KR100246742B1 - Operation pattern prediction apparatus for elevator group management system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엘리베이터 군관리 시스템의 운행 패턴 예측 장치에 관한 것으로 특히, 예측 승장콜 발생확률, 예측 카콜 발생확률, 할당층의 예측승차 부하 그리고 카콜이 등록된 층의 예측 하차 부하 등을 예측하여 교통 상황을 정확히 예측하고 변화하는 교통 상황에 유연하게 대응함으로써 운전 효율을 향상시키도록 함에 목적이 있다. 이러한 목적을 위하여 본 발명은 입력 정보를 전처리하는 입력 처리부(211)와, 이 입력 처리부(211)의 출력 데이터를 입력받아 통계적 학습을 수행하는 통계 처리부(212)와, 예측 데이터와 상기 통계 처리부(212)에서의 통계 데이터를 입력받아 층별, 시간별로 학습 데이터를 작성하는 학습 데이터 작성부(213)와, 이 학습 데이터 작성부(213)의 출력 데이터를 승장/할당 회로(105)에 출력하는 출력 처리부(214)와, 상기 입력 처리부(211)에서의 교통 상태 데이터와 상기 통계 처리부(212)에서의 통계 데이터를 입력받아 결합 계수를 수정하는 결합 계수 수정부(215)와, 상기 결합 계수 수정부(215)에서의 결합 계수로 수정한 후 상기 입력 처리부(211)에서의 교통 상태 데이터와 상기 통계 처리부(212)에서의 통계 데이터를 연산하여 예측 데이터를 상기 학습 데이터 작성부(213)에 출력하는 신경 회로망을 구비한 예측 데이터 작성부(216)를 포함하여 학습 회로(108)를 구성함을 특징으로 한다.The present invention relates to an apparatus for predicting a driving pattern of an elevator group management system. In particular, a traffic situation is estimated by predicting probability of occurrence of an escalation call, probability of occurrence of a predicted call, predicted ride load of an assigned floor, and predicted unloading load of a floor on which a car is registered. The objective is to improve driving efficiency by accurately predicting and flexibly responding to changing traffic conditions. To this end, the present invention provides an input processing unit 211 for pre-processing input information, a statistical processing unit 212 for receiving statistical output data from the input processing unit 211 and performing statistical learning, prediction data and the statistical processing unit ( A training data generator 213 for receiving the statistical data from 212 and creating training data for each floor and time; and an output for outputting the output data of the training data generator 213 to the boarding / assigning circuit 105. A coupling coefficient correction unit 215 for receiving a traffic state data from the input processing unit 211 and statistical data from the statistical processing unit 212 and correcting a coupling coefficient; After modifying the coupling coefficients at 215, the traffic state data in the input processing unit 211 and the statistical data in the statistical processing unit 212 are calculated to calculate the prediction data into the learning data creating unit 213. The learning circuit 108 is configured by including a prediction data generator 216 having a neural network output to
Description
본 발명은 엘리베이터에 관한 것으로 특히, 복수대의 카가 병설된 엘리베이터에 있어서 승장콜, 카콜, 승차 부하 및 하차 부하를 예측하여 운전하도록 한 엘리베이터 군관리 시스템의 운행 패턴 예측 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 복수대의 카가 병설된 엘리베이터는 군관리 운전을 한다.In general, an elevator with a plurality of cars performs military management.
일반적인 엘리베이터 군관리 시스템은 도1 의 블럭도에 도시된 바와 같이, 카(101)의 운전을 위하여 호기 제어 블럭(102), 홀 제어 블럭(103) 및 군관리 제어 블럭(104)을 포함하여 구성된다.As shown in the block diagram of FIG. 1, a general elevator group management system includes an
상기 호기 제어 블럭(102)은 카(101) 운전을 위한 각종 정보를 받아 들여 군관리 제어 블럭(104)에 전송하고 그 군관리 제어 블럭(104)에서 얻어진 결과를 이용하여 상기 카(101)의 운행과 문의 동작을 제어하며 또한, 상기 카(101) 내의 승객에게 안내하기 위하여 상기 카(101) 내의 램프를 동작시키게 된다.The
상기 홀 제어 블럭(103)은 승객의 호출(홀 부름)을 군관리 제어 블럭(104)에 전송하며 그 군관리 제어 블럭(104)에서 얻어진 결과에 따라 홀에 있는 승객에게 카(101)의 이동 위치를 안내하기 위하여 홀에 있는 램프를 작동시킨다.The
상기 군관리 제어 블럭(104)은 호기 제어 블럭(102)으로부터의 카(101)에 대한 각종 정보와 홀 제어 블럭(103)으로부터의 홀 정보를 연산하고 그 결과를 상기 호기 제어 블럭(102) 또는 홀 제어 블럭(103)에 출력하여 카(101)의 운전을 제어하게 된다.The group
상기와 같이 동작하는 호기 제어 블럭(102), 홀 제어 블럭(103) 및 군관리 제어 블럭(104)을 구비한 엘리베이터 군관리 시스템은 군관리 운전을 위하여 할당 방식을 채용할 수 있는데, 할당 방식이란 승장콜이 등록되면 즉시 각각의 카에 대하여 평가치를 연산하고 평가치가 가장 좋은 카를 할당카로 선택하여 상기에서 등록된 승장콜에 대해서 할당카만을 운전하도록 함으로써 운전 효율 및 대기 시간의 단축을 도모하는 방식을 말한다.An elevator group management system having an
이때, 상기 군관리 제어 블럭(104)은 승장/할당 회로(105), 정보 입력 회로(106), 정보 출력 회로(107) 및 학습 회로(108)로 구성된다.At this time, the group
즉, 군관리 제어 블럭(104)은 정보 입력 회로(106)가 호기 제어 블럭(102) 및 홀 제어 블럭(103)에서의 정보를 입력시키면 학습 회로(108)가 상기 정보 입력 회로(106)를 통해 입력되는 상기 호기 제어 블럭(102) 또는 홀 제어 블럭(103)에서의 정보를 학습하고 승장/할당 회로(105)가 상기 학습 회로(108)에서의 학습 데이터를 이용하여 승장콜 또는 카콜에 대한 할당을 수행한 후 그 결과를 정보 출력 회로(107)를 통해 상기 호기 제어 블럭(102) 또는 홀 제어 블럭(103)으로 출력하게 된다.That is, in the group
상기에서 승장/할당 회로(105)는 승장콜의 등록 및 해제, 승장콜이 등록된 후부터의 경과 시간과 서비스 이후부터의 경과 시간의 연산, 등록된 승장콜에 대해 최적의 카를 선택하도록 할당 연산을 수행하는데, 등록된 승장콜에 대한 할당을 위해 평가치 연산을 수행한다.In the above, the boarding /
평가치 연산에는 승장콜의 예측 대기 시간이 일반적으로 사용되며 그외에 만원 평가치, 예보 빗나감의 예측 평가치, 장시간 대기 승장콜 발생 억제 평가치 등도 고려되고 있다.Estimated waiting time of flight call is generally used in the calculation of evaluation value, and other factors such as full-scale evaluation value, predicted evaluation value of forecast deviation, and long-term waiting flight call generation suppression evaluation value are also considered.
상기 승장/할당 회로(105)는 승장콜이 등록될 때의 카 위치에서 목적층까지의 거리를 주행하는데 필요한 시간(주행 시간)과 주행중에 카콜 또는 승장콜로 정지하여 소요되는 시간(정지시간)을 구하고 이들 시간을 가산하여 예측 대기 시간을 계산함에 있어 층별 승장콜 발생 확률을 a(i)라 하고 카콜 발생 확률을 b(i)라 하면 예측되는 정지 시간 t(i)는 아래의 식과 같이 나타낼 수 있다.The boarding / assigning
t(i) = a(i)tH+ b(i)tC------ (1)t (i) = a (i) t H + b (i) t C ------ (1)
단, i 는 층을 나타내며, tH는 승장콜이 등록되어 있는 층의 정지 시간으로 보통 10초를 사용하고, tC는 카콜이 등록되어 있는 층의 정지 시간으로 보통 10초 이하의 값을 사용한다.However, i denotes a floor, t H is a stop time of the floor in which the boarding call is registered, and usually 10 seconds, and t C is a stop time of a floor in which the car call is registered. do.
만일, 승장콜이 등록되어 있는 층이라면 층별 승장콜 발생 확률 a(i) 는 '1'의 값을 가지고 카콜 발생 확률 b(i)는 '0'의 값을 가지게 된다.If the floor is registered with the boarding call, the floor boarding call occurrence probability a (i) has a value of '1' and the car call occurrence probability b (i) has a value of '0'.
반대로, 승장콜이 등록되어 있지 않고 카콜이 등록되어 있는 층이라면 층별 승장콜 발생 확률 a(i)는 '0'의 값을 가지고 카콜 발생 확률 b(i)는 '1'의 값을 가지게 된다.On the contrary, if the boarding call is not registered and the floor is registered, the floor boarding call occurrence probability a (i) has a value of '0' and the car call occurrence probability b (i) has a value of '1'.
또한, 승장콜과 카콜이 모두 등록되어 있지 않은 층일 경우 층별 승장콜 발생 확률 a(i) 과 카콜 발생 확률 b(i) 는 학습을 통해서 작성되는 데이터값이다.In addition, when the boarding call and the car call are not registered, the floor call generation probability a (i) and the car call occurrence probability b (i) for each floor are data values created through learning.
상기와 같이 구한 예측 대기 시간을 종합 평가치에 적용시킬 때에는 심리적 대기 시간 평가 방법을 사용한다.The psychological waiting time evaluation method is used when applying the estimated waiting time obtained above to the comprehensive evaluation value.
심리적 대기 시간 평가 방법이란 예측 대기 시간을 홀에서 기다리는 승객의 조급도(심리적 초조감)로 환산한 것이다.Psychological waiting time evaluation method is to convert the predicted waiting time into the impatience of the passenger waiting in the hall (psychological nervousness).
한편, 엘리베이터의 안전 운행을 위하여 상기 승장/할당 회로(105)는 층별로 예측되는 카(101) 내의 부하를 연산하여 만원 평가치를 계산하게 된다.On the other hand, for safe operation of the elevator, the boarding / allocating
만원 평가치 연산이란 카가 승장콜이 등록된 층에 도착하였을 때 카내의 부하가 일정값을 넘으면 만원이 발생할 확률이 높아질 것으로 예측하여 그 부하에 비례하는 값을 종합 평가치에 가산함으로써 다른 카가 할당되도록 하여 만원인 카의 운전을 방지하기 위한 것이다.The 10,000 won valuation calculation means that when the car arrives on the floor where the boarding call is registered, if the load in the car exceeds a certain value, the probability that 10,000 won will be increased will be increased. This is to prevent the driving of a full car.
즉, 상방으로 운행되고 있는 카에 대해서 예측 승차 부하율을 winu(i), 예측 하차 부하율을 wotu(i), 카의 현재층(예로, m층)에서 (i-1)층까지 예측되는 승차 부하를 wiiu(m,i) 그리고, 현재 부하를 w 라 하면 i층에 대한 카내의 예측 부하 wu(i) 는 다음과 같은 식(2)와 같이 나타낼 수 있다.In other words, for the car running upward, the predicted ride load ratio is winu (i), the predicted discharging load rate is wotu (i), and the ride load predicted from the current floor of the car (for example, m floor) to the (i-1) floor. If wiiu (m, i) and the current load is w, the predicted load wu (i) in the car for layer i can be expressed as Equation (2) below.
wu(i) = wu(i-1) + winu(i)a(i) - {w + wiiu(m,i)}wotu(i) ------ (2)wu (i) = wu (i-1) + winu (i) a (i)-{w + wiiu (m, i)} wotu (i) ------ (2)
반대로, 하방으로 운행되고 있는 카에 대해서도 상기 식(2)로 나타낼 수 있다.On the contrary, it can be represented by said formula (2) also about the car which runs below.
상기와 같은 연산 결과를 이용하여 엘리베이터의 효율적인 운행 즉, 정확한 도착 예상 시간 예측, 오보 억제, 만원 발생 억제, 장대기 승장콜 발생 억제 등을 수행하도록 할당을 할 때 예측 승장콜 발생 확률, 예측 카콜 발생 확률, 예측 승차 부하 및 예측 하차 부하 등을 이용한다.Using the above calculation result, the predicted escalation probability and the predicted call occurrence are generated when the elevator is allocated to perform efficient operation of the elevator, ie, accurate prediction of arrival time, suppression of misinformation, suppression of overcrowding, and suppression of long-term boarding call. Probability, predicted riding load and predicted getting off load are used.
상기의 예측 승장콜 발생 확률, 예측 카콜 발생 확률, 예측 승차 부하 및 예측 하차 부하 등의 예측 데이터를 생성하기 위하여 특정층에 지정된 값을 사용하거나 또는 학습을 통한 통계적인 방식을 사용한다.In order to generate predictive data such as predicted boarding call occurrence probability, predicted car call occurrence probability, predicted riding load and predicted getting off load, a value assigned to a specific floor is used or a statistical method through learning is used.
통계적인 학습은 학습 회로(108)에서 수행된다.Statistical learning is performed in the
종래 기술에서의 학습 회로(108)는 도2 의 블럭도에 도시된 바와 같이, 정보 입력 회로(106)를 통해 입력된 정보를 전처리하는 입력 처리부(111)와, 이 입력 처리부(111)의 출력 데이터를 입력받아 통계적 학습을 수행하는 통계 처리부(112)와, 이 통계 처리부(112)에서의 통계 데이터를 층별, 시간별로 분류하여 학습 데이터로 작성하는 학습 데이터 작성부(113)와, 이 학습 데이터 작성부(113)에서의 출력 데이터를 소정 포맷으로 변환하여 승장/할당 회로(105)에 출력하는 출력 처리부(114)로 구성된다.The
이와같은 종래 기술의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the prior art as follows.
정보 입력 회로(106)를 통해 호기 제어 블럭(102) 및 홀 제어 블럭(103)에서의 정보가 입력되면 학습 회로(108)는 입력 처리부(111)가 전처리하여 통계 처리부(112)에 입력시키게 된다.When the information from the
상기 통계 처리부(112)가 통계적인 학습을 통해 통계 데이터를 생성하면 학습 데이터 작성부(113)는 예측 승강장콜 발생 확률, 예측 카콜 발생 확률, 예측 승차 부하, 예측 하차 부하 등의 예측 데이터를 생성하게 된다.When the
상기 예측 승장콜 발생 확률은 통계의 데이터와 당일의 데이터에 대해 3:1 의 비중을 두는 값으로 나타낼 수 있다.The prediction probability of occurrence of the boarding call may be expressed as a value that gives a weight ratio of 3: 1 to the data of the statistics and the data of the day.
예를 들어, 1일을 5분 간격으로 나누어 288개의 구간을 만들고 각 5분간 구간별로 상방향 승장콜 발생수와 하방향 승장콜 발생수를 통계적인 방법으로 학습한다면 예측 승장콜 발생 확률에 대한 통계 데이터는 아래의 식(3)(4)과 같이 구하게 된다.For example, if one day is divided into 5 minute intervals to create 288 intervals, and each of the 5 minute intervals is used to learn the number of upward and downward flight calls in a statistical manner, The data is obtained as shown in Equation (3) (4) below.
SFUHC[k][i] = {3*SFUHC[k][i] + FUHC[k][i]}/4 ----- (3)SFUHC [k] [i] = {3 * SFUHC [k] [i] + FUHC [k] [i]} / 4 ----- (3)
SFDHC[k][i] = {3*SFDHC[k][i] + FDHC[k][i]}/4 ----- (4)SFDHC [k] [i] = {3 * SFDHC [k] [i] + FDHC [k] [i]} / 4 ----- (4)
단, SFUHC[k][i] 는 통계의 i층에 k번째 5분간 상방향 승장콜 발생수, SFDHC[k][i] 는 통계의 i층에 k번째 5분간 하방향 승장콜 발생수, FUHC[k][i] 는 당일의 i층에 k번째 5분간 상방향 승장콜 발생수, FDHC[k][i] 는 당일의 i층에 k번째 5분간 하방향 승장콜 발생수, k 는 5분간 시간대가 몇번째인가를 나타내는 변수이고, i 는 층을 나타낸다.However, SFUHC [k] [i] is the number of uplink call occurrences in the kth 5 minutes of statistics on the i-layer, SFDHC [k] [i] is the number of downcall calls in the kth 5 minutes of the statistics on the i-layer of statistics, FUHC [k] [i] is the number of uplink call occurrences in the kth 5th minute on the i floor of the day, FDHC [k] [i] is the number of downcall calls in the kth 5th minute in the i layer of the day, k is It is a variable indicating how many time zones are in 5 minutes, and i represents a layer.
마찬가지로 예측 카콜 발생 확률에 대한 통계 데이터는 아래의 식(5)(6)과 같이 구하게 된다.Similarly, statistical data on the predicted probability of occurrence of a car call are obtained as shown in Equation (5) (6) below.
SFUCC[k][i] = {3*SFUCC[k][i] + FUCC[k][i]}/4 ----- (5)SFUCC [k] [i] = {3 * SFUCC [k] [i] + FUCC [k] [i]} / 4 ----- (5)
SFDCC[k][i] = {3*SFDCC[k][i] + FDCC[k][i]}/4 ----- (6)SFDCC [k] [i] = {3 * SFDCC [k] [i] + FDCC [k] [i]} / 4 ----- (6)
단, SFUCC[k][i] 는 통계의 i층에 ik째 5분간 상방향 카콜 발생수, SFDCC[k][i] 는 통계의 i층에 k번째 5분간 하방향 카콜 발생수, FUCC[k][i] 는 당일의 i층에 k번째 5분간 상방향 카콜 발생수, FDCC[k][i] 는 당일의 i층에 k번째 5분간 하방향 카콜 발생수이다.However, SFUCC [k] [i] is the number of occurrences of upward charcoal for the ikth 5th minute in the i layer of statistics. k] [i] is the number of uplink k-car generation for the kth 5th minute on the i-layer of the day, and FDCC [k] [i] is the number of down-call coal generation for the kth 5th minute on the i-layer of the day.
또한, 예측 승차 부하에 대한 통계 데이터는 아래의 식(7)(8)과 같이 구하게 된다.In addition, statistical data on the predicted riding load are obtained as shown in Equations (7) and (8) below.
SFUIW[k][i] = {3*SFUIW[k][i] + FUIW[k][i]}/4 ----- (7)SFUIW [k] [i] = {3 * SFUIW [k] [i] + FUIW [k] [i]} / 4 ----- (7)
SFDIW[k][i] = {3*SFDIW[k][i] + FDIW[k][i]}/4 ----- (8)SFDIW [k] [i] = {3 * SFDIW [k] [i] + FDIW [k] [i]} / 4 ----- (8)
단, SFUIW[k][i] 는 통계의 i층에 k번째 5분간 상방향 승차 부하, SFDIW[k][i] 는 통계의 i층에 k번째 5분간 하방향 승차 부하, FUIW[k][i] 는 당일의 i층에 k번째 5분간 상방향 승차 부하, FDIW[k][i] 는 당일의 i층에 k번째 5분간 하방향 승차 부하이다.However, SFUIW [k] [i] is the upward riding load for the kth 5th minute on the i floor of statistics, and SFDIW [k] [i] is the downward riding load for the kth 5 minute on the i floor of statistics, FUIW [k] [i] is the upward riding load on the i th floor of the day for 5th k, and FDIW [k] [i] is the downward riding load on the i th floor of the day.
마찬가지로 예측 하차 부하에 대한 통계 데이터는 아래의 식(9)(10)과 같이 구하게 된다.Similarly, statistical data on predicted offload loads are obtained as in Equation (9) 10 below.
SFUOW[k][i] = {3*SFUOW[k][i] + FUOW[k][i]}/4 ----- (9)SFUOW [k] [i] = {3 * SFUOW [k] [i] + FUOW [k] [i]} / 4 ----- (9)
SFDOW[k][i] = {3*SFDOW[k][i] + FDOW[k][i]}/4 ----- (10)SFDOW [k] [i] = {3 * SFDOW [k] [i] + FDOW [k] [i]} / 4 ----- (10)
단, SFUOW[k][i] 는 통계의 i층에 k번째 5분간 상방향 하차 부하, SFDOW[k][i] 는 통계의 i층에 k번째 5분간 하방향 하차 부하, FUOW[k][i] 는 당일의 i층에 k번째 5분간 상방향 하차 부하, FDOW[k][i] 는 당일의 i층에 k번째 5분간 하방향 하차 부하이다.However, SFUOW [k] [i] is the kth 5 minute upward load on the i floor of statistics, SFDOW [k] [i] is the kth 5 minute downward load on the i floor of statistics, FUOW [k] [i] is a k-minute down load on the i-layer on the day, and FDOW [k] [i] is a k-minute down-load on the i-layer on the day.
상기와 같이 통계 처리부(112)에서 통계 데이터를 생성하면 학습 데이터 작성부(113)는 층별, 시간별로 분류하여 예측 승강장콜 발생 확률, 예측 카콜 발생 확률, 예측 승차 부하 및 예측 하차 부하 등의 예측 데이터를 생성하게 된다.When the
이에 따라, 출력 처리부(114)는 통계치 작성부(113)에서 표로 작성된 예측 데이터를 승장/할당 회로(105)에 출력하여 할당 연산을 위한 데이터로 이용하도록 한다.Accordingly, the
그러나, 종래의 기술에서의 학습 방법은 과거에 발생하였던 교통 상황에 대한 단순한 통계이다.However, the learning method in the prior art is simply statistics on the traffic situation that has occurred in the past.
예를 들어, 승장콜 발생 확률을 구할 때의 사용되는 입력 데이터는 단지 과거의 승장콜 발생수로 현재와 과거의 다른 교통 상황이 고려되고 있지 않다.For example, the input data used when calculating the probability of occurrence of a boarding call is only the number of boarding call occurrences in the past, and the current and past traffic conditions are not considered.
예측 카콜 발생 확률도 역시 사용되는 입력 데이터는 과거의 카콜 발생확률 뿐이며 어느 층이 할당이 되어 있기 때문에 어느 층에 카콜이 발생할 확률이 높다는 등의 다른 교통 상황이 고려되고 있지 않다.The input data that is also used for the predicted probability of occurrence of coal is only the probability of the occurrence of the past, and other traffic conditions are not taken into consideration, such as the probability of the occurrence of charcoal on any floor since the floor is assigned.
따라서, 종래에는 단순한 통계로 만들어진 각종 제어신호만으로는 시시각각으로 변화하고 있는 교통 상황에 유연하게 대응할 수 없는 단점이 있다.Therefore, in the related art, only various control signals made of simple statistics cannot flexibly cope with traffic conditions that are constantly changing.
본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 예측 승장콜 발생확률, 예측 카콜 발생확률, 할당층의 예측승차 부하 그리고 카콜이 등록된 층의 예측 하차 부하 등을 예측하여 교통 상황을 정확히 예측하고 변화하는 교통 상황에 유연하게 대응함으로써 운전 효율을 향상시키도록 창안한 엘리베이터 군관리 시스템의 운행 패턴 예측 장치를 제공함에 목적이 있다.The present invention accurately predicts the traffic situation by predicting prediction probability of occurrence of escalation call, probability of occurrence of predicted charcoal, predicted ride load of assigned floor and predicted unloading load of floor where the car is registered. It is an object of the present invention to provide an apparatus for predicting a running pattern of an elevator group management system, which is designed to flexibly respond to a situation and improve driving efficiency.
도 1은 일반적인 군관리 엘리베이터 시스템의 블럭도.1 is a block diagram of a typical military management elevator system.
도 2는 종래의 학습 회로를 보인 블럭도.2 is a block diagram showing a conventional learning circuit.
도 3은 본 발명의 실시예에서 학습 회로를 보인 블럭도.3 is a block diagram illustrating a learning circuit in an embodiment of the invention.
도 4은 본 발명에 따른 예측 승장콜 발생 확률 연산 신경망을 보인 블럭도.Figure 4 is a block diagram showing a neural network predictive probability call generation probability calculation in accordance with the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 예측 카콜 발생확률 연산 신경망을 보인 블럭도.Figure 5 is a block diagram showing a neural network predictive probability generation probability predicted according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 예측 승차부하 연산 신경망을 보인 블럭도.Figure 6 is a block diagram showing a predicted ride load calculation neural network in accordance with the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 예측 하차부하 연산 신경망을 보인 블럭도.7 is a block diagram showing a predictive underload computing neural network according to the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 예측 데이터 작성 프로그램을 위한 신호 흐름도.8 is a signal flow diagram for a prediction data generating program according to the present invention.
도 9는 본 발명에 따른 결합계수 수정 프로그램을 보인 신호 흐름도.9 is a signal flow diagram showing a coupling coefficient correction program according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
101 : 카 102 : 호기 제어 블럭101
103 : 홀 제어 블럭 104 : 군관리 제어 블럭103: hall control block 104: group management control block
105 : 승장/할당 회로 106 : 정보 입력 회로105: boarding / allocating circuit 106: information input circuit
107 : 정보 출력 회로 108 : 학습 회로107: information output circuit 108: learning circuit
211 : 입력 처리부 212 : 통계 처리부211: input processing unit 212: statistical processing unit
213 : 학습 데이터 작성부 214 : 출력 처리부213: training data creation unit 214: output processing unit
215 : 결합 계수 수정부 216 : 예측 데이터 작성부215: Coupling coefficient correction 216: Prediction data creation unit
221 : 입력데이터 변환기 222 : 신경 회로망221: input data converter 222: neural network
223 : 출력데이터 변환기223: output data converter
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 엘리베이터 군관리 시스템에 구비된 학습 회로에 예측 승장콜 발생 확률, 예측 카콜 발생 확률, 예측 승차 부하, 예측 하차 부하 등의 예측 데이터를 생성하기 위한 신경 회로망을 포함하여 구성함을 특징으로 한다.The present invention includes a neural network for generating predictive data such as predicted boarding call occurrence probability, predicted call occurrence probability, predicted riding load, predicted getting off load, etc. in a learning circuit provided in an elevator group management system to achieve the above object. It is characterized by the configuration.
이하, 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명을 위한 엘리베이터 군관리 시스템을 도1 의 블럭도와 동일하게 구성된다.Elevator group management system for the present invention is configured in the same way as the block diagram of FIG.
도3 은 본 발명의 실시예를 보인 블럭도로서 이에 도시한 바와 같이, 정보 입력 회로(106)를 통해 입력된 정보를 전처리하여 카 위치, 운행 방향, 카 부하, 승장콜 할당층, 카콜 등록층 승장콜 계속 시간 등의 교통상태 데이터를 출력하는 입력 처리부(211)와, 이 입력 처리부(211)의 출력 데이터를 입력받아 통계적 학습을 수행하여 예측 승강장콜 발생 확률, 예측 카콜 발생 확률, 예측 승차 부하, 예측 하차 부하 등의 통계 데이터를 생성하는 통계 처리부(212)와, 예측 데이터와 상기 통계 처리부(212)에서의 통계 데이터를 입력받아 층별, 시간별로 학습 데이터를 작성하는 학습 데이터 작성부(213)와, 이 학습 데이터 작성부(213)의 출력 데이터를 승장/할당 회로(105)에 출력하는 출력 처리부(214)와, 상기 입력 처리부(211)에서의 교통 상태 데이터와 상기 통계 처리부(212)에서의 통계 데이터를 입력받아 결합 계수를 수정하는 결합 계수 수정부(215)와, 상기 결합 계수 수정부(215)에서의 결합 계수로 수정한 후 상기 입력 처리부(211)에서의 교통 상태 데이터와 상기 통계 처리부(212)에서의 통계 데이터를 연산하여 예측 데이터를 생성하고 그 예측 데이터를 상기 학습 데이터 작성부(213)에 출력하는 예측 데이터 작성부(216)로 구성한다.Figure 3 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, as shown therein, by pre-processing the information input through the
상기 예측 데이터 작성부(216)는 각각의 예측 데이터를 생성을 위한 신경망 회로를 도4∼도7 와 같이 각기 구성하거나 결합 계수 및 입력 데이터를 가변하여 각각의 예측 데이터를 생성하기 위하여 하나의 신경망 회로로 구성한다.The
상기 예측 데이터 작성부(216)에 구성되는 신경망 회로는 교통 상태 데이터와 통계 데이터를 입력 데이터로 사용할 수 있는 소정 포맷으로 변환하는 입력데이터 변환기(221)와, 이 입력데이터 변환기(221)의 출력 데이터를 연산하여 예측 데이터를 생성하는 신경 회로망(222)과, 이 신경 회로망(222)에서의 예측 데이터를 승장/할당 회로(105)에서 연산할 수 있는 형태로 변환하는 출력 데이터 변환기(223)로 구성한다.The neural network circuit configured in the
상기 신경 회로망(222)는 입력층(222-1), 중간층(222-2), 출력층(222-3)으로 구성되어 상기 입력층(222-1)과 중간층(222-2)간은 결합 계수 w1(i,j) 의 강도로 연결되고 상기 중간층(222-2)과 출력층(222-3)간은 결합 계수 w2(j,k) 의 강도로 연결된다.The
이와같이 구성한 본 발명의 실시예에 대한 동작 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect of the embodiment of the present invention configured as described above are as follows.
본 발명의 실시예에 적용되는 할당 방식도 종래 방식과 동일하게 예측 대기 시간의 평가치, 만원 평가치, 예보 빗나감의 평가치, 장시간 대기 승장콜 발생 평가치 등을 가산한 종합 평가치가 최소가 되는 카를 선택하여 등록된 승장콜에 서비스하도록 한다.The allocation method applied to the embodiment of the present invention also has the same minimum value as that of the conventional method. Select a car to service the registered boarding call.
이러한 할당을 위하여 본 발명에서는 학습 회로(108)에서 예측 데이터를 작성하는 동작을 부가적으로 수행하게 되며 이를 설명하면 아래와 같다.In order to make such an assignment, the present invention additionally performs an operation of creating prediction data in the
우선, 정보 입력부(106)를 통해 호기 제어 회로(102) 및 홀 제어 회로(103)에서의 정보가 입력되면 학습 회로(108)는 입력 처리부(211)가 전처리하여 통계 처리부(212), 결합 계수 수정부(215) 및 예측 데이터 작성부(216)에 입력시키게 된다.First, when information from the
상기 통계 처리부(212)는 통계적인 학습 방법으로 예측 승강장콜 발생 확률, 예측 카콜 발생 확률, 예측 승차 부하, 예측 하차 부하 등의 통계 데이터를 생성하여 학습 데이터 작성부(213), 결합 계수 수정부(215) 및 예측 데이터 작성부(216)에 출력하게 된다.The
상기 결합 계수 수정부(215)는 입력 처리부(211)에서의 출력 데이터와 통계 처리부(212)에서의 통계 데이터를 입력으로 결합 계수를 수정하여 예측 데이터 작성부(216)에 출력하게 된다.The coupling
이때, 예측 데이터 작성부(216)는 신경 회로망(222)의 결합 계수를 결합 계수 수정부(215)에서의 결합 계수로 수정하고 입력 처리부(211)에서의 교통 상태 데이터와 통계 처리부(212)의 통계 데이터를 상기 신경 회로망(222)에서 연산하여 예측 데이터를 생성하게 된다.At this time, the
즉, 예측 데이터 작성부(216)는 입력 데이터 변환기(221)가 카 위치, 운행 방향, 카 부하, 승장콜 할당층, 카콜 등록층 승장콜 계속 시간 등 교통상태 데이터와 통계의 승차 부하, 통계의 하차 부하, 통계의 승장콜 발생수, 통계의 카콜 발생수 등 통계 데이터를 받아 들여 입력 데이터로 사용할 수 있도록 변환시키고 신경 회로망(222)에서 상기 입력 데이터 변환기(221)에서의 출력 데이터를 병렬 처리하여 예측 데이터를 생성하며 출력 데이터 변환기(223)가 상기 신경 회로망(222)의 출력 데이터를 승장/할당 회로(105)에서 도착 예상 시간 연산과 평가치 연산에 사용할 수 있는 형태로 변환시키게 된다.That is, the predictive
상기와 같은 동작을 수행하는 예측 데이터 작성부(216)는 도4∼도7 의 블럭도와 같은 각각의 신경 회로망을 구비하거나 하나의 신경 회로망만을 구비하여 예측 승장콜 발생 확률, 예측 카콜 발생 확률, 예측 승차 부하 및 예측 하차 부하를 생성하게 된다.The
상기 신경 회로망(222)은 입력 데이터 변환기(221)에서 변환된 데이터를 입력 데이터로 받아 들이는 입력층(222-1)과, 예측 데이터에 해당하는 데이터를 출력하는 출력층(222-3)과, 상기 입력층(222-1)과 출력층(222-3)사이에 각각의 결합 계수로 연결되는 중간층(222-2)으로 구성함을 특징으로 한다.The
만일, 상기 신경 회로망(222)의 입력층(222-1), 중간층(222-2), 출력층(222-3)이 서로 임의의 결합 계수를 가지는 N1,N2,N3 개의 노드로 연결되어 있다고 가정하면 입력층(222-1) 노드의 갯수 N1 은 입력 데이터 변환기(221)에서 받아 들이는 데이터의 종류와 수에 의해 정해지며, 출력층(222-3) 노드의 갯수 N3 는 건물의 층수에 의해 결정되며 중간층(222-2) 노드의 갯수 N2 는 상기 입력층(222-1) 노드의 갯수(N1)와 출력층(222-3) 노드의 갯수(N3) 그리고, 엘리베이터의 설치 환경(건물 층수, 카 댓수 등등)에 의해 결정된다.If it is assumed that the input layer 222-1, the intermediate layer 222-2, and the output layer 222-3 of the
예를 들어, 변수 i=1,2,3,...,N1, j=1,2,3,...,N2, k=1,2,3,...,N3 라고 할 때 입력층(222-1)의 제i 번째 노드의 입력값과 출력값은 x1(i)와 y1(i), 중간층(222-2)의 제j 번째 노드의 입력값과 출력값은 x2(j)와 y2(j), 출력층(222-3)의 제k 번째 노드의 입력값과 출력값은 x3(k)와 y3(k), 상기 입력층(222-1)의 제i 번째 노드와 중간층(222-2)의 제j 번째 노드의 결합 계수를 w1(i,j) 그리고, 상기 중간층(222-2)의 제j 번째 노드와 출력층(222-3)의 제k 번째 노드의 결합 계수를 w2(j,k) 라고 가정하면 각 층에 대해서 상기 입력층(222-1), 중간층(222-2) 및 출력층(222-3)에 대한 입력값과 출력값의 관계를 나타내면 아래의 식(11)∼식(15)와 같다.For example, if the variable i = 1,2,3, ..., N1, j = 1,2,3, ..., N2, k = 1,2,3, ..., N3 The input and output values of the i th node of the layer 222-1 are x1 (i) and y1 (i), and the input and output values of the j th node of the middle layer 222-2 are x2 (j) and y2. (j), the input value and output value of the k th node of the output layer 222-3 are x3 (k) and y3 (k), and the i th node and the intermediate layer 222-2 of the input layer 222-1. The coupling coefficients of the j th node of the node w1 (i, j) and the coupling coefficients of the j th node of the intermediate layer 222-2 and the k th node of the output layer 222-3 are set to w2 (j, Assuming k), the relationship between the input value and the output value for the input layer 222-1, the intermediate layer 222-2, and the output layer 222-3 is shown for each layer. Same as 15).
------- (11) ------- (11)
------- (12) ------- (12)
------- (13) ------- (13)
------- (14) ------- (14)
------- (15) ------- (15)
단, 결합 계수는,인 제한 조건을 갖는다.Provided that the coupling coefficient , Phosphorus has constraints.
상기 식(11)∼식(15)와 같은 연산으로 예측 데이터를 작성하는 과정은 도8 의 신호 흐름도와 동일하게 수행되며 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.The process of creating the predictive data by the same operation as in Equation (11) to Equation (15) is performed in the same manner as in the signal flow diagram of FIG. 8.
즉, 승장/할당 회로(105)에서 작성된 카 위치, 운행 방향, 최종 승장 응답 후 계속 시간 등의 데이터와 학습 회로(108)에서 작성된 5분간 승차 부하, 5분간 승장콜 발생수 등의 통계 데이터는 예측 승장콜 발생 확률을 연산하는 신경망에서 사용할 수 있도록 입력 데이터 변환기(221)에서 x1(1)∼x1(N1) 으로 변환된다.That is, data such as the car position, driving direction, duration time after the last boarding response, and the five-minute riding load and the five-minute boarding call occurrences generated by the
이때, 입력층(222-1)은 각각의 변환 데이터 x1(1)∼x1(N1) 를 입력으로 상기 식(11)과 같은 연산을 수행하여 출력값 y(1)∼y1(N1) 을 얻는다.At this time, the input layer 222-1 performs the same operation as the above formula (11) with input of the converted data x1 (1) to x1 (N1) to obtain output values y (1) to y1 (N1).
그리고, 식(11)과 같은 연산으로 얻어진 입력층(222-1)의 출력값 y1(i)에 결합 계수 w1(i,j)를 곱하고 이 값을 변수 i=1∼N1 에 대해 합하여 식(12)와 같이 중간층(222-2)에 대한 입력값 x2(1)∼x2(N2) 를 얻는다.Then, the output value y1 (i) of the input layer 222-1 obtained by the same operation as in formula (11) is multiplied by the coupling coefficient w1 (i, j), and this value is added to the variables i = 1 to N1 to add the formula (12). ), Input values x2 (1) to x2 (N2) for the intermediate layer 222-2 are obtained.
이어서, 중간층(222-2)에서 각 입력값 x2(1)∼x2(N2) 을 상기 식(13)과 같이 연산하여 출력값 y2(1)∼y2(N2) 를 얻는다.Subsequently, the input values x2 (1) to x2 (N2) are calculated in the intermediate layer 222-2 as in the above formula (13) to obtain output values y2 (1) to y2 (N2).
이때, 중간층(222-2)의 출력값 y2(j)에 결합 계수 w2(j,k) 를 곱하여 이 값을 변수 j=1∼N2 에 대해 합하여 식(14)와 같이 출력층(222-3)의 각각의 입력값 x3(1)∼x3(N3) 을 얻는다.At this time, the output value y2 (j) of the intermediate layer 222-2 is multiplied by the coupling coefficient w2 (j, k), and this value is added to the variables j = 1 to N2 to obtain the output layer 222-3 as shown in Equation (14). Each input value x3 (1) to x3 (N3) is obtained.
이에 따라, 출력층(222-3)에서 각각의 입력값 x3(1)∼x3(N3) 을 상기 식(15)와 같은 연산을 수행하여 출력값 y3(1)∼y3(N3) 을 얻는다.Accordingly, in the output layer 222-3, the respective input values x3 (1) to x3 (N3) are operated in the same manner as in Equation (15) to obtain output values y3 (1) to y3 (N3).
이 후, 출력 데이터 변환기(223)가 신경 회로망(222)에서의 출력값 y3(1)∼y3(N3) 을 할당에 필요한 예측 데이터로 변환하여 승장/할당 회로(105)에 출력하게 된다.Thereafter, the
한편, 예측 데이터 작성부(216)가 교통 상태 데이터와 통계 데이터를 입력받아 결합 계수 w1(i,j), w2(j,k)에 의해서 원하는 예측 데이터를 결정함에 있어 상기 결합 계수 w1(i,j), w2(j,k) 의 값은 백-프로퍼게이션법에 의해 적절히 수정되며 그 과정은 도9 의 신호 흐름도와 동일하게 수행되어진다.Meanwhile, the
우선, 결합 계수 w1(i,j), w2(j,k) 를 수정할 시기와 조건이 만족되는지 판단하여 수정할 시기와 조건이 만족되지 않으면 수정 프로그램을 종료하고 수정할 시기와 조건이 만족되면 결합 계수 w1(i,j), w2(j,k) 의 초기화가 필요한지 판단하여 초기화가 필요한 경우 결합 계수의 초기화를 수행하며 필요하지 않은 경우 현재의 결합 계수를 유지한다.First, determine when and when to modify the coupling coefficients w1 (i, j), w2 (j, k), and terminate when the modifications are not satisfied. It is determined whether initialization of (i, j), w2 (j, k) is necessary, and initialization of the coupling coefficient is performed when initialization is required, and the current coupling coefficient is maintained if not necessary.
이 후, 패턴별 입력 데이터 x1(1)∼x1(N1) 과 출력 데이터 y3(1)∼y3(N3) 및 실제로 얻어진 데이터로부터 얻어진 실측 데이터 y(1)∼y(N3) 를 작성한다.Thereafter, input data x1 (1) to x1 (N1) for each pattern, output data y3 (1) to y3 (N3), and actual measurement data y (1) to y (N3) obtained from the data actually obtained are created.
다음으로 중간층(222-2)과 출력층(222-3)간의 결합 계수 w2(j,k) 를 수정하기 위하여 아래의 과정으로 실행한다.Next, in order to modify the coupling coefficient w2 (j, k) between the intermediate layer 222-2 and the output layer 222-3, the following process is performed.
먼저, 패턴별로 학습용 데이터중에서 얻은 출력층(222-3)의 출력값 y3(1)∼y3(N3) 과 실측 데이터 y(1)∼y(N3) 의 오차(E)를 아래의 식(16)과 같이 구한다.First, the error E between the output values y3 (1) to y3 (N3) and the measured data y (1) to y (N3) of the output layer 222-3 obtained from the training data for each pattern is expressed by the following equation (16). Get together.
--------- (16) --------- (16)
k=1,2,...,N3k = 1,2, ..., N3
이때, 오차(E)를 결합 계수 w2(j,k)로 미분하고 식(11)∼식(15)를 사용하여 결합 계수 w2(j,k)의 변화량w2(j,k) 을 아래의 식(17)과 같이 구한다.At this time, the error E is differentiated by the coupling coefficient w2 (j, k) and the amount of change of the coupling coefficient w2 (j, k) using equations (11) to (15). w2 (j, k) is obtained as in Equation 17 below.
------- (17) ------- (17)
단,는 학습 속도를 나타내는 상수로서 '0∼1'의 범위내에서 적당히 선택하며이다.only, Is a constant that indicates the learning speed and is appropriately selected within the range of '0 to 1'. to be.
다음으로 중간층(222-2)과 출력층(222-3)간의 결합 계수 w2(j,k)를 구하는 식을 아래의 식(18)과 같이 작성하게 된다.Next, an equation for obtaining the coupling coefficient w2 (j, k) between the intermediate layer 222-2 and the output layer 222-3 is prepared as in Equation (18) below.
w2(j,k)w2(j,k) +w2(j,k) --------- (18)w2 (j, k) w2 (j, k) + w2 (j, k) --------- (18)
이에 따라, 상기 식(18)과 같은 연산으로 중간층(222-2)과 출력층(222-3)의 결합 계수 w2(j,k) 를 구하여 오차(E)를 줄이게 된다.Accordingly, the coupling coefficients w 2 (j, k) of the intermediate layer 222-2 and the output layer 222-3 are calculated by the same operation as in Equation (18), thereby reducing the error E.
다음으로, 입력층(222-1)과 중간층(222-2) 사이의 결합 계수 w1(i,j)를 수정하기 위하여 그 결합 계수 w1(j,k) 의 변화량w1(j,k) 을 아래의 식(19)와 같이 구하게 된다.Next, the amount of change in the coupling coefficient w1 (j, k) in order to correct the coupling coefficient w1 (i, j) between the input layer 222-1 and the intermediate layer 222-2. w1 (j, k) is obtained as in Equation (19) below.
------ (19) ------ (19)
단,이다.only, to be.
다음으로 입력층(222-1)과 중간층(222-2)의 결합 계수 w1(i,j) 를 구하는 식을 아래의 식(20)과 같이 작성한다.Next, the equation for obtaining the coupling coefficient w1 (i, j) of the input layer 222-1 and the intermediate layer 222-2 is prepared as shown in Equation (20) below.
w1(i,j)w1(i,j) +w1(i,j) --------- (20)w1 (i, j) w1 (i, j) + w1 (i, j) --------- (20)
이에 따라, 상기 식(20)을 이용하여 입력층(222-1)과 중간층(222-2)간의 결합 계수 w1(i,j)를 수정한다.Accordingly, the coupling coefficient w1 (i, j) between the input layer 222-1 and the intermediate layer 222-2 is modified using Equation (20).
이 후, 전체 학습 패턴에 대해서 반복 횟수만큼 예측 데이터 생성을 반복하였는가를 판단하여 반복 횟수가 끝나지 않았으면 패턴별 입력 데이터와 출력 데이터 및 실측 데이터의 작성 단계로 진행하여 동일한 과정을 반복하고 반복 횟수가 끝났으면 실제로 사용하는 결합 계수를 수정한다.After that, it is determined whether the prediction data generation is repeated as many times as the number of repetitions for the entire learning pattern. If the number of repetitions is not completed, the process proceeds to the step of creating input data, output data, and actual measurement data for each pattern. When you are done, modify the coupling factor that you are actually using.
상기에서 신경 회로망(222)의 입력 데이터는 기존의 입력 데이터 이외에 건물의 특수한 상황(층별 인원수 등)과 카의 상태(주행중, 감속중, 가속중, 정지중 등)와 엘리베이터 도어의 상태(개문중, 폐문중 등)를 추가할 수 있고 또한, 학습 데이터의 통계 시간은 5분간이 아닌 1분간, 3분간 또는 10분간으로 설정할 수 있으며 교통량이 비슷한 시간대별로 할 수도 있다.In the above, the input data of the
그리고, 결합 계수를 수정함에 있어서도 입력 패턴의 수와 오차를 줄이기 위한 반복 횟수를 임의로 적절히 변경할 수 있다.Also, in modifying the coupling coefficient, the number of input patterns and the number of repetitions for reducing errors can be arbitrarily changed appropriately.
그리고, 신경 회로망(222)의 중간층의 갯수를 2개 이상으로 구성할 수 있다.And, the number of intermediate layers of the
상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 패턴별로 예측 승장콜 발생 확률, 예측 카콜 발생 확률, 예측 승차 부하, 예측 하차 부하 등을 정확히 예측할 수 있고 건물내의 교통 흐름의 변화에도 자동적으로 대응할 수 있기 때문에 예측 대기 시간, 만원 평가치, 방향 반전 예정층, 카내의 혼잡도 등을 정확히 계산할 수 있어 운전 효율의 향상, 대기 시간의 단축, 오보 발생의 억제, 카내 승객의 서비스 만족도 향상 등을 기대할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention can accurately predict a predicted boarding call occurrence probability, a predicted car call occurrence probability, a predicted riding load, a predicted getting off load, and the like for each pattern, and can automatically respond to changes in traffic flows in a building, thus waiting for a prediction. Time, full-scale evaluation value, direction reversal planned floor, and congestion in the car can be calculated accurately, which can improve driving efficiency, shorten waiting time, reduce misinformation, and improve passenger satisfaction in the car.
Claims (3)
Priority Applications (1)
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KR1019970044049A KR100246742B1 (en) | 1997-08-30 | 1997-08-30 | Operation pattern prediction apparatus for elevator group management system |
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Publications (2)
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KR1019970044049A KR100246742B1 (en) | 1997-08-30 | 1997-08-30 | Operation pattern prediction apparatus for elevator group management system |
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- 1997-08-30 KR KR1019970044049A patent/KR100246742B1/en not_active IP Right Cessation
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