JP4949722B2 - エレベータの群管理制御システム - Google Patents

Description

本発明は、エレベータの群管理制御方法およびシステムに係り、特に、発生したホール呼びに対して最も適切なエレベータかごを評価する割当て制御方法およびシステムに関する。

エレベータ群管理システムは、複数のエレベータかごを１つのグループとして扱うことで、利用者に対してより効率的な運行サービスを提供する。具体的には、複数のエレベータかご（通常３台から８台）を１つのグループとして管理し、ある階床にホール呼びが発生した場合に、このグループの中から最適なかごを１つ選択して、そのかごに先のホール呼びを割当てる制御を実施する。

現行の群管理システムでは、予測待ち時間に基づいた評価関数による割当て制御を基本にしている。これは、新たにホール呼びが発生した場合に、各かごが受持っているホール呼び（新規のホール呼びと受持ちホール呼び）の予測待ち時間を演算して、待ち時間が最小となるかご、もしくは最大待ち時間が最小となるかご、もしくは平均待ち時間が最小となるかごに、そのホール呼びを割当てる。この予測待ち時間による割当て制御は、各エレベータメーカの群管理制御で採用されている基本方式であるが、次の２点の課題がある。

１）発生済みのホール呼びに対しての最適なかご割当てであり、将来発生するホール呼びの影響が考慮されない。

２）予測待ち時間を指標にして、かごに割当てているため、各かごの位置関係が考慮されない。

このような予測待ち時間に基づいた割当て方式の課題を解決するために、これまで様々な制御方式が提案されてきた。その主な考えは、各エレベータかごを時間的に等間隔に配置させようという制御に集約できる。仮に、各エレベータかごの配置が均等ではない場合、つまり、あるかご間で時間的間隔が長い場合、そのかご間に新たなホール呼びが発生した場合、その呼びは待ち時間が長くなる可能性が高い。従って、各かごを時間的に等間隔に配置できれば、長待ちを抑制することが可能になる。以下に、時間的等間隔配置を目的とした従来の制御方式を列挙する。

１）かごの相互間隔を係数で表現（特許文献１）
Ｋ号機に対する割当て評価関数Φｋを次式によって表す。

Φｋ＝αｋ・Ｔｋ………………………………………………………………………（１）
ここで、Ｔｋは新規ホール呼び発生階へのＫ号機の到着予測時間、αｋはかご相互の間隔によって値が決まる係数を表している。Ｔｋは予測待ち時間指標に対応しており、かご間隔指標と予測待ち時間の積によって、予測待ち時間を間隔に応じて調整して評価する狙いがある。

２）時間的等間隔状態を指標に取り込んだ割当て評価制御（特許文献２）
先の時点での各かごの配置を予測して、その時点での各かごの時間的間隔を予測する。この予測かご間隔から割当て制限評価値を演算して、かごが一部の階床域に偏って割り当てられることがないように割当てを制御する。この結果、各かごの間隔が時間的等間隔に近づくことを狙いとしている。

３）予想位置の均等性を評価（特許文献３）
所定時間経過後の各かごの予想位置を演算し、その予想位置の中から最も均等に離れているものを選定して、この予想位置に対応するかごを新規ホール呼びに割当てる方法。

４）各かごの特定階の予測到着時間間隔から間隔を評価（特許文献４）
仮割当て時に、各かごの特定階での予測到着時間間隔と平均運転間隔との偏差を示す指標を評価値に加えて割当てるべき最適なかごを決定する。

５）さらに、これらの従来技術に加えて、各かごの一周時間を評価に加える方法もあり、各かごの一周時間が９０秒以下と判定されたならば割当てを抑制する従来技術が、特許文献５に開示されている。これは全号機の一周時間の短縮を目的としたものでない。具体的には、かご呼びが多数発生する特定の混雑階（ロビー階）に対して、その階にサービスする号機に、事前に他のホール呼びを割当てることを防ぐために、一周時間を参照して、例えば９０秒以下の場合はさらに新規呼び割当てを抑制させている。

６）上記の他に、割当てかごの特定階での到着予想時刻と基準時刻との偏差に基づいて、割当てかごを選択して割当てる従来技術の例が、特許文献６に開示されている。この方法は、各エレベータの特定階での到着間隔を等間隔化させることを狙いとしており、基準時刻を定めるための基準サービス間隔の決め方が鍵となる。この特許文献６では、過去５分間のロビー階およびロビー階以外の交通量（乗車人数合計）とかごの乗車定員を基に、乗客の積み残しが生じないようにする基準サービス間隔を設定している。

７）この基準サービス間隔に対する決定法の他の例として、特許文献７があり、平均運転間隔によって定めている。

８）さらに、非特許文献１には、平均一周時間（Average Journey Time）と待ち時間評価とを組合せた割当て評価法の例が開示されている。ここでは、発生した新規ホール呼びに対して、各号機を仮割当てした場合の、一周時間の増加分と待ち時間ペナルティ値の合計を割当て評価値としている。一周時間の増加分とは、仮割当て号機を１号機とした場合、新規ホール呼びを１号機に割当てた場合の一周時間と割当てる前の一周時間の差によって計算される。また、待ち時間ペナルティ値とは、新規ホール呼びを１号機に仮割当て場合の当該呼びの待ち時間が所定値より長い場合はペナルティ値を加算し、そうでない場合は何も加算しない。このような評価値により、一周時間の増加分ができるだけ短く、かつ待ち時間の短い号機に対して割当てが優先されることを狙いとしている。

：特公平７−１２８９０号公報 ：特公平７−７２０５９号公報 ：特開平８−１７５７６９号公報 ：特公平７−７４０７０号公報 特開平８−１９２９６１号公報 特公平６−４４７６号公報 特開昭６２−１２１１８６号公報 Gina Barney "Elevator Traffic Handbook Theory and Practice" New York Spon Press 社 2003 第１版発行 page 297-299

上記に列挙した従来技術について、まず各かごの時間的間隔を評価してかごを割当てる制御では、各かごの時間的間隔は制御されるが、各かごの一周時間については、何も考慮されておらず、適正な一周時間に制御される保証はない。例えば、時間的等間隔化を優先するために、無駄な呼び停止が増加して一周時間が増加して、逆に待ち時間が増加する可能性がある。

また、一周時間を評価する従来技術では、一周時間が９０秒以下と判定された場合に特定階以外の新規呼び割当てを抑制することが記載されている。しかし、一周時間が９０秒以上の長い状況のかごには、新規呼び割当ての抑制が働かず、さらに一周時間が長くなる可能性がある。

割当てかごの特定階での到着予想時刻と基準時刻との偏差に基づいて、割当てかごを選択して割当てる従来技術では、特定階での到着予想時刻と基準時刻との偏差が制御の対象であり、必ずしも各かごに対して一周時間を短くするように働くことが保証されない。加えて、この制御のみでは、各かごの時間的間隔に対する制御は考慮されておらず、各かごが等間隔に近づくように制御される保証はない。

以上に述べた従来技術の課題に対して、本発明では、新規ホール呼びの割当て評価に対して、各かごの時間的間隔と各かごの一周時間を考慮して、より適切なかごを選択して割当てることを目的とする。

本発明はその一面において、発生しているホール呼びの待ち時間に対する評価値を演算する第一の評価と、近接するエレベータ間の時間的間隔または距離的間隔に対する評価値を演算する第二の評価と、各エレベータの所定階への到着予測時間に対する評価値を演算する第三の評価と、前記第一の評価、前記第二の評価、前記第三の評価に対するそれぞれの評価値を重み付けて評価する総合評価値を演算する総合評価値演算と、前記総合評価値演算に用いる重みの値を設定する重み設定と、前記総合評価値によってホール呼びに割当てるエレベータを決める割当て決定とを備えるエレベータの群管理制御方法または群管理制御システムである。

ここで、望ましくは、上記の重み設定においては、エレベータが設置されているビルの交通需要に応じて、第一の評価に対する重み係数、第ニの評価に対する重み係数、第三の評価に対する重み係数を設定する。

本発明の望ましい実施態様によれば、発生しているホール呼びの予測待ち時間，各エレベータかごの時間的間隔，さらに各エレベータかごの一周時間の３指標を総合的に考慮して、より適切なかごを選択して割当てることができる。その結果、各かごをより効率良く運用でき、平均待ち時間を短縮することが可能になる。

本発明によるその他の目的と特徴は、以下に述べる実施例の中で明らかにする。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施例によるエレベータ群管理制御システムの全体制御ブロック図である。Ｎ台のエレベータかご２２Ａ〜２２Ｃの運転を各エレベータの号機制御装置２１Ａ〜２１Ｃが制御しており、これら各号機制御装置に対して群管理制御部１が統括して制御を行っている。

群管理制御部１では、以下に述べるような処理が実行される。まず、各階のエレベータホール（以下、ホール）に設置された行先階登録装置３１Ａ，３１Ｂからの呼び情報と、Ｎ台の各エレベータ号機制御装置２１Ａ〜２１Ｃの情報が入力情報蓄積部２に蓄えられる。ここで、行先階登録装置３１Ａ，３１Ｂは、エレベータ利用希望者が事前にホールで自分の行先階を登録できる装置である。例えば、現在１階に居て、５階に行きたい場合は、１階のホールにある行先階登録装置で５階を登録すると、群管理制御部１，号機制御装置２１Ａ〜２１Ｃを介して、５階への行先階を登録されたエレベータかごが配車されるようになる。行先階登録装置を使用する場合、上下方向のみを登録するホール呼び装置に比べて、ホール呼びに対する行先階情報を事前に知ることができるという長所がある。

新規のホール呼びが発生した場合、群管理されている各エレベータかごに対して、仮割当てかご設定部３において、仮割当てかごが設定され、新規ホール呼びが各かごに仮割当てされた場合の割当て評価値が計算される。まず、入力情報蓄積部２内の情報を用いて、各かごの各階（方向も考慮した階）に対する到着予測時間が、各かごの各階到着予測時間演算部４において計算される。到着予測時間の計算法については、例えば特開平８−１９２９６１号公報に記載されている方法を利用すればよい。さらに、行先階登録装置３１Ａ，３１Ｂによって新規ホール呼びに対する行先階の情報も得られているため、新規ホール呼びを仮割当てした場合の行先階での降車による停止時間も、この到着予測時間に反映させることができる。

この到着予測時間を用いて、予測待ち時間演算部５では、仮割当てかご設定部３で設定された仮割当てかごに対する受持ち呼びの予測待ち時間が計算される。この受持ちの呼びの予測待ち時間には、新規に仮割当てされたホール呼びに対する予測待ち時間と、既に割当てられているホール呼びに対する予測待ち時間が含まれている。待ち時間評価値演算部６では、予測待ち時間を基に待ち時間評価値が演算される。この待ち時間評価値は、例えば、仮割当てかごの受持ちホール呼びの予測待ち時間の最大値や、全てのかごの受持ちホール呼びの予測待ち時間の平均値または２乗平均値、または２乗和などによって演算される。

予測かご間隔演算部７では、到着予測時間を用いて、現時点または将来の所定時点における近接する各かごに対する時間的間隔の値が演算される。例えば、各かごの各階に対する到着予測時間から３０秒後の各かごの位置および方向を予測することにより、その時点（３０秒後）での近接する各かごの時間的間隔を演算することができる。尚、時間的間隔とは、近接する各かごの間隔を時間を単位にして測った量を表しており、距離的な間隔とは異なり、例えば、呼びによる停止がある場合は、その停止時間が反映される。

一周時間演算部９は、各かご・各階の到着予測時間を基に各かごに対する一周時間（正確には一周の予測時間）を計算する。この一周時間は、例えば現時点であるかごが２階にいて上方向の場合に、そのまま上方向で最上階まで行き、最上階で下方向に方向反転して、次に最下階まで行き、さら最下階で上方向に方向反転して、再び２階に到着するまでの到着予測時間に対応する。この一周時間には、移動時間だけではなく、受持っているホール呼びやかご呼びによる停止時間、未発生のホール呼び、かご呼びに対する停止時間推定値（停止時間×停止確率によって演算される）が反映されている。一周時間評価値演算部１０では、演算された一周時間を基に一周時間評価値が演算される。一周時間評価値の演算法の詳細については後述する。

待ち時間評価値，かご間隔評価値，一周時間評価値を基にして、３つの評価値の重み付けによって割当てを決めるための総合評価値が求められる。この総合評価値は、総合評価値演算部１３によって計算される。仮割当てかごをｋ号機とした場合の総合評価値Φｔ（ｋ）は、次式のように表される。

Φｔ（ｋ）＝Φｗ（ｋ）＋Ｗｉ・Φｉ（ｋ）＋Ｗｐ・Φｐ（ｋ）………………（２）
ここで、仮割当てかごをｋ号機とした場合の待ち時間評価値をΦｗ（ｋ），かご間隔評価値をΦｉ（ｋ），一周時間評価値をΦｐ（ｋ），待ち時間評価値の重み係数を１，かご間隔評価値の重み係数をＷｉ，一周時間評価値の重み係数をＷｐとする。

このように、割当てを決定するための総合評価値を、待ち時間，かごの時間的間隔，一周時間の３指標の重み付け、例えば、（２）式の線形和によって総合的に評価する。

図２は、本発明の一実施例における時間的間隔と一周時間の制御をイメージ的に表したグラフである。ここでは、２台の群管理の例を表しており、グラフの横軸は原点を現時点にした時間軸を表し、縦軸はエレベータの位置（垂直方向の位置）を表している。図では、現時点で１号機のかご５１は４階から５階へ上方向に移動中であり、２号機のかご５３は１階から２階へ上方向に移動中である。この１号機の現時点からの予測軌跡を示したものが軌跡５２であり、同様に２号機についての予測軌跡が軌跡５４で示されている。この予測軌跡は各階の到着予測時間を基に推定することができる。各かごの予測軌跡の時間的間隔に対する評価が、かご間隔評価値Φｉ（ｋ）によって実施され、各かごの予測軌跡の一周時間の評価が、一周時間評価値Φｐ（ｋ）によって実施される。

図２において、各かごの予測軌跡の時間的間隔を等間隔に近づけて、さらに予測軌跡の一周時間を短縮させることがより効率の良いかごの運行軌跡になる。式（２）の評価式はこのような効率の良い運行軌跡への評価を狙ったものになる。尚、図２の運行軌跡を交流電圧の‘波形’と考えると、予測軌跡の時間的間隔は‘位相’に対応し、予測軌跡の一周時間は‘周期’に対応すると考えられる。従って、式（２）による評価は、各かごの予測軌跡の‘位相’と‘周期’を評価して、より効率の良い運行を実現する位相と周期をもつかご軌跡に近づくように割当てを実施することになる。

図１に戻り、割当てかご決定部１４では、各仮割当てかごｋ号機（ｋ＝１〜Ｎ）に対する総合評価値Φｔ（ｋ）を基にして、総合評価値が最も良い値のかごに割当てかごを決定する。決定した割当てかごの号機制御装置に対して、新規ホール呼びを割当てる指令が送信されて、割当てられたかごがその呼びにサービスするようになる。

総合評価値演算部１３で、総合評価値Φｔ（ｋ）を求める際に用いた、かご間隔評価値の重み係数Ｗｉと一周時間評価値の重み係数Ｗｐは、［かご間隔評価重み係数，一周時間評価重み係数］設定部１２において適正な重み係数に設定される。ここで、「適正な」とはその時点の交通需要に対して適正であることを意味しており、そのために重み係数を設定する上で、交通需要検出部１１において検出した交通需要データを基にして、重み係数を設定する。このように、検出した交通需要から、その状況に適したかご間隔評価重み係数と一周時間評価重み係数とを設定する。２つの重み係数の詳細な設定方法については、後述する。

図３は、図１に示した本発明の一実施例によるエレベータ群管理システムにおける制御処理フローチャートである。以下、制御の流れを順に説明する。

まず、以下のような情報が入力される（ＳＴ００１）。入力情報には、まず、新規および既に登録されているホール呼び，かご呼びに関する情報，行先階の情報，かご内の情報，各かごの位置・方向，速度，ドアの状態等のかご状態の情報がある。次に、その時点におけるビルの交通需要の情報，時刻情報，ビル仕様の情報，並びに、エレベータ仕様の情報等である。

次に、これらの入力情報を基にして、各かごに対する各階（方向も含む）の到着予測時間が計算される（ＳＴ００２）。また、入力情報を基にして、その時点におけるビルの交通需要が検出される（ＳＴ００３）。さらに、新規のホール呼びが発生するなどして、かご割当て処理が発生したかどうかが判定される（ＳＴ００４）。かご割当て処理が生じていない場合は、入力情報の入力処理（ＳＴ００１）に戻る。かご割当て処理が生じている場合は、図３に示された仮割当て処理ループとして括られた処理要素群によって、各かご毎に仮割当て時の評価値が演算される。以下、この仮割当てかごループの処理について説明する。

まず、仮割当てかごの号機名を表す変数ｋを初期値であるｋ＝１に設定する（ＳＴ００５）。次に、仮割当てかごｋ号機に対する到着予測時間が計算される（ＳＴ００６）。ここでは、新規ホール呼びを割当てと仮定した場合の到着予測時間が計算される。従って、新規ホール呼びによる乗車の停止時間、この新規ホール呼びの行先階登録装置より入力された行先階における降車の停止時間が、新たに到着予測時間に反映されることになる。演算された到着予測時間を基にして、まず、仮割当てかごをｋ号機した場合の予測待ち時間評価値Φｗ（ｋ）が演算される（ＳＴ００７）。次に、近接するかごに対するかご間隔評価値Φｉ（ｋ）が演算され（ＳＴ００８）、さらに、一周時間評価値Φｐ（ｋ）が演算される（ＳＴ００９）。そして、ステップＳＴ００３で求められた、その時点におけるビルの交通需要データから、かご間隔評価値の重み係数Ｗｉと一周時間評価値の重み係数Ｗｐが設定され（ＳＴ０１０）、式（２）に基づいて総合評価値Φｔ（ｋ）が計算される（ＳＴ０１１）。ｋ号機に対する総合評価値が演算されると、ｋの値が１つ加算されて更新され（ＳＴ０１２）、ｋの値が群管理台数より大きいかどうかが比較され（ＳＴ０１３）、大きくない場合は、更新されたｋの値に対して到着予測時間計算に戻って処理が繰り返される（ＳＴ００６）。一方、大きい場合は、全てのｋに対して総合評価値Φｔ（ｋ）が演算されているため、これより最も良い評価値を選定して、割当てかごを決定する（ＳＴ０１４）。

以上が、図１に示した本発明の一実施例によるエレベータ群管理制御システムの処理動作の流れである。

次に、本実施例の主な特徴の１つである［かご間隔評価重み係数，一周時間評価重み係数］設定部（図１の符号１２の制御処理部）における処理の詳細について、図４〜８を基に説明する。

まず、図４により、かご間隔評価重み係数と一周時間評価重み係数の適正な値の組合せと交通需要との関係について説明する。図４のグラフは、横軸をかご間隔評価重み係数Ｗｉに採り、縦軸を一周時間評価重み係数Ｗｐに採った２軸のグラフを表している。グラフは、大きく４つの領域に分かれており、それぞれの領域に適した交通需要の種類を示している。例えば、ＷｉとＷｐの組合せについて、Ｗｐ，Ｗｉが共に小さい領域（グラフ内の左下の領域）には、閑散時の交通需要が適している。これは、閑散時の交通需要では、１度ホール呼びが発生しても、続けて他のホール呼びが発生する可能性が低いため、実呼びを最優先でサービスすることが望ましい。従って、かご間隔評価重み係数や、一周時間評価重み係数は共に小さい方が良い。次に、ＷｉとＷｐの組合せについて、Ｗｉが小さく、Ｗｐが大きい領域（グラフ内の左上の領域）では、出勤時の交通需要のような上り方向の利用が主の交通需要，昼食前半時の交通需要のような下り方向の利用が主の交通需要が適している。これは、上り方向または下り方向のいずれかに偏った交通需要の場合は、必ずしも、各かごが時間的等間隔であることが待ち時間短縮に有効ではなく、それよりも一周時間の短縮が大きな効果を持つからである。例えば、昼食前半時のように、下り方向のホール呼びが各階で一斉に発生するような場合、各かごが全ての階のホール呼びに一々停止してサービスしていると停止回数が増加するため、その一周時間は非常に長くなる。仮に、等間隔に運転したとしても一周時間自体が長いため、平均待ち時間が増大することになる。ここで、例えば階全体を３つのゾーンに分けて、それぞれのゾーンを担当するかごを分けてサービスさせるようにすれば、ホール呼び停止の回数が減るため、各かごの一周時間を短縮することができ、平均待ち時間を短縮することができる。またこの場合、各ゾーンを担当するかごはそれぞれ独立に動けばよく、時間的等間隔に動く必要はない。

上り方向が主の交通需要の場合も同様であり、このように利用方向が偏った交通需要では、各かごが全階をサービスしてかつ等間隔に運行することが、必ずしも有効とはならない。むしろ、一周時間を短縮するように、各かごのサービス対象階を定めるように運行させることが、待ち時間短縮には有効となる。従って、利用の方向が偏った交通需要では、かご間隔評価重み係数Ｗｉが小さく、一周時間評価重み係数Ｗｐが大きくなるようなＷｉ，Ｗｐの組合せが適している。

また、ＷｉとＷｐの組合せについて、Ｗｉ，Ｗｐが共に大きい領域（グラフ内の右上の領域）では、平常時の交通需要のような階間移動が主の交通需要や、昼食後半時の交通需要のような上りと下りの２方向の交通需要が主となる交通需要が適している。このような交通需要では、各かごが全階を対象にしてサービスする必要があるため、各かごを時間的等間隔に運行させることが有効であり、さらにホール呼び停止階とかご呼び停止階の重複を利用して呼び停止の回数を減らす（一周時間を減らす）ことも有効となる。従って、このような交通需要では、時間的等間隔化と一周時間の短縮が共に有効であり、かご間隔評価重み係数Ｗｉと一周時間評価重み係数Ｗｐが共に大きくなるようなＷｉ，Ｗｐの組合せが適している。

以上、図４のグラフで示したように、かご間隔評価重み係数と一周時間評価重み係数の値の組合せは、交通需要の特性によって適・不適がある。そこで、交通需要に応じて値の組合せを調整することにより、各かごをより効率的に運行させることができ、待ち時間を短縮させることができる。

図５は、図４の特徴に基づいて、交通需要に応じてかご間隔評価重み係数Ｗｉと一周時間評価重み係数Ｗｐの組合せを調整する場合の考え方を示した図であり、横軸に下り方向の交通量，縦軸に上り方向の交通量を採って、２軸で表したグラフである。ここで、交通量とは、例えば、単位時間当たりのエレベータ利用人数やホール呼び発生数等に対応する。

図６は、ビル内の交通量の一例を、時刻毎のエレベータ利用人数で示すグラフであり、それぞれの時間帯における交通量の特色と、それぞれの交通需要の呼び名、閑散、出勤、平常、昼食前半、昼食後半、および退勤を表示したものである。以下、この図を適宜、参照しながら、説明を進める。

さて、図５のグラフにおいて、下り方向の交通量，上り方向の交通量が共に小さい領域６１は、図６の閑散の交通需要に対応し、発生している実呼びの待ち時間を重視するのが望ましい。このため、かご間隔評価重み係数Ｗｉ，一周時間評価重み係数Ｗｐ共に小さくするべきである。

また、図６の出勤時や、昼食後半時の一部に対応する、上り方向の交通量が大きく、下り方向の交通量が小さい領域６２では、時間的等間隔化よりも一周時間の短縮が有効であるため、Ｗｉが小でＷｐが大となる値の組合せが適している。この交通需要の検出方法としては、上記した上り方向の交通量が大きく、下り方向の交通量が小さいことを検出するほか、基準階などの特定階から、それ以外の複数の階へ行き先が発散するような発散型の交通需要（の割合）が大きいことを検出するようにすることもできる。

次に、図６の昼食前半時や退勤時に対応する、下り方向の交通量が大きく、上り方向の交通量が小さい領域６３でも、時間的等間隔化よりも一周時間の短縮が有効であるため、Ｗｉが小でＷｐが大となる値の組合せが適している。さらに、図６の平常時や、昼食後半時の一部に対応する、上り方向や下り方向の交通量が比較的大きい領域６４、あるいは、上り方向や下り方向の交通量が共に大きい領域６５では、時間的等間隔化と一周時間の短縮が共に有効である。このため、かご間隔評価重み係数Ｗｉ，一周時間評価重み係数Ｗｐ共に大きくすることが望ましい。

このように、上りと下り方向の交通量に着目し、交通需要の特性に応じて、時間的等間隔化と一周時間短縮に対する評価の優先度を変えることにより、そのときの交通需要に適した効率的な運転を実現でき、待ち時間を短縮することができる。

図７および図８は、図５の考え方に基づいた重み係数設定処理の詳細を表している。まず、図７は、図１に示された［かご間隔評価重み係数，一周時間評価重み係数］設定部１２を表した図であり、入力となる交通需要データは、上り方向の交通量ｙと下り方向の交通量ｘである。これを、図５で説明した考え方に基づいて特性に応じた領域に分けて、それぞれの領域に対して、かご間隔評価重み係数Ｗｉと、一周時間評価重み係数Ｗｐの値の組合せを設定するようにしている。

図８は、本発明の一実施例における重み設定法を表す処理フローチャートである。まずその時点のビルの交通需要を検出して、上り方向の交通量ｙと下り方向の交通量ｘを演算する（ＳＴ１０１）。そして、ｙが式（３）を満たすかどうかを判定して（ＳＴ１０２）、満たす場合には（Ｗｉ，Ｗｐ）＝（０，０）に設定する（ＳＴ１０３）。尚、この場合は、図７のグラフの（イ）の領域に対応する。

ｙ＜α３・ｘ＋β………………………………………………………………………（３）
ここに、α３，βは定数である。次に、ｙが式（４）を満たすかどうかを判定して（ＳＴ１０４）、満たす場合には（Ｗｉ，Ｗｐ）＝（０．５，１）に設定する（ＳＴ１０５）。尚、この場合は、図７のグラフの（ロ）の領域に対応する。

ｙ＜α１・ｘ……………………………………………………………………………（４）
ここで、α１は定数である。さらに、ｙが式（５）を満たすかどうかを判定して（ＳＴ１０６）、満たす場合には（Ｗｉ，Ｗｐ）＝（０．５，１）に設定する（ＳＴ１０７）。尚、この場合は、図７のグラフの（ニ）の領域に対応する。

ｙ＜α２・ｘ……………………………………………………………………………（５）
ここで、α２は定数である。式（３）〜（５）のいずれの条件も満たさない場合には、（Ｗｉ，Ｗｐ）＝（１，１）に設定する（ＳＴ１０８）。この場合は、図７のグラフの（ハ）の領域に対応する。

以上、図７および図８に示した処理によって、その時点の交通需要に対応して、かご間隔評価の重み係数と一周時間評価の重み係数の組合せを適正な値に設定することができ、かごの時間的間隔と一周時間を適正に制御できる。このため、各かごを効率良く運行させることができ、待ち時間を短縮させることが可能となる。

図９は、図１に示した一周時間演算部９と一周時間評価値演算部１０の処理の詳細を示したフローチャートである。以下、処理の流れを説明する。

まず、仮割当てしたｋ号機に対して、ｋ号機の各階に対する到着予測時間より一周時間Ｔｋを求める（ＳＴ２０１）。次に、一周時間の増加分を表す変数△Ｔｋを初期値のゼロに設定する（ＳＴ２０２）。そして、仮割当てホール呼びの階（方向を含む）とｋ号機が既に受持っているホール呼びとかご呼びの階（方向を含む）とについて、重複しているかどうかを判定し（ＳＴ２０３）、重複していない場合のみ、△Ｔｋに予測停止時間を加算する（ＳＴ２０４）。尚、重複している場合には、既にその階に停止していることが確定しているため、仮割当て対象のホール呼びを割当てても停止回数は増えず一周時間は増えない。次に、仮割当てホール呼びより派生する行先階の停止についての重複を判定する。まず、仮割当てホール呼びに対する派生かご呼び（または派生する行先階の呼び）の総数をＬ１ｋとして表し、変数Ｌ２ｋを１に初期化する（ＳＴ２０５）。以下、Ｌ２ｋの値を派生かご呼び（または派生する行先階の呼び）の番号名として表すこととする。Ｌ２ｋ番目の派生かご呼びとｋ号機が受持っている他のホール呼びまたはかご呼び（または行先階呼び）とについて、停止階（方向も含む）の重複があるかどうかを判定して（ＳＴ２０６）、重複がない場合のみ△Ｔｋに予測停止時間を加算する（ＳＴ２０７）。Ｌ１ｋの値を１つ減算し、Ｌ２ｋの値を１つ加算してそれぞれの値を更新する（ＳＴ２０８）。Ｌ１ｋの値がゼロであるかどうかを判定して、ゼロで無い場合は処理２０６に戻り、ゼロの場合は全ての派生かご呼び（または派生行先階呼び）について処理が完了したため、次の処理へ移る（ＳＴ２０９）。最後に、各かごの仮割当てによる一周時間の２乗値の増分を一周時間評価値と定義して、仮割当て前の一周時間Ｔｋと仮割当てによる一周時間の増分△Ｔｋから、式（６）により一周時間評価値を演算する。

Φｐ（ｋ）＝２・Ｔｋ・△Ｔｋ＋△Ｔｋ^２…………………………………………（６）
式（６）は仮割当て後の一周時間の２乗値（Ｔｋ＋△Ｔｋ）^２と仮割当て前の一周時間の２乗値Ｔｋ^２との差から求めることができる。

このように、一周時間を２乗評価によって求めることによって、各かごの一周時間を均等にかつ短縮するように割当て評価できるようになる。具体的には、式（６）のように一周時間評価値Φｐ（ｋ）には、Ｔｋ・△Ｔｋの項があるため、Ｔｋが小さいか、△Ｔｋが小さいほど割当てやすくなる。つまり、呼び停止の重複を利用できて△Ｔｋを小さくできるほど割当てやすくなり、また△Ｔｋが各かごで等しい場合にはＴｋが小さいほど割当てやすくなり、この２つの作用によって、各かごの一周時間は均等にかつ短縮するように割当て評価されるようになる。その結果、各かごに対して、一周時間をより短くかつ均等になるように割当てがなされ、待ち時間を短縮することが可能となる。尚、一周時間を均等化するとは、呼び停止の回数を均等化することに対応し、これはサービス負荷の均等化に対応する。つまり式（６）のような一周時間の２乗評価によって、サービス負荷の均等性を評価することができ、できるだけ各かごのサービス負荷を均等化するように割当てることが可能になる。その結果、特定のかごに負荷が偏ることが無くなるため、平均の待ち時間を短縮することが可能になる。

図１０は、本発明の第２の実施例によるエレベータ群管理制御システムの全体制御ブロック図である。図１０において、図１と異なる点は、まず、各かごの仕様のデータを出力する各かごの仕様データ部１５が加わったことである。また、この各かごの仕様データによって、［かご間隔評価重み係数，一周時間評価重み係数］設定部１６において、かご間隔評価重み係数と一周時間評価重み係数を設定している点も異なる。それ以外は全て図１と同じであり、それぞれの説明は省略する。

図１１は、本発明を適用し得るサービス階が異なる群管理エレベータのサービスゾーンの一例説明図である。図１０の各かごの仕様データ部１５は、各かごのサービス対象階等の仕様データを出力する。例えば、図１０のように、かごによってサービス階が異なる場合に、各かごのサービス対象階の情報がここより、出力される。この実施例は、図１１のように、かごによってサービス対象階が異なる状況を考慮したもので、具体的には、各かごのサービス対象階の数によって、一周時間評価の重み係数を調整して、より適正な一周時間の評価を狙ったものである。尚、このようなサービス対象階が各かごで異なる例は数が多く、例えば、図１１のように地下階（Ｂ１階，Ｂ２階）が駐車場階であり、これらの階へのサービスを特定の号機のみがサービスするような例がよく見られる。

図１２は、本発明の他の実施例として、かごによってサービス対象階が異なる場合の一周時間評価重み係数を補正する処理フローチャートを示している。まず、号機名を表す変数ｋを１に初期設定する（ＳＴ３０１）。そして、ｋ号機に対してサービス対象階の数 ＦＴ（ｋ）を検出する（ＳＴ３０２）。このＦＴ（ｋ）を用いて、式（７）により、一周時間評価に対する重み係数Ｗｐを補正する。

Ｗｐ（ｋ）＝Ｗｐ×ｆ（ＦＴ（ｋ））………………………………………………（７）
ここで、補正係数ｆ（ＦＴ（ｋ））はＦＴ（ｋ）に対して、例えば、図１３のような特性をもつ関数によって表される。

図１３は、本発明の他の実施例におけるサービス階数と重み補正係数の一例特性図である。サービス対象階の数ＦＴ（ｋ）が大きくなれば、補正係数ｆ（ＦＴ（ｋ））も増加する。また、この増加の割合も線形ではなく、例えば、２乗特性のように対象階の数が多くなるほど、増加の割合も大きくなるように設定される。このような式（７）による補正を全ての群管理されるかごに対して実行する（ＳＴ３０４，ＳＴ３０５）。図１１のように、例えば、１号機のサービス対象階の数が大きい場合は、一周時間評価に対する重み係数を各かごに対して均等すると１号機に対しては不利に作用する。このため、１号機の一周時間が長くなり、全体の待ち時間も悪化する可能性がある。そこで、サービス対象階に応じて、図１２に示した処理によって、一周時間評価の重み係数または一周時間評価値を補正することにより、サービス階のアンバランスを補正し、各かごに対して公平に一周時間を評価する。その結果、特定のかごの一周時間が長くなるという状況を回避でき、全体の待ち時間を改善することができる。尚、サービス階が異なる場合の影響は大きく、例えば、図１１のような場合、Ｂ１階とＢ２階での利用者は１号機のみしか利用できず、そのため１号機はこれを考慮してすぐにサービスできるようにすることが望ましい。このため、１号機の一周時間は特に短くするように評価されることが望ましい。従って、図１３に示したような２乗特性や非線形な特性によって、サービス対象階の数が増加するほど補正係数の増加の度合いを増す特性を持たせることで、これを実現することが望ましい。

本発明の一実施例によるエレベータ群管理制御システムの全体制御ブロック図。 本発明の一実施例における時間的間隔と一周時間の制御をイメージ的に表したグラフ。 本発明の一実施例によるエレベータ群管理システムにおける制御処理フローチャート。 本発明の一実施例におけるかご間隔評価重み係数と一周時間評価重み係数の適正な値の組合せと交通需要との関係図。 本発明の一実施例における交通需要に応じた重み係数組合せの設定例図。 ビル内の交通量の一例を、時刻毎のエレベータ利用人数で示すグラフ。 本発明の一実施例における重み係数設定部の考え方の詳細説明図。 本発明の一実施例における重み設定法を表す処理フローチャート。 図１に示した一周時間演算部９と一周時間評価値演算部１０の処理の詳細を示したフローチャート。 本発明の第２の実施例によるエレベータ群管理制御システムの全体制御ブロック図。 本発明を適用し得るサービス階が異なる群管理エレベータのサービスゾーンの一例説明図。 本発明の他の実施例として、かごによってサービス対象階が異なる場合の一周時間評価重み係数を補正する処理フローチャート。 本発明の他の実施例におけるサービス階数と重み補正係数の一例特性図。

符号の説明

１…群管理制御部、２…入力情報蓄積部、３…仮割当てかご設定部、４…各かごの各階到着予測時間演算部、５…予測待ち時間演算部、６…待ち時間評価値演算部、７…予測かご間隔演算部、８…かご間隔評価値演算部、９…一周時間演算部、１０…一周時間評価値演算部、１１…交通需要検出部、１２…［かご間隔評価重み係数，一周時間評価重み係数］設定部、１３…総合評価値演算部、１４…割当てかご決定部、２１Ａ〜２１Ｃ…１〜Ｎ号機制御装置、２２Ａ〜２２Ｃ…エレベータかご、３１Ａ，３１Ｂ…行先階登録装置。

Claims (4)

1. 複数の階床をサービスする複数台のエレベータを管理するエレベータの群管理制御システムにおいて、
   発生しているホール呼びの待ち時間に対する評価値を算出する第一の評価手段と、
   近接するエレベータ間の時間的間隔または距離的間隔に対する評価値を算出する第二の評価手段と、
   前記エレベータが受持っているホール呼びやかご呼びによる停止時間、未発生のホール呼び、かご呼びに対する停止時間推定値を用いて、現在のかご位置及び方向からその方向に従って上下方向に一周する一周時間の予測値に対する一周時間評価値を算出する第三の評価手段と、
   前記第一の評価手段、前記第二の評価手段、前記第三の評価手段に対するそれぞれの評価値を重み付けして評価する総合評価値を算出する総合評価値算出手段とを備え、
   前記総合評価値によってホール呼びに割当てるエレベータを決めることを特徴とするエレベータの群管理制御システム。
2. 請求項１において、前記総合評価値算出手段の重み付けは、複数種類に区分けされた交通需要のいずれであるかに応じて、前記第三の評価値に対する重みを調整することを特徴とするエレベータの群管理制御システム。
3. 請求項２において、上り方向の利用が主である交通需要または下り方向の利用が主である交通需要の場合に、前記第二の評価値に対する重みよりも前記第三の評価値に対する重みを大きくしたことを特徴とするエレベータの群管理制御システム。
4. 請求項１において、前記第三の評価手段は、新規ホール呼びをエレベータに仮割当てした場合の前記一周時間の増加分を用いて算出することを特徴とするエレベータの群管理制御システム。

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