JP5875923B2 - エレベータ群管理稼働率制御装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、エレベータ群管理稼働率制御装置に関する。

複数台の乗りかごを統括的に制御するエレベータ群管理制御システムにおいては、利便性の向上のために、サービス性能の向上が望まれている。ここでいうサービス性能とは、利用者が乗場呼びを登録してから乗りかごに乗車するまでの待ち時間、利用者が乗車してから降車するまでの乗車時間、或いは、待ち時間と乗車時間を加算したサービス時間を示す。サービス性能は、利用者が乗場呼びを登録してから乗りかごが戸開するまでの未応答時間を小さくすることで、向上させることができると考えられる。この観点から、エレベータ群管理制御システムは、未応答時間が小さくなるように、乗場呼びに割り当てる乗りかごを決定している。

国際公開第２００７／０４９３４２号 特開２０１０−１４９９８６号公報

一方、近年は環境に配慮して、省エネルギーを実現するエレベータ群管理制御システムが種々提案され、一部が実用化されている。このようなエレベータ群管理制御システムでは、予想通りの省エネルギー効果を得られない問題や省エネルギーを達成する一方でサービス性能が低下する問題がある。

本発明が解決しようとする課題は、サービス性能を維持しながら、見通しのよい省エネルギーを実現するエレベータ群管理稼働率制御装置を提供することにある。

一実施形態に係るエレベータ群管理稼働率制御装置は、複数の乗りかごの運行を管理する群管理制御装置に設けられる。エレベータ群管理稼働率制御装置は、稼働率設定部、稼働率算出部、及び制御部を含む。稼働率設定部は、単位時間のうち乗りカゴが稼働すべき時間の割合を示す目標稼働率を設定する。稼働率算出部は、前記複数の乗りかごに関する運行記録から、単位時間のうち乗りカゴが稼働した時間の割合を示す実稼働率を算出する。制御部は、前記実稼働率が前記目標稼働率に近づくように、無方向停止を制御する第１制御パラメータ、有方向停止を制御する第２制御パラメータ、及び割当を制御する第３制御パラメータの少なくとも１つを変更する。

実施形態に係るエレベータ群管理制御システムを概略的に示すブロック図。 図１に示した需要データ生成部によって生成される需要データの一例を示す図。 図１に示した稼働率設定部が時間帯で目標稼働率を設定する方法の一例を示す図。 図１に示した稼働率設定部が対実稼働率比を設定する方法の一例を示す図。 図１に示した稼働率設定部が交通需要に応じて目標稼働率を設定する方法の一例を示す図。 図１に示したかご状態記録部に記録されている運行記録の一例を示す図。 図６の運行記録に基づく乗りかごの状態遷移を示すグラフ。 図１に示した稼働率算出部による稼働率の計算結果の一例を示す図。 図１に示した制御部が保持する制御方式設定表の一例を示す図。 （ａ）及び（ｂ）は稼働台数を制御する方法の例をそれぞれ示すグラフである。 図１に示した稼働率制御部が制御パラメータを設定する処理の一例を示すフローチャート。 図１に示した稼働率制御部が群管理制御部に制御パラメータを与える方法の一例を示すフローチャート。

以下、必要に応じて図面を参照しながら、実施形態に係るエレベータ群管理制御システムを説明する。

図１は、一実施形態に係るエレベータ群管理制御システム１００を概略的に示している。このエレベータ群管理制御システム１００は、図１に示されるように、複数台の（例えば６台の）乗りかご１２０Ａ〜１２０Ｆを統括的に制御する群管理制御装置１５０を備える。群管理制御装置１５０は、乗りかご１２０Ａ〜１２０Ｆそれぞれの運行予定を生成し、乗りかご１２０Ａ〜１２０Ｆそれぞれに対応して設けられているかご制御装置１２２Ａ〜１２２Ｆに送出する。かご制御装置１２２Ａ〜１２２Ｆは、乗りかご１２０Ａ〜１２０Ｆの運行予定に従って乗りかご１２０Ａ〜１２０Ｆをそれぞれ制御する。かご制御装置１２２Ａ〜１２２Ｆの各々は、乗りかごの昇降制御及びドアの開閉制御といった種々の制御を行う。

建物内の各階床の乗場には、行先方向（上方向又は下方向）の入力を受け付ける乗場入力装置１１０が設置されている。図１に示される例では、建物が１階から１０階までの１０の階床を有し、各階床に１台の乗場入力装置１１０が設置されている。ある階床にいる利用者は、その階床の乗場入力装置１１０を操作して所望の行先方向を入力する。具体的には、乗場入力装置１１０には上方向ボタン及び下方向ボタンが設けられており、利用者は、所望の行先方向に応じたボタン（上方向ボタン又は下方向ボタン）を押下する。乗場入力装置１１０は、利用者からの行先方向の入力を乗場呼び（ホール呼び）の発生として検出し、検出した乗場呼びに関する乗場呼び情報を群管理制御装置１５０へ送出する。乗場呼び情報は、乗場呼びの発生時刻、乗場呼びの発生階床、乗場呼びの方向（上方向又は下方向）などの情報を含む。

群管理制御装置１５０は、乗場入力装置１１０から乗場呼び情報を受け取ると、乗りかご１２０Ａ〜１２０Ｆの中から、乗場呼びに応答させる乗りかごを選定若しくは決定する。以下では、乗場呼びに応答させる乗りかごを選定することを割り当て（割当）と呼び、選定された乗りかごを割当かごと呼ぶ。群管理制御装置１５０は、割当かごの運行予定を生成若しくは更新して、対応するかご制御装置に送出する。

乗りかご１２０Ａ〜１２０Ｆの各々には、積載荷重を測定する積載荷重測定部（図示せず）が設けられている。積載荷重は、乗りかごに乗車している利用者の荷重（重量）を主に表す。積載荷重は、利用者の手荷物などの荷重の影響も受けるが、基本的には利用者数に応じて変動するものと考える。積載荷重測定部は、戸開中の積載荷重の変動を検出することで、乗車荷重及び降車荷重を測定することができる。ここで、乗車荷重は、ある階床でカゴに乗車した利用者の荷重であり、降車荷重は、ある階床でカゴから降車した利用者の荷重である。

さらに、乗りかご１２０Ａ〜１２０Ｆの各々には、行先階の入力を受け付けるかご入力装置（図示せず）が設けられている。乗りかごに乗車した利用者は、かご入力装置を操作して行先階を入力する。カゴ入力装置は、利用者からの行先階の入力をかご呼びの発生として検出し、検出したかご呼びに関するかご呼び情報を群管理制御装置１５０に送出する。カゴ呼び情報は、利用者が入力した行先階、乗りかごの識別番号（以下では、かご番号と称する。）、かご呼びの発生時刻などの情報を含む。

次に、群管理制御装置１５０を詳細に説明する。
群管理制御装置１５０は、乗場呼びを乗りかごに割り当てる群管理制御部１３０と、群管理制御部１３０が割当を行う際に用いる制御パラメータを設定する稼働率制御部１４０と、を備える。

群管理制御部１３０は、かご状態記録部１３１、かご運行制御部１３２、及び割当かご選定部１３３を備える。
かご状態記録部１３１は、かご制御装置１２２Ａ〜１２２Ｆから、乗りかご１２０Ａ〜１２０Ｆに関する情報（かご情報）を継続的に収集する。かご情報は、運行中の乗りかごの位置、進行方向、ドアの開閉状態、荷重データなどの情報を含む。荷重データは、階床毎の乗車荷重及び降車荷重などを含む。かご状態記録部１３１は、かご情報を統合した運行記録を生成する。

割当かご選定部１３３は、乗場入力装置１１０から乗場呼び情報を受け取り、乗場呼びに乗りかごを割り当てる。割当方法は種々提案されている。例えば、乗りかご１２０Ａ〜１２０Ｆそれぞれについて、所定の評価関数を用いて、割当時のかご状態から未応答時間の予測値を算出し、予測値が最小になる乗りかごを割り当てる割当方法を利用することができる。ここで、未応答時間は、乗場呼びが発生してから、この乗場呼びに乗りかごが応答するまで（即ち、乗場呼びの発生階に乗りかごが到着して戸開するまで）の時間間隔を示す。

かご運行制御部１３２は、割当かご選定部１３３の割当結果及び未応答のかご呼びに基づいて乗りかご１２０Ａ〜１２０Ｆの運行予定を生成する。ここで、未応答のかご呼びは、応答が未完了であるかご呼びを指す。かご運行制御部１３２は、乗りかご１２０Ａ〜１２０Ｆの運行予定をかご制御装置１２２Ａ〜１２２Ｆにそれぞれ送出する。

稼働率制御部１４０は、所定の時間間隔で（例えば５分毎に）、運行記録から、単位時間（例えば５分間）のうち乗りかごが実際に稼働した（即ち、走行した）時間の割合を示す実稼働率を算出し、この実稼働率と稼働率の目標値（目標稼働率）を比較して、稼働率を制御するための制御パラメータを変更する。稼働率制御部１４０は、乗場呼びが発生するたびに、制御パラメータと割当不可の乗りかごを示す情報とを割当かご選定部１３３に送出する。具体的には、稼働率制御部１４０は、需要データ生成部１４１、稼働率設定部１４２、稼働率算出部１４３、及び制御部１４４を備える。

需要データ生成部１４１は、かご状態記録部１３１から運行記録を読み出す。需要データ生成部１４１は、運行記録に基づいて運行データを生成して記憶する。需要データ生成部１４１は、所定の時間間隔で（例えば５分毎に）運行データを生成する。運行データは、単位時間（例えば５分）当たりの個々の階床での乗車人数及び降車人数、並びに、単位時間当たりの総利用者数を含む。

需要データ生成部１４１は、運行データに基づいて交通需要を判定する。具体的には、需要データ生成部１４１は、以下に説明する総数分類及び傾向分類を行う。
総数分類では、総利用者数に基づいて交通需要を判定する。具体的には、以下のように、予め設定される平常時利用者下限数及び平常時利用者上限数を用いて、交通需要が閑散時、平常時、及び混雑時のいずれのものであるかを判定する。
・総利用者数＜平常時利用者下限数 ・・・閑散時
・平常時利用者下限数≦総利用者数＜平常時利用者上限数 ・・・平常時
・平常時利用者上限数≦総利用者数 ・・・混雑時
傾向分類では、階床毎の乗車人数及び降車人数に基づいて交通需要を判定する。具体的には、下記（１）から（４）の順番で判定を行って、交通需要が出勤時、退職時、昼食時、及びその他のいずれのものであるかを判定する。

(1)基準階の乗車人数が総利用者数の７０％以上 ・・・出勤時
(2)基準階の降車人数が総利用者数の７０％以上 ・・・退勤時
(3)基準階と食堂階の乗車人数と降車人数の合計が総利用者数の７０％以上・・・昼食時
(4)上記以外 ・・・その他
ここで、基準階は、出入口（玄関）が設けられる階床（例えば１階）を指す。

需要データ生成部１４１は、交通需要の判定の結果として、図２に示すような需要データを生成して記録する。図２は、朝の７：３０から８：００までに得られる需要データを示し、ここでは、５分毎に交通需要が判定されている。図２に示されるように、需要データは、単位時間（例えば５分）当たりの総利用者数と、その時間での総数分類及び傾向分類とを含む。交通需要は、総利用者数、総数分類、及び傾向分類により特徴付けられる。

稼働率設定部１４２は、時間帯又は交通需要に応じて目標稼働率を設定する。目標稼働率は、単位時間のうち乗りかごが稼働すべき（即ち、走行すべき）時間の割合を示す。
ここで、稼働率について説明する。稼働率は、単位時間のうち走行している時間の割合を示す。乗りかごの状態は、大きく分けて、無方向停止、有方向停止、走行の３つの状態に分類される。無方向停止とは、未応答の呼び（乗場呼び及びカゴ呼び）を保持しておらず停止している状態を指す。有方向停止とは、未応答の呼びを保持しているが利用者の乗降やドアの開閉のために停止している状態を指す。走行とは、動いている状態を指す。走行には、乗車人数がゼロである場合も含まれる。ある期間中にどの状態がどれだけ存在したかは、かご状態記録部１３１に蓄積されている運行記録から算出することができる。例えば、７：００から８：００までの間で無方向停止が２０分、有方向停止が１０分、走行が３０分であった場合、稼働率は、３０／６０×１００＝５０％となる。稼働率の算出方法については後により詳細に説明する。目標稼働率は、稼働率の目標値を指す。

稼働率設定部１４２が目標稼働率を設定する方法としては、例えば、時間帯で設定する方法、交通需要に応じて設定する方法がある。
図３は、時間帯で目標稼働率を設定する方法の一例を示す。図３では、６：００から８：００までの時間帯は目標稼働率を３０％に設定する。図３の目標稼働率の欄に示される記号「−」は、目標稼働率を設定しないことを示す。この例では、８：００から９：００までの時間帯及び１２：００から１３：３０までの時間帯では、目標稼働率が設定されていない。目標稼働率は、省エネルギーを実現するために設定するものであり、混雑が予測される時間帯のようにサービス性能を重視する場合には設定しなくてもよい。

目標稼働率は、実稼働率を予め予測できない場合には適切に設定するのが困難である。例えば、実稼働率を８０％と想定して目標稼働率を６０％に設定したが、実際には実稼働率が６０％であった場合、既に目標を達成していることになる。この場合、目標稼働率の設定による省エネルギー効果が小さくなる可能性がある。稼働率設定部１４２は、目標稼働率に代えて対実稼働率比を設定することができる。例えば、対実稼働率比を８０％に設定することは、基準にする時点の実稼働率の８０％を目標稼働率と設定したことに相当する。対実稼働率比を設定する場合は、基準にする時点を決める必要がある。

時間帯で対実稼働率比を設定する方法の一例を図４に示す。図４のテーブルには、時間帯毎に、対実稼働率比及び基準日が記述されている。この例では、６：００から８：００までの時間帯では、目標稼働率は、２０１２年１月６日の同じ時間帯に算出された実稼働率に対実稼働率比８０％を乗じた値に設定される。例えば、２０１２年１月６日の６：００から８：００までの時間帯の実稼働率が８０％と算出されている場合、目標稼働率は６４％に設定される。一旦目標稼働率が算出されると、それ以降では、その値を目標稼働率として用いることができる。

なお、稼働率設定部１４２は、時間帯で目標稼働率を設定する例に限らず、時間帯とともに曜日なども考慮して目標稼働率を設定してもよい。例えば、同じ時間帯であっても、曜日に応じて交通需要が異なる。特に、平日と日曜日（休日）とでは交通需要は大きく異なる。稼働率設定部１４２は、時間帯とともに、曜日毎に設定してもよく、或いは、平日と休日で分けるなど詳細に場合分けして目標稼働率を設定してもよい。

さらに、エレベータ群管理制御システム１００は、オペレータ（エレベータの管理者）が目標稼働率又は対実稼働率比を入力するための入力装置を備えることができる。稼働率設定部１４２は、オペレータの入力に従って、図３、４又は５のような目標稼働率が記述されている表を更新する。

図５は、交通需要に応じて目標稼働率を設定する方法の一例を示す。図５の例では、交通需要として１０分間の総利用者数を用いている。例えば、１０分間の総利用者数が１００人未満である場合、目標稼働率を３０％に設定する。１０分間の総利用者数が３００人以上になるような混雑時には、サービス性能を重視して目標稼働率を設定しなくてもよい。交通需要に応じて目標稼働率を設定する方法は、交通需要の変動に追従して目標稼働率が設定されるので、高いサービス性能を維持しながら省エネルギーを達成することができる。なお、総利用者数を交通需要として使用する例に限らず、総数分類及び傾向分類を用いて詳細に条件を設定してもよい。また、目標稼働率の代わりに対実稼働率比で設定してもよい。

稼働率算出部１４３は、所定の時間間隔で（例えば１分毎に）、運行記録から実稼働率を算出して記録する。実稼働率は、単位時間のうち乗りかごが実際に走行又は稼動した時間の割合を示す。乗りかご１２０Ａ〜１２０Ｆの各々には、速度センサが設置されている。速度センサの使用により、乗りかごが走行中か停止中かを判断することができる。また、かご状態記録部１３１に蓄積されている運行記録には、乗場呼び及びかご呼びの登録と削除が記録されている。

図６は、かご状態記録部１３１に蓄積されている運行記録の一部を示す。具体的には、図６は、かご番号（ＣａｒＮｏ）が１番の乗りかご（例えば、乗りかご１２０Ａ）に関して１分間に収集された運行記録を示す。図６では、他の乗りかご（例えば、乗りかご１２０Ｂ〜１２０Ｆ）に関する運行記録は省略されているが、運行記録には、他の乗りかごに関するものも記録されている。図６では、時刻０において、乗りかごは、乗場呼び（Ｎｏ．１）を割り当てられ、この乗場呼び（Ｎｏ．１）に応答するために１階から５階への移動を開始する。時刻５では、乗りかごは、新たな乗場呼び（Ｎｏ．２）を割り当てられる。時刻１３では、乗りかごは、５階で停止してドアを開く。この時点で、乗場呼び（Ｎｏ．１）は削除される。時刻１８では、乗りかごは、ドアを閉じ、乗場呼び（Ｎｏ．２）に応答するために５階から２階に移動を開始する。時刻２５では、乗りかごは、２階で停止してドアを開く。この時点で、乗場呼び（Ｎｏ．２）は削除され、乗りかごは呼びを１つも保持していない状態になる。時刻３０では、乗りかごは、ドアを閉じる。時刻３０から時刻６０の間は、乗りかごは、呼びを保持しない状態で停止している。時刻６０では、乗りかごは、新たな乗場呼び（Ｎｏ．３）を割り当てられ、この乗場呼び（Ｎｏ．３）に応答するために２階から１０階に移動を開始する。

稼働率算出部１４３は、図６に示されるような運行記録から実稼働率を算出する。続いて、実稼働率を算出する方法を具体的に説明する。
無方向停止は、条件「速度がゼロであり、且つ、乗場呼び及びかご呼びの両方ともにない」を満たす状態である。
有方向停止は、条件「速度がゼロであり、且つ、乗場呼び又はかご呼びが１以上ある」を満たす状態である。
走行は、条件「速度がゼロでない」を満たす状態である。
３つの状態を表わす変数をＳ（ｔ）として、無方向停止はＳ＝０、有方向停止はＳ＝１、走行はＳ＝２とする。状態が変わった時刻でＳの値を設定することにすると稼動時間を算出することができる。図６の例では、Ａｃｔｉｏｎの欄に示されるＳｔａｒｔＲｕｎとＳｔｏｐＲｕｎの間が走行に対応する。また、時刻３０でＤｏｏｒＣｌｏｓｅｄ（戸閉）が実行され、その時点でＷｅｉｇｈｔ（積載荷重）がゼロになる。ＳｔｏｐＲｕｎとＳｔａｒｔＲｕｎとの間で、保持しているｃａｌｌ（呼び）がなければ無方向停止と判定し、そうでなければ、有方向停止と判定する。

図６に示される運行記録から判定される乗りかごの状態遷移を図７に示す。図７に示されるように、０＜ｔ＜１３は走行、１３＜ｔ＜１８は有方向停止、１８＜ｔ＜２５は走行、２５＜ｔ＜３０は有方向停止、３０＜ｔ＜６０は無方向停止と判定されている。この結果、この６０秒の間で走行していたのは２０秒となり、実稼働率は３３．３％と算出される。算出された実稼働率の値は、図８に示すように、所定の時間単位（例えば１分間）毎に記録する。実稼働率を参照する際には、所定時間間隔（例えば５分間）での平均値を用いる。このデータでは日付及び曜日は省略している。なお、ここでは、説明を簡単にするために、１台の乗りかごの実稼働率を算出する方法を説明している。本実施形態のように複数台の乗りかごが設けられる場合には、乗りかご毎に実稼働率を算出し、その平均値を実際の実稼働率とする。

制御部１４４は、実稼働率が目標稼働率に近づくように、無方向停止を制御する無方向停止制御パラメータ、有方向停止を制御する有方向停止制御パラメータ、割当を制御する割当制御パラメータの少なくとも１つを変更する。そして制御部１４４は、新規に乗場呼びが発生するたびに、制御パラメータと割当不可のかごを示す情報とを割当かご選定部１３３に送出する。図９に時間帯で制御方式を設定する場合の制御方式設定表を示す。この制御方式設定表は、制御部１４４が保持していてもよく、或いは、図示しない記憶部に格納されていてもよい。図９の制御方式設定表において、右側の３つの欄が割当制御に関する部分であり、左側の２つの欄は図３の稼働率設定表に対応する。即ち、時間帯は条件に相当し、目標稼働率は目標に相当し、割当制御に関する部分はその目標を達成するために設定される制御パラメータに相当する。目標稼働率が「−」の場合は、その時間帯では目標稼働率を設定せずに、制御パラメータを指示内容に従って設定することを示す。制御パラメータの欄が「−」の場合は制御パラメータを変更しないことを示す。

なお、交通需要に応じて設定する場合も、同様の制御方式設定表が用意される。図５のように交通需要に応じて目標稼働率を設定する場合、その目標稼働率に実稼働率が近づくように制御パラメータを設定することになる。さらに、目標稼働率の代わりに対実稼働率比で設定してもよく、目標稼働率及び対実稼働率比を組み合わせて用いて設定してもよい。

次に、個々の制御パラメータについて説明する。
無方向停止制御パラメータには２種類のパラメータがある。一方のパラメータは、無方向停止になった乗りかごを、ある条件が成立するまでその乗りかごに乗場呼びを割り当てないように、制御するためのパラメータである。このパラメータは、例えば、無方向停止後に乗場呼びを受け付けない期間を指定する非応答期間Ｔ０、無方向停止後に受け付けない乗場呼びの数を指定する非応答呼び数Ｃ０などである。具体的には、このパラメータは、無方向停止になった乗りかごに、無方向停止になった時刻から非応答時間Ｔ０が経過するまで乗場呼びを割り当てない、或いは、無方向停止になった時刻から非応答呼び数Ｃ０の乗場呼びが発生する時刻まで乗場呼びを割り当てないように、制御するために使用される。このような制限を設けることで、乗りかごの稼動を抑制することができる。非応答時間Ｔ０を十分大きくとると一度無方向停止になった乗りかごは乗場呼びを受け付けないので、群管理制御装置１５０は、実質的により少ない台数で群管理制御を行うことになる。このパラメータを設定することは、停止するかごを動的変更していることに相当し、所定の時間帯で１台又は複数台の乗りかごを完全に停止する完全停止制御よりきめ細かい省エネルギー制御を実現することができる。ただし、無方向停止が頻繁に発生すると多くの乗りかごが一時的に非応答になりサービス性能が悪化する可能性があるので、一定の台数（例えば、乗りかごの台数の半分）以上はこの制御が働かないように制限する。即ち、割当可能の乗りかごを確保するために、割当可能の乗りかごの台数の下限値を定める。

もう一方のパラメータは、稼働させる乗りかごの台数を示す稼働台数を制限するパラメータである。このパラメータは、無方向停止になることとは無関係に、乗りかごに乗り場呼びを割り当てない期間を指定する。例えば、４台の乗りかごが設けられる場合、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、乗場呼びを割り当てない周期的な期間を１台の乗りかごに設ける。図１０（ａ）において、ＯＮは、乗場呼びを割り当ててもよいことを示し、ＯＦＦは、乗場呼びを割り当てないことを示す。１時間当たり何回ＯＮとＯＦＦを切り替えるかをピッチ数で指定する。例えば、図１０（ａ）に示されるように、稼働台数が３．５であり且つピッチ数が１である場合、ある１台の乗りかご（例えば乗りかご１２０Ｆ）を３０分毎に乗場呼びを受付ける時間（ＯＮ）と受付けない時間（ＯＦＦ）を１回切り替える。稼働台数が３．５であり且つピッチ数が６である場合、図１０（ｂ）に示すように、５分毎に６回切り替える制御を行なって稼働台数が３．５台に近づくようにする。稼動台数が整数（例えば５）である場合、常にその台数でよいので時間帯での切替を行なう必要はない。３０分毎の変更では４台で稼動している時間帯と３台で稼動している時間帯でサービス性能が大きく変動するので、平準化したい場合はピッチ数を大きくしてなるべく細かく切り替えるように設定するとよい。これにより、サービス性能の変動を抑制した上でサービス性能と省エネルギーのバランスをとることができる。

ただし、時間で切り替えるのでその時点で既に乗り場呼び、かご呼びを有している場合はその呼びに全て対応してから残りの時間だけ無方向停止となる。例えば、８：１５−８：３０までを乗り場呼びを受付けない期間と設定しても、時刻８：１５で乗場呼び又はかご呼びを保持していれば、その呼びに応答し終えた時刻から８：３０まで無方向停止になる。従って、必ずしも３．５台にはならないことがある。なお、稼働停止させる乗りかごは常に同じ乗りかごでもよいし、順番に変更してもよい。

有方向停止制御パラメータは、有方向停止状態の乗りかごの動作を制限するパラメータである。有方向停止の時間は、利用者の乗降時間とドアの開閉に関連する戸開時間、戸閉時間に依存する。このうち乗降時間は制御不可能である。有方向停止制御パラメータは、乗りかごのドアが完全に開いてから閉じる動作に入るまでの時間期間の最小値ＯｐｅｎＭｉｎを指定するパラメータである。パラメータＯｐｅｎＭｉｎで指定される時間期間は、利用者の乗降がなくてもドアが開いた状態になる。一例では、かご入力装置に設けられる戸閉ボタンを利用者が押下しても、この期間中は乗りかごのドアを閉じないようにすることができる。このパラメータの値を変更すると、各階床での滞在時間を調整できる。そのため稼働率を制御することが可能になる。

割当制御パラメータは、割当を制御する評価関数の重み係数である。乗りかごｉの評価関数Ｅ（ｉ）は、複数の評価項目の重み付き線形和で表される。
Ｅ（ｉ）＝Σｅ１（ｉ）＋ｒ×Σｅ２（ｉ）
ここで、ｅ１（ｉ）は、乗りかごｉの未応答時間の予測値を示し、ｅ２（ｉ）は、乗りかごｉの走行距離の予測値を示す。さらに、Σは、乗りかごｉが保持している全ての呼びについての和である。呼びは、乗場呼び、かご呼び、及び未確定のかご呼びを含む。未確定のかご呼びは、乗場呼びを登録した利用者が乗車した後に発生すると予測されるかご呼びである。例えば、乗場呼びが上方向であれば利用者が行先階として最上階を指定し、下方向であれば最下階を指定すると仮定する。重み係数ｒを調整することで評価関数のどちらの項目を重視するかを調整することができる。この重み係数ｒが割当制御パラメータである。

稼働率制御部１４０は、一定時間間隔で制御パラメータを変更する処理、並びに、変更した制御パラメータと割当不可の乗りかごを示す情報とを新規呼びが発生するたびに割当かご選定部１３３に送出する処理を行う。

図１１は、稼働率制御部１４０が制御パラメータを設定する処理の一例を示す。図１１に示される一連の処理は、所定の時間間隔で実行される。例えば、７時００分、７時０５分、７時１０分などのように、５分間隔で実行される。

ステップＳ１１０１では、需要データ生成部１４１は、直前の一定期間の運行記録から需要データを生成する。ステップＳ１１０２では、稼働率算出部１４３は、直前の一定期間の運行記録から実稼働率を算出する。例えば、図１１の処理が７時０５分に実行される場合、需要データ生成部１４１は、７時００分から７時０５分までの運行記録から需要データを生成し、稼働率算出部１４３は、７時００分から７時０５分までの運行記録から実稼働率を算出する。ステップＳ１１０１で生成される需要データは、７時００分から７時０５分まで間の交通需要（現在の交通需要）を含む。

ステップＳ１１０３では、制御部１４４は、現在の交通需要で制御方式設定表を参照する。ステップＳ１１０４では、制御部１４４は、現在の交通需要に合致する条件が制御方式設定表に記述されているか否かを判断する。現在の交通需要に合致する条件がない場合、処理が終了する。現在の交通需要に合致する条件がある場合、ステップＳ１１０５に進む。なお、制御方式設定表が図９に示さるように時間帯で場合分けして作成されている場合には、制御部１４４は、現在の交通需要に代えて、現在の時間帯を使用して、制御方式設定表を参照する。

ステップＳ１１０５では、制御部１４４は、現在の交通需要に対して目標稼働率又は対実稼働率比が設定されているか否かを判断する。目標稼働率又は対実稼働率比が設定されていない場合、ステップＳ１１１０に進む。ステップＳ１１１０では、制御部１４４は、制御方式設定表に従って制御パラメータを設定する。制御パラメータの設定後に一連の処理が終了する。

ステップＳ１１０５において目標稼働率又は対実稼働率比が設定されている場合、ステップＳ１１０６に進む。制御方式設定表が対実稼働率比で記述されている場合、制御部１４４は、対実稼働率比を目標稼働率に変換する。ステップＳ１１０６では、制御部１４４は、実稼働率から目標稼働率を引いて得られる第１差分値が予め定められる閾値Ａを超えるか否かを判断する。第１差分値が閾値Ａを超える場合、ステップＳ１１０９に進む。ステップＳ１１０９では、制御部１４４は、稼働率を下げるように、制御パラメータを変更する。制御パラメータの変更後に一連の処理が終了する。

ステップＳ１１０６において第１差分値が閾値Ａ以下である場合、ステップＳ１１０７に進む。ステップＳ１１０７では、制御部１４４は、目標稼働率から実稼働率を引いて得られる第２差分値が閾値Ａを超えるか否かを判断する。第２差分値が閾値Ａを超える場合、ステップＳ１１０８に進む。ステップＳ１１０８では、制御部１４４は、稼働率を上げるように、制御パラメータを変更する。制御パラメータの変更後に一連の処理が終了する。

ステップＳ１１０７において第２差分値が閾値Ａ以下である場合、制御パラメータを変更することなく一連の処理が終了する。閾値Ａは、許容誤差に相当し、例えば、３％と決められる。

次に、制御パラメータと稼働率との関係について説明する。
（１）無方向停止制御パラメータ
非応答時間を大きな値にすると、稼働率は下がる。
稼働台数及びピッチ数を大きな値にすると、稼働率は上がる。
（２）有方向停止制御パラメータ
戸開延長時間を大きな値にすると、稼働率は下がる。
（３）割当制御パラメータ
重み係数を大きな値にすると、稼働率は下がる。
これらのパラメータは、取り得る値の範囲が決められており、その範囲内で変更される。また、一回の変更量はパラメータ毎に予め設定する。

図１２は、割当かご選定部１３３に制御パラメータと割当不可の乗りかごを示す情報とを送出する処理例を示す。ステップＳ１２０１では、割当かご選定部１３３は、新規の乗場呼びが発生したか否かを判断する。具体的には、割当かご選定部１３３は、乗場入力装置１１０から乗場呼び情報を受け取った場合に、新規の乗場呼びが発生したと判断する。新規の乗場呼びが発生したことを示す情報は、制御部１４４に送出される。

ステップＳ１２０２では、制御部１４４は、割当不可の乗りかごを特定する。割当不可の乗りかごが存在するのは、無方向制御パラメータで制御している場合である。無方向停止パラメータが非応答時間Ｔ０である場合、制御部１４４は、運行記録を参照して、乗りかごが最後に無方向停止状態になった時刻Ｔ１を特定する。非応答時間Ｔ０と時刻Ｔ１とを加算して得られる時刻（Ｔ１＋Ｔ０）が現在時刻より大きい場合、制御部１４４は、乗りかごが非応答期間中であると判断し、その乗りかごを割当不可の乗りかごとする。時刻（Ｔ１＋Ｔ０）が現在時刻より小さい場合、割当可能の乗りかごとする。

無方向停止パラメータが非応答呼び数Ｃ０である場合、制御部１４４は、運行記録を参照して、乗りかごが最後に無方向停止状態になった時刻Ｔ１を特定する。制御部１４４は、運行記録から、時刻Ｔ１から現在時刻までに発生した乗場呼びの数を計算する。乗場呼びの数は、図６に示される運行記録中のＡｄｄＣａｌｌの数をカウントすることで求められる。制御部１４４は、乗場呼びの数が非応答呼び数Ｃ０未満である場合、乗りかごを割当不可の乗りかごとし、乗場呼びの数が非応答呼び数Ｃ０以上である場合、乗りかごを割当可能の乗りかごとする。

無方向停止パラメータが稼働台数及びピッチ数の組である場合、制御部１４４は、図１０（ａ）に示されるように、現在時刻において乗りかごが割当可能（ＯＮ）及び割当不可（ＯＦＦ）のいずれに属するかで判定する。

制御部１４４は、上記処理を全ての乗りかごに対して実行し、割当不可の乗りかごを特定する。

ステップＳ１２０３では、制御部１４４は、割当不可の乗りかごのかご番号を示すリストと、有方向停止制御パラメータの値と、割当制御パラメータの値と、を割当かご選定部１３３に送る。割当かご選定部１３３は、割当不可の乗りかごを除いた乗りかごを対象に、割当制御パラメータを使用する評価関数に従って評価値を算出し、最も評価値の小さい乗りかごを割当かごとして選定する。ここで、有方向停止制御パラメータは、評価関数に含まれる評価項目を算出する際に用いられる。例えば、未応答時間の予測値は、方向停止制御パラメータで制御される戸開時間を考慮して算出される。

以上のように、本実施形態に係る群管理制御装置は、実稼働率が目標稼働率に近づくように、無方向停止制御パラメータ、有方向停止制御パラメータ、及び割当制御パラメータの少なくとも１つを変更し、無方向停止制御パラメータ、有方向停止制御パラメータ、及び割当制御パラメータの少なくとも１つに従って、乗場呼びに応答する乗りかごを決定する。稼働率と省エネルギーは相関が強いので、稼働率を制御することで見通しのよい省エネルギーを実現することが可能になる。

なお、本実施形態には様々な変形がある。例えば、目標稼働率を乗りかご毎に設定し、無方向停止制御パラメータ及び有方向停止制御パラメータは、乗りかご毎に別々の値として保持して制御してもよい。ゾーニングなどのように、乗りかごが高層階と下層階で分担して走行する場合は、異なる目標稼働率を設定するのが適当である。

稼働率を下げるとサービス性能（平均待ち時間、平均乗車時間、平均サービス時間など）が悪化することが多い。サービス性能の悪化を一定値以下にするために、無方向停止制御パラメータ、有方向停止制御パラメータ、及び割当制御パラメータを組み合わせて制御することもできる。有方向停止制御パラメータ及び割当制御パラメータは、サービス性能を上げる可能性もある。サービス性能を確保してから無方向停止制御パラメータを調整して稼働率を下げるという使い方もある。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１００…エレベータ群管理制御システム、１１０…乗場入力装置、１２０Ａ〜１２０Ｆ…乗りかご、１２２Ａ〜１２２Ｆ…かご制御装置、１３０…群管理制御部、１３１…かご状態記録部、１３２…かご運行制御部、１３３…割当かご選定部、１４０…稼働率制御部、１４１…需要データ生成部、１４２…稼働率設定部、１４３…稼働率算出部、１４４…制御部、１５０…群管理制御装置。

Claims (8)

1. 複数の乗りかごの運行を管理する群管理制御装置に設けられるエレベータ群管理稼働率制御装置であって、
   前記複数の乗りかごの無方向停止を制御する第１制御パラメータ、有方向停止を制御する第２制御パラメータ、及び割当を制御する第３制御パラメータを備え、
   単位時間のうち乗りカゴが稼働すべき時間の割合を示す目標稼働率を設定する稼働率設定部と、
   前記複数の乗りかごに関する運行記録から、単位時間のうち乗りカゴが稼働した時間の割合を示す実稼働率を算出する稼働率算出部と、
   前記実稼働率が前記目標稼働率に近づくように、前記第１制御パラメータ、前記第２制御パラメータ、及び前記第３制御パラメータの少なくとも１つを変更する制御部と、
   を具備することを特徴とするエレベータ群管理稼働率制御装置。
2. 所定の時間間隔で、前記運行記録から、単位時間当たりの総利用者数を含む需要データを生成する需要データ生成部をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のエレベータ群管理稼働率制御装置。
3. 前記第１制御パラメータは、無方向停止後に乗場呼びを受け付けない期間である、ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ群管理稼働率制御装置。
4. 前記第１制御パラメータは、無方向停止後に受け付けない乗場呼びの数を示す非応答呼び数である、ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ群管理稼働率制御装置。
5. 前記第１制御パラメータは、稼働させる乗りかごの台数を示す稼働台数である、ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ群管理稼働率制御装置。
6. 割当可能の乗りかごの台数の下限値が予め決定されている、ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ群管理稼働率制御装置。
7. 前記第２制御パラメータは、乗りかごが戸開してから戸閉するまでの期間の最小値である、ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ群管理稼働率制御装置。
8. 前記第３制御パラメータは、未応答時間の予測値と走行距離の予測値の重み付き線形和で表される評価関数に使用される重み係数である、ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ群管理稼働率制御装置。

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