JP4357248B2 - エレベータの群管理制御装置 - Google Patents

Description

本発明は複数階の階床に対して就役させた複数台のエレベーターを制御するエレベーターの群管理制御装置に関する。

一般に、複数台のエレベーターが設置された高層ビルにおいては、複数台のエレベーターに対して群管理制御運転が行なわれている。このエレベーターの群管理制御運転においては、各階床において、エレベーターを該当階床へ呼ぶ乗場呼びが登録されると、複数台のエレベーターの中からその時点で最適なエレベーターが選択されて、該当乗場呼びに割当てられる。

この場合、乗場呼びが発生すると、前述したように、様々な条件から最適なエレベーターを抽出し、該当割当乗場呼びに対して出力するが、乗場呼びが発生した階に対するサービスを優先させてエレベーターの割当を行うと、既に割当て済みのエレベーターと今回新規に割当てたエレベーターとが並走状態となり、その後発生した乗場呼びに対してのサービスが低下してしまうと言う問題がある。

この様な問題を解決するため、エレベーターの並走を防止する方法として、特許文献１には、かご（エレベーター）の相互間隔を群管理割当て制御の評価指標の一つとして群全体の運行を制御する方法が提案されている。

また特許文献２には、新規に乗場呼びが登録された場合、乗場呼びが発生した階の評価だけでなく、割当て済みの乗場呼びを含む複数の乗場呼びに対する割当てパターンをそれぞれについて評価し、複数の乗場呼びを再割当てする方式が提案されている。

また、割当済みの全ての呼びへの影響を考慮してエレベーターの割当て号機を決定する方式が提案されている。さらに、特許文献３には、割当済み呼びだけでなく、近未来発生する乗場呼びを予測し、複数組の仮想呼びを作成し、各仮想呼びの評価を含めた全ての呼びの評価が最小となるエレベーターの号機に割当てる方式が提案されている。
特開平８−２０４７７号公報 特開昭６１−２１１２８３号公報 特許第２５５５８３４号公報

しかしながら上述した各提案においてもまだ解消すべき次のような課題があった。
すなわち、特許文献１の提案においては、かご（エレベーター）の相互間隔を一定にする事を制御の評価指標の一つとしているが、その評価指標の重みを大きくすると、運転効率の低下につながる恐れがあり、評価指標の重みが小さすぎると、あまり並走防止の効果がなくなるという問題がある。

また、特許文献２の提案においては、既に割当済みのエレベーターが変更されるので、現在の群管理制御の主流である予報灯付きシステムにおいては、乗場の乗客の混乱を招く恐れがあるという問題がある。

また、特許文献３の提案においては、近未来の呼びを正確に予測する事が困難であり、その予測が実際と異ってしまった場合には、最良の割当号機の選択が行えなくなると言う問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、新規発生した各階の乗場呼びに対してエレベーターを割当てる場合に、全ての階床の待ち時間が短くなり、エレベーターの運転効率が向上するエレベーターの群管理制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解消するために、本発明は、複数階の階床に対して複数台のエレベーターを就役させ、各階の乗場で新規発生した乗場呼びを登録し、この新規発生した乗場呼びに対して各エレベーターに対する割当て評価演算を行って、最良の評価演算結果が得られるエレベーターに前記乗場呼びに応答させるエレベーターの群管理制御装置において、
前記新規に発生した乗場呼びの登録に応動して、新規に発生した乗場呼びを含めずに全ての階の乗場にて乗場呼びが発生したと仮定して、前記各エレベーターを割当てたときの前記仮想の乗場呼びに対する第１の予測到着時間を算出する第１の予測到着時間算出手段と、前記新規の乗場呼びの登録に対して前記各エレベーターを割当てた状態において、前記仮想の乗場呼びに対して前記各エレベーターが仮割当てられた状態で、前記仮想の乗場呼びに対する第２の予測到着時間を算出する第２の予測到着時間算出手段と、第２の予測到着時間から第１の予測到着時間を減算して、前記新規発生した乗場呼びに起因する各階の予測到着時間の影響度を算出する影響度演算手段と、各階床毎に前記影響度に対して重み付けを行う重み付け演算手段と、前記重み付けされた各階床毎の前記影響度を全階床に亘って加算し、この加算された全階床への影響度が最も小さくなるエレベーターに前記新規発生した乗場呼びに対して割当てる割当制御手段とを備えている。

このように構成されたエレベーターの群管理制御装置においては、新規に乗場呼びが発生すると、全ての階の乗場にて乗場呼びが発生したと仮定して、この仮想の乗場呼びに対する第１の予測到着時間が算出される。次に、仮想の乗場呼びに対する各エレベーターが仮割当てられた状態で、かつ新規発生した乗場呼びに対して各エレベーターを割当てた状態における前記仮想の乗場呼びに対する第２の予測到着時間が算出される。そして、第２の予測到着時間から第１の予測到着時間を減算することによって、新規発生した乗場呼びが登録される前と登録された後で、その階の予測到着時間にどの程度影響するかを求める。そして全ての階の影響度の総和が最も小さいエレベーターの号機に割当する。

また、別の発明は、上記発明のエレベーターの群管理制御装置において、重み付け演算手段は乗場呼びの登録されている階を優先する重み付けを行う。

また、別の発明は、上記発明のエレベーターの群管理制御装置において、重み付け演算手段は各階の乗降人数に基づいて重み付けを行う。

さらに別の発明は、上記発明のエレベーターの群管理制御装置において、重み付け演算手段は各階における過去の学習結果による呼び発生頻度に基づいて重み付けを行う。

このような構成のエレベーターの群管理制御装置においては、新規発生した各階の乗場呼びに対してエレベーターを割当てる場合に、新規発生した乗場呼びが登録される前と登録された後で、その階の予測到着時間にどの程度影響するかを求め、この新規発生した乗場呼びを割当てたことに起因する全ての階の割当による影響度が最も少なくなるように、この新規発生した乗場呼びに対してエレベーターの割当を行っている。したがって、全ての階床の待ち時間が短くなり、エレベーターの運転効率が向上する。

また、実際に乗り場呼びが登録されている階は影響度に対する重み付けを大きくすることにより、より効率の良い割当号機を選択する事ができる。

また、在館人数の多い階は影響度に対する重み付けを大きくすることにより、より効率の良い割当号機を選択する事ができる。

さらに、過去の学習結果より乗り場呼び発生頻度の高い階は影響度に対する重み付けを大きくすることにより、より効率の良い割当号機を選択する事ができる。

以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。

図１は本発明の一実施形態に係わるエレベーターの群管理制御装置が組込まれたエレベーターシステムを示す模式図である。

この実施形態のエレベーターシステムにおいては、例えば、８階建てのビルに３台のエレベーターが据付けられている。このエレベーターシステムには、３台のエレベーターの群管理制御を行うエレベーターの群管理制御装置１と、各々のエレベーターを個別に制御する３台の単体制御装置２ａ、２ｂ、２ｃと、各階床の乗場３に設けられ利用者がエレベーターを呼ぶための複数の乗場呼びボタン４とが設けられている。そして、各々のエレベーターは乗客を乗せるかご１１が設けられている。各エレベーターには１〜３の号機番号ｉが付されている（ｉ＝１、ｉ＝２、ｉ＝３）。

１階（１Ｆ）の乗場３には上向きの場乗場呼びＨ1を登録する１個の乗場呼びボタン４のみが設けられ、８階（８Ｆ）の乗場３には下向きの場乗場呼びＨ14を登録する１個の乗場呼びボタン４のみが設けられている。２階（２Ｆ）から７階（７Ｆ）の各乗場３には上向きの乗場呼びＨ3、Ｈ5、…、Ｈ13、及び下向きの乗場呼びＨ2、Ｈ4、…、Ｈ12を登録する２個の乗場呼びボタン４が設けられている。したがって、８階建てのビルにおいては、合計１４個の乗場呼びＨ1〜Ｈ14が各乗場呼びボタン４にて登録可能である。

例えば、コンピュータで構成されたエレベーターの群管理制御装置１内には、乗場呼び入力部５、第１の予測到着時間算出部６、第２の予測到着時間算出部７、影響度演算部８、重み付け演算部９、及び割当制御部１０が設けられている。

乗場呼び入力部５は、各階の乗場３における各乗場呼びボタン４にて登録された各乗場呼びＨ1〜Ｈ14を取込み、第１の予測到着時間算出部６、第２の予測到着時間算出部７、及び割当制御部１０へ通知する。

第１の予測到着時間算出部６は、乗場呼び入力部５から新規に一つの乗場呼びＨが登録されたことの通知を受領すると、全ての階の乗場３にて乗場呼びＨ1〜Ｈ14が発生したと仮定して、この仮想の乗場呼びＨ1〜Ｈ14に対する第１の予測到着時間Ｔ_HJを算出する。なお、予測到着時間Ｔ_HJにおける添字「Ｈ」は各階の乗場呼びＨ1〜Ｈ14を指定するインデックスであり（Ｈ＝１、２、…、１４）、添字「Ｊ」はエレベーターの号機を指定するインデックスである（Ｊ＝１、２、３）。したがって、第１の予測到着時間Ｔ_HJは、各階の仮想の乗場呼び毎に、かつ仮割当てのエレベーターの号機毎に求められる。

エレベーター運転制御における予測到着時間は、各階の乗場４において乗場呼びボタン４にて乗場呼びが登録されてから、実際にエレベーターが該当階に到着するまでの時間であり、乗場呼びに割当てられたエレベーターの現在位置（階）、該当エレベーターに既に割当てられている乗場呼びの階の数、エレベーターの速度等にて簡単に算出される。

第２の予測到着時間算出部７は、仮想の乗場呼びＨ1〜Ｈ14に対する各エレベーターが仮割当てられた状態で、かつ新規発生した乗場呼びに対してｉ号機のエレベーターを割当てた状態における第２の予測到着時間Ｔ’_HJ（ｉ）を算出する。したがって、この第２の予測到着時間Ｔ’_HJ（ｉ）は、各階の仮想の乗場呼び毎に、かつ仮割当てのエレベーターの号機毎に、さらに、新規発生した乗場呼びに対して割当てるエレベーターの号機毎に求められる。

影響度演算部９は、第２の予測到着時間Ｔ’_HJ（ｉ）の最小値Ｔ’_HMIN（ｉ）から第１の予測到着時間Ｔ_HJの最小値Ｔ_HMINを減算して、新規発生した乗場呼びに起因する各階の乗場呼びＨ1〜Ｈ14に対する予測到着時間の影響度ΔＴ_H（ｉ）を(1)式で算出する。

ΔＴ_H（ｉ）＝Ｔ’_HMIN（ｉ）―Ｔ_HMIN
…(1)
なお、第１の予測到着時間Ｔ_HJの最小値Ｔ_HMIN、第２の予測到着時間Ｔ’_HJ（ｉ）の最小値Ｔ’_HMIN（ｉ）は、最初に仮割当したエレベーターの号機のインデックスＪを１号機から３号機まで変更した場合の最小値である。

したがって、予測到着時間の影響度ΔＴ_H（ｉ）は、各階の仮想の乗場呼び毎に、かつ新規発生した乗場呼びに対して割当てるエレベーターの号機毎に求められる。

重み付け演算部９は、各階（乗場呼びＨ1〜Ｈ14）毎に、影響度ΔＴ_H（ｉ）に対する重み付けＫ_1Hを求めて、(2)式で示すように、影響度ΔＴ_H（ｉ）に求めた重み付けＫ_1Hを乗算する。

［ΔＴ_H（ｉ）×Ｋ_1H］ …(2)
この実施形態の重み付け演算部９において、実際に乗場呼びが既に登録されている階は、新規発生の乗場呼びのこの既に登録されている乗場呼びに対する影響は確実となる。よって、この階（乗場呼びＨ1〜Ｈ14）の重み付けＫ_1Hを大きな値とし、重み付けされた影響度［ΔＴ_H（ｉ）×Ｋ_1H］を大きくする。一方、現在時点度でまだ乗場呼びが発生していない階（乗場呼びＨ1〜Ｈ14）の重み付けＫ_1Hを小さな値とし、重み付けされた影響度［ΔＴ_H（ｉ）×Ｋ_1H］を小さくする。

例えば、乗場呼びの発生していない階が、１％の確率で乗場呼びが発生すると予想された場合に重み付けＫ_1Hを１とすると、実際に乗場呼びが登録されている階の重み付けＫ_1Hを１００として計算する。

割当制御部１０は、(2)式に従って、重み付けされた各階床毎の影響度［ΔＴ_H（ｉ）×Ｋ_1H］を全階（乗場呼びＨ1〜Ｈ14）に亘って加算して全階床の総合影響度Ａ（ｉ）を(3)式で算出する。

そして、この加算された全階床の総合影響度Ａ（ｉ）が最も小さくなるエレベーターの号機ｉに新規発生した乗場呼びに対して割当てる。

次に、第１の予測到着時間算出部６、第２の予測到着時間算出部７、影響度演算部８、重み付け演算部９、及び割当制御部１０の上述した各計算の手順を図２、図３の流れ図を用いて説明する。

ステップＳ１において、新規登録された乗場呼びに対するエレベーターの割当号機のインデックスＩに対して１〜３号機（ｉ＝１〜３）までのループを作成する。ステップＳ２にて乗場呼びのインデックスＨに対して１〜８階までの呼び１〜１４のループを作成する。さらに、ステップＳ３において、仮想の乗場呼びＨが登録された場合における仮想の割当号機のインデックスＪに対して１〜３号機（ｉ＝１〜３）までのループを作成する。

次に、ステップＳ４にて、仮想の乗場呼びＨをＪ号機に割当てた時のこの仮想の乗場呼びＨに対する第１の予測到着時間Ｔ_HJを計算する。さらに、ステップＳ５にて新規登録の乗場呼びをｉ号機に割当てし、かつ仮想の乗場呼びＨをＪ号機に割当てた時のこの仮想の乗場呼びＨに対する第２の予測到着時間Ｔ’_HJ（ｉ）を計算する。

ステップＳ６、Ｓ７にて、仮想の乗場呼びＨの割当て号機Ｊを１〜３号機（ｉ＝１〜３）まで変化させた場合における第１の予測到着時間Ｔ_HJの最小値Ｔ_HMINを求める。同様に、ステップＳ８、Ｓ９にて、仮想の乗場呼びＨの割当て号機Ｊを１〜３号機（ｉ＝１〜３）まで変化させた場合における第２の予測到着時間Ｔ’_HJ（ｉ）の最小値Ｔ’_HMIN（ｉ）を求める。

最小値Ｔ_HMIN、最小値Ｔ’_HMIN（ｉ）が求まると、ステップＳ１０にて、新規発生した乗場呼びに起因する乗場呼びＨに対する予測到着時間の影響度ΔＴ_H（ｉ）を前述した(1)式で算出する。

次に、ステップＳ１１にて、乗場呼びＨ（対応する階）に対する重み付けＫ_1Hを用いて前述した(3)式を用いて、全階床の総合影響度Ａ（ｉ）を求める。さらに、ステップＳ１２、Ｓ１３にて、新規発生の乗場呼びに対する割当て号機Ｉを１〜３号機（ｉ＝１〜３）まで変化させた場合における全階床の総合影響度Ａ（ｉ）の最小値を求める。

最後に、ステップＳ１３にて、この最小値の全階床の総合影響度Ａ（ｉ）のエレベーターの号機ｉに新規発生した乗場呼びを割当てる。

このように構成されたエレベーターの群管理制御装置においては、新規に乗場呼びが発生すると、全ての階の乗場にて乗場呼びＨ1〜Ｈ14が発生したと仮定して、この仮想の乗場呼びＨ1〜Ｈ14に対する第１の予測到着時間Ｔ_HJが算出される。次に、仮想の乗場呼びに対する各エレベーターが仮割当てられた状態で、かつ新規発生した乗場呼びに対して各エレベーターを割当てた状態における第２の予測到着時間Ｔ’_HJ（ｉ）が算出される。

そして、第２の予測到着時間Ｔ’_HJ（ｉ）の最小値Ｔ’_HMIN（ｉ）から第１の予測到着時間Ｔ_HJの最小値Ｔ_HMINを減算して、新規発生した乗場呼びに起因する各階の乗場呼びＨ1〜Ｈ14に対する予測到着時間の影響度ΔＴ_H（ｉ）が算出される。さらに、各階の乗場呼びＨ1〜Ｈ14に対する重み付けＫ_1Hが影響度ΔＴ_H（ｉ）に乗算されて、全ての階の影響度［ΔＴ_H（ｉ）×Ｋ_1H］の総和Ａ（ｉ）が最も小さくなるエレベーターの号機ｉに新規発生した乗場呼びが割当てられる。

したがって、全ての階床全体の待ち時間が短くなり、エレベーターの運転効率が向上する。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。実施形態においては、(2)式において影響度ΔＴ_H（ｉ）に乗算する重み付けＫ_1Hを１種類としている。そして、この第１の重み付けＫ_1Hを乗場呼びの登録されている階を優先する重み付けとしている。

しかし、影響度ΔＴ_H（ｉ）に乗算する重み付けを複数種類とすることも可能である。例えば、第２の重み付けとして各階のエレベーターに対する乗降人数に基づく重み付けＫ_2Hを採用し、第３の重み付けとして各階における過去の学習結果による呼び発生頻度に基づく重み付けＫ_2Hを採用することが可能である。

この場合、各重み付けが乗算された影響度ΔＴ_H（ｉ）は(2)式の代りに(4)式で示される。

［ΔＴ_H（ｉ）×（Ｋ_1H＋Ｋ_2H＋Ｋ_3H）］ …(4)
乗降人数に基づく第２の重み付けＫ_2Hを採用することにより、乗降人数が多い階は常に多くの人が活動しており、該当階の乗場呼びが多発することが予想されるので、乗降人数が多い階の重み付けＫ_2Hを大きく設定して、重み付けされた影響度ΔＴ_H（ｉ）を大きくする。よって、この階の仮想の乗場呼びに対する割当てに影響しないエレベーターの号機に、新規発生した乗場呼びが割当てられる。

同様に、過去の学習結果による呼び発生頻度に基づく第３の重み付けＫ_3Hを採用することにより、発生頻度の高い階の重み付けＫ_3Hを大きく設定でき、第２の重み付けＫ_2Hとほぼ同じ作用効果を奏することが可能である。

なお、各重み付けＫ_1H、Ｋ_2H、Ｋ_3Hの組合せは任意に設定、変更可能である。

本発明の一実施形態に係わるエレベーターの群管理制御装置が組込まれたエレベーターシステムを示す模式図 同実施形態に係わるエレベーターの群管理制御装置の動作を示す流れ図 同実施形態に係わるエレベーターの群管理制御装置の動作を示す流れ図

符号の説明

１…群管理制御装置、２ａ，２ｂ，２ｃ…単体制御装置、３…乗場、４…乗場呼びボタン、５…乗場呼び入力部、６…第１の予測到着時間算出部、７…第２の予測到着時間算出部、８…影響度演算部、９…重み付け演算部、１０…割当制御部、１１…かご

Claims (4)

1. 複数階の階床に対して複数台のエレベーターを就役させ、各階の乗場で新規発生した乗場呼びを登録し、この新規発生した乗場呼びに対して各エレベーターに対する割当て評価演算を行って、最良の評価演算結果が得られるエレベーターに前記乗場呼びに応答させるエレベーターの群管理制御装置において、
   前記新規に発生した乗場呼びの登録に応動して、新規に発生した乗場呼びを含めずに全ての階の乗場にて乗場呼びが発生したと仮定して、前記各エレベーターを割当てたときの前記仮想の乗場呼びに対する第１の予測到着時間を算出する第１の予測到着時間算出手段と、
   前記新規の乗場呼びの登録に対して前記各エレベーターを割当てた状態において、前記仮想の乗場呼びに対して前記各エレベーターが仮割当てられた状態で、前記仮想の乗場呼びに対する第２の予測到着時間を算出する第２の予測到着時間算出手段と、
   第２の予測到着時間から第１の予測到着時間を減算して、前記新規発生した乗場呼びに起因する各階の予測到着時間の影響度を算出する影響度演算手段と、
   各階床毎に前記影響度に対して重み付けを行う重み付け演算手段と、
   前記重み付けされた各階床毎の前記影響度を全階床に亘って加算し、この加算された全階床への影響度が最も小さくなるエレベーターに前記新規発生した乗場呼びに対して割当てる割当制御手段と
   を備えたエレベーターの群管理制御装置。
2. 前記重み付け演算手段は、乗場呼びの登録されている階を優先する重み付けを行う請求項１記載のエレベーターの群管理制御装置。
3. 前記重み付け演算手段は、各階の乗降人数に基づいて重み付けを行う請求項１又は２記載のエレベーターの群管理制御装置。
4. 前記重み付け演算手段は、各階における過去の学習結果による呼び発生頻度に基づいて重み付けを行う請求項１から３のいずれか１項記載のエレベーターの群管理制御装置。

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