DE69126670T2

DE69126670T2 - Aufwärtsverkehrsspitzen-Aufzugssteuerungssystem mit optimiertem Vorzugsbetrieb nach Stockwerken mit Hochintensitätsverkehr

Info

Publication number: DE69126670T2
Application number: DE69126670T
Authority: DE
Inventors: Kandasamy Thangavelu
Original assignee: Otis Elevator Co
Current assignee: Otis Elevator Co
Priority date: 1990-03-02
Filing date: 1991-03-04
Publication date: 1997-12-18
Anticipated expiration: 2011-03-05
Also published as: JPH04213574A; EP0450766B1; EP0578339B1; EP0450766A3; EP0450766A2; EP0578339A3; DE69106023D1; DE69106023T2; DE69126670D1; US5183981A; EP0578339A2; JP3042904B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Abfertigen von Aufzugfahrkörben in einem Aufzugsystem, welches mehrere Fahrkörbe enthält, die einen Gruppendienst für eine Mehrzahl von Geschossen in einem Gebäude während der "Aufwärtsspitzen"-Zeiten bieten. Insbesondere betiifft die Erfindung ein rechnergestütztes System zum Optimieren der "Aufwärtsverkehrsspitzen"-Kanalisierung für ein derartiges Mehrfahrkorb-Mehrgeschoß-Aufzugsystem unter Verwendung von "Aufwärtsspitzen"-Verkehrsvorhersagen auf geschoßweiser Grundlage.
In einem Gebäude, welches eine Gruppe von Aufzügen enthält, schwankt der Aufzug-Zwischengeschoßverkehr sowie der Verkehr von einem Hauptgeschoß (z.B. der Lobby) zu den höhergelegenen Geschossen im Verlauf eines Tages. Verkehrsnachfrage seitens der Hauptlobby manifistiert sich durch die Geschoß-Zielangaben, die von den Fahrgästen über die in dem Fahrkorb befindlichen Ruftasten eingegeben werden (Kabinenrufe).
Von der Lobby ausgehender Verkehr ist in einem Bürogebäude üblicherweise morgens am stärksten. Dies ist als "Aufwärtsspitzen"- Zeitspanne bekannt, nämlich die Tageszeit, zu der Fahrgäste in das Gebäude bei der Lobby eintreten und größtenteils zu gewissen Geschossen streben, während es, falls überhaupt, nur geringen "Zwischengeschoß"-Verkehr gibt (d.h. es gibt nur wenige Hol- oder Geschoßrufe). Innerhalb der Aufwärtsspitzen-Zeitspanne ist die Verkehrsnachfrage von der Lobby aus möglicherweise zeitabhängig Möglicherweise haben Gruppen von Arbeitnehmern für ein und dasselbe Geschäft in benachbarten Geschossen gleiche Arbeits-Anfangszeit, jedoch gegenüber anderen Arbeitnehmern in dem Gebäude unterschiedliche Anfangszeit. Möglicherweise sammelt sich in der Lobby ein starker Zustrom von Angestellten an, die auf den Aufzugdienst zu einigen benachbarten oder aneinander angrenzenden Geschossen warten. Einige Zeit später kommt möglicherweise ein neuer Zustrom von Personen in die Lobby, um zu anderen Geschossen zu streben.
Während einer Aufwärtsspitzen-Zeitspanne haben sich in der Lobby befindliche Aufzugfahrkörbe häufig nicht die angemessene Kapazität, um mit dem Verkehrsaufkommen (der Anzahl von Kabinenrufen) zu den Zielgeschoßen fertig zu werden. Einige andere Fahrkörbe verlassen möglicherweise die Lobby mit weniger als ihrer maximalen (vollen) Beladung. Unter diesen Umständen sind die Fahrkorbverfügbarkeit -Kapazität und -Zieladressen nicht effizient angepaßt an die unmittelbaren Anforderungen seitens der Fahrgäste. Die Zeit, die ein Fahrkorb benötigt, um zu der Lobby zurückzukehren und weitere Fahrgäste aufzunehmen (Fahrgastwartezeit) dehnt sich aus, wenn solche Beladungs-Unterschiede gegeben sind.
Bei der überwiegenden Mehrzahl von in Betrieb befindlichen Gruppensteuerungs-Aufzugsystemen läßt sich die Wartezeitverlängerung auf den Umstand zurückführen, daß die Aufzugkabinen auf Kabinenrufe, die in der Lobby getätigt werden, ungeachtet der tatsächlichen Anzahl von in der Lobby befindlichen Personen, die zu einem Zielgeschoß streben, ansprechen. Möglicherweise bedienen zwei Fahrkörbe dasselbe Geschoß, lediglich durch ein gewisses Abfertigungsintervall voneinander getrennt (derjenigen Zeit, die vor dem Abschicken eines Fahrkorbs verstreichen darf). Ein derartiges Abschicken minimiert nicht die Wartezeit in der Lobby, weil der Fahrkorblastfaktor (das Verhältnis der tatsächlichen Fahrkorbbeladung zu der maximalen Beladung des Fahrkorbs) nicht maximiert ist, und außerdem die Anzahl von Halten vor der Rückkehr des Fahrkorbs zu der Lobby zur Aufnahme weiterer Fahrgäste nicht minimiert ist.
In einigen existierenden Systemen, beispielsweise gemäß dem US-Patent 4 305 479 von Bittar et al "Variable Elevator 'Up' Peak Dispatching Interval" (vom 15. Dezember 1981), Anmelderin die Otis Elevator Company, wird das Intervall für die von der Lobby ausgehende Abfertigung reguliert. In einigen Fällen bedeutet dies, daß ein Fahrkorb in einem vorübergehenden Ruhezustand möglicherweise darauf warten muß, bis andere Fahrkörbe von der Lobby aus abgeschickt werden, bevor Fahrgäste aufgenommen werden, die dann Kabinenrufe für diese Kabine eintippen. Zum Steigern der Fahrgastbeförderungskapazität pro Zeiteinheit kann man die Ahzhl von Halten, die ein Fahrkorb macht, auf gewisse Geschosse beschrünken. Fahrkörbe, die häufig in Blöcken angeordnet sind, können eine kleine Gruppe von Fahrkörben bilden, die gemeinsam nur bestimmte Geschosse bedienen. Ein Fahrgast betritt irgendeinen der Fahrkörbe und kann einen Kabinenruf (durch Drücken einer Taste auf dem Kabinenbedienfeld) nur zu denjenigen Geschossen eingeben, die von dieser Fahrkorbgruppe bedient werden. Die "Gruppenbildung", wie dies üblicherweise bezeichnet wird, steigert die Fahrkorbausnutzung, indem die Systemeffizienz verbessert wird, sie minimiert jedoch nicht die Umlaufzeit zurück zu der Lobby. Der Hauptgrund dafür ist der, daß sie den Fahrkorb nicht daau zwingt, ein Geschoß mit der kleinsten Anzahl von Halten zu bedienen, bevor dieses Geschoß erreicht wird.
In einigen Aufzugsystemen werden Fahrkörbe Geschossen auf der Basis von Kabinenrufen zugewiesen, die von einer Zentrale angegeben werden. Das US-Patent 4 691 808 von Nowak et al mit dem Titel "Adaptive Assignment of Elevator Car Calls" (vom 8. September 1987), Anmelderin: Otis Elevator Company, beschreibt ein System, bei dem dies geschieht, genauso wie das australische Patent 255 218, erteilt 1961 an Leo Port. Diese Vorgehensweise lenkt die Fahrgäste zu Fahrkörben.
Die EP-A-0 450 766, von der die vorliegende Anmeldung eine Ausscheidung darstellt, ist auf die Optimierung einer noch weiteren Vorgehensweise gerichtet, nämlich das Kanalisieren, bei dem die Geschosse oberhalb des Hauptgeschosses oder der Lobby zu Sektoren gruppiert sind, wobei jeder Sektor aus einem Satz aneinandergrenzender Geschosse besteht und jedem Sektor ein Fahrkorb zugewiesen ist, wobei diese Arbeitsweise während der Aufwärtsspitzen-Zustände eingesetzt wird.
Während des Aufwärtsspitzen-Aufzugbetriebs wurde ein derartiges Kanalisieren dazu benutzt, die mittlere Anzahl von Kabinenhalten pro Fahrt sowie das am höchsten gelegene Umkehrgeschoß zu verringern. Dies hat die Umlaufzeit verringert und die Anzahl durchgeführter Kabinenfahrten in beispielsweise einer Zeitspanne von fünf (5) Minuten gesteigert.
Bei dieser Vorgehensweise wurden in gewissem Maß die maximale Wartezeit und Bedienzeit verringert, während die Aufzug- Förderkapazität gesteigert wurde. Es wurde also möglich, in gewissem Maß den Aufwärts-Spitzen-Verkehr unter Verwendung von weniger und/oder kleineren Fahrkörben für eine gegebene Gebäudesituation zu handhaben. Allerdings wurden die früheren Versuche, ein derartiges Kanalisieren zum Ausgleichen der Anzahl von durch jeden Sektor gehandhabten Fahrgästen in der Weise vorgenommen, daß gleiche Anzahlen von Geschossen für jeden Sektor ausgewählt wurden, was von der allgemeinen Annahme ausgeht, daß der zeitlich auf Geschoßbasis betrachtete Verkehrsstrom gleich ist, was allerdings für zahfreiche Gebäudesituationen nicht zutrifft.
Anstatt bloß eine gleiche Anzahl von Geschossen pro Sektor vorzusehen, schafft hingegen die Erfindung nach dem US-Patent 4 846 311 mit dem Titel "Optimized 'Up-Peak' Elevator Channeling System With Predicted Traffic Volume Equalized Sector Assignments" (vom 11. Juli 1989) von Kandasamy Thangavelu, dem vorliegenden Erfinder, ein Verfahren und ein System zum Vorhersagen der zukünftigen Ausstiegs- Verkehrsaufkommen der verschiedenen Geschosse für beispielsweise jeweils ein fünf (5) Minuten währendes Intervall, wozu Vorgeschichts- und Echtzeitdaten verwendet werden. Von diesem vorhergesagtem Verkehr wird Gebrauch gemacht, um auf intelligentere Weise die Geschosse besser konfigurierten Sektoren zuzuweisen und die Möglichkeit zu haben, die Anzahl der Geschosse zu ändern oder gar Sektoren mit einander überlappenden Geschossen zu erhalten und auf diese Weise die Wirkungen der Aufwärts-Spitzenkanalisierung zu optimieren.
Gemäß der Erfindung nach dem '311-Patent werden Sektoren in der Weise gebildet, daß jeder Sektor ein gleich großes Verkehrsaufkommen bedient. Da der Kanalisierungsprozeß Fahrkörbe den Sektoren zyklisch nach round-robin-Art zuweist, so daß jeder Sektor ein gleiches Verkehrsaufkommen bedient, verringern sich die durchschnittliche Warteschlangenlänge und die Wartezeit in der Lobby.
Allerdings hat die praktische Realisierung des oben erläuterten Schemas gezeigt, daß häufig ein Geschoß in zwei oder noch mehr Sektoren enthalten ist. Befindet sich ein Geschoß in zwei Sektoren, so weisen häufig zwei in der Lobby befindliche Fahrkörbe die gleiche Geschoßzuordnung auf. Zunächst ruft dies bei den Menschen Verwirrung hervor. Bald jedoch lernen die Benutzer, daß der Sektor mit diesem gemeinsamen Geschoß als Ausgangsgeschoß eine non-stop- Bedienung zu diesem Geschoß darstellt, was die Bedienungszeit verringert. Somit streben sämtliche Menschen, die noch nicht den Fahrkorb betreten haben, der den anderen Sektor bedient, der ebenfalls diese Geschoßzuordnung aufweist, zu der Benutzung des höheren Sektors. Dies verzögert die Abfertigung des Fahrkorbs zu dem tiefer gelegenen Sektor und steigert damit die Wartezeit für die Fahrgäste, die durch diesen Sektor bedient werden, und die Belastung für den höher gelegenen Sektor steigt. Häufig müssen Menschen, die zu den Geschossen oberhalb dieses gemeinsamen Geschosses streben, zusätzliche Wartezeit in Kauf nehmen. Das Problem wird noch gravierender, wenn ein Geschoß ein starkes Verkehrsaufkommen aufweist und folglich in mehr als zwei Sektoren enthalten ist.
Die Erfindung gemäß der EP-A-0 450 766 beseitigt das Erfordernis, daß ein Geschoß in mehr als einem Sektor enthalten ist, wie es von der beispielhaften Ausführungsform nach dem '311-Patent zugelassen wird. Die vorliegende Erfindung basiert auf dem Prinzip, daß die Bedienung zusätzlich verbessert werden kann, indem man die Häufigkeit der Kabinenzuordnung zu den Sektoren als eine Funktion des behandelten Verkehrsvolumens variiert.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Methodik zum Auswählen einer geeigneten Häufigkeit der Bedienung verschiedener Verkehrssektoren einschließlich Sektoren mit starkem Verkehr und Sektoren mit geringem Verkehr.
Diese Methodik verringert die Bedienungszeit durch Senken der durchschnittlichen Wartezeit sowie der Umlaufzeit für die Fahrgäste, und es handelt sich um eine Verbesserung gegenüber der beispielhaften Ausführungsform nach dem '311-Patent.
Angemerkt sei, daß eirüge der allgemeinen Vorhersage- oder Vorausabschätz-Methoden, die von der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, allgemein (jedoch nicht in irgendeinem Zusammenhang mit Aufzugsystemen oder einen damit vergleichbaren Zusammennang) diskutiert sind in Forecasting Methods and Applications von Spyros Makridakis und Steven C. Wheelwright (John Wiley & Sons Ind. 1978), insbesondere Abschnitt 3.3: "Single Exponential Smoothing" und Abschnitt 3.6: "Linear Exponential Smoothing".
Die vorliegende Erfindung und die Stammanmeldung nach der EP-A- 450 766 entstammen dem Erfordernis, ein Geschoß in nur einen Sektor einzubeziehen, wenn bei der Verwendung des vorhergesagten Verkehrs für Aufwärtsspitzen-Kanalisierung Sektoren gebildet werden, so daß die Verwirrung der Fahrgäste ebenso vermieden werden kann wie eine Leistungsbeeinträchtigung.
Eine als Teil der Erfindung vorgenommene Analyse ergibt, daß durch Gruppenbildung von Geschossen zu Sektoren und durch geeignete Auswahl von Sektoren und, wenn jeder Sektor während variierender Verkehrsbedingungen nicht gleiches Verkehrsaufkommen handhabt, durch Auswählen unterschiedlicher Bedienungshäufigkeit für unterschiedliche Sektoren (also durch Variieren des Zeitintervalls zwischen aufeinanderfolgenden Zuordnungen von Fahrkörben zu einem Sektor) die Warteschlangenlänge und die Wartezeit in der Lobby noch weiter verringert werden können, während die Abfertigungskapazität des Aufzugsystems sogar noch gesteigert werden kann.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Methodik, die entwickelt wurde, um diese vorteilhaften Ziele zu erreichen.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren geschaffen, um die Häufigkeit der Bedienung durch Aufzugfahrkörbe für jeden Sektor in einem Aufzugabfertigungssystem zu bestimmen, welches die Zuordnung von Aufzugfahrkörben in einem Gebäude steuert, welches eine Lobby und mehrere oberhalb befindliche Geschosse aufweist, von denen die Geschosse oberhalb der Lobby zu vorbestimmten Sektoren gruppiert sind, wobei das Verfähren folgende Schritte umfaßt:
Ermitteln von Information über die Anzahl von Fahrgästen, die in jedem Geschoß oberhalb der Lobby auf in Aufwärtsrichtung fahrenden Aufzugfahrkörben ankommen, wobei diese Information mindestens ein erstes vorbestimmtes Zeitintervall abdeckt;
Vorhersagen für ein nachfolgendes vorbestimmtes Zeitintervall der Anzahl von Fahrgästen, die an jedem der Geschosse oberhalb der Lobby aus in Aufwärtsrichtung fahrenden Aufzugfahrkörben ankommen, basierend auf der ermittelten Information;
Bestimmen des Verkehrsaufkommens zu jedem Sektor basierend auf der vorhergesagten Anzahl von Fahrgästen, die an jedem der Geschosse innerhalb des Sektors ankommen sollen;
basierend auf der vorhergesagten Anzahl von Fahrgästen, die an jedem der Geschosse ankommen sollen, und der vorbestimmten Anzahl von Sektoren; und
für jeden Sektor, Vergleichen des vorbestimmten Verkehrsaufkommens zu jedem Sektor mit dem bestimmten durchschnittlichen Verkehrsaufkommen pro Sektor; dadurch gekennzeichnet
daß die Bedienungsfrequenz der Aufzugfahrkörbe zu jedem Sektor basierend auf dem erwähnten Vergleich bestimmt wird.
Die vorliegende Erfindung schafft zum ersten Mal ein wirksames Verfahren und ein System zum Abschätzen zukünftiger Verkehrsstromstärken an verschiedenen Geschossen für beispielsweise jeweils ein fünf (5) Minuten dauerndes Intervall mit dem Zweck einer verbesserten Kanalisierung und einer verbesserten Systemleistung.
Diese Abschätzung kann erfolgen unter Verwendung von Verkehrsstärken, die während der vergangenen wenigen Zeitintervalle an einem gegebenen Tag gemessen wurden, namentlich als "Echtzeit"- Vorhersage, und, falls verfügbar, Verkehrstärken, die während ähnlicher Zeitintervalle am vorausgehenden Tag gemessen wurden, namentlich "historische" Vorhersage. Durch Variieren der Häufigkeit der Bedienung jedes Sektors als Funktion des abgewickelten Verkehrsaufkommens läßt sich also die zeitliche Änderung der Verkehrsstärken der verschiedenen Geschosse in geeigneter Weise berücksichtigen.
Wenn die Häufigkeit der Bedienung als eine Funktion des Sektor- Verkehrsaufkommens variiert wird, werden in der Lobby die Länge der Warteschlange und die Wartezeit verringert. Damit werden sämtliche Fahrkörbe veranlaßt, nahezu gleiches Verkehrsaufkommen zu tragen, und somit besitzt das System eine höhere Transportkapazität.
Die erfindungsgemäße Verwendung der "heutigen" Verkehrsdaten zum Voraussagen zukünftiger Verkehrsstärken liefert eine rasche Antwort auf die laufenden täglichen Verkehrsschwankungen. Der bevorzugte Einsatz der linearen expotentiellen Glättung bei der Echtzeitvorhersage und der einzelnen expotentiellen Glättung bei der historischen Voraussage sowie das Kombinieren dieser beiden mit sich ändernden Multiplikationsfaktoren, um optimierte Verkehrsvorhersagen zu erhalten, verstärkt außerdem in signifikanter Weise die Effizienz und die Effektivität des Systems.
In die Pxis umsetzen läßt sich die Erfindung in einer großen Vielfalt von Aufzugsystemen unter Einsatz bekannter Technologie im Lichte der erfindungsgemäßen Lehre, die im folgenden detailliert erläutert wird.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und den Ansprüchen sowie den beigefügten Zeichnungen, die eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
Fig. 1 ist ein funktionelles Blockdiagramm eines beispielhaften Aufzugsystems, welches mit beispielsweise vier Fahrkorb-"Gruppen" beispielsweise dreizehn Geschosse bedient.
Fig. 2 ist eine graphische Darstellung der Verkehrsschwankung während der Aufwärtsspitzen-Zeitspanne in Form eines Grafen einer auf fünf (5) Minuten bezogenen Ankunftsrate als Prozentsatz der Gebäudebelegung gegenüber der Zeit, wobei der Spitzenwert, der Gegenverkehr und der Zwischengeschoßverkehr dargestellt sind.
Fig. 3 ist ein logisches Flußdiagramm von Softwareblöcken, die den für die Aufwärtsspitzenzeitspanne geltenden Teil der Geschoßverkehr-Abschätzmethodik der Abfertigungsroutine zeigt, die im Rahmen der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung eingesetzt wfrd. Man beachte, daß die Fig. 1 bis 3 im wesentlichen identisch sind mit einigen Figuren des '311- Patents, mit der Ausnahme der jeweiligen beispielhaften Sektorgeschoßzuordnungen in Fig. 1
Fig. 4A und 4B zusammen ein logisches Flußdiagramm von Softwareblöcken, die die Methodik veranschaulichen, die dazu dient, die Sektorbildung gemäß dem '311-Patent derart zu modifizieren, daß jedes Geschoß in nur einem Sektor enthalten ist, wie es bei der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist.
Fig. 5A und 5B zusammen ein logisches Flußdiagramm von Softwareblöcken, die die Methodik veranschaulichen, die zum Zuordnen von Fahrkörben zu Sektoren unter Einsatz veränderlicher Häufigkeit mit variabler Intervallzuordnung eingesetzt und für die beispielhafte Ausführungsform der Erfindung eingesetzt wird.
Fig. 1 zeigt eine beispielhafte, mehrere Fahrkörbe umfassende Aufzuganlage oder -umgebung für mehrere Geschosse, bei der die erfindungsgemäße beispielhafte Abfertigungseinrichtung eingesetzt werden kann.
In Fig. 1 bedienen vier Aufzugfahrkörbe 1-4, die Teil eines Gruppenaufzugsystems sind, ein Gebäude, welches zahlreiche Geschosse aufweist. Um für diese Beschreibung ein Beispiel zu nennen, besitzt das Gebäude beispielsweise zwölf (12) Geschosse oberhalb eines Hauptgeschosses, welches typischerweise eine Lobby "L" im Erdgeschoß ist. Allerdings besitzen einige Gebäude ihr Hauptgeschoß oben, nämlich in einigen ungewähnlichen Geländesituationen, oder in irgendeinem Zwischenbereich des Gebäudes. Die Erfindung kann natürlich daran analog angepaßt werden.
Jeder Fahrkorb 1-4 enthält ein Fahrkorbbedienfeld 12, über das ein Fahrgast einen Kabinenruf zu einem Geschoß absetzen kann, indem er eine Taste drückt und dadurch ein Signal "CC" erzeugt, welches das Geschoß kennzeichnet, zu dem der Fahrgast strebt. An jedem der Geschosse gibt es eine Hallenarmatur 14, über die ein Holrufsignal "HC" geliefert wird, um die beabsichtigte Fahrtrichtung eines in dem Geschoß befindlichen Fahrgastes anzuzeigen. In der Lobby "L" gibt es ebenfalls eine Holrufarmatur 16, über die ein Fahrgast den Fahrkorb zu der Lobby hin ruft.
Die Darstellung der Gruppe in Fig. 1 soll die Auswahl der Fahrkörbe wahrend einer Aufwärtsspitzen-Zeitspanne gemäß der Erfindung veranschaulichen, zu welcher Zeit die beispielhaften Geschosse 2-13 oberhalb des Hauptgeschosses oder der Lobby "L" aufgeteilt werden in eine geeignete Anzahl von Sektoren, abhängig von der Anzahl von in Betrieb befindlichen Fahrkörben und dem Verkehrsaufkommen, wobei jeder Sektor eine Anzahl aneinandergrenzender Geschosse beinhaltet, die nach Maßgabe der Kriterien und des Betriebs gemäß der Erfindung zugewiesen werden, wie dies in Verbindung mit den Flußdiagrammen der Fig. 3-5 nachfolgend ausführlich erläutert wird.
Falls erwünscht, werden nur drei der Fahrkörbe 1-4 zugewiesen, ein Fahrkorb für jeden von drei Sektoren, wobei ein Fahrkorb freibleibt. Alternativ jedoch können die Geschosse des Gebäudes in vier Sektoren unterteilt werden, im vorliegenden Fall können sämtliche vier Fahrkörbe dazu benutzt werden, beispielsweise individuell vier Sektoren zu bedienen.
In der Lobby und oberhalb jeder Tür 18 gibt es eine Dienstanzeige "SI" für jeden Fahrkorb, die die vorübergehende, derzeitige Auswahl verfügbarer Geschosse angibt, die von der Lobby aus durch den zugehörigen Fahrkorb basierend auf dem diesem Fahrkorb dugeordneten Sektor ausschließlich erreichbar sind. Diese Zuordnung ändert sich im Verlaufe der Aufwärtsspitzen-Zeitspanne, wie unten noch erläutert wird, und zum Zwecke der Unterscheidung erhält jeder Sektor eine Zahl "SN", und jeder Fahrkorb erhält eine Zahl "CN".
Als Beispiel für eine spezielle Geschoß-Sektor-Fahrkorb-Zuordnung sei angenommen, daß an einem speziellen Tag die Aufwärtsspitzen- Ausstiegsbedingungen des Systems bei Verarbeitung der Algorithmen oder Routinen nach den Fig. 3-5 zur Folge haben, daß folgende Fahrkorb-Sektor-Geschoß-Zuordnungen erfolgen. Beispielsweise sei angenommen, daß der Fahrkorb 1 keinem Sektor zugeordnet sein muß, der Fahrkorb (CN=2) so eingeteilt ist, daß er den ersten Sektor (SN=1) bedient. Der Fahrkorb 3 (CN=3) bedient den zweiten Sektor (SN=2), während der Fahrkorb 4 (CN=4) den dritten Sektor (SN=3) bedient. Wie erwähnt, ist der Fahrkorb 1 (CN=1) vorübergehend nicht einem Sektor zugeordnet.
Die Dienstanzeige "SI" für den Fahrkorb 2 zeigt beispielsweise die Geschosse 2-5 an, wobei die Geschosse bei diesem Beispiel dem ersten Sektor zugeordnet sein sollen, zu dessen Geschossen der Fahrkorb von der Lobby aus ausschließlich fährt, möglicherweise für eine Fahrt, die bei der Lobby beginnt. In ähnlicher Weise tut der Fahrkorb 3 ausschließlich Dienst für den zweiten Sektor, der aus den diesem Sektor zugewiesenen Geschossen besteht, beispielsweise den Geschossen 6-8, wobei die Anzeige für den Fahrkorb 3 diese Geschosse anzeigt. Die Anzeige für den Fahrkorb 4 zeigt beispielsweise die Geschosse 9-13 an, wobei unter den angenommenen Bedinungen diese Geschosse dem dritten Sektor zugeordnet sind.
Aus diesem Beispiel läßt sich also ersehen, daß die Sektoren unterschiedliche Anzahlen ihnen zugeordneter Geschosse aufweisen können (im vorliegenden Beispiel gibt es vier obere Geschosse für SN=1, drei obere Geschosse für SN=2 und fünf obere Geschosse für SN=3).
Der Dienstanzeiger für den Fahrkorb 1 ist nicht beleuchtet, was bedeutet, daß er in dem speziellen Zeitpunkt während der Aufwärtsspitzen-Kanalisiersequenz gemäß Fig. 1 keinerlei eingeschränkten Sektor bedient. Allerdings kann dem Fahrkorb 1 ein Sektor zugeordnet werden, wenn er sich das nächste Mal der Lobby nähert, abhängig von der Position der übrigen Fahrkörbe zu dieser Zeit und der laufenden Zuordnung von Sektoren zu den Fahrkörben und den gewünschten Systemparametern.
Jeder Fahrkorb 1-4 spricht nur auf solche Kabinenrufe an, die in dem Fahrkorb abgesetzt werden und von der Lobby zu solchen Geschossen führen, die mit den Geschossen in dem Sektor übereinstimmen, welcher diesem Fahrkorb zugeordnet ist. Beispielsweise spricht bei der oben angegebenen beispielhaften Zuordnung der Fahrkorb 4 nur auf Kabinenrufe an, die in der Lobby für die Geschosse 9-13 eingetippt werden. Der Fahrkorb befördert Fahrgäste von der Lobby zu jenen Geschossen (vorausgesetzt, es gibt Kabinenrufe zu jenen Geschossen), um anschließend leer zu der Lobby zurückzufahren, wenn nicht ein Holruf für diesen Fahrkorb ansteht.
Eine derartige Holruf-Zuordnung kann erfolgen unter Einsatz der Sequenzen, die in dem US-Patent 4 792 019 von Joseph Bittar & Kandasamy Thangavelu beschrieben sind, wobei letzterer hier Erfinder ist und jenes Patent den Titel "Contiguous Floor Channeling With 'Up' Hall Call Elevator Dispatching" (vom 20. Dezember 1988) lautet.
Wie angemerkt wurde, wird die erfindungsgemäße Art der Abfertigung während einer Aufwärtsspitzen-Zeitspanne eingesetzt. Zu den übrigen Tageszeiten, wenn typischerweise mehr "Zwischengeschoß"-Verkehr herrscht, können andere Abfertigungsroutinen benutzt werden, um den Zwischengeschoßverkehr und den Verkehr zu der Lobby abzuwickeln (dieser Verkehr entwickelt sich nach der Aufwärtsspitzen-Zeitspanne, die ihrerseits am Beginn eines Arbeitstags liegt). Beispiele hierfür sind die Abfertigungsroutinen, die in den unten angegebenen Patenten beschrieben sind, die sämtlich der Otis Elevator Company gehören, einschließlich der "Bittar-Patente":
US-Patent 4 363 381 von Bittar betreffend "Relative System Response Elevator Call Assignments" (vom 3. Dezember 1979), und/oder
US-Patent 4 232 142 von Bittar el al betreffend "Dynamically Reevaluated Elevator Call Assignments" (vom 3. Dezember 1979); sowie die "Thangavelu-Patente":
US-Patent 4 838 384 mit dem Titel "Queue Based Elevator Dispatching System Using Peak Period Traffic Prediction" und die EP-A-0385810 sowie die EP-A-0385811, die ebenfalls zu den anderen Zeiten insgesamt oder teilweise in dem Rahmen des gesamten Abfertigungssystems eingesetzt werden können, wobei auf die erfindungsgemäßen Routinen während der Aufwärtsspitzen- Bedingung zugegriffen wird.
Wie bei anderen Aufzugsystemen ist jeder Fahrkorb 1-4 mit einem Antrieb und einer Bewegungssteuerung 30 gekoppelt, die sich typischerweise in dem Maschinenraum "MR" befinden. Jede dieser Bewegungssteuerungen 30 ist an eine Gruppensteuerung oder Steuereinrichtung 32 gekoppelt. Obschon nicht dargestellt, wird jede Position eines Fahrkorbs innerhalb des Gebäudes durch die Steuerung mittels einer Positionsanzeige bedient, wie dies in den früheren Bittar- Patenten gezeigt ist.
Die Steuerungen 30 und 32 enthalten eine "CPU" (zentrale Verarbeitungseinheit) oder einen Signalprozessor zum Verarbeiten der Daten, die aus dem System stammen. Die Gruppensteuerung 32 wählt unter Verwendung von Signalen seitens der Antriebs- und Bewegungssteuerungen 30 den Sektor aus, der von jedem der Fahrkörbe bedient wird, und zwar nach Maßgabe der unten diskutierten Betriebsabläufe.
Jede Bewegungssteuerung 30 empfängt die Signale "HC" und "CC" und liefert ein Treibersignal an die Dienstanzeige "SI". Außerdem empfängt jede Bewegungssteuerung Daten von dem Fahrkorb, den sie steuert, bezüglich der Kabinenbelastung "LW". Sie mißt außerdem die verstrichene Zeit, in der die Türen in der Lobby geöffnet sind (die "Verweilzeit", wie sie üblicherweise bezeichnet wird).
Die Antriebs- und Bewegungssteuerungen sind hier in sehr stark vereinfachter Weise dargestellt, weil zahlreiche Patente und technische Publikationen Einzelheiten der Antriebs- und Bewegungssteuerungen für Aufzüge zeigen und für weitere Einzelheiten zur Verfügung stehen.
Die "CPUs" in den Steuerungen 30 und 32 sind programmierbar, um die hier beschriebenen Routinen auszuführen und dadurch die Abfertigungsoperationen gemäß der Erfindung zu einer gewissen Tageszeit oder unter ausgewählten Gebäudebedingungen zu bewirken, wobei außerdem davon ausgegangen wird, daß in den übrigen Zeiten die Steuerungen imstande sind, auf andere Abfertigungsroutinen zurückzugreifen, beispielsweise auf die Routinen, die in den vorerwähnten Bittar- und Thangavelu-Patenten oder anderen zitierten Patentschriften oder Patentanmeldungen dargestellt sind.
Auf Grund der Rechenfähigkeit der "CPUs" kann dieses System Daten bezüglich einzelner sowie gruppenweiser Anforderungen im Verlauf des Tages sammeln, um zu einer historischen Aufzeichnung des Verkehrsbedarf für jeden Tag der Woche zu gelangen und diese zu vergleichen mit der aktuellen Nachfrage, um die Gesamt- Abfertigungssequenzen so einzustellen, daß ein vorbestimmtes Niveau des Systems sowie individuelle Fahrkorbleistungsfähigkeit erreicht wird. Gemäß einer solchen Vorgehensweise lassen sich auch die Faßrkorbbeladung und der Geschoßverkehr anhand von Signalen "LW" die von jedem Fahrkorb geliefert werden und jeweils die Beladung des Fahrkorbs angibt, analysieren.
Ferner kann man unter Verwendung eines (nicht dargestellten), in der Lobby befindlichen Personensensors den aktuellen Lobbyverkehr abfragen. Das US-Patent 4 330 836 von Donofrio et al betreffend ein "Elevator Cab Load Measuring System" (vom 18. Mai 1982) und das US-Patent 4 303 851 von Mottier betreffend ein "People and Object Counting System" (vom 1. Dezember 1981), Anmelderin in beiden Fällen die Otiv Elevator Company, zeigen Verfallren, die eingesetzt werden können, um diese Signale zu generieren. Unter Verwendung derartiger Daten und durch Korrelieren dieser Daten mit der jeweiligen Tageszeit und dem Wochentag sowie dem aktuellen Eintrag von Kabinenrufen und Holrufen, läßt sich eine aussagekräftige Bedarfserhebung erhalten, um Geschosse den Sektoren zuzuordnen und die Häufigkeit der Fahrkorbzuordnung zu den Sektoren im Verlauf der gesamten Aufwärtsspitzen-Zeitspanne gemäß der Erfindung auszuwählen, indem Signalverarbeitungsroutinen eingesetzt werden, die die in den Flußdiagrammen der Fig. 4 und 5 dargestellten und weiter unten noch ausführlich erläuterten Sequenzen in die Praxis umzusetzen und dadurch die Warteschlangenlänge und die Wartezeit in der Lobby zu minimieren.
Bei der Diskussion der Abfertigung der Aufzugfahrkörbe zu Sektoren unter Verwendung des in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellten Zuordnungsschemas oder der Zuordnungslogik, wird (zum Zweck der Vereinfachung) davon ausgegangen, daß die Aufzugfahrkörbe 1-4 sich durch das Gebäude bewegen, schließlich zu der "Lobby" (dem die oberen Geschosse bedienenden Hauptgeschoß) zurückkehren, um Fahrgäste aufzunehmen.
Wie oben erwähnt, entstammt die vorliegende Erfindung dem Bedarf an einer weiteren Verbesserung des Dienstes während einer Aufwärtsspitzen-Zeitspanne, wenn die Aufwärtsspitzen-Kanalisierung eingesetzt wird.
Die vorliegende Erfindung macht Schluß mit dem Erfordernis, daß ein Geschoß in mehr als einem Sektor vorhanden ist, wie dies bei der beispielhaften Ausführungsform nach dem '311-Patent der Fall ist. Die vorliegende Erfindung basiert auf dem Grundprinzip, daß der Dienst weiter verbessert werden kann, indem nicht gefordert wird, daß sämtliche Sektoren gleiches Verkehrsaufkommen bedienen, falls die Häufigkeit der Fahrkorbzuordnung zu den Sektoren als Funktion des abzufertigenden Verkehrsaufkommens variiert werden kann. Eine solche Strategie sorgt für einen hochfrequenten Dienst zu den Sektoren, indem mehr als das durchschnittliche Verkehrsaufkommen abgefertigt wird mit der Folge, daß die Wartezeit für eine große Anzahl von Personen geringer wird. Für Sektoren, die viel weniger bedienen als das durchschnittliche Sektor-Aufkommen, wird eine Minimalfrequenz gewährleistet, um dort die maximale Wartezeit auf vorab festgelegte Grenzwerte nach oben zu begrenzen.
Diese Methodik verringert die Warteschlangenlänge und die Wartezeit in der Lobby "L". Sie verringert die Bedienungszeit, indem sie die durchschnittliche Wartezeit ebenso wie die Fahrtzeit für die Fahrgäste verringert. Sie steigert außerdem die Abfertigungskapazität des Systems und stellt eine Verbesserung gegenüber der Ausführungsform des '311- Patents dar. Die entwickelte Methodik, um diese Ziele zu erreichen, wird in Verbindung mit den Fig. 2-5 beschrieben.
Fig. 2 zeigt eine beispielhafte Veränderung des Verkehrs während der Aufwärts-Spitzen-Zeitspanne in der Lobby, wobei der Verlauf für die Spitze, den Gegenstrom und den Zwischengeschoßverkehr grafisch dargestellt sind. Oberhalb der Lobby "L" erreicht der Verkehr seinen Maximumwert zu verschiedenen Zeiten an verschiedenen Geschossen, abhängig von den Arbeitsanfangszeiten und dem Gebrauch der Geschosse. Wie man sieht, kann, während der Verkehr zu einigen Geschossen stark ansteigt, der Verkehr zu anderen Geschossen konstant sein oder nur langsam zunehmen oder gar abnehmen.
Fig. 3 veranschaulicht in Form eines Flußdiagramms die beispielhafte Vorgehensweise, die bei der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dazu eingesetzt wird, Fahrgastverkehr an jedem Geschoß für beispielsweise jeweils ein fünf (5) Minuten dauerndes Intervall während der Aufwärtsspitzen-Zeitspanne zu erfassen und vorauszusagen.
Zusammengefaßt, wie sich aus dem logischen Flußdiagramm und dem oben gesagten schließen läßt, werden während der Aufwärtsspitzen- Zeitspannen die Aussteige-Zählungen für kurze Zeit Intervalle an jedem Geschoß oberhalb der Lobby gesammelt. Die "heute" gesammelten Daten werden dazu benutzt, die Aussteige-Zählungen für beispielsweise die nächsten paar Minuten, beispielsweise für ein fünf (5) Minuten dauerndes Intervall, an jedem Geschoß unter Verwendung vorzugsweise eines linearen expotentiellen Glättungsmodells oder eines anderen geeigneten Voraussagemodells vorherzusagen. Für ein weiteres Verständnis dieses linearen expotentiellen Glättungsmodells sei verwiesen auf die Abhandlung von Makridakis/Wheelwright, speziell Abschnitt 3.6.
Der Verkehr wird ebenfalls während Nicht-Spitzen-Zeiten vorausgesagt oder abgeschätzt, um beispielsweise während jeweils eines fünf (5) Minuten dauernden Aufwärtsspitzen-Intervalls Daten zu verwenden, die während der vergangenen Tage für ein derartiges Intervall gesammelt wurden, wobei das "einzelne expotentielle Glättungs-Modell" verwendet wird. Zum tieferen Verständnis dieses Modells wird erneut bezug genommen auf die Abhandlung von Makridakis/Wheelwright, speziell Abschnitt 3.3.
Wenn diese historische Voraussage verfügbar ist, wird sie vorzugsweise mit der Echtzeitvoraussage kombiniert, um zu optimalen Vorhersagen oder Abschätzungen zu gelangen, wobei folgende Beziehung benutzt wird:
X = axh + bxr
wobei "X" die kombinierte Vorhersage, "xh" die historische Vorhersage und "xr" die Echtzeitvorhersage für das fünf (5) Minuten dauernde Intervall für das Geschoß und "a" und "b" Multiplikationsfaktoren sind, deren Summe den Wert 1 (a+b=1) ergibt. Die relativen Werte dieser Multiplikationsfaktoren werden vorzugsweise so ausgewält, wie es in dem '311-Patent geschrieben ist, was die Wirkung hat, daß die beiden Typen von Vorhersagern relativ gewichtet werden zugunsten des einen oder des anderen, oder gleiches Gewicht erhalten, falls die "Konstanten" gleich sind, wenn dies erwünscht ist.
Die relativen Werte für "a" und "b" lassen sich folgendermaßen festlegen: wenn die Aufwärtsspitzen-Zeitspanne beginnt, gehen die Anfangs-Vorhersagen vorzugsweise davon aus, daß a=b=0,5. Die Vorhersagen erfolgen am Ende jeder Minute unter Verwendung der Daten aus den letzten einigen Minuten für die Echtzeitvorhersage und Daten der historischen Vorhersage.
Die vorhergesagten Daten für beispielsweise 6 Minuten werden verglichen mit den tatsächlichen Beobachtungen während dieser Minuten. Wenn beispielsweise zumindest vier Beobachtungen entweder positiv oder negativ sind und der Fehler größer als beispielsweise zwanzig (20%) Prozent der kombinierten Vorhersagen ist, werden die Werte von "a" und "b" eingestellt. Diese Justierung erfolgt unter Verwendung einer "Nachschlage"-Tabelle, die beispielsweise auf der Basis der vergangenen Erfahrung und der in solchen Situationen gemachten Versuche generiert wird. Die Nachschlagetabelle liefert relative Werte derart, daß, wenn der Fehler groß ist, die Echtzeitvorhersagen zunehmend größeres Gewicht erhalten.
Diese Werte variieren typischerweise von Gebäude zu Gebäude und können von dem System dadurch "gelernt" werden, daß man mit unterschiedlichen Werten experimentiert und die sich ergebende kombinierte Vorhersage vergleicht mit der aktuellen Situation, so daß beispielsweise die Summe des Fehlerquadrats minimiert wird. Auf diese Weise werden die Vorhersagefaktoren "a" und "b" adaptiv gesteuert oder ausgewählt.
Diese kombinierte Vorhersage erfolgt auf Echtzeitbasis und dient zur Auswahl der Sektoren zwecks Optimierung der Aufwärtsspitzen- Kanalisierung. Die Einbeziehung der Echtzeitvorhersage in die kombinierte Vorhersage und der Einsatz der linearen expotentiellen Glättung für die Echtzeitvorhersage führt zu einem raschen Ansprechen auf die tagesaktuelle Schwankung des Verkehrs.
Natürlich enthält, wie der Fachmann weiß, die Steuerung eine geeignete Taktgebereinrichtung sowie Signallese- und -vergleichsmittel, anhand derer sich die Tageszeit und der Wochentag sowie der Jahrestag bestimmen lassen, und die in der Lage sind, die verschiedenen Zeitspannen zu bestimmen, die benötigt werden, um die verschiedenen erfindungsgemäßen Algoritltmen auszuführen.
Wie im einzelnen und unter spezieller Bezugnahme auf die logischen Schritte der Fig. 3 zu sehen ist, wird zu Beginn, wenn das System zeigt, daß die Aufwärtsspitzen-Zeitspanne ansteht, im Schritt 1 die Anzahl der den Fahrkorb bei jedem Fahrkorbhalt verlassenden Personen oberhalb der Lobby "L" in "Aufwärts"-Richtung unter Verwendung der Änderungen in dem Lastgewicht "LW" oder unter Verwendung von Personenzähldaten aufgezeichnet. Zusätzlich wird im Schritt 2 für jedes kurze Zeitintervall die Anzahl von Fahrgästen oder Personen, die die Fahrkörbe an jedem Geschoß in Aufwärtsrichtung oberhalb der Lobby verlassen, erfaßt. Wenn anschließend im Schritt 3 die Uhrzeit einige Sekunden (beispielsweise drei Sekunden) nach einem mehrfachen von fünf (5) Minuten nach dem Beginn der Aufwärtsspitzen-Zeitspanne ist, werden im Schritt 4 die Fahrgastaussteigezählungen für das nächste fünf (5) Minuten dauernde Intervall an jedem Geschoß in Aufwärtsrichtung vorhergesagt, wozu die zuvor in den vergangenen Intervallen erfaßten Daten verwendet werden, um eine "Echtzeit"-Vorhersage (xr) zu bilden. Andernfalls, wenn die Uhrzeit nicht drei Sekunden nach einem vielfachen von fünf (5) Minuten nach dem Beginn der Aufwärtsspitzen- Zeitspanne liegt, geht der Algorithmus direkt zum Schritt 8.
Wenn im Anschluß an den Schritt 4 zum Schritt 5 gegangen wird und der Verkehr auch unter Verwendung der historischen Daten bezuglich der vergangenen Tage vorhergesagt wurde, folglich eine historische Vorhersage (xh) zur Verfügung steht, werden im Schritt 6 optimale Vorhersagen dadurch erhalten, daß man direkt die Echtzeitvorhersage (xr) und die historische Vorhersage (xh) kombiniert, wobei die Werte der "Konstanten" gleich sind (a=b=0,5), oder wobei die Echtzeitvorhersage und die historische Vorhersage relativ zueinander gewichtet werden, falls dies erwünscht ist. Ansonsten werden, falls die historischen Daten noch nicht generiert wurden, im Schritt 7 nur die Echtzeitvorhersagen für optimale Vorhersagen eingesetzt.
Egal, ob die Ergebnisse im Schritt 6 oder im Schritt 7 erhalten wurden, oder ob zurückliegend im Schritt 3 die Uhrzeit nicht drei (3) Sekunden nach einem Vielfachen von fünf (5) Minuten seit Beginn der Aufwärtsspitzen-Zeitspanne lag, wird schließlich im Schritt 8, falls die Uhrzeit einige Sekunden (Beispielsweise 3 Sekunden) nach einem Vielfachen von fünf (5) Minuten seit Beginn der Aufwärtsspitzen- Zeitspanne liegt, die Menge der Fahrgast-Aussteigezählungen in jedem Geschoß in Aufwärtsrichtung für die vergangenen fünf (5) Minuten gesichert und in der "historischen" Datenbank gespeichert, und der Algorithmus wird beendet. Wenn im Schritt 8 die Uhrzeit nicht drei (3) Sekunden nach einem Vielfachen von fünf (5) Minuten seit Beginn der Aufwärtsspitzen-Zeitspanne liegt, wird der Algorithmus unmittelbar von Schritt 8 ausgehend beendet.
Wenn andererseits am Anfangsstart des Algorithmus das System angezeigt hat, daß die Aufwärtsspitzen-Zeitspanne nicht anstand, wird der Schritt 10 ausgeführt. Wenn im Schritt 10 der Verkehr für die Aufwärtszeitspanne des nächsten Tages vorausgesagt wurde, wird der Algorithmus beendet. Falls nicht, werden im Schritt 11 die Geschoß- Aussteigezählungen für die Aufwärtsspitzen-Zeitspanne für jedes fünf (5) Minuten dauernde Intervall für jedes Geschoß in Aufwärtsrichtung vorhergesagt, wozu die Daten der vergangenen paar Tage und das expotentielle Glättungsmodell eingesetzt werden, und anschließend wird der Algorithmus beendet.
Nachdem der Algoritlunus oder die Routine der Fig. 3 beendet ist, erfolgt anschließend ein Neustart sowie eine zyklische Wiederholung.
Fig. 4A und 4B zeigen vereint als Ablaufdiagramm die Logik, die in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dazu benutzt wird, die Geschosse auszuwählen, die Sektoren für jeweils ein beispielsweise fünf (5) Minuten währendes Intervall bilden.
Wie dargestellt, werden, wenn im Anfangsschritt 1 eine Aufwärtsspitzen-Bedingung gegeben ist, anschließend im Schritt 2, falls es nur wenige Sekunden (Beispielsweise fünf (5) Sekunden) nach dem Beginn eines fünf (5) Minuten dauernden Intervalls ist, im Schritt 3 die optimalen Vorhersagen für die Fahrgast-Aussteigezählungen in jedem Geschoß oberhalb der Lobby in Aufwärtsrichtung aufsummiert, wobei die Summe als eine Variable "D" betrachtet wird.
Im Schritt 4 wird dann die Anzahl der zu verwendenden Sektoren basierend auf der Gesamt-Aussteigezählung für sämtliche Geschosse und der Anzahl von in Betrieb befindlichen Fahrkörbe ausgewählt, wobei beispielsweise frühere Simulationsergebnisse und/oder rückliegende Erfahrung eingesetzt wird. Falls "D" groß ist, wird üblicherweise eine größere Anzahl von Sektoren verwendet. In ähnlicher Weise wird, falls die Anzahl der Fahrkörbe geringer als normal ist, die Anzahl von Sektoren verkleinert. Durch diese Vorgehensweise wird der von jedem Sektor abzufertigende durchschnittliche Verkehr berechnet und mit "Ds" bezeichnet. Basierend auf dem in Fig. 1 dargestellten beispielhaften Aufzugsystem könnte die Anzahl von Sektoren beispielsweise gleich drei (3) sein.
Somit werden die Sektoren ("SN") derart gebildet, daß jeder Sektor nicht notwendigerweise ein gleich großes Verkehrsaufkommen abfertigt. Wenn "D" das vorhergesagte Gesamtverkehrsaufkommen für das nächstfolgende Intervall von fünf (5) Minuten ist und "N" die Anzahl von m Betrieb befindlichen Fahrkörben ist, dann ist der durchschnittliche Verkehr pro Sektor Ds = D/(N - 1), wobei davon ausgegangen wird, daß ein Fahrkorb, beispielsweise der Fahrkorb 1, nicht in den Sektorzuweisungen enthalten ist.
In den Schritten 5 bis 14 werden die die Sektoren bildenden Geschosse unter Berücksichtigung aufeinanderfolgender Geschosse ausgewählt, beginnend an dem ersten Geschoß oberhalb der Lobby "L", d. h. dem zweiten Geschoß. Die folgenden beispielhaften Kriterien werden während dieses Vorgangs in den Schritten angewendet.
Im Schritt 5 werden die aufeinanderfolgenden Geschosse des dann betrachteten Sektors einbezogen, so lange der Gesamtverkehr für diesen Sektor "Ts" geringer oder gleich "Ds" zuzüglich eines zugeordneten Zusatzbetrags ist, der als maximale Abweichung betrachtet wird, beispielsweise zehn (10 %) Prozent (d.h. solange Ts≤1,1Ds. Wenn "TS" den Wert 1,1 "Ds" übersteigt, wird das letzte Geschoß nicht in diesen Sektor einbezogen, und im Schritt 6 wird dieses letzte Geschoß als Anfangsgeschoß für den nächsten Sektor hergenommen.
Wenn das Geschoß ein starkes Verkehrsaufkommen aufweist, so daß es in mehr ais einem Sektor enthalten sein müßte, wird es nur in einen Sektor einbezogen. Der nächste Sektor beginnt bei dem Geschoß oberhalb dieses Geschosses mit großem oder stark intensivem Verkehrsaufkommen. (Verg. Schritt 7)
Nachdem die Sektoren gebildet sind, werden im Schritt 8 (vgl. Fig. 4B) die Sektoren zu Paaren aus zwei (2) Sektoren gebildet, beginnend bei dem untersten Sektor. Im Schritt 9 wird die Differenz der Verkehrsaufkommen der zwei Sektoren berechnet. Wenn die Differenz mehr als beispielsweise 0,2 Ds beträgt (Schritt 10), wird, falls der untere Sektor mehr Verkehrsaufkommen aufweist als der höherliegende Sektor beim Vergleich im Schritt 11, das höchste Geschoß des unteren Sektors zu dem höheren Sektor verlagert (Schritt 13), und es wird erneut die Differenz des Verkehrsaufkommens berechnet (Schritt 14). Wenn die Differenz geringer ist als bei der vorausgehenden Berechnung, werden im Schritt 15 neue Sektoren als der bevorzugte Satz ausgewählt.
Wenn der obere oder der höhere Sektor mehr Verkehr aufweist als der untere Sektor (Schritt 11), wird das untereste Geschoß jenes Sektors zu dem unteren Sektor verlagert (Schritt 12), und es wird erneut die Differenz des Sektorverkehrs berechnet (Schritt 14). Ist sie geringer als bei der vorausgehenden Berechnung, wird die neue Sektor-Konfiguration bevorzugt. Damit ist der Sektorverkehr unter Berücksichtigung der Sektorpaare (1, 2), (2, 3), (3, 4), (4, 5) etc. mehr oder weniger ausgeglichen.
Schließlich werden im Schritt 16 die Anfangs- und Endgeschosse für jeden Sektor in einer Tabelle abgespeichert, und es wird der Sektorverkehr (DI) notiert. Die Tabelle wird von der Aufwärtsspitzen- Kanalisierlogik der Gruppensteuerung 32 dazu herangezogen, die von den Fahrkörben bedienten Geschosse anzuzeigen, bei dem in Fig. 1 gezeigten beispielhaften System zeigen die "SI" für jeden Fahrkorb 2-4 ihre zugewiesenen Geschosse für die jeweiligen Sektoren an. Der Algorithmus oder die Routine gemäß Fig. 4A und 4B kommt dann zum Ende, um anschließend erneut gestartet und zyklische sequentiell wiederholt zu werden.
Durch Ändern der Sektor-Konfiguration in einem fünf (5) Minuten dauernden Intervall wird der zeitlichen Änderung der Verkehrsaufkommen zu den verschiedenen Geschossen in geeigneter Weise Rechnung getragen.
Fig. 5A und 5B veranschaulichen vereint in Form eines Flußdiagramms die Logik, die bei der Zuweisung von Kabinen zu den Sektoren unter Verwendung von Zuordnungen veränderlicher Frequenz und eines veränderlichen Intervalls Gebrauch gemacht wird.
Schritt 1: Das Verhältnis des Sektorverkehrs Di zu dem mittleren von jedem Sektor abzufertigenden Verkehr (Ds) wird für jeden Sektor berechnet. Bezeichnet wird dies mit DRI für den Sektor "I". Typische oder beispielhafte Werte für eine Aufzuggruppe mit vier (4) Fahrkörben, von denen drei (3) Sektoren zugewiesen sind, sind - 0,82; 1,40 und 0,78.
Schritt 2: Wie oben in Verbindung mit Fig. 3 erwähnt, schätzt das System bei der ersten Implementierung die Anzahl von Fahrkorb- Abfahrten in der Lobby wällrend des nächsten fünf (5) Minuten dauernden Intervalls unter der Annahme ab, daß es eine Kanalisierung ohne Verkehrsvorhersage oder eine Kanalisierung unter Verwendung von hinsichtlich des Verkehrsaufkommens ausgeglichenen Sektoren gibt. Um die Fahrkorb-Abfahrten abzuschätzen, wird zunächst die Umlaufzeit für jeden Sektor für das unterstellte Anhalte-Schema berechnet. Dann wird die mittlere Umlaufzeit für sämtliche Sektoren berechnet. Dann lassen sich bei Kenntnis der Anzahl von in Betrieb befindlichen Fahrkörben die Abschätzungen von Fahrkorb-Abfahrten ermitteln. Wenn in der Vergangenheit von dem Aufwärtsspitzen-Kanalisieren Gebrauch gemacht wurde, läßt sich die Anzahl von Fahrkorb-Abfahrten aus den Daten voraussagen, die in den vergangenen Tagen gesammelt wurden, und den laufenden Daten, in dem historische und Echtzeitvorhersagen genutzt werden. Die abgeschätzte Anzahl von die Lobby während eines fünf (5) Minuten dauernden Intervalls verlassenden Fahrkörben wird auf NVd eingestellt.
Schritt 3: Dann läßt sich die durchschnittliche Anzahl von während eines fünf (5) Minuten dauernden Intervalls pro Sektor abfahrenden Fahrkörben berechnen durch NVd/3, wobei drei (3) die Anzahl ausgewählter Sektoren ist. Dies wird mit NVs bezeichnet. Die Anzahl von Fahrkörben, die zu verschiedenen Sektoren abfahren sollten, wird berechnet durch multiplizieren von NVs mit Dn. Dies wird als NVi bezeichnet.
Schritte 4 und 5A-5B: Die maximal zulässige Wartezeit wird auf Twmax eingestellt, die beispielsweise sechszig (60) Sekunden betragen kann. Das maximale Intervall zwischen Fahrkörben (tintm) für einen Sektor wird berechnet, indem beispielsweise fünfzehn (15) Sekunden auf die maximal zulässige Wartezeit addiert werden unter der Annahme, daß diese Fahrkörbe in der Lobby mindestens fünfzehn (15) Sekunden anhalten. Damit ist die kleinste zulässige Frequenz für die Sektoren NVmin berechnet. Falls NVi für irgendeinen Sektor kleiner als NVmin ist, wird der Wert auf NVmin gesetzt. Für jede Fahrkorb-Zunahme in irgendeinem Sektor mit geringem Verkehr wird die Frequenz eines Fahrkorbs des Sektors mit starkem Verkehr mit NVi > NVs um eins verringert, so daß die Gesamtzahl der Fahkorb-Abfahrten NVd bleibt.
Schirtt 6: Anschließend wird das Abfahrtsintervall (tdi) für verschiedene Sektoren berechnet, indem die Länge des fünf (5) Minuten dauernden Intervalls [[ also dreihundert (300) Sekunden ]] dividiert wird durch die Anzahl von Fahrkörben für den Sektor (NVi). Diese Abfahrtsintervalle werden in einer Tabelle aufgezeichnet.
Schritt 7: Zu Beginn des Intervalls wird die nächste planmäßige Abfahrtszeit für den Sektor auf beispielsweise 0,8 tdi gesetzt. Wenn zum Beispiel die Abfahrtsintervalle zu den Sektoren fünfundsiebzig (75), achtunddreißig (38) bzw. fünfundsiebzig (75) Sekunden betragen, wird die nächste Abfahrtszeit der Sektoren (Tdi) auf sechszig (60), dreißig (30) bzw. sechszig (60) Sekunden gesetzt.
Schritte 8-10: Wenn dann ein Fahrkorb von einem oberen Geschoß an dem Sammelpunkt in der Lobby ankommt, wird der Fahrkorb dem Sektor zugeordnet, der die früheste planmäßige Abfahriszeit hat.
Schritt 11: Wenn zwei oder mehr Sektoren die gleiche planmäßige Abfahrtszeit haben, wird dem Fahrkorb derjenige Sektor zugeordnet, der die früheste letzte planmäßige Abfahrtszeit hatte.
Schritt 12: Anschließend wird die nächste planmäßige Abfahrtszeit für den Fahrkorb (Tdi) zu der letzten Abfahrtszeit (Tdi) verlagert. Die nächste geplante Abfahrtszeit für den Sektor wird dann folgendermaßen berechnet:
Tdi = Tdi + tdi.
Es wird also die Tabelle für die als nächstes geplante Abfahrtszeit kontinuierlich aktualisiert, und sukzessive ankommende Fahrkörbe werden demjenigen Sektor zugeordnet, der die früheste planmäßige Abfahrtszeit aufweist.
Diese Strategie oder dieses Schema ermöglicht also eine hochfrequente Bedienung von Sektoren mit sehr starkem Verkehrsaufkommen, was zu kurzer Wartezeit (kurzen Wartezeiten) für eine große Anzahl von Personen führt. Gleichzeitig wird die maximale Wartezeit für Sektoren mit geringem Verkehrsaufkommen beschränkt.
Wenn, wie oben erläutert, ein Dienst mit veränderlicher Frequenz bei ungleichmäßigem Sektorverkehr verfügbar gemacht wird, werden die Warteschlangenlänge und die Wartezeit in der Lobby verkürzt. Sämtliche Fahrkörbe befördern ein nahezu gleiches Verkehrsaufkommen, so daß das System eine höhere Abfertigungskapazität aufweist.
Außerdem sorgt die Verwendung der tagesaktuellen Verkehrsdaten für die Vorhersage der zukünftigen Verkehrsstärken ein rasches Ansprechen auf Schwankungen des akutellen Tagesverkehrs.
Man kann das obige Schema modifizieren, um die Zwischenaufenthalte an Geschossen mit starkem Verkehrsaufkommen zu reduzieren, so daß die Bedienzeit für eine große Anzahl von Fahrgästen verringert werden kann. Bei diesem modifiziertem Schema werden zunächst diejenigen Geschosse ermittelt, die mehr als beispielsweise das doppelte mittlere Geschoßverkehrsaufkommen aufweisen. In einem Gebäude mit beispielsweise fünfzehn (15) Geschossen oberhalb der Lobby (anstelle der zwölf (12) gemäß Fig. 1) könnte das Spitzenverkehrsaufkommen innerhalb fünf (5) Minuten beispielsweise einhundertundachtzig (180) Fahrgäste betragen. Für eine solche Situation würde das durchschnittliche Geschoßverkehrsaufkommen zwöff (180/15) betragen. Die Geschosse "4", "6", "9", "11" und "14" könnten beispielsweise achtundzwanzig (28), zweiundzwanzig (22), dreiundzwanzig (23), sechsundzwanzig (26) bzw. siebenundzwanzig (27) Fahrgäste aufweisen. Die übrigen Geschosse würden den übrigen Verkehr anziehen.
Sektoren werden gebildet, indem zunächst diese Geschosse mit relativ "starkem Verkehr" als Ausgangsgeschosse ausgewählt werden. Die Geschosse zwischen diesen Geschossen mit starkem Verkehr werden dem Sektor darunter zugeordnet, und das höchste Geschoß in jedem Sektor wird notiert. Die Geschosse unterhalb des niedrigsten Sektors werden dem untersten Sektor zugeordnet, wenn nicht das Gesamtverkehrsaufkommen für sämtliche Geschosse unterhalb des untersten Sektors mehr als beispielsweise 0,6 Ds beträgt, in welchem Fall ein separater Sektor gebildet wird. Die Geschosse oberhalb des höchsten Sektors werden dem höchsten Sektor zugschrieben.
Die Frequenz der Fahrkorbabfahrt an dem Sektor wird dann berechnet und wie zuvor eingestellt. Somit wird das Abfahrtsintervall für den Sektor berechnet und dazu benutzt, die Fahrkörbe für die Sektoren abzuschicken. Durch Mimmieren oder Eliminieren der Zwischenhalts für Geschosse mit starkem Verkehr reduziert dieses modifizierte Schema die durchschnittliche Bedienungszeit für sämtliche Fahrgäste.
Während oben eine Beschreibung einer beispielhaften besten Art der Ausführung der Erfindung gegeben wurde und außerdem einige beispielhafte Abwandlungen und Modifizierungen der Erfindung in ihrer Gesamtheit oder teilweise erläutert wurden, versteht der Fachmann, daß zahlreiche weitere Modifizierungen und Abwandlungen der Vorrichtung, der Methodik und der hier beschriebenen Programme möglich sind, ohne von dem wahren Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den Ansprüchen niedergelegt ist.
Die vorliegende Anmeldung ist eine Ausscheidungsanmeldung der EP- A-0450766.

Claims

1. Verfahren zum Bestimmen der Bedienungsfrequenz von Aufzugfahrkörben (1-4) zu jedem Sektor in einem Aufzugabfertigungssystem, welches die Zuordnung von Aufzugfahrkörben (1-4) in einem Gebäude steuert, welches eine Lobby (L) und mehrere Geschosse oberhalb der Lobby aufweist, wobei die Geschosse oberhalb der Lobby gruppenweise zu vorbestimmten Sektoren zusammengefaßt sind, umfassend die Schritte:

Ermitteln von Information über die Anzahl von Fahrgästen, die in jedem Geschoß oberhalb der Lobby (L) aus in Aufwärtsrichtung fahrenden Aufzugfahrkörben (1-4) ankommen, wobei diese Information mindestens ein erstes vorbestimmtes Zeitintervall abdeckt;

Vorhersagen für ein nachfolgendes vorbestimmtes Zeitintervall der Anzahl von Fahrgästen, die an jedem der Geschosse oberhalb der Lobby (L) aus in Aufwärtsrichtung fahrenden Aufzugfahrkörben ankommen, basierend auf der ermittelten Information;

Bestimmen des Verkehrsaufkommens zu jedem Sektor basierend auf der vorhergesagten Anzahl von Fahrgästen, die an jedem der Geschosse innerhalb des Sektors ankommen sollen;

Bestimmen des durchschnittlichen Verkehrsaufkommens pro Sektor, basierend auf der vorhergesagten Anzahl von Fahrgästen, die an jedem der Geschosse ankommen sollen, und der vorbestimmten Anzahl von Sektoren; und

für jeden Sektor, Vergleichen des vorbestimmten Verkehrsaufkommens zu jedem Sektor mit dem bestimmten durchschnittlichen Verkehrsaufkommen pro Sektor;

dadurch gekennzeichnet,

daß die Bedienungsfrequenz der Aufzugfahrkörbe zu jedem Sektor basierend auf dem erwähnten Vergleich bestimmt wird.

2. Verfaßren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Bestimmens der Bedienungsfrequenz zu jedem Sektor folgende Schritte umfaßt:

Abschätzen der Anzahl von Aufzugfahrkörben, die die Lobby während des ersten vorbestimmten Zeitintervalls verlassen;

Bestimmen der durchschnittlichen Anzahl von Fahrkörben, welche die Lobby pro Sektor verlassen, basierend auf der abgeschätzten Anzahl von die Lobby verlassenden Aufzugfahrkörben und der Anzahl von Sektoren;

Bestimmen der abgeschätzten Anzahl von Fahrkörben, die die Lobby für jeden Sektor verlassen, basierend auf der bestimmten mittleren Anzahl von die Lobby pro Sektor verlassenden Fahrkörben und dem Verhältnis des bestimmten Verkehrsaufkommens zu jedem Sektor zu dem bestimmten mittleren Verkehrsaufkommen pro Sektor;

Vergleichen der bestimmten abgeschätzten Anzahl von die Lobby für jeden Sektor verlassenden Fahrkörben mit einem vorbestimmten Minimumwert;

Setzen der bestimmten abgeschätzten Anzahl von die Lobby flir jeden Sektor verlassenden Fahrkörben auf den vorbestimmten Minimumwert, falls die bestimmte abgeschätzte Anzahl von Fahrkörben geringer ist als der vorbestimmte Minimumwert;

Bestimmen des Abfahrtsintervalls für jeden Sektor, basierend auf der Zeitspanne innerhalb eines zweiten vorbestimmten Zeitintervalls und der bestimmten abgeschätzten Anzahl von die Lobby für jeden Sektor verlassenden Fahrkörben; und

Abschicken der Aufzugfahrkörbe zu jedem der Sektoren unter Verwendung eines Fahrplans, der planmäßig festlegt, wann die Aufzugfahrkörbe die Lobby für jeden Sektor verlassen, basierend auf dem bestimmten Abfahrtsintervall, welches für die jeweiligen Sektoren bestimmt wurde.