CN1054327A - 建立在运行成本和不同奖罚因数上的电梯组中即时目标叫分配的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
在电梯组中即时目标呼叫信号分配的方法和装
置,目标呼叫信号由安装在楼层中的记录装置输入,
微处理机根据一个特定的公式,从与电梯运行状态有
关的数据中计算出电梯运行需要花费的时间,它是各
部分时间的总和,对应于乘客等候时间和其它用去的
时间,然后针对每个目标呼叫信号,将所有算得的花
费时间进行比较,最后将目标呼叫信号立即分配给显
示最小运行花费时间的那部电梯。
Description
本发明涉及在电梯组中即时目标呼叫信号分配的方法和装置,其中所要求的目标呼叫楼层的目标呼叫信号可以由安装在楼层中的呼叫信号记录装置输入,一旦当通过由一个微处理机支持的高级目标呼叫信号分配算法输入呼叫信号,并且这些分配立即在呼叫信号记录装置上指明之后,这些目标呼叫信号就被立即分配给电梯组中的单个电梯,其中用从属成本算法从每部电梯和每个目标呼叫信号的与电梯有关的数据中计算运行成本,它是各部分运行成本的总和及对应于乘客的等候时间和其它花费的时间,然后,针对每个目标呼叫信号,将所有电梯的运行成本互相进行比较,并且将目标呼叫信号立即分配给显示最低相应运行花费的那部电梯。
采用这种方法,向电梯分配目标呼叫信号是在由电梯组产生的特殊功能状态的意义下进行的。这种分配可以因改变成本计算总和中的一项、几项或全部项而受到影响,以便根据特定的标准改进运送状况。
在电梯组的现代化控制中,各个电梯的楼层和目标呼叫信号的分配依于代表电梯组运行状态的与电梯组有关的因素。这种经常在呼叫信号分配的瞬间发生的对运行状态的参考,使呼叫信号能更好地分配给变化的运送方式,从而提高了运送性能。
带有目标呼叫信号即时分配功能的电梯组控制方式可以从CH专利申请03-275/88-5中了解到。根据权利要求1的分项条款,一旦记录、并且以所进行的工作为基础,目标呼叫信号便立即分配给适用的电梯,所进行的工作是为电梯所服务的呼叫所必须的,并依赖于电梯组的瞬时运行状态。作为所进行的工作的是由于有关的呼叫服务向所有运送的参加者都必须经受的时间损失之和,时间损失之和称作运行成本,并且为每部电梯单独计算。在目标呼叫分配算法(ZZA)的范围之内,根据一个特定的成本公式,计算出每部电梯和每个目标呼叫信号的运行成本KNR,并且在比较器中进行比较,接下来,呼叫信号明确地分配给显示最小运行成本的那部电梯。为了确定运行成本KNR,根据运送的产生它们的参与者,它被分成呼叫信号成本(Krs+Krz),乘客成本(Kps+Kpz),以及等待成本(Kws+Kwz),以下列和式表示:
KNR=(Krs+Krz)+(Kps+Kpz)+(Kws+Kwz)在这种情况下,呼叫成本(Krs+Krz)对应于使用有关目标呼叫信号的运送参与者所花费的时间;乘客成本(Kps+Kpz)对应于乘客在电梯中所用的时间,这些乘客并没有使用有关的目标呼叫信号,以及等待成本(Kws+Kwz)对应于楼层上预约以后上电梯的乘客花费的时间,它们并没有使用有关的目标呼叫信号。
总和的各项构成的因素涉及时间及乘客数目,并且反映电梯组的相应的运行状态。作为这些相关状态因素的结果,目标呼叫信号分配也是相关的,即依赖于并相关于呼叫信号分配的瞬时,电梯组的瞬时运行状态,虽然根据有关的分配标准确定的这种目标呼叫信号分配是一种进步,然而它还是存在着一定的缺点。这些缺点实际上是由以下情况引起的,即基于上述成本公式的目标呼叫信号分配并非在所有情况的目标呼叫信号分配中都是在所要求的现代电梯组的性能表现的意义上进行的。
首先,从人类工程学所要求的角度可以看出它的缺点,这些需要涉及如电梯使用者所习惯接受的性能,这是不能用一个花费时间的极小值来统括的。于是,例如,三个“同时”进入的相同的目标呼叫信号被分配给三部电梯,这三部电梯处于相同的运行状态,并停在同一楼层。从花费时间的观点来看,这是正确的。如果三个人都乘坐同一部电梯,所有三个人都必须经受的开门时间是只有一位乘客时的三倍。另一方面,在这种情况下,最大限度减小了花费时间的电梯组性能对乘客来说是不可思议的,甚至是刺激性的,因为它与群体的表现矛盾,通常只有一个人进入目标。纯粹的成本算法并没有做这一群人实际相做的事,即作为“群体行进”。此外,目标楼层由于同时占有三部方向相同的电梯,所以相反方向的运行便受到阻碍。第二个缺点是这种情况造成的:在基于上述花费公式的目标呼叫信号分配中,目标呼叫信号仅仅根据一个单独的分配标准,即根据所有运送参与者的最小花费时间进行分配。在目标呼叫信号分配中也必须予以考虑的电梯组的具它功能需要却没有考虑。这种类型的一个目标呼叫信号分配仅仅满足了电梯组功能的部分需要,因此不是最佳的,此外,已经证明这也是个缺点,即根据CH-03-275/88-5,目标呼叫信号分配基于一个封闭的成本公式,该公式不允许例如在进一步的分配标准方面做修改。需要寻求的是这样一种目标呼叫分配算法,其分配标准在种类和数量方面,在运送的类型和运送的密度方面能自动适应,于是对各种应用来说目标呼叫信号分配总是最佳的。
这里,本发明创造了一种补救办法。
因此,根据本申请,本发明的任务是提出一种方法和装置,以便根据一组预定的功能需要将电梯组中的目标呼叫信号予以分配。特别是,这一新颖的目标呼叫信号分配还能有选择地适应这些功能需要的个别功能,以便单独增加或减少这些功能需要。本发明的方法与设备应是这样构成的它们能迅速简便地面向多种功能需要,从而对不同的运送种类和密度来说效果都是最佳的。这一问题可以通过本发明的独立权利要求中的特征措施来加以解决。改进之处见于从属权利要求。
除此之外,这些措施构成的方法和装置还显示出了不同的优点。
第一个优点是,由于用于计算运行成本的成本计算方法的灵活性,因此所要求的电梯组的工作性能可以通过相应的目标呼叫信号分配在一个很宽的范围内都取得最佳的结果。以奖罚因数对成本计算公式中总和的各个项加权的可能性是存在的,借此,将第一功能的外观改进得更好以适应要求的功能的外观。例如,这与这样一些功能有关它们与电梯使用者的个人特点相联系,并且没有在成本计算公式的总和中给予考虑,或者它与边界功能的改正和消除有关,这些功能虽然很少出现,但是却不能被电梯使用者所容忍。进一步的优点涉及大不相同的等候时间,这会使电梯使用者感到特别不高兴。根据不同的奖罚因数对成本公式总和中的各项适当加权,可以减小等候时间,或者至少在互相之间进行平衡。
此外,还证明了以下优点:正常情况下几部电梯在所要求的楼层同时停止这一现象隐含在成本计算公式的总和的项中,将可变奖罚因数方法引进目标呼叫信号分配中。还证明通过一个目标呼叫信号在最早的可能时刻已经输入并完全确定运行命令的信息,能够被总和成本计算公式中的6项优化地条用,并且附加的人类工程学的和运送技术的需要可以通过不同的奖罚因数加以考虑。这就保证了在乘客运送管理方面的便利性,并且总的来说提高了运送的性能。
下面结合三部电梯的电梯组运行与附图,对本发明作更详细的说明。根据本发明,本申请涉及为提高运行控制的全工厂性能的工业计算机的应用领域,从而保证电梯组的特定的运行性能。为提高电梯组的控制性能而采用的各种类型的计算机可见于各种有关的专利说明书书。附图仅仅表示本发明的执行方式,其中:
图1是为使用根据本发明的方法而设计的包括三部电梯的电梯组的基本布局;
图2表示本发明的方法中采用的最重要的数据源和数据接收点;
图3是本发明的目标呼叫信号分配算法ZZA的结构图,其中辅助算法用于成本计算,以及用于由三部电梯组成的电梯组的奖罚因数的重新调整;以及
图4是实现根据本申请的发明图1所示方法,在电梯箱出入口设置的停止指示器的略图。
图1中,电梯组中的电梯分别以A、B和C来表示,其中在一部电梯一个的电梯升降井1中的电梯箱2,以常规的方式通过卷扬机钢索4由驱动器3驱动,服务楼层为E1至E16。每台驱动器3以已知的驱动控制方式例如欧洲专利0,026,406中介绍的方式来控制,其中目标值的产生、调整功能以及开始-停止的启动都通过一台工业计算机5实现,测量和设置部件用符号6来表示,它通过第一接口IF1和电梯总线7与工业计算机5相连。每个电梯箱中有负载检测装置8,发出电梯箱的各种运行状态Z的信号的装置9,停止指示器10和电梯箱操作板11。装置8、9、10和11通过电梯箱总线12和工业计算机5相连。由于在电梯箱2中设有电梯箱呼叫按钮,也不能输入电梯箱呼叫信号,所以该电梯组不用电梯箱呼叫信号,而仅用目标呼叫信号操作。楼层E1至E16上安装的目标呼叫输入装置根据欧洲专利0,246,335可以做成十进制键盘13。利用这些键盘,可以输入所需要的全部目标呼叫楼层E1至E16的目标呼叫信号。然后这些目标呼叫信号根据分配方法分配给某一个电梯箱2去服务,这些根据本发明在以下详细予以描述。用于目标呼叫信号输入的十进制键盘13通过楼层总线14与工业计算机5相连。
图2以略图的形式表示工业计算机5以及最重要的数据源和数据接收点,本发明的方法要用到这些数据源和数据接收点,它们在电梯站18中,或存在于一个内部读出-写入存储器15中。在这两种情况下,数据源和数据接收点都与工业计算机5的处理器CP双向相连-从电梯站18方向是通过三个总线***7、12和14以及输入/输出部件I/O来连接,从读出-写入存储器15方向是通过内部总线16来连接。记录在楼层E1至E16的目标呼叫信号R 作为ZRS由楼层总线14检测出,在相应的十进制键盘13上已经分配的目标呼叫信号以RZA表示,以ZTH表示的操作十进制键盘13必须的全部其它功能被执行。电梯总线7连接各个电梯A、B和C的驱动器3。在本例中最关心的是连续检测瞬时电梯箱位置MKP和电梯驱动状态AAS,以便用于计算成本,以及与驱动器3的控制和调整有关的其它数据。电梯箱总线12检测到的是瞬时电梯箱负载MLM,电梯箱运行状态KBS,以及其它与操作电梯箱板17或停止指示器10有关的数据源和数据接收点COH和HAH。
为了实现构成本发明的方法的基础的目标呼叫信号分配算法ZZA,处理器CP处理存于读出-写入存储器15中的其它数据源和数据接收点。最重要的是预置在电梯站中测得的以及部分地连续调整得到的常量或状态变量。属于这些列成表格的有组织的数据源和数据接收点是:奖因数的最小值BFmin,罚因数的最大值MFmax,奖因数跟踪数值BFN,罚因数跟踪数值MFN,开门时间TZT,运行时间FZT,预见的每站梯的乘客数K ,预见的每站下梯的乘客数K ,以及每位乘客的运送时间TZF。
图3表示构成本发明的方法的基础的目标呼叫信号分配算法ZZA的结构和时序,以及两种辅助算法用于奖因数和罚因数跟踪MFA以及成本计算KBA。
首先,依照权利要求1从总体上描述本发明的方法,作为本方法的说明及更好地全面了解该方法的导言。在楼层E1至E16输入的目标呼叫信号R 以已知的方式对全部十进制键盘13的顺序描扫检测到,其中作为行程从一个乘客上梯站 向一个乘客下梯站 分配的目标呼叫信号R 通过楼层总线14读入工业计算机5。此外,工业计算机5通过电梯总线7和驱动器3相连,并且通过电梯箱总线12和电梯箱2相连。因此,可以知道承载、位置、电梯箱2的运行状态、任何瞬间每部电梯的驱动器3的运行状态,并且还可以进一步详细地了解先前的运送量和即时有效的乘客下、上梯带来的奖和罚因数BF1…和MF1…。由于有了这些信息数据,根据本发明就有可能利用目标呼叫信号分配算法ZZA,按预定的标准而将最新输入的目标呼叫信号R 分配给电梯A、B和C,从而保证根据这些标准衡量,目标呼叫信号分配是最佳的。在这种情况下,这些标准所关心的实际上是呼叫信号服务的功能需要。在所有楼层的顺序目标呼叫信号的处理范围之内,检测到相应的目标呼叫信号R 之后,以工业计算机5的处理速度,进行一次这种目标呼叫信号分配,它是确定的并在关连的十进制键盘13上立即予以表示。本发明的目标呼叫信号分配的基础是运行成本KNR,根据权利要求1的一般形式,其计算公式如下:
KNR=〔(BF1…)·(MF1…)〕·〔K1+BF2·K2+MF2·K3+…+Kn〕 (Ⅰ)
其中
BF1…是可变的奖因数;
MF1…是可变的罚因数;
K1,K2,K3…Kn是部分运行成本。
各可变的奖因数和罚因数在每一项、在所有项或在部分成本K1至Kn的所需要的许多项中作为乘数计算。以这种方式计算出的运行成本KNR代表对应于目标呼叫信号R 和电梯组预定功能的电梯A、B和C的运行能力的一种度量。然后,目标呼叫信号R 分配给电梯A、B和C中的某一部,该部电梯的运行能力最强,也就是说,它显示出最小的运行成本KNR。
被选择用来解释本发明的方法的最佳实施例将参照图3所示的目标呼叫信号分配算法而给予详细说明。在这一例子中,假定整个行程是对目标呼叫信号R 的一种典型情况。该最佳实施例的特征是,部分运行成本K1至Kn被局限于以乘客-秒的形式表示的所有乘客花费的时间,仅出现一个奖因数B和罚因数M,即下梯重合奖因数B 和上梯罚因数MF,以及相应的奖罚因数分别与所有部分运行成本K1至Kn以相同的方式相乘,即与它们的总和相乘。这导致执行本发明的方法的最佳实施例的运行成本公式如下:
在图3中,分配过程始于步骤SRI,这时经登记但还未经分配的目标呼叫信号R 输入工业计算机5,以便分配。对这一目标呼叫信号R 的服务现在根据标准进行,该标准是作为服务于目标呼叫信号的功能要求而预定的,并且构成目标呼叫信号分配的基础。为此目的,这些用于目标呼叫信号的功能要求在第二步骤SR2中被分级,即在本例中被分成两组:较高级功能要求的第一组和较低级功能要求的第二组。这一分级是必要的,因为根据步骤SR4,在其后所描述的成本计算中,这两组之间会出现区别,其中较高级功能要求由部分运行成本K1至Kn表示,而较低级功能要求由奖因数BF1和罚因数MF1表示。步骤SR2之后进入奖、罚因数的跟踪算法NFA,该算法从属于目标呼叫信号分配算法ZZA,步骤SR3中定出奖、罚因数BF1…和MF1…,并且根据存储的数值表进行适当的再调整,以跟随电梯组的一个参数或单个电梯的一个参系数。在这两种情况下,最佳实施例每次利用可得到的跟踪参数,即电梯组的运送量和单个电梯的电梯箱承载。如果例如现在瞬时运送量是小的时,那么奖罚特征B1…和M1…增加,即相应的奖因数BF1…减小,而相应的罚因数MF1增加。如果瞬时运送量变大,接近饱和,那么奖、罚特征B1…和M1…减小,奖因数BF1…增加,而罚因数MF1…减小。如果瞬时运送量最终达到标准值,那么就不会引起当前的瞬时奖因数和罚因数BF1…和MF1…发生变化。奖、罚因数BF1…和MF1的增量和减量分别存储在一张表中,作为运送密度函数的实验值。类似地,调整单个电梯的奖罚因数BF1…和MF1MF1…,使之跟随其中一个运行参数,例如它的瞬时电梯箱负载。在下一步骤SR4中,计算运行成本KNR。计算成本是利用成本算法KBA,通过实际值,即经重新调整的奖、罚因数BF1…和MF1…,以及较高级的功能要求,根据所示的成本公式Ⅱ完成的。根据最佳实施例,成本公式Ⅱ仅包括奖因数BF 和罚因数MFA,二者以相同的方式,在代表所有乘客花费时间的部分运行成本总和中作为乘数出现。该成本计算仅仅在相应的目标呼叫信号R 记录之后进行一次,并且是决定性的。在步骤SR5,确定电梯A、B或C哪一部去服务当前目标呼叫信号R 。这是根据先有技术中指名的CH专利申请03-275/88-5,利用步骤SR4中计算的运行成本KNR,以常规方式完成的。在这种情况下,步骤SR4中算得的运行成本KNR一次呼叫一次呼叫地互相进行比较,以确定具有最低运行成本KNR的电梯A、B或C来对目标呼叫信号R 进行服务。一旦确定一个目标呼叫信号分配之后,就在下一步骤SR6中予以指示。在这种情况下,被确定用于服务的电梯A、B或C在十进制键盘13上指示出来,该键盘便是相应的目标呼叫信号R 被输入的键盘。以同样方式,接下来按次序进行用于分配下一个目标呼叫信号R 的目标呼叫信号分配算法ZZA中的下一行程。
在另一种考虑方式中,可以说目前情况下目标呼叫信号分配考虑了所用的呼叫信号的三种功能要求,即“最小花费时间总和”,“下梯重合”和“在上梯行程中没有其它呼叫信号分配”。然而,这三种功能要求在其作用上是不等同的,而是被分成两级,即“最小花费时间总和”在第一优先级(较高级),“下梯重合”和“在上梯行程中没有其它呼叫信号分配”在第二优先级(较低级)。本质上,电梯组的运送能力是这样设计的,以致于较高级的功能要求,即在运送管理中良好的时间性能(以乘客-秒计的花费时间总和KV)对标准运送量进行保证。对较低的运送量来说,该较高级的功能要求相应地以很大的余量来实现,以致于可以通过增加相应的奖因数B 或罚因数MF,来提高较低级功能需要“下梯重合”和在上梯过程中没有其它呼叫信号分配”的负担。只要花费时间总和KV此所要求的智小值小,就可以很好地期望一个目标呼叫信号R “等待”带有“下梯重合”和“在上梯过程中没有其它呼叫信号分配”的一个电梯箱,即接受一个显示较差时间性能的电梯箱,但是另一方面,它具有功能“重合”和“在上梯过程中没有其它呼叫信号分配”。在接近饱和的高运送量和大的奖、罚因数情况下,带有很大亏额的上述较高级功能需要不再满足,以致于必须通过减小相应的奖罚因数B 和MF,来禁止较低级的功能需要“下梯重合”和“在上梯过程中没有其它呼叫信号”的作用。只要最终的花费时间总和KV大于允许的最大值,就必须期望一个目标呼叫信号接受一个电梯箱,它不具备功能“下梯重合”和“在上梯过程中没有其它呼叫信号分配”,但是显示较好的时间性能。最后,根据标准运送量的限定,较高级的功能要求得到满足,而两个较低级的功能要求通过相应的奖罚因数BF 和MFF同时得以适应。于是,较高级的和较低级的功能要求达到了最佳平衡适应,基于这一理由,相应的奖,罚数BF 和MFF不能改变,并且未变化地进入下一次成本计算中。
图4表示在目标呼叫信号控制中提供乘客信息的停止指示器10。停止指示器10安装在每个电梯箱2的门框19的两边,高度和乘客的双眼相当,从里边和外边都能看到,以便在乘客上梯站或运行期间指示已经分配给该电梯的目标楼层。为了在乘客上梯站上指示目标楼层,在该楼层上梯的乘客的目标指示在停止指示器10上闪烁,直到门关闭,这之后一直点亮。为了在电梯运行期间指示目标,当选择器跳到相应的楼层时,目标开始在停止指示器上闪烁,并在门打开时显示熄灭。
Claims (10)
1、在电梯组中基于运行成本、奖罚因数的即时目标呼叫信号分配的方法,在该方法中,所要求的目标呼叫楼层的目标呼叫信号可以由安装在楼层中的呼叫信号记录装置输入,一旦呼叫信号输入后这些目标呼叫信号就由一个微处理机支持的高级目标呼叫信号分配算法(ZZA),立即分配给电梯组中的单个电梯并且这些分配立即在呼叫信号记录装置上指明,其中用从属成本算法(KBA)从每部电梯和每个目标呼叫信号的与电梯有关的数据中计算运行成本(KNR),它是各部分运行成本(K1至Kn)的总和,对应于乘客的等候时间和其它花费的时间,然后,针对每个目标呼叫信号,将所有电梯的运行成本互相进行比较,并且将目标呼叫信号立即确定地分配给显示最低相应运行成本(KNR)的那部电梯,其特征在于:
-将构成目标呼叫信号分配基础的、在服务于目标呼叫信号中的功能要求分级,为此目的至少分成两组,即较高级的功能要求和较低级的功能要求;
-在运行成本(KNR)的计算中,较高级的功能要求由部分运行成本(K1至Kn)表示,而较低级的功能要求由奖因数(BF1…)和罚因数(MF1…)表示;
-奖因数(BF1…)和罚因数(MF1…),在形成一个总和的各项多部分和的部分运行成本(K1至Kn)中,作为乘数作用,并且至少用乘法改变这些项中的一个;
-奖因数代表的功能要求的加权,各奖因数(BF1…)具有最小值0<BFmin<1,而各罚因数(MF1…)具有最大值MFmax>1;
-奖因数(BF1…)和罚因数(MF1…)的数值是可变的,使它们在BFmin<BF<1或1<MF<MFmax的范围内适应于跟随每个电梯组的一个运行参数和/或每部电梯(N)的一个运行参数。
3、根据权利要求1的方法,其特征在于:表示由一个目标呼叫信号的服务引起的所有乘客花费的时间的部分运行成本(K1至Kn)的计算公式如下:
其中
4、根据权利要求1的方法,其特征在于:奖因数(BF1…)和罚因数(MF1…)与运行成本(KNR)的部分运行成本(K1至Kn)成指数关系或其它适合的数学函数关系。
5、根据权利要求1的方法,其特征在于:电梯组的运送量作为面向全电梯组的变化的奖因数(BF1…)和罚因数(MF1…)的运行参数,其中它们的数值分别在最小运送量时的BFmin和MFmax与最大运送量时的另一值之间变化。
6、根据权利要求1的方法,其特征在于:电梯箱的瞬间承载作为面向单个电梯的变化的奖因数(BF1…)和罚因数(MF1…)的运行参数,其中它们的数值分别在最小承载时的BFmin和MFMFmax与最大承载时的另一值之间变化。
7、根据权利要求1的方法,其特征在于:倡议将上电梯运送与下电梯运送完全分开通过在开始站可变的同时上电梯奖因数B 和在目标站可变的同时下电梯奖因数B ,作为所要求的电梯组功能。
8、根据权利要求1的方法,其特征在于:倡议将乘客组的形成通过可变的电梯组奖因数Bg,作为所要求的电梯组功能。
9、根据权利要求1的方法,其特征在于:通过可变的罚因数MMF,在第三个半圈的上电梯运送中防止其它呼叫信号分配的影响。
10、实现权利要求1所述方法的装置,包括安装在楼层中的十进制键盘,通过该键盘输入所需要楼层的目标呼叫信号;包括安装在电梯组中的电梯箱中的承载测量装置,它与承载存储器有效相连;包括与电梯组中的每部电梯相关联的选择器,它指示每次可能停梯的楼层;以及一种装置,通过它将输入的呼叫信号分配给电梯组的电梯箱,该装置表现为每部电梯所用的一台计算机和一个比较器;此外还包括一张存储开门和关门时间的时间表,一张运行时间表,根据运行的向上和向下方向,分别存储每次在一确定的楼层和每个另外的楼层之间的运行时间,一个存储瞬时电梯箱位置的位置寄在器,以及与计算机和比较器相连的成本寄存器,其特征在于一台工业计算机(5),它通过通信接口(CIF)与电梯组相连,与电梯(A、B、C)和它们的箱体(2)相连,还与楼层(E1至E16)上的十进制键盘相连。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CH57090 | 1990-02-22 | ||
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