ、C/2.C) 以下余白 (ii> PM用メンバシップ関数 (μAi2.μB12) (U≦Cの場合) fpm (u)=s (u l O,c/2.c)(U
≧C)の場合) fpm (u)=z (u l c、<1+c)/2.
1 )1−s(ulc、(1+c)/2.1)(iii
) PB用メンバシップ関数 (μAi3.μB13) fpb(u)=s(ulc、(1+c)/2.1>次に
目標iに対するメンバシップ関数の定数a。
b、cを第29A図に示す。
ここでaは最小値、bは最大値、Cは中央の割合であり
、これらは変化させ適宜に調整される。
次にメンバシップ関数μcjについて(j:量子化イン
デックス)の−例を示す。
出力合成用メンバシップ関数を第29B図に示す。
ここで、jの量子化インデックスは7@で、1:P  
         (適 当)7:NB       
     (不適当〉であり、仮制御指示に対する適当
−不適当の度合いを示す。また、形状は底辺±1(長さ
2)の三角形を使用している。
また各目標に対するルールである Decision  table(条件−指示テーブル
)は上記のlニー7:を使用している。
これらの関数と、条件の確かさにより、それぞれの目標
に対する合成が求められる。
この合成したものの加重平均値が出力値である。
1つの例として第30図にPjが図中の値となった場合
の合成関数f (x)を示しておく。この合成関数の加
重平均を求める場合に次式を使用する。
xi=0.1*iとし く分割単位を0.1と仮定する
。) SS−Σ  xif(xi) i=Q S= Σ   f(xi) i=Q とし、出力Wは W=SS/S により求められる。これは1つの目標についてであり、
複数の目標については以下のステップを用いる。
次に、目標別ルール間の合成について説明する。
目標ri (i=1−3>に対しそれぞれの適合の度合
の出力をWiとし全体の合成値Wを重み付けαiにより W=Σ αiWi とする。
このWの最良な@機に割当の出力を行なう。
以上でFuzzy推論による制御出力の合成ルーチンの
説明(Fuzzy制御ルーチンの説明)を終る。
これらは割当制御に使用され、割当制御処理はモジュー
ル化され、割当制御用コンピュータにより高速に処理さ
れる。この結果について、常に監祝し、制御規則を改善
してゆくのが、次に説明する]ンサルト処理ルーチンで
ある。これは第2図の35に対応する。本発明の一例と
して、このルーチンは上述の割当て処理用とは別のコン
サルト処理用のコンピュータにより行なうものとする。
もちろん割当て制御用のコンピュータに十分な余力があ
ればこれに実行させることも可能である。
ここで、Fuzzy制御による割当制御ルーチンと、こ
の制御規則改善のコンサルト処理の関連及び全体の処理
の動きを第31図を参照して説明する。
前者のFuZzy制御による割当制御処理は(31a)
 → (31b) → (31c) → (31d)の
ループで行われる。また後者はこれとは別の(31e)
及び(31f)のループで動作する。
すなわち、前者は目標値に対する制御偏差を量子化し、
これをもとにメンバシップ関数により集合の帰属度を求
め、これより各集合の組合せに対する制御規則中のすべ
ての該当する制御指示を得、これを推論によって最適な
割当て号機を決定する。
そして、これにより制御を実施する。後者は制御ルール
による最適割当て号機を監視し続け、割当て実行時の情
報から割当て失敗の状況により制御規則を修正追加、削
除により改善する。
このルーチンでは、ホール呼びの割当後、その割当に関
連する制御規則(ルール)をセイブしておき、その制御
II規則の効果の評価を行い、その結果に応じて制御a
規則を改善する。
次にこの処理について詳細に説明する。
第32図に示す処理はすべてのホールサブインデックス
に対して行われる。ここでホール呼びの状態より、32
a、32b、32cの3種の処理のいずれかを行う。こ
の処理で割当処理32aと処理32cは割当用CPUで
起動され、そのデータと処理32bはコンサルティング
マイコンで処理される。これはHCT (第3図)のサ
ーチにより選択することができる。これらの処理の結果
を一定時毎にチエツクし、各制御規則に対する強化カウ
ント値、弱化カウント値、正常カウント値、異常カウン
ト値に応じてそれぞれの制am則の改善を行う。ここで
説明を行ううえで、前者の部分から先に詳細に説明して
ゆく。
第32図で、割当発生時は32aの処理が行われる。こ
こでは割当発生時のデータセーブと、関連データのセッ
トが行われる。(第33図参照)割当発生時のデータセ
ーブは、第35図に示すように各号機の割当に対する適
合の度合(Ecjate)とそれに関連した制御規則の
番号(Dom  Ru1e>である。これらは、割当ル
ーチンの結果が残されており、それを参照し、リセイブ
する。
前述のDom Ru1eはドミナン1へルールのことで
、割当の適合度を強く示す制ti[E則の上位n個がセ
ットされる。第30図の例においては、PMを示す規則
であり、これが仮に第27A図の■の目標2でΔe=P
M、e=Zoの部分であったとすると(2,3,2>と
なる。これは目標2に対するルールの、e側が3.Δθ
側が2番目のルールであることを示す。
次に、33bにおいて最適割当としてこの場合の割当号
機がプリセットされる。
第32図において、次にこのホールに来た時、割当布の
状態となっており、32bの処理が行われる。
この処理の詳細は第34図に示されている。
ここで、34aにおいて、先に説明したFuzzy制御
による最適割当を行い、このホール呼びが割当られてい
なかった場合の最適割当を求める。
1つ前の最適割当をバックデータへ移動し、その新デー
タを最適割当とする。〈同時に第35図のデータもバッ
ファにセーブされる。)また、このルーチンは以前の割
当制御処理と同様であり、割当制御処理用マイクロコン
ピュータがダウンした場合のバックアップとしても流用
される。
第34図の次のステップでは、バックデータと今の最適
割当を比較し、もし異なっていたら、34b、34cの
処理を行う。34bにおいて、1つ前の割当を決定した
原因となるルール(制御規則)に対し、その弱化カウン
ト(MinusCount)をインクリメントする。ま
た、34Cにおいて1つ前の最適割当演算時に、今の最
適割当を行うために強張すべきルール(制御規則)の強
化カウント(Plus  Count)をインクリメン
トする。
また、このホール呼びが終了する場合は、第32図の3
2cの処理が行われる。(第36図参照〉ここでは、最
初の割当てによりホール呼びが終了したかをチエツクし
、もし最初の割当てでホール呼びを処理した場合は、そ
の割当を行う原因となったルール(制御規則)の正常カ
ウント(True  Count>をインクリメントす
る。
逆に、最初の割当によりホール呼びが処理されなかった
場合は、その最初の割当の原因となったルールの異常カ
ウント(Fale  Count)をインクリメントす
る。
以上により、各制御規則の効果の評価を行うデータが用
意された。これらのデータにより一定時間ごとに各制御
規則の改善が行われる。(第37図参照) 第37図に示す処理は、前記の処理であり、使用された
すべての制御規則に対し行われる。また、一連のデータ
がすべて用意された状態すなわら、ホール呼びの発生か
ら終了までの一連のデータが用意された状態で行われる
。ホール呼びに関する情報はすべてバッファリングされ
、バッファブロックのリスト形式となっており一連のデ
ータの使用が容易にできる。
第37図、37aにおいて、一連のデータを処理バッフ
ァに移し、そのデータエリアをクリアする。これには一
定時間内に発生したホール呼びについてその終了までの
データがすべて含まれている。
ここでその制御規則の利用回数が一定以上でない場合は
、データの信頼性が低いために使用しない。このためA
NSデータ(制御規則の変更データ)をゼロとして帰し
、このことにより制tl[則 Cは変更されない。利用
回数は、本発明の一例として、(TrueCount+
Fa I ecount+M i nusCount+
P I usCount)を利用している。またANS
データはそれがマイナス側の場合は割当を強化する方向
であり、プラスの場合は割当を弱化する方向であり、こ
の実数値により制御規則が変更される。もし、利用回数
が一定以上で37bに来た場合は、そこで成功率α1が
求められる。α1は、 True  Count α1=□ (TrueCount十FaI eCount)であり
、これが一定値以上の場合は37C2そうでない場合は
、37dの処理でANS値が決まる。
つまり成功率が低い場合は、割当の弱化の指示がセット
される。
次に37eのルーチンで、割当の強化率α2を求める。
α2は Plus  Count 【2=□ (PIusCount+MinusCount)α2が
一定値以上の場合は、変更カウントα3=−1とする。
また、α2が一定値以下の場合はα3=1とする。その
中間の場合はα3=0とする。37fでこのα3がAN
Sに加えられる。
37gにおいて、ANSのデータ分だけ制御規則の指示
部が変更される。本発明の一例においては、制御規則の
指示部は、PB−NBの7値で示されており、ANSデ
ータの加算によりこの範囲(1〜7)を越えた場合は、
この範囲内に修正される。(限界値がセットされる。)
この処理により制御規則の修正、追加、削除が行われた
(注)指示部がZ(3)の場合はDon’ tCare
であり、この場合、このルールは削除されている状態で
あって、この指示がPS(2)又はNS<5)に変化し
た場合、割当てにプラス又はマイナスの影響を持つ状態
となり、ルールが追加されたことになる。以上により、
制wJ規則が改善されたことになる。
次に、制御規則の使用頻度をチエツクし、規則のメンバ
シップ関数の修正を行う処理ルーチンの説明を行う。こ
れらは、コンサルト処理と同期して行われる処理である
。FUZzy推論が行われるたびに、それらの条件部の
生のデータ値(正規される前のデータ値:素データ)を
チエツクし、それらの総個数とデータ値を記憶しておく
。その記憶を一定時間ごとにチエツクし、メンバシップ
関数のレンジを修正し、常に一定の割合の度数で量子化
された各条件が分布するようにし、規則を有効に使用さ
れるようにするルーチンである。
くこの一定時間は先に述べたルールの改善のルーチンと
同期して行われる。使用されるデータも前述と同様にそ
の一定時間分のデータが正確にバッファリングされる構
成となっている。)ここで、第38図を用いて、ルール
の条件部の生のデータ値を記憶する処理ルーチンの説明
を行う。
これはFuZzy推論が行われるたびに起動される。こ
こでは、その生のデータ値の総和のインクリメントと、
そのデータを小さい順にソートする処理を行っている。
これらはルール別や、タイムバンド(交通流の異なる時
間帯を区別するもの)などにより別々に用意される。あ
るルールのあるタイムバンドの生のデータ値の記憶を[
)atax(ru l ex、tbx>で示すとすると
、第39図のような形式となる。ここで、ルールの使用
は条件部の量子化データの帰属度によるため、この条件
部の帰属度の度数を広く分布させておけば、ルールが有
効に使用されることになる。
次に、この記憶された条件部のデータ値を利用し、ルー
ルの条件部のメンバシップ関数を修正するルーチンの説
明を行う。
このルーチンは、第40図に示すごとく先に述べたルー
ルの修正ルーチンと同期し起動される。
このルーチンでは、条件部の量子化値(20゜PM、P
B)に対応した度数の割当となるようにその条件メンバ
シップ関数(第28図)のa、b。
Cのポイントを再設定するルーチンである。
第29図は初期セットの一例を示す。
あらかじめ設定された各量子化値の度数割合に応じて、
そのデータの切れ目のインデックスを求める。(ステッ
プ40a> ここでそのインデックスと、次のインデックスの中間値
を条件用メンバシップ関数の量子化の切れ口(第28図
参照)として、a、b、cの係数を求める。同時に新メ
ンバシップ関数を求める。
(ステップ40b)以前の記憶データをクリアくステッ
プ40c)して本ルーチンの処理は終了する。
以上により、ルールの条件部は、あらかじめ用意された
割合にしたがうような度数分布となることが予想され、
ルールが有効に利用される。つまり、ZO,PM、PB
のどれかに集中してしまい、きまったルールしか、使用
されない状態をなくすことができる。
以上の一連の処理は、特徴的な交通流モードに対し、そ
れぞれ独立して行われ、それぞれに最適な制御規則に改
善されてゆく。また、ホール呼びに対する最適割当の監
視ルーチンが、そのまま割当制御に利用できるために、
割当制御用マイクロコンピュータ異常時に、このコンサ
ルト用マイクロコンピュータにバックアップを行わせる
ことができる。このようにすると制御性能の向上と、バ
ックアップの強化が同時に行えることになる。
尚、本発明における制御規則改善方法として、前述のそ
れぞれの制御規則を1つづつ改善する方法に代えて、そ
の制御規則の付近の規則も同時に改善する方法とするこ
とも、同様に実施可能である。そして、ビルのシステム
の状態により、第27A図の同じグループの付近のいく
つかの制御指示を変更するこの方法が有効である場合が
ある。
このことにより制御性能は休息に改善される。
このように本発明は、発生したホール呼びに対するサー
ビス号機の割当に専門家の知識に基づく制御規則を利用
したFuzzy制御を用い、割当後、そのホール呼びに
対する最適割当を常に監視し、その割当に関係した制御
規則の良否と使用頻度を求め、その結果により制御規則
を修正、追加、削除及びそのメンバシップ関数の修正を
してゆく自己組織化成長機能を付加し、制御性能の向上
をはかるようにしたものである。また、その自己組織化
成長機能を、割当制御用マイコンとは別のコンサル上用
マイコン中で動作させ、その処理の最適割当の常時監視
処理を流用し、割当制御用マイコンのバックアップを行
うこともできるものである。
また、本発明の方法は、分散制御システムにおいても、
各エレベータがそれぞれ自分の割当に対する評価を行う
場合、その処理中に同様な手法で利用できる。
[発明の効果] 以上説明したように、割当制御に、エキスパートによる
制御規則を利用したFuzzy制御を用い、その割当後
、そのホール呼びに対する最適割当を常に監視し、その
割当に関係した制御規則の評価を行い、改善してゆくた
めに、設定条件などが食違っていても改善される。さら
に、常に制御規則の使用頻度を監視し、有効に規則が利
用されるように、状態に合わせてレンジが修正される。
これらにより割当の制御性能を大幅に向上させることが
できるようになるなどの特徴を有するエレベータの群管
理制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に基づく一実施例のエレベータの群管理
制御装置のシステム構成図、第2図は同実施例を実現す
るソフトウェア構成図、第3図乃至第10図は同実施例
を実現するためのメモリデータを示す図、第11図は同
実施例の割当制御のフローチャート図、第12図は割当
制御に用いられる予測演算のフローチャート図、第13
図は予測演算で用いられるかごのホールサブインデック
スを示す図、第14図はホール呼びに対する派生かご呼
びの状態を示す図、第15図は予測到着時間の演算結果
を示す図、第16図は予測到着時間の確率分布モードを
示す図、第17図はホール呼びに対する派生かご呼びの
状態を示す図、第18図は予測到着時間の確信度を求め
るための図、第19図は推論演算のフローチャート、第
20図は帰属度関数を示す図、第21図及び第22図は
条件−指示を示ず図、第23図乃至第31図は本発明の
詳細な説明するための図、第32図乃至第34図及び第
36図、第37図は自己成牛ルーチンのフローチャート
、第35図はメモリテーブルを示す図である。 第38図、第40図は説明のためのフローチャート図、
第39図はテーブル説明図である。 1・・・郡管理制御装置、2・・・エレベータ制御装置
、3・・・伝送コントローラ、4・・・エレベータ監視
モニタ、5・・・ホールゲート、ランプ、センサ、デイ
スプレィI10コントローラ、6・・・かご内コントロ
ーラ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数のサービス階床に対して複数のエレベータを
    就役させ、制御するエレベータの群管理制御において、
    発生したホール呼びに対し定めた制御目標を最も良好に
    満たす最適エレベータの決定において、エレベータそれ
    ぞれの状況情報に基づく制御目標の確信度を得、これよ
    り仮割当てに対する制御目標の偏差の状況変化を得てこ
    れと専門家の制御戦略を条件と指示とによつて表わした
    複数の制御規則を用いファジー推論による処理により、
    割当て制御指示の決定を行い、この決定による割当てエ
    レベータを上記ホール呼びに応答させ、且つ、これと同
    一の処理を行って上記ホール呼びに対しての時々刻々の
    最適割当てエレベータの監視演算をし、上記ホール呼び
    に応答した時点で上記制御指示の決定の失敗が認められ
    た時、その制御指示の決定原因となる制御規則の良否を
    評価し、それに基づいて必要に応じ上記制御規則の修正
    、追加、削除を行って自己組織化をさせることを特徴と
    する自己組織化機能をもつエレベータ群管理制御方法。
  2. (2)制御規則の条件部のデータを記憶しておき、あら
    かじめ設定した度数で制御規則の条件部の量子化が行わ
    れるように、規則に関連したメンバシップ関数を修正し
    、自己組織化による失敗をなくすことを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の自己組織化機能をもつエレベー
    タ群管理制御方法。
  3. (3)ファジー推論による割当て制御指示の決定とファ
    ジー推論を用いての時々刻々の最適割当てエレベータの
    監視演算は各々独立して処理させることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の自己組織化機能をもつエレベ
    ータ群管理制御方法。
JP62307617A 1987-12-07 1987-12-07 自己組織化機能をもつエレベータ群管理制御方法 Pending JPH01150683A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006001692A (ja) * 2004-06-17 2006-01-05 Fujitec Co Ltd 群管理制御装置及びこれを具えたエレベータシステム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006001692A (ja) * 2004-06-17 2006-01-05 Fujitec Co Ltd 群管理制御装置及びこれを具えたエレベータシステム
JP4653974B2 (ja) * 2004-06-17 2011-03-16 フジテック株式会社 群管理制御装置及びこれを具えたエレベータシステム

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