CN100374362C - 将乘客分配到电梯组中的方法 - Google Patents

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Abstract

一种在包括若干个电梯门厅和多门电梯的电梯组中分配乘客的方法，在该方法中，每个乘客都通过呼叫输入装置给出他/她的目的层，由此就定义了乘客的起始层和目的层。

Description

将乘客分配到电梯组中的方法
技术领域
本发明涉及一种在包括若干个电梯门厅和多门电梯的电梯组中分配乘客的方法，在该方法中，每个乘客都通过呼叫输入装置给出他/她的目的层，由此定义了乘客的起始层和目的层。
背景技术
芬兰专利申请FI-A-20000502(B66B1/18)中描述了现有技术，其公开了涉及将乘客分配到电梯组的电梯中的方案。在该乘客分配方案中，每个乘客都给出他/她的目的层。在基于呼叫输入装置的位置而知晓起始层的情况下，可以获得有关乘客试图登上该***的明确信息。利用这些初始数据，电梯组控制器可为每一个乘客找到最优选的电梯。这被称为乘客分配。
在该方案中，决定是基于例如遗传(genetic)算法作出的。首先，创建多个可供选择的方案，即染色体，并确定作为分配决定的染色体质量。此后，通过遗传方法对可选择方案集进行精化(refinement)，该方法包括，通过将每个瞬间(instant)的最佳可选择方案彼此杂交和/或通过对所创建的子代基因进行变化或突变，选择用于下一代(作为子代的父代、以及子代这一代)的代表性的可选择方案，即新的可选择方案。必需为每个子代确定质量因子，借此可创建下一代可选择方案，或者，如果满足结束标准，就选择这组方案中的最佳可选择方案作为问题的解决方案。在不用遗传算法的情况下，可通过试探法，例如通过找到能最小化呼叫时间的可选择路线并利用美国专利说明书5616896(B66B 1/42)中描述的现有技术中的技术，来找到最佳方案。
在遗传法的乘客分配中，考虑的主体显然是乘客，换言之，作出有关哪个电梯舱(car)为每位乘客服务的判定。每位乘客利用起始层的呼叫输入装置给出他/她的目的层，因此每位乘客的数据在电梯***中是已知的。电梯***还必需通知每位乘客哪个电梯将为他/她提供服务。一旦这样通知了乘客，就不再可能改变提供给他/她的电梯舱。
美国专利说明书5689094(B66B 1/20)还公开了一种电梯组，该电梯组包括位于每一楼层上的乘客终端。在该说明书所描述的电梯组中，目的呼叫可由前述乘客终端通过例如由键盘组成的输入装置输入。在给出了目的呼叫之后，有关分配的电梯的信息将立即在位于前述乘客终端处的显示设备上呈现给用户。在登梯门上方设置了第二显示器，以告诉乘客哪个电梯舱将为所要求的楼层服务。
现有技术方案的问题是，在电梯组中，总是明确指定给定电梯舱为由乘客输入的给定呼叫服务。因此，电梯控制***不能在这之后改变指定给特定呼叫的电梯。另一方面，在包括若干门厅的多舱电梯组的情况下，哪个电梯舱要为乘客提供服务对他/她而言不会形成任何大的差异。另外，对于乘客而言，难以分辨指定给给定呼叫的电梯舱。
此外，传统的上/下按钮组控制中与呼叫的立即分配相关的问题不可与在目的分配情况下的立即分配问题直接比较，这是因为，在目的分配情况下，可通过与厅堂呼叫相关联的方式立即获得有关各位乘客目的地的信息，并且乘客不能影响他/她的电梯行程路线的形成。
发明内容
本发明的目的是克服在上述现有技术方案中见到的缺陷。
与现有技术相比，本发明实现了若干优点。
本发明提供的优点在于，包括门厅和门分配的电梯组的组控制***能良好地适应电梯组控制***的需要，由于其不必立即明确地为给定电梯舱分配呼叫。与之类似，因为乘客能使用任何一个门、优选是靠近他/她自己的门进入电梯，所以多门电梯舱的使用缩短了电梯的停靠时间。
本发明实现的显著优点是，本发明的电梯门厅分配法减少了电梯门厅的拥挤，由于以均衡方式将乘客分配到不同的门厅。与之类似，门厅分配增加了电梯组的组控制器中可用于计算的时间。
另外，优选包括若干个门的电梯的使用增强了电梯组的组控制器中的高效遗传算法的操作，由于增加了潜在不同方案的搜索空间，并且由此也可找到更好的电梯路线方案。
本发明可实现的另一优点在于，与单个电梯舱相比，能更容易地将乘客从呼叫输入装置引导到电梯门厅。为了将乘客引导到所分配的电梯门厅，可采用例如国际箭头符号。
更具体地说，本发明的用于在包括多门电梯的电梯组中分配乘客的方法的特征在于与乘客的目的层呼叫相关联，首先分配电梯门厅，在此基础上分配电梯门。从属权利要求公开了本发明的某些优选实施例的特征。
本发明提供了一种在包括若干个电梯门厅和多门电梯的电梯组中分配乘客的方法，在该方法中，每个乘客都通过呼叫输入装置给出他/她的目的层，由此定义了乘客的起始层和目的层，其特征在于，与乘客的目的层呼叫相关联，首先分配电梯门厅，在此基础上分配电梯门。
具体而言，本发明涉及一种在包括多个待梯门厅和多门电梯的电梯组中分配乘客的方法，在该方法中，每位乘客通过呼叫输入装置给出他/她的目的层，将乘客的起始层和目的层定义为给定起始层，它可以是较低层的门厅、或者较高层的门厅、或者摩天大楼中短程电梯情况下的电梯换向层或者区间(local)电梯情况下门厅层之间的一个楼层。在摩天大楼中，带电梯门厅的前述楼层通常称为门厅层，例如将上面的门厅称为天空门厅层。依照本发明的最佳实施例，当乘客给出目的层呼叫时，首先分配电梯门厅，在此基础上分配电梯门。
依照本发明的另一实施例，如果要通过多层(deck)电梯舱为乘客服务，则在分配了电梯门后再分配为乘客的呼叫提供服务的电梯。
依照本发明的另一实施例，通过遗传分配方法将乘客分配给要为他/她服务的电梯舱，所述方法通过将电梯路线编码成可选择的染色体，乘客所需的有关电梯门厅、电梯门和电梯舱的数据都存储在染色体的基因中。另外，利用遗传方法，开发出了可选择的染色体，选择这些染色体中最佳的一个，除此之外，将由最佳染色体指示的乘客引导到用最佳染色体表示的电梯门厅、电梯门和电梯舱处，同时使得用最佳染色体指示的电梯门厅、电梯门以及电梯舱为在染色体上存储的乘客服务。
与之类似，依照本发明的实施例，这样形成染色体，使得染色体中的基因的位置定义乘客的身份，而基因的值或者等位基因定义了为乘客服务的电梯门厅、电梯门和电梯舱。
依照本发明的实施例，只要遗传算法在运行，基因就包含若干可选择的等位基因。
依照本发明，在前面的分配周期期间为乘客指定的电梯门厅、电梯门和电梯舱作为基因存储在染色体上，该基因的等位基因是不可变的，并且表示已分配给乘客的电梯门厅、电梯门和电梯舱。
依照本发明，遗传分配在GA核函数(kernel)中执行，执行单元从中获得为乘客选定的电梯门厅、电梯门和电梯舱，该乘客将作为分配给具有该电梯门厅、电梯门和电梯舱的电梯的乘客而得到引导。
依照本发明的实施例，在遗传算法已经停止之后，执行单元调用解码函数，借此从GA核函数中获得用最佳染色体指示的电梯门厅、电梯门和电梯舱，以将其输入到未被分配的乘客的电梯数据区域中。
依照本发明，可通过单个乘客组基因一起处理两个以上的乘客。
依照本发明的优选实施例，在给定层上的一个或多个门厅变得拥挤后，将到达电梯的乘客从呼叫输入装置处导引到不大拥挤的门厅处。
依照本发明的另一实施例，在包括双门电梯舱的成组电梯***中，将乘客引导到不太拥挤的门厅处。
附图说明
下面，将参照附图详细描述本发明，附图中：
图1表示依照本发明、在门厅和门分配过程中的遗传算法的操作，
图2表示依照本发明、在电梯***中采用的门和门厅分配。
具体实施方式
图1示出了本发明的原理。为了描述在门厅和梯门分配过程中遗传算法的操作，给出了这样的控制***，其旨在找到为乘客服务最适合的电梯门和门厅、而不是最适合的电梯舱。在该电梯控制***中，有可能搜索该乘客能有利地使用以便在目的层离开电梯舱的出口门。该门和门厅的分配原理适用于采用了目的地分配的电梯***。
在采用了依照本发明的门和门厅分配的电梯组控制***中，与乘客算法不同的是，基因值表示为乘客服务的电梯门。指定电梯门而不是电梯舱使得有可能在包括多层电梯的控制***中，即使在已告知乘客哪个电梯门将为他/她服务之后，也可以改变为乘客服务的电梯舱。依照早期电梯控制***中采用的一个原理，电梯的一个舱仅服务于建筑物的偶数层，而另一舱仅服务于奇数层。在当前控制算法中，通过指定起始层的电梯门，直到在电梯停靠前开始减速时，都有可能改变所分配的为乘客服务的电梯舱。在多层电梯的情况下，因为在染色体中编码的数据除了包括电梯门数据外、还包括指示为乘客服务的电梯舱的数据，所以电梯舱的选择可通过GA核函数来完成。
在电梯***包括双门电梯舱的情况下，在目的层处为乘客服务的电梯门的明确指定可在电梯门在目的层打开之前的时刻才决定。双门单层电梯能够同时为一楼层上的两个门厅服务。因此，在双门电梯的控制***中，能在电梯有两个可用的登梯门的楼层的门厅间更加均匀地分配乘客流。在基于目的地分配的电梯***中，可以登记每个门厅中的乘客数量，以便如果需要可以将离开双门电梯舱的乘客引导到不太拥挤的门厅处。除了能在电梯门厅间更均衡地分配乘客之外，利用双门电梯舱还使得有可能减少电梯在楼层处的停靠时间。
在采用了依照本发明的门厅和门分配的电梯组控制***中，以基因形式编码的方向基因根据乘客算法确定空电梯的离开方向。电梯组模型确定代表有关电梯组运行的可选择方案的每个染色体的质量。由电梯组模型使用的初始数据包含电梯速度、尺寸、电梯舱的位置和数目、电梯的行为规则和从乘客模型接收的信息。图1中的乘客模型定义了乘客在楼层和电梯舱内的转移和等待成本。该模型的初始数据可从乘客登记器、呼叫输入装置、外部数据库和电梯组模型获得。初始数据可尤其用于确定不同人的空间要求和行走时间。
在形成电梯组模型中的电梯路线的过程中，要考虑乘客模型产生的数据，诸如有关人们行走时间和空间要求的信息。乘客模型根据这些初始数据产生乘客从呼叫输入装置的位置走到目标门厅或者目标电梯门的行走时间。在乘客的最终目的地已知的情况下，有可能计算出从建筑物中的目的层电梯门到最终目的地的行走时间。
乘客模型根据收集到的个人数据估算出乘客的空间要求和移动速度。利用个人数据，有可能定义个人的乘客组数据。乘客组的成员例如具有类似的转移和空间要求或建筑物中的目的地。因为利用乘客类型数据有可能避免为乘客模型中的几个人处理个人数据，所以利用乘客类型数据可以简化乘客模型。利用乘客类型数据的另一目的是保证属于给定组的人们在电梯***中接收到类似的服务。
在形成电梯组模型的电梯路线的过程中，要考虑乘客组成员的空间要求。在早期的方法中，基于舱负载测重装置所提供的信息，特别限制进入电梯舱的乘客数量。但是，如果考虑到电梯舱的占用受限于舱负载测重装置的使用，那么由于乘客携带的轻质行李可能快速填满电梯空间，这将导致电梯不必要的停靠。例如，携带手提箱的酒店顾客将比普通旅客占据更多的电梯空间。由于电梯乘客的各种空间要求，因此在形成电梯路线的过程中应当考虑给定乘客组的空间要求，以避免电梯不必要的停靠。因缺少电梯空间而穿过的楼层将在电梯路线的稍后阶段中得到服务。当电梯穿过楼层时，建议通过门厅显示器告诉在门厅前面等待的人们电梯要穿过该楼层，以确保这些等候的人们不会将该电梯穿过理解为不正确的电梯操作。
在形成电梯组模型的电梯路线的过程中，由于电梯门的意外行为会引起失措，因此电梯门时间或光电元件的延迟是不变的。它的一个例外是电梯舱内没有乘客存在的情况。该情况下，电梯在该楼层等待的时间可以比平常要长，以便允许乘客进入该舱。在其它情况下，当乘客到达电梯到得太晚，以致因电梯时间已过而不能进入舱时，乘客必需等待，直到电梯再次到达为止。重要的是准确估算出乘客的转移时间，以便让乘客赶得上打算供他们使用的电梯舱。
在基于门和门厅分配的本发明的电梯组控制***中，与乘客算法不同的是，基因值指示了为乘客服务的电梯门。指定电梯门而非电梯舱使得有可能在包括多层电梯的控制***中，即使在已告知乘客哪个电梯门将为他/她服务之后也可以改变电梯舱来为乘客服务。依照早期电梯控制***中使用的一个原理，电梯的一个舱仅为建筑物的偶数层服务，而另一舱为奇数层服务。在当前控制算法中，指定起始层的电梯门使得有可能直到电梯在停靠前开始减速时，都可以改变所分配的为乘客服务的电梯舱。在多层电梯的情况下，因为染色体中编码的数据除了包括电梯门数据外还包括表示要为乘客服务的电梯舱的数据，所以电梯舱的选择可借助于GA核函数完成。
在电梯***包括双门电梯舱的情况下，在目的层为乘客服务的电梯门的明确指定可在电梯门在目的层打开之前的瞬间才决定。双门单层电梯能够同时为一个楼层的两个门厅服务。因此，在双门电梯的控制***中，能够在电梯有两个可用登梯门的楼层的门厅之间更均匀地分配乘客流。在基于目的地分配的电梯***中，可以登记每个门厅中的乘客数量，以便如果需要的话，就能将离开双门电梯舱的乘客引导到不太拥挤的门厅处。除了能在电梯门厅之间更均衡地分配乘客外，双门电梯舱的使用使得有可能减少电梯在楼层处的停靠时间。
采用最后时刻指定目的层电梯门的控制操作可通过基于图32的示例情形来显示。在该示例情形下，乘客到达楼层的电梯3处，同时已经从终端“ID1”输入了乘客呼叫。在该情形下，最适合乘客呼叫的电梯门是面向门厅A的电梯3的门。在该示例情形下，当最小化打开电梯门的次数时，到达该楼层的乘客走出电梯门进入门厅A，当最小化电梯停靠时间时，乘客进入门厅B。在该楼层的一个门厅变得拥挤后，可将到达该电梯的乘客引导到不太拥挤的门厅处，由此通过电梯控制决定避免了已经拥挤的门厅进一步拥挤。
在本发明的电梯组控制***中，在使用单层电梯时还可决定可选择路线的数目。在基于门和门厅分配的控制***中，除了电梯路线外，还必需确定在起始层和目的层为乘客服务的门。另外，可通过采用图1所示的乘客模型来建立电梯门对乘客的适用性。两个登梯门的使用增加了潜在乘客路线的数目。电梯***中潜在乘客路线的数目反映了在门和门厅分配过程中作出良好而合理的控制决定的难度。
在控制算法中，电梯路线是基于所发出的厅堂呼叫而形成的。在利用遗传算法的控制过程中，要在生成包含基因的染色体、即可选择的电梯路线时考虑未分配的厅堂呼叫。在门和门厅分配过程中，基因在染色体中的位置指定了乘客或乘客组，至少某些组员的初始数据彼此类似。
在基于门和门厅分配的本发明的电梯组控制***中，要在编码基因的过程中考虑的乘客呼叫数量根据指定乘客路线的方式和瞬间以及指定电梯路线的瞬间所决定。作为有关为乘客服务的电梯门和舱的瞬间决定的结果，电梯控制决定过程中要考虑的呼叫数量保持少数。有关为乘客服务的电梯门的最后时刻决定增加了电梯控制过程中要考虑的乘客呼叫数量，并使其在数学上更难作出控制决定。最后时刻作出的控制决定适于在控制***中做出改变，这是因为甚至在电梯到达减速点之前，也可以改变有关为乘客服务的电梯的决定。在本发明的基于门和门厅分配的电梯组控制***中，如果开始仅通过位于电梯门厅处的厅堂呼叫输入装置通知了乘客，那么可通过延迟对为乘客服务的电梯门和舱的指定，来改善控制决定。
在已指定了目的门厅后，如果有一个以上门厅的电梯适合为乘客呼叫服务，则适合为厅堂呼叫服务的电梯数量就会减少。在该情况下，要在控制***中检查的电梯路线数量显著减少了。在本发明的基于门和门厅分配的电梯组控制***中，个人的厅堂呼叫再次增加了要考虑的电梯和乘客路线的数量。在本发明的基于门和门厅分配的电梯组控制***中，若有几个电梯门厅能为乘客呼叫提供服务，就要在为乘客确定目的门厅上花费一些计算时间。如果仅在乘客已到达门厅后再指定目的电梯门，那么控制决定形成过程中要考虑的电梯呼叫数量也取决于呼叫输入装置在该***中的位置。
图2示出了依照本发明的电梯***中门和门厅分配的使用。
目的地分配使得不必让乘客知道电梯服务的目的层，这是因为控制***通过通知该楼层的乘客根据立即分配而被分配为他/她服务的电梯，来告诉乘客哪个电梯将为他/她服务。在本发明中，乘客不必知道每个电梯为哪些目的层服务；相反，如果电梯旅程包含若干级，并且停靠不同的层，则控制***关注将合适的电梯提供给乘客。已知的是，前述天空门厅层传统上用于电梯的变向。依照本发明，与现有技术不同的是，提出了这样一种方案：其中在与终端呼叫相关联地立即通知乘客哪个门厅将为他/她服务，稍后在门厅为乘客服务的过程中，再为乘客指示为他/她服务而指定的电梯门。
正如在下面的图2中所看到的，门厅分配使得更容易找到大型电梯***中的目的电梯门。该举例说明给出了具有8个电梯的***。在该楼层的这些电梯中，电梯3-8是双门电梯，而电梯1和2是单门电梯。电梯舱可以是单层或多层类型。与引导到门厅C旁边的电梯6的电梯门处相比，可以更容易地将乘客从终端“ID1”(乘客终端)引导到远处的门厅C处。
通过基于图2的示例情形示出了采用最后时刻指定乘客的目的电梯门的控制***的操作。在该示例情形中，乘客到达楼层的电梯3处，同时从终端“ID1”输入乘客呼叫。在该情形下，最适合乘客呼叫的电梯门是位于门厅A旁边的电梯3的门。在该示例情形下，当最小化电梯门的开启次数时，到达该楼层的乘客离开电梯门进入门厅A，当最小化电梯停靠时间时，该乘客进入门厅B。在该楼层的一个门厅变得拥挤后，到达该电梯的乘客就被引到不太拥挤的门厅处，这就通过电梯控制决定避免了已经拥挤的门厅进一步拥挤。
前面，已经通过参照附图的举例方式描述了本发明，同时在权利要求限定的发明原理的范围内，本发明的不同实施例都是可能的。

Claims (11)

1.一种在包括若干个电梯门厅和多门电梯的电梯组中分配乘客的方法，在该方法中，每个乘客都通过呼叫输入装置给出他/她的目的层，由此定义了乘客的起始层和目的层，其特征在于，与乘客的目的层呼叫相关联，首先分配电梯门厅，在此基础上分配电梯门。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，如果乘客是由多层电梯舱来服务的，则在分配了电梯门之后再分配服务于乘客呼叫的电梯。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，按照以下方式通过试探法或通过遗传分配法将乘客分配给为他/她服务的电梯舱：
将电梯路线编码成可选择的染色体，乘客所需的、有关电梯门厅和电梯门以及电梯舱的数据都存储在染色体的基因中，
利用遗传算法，开发可选择的染色体，并从中选择最优的染色体，以及
将由最优染色体表明的乘客引导到由该染色体表示的电梯门厅、电梯门和电梯舱中，以及
使由最优染色体表明的电梯门厅、电梯门和电梯舱为存储在所述染色体中的乘客服务。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于，染色体这样形成，使得基因在染色体中的位置定义乘客身份，而基因的值或等位基因定义为乘客服务的电梯门厅、电梯门和电梯舱。
5.根据权利要求3的方法，其特征在于，只要遗传算法在运行，所述基因就包含若干可选择的等位基因。
6.根据权利要求3的方法，其特征在于，在以前的分配周期中指定给乘客的电梯门厅、电梯门和电梯舱作为基因存储在染色体中，所述基因的等位基因是不可改变的，并且代表已分配给乘客的电梯门厅、电梯门和电梯舱。
7.根据权利要求3的方法，其特征在于，遗传分配在GA核函数中执行，执行单元从中获得为乘客选中的电梯门厅、电梯门和电梯舱，将该乘客作为分配到具有该电梯门厅、电梯门和电梯舱的电梯的乘客进行引导。
8.根据权利要求3的方法，其特征在于，在遗传算法已经停止以后，执行单元调用解码函数，借此从GA核函数获得用最优染色体表明的电梯门厅、电梯门和电梯舱，以输入到未分配的乘客的电梯数据区中。
9.根据权利要求3的方法，其特征在于通过单一乘客组基因能一起处理两个或者两个以上的乘客。
10.根据权利要求3的方法，其特征在于，在给定楼层上的一个或多个门厅已变得拥挤后，将到达电梯的乘客从呼叫输入装置引导到不太拥挤的门厅处。
11.根据权利要求3的方法，其特征在于，在包括双门电梯舱的成组电梯***中，将乘客引导到不太拥挤的门厅处。
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