KR20070063497A - 트리플 데크 엘리베이터용 설비 계획 지원 장치 - Google Patents

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Abstract

트리플 데크 엘리베이터 시스템에 있어서, 주어진 빌딩 사양ㆍ엘리베이터 칸 사양 데이터를 기초로, 1 주회당의 평균적인 정지 회수를 계산하고, 이것을 기초로 승객의 승하차 시간 합계값, 도어 개폐 시간의 합계값, 및 주행 시간의 합계값을 계산하고, 이러한 계산 결과로부터 엘리베이터의 주회 시간을 산출하는 동시에 이 주회 시간의 계산 결과를 기초로 트리플 데크 엘리베이터 1대당의 실질적인 수송 능력을 계산하도록 한 트리플 데크 엘리베이터용 설비 계획 지원 장치에 관한 것이다.

Description

트리플 데크 엘리베이터용 설비 계획 지원 장치{FACILITY PLAN ASSISTING DEVICE FOR TRIPLE-DECK ELEVATOR}
본 발명은 트리플(triple) 데크(deck) 엘리베이터용 설비 계획 지원 장치에 관한 것으로, 특히 실질적인 수송 능력을 계산함으로써, 적절한 엘리베이터 설비안을 제안할 수 있는 설비 계획 지원 장치에 관한 것이다.
통상 엘리베이터 설비의 선정(대수, 속도, 용량)에는 “교통 계산"이라고 불리는 계산 방식이 채용된다. 이것은 특정의 빌딩 사양 및, 엘리베이터 칸 사양(속도ㆍ용량 등)이 주어졌을 때, 이 엘리베이터에서 단위 시간(통상 5 분)내에 운반할 수 있는 승객수를 계산하는 수법이다. 이 계산 결과와 빌딩 거주 인구를 비교하고, 필요한 엘리베이터 대수를 결정하는 순서가 일반적으로 채용되고 있다(예를 들면 일본 특개 2004-75308(특허 문헌 1)을 참조).
또, 비특허 문헌 1에는 이 교통 계산을 트리플 데크 엘리베이터용으로 확장한 계산식도 보고되고 있다.
우선, 특허 문헌 1에 기재되어 있는 통상 엘리베이터 시스템(SD)의 경우에 적용되는 교통 계산 순서의 개략을 설명한다.
통상 교통 계산은 엘리베이터 칸 속도ㆍ가속도, 용량(인원수), 도어 개폐 시 간, 빌딩 층계수, 서비스 층계수, 계계 높이 등의 엘리베이터 칸ㆍ빌딩 사양이 주어지면, 예를 들면 오피스 빌딩에서는 모든 승객이 기준층(1F)으로부터 승차하고, 다른 층에서는 승차하지 않는 것을 전제한 계산을 실시한다. 이것은 빌딩의 출근시(UP Peak)에 발생하는 대량의 승객을 수송할 수 있는 대수의 엘리베이터를 계산에 의해 구하기 때문이다.
우선, 기준층을 출발한 엘리베이터 칸이 반전하기까지 위쪽 층에서 정지하는 예측값(예측 정지수) S와 평균 반전층 H를 계산한다. 여기서 기준층은 최하층으로 하고, (N+1) 층 건물 빌딩을 상정한다.
[식 1]
Figure 112007010683313-PCT00001
ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(1)
[식 2]
Figure 112007010683313-PCT00002
ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(2)
여기서 S : 예측 정지수, N : 기준층을 제외한 서비스 층계수, P : 기준층 출발시의 엘리베이터 칸내 인원수, H : 평균 반전층을 나타낸다.
다음에 상기 (1), (2) 식을 기초로 승객의 승하차 시간 합계값, 도어 개폐 시간의 합계값, 주행 시간의 합계값을 이하와 같이 하여 구한다.
[식 3]
승차 시간 합계값 = P×t on
하차 시간 합계값 = P×t off
도어 개폐 시간의 합계값 = (S+1)(t o + t c )ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(3)
주행 시간의 합계값 = (S+1)( t f (1)-t v (1))+2H×t v (1)
여기서, ton : 1 인당 승차 시간, toff : 1 인당 하차 시간, to : 호개(戶開) 시간, tc : 호폐(戶閉) 시간, tf(1) : 1 층계당 주행 시간, tv(1) : 1 층계당 통과 시간
이상과 같이 각 값이 계산되면, 1 주회(circulation) 시간 RTT는 이러한 합계로서 다음 식으로 계산된다.
[식 4]
RTT = P(t on +t off )+(S+1)(t o + t c + t f (1)-t v (1))+H/2×t v (1)ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(4)
또 이 값으로부터 1대당의 단위 시간마다 수송 능력(단위 시간에 수송 가능한 인원수) HC는 다음 식으로 주어진다.
[식 5]
HC=300P/ RTT ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(5)
이상의 교통 계산식으로부터, 예를 들면 HC=50인/5분 이라면, 300/50=6 으로, 필요 대수는 6 대 라는 것이 계산된다.
또, 다음에 상술한 비특허 문헌 1에 기재된 DD의 교통 계산식에 대해 설명한다. 여기서, DD 에서 아래 엘리베이터 칸은 홀수층만, 위 엘리베이터 칸은 짝수층 에만 정지하는 운전을 전제로 하고, 2(N+1) 층 빌딩을 상정한다.
[식 6]
DD의 예측 정지수
Figure 112007010683313-PCT00003
ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(6)
승차 시간 합계값 = P×t on ,
하차 시간 합계값 = P(2-S/N)t off
도어 개폐 시간의 합계값 = ( S d +1)(t o + t c )
주행 시간의 합계값 = ( S d +1)( t f (2)-t v (2))+2H×t v (2)
tf(2) : 2 층계당 주행 시간, tv(2) : 2 층계당 통과 시간
이상과 같이 각 값이 계산되면, DD의 1 주회 시간 RTTDD는 이러한 합계로서 다음 식으로 계산된다.
[식 7]
RTT DD = Pt on +P(2-S/N)t off +(S(2-S/N)+1)(t o + t c + t f (2)-t v (2))+H×t v (2)ㆍㆍㆍㆍ(7)
또 이 값으로부터 DD 1대당의 단위 시간마다 수송 능력(단위 시간에 수송 가능한 인원수) HCDD는 다음 식에서 주어진다.
[식 8]
HC DD =300×2P/ RTT ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(8)
특허 문헌 1 : 일본 특개 2004-75308
비특허 문헌 1 : G.T.Kavounas : Elevatoring Analysis with Double Deck Elevators, Elevator World, Nov., pp.65-72(1989)
그러나, 상기 특허 문헌 2의 계산 방법은 어디까지나, 더블 데크 엘리베이터(이하 DD 라고 표기함)에 적용되어야 할 계산식이며, 트리플 데크 엘리베이터(이하 TD 라고 표기함)에는 적용할 수 없다.
이 TD를 실제의 빌딩에 취역시키는 경우에는 통상의 싱글 데크 엘리베이터(이하 SD 라고 표기한다)나 DD의 경우와 동일하게 교통 계산 및 여기에 근거하는 설비 계획 수법이 요구되지만, 지금까지 제안되고 있지 않았다.
본 발명은 상기의 점을 감안하여 이루어진 것으로, 트리플 데크 엘리베이터 시스템에 대하여, SD나 DD의 경우와 동일하게, 교통 계산 및 그것에 근거하는 설비 계획을 실시할 수 있는 툴로서의 트리플 데크 엘리베이터용 설비 계획 지원 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명에 관한 트리플 데크 엘리베이터용 설비 계획 지원 장치는 주어진 빌딩 사양ㆍ엘리베이터 칸 사양 데이터를 기초로, 1 주회당의 평균적인 정지 회수를 계산하는 평균 정지 회수 계산 수단과, 상기 평균 정지 회수 계산 수단의 계산 결과를 기초로, 승객의 승하차 시간 합계값을 계산하는 승하차 시간 계산 수단과, 동일하게 도어 개폐 시간의 합계값을 계산하는 도어 개폐 시간 계산 수단과, 주행 시간의 합계값을 계산하는 주행 시간 계산 수단과, 이것들 각 수단의 계산 결과로부터 엘리베이터의 주회 시간을 산출하는 주회 시간 계산 수단과, 상기 주회 시간 계산 수단의 계산 결과를 기초로 트리플 데크 엘리베이터 1대당의 실질적인 수송 능력을 계산하는 실질 수송 능력 계산 수단을 가지는 수송 능력 계산 수단을 구비한 것이다.
도 1은 TD의 교통 계산의 일부의 개념을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 트리플 데크 엘리베이터용 설비 계획 지원 장치의 전체 구성예를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 동작의 개략을 나타내는 플로차트이다.
<부호의 설명>
1 트리플 데크 엘리베이터용 설비 계획 지원 장치,
2 휴먼 I/F,
1A 표준 데이터베이스,
1B 엘리베이터 칸 데이터 설정 수단,
1C 수송 능력 계산 수단,
1C1 평균 정지 회수 계산 수단,
1C2 승하차 시간 계산 수단,
1C3 도어 개폐 시간 계산 수단,
1C4 주행 시간 계산 수단,
1C5 주회 시간 계산 수단,
1C6 실질 수송 능력 계산 수단,
1D 최적 계획안 도출 수단.
실시 형태 1.
이하 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.
먼저, 본 발명이 되는 TD의 교통 계산식에 대하여, 이하 도 1 내지 도 3을 이용하여 설명한다. 여기서, TD 에서는 1 번 아래의 엘리베이터 칸은 3m+1 층, 중간의 엘리베이터 칸은 3m+2 층, 1 번 위의 엘리베이터 칸은 3m+3 층에만 정지하는 운전을 전제로 하고, 3(N+1) 층 빌딩을 상정한다.
도 1은 TD의 교통 계산의 일부의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 1(a)는 3 개의 엘리베이터 칸 Pl, P2, P3 로 이루어지는 TD를 나타낸 도면이며, 도 1(b)는 P1, P2, P3을 탄 각 승객의 하차에 의해 정지하는 확률을 설명하기 위한 도면이다.
예를 들면 도 1(b)에 있어서의 a는 P1, P2, P3의 모든 승객이 하차하기 위해 정지하는 경우를 나타내고 있고, b는 P3의 승객은 하차하지 않지만, P1과 P2의 승객이 하차하는 경우, e는 P1의 승객만이 하차하는 경우를 나타내고 있다.
여기서, 3(N+1) 층 빌딩을 상정하고 있기 위해, P1, P2, P3의 각 엘리베이터 칸에 있어서, 기준층을 제외하고 자신이 정지 가능한 서비스층은 각각 N 층계 있다.
따라서, 예를 들면 P1이 있는 층에서, 정지하는 확률은 (1) 식으로부터 S/N 으로 된다. 이것은 P2, P3에 대해서도 동일하다. 따라서 a의 경우와 같이 P1, P2, P3의 모든 승객이 하차하기 위하여 정지하는 확률은 (S/N)3 이 된다.
따라서 a의 케이스로 정지하는 예측 회수 Sa는 Sa=N(S/N)3
이와 같이 b의 케이스로 정지하는 예측 회수 Sb는 Sb=N{(S/N)2-(S/N)3}.
또, e의 케이스로 정지하는 예측 회수 Se는 Se=N{(S/N)-2(S/N)2+(S/N)3}.
모든 경우를 포함한 예측 정지 회수 St는 St=Sa+3Sb+3Se
그래서, 결국 다음 식으로 주어진다.
[식 9]
Figure 112007010683313-PCT00004
ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(9)
또 P1, P2, P3 도 한 번 정지할 때마다의 평균 하차 인원수는 P/S 인 이므로,
[식 10]
하차 시간 합계값
Figure 112007010683313-PCT00005
ㆍㆍㆍㆍㆍ(10)
또 그 외, 승차 시간 합계값 등은 이하와 같이 나타낼 수 있다.
[식 11]
승차 시간 합계값 = P×t on
도어 개폐 시간의 합계값 = (s t +1)(t o + t e )ㆍㆍㆍㆍㆍ(11)
주행 시간의 합계값 = (s t +1)( t f (3)-t v (3))+2H×t v (3)
여기서 tf(3) : 3 층계당 주행 시간, tv(3) : 3 층계당 통과 시간
이상과 같이 각 값이 계산되면, TD의 1 주회 시간 RTTTD는 이러한 합계로서 다음 식에서 계산된다.
[식 12]
RTT TD =P×t on +t off- a11 +(S(3-3S/N+(S/N) 2 )+1)( t O + t c + t f (3)-t v (3))+H×t v (3)ㆍㆍ(12)
또 이 값으로부터 TD 1대당의 단위 시간마다 수송 능력(단위 시간에 수송 가능한 인원수) HC는 다음 식으로 주어진다.
[식 13]
HC TD =300×3P/ RTTㆍㆍㆍㆍㆍ(13)
이상이 본 발명으로 적용하는 TD의 교통 계산식의 설명이다.
다음에, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 구성과 동작에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 트리플 데크 엘리베이터용 설비 계 획 지원 장치의 전체 구성예를 나타내는 도면이다.
도 2 중, 1은 트리플 데크 엘리베이터 시스템에 대해서 적절한 엘리베이터 칸 사양ㆍ대수 등의 설비 계획안을 도출하는 트리플 데크 엘리베이터용 설비 계획 지원 장치, 2는 트리플 데크 엘리베이터용 설비 계획 지원 장치(1)에 대해서 필요한 데이터를 입력하는 동시에, 결과를 출력하기 위한 휴먼 I/F 이다. 구체적으로, 트리플 데크 엘리베이터용 설비 계획 지원 장치(1)는 전용에 제작된 기판이어도 되고, PC 등의 범용 계산기이어도 지장없다. 또 휴먼 I/F(2)는 디스플레이나 키보드라고 하는 기기에 의해 구성된다.
또, 트리플 데크 엘리베이터용 설비 계획 지원 장치(1)은 표준적인 트리플 데크 엘리베이터 사양에 관한 데이터를 축적한 표준 데이터베이스(1A), 표준 데이터베이스(1A)로부터 구체적인 엘리베이터 칸 사양을 설정하는 엘리베이터 칸 데이터 설정 수단(1B), 설정된 빌딩ㆍ엘리베이터 칸 사양 데이터(1E)에 근거하여, 1대당의 실질적인 수송 능력을 계산하는 수송 능력 계산 수단(1C), 휴먼 I/F(2)로부터 입력된 필요한 수송 능력과, 수송 능력 계산 수단(1C)에 의해서 계산된 1대당의 수송 능력을 비교하고, 최적인 대수를 도출하는 최적 계획안 도출 수단(1D)으로 구성되어 있다. 이것들 각 수단은 상기 기반 MPU 상 또는 컴퓨터상의 소프트웨어에 의해서 구성되어 있다.
또 상기 수송 능력 계산 수단(1C)은 추가로, 빌딩 사양ㆍ엘리베이터 칸 사양 데이터의 설정 데이터를 기초로 1 주회당의 평균적인 정지 회수를 계산하는 평균 정지 회수 계산 수단(1C1), 승객의 승하차 시간 합계값을 계산하는 승하차 시간 계 산 수단(1C2), 도어 개폐 시간의 합계값을 계산하는 도어 개폐 시간 계산 수단(1C3), 주행 시간의 합계값을 계산하는 주행 시간 계산 수단(1C4), 및 이것들 각 수단의 계산 결과로부터 엘리베이터의 주회 시간을 산출하는 주회 시간 계산 수단(1C5), 상기 주회 시간 계산 수단(1C5)의 계산 결과를 기초로 트리플 데크 엘리베이터 1대당의 실질적인 수송 능력을 계산하는 실질 수송 능력 계산 수단(1C6)으로 구성되어 있다.
다음에, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 동작에 대해 도 3을 이용하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 동작의 개략을 나타내는 플로차트이다.
우선 단계 S101에서, 도 2의 휴먼 I/F(2)를 통과하여 빌딩 사양 데이터를 입력한다. 여기에서의 빌딩 사양 데이터는 빌딩 타입, 빌딩 층계수, 서비스층, 층 높이, 각층 거주 인구, 각 엘리베이터 칸용 기준층 등이다.
다음에 단계 S102에서는 엘리베이터 칸 데이터 설정 수단(1B)이 입력된 빌딩 사양에 따른 엘리베이터 칸 데이터의 설정을 실시한다. 이 때문에, 미리 표준적인 엘리베이터 칸 사양에 관한 데이터를 표준 데이터베이스(1A)에 격납하는 방법을 취한다.
예를 들어 서비스하는 빌딩의 최상층이
11층 이상 15층 이하라면 속도 150m/min
16층 이상 20층 이하라면 속도 180m/min
등과 같이 룰화화면, 용이하게 엘리베이터 칸의 속도 사양을 설정하는 것이 가능하다.
또, 속도가 결정되면, 여기에 대응하여 표준적인 가속도ㆍ가가속도ㆍ용량ㆍ도어 폭 등을 결정할 수 있다. 더욱 일의적으로 결정할 수 없는 경우, 또는 사용자가 독자적으로 엘리베이터 칸 사양을 설정하고자 하는 경우는 휴먼 I/F(2)를 통과하여 대화 형식으로 사양 데이터를 결정하는 방식을 채용하는 것도 생각할 수 있다.
단계 S102까지의 순서로 엘리베이터 칸ㆍ빌딩 사양이 결정되면, 단계 S103에서 평균 정지 회수 계산 수단(1C1)이 상기 (9) 식에 따라, 1 주회당의 평균적인 정지 회수인 예측 정지 회수를 계산한다.
다음에 단계 S104에서는 승하차 시간 계산 수단(IC2)이 상기 (10) 식에 따라 승객의 하차 시간 합계값을 계산한다. 단계 S105에서는 승하차 시간 계산 수단(1C2), 도어 개폐 시간 계산 수단(1C3), 주행 시간 계산 수단(1C4)이 각각 (11) 식에 따라, 승강 시간, 도어 개폐 시간, 주행 시간의 각 합계값을 계산한다. 계속 되어 단계 S106, S107에서는 주회 시간 계산 수단(1C5)과 수송 능력 계산 수단(1C6)이 각각 상기 (12), (13) 식에 따라 엘리베이터의 주회 시간과 1대당의 수송 능력을 계산한다.
이상과 같이 하여 수송 능력이 계산되면, 단계 S107에서 최적 계획안 도출 수단(1D)이 빌딩내에서 발생할 교통 수요와, 상기 계산된 1대당의 수송 능력을 비교하여 필요 대수를 계산하고(단계 S108), 단계 S110에서 최적안으로서 출력한다.
여기서, 단계 S108의 필요 대수의 산출은 다음 식으로부터 계산된다.
필요 대수 = 5 분간 교통 수요 / 1대당 5 분간 수송 능력
또, 상기 식에 있어서의 5 분간 교통 수요는 단계 S101애서 입력된 빌딩의 타입과 주거지 거주 인구로부터, 예를 들면 다음과 같은 테이블에 의해 산출할 수 있다.
1사(社) 전용 오피스 빌딩 : 거주 인구의 20%
준전용 오피스 빌딩 : 거주 인구의 16%
멀티 세입자(multi tenant) 빌딩 : 거주 인구의 11%
또는 이 5 분간 교통 수요는 휴먼 I/F(2)를 통과하여 대화 형식으로 직접 설정해도 좋다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 주어진 빌딩 사양ㆍ엘리베이터 칸 사양 데이터를 기초로 1 주회당의 평균적인 정지 회수를 계산하고, 상기 계산된 평균 정지 회수를 기초로 승객의 승하차 시간 합계값을 계산하고, 동일하게 도어 개폐 시간의 합계값과 주행 시간의 합계값을 계산하고, 이것들 각 계산 결과로부터 엘리베이터의 주회 시간을 산출하고, 이 계산 결과를 기초로 트리플 데크 엘리베이터 1대당의 실질적인 수송 능력을 계산하도록 했으므로, 종래 실시할 수 없었던 트리플 데크 엘리베이터 시스템에 관한 수송 능력의 계산 및 여기에 근거하는 설비 계획을 실시할 수 있게 된다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 주어진 빌딩 사양ㆍ엘리베이터 칸 사양 데이터를 기초로 1 주회당의 평균적인 정지 회수를 계산하고, 상기 계산된 평균 정지 회수를 기초로 승객의 승하차 시간 합계값을 계산하고, 동일하게 도어 개폐 시간의 합계값과, 주행 시간의 합계값을 계산하고, 이것들 각 계산 결과로부터 엘리베이터의 주회 시간을 산출하고, 이 계산 결과를 기초로 트리플 데크 엘리베이터 1대당의 실질적인 수송 능력을 계산하도록 했으므로, 종래 실시할 수 없었던 트리플 데크 엘리베이터 시스템에 관한 수송 능력의 계산 및 여기에 근거하는 설비 계획을 실시할 수 있다고 하는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 트리플(triple) 데크(deck) 엘리베이터 시스템에 대하여, 주어진 빌딩 사양ㆍ엘리베이터 칸 사양 데이터를 기초로, 1 주회(circulation)당의 평균적인 정지 회수를 계산하는 평균 정지 회수 계산 수단과,
    상기 평균 정지 회수 계산 수단의 계산 결과를 기초로, 승객의 승하차 시간 합계값을 계산하는 승하차 시간 계산 수단과,
    동일하게 도어 개폐 시간의 합계값을 계산하는 도어 개폐 시간 계산 수단과,
    주행 시간의 합계값을 계산하는 주행 시간 계산 수단과,
    이것들 각 수단의 계산 결과로부터 엘리베이터의 주회 시간을 산출하는 주회 시간 계산 수단과,
    상기 주회 시간 계산 수단의 계산 결과를 기초로 트리플 데크 엘리베이터 1대당의 실질적인 수송 능력을 계산하는 실질 수송 능력 계산 수단을 가지는 수송 능력 계산 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 트리플 데크 엘리베이터용 설비 계획 지원 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수송 능력 계산 수단의 계산 결과와 빌딩내에서 발생하는 교통 수요에 근거하여, 엘리베이터의 필요 대수를 계산하여 최적 계획안으로서 출력하는 최적 계획안 도출 장치를 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 트리플 데크 엘리베이터용 설비 계획 지원 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    표준적인 트리플 데크 엘리베이터 사양에 관한 데이터를 축적한 표준 데이터베이스와,
    빌딩 사양 및 엘리베이터 칸 사양에 근거하여 엘리베이터 칸 데이터의 설정을 실시하는 엘리베이터 칸 데이터 설정 수단을 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 트리플 데크 엘리베이터용 설비 계획 지원 장치.
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