電梯群管理系統的制作方法
【專利摘要】將在接近平衡重和電梯轎廂的重量平衡的狀態下行駛的電梯轎廂用于分配時，即使行駛狀態接近平衡重和電梯轎廂的重量平衡狀態，也會將可能導致能量損耗增加的電梯轎廂用于分配，此時，節能效果降低。提供一種從多臺電梯中分配響應門廳呼叫的電梯的電梯群管理系統，在該電梯群管理系統中，將在相對于成為電力運行和再生運行的轉變邊界的所述多臺電梯中的各臺電梯的規定的轎廂內乘坐率、規定的轎廂內人數或者規定的轎廂內載重量，所述門廳呼叫的乘客乘入后的電梯轎廂內的預測乘坐率、預測人數或者預測負載值小于所述規定乘坐率、規定轎廂內人數或者規定載重量并且該值與所述規定值相接近的狀態下行駛的電梯轎廂設定為容易被用作分配轎廂。
【專利說明】電梯群管理系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電梯群管理系統，尤其是涉及一種在電梯門廳發生了電梯呼叫時，從多臺電梯轎廂中選擇分配給門廳呼叫的電梯轎廂的電梯群管理系統。
【背景技術】
[0002]電梯群管理系統是將多臺電梯轎廂作為一個轎廂群進行管理的系統，能夠向乘客提供高效率的運行服務。具體而言，電梯群管理系統實施分配控制，將多臺電梯轎廂(例如3臺至8臺)作為一個轎廂群進行管理，在某一個樓層發生了門廳呼叫(在電梯門廳進行的電梯呼叫)時，從該組電梯轎廂中選擇一臺適當的電梯轎廂分配給所述門廳呼叫。
[0003]作為本【技術領域】的現有技術，已知由日本國專利特開平9-227033號公報(專利文獻I)公開的技術。在該公報公開了一種方法，其針對新發生的門廳呼叫(在電梯門廳進行的電梯呼叫)，以降低根據電梯轎廂負荷評價出的耗電量的方式來決定分配轎廂。例如，在電梯轎廂上升時，使得重量與平衡重保持平衡的電梯轎廂容易被用作分配轎廂。
[0004]在國際公開10/047201號公報(專利文獻2)中公開了一種方法，在該方法中，將行駛時的電力運行(Power operating)作功量與行駛時的電力運行損失量相加并變換為電力值的非負值的電力運行的電力值和行駛時的再生運行(Generation operating)作功量的絕對值減去行駛時的再生運行損失量的絕對值并變換為電力值的非負值的再生運行的電力值作為電梯轎廂的分配綜合評價指標使用。
[0005]在先技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻I日本國專利特開平9-227033號公報
[0008]專利文獻2國際公開10/047201號公報

【發明內容】

[0009]在專利文獻I和專利文獻2所公開的電梯群管理系統中，作為與門廳呼叫相對應的電梯轎廂的分配方法，將平衡重的重量和電梯轎廂的重量接近平衡狀態的電梯轎廂設定為容易被用作分配轎廂。可是，由于電梯電力運行時的由逆變器和電動機產生的損耗與電梯再生運行時的由逆變器和電動機產生的損耗不同，所以即使平衡重的重量和電梯轎廂的重量接近平衡狀態，也有可能將能量損耗大的電梯轎廂用于分配，存在節能效果小的問題。
[0010]本發明的目的在于提供一種能夠有效降低耗電量的電梯群管理系統。
[0011]解決方案
[0012]本發明可以從多個觀點來把握，從其中的一個觀點來把握的本發明的電梯群管理系統如下所述。此外，從其他的觀點來把握的本發明的電梯群管理系統在以下所述的本發明的實施方式的說明等中加以說明。
[0013]具體而言，為了解決上述課題，本發明提供一種從多臺電梯中分配響應門廳呼叫的電梯的電梯群管理系統，在該電梯群管理系統中，將在相對于成為電力運行和再生運行的轉變邊界的所述多臺電梯中的各臺電梯的規定的轎廂內乘坐率、規定的轎廂內人數或者規定的轎廂內載重量，所述門廳呼叫的乘客乘入后的電梯轎廂內的預測乘坐率、預測人數或者預測負載值小于所述規定乘坐率、規定轎廂內人數或者規定載重量并且該值與所述規定值相接近的狀態下行駛的電梯轎廂設定為容易被用作分配轎廂。
[0014]發明效果
[0015]根據本發明的電梯群管理系統，通過將因乘客乘入電梯而使得能量損耗變小并且在能量損耗小的狀態下行駛的電梯轎廂設置成容易被用作分配轎廂，能夠通過轎廂分配來降低電梯轎廂整體的能量損耗，從而能夠提高節能效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的第一實施例所涉及的電梯群管理系統整體的控制方塊圖的例示圖。
[0017]圖2是預測路徑生成部分的內部方塊圖的例示圖。
[0018]圖3是呼叫搜索部分的說明圖。
[0019]圖4是端部樓層推測部分的說明圖。
[0020]圖5是預測路徑修正部分的動作的說明圖。
[0021]圖6損耗最小化函數設定部分的內部方塊圖的例示圖。
[0022]圖7是表示能量特性運算部分的處理流程示例的說明圖。
[0023]圖8是能量損耗的說明圖。
[0024]圖9是損耗最小化函數的說明圖。
[0025]圖10是節能評價指標運算部分的說明圖。
[0026]圖11是節能評價指標運算部分的說明圖。
【具體實施方式】
[0027]以下參照附圖等并且參照實施例對本發明的實施方式進行說明。以下的實施例用于表示本發明的內容的具體示例，而本發明并不受到該等實施例的限定。本行業人員可以在本說明書所公開的技術思想的范圍內進行各種變更和修正。此外，在用于說明實施例的各附圖中，具有相同功能的部分采用相同的符號表示，并省略其重復的說明。
[0028]第一實施例
[0029]在本實施例對能夠有效降低耗電量的電梯群管理系統的一例進行說明。
[0030]首先參照圖8對電梯的轎廂(或者稱為“電梯轎廂”)行駛時的乘坐率、耗電量以及能量損耗之間的關系進行說明。在圖8中，虛線表示電動機和逆變器的效率為100%時的耗電量，實線表示實際的耗電量，圖中的涂色部分表示實際的耗電量與效率為100%時的耗電量之間的差分，該差分相當于由電動機和逆變器產生的能量損耗。該能量損耗，在圖8 (a)和圖8(b)均呈現出乘坐率越接近后述的乘坐率優先閾值(電力運行時和再生運行時的耗電量變小)，該差分越小，乘坐率越遠離乘坐率優先閾值(電力運行時和再生運行時的耗電量變大)，該差分越大的趨勢。此外，從因為分配給門廳呼叫的電梯轎廂的乘坐率的增加而引起的能量損耗的變化來看，當乘坐率在乘坐率優先閾值以下時，分配引起的損耗降低，在乘坐率大于乘坐率優先閾值時，分配引起的損耗增大。[0031]以下參照圖1進行說明。
[0032]圖1是本實施例的電梯群管理系統整體的控制方塊圖。K臺電梯轎廂22A?22C的運行由各臺電梯的單體電梯控制裝置21A?21C分別控制，各個單體電梯控制裝置由群管理控制部分I統一控制。
[0033]在大樓的各個樓層安裝有門廳呼叫(在電梯門廳進行的呼叫)登錄裝置3A，3B，輸入到門廳呼叫登錄裝置中的門廳呼叫信號也發送到群管理控制部分I中。在此，門廳呼叫登錄裝置3A，3B例如是通過上下方向的按鈕來呼叫電梯的裝置。
[0034]在各臺電梯轎廂22A?22C中分別設置有轎廂內的目的地樓層登錄裝置23A?23C以及轎廂內負載傳感器24A?24C。此外，在各臺電梯轎廂22A?22C中檢測目的地樓層的信息、與電梯轎廂內的乘坐人數相對應的負載狀況和與上下電梯人數相對應的負載變化等的信息，并且經由各個單體電梯控制裝置21A?21C將該等信息發送給群管理控制部分I。另外，單體電梯控制裝置2IA?2IC還將各臺電梯轎廂的位置和方向等表示運行狀態的信息發送給群管理控制部分I。
[0035]以下對群管理控制部分I進行說明。群管理控制部分I的動作流程如下:在新發生了門廳呼叫的情況下，根據所獲得的多種信息，利用分配評價函數對K臺電梯轎廂中的各臺電梯轎廂進行評價，選擇最為合適的電梯轎廂，并將該電梯轎廂分配給該門廳呼叫。
[0036]首先，在轎廂和各層門廳信息收集部分100中收集從各個單體電梯控制裝置21A?21C和門廳呼叫登錄裝置3A，3B輸入的各臺電梯轎廂的狀態、各個樓層的電梯門廳的狀態以及各個樓層的上下電梯的乘客人數的信息等。各個樓層的電梯門廳的狀態以及各個樓層的上下電梯的乘客人數的信息還可以包括表示是否從門廳呼叫登錄裝置3A，3B輸入了呼叫的信息、表示是否從輪椅乘客用的門廳呼叫登錄裝置(未圖示)輸入了輪椅乘客的呼叫的信息或者監視用攝像機等對電梯轎廂內的擁擠度的判斷信息等。此外，作為各個樓層的上下電梯的乘客人數的信息，可以使用預先調查到的或者作為實際數據的平均值等獲得的各個樓層的平均的上下電梯的乘客人數。
[0037]在轎廂和大樓規格數據存儲部分(或者也可以稱為“規格數據存儲部分”)101中，將電梯轎廂的額定速度和額定加速度、電梯轎廂的重量、額定裝載重量、平衡重的重量、大樓的樓層數以及各個樓層的間距等計算行駛時的轉矩所需的參數存儲在存儲器等存儲裝置中。上述各種參數在電梯設置時進行初始設定，并在此后的參數變更時進行變更設定。
[0038]在預測到達時間運算部分102中，根據在轎廂和各層門廳信息收集部分100中收集到的各臺電梯轎廂的狀態、各個樓層的電梯門廳的狀態和各個樓層的上下電梯人數的信息以及存儲在轎廂和大樓規格數據存儲部分101中的電梯轎廂的速度和大樓的樓層數以及各個樓層的間距等，針對各臺電梯轎廂，推測并運算為各個樓層的各個方向的呼叫提供服務而到達各個樓層為止的時間。
[0039]在預測路徑生成部分103中，根據在轎廂和各層門廳信息收集部分100中收集到的各臺電梯轎廂的狀態、各個樓層的電梯門廳的狀態和各個樓層的上下電梯人數信息，作為各臺電梯轎廂的預測路徑，推測并計算方向反轉樓層和最終停止位置。預測路徑生成部分103的詳細內容在后述部分加以說明。
[0040]在轎廂內預測人數運算部分104中，根據在轎廂和各層門廳信息收集部分100中收集到的由各臺電梯轎廂的轎廂內操作按鈕輸出的轎廂呼叫信息、各臺電梯轎廂的當前的轎廂內人數、各個樓層的門廳呼叫的信息、在預測到達時間運算部分102中算出的各臺電梯轎廂的預測到達時間以及在預測路徑生成部分103中推測并算出的各臺電梯轎廂的預測路徑，計算各臺電梯轎廂從預測路徑上的各個樓層出發時的各臺電梯轎廂的轎廂內人數。轎廂內預測人數運算部分104的詳細內容在后述部分加以說明。
[0041]在預測乘坐率運算部分105中，根據在轎廂內預測人數運算部分104中算出的從預測路徑上的各個樓層出發時的各臺電梯轎廂的轎廂內預測人數以及存儲在轎廂和大樓規格數據存儲部分101中的轎廂額定乘坐人數計算從新發生了門廳呼叫(以下稱為“新門廳呼叫”)的樓層出發時的預測乘坐率。具體而言，將轎廂內預測人數除以轎廂額定乘坐人數而得到的值作為預測乘坐率。
[0042]在損耗最小化函數設定部分106中根據預先計算并設定的乘坐率優先閾值設定用于使在圖8中進行了說明的能量損耗實現最小化的損耗最小化函數。包括乘坐率優先閾值的計算方法在內，損耗最小化函數設定部分106的詳細內容在后述部分加以說明。
[0043]在節能評價指標運算部分107中，根據在損耗最小化函數設定部分106中設定的損耗最小化函數，計算在預測乘坐率運算部分105中算出的各臺電梯轎廂的預測路徑上的各個樓層的預測乘坐率的節能評價指標。節能評價指標的具體計算方法在后述部分加以說明。
[0044]接著，將該節能評價指標最小的電梯轎廂作為與新門廳呼叫相對應的電梯轎廂進行分配。由此，能夠優先將在乘坐率小于或者等于乘坐率優先閾值且與乘坐率優先閾值相接近的狀態下行駛的電梯轎廂分配給門廳呼叫，或者使得該電梯轎廂容易被用作分配轎廂，通過優先將能夠減少能量損耗的電梯轎廂用作分配轎廂，能夠降低電梯轎廂整體的能量損耗，從而能夠提高節能效果。
[0045]另一方面，如圖1所示，還可以設置成除了節能評價指標以外，還對其他評價指標作出考慮，并在這基礎上來選擇分配給新門廳呼叫的分配轎廂。例如，設置如下所述的計算等待時間評價指標的等待時間評價指標運算部分108和計算其他評價指標的其他評價指標運算部分109，并且在對轎廂分配進行綜合評價的綜合評價指標運算部分110中決定分配的綜合指標。
[0046]可以設置根據在轎廂和各層門廳信息收集部分100中收集到的各臺電梯轎廂的轎廂內人數、轎廂呼叫信息、各個樓層的門廳呼叫信息以及在預測到達時間運算部分102中算出的到達各層的預測時間來計算各臺電梯轎廂的等待時間評價指標的等待時間評價指標運算部分108。例如，可以根據各臺電梯轎廂的等待時間代入I?100的指標。此外，將各臺電梯轎廂的等待時間評價指標設置成等待時間越短，等待時間評價指標越小。例如，在對5臺電梯轎廂進行統一管理時，也可以簡單地按照等待時間的長短，從短到長依序賦予 20，40，60，80，100 的指標。
[0047]此外，也可以設置根據在轎廂和各層門廳信息收集部分中收集到的信息等來計算轎廂擁擠度評價指標(設置成越擁擠該指標越大)等的除等待時間和節能以外的評價指標的其他評價指標運算部分109。例如，可以設置成根據各臺電梯轎廂的其他評價基準，代入I?100的指標。
[0048]在綜合評價指標運算部分110中，在除了節能評價指標運算部分107以外還設置有等待時間評價指標運算部分108以及其他評價指標運算部分109的情況下，根據在各個運算部分中算出的各項評價指標，計算下式(I)所示的綜合評價指標。
[0049]C>T(k) =…⑴
[0050]式中，ΦΤ(10表示k號電梯的綜合評價指標，φ?(10表示k號電梯的等待時間評價指標，ΦΕ00表示k號電梯的節能評價指標，Φ(|00表示k號電梯的其他評價指標,We表示相對于節能評價指標的加權系數，Wtl表示相對于其他評價指標的加權系數。作為加權系數值的確定方法，例如在分配控制中，在人流量超過了規定量時，減小We而使得更為重視等待時間縮短效果，另一方面，在人流量在規定值以下時，加大We而使得更為重視節能效果。另外，也可以根據上班時間、下班時間和平時等大樓內的人流量的特征來決定加權系數值，或者也可以根據時間段來決定加權系數值。
[0051]在分配轎廂決定部分111中，根據在綜合評價指標運算部分110中算出的各臺電梯轎廂的綜合評價指標，通過下式(2)來決定分配轎廂C。
[0052]C = min (Φτ(k))…(2)
[0053]并且，也可以設置成在相對于新的門廳呼叫決定了分配轎廂后，使用綜合評價指標計算能否對已經分配給某一臺電梯轎廂的門廳呼叫進行分配變更。
[0054]以下對圖1的控制方塊圖進行詳細的說明。
[0055]首先對預測路徑生成部分103進行詳細的說明。圖2表示預測路徑生成部分103的內部模塊。預測路徑生成部分103由呼叫搜索部分1031、端部樓層推測部分1032以及預測路徑修正部分1033構成。
[0056]在呼叫搜索部分1031中，如圖3所示，將各臺電梯轎廂行駛一周的行駛區間按照行駛方向劃分為3個區間，并`在各個區間搜索相關電梯轎廂所分擔的門廳呼叫和轎廂呼口q。在作為呼叫搜索對象的電梯轎廂是臨時分配轎廂時，假定新發生的門廳呼叫已經分配給了該電梯轎廂。也就是說，假定由臨時分配轎廂來分擔新發生的門廳呼叫
[0057]在端部樓層推測部分1032中，如圖4所示，根據搜索到的門廳呼叫和轎廂呼叫，推測并計算電梯轎廂的方向反轉樓層和最終停止位置。例如，在圖4(1)所示的場合，由于區間I內的轎廂呼叫樓層是比區間2的最初的門廳呼叫的樓層更靠端部的樓層，所以從區間I到區間2的方向反轉樓層I成為區間I的最終的轎廂呼叫樓層。在區間2中存在門廳呼口L進行了門廳呼叫的乘客到哪個樓層還無法正確預測。為此，假定該乘客前往區間2的最終樓層。因此，從區間2到區間3的方向反轉樓層2成為區間2的最終樓層。區間3中也存在門廳呼叫。因此，最終停止位置為區間3的最終樓層。
[0058]在上述說明中，在存在門廳呼叫時，將該區間的最終樓層作為方向反轉樓層或者最終停止位置，但也可以根據過去的實際的方向反轉樓層和最終停止位置的頻率來進行推測，并且也可以不將區間內的最終樓層，而將門廳呼叫樓層到區間內的最終樓層的一半的樓層作為方向反轉樓層或者最終停止位置。此外，也可以在不同的方向采用不同的設定方法。
[0059]另外，最終停止位置并不一定非要在區間3內，根據區間2和區間3中的呼叫的情況，最終停止位置也可以在區間I或者區間2內。
[0060]在預測路徑修正部分1033中，根據在端部樓層推測部分中推測并計算出的各臺電梯轎廂的最終停止位置來選擇響應將來時間點的電力消耗有變大風險的門廳呼叫(以下稱為“有風險呼叫”)的電梯轎廂，并且對該電梯轎廂的預測路徑進行追加和修正，使得該響應有風險呼叫的電梯轎廂從最終停止位置響應有風險呼叫。
[0061]以下參照圖5的具體例進行說明。如圖5(a)所示，A號電梯、B號電梯和C號電梯的由端部樓層推測部分1032推測出的電梯轎廂的最終位置分別為8層、6層和7層。此時，假定為I層發生了有風險呼叫，需要上述電梯轎廂中的一臺電梯轎廂來響應該有風險呼叫。例如，如圖5(a)所示，由最終位置離I層最近的B號電梯來響應該有風險呼叫。此時，B號電梯在轎廂為空載的狀態下從6層行駛到I層。
[0062]如圖8所示，在進行下降運行時，乘坐率為O的空載轎廂的能量損耗最大。因此，當在作為最下層的I層發生了有風險呼叫時，響應有風險呼叫所需行駛的距離變長，需要在能量損耗最大的狀態下進行長距離行駛。該狀態會導致耗電量增大而不理想，因此在事先進行評價尤為重要。
[0063]為此，在預測路徑修正部分1033中，如圖5 (b)所示，對預測路徑進行追加和修正，使得在考慮到選擇響應有風險呼叫(圖5的場合為B號電梯)可能會發生有風險呼叫的基礎上來響應有風險呼叫。根據該修正后的預測路徑預測轎廂內人數，并根據預測乘坐率和損耗最小化函數來算出節能評價指標，由此使得響應有風險呼叫時的能量損耗大(在能量損耗最大的狀態下進行長距離行駛)的電梯轎廂變得難以被用作分配轎廂，由此能夠減少損耗，能夠提聞節能效果。
[0064]在上述說明中，假定有風險呼叫發生在作為最下層的I層，而在除了大廳樓層之外還存在地下層等場合，也可以假定發生在大廳樓層。也就是說，可以設定為下方的乘入乘客最多的樓層。
[0065]以下對轎廂內預測人數運算部分104進行詳細的說明。在轎廂內預測人數運算部分104中，計算從各臺電梯轎廂的預測路徑即從電梯轎廂的當前位置起到方向反轉樓層I為止的區間1、從方向反轉樓層I起到方向反轉樓層2為止的區間2以及從方向反轉樓層2起到最終停止位置為止的區間3中的各層出發時的`各臺電梯轎廂的轎廂內預測人數。
[0066]在各個區間，i層的轎廂內預測人數P (i)根據下式(3)計算。
[0067]P(i) =P’ ⑴-PC-0UT ⑴-PH-0UT (i)+PH_IN ⑴…⑶
[0068]式中，Ρ_τ⑴表示i層的轎廂呼叫的預測下電梯人數，PH_TOT⑴表示i層的門廳呼叫的預測下電梯人數，PH_IN(i)表示i層的門廳呼叫的預測上電梯人數。此外，P’⑴表示相同區間的i層的前一個樓層的轎廂內預測人數。在區間I內，P(電梯轎廂的當前位置)=當前的轎廂內人數，在區間2內，P(方向反轉樓層I) = 0，在區間3內，P(方向反轉樓層2) = O。
[0069]Pc_0UT(i)也可以設定為當前的轎廂內人數除以該電梯轎廂所分擔的轎廂呼叫的數量而得到的值，并且也可以設定為學習各個樓層的下電梯人數，針對該電梯轎廂所分擔的樓層，按照學習到的下電梯人數的比率對當前的轎廂內人數進行分配而得到的值。
[0070]PH_0UT(i)也可以設定為算出i層以前的樓層的門廳呼叫的預測上電梯人數的合計值，并將該合計值除以i層以后的樓層數而得到的值，并且也可以設定為算出i層以前的樓層的門廳呼叫的預測上電梯人數的合計值，并且針對i層以后的樓層，按照學習到的下電梯人數的比率對該合計值進行分配而得到的值。此外，i層以前的樓層的門廳呼叫的預測上電梯人數的合計值也可以由i層以前的樓層的門廳呼叫的次數來取代。
[0071]PH_IN(i)可以是各個樓層統一的人數(例如I人)，也可以只將大廳樓層設定為不同的人數(例如2人)。此外，也可以設置成學習各個樓層的上電梯人數，并根據學習到的i層的上電梯人數算出的與時間的推移相對應的人數。
[0072]在上述說明中，針對各個區間計算了轎廂內預測人數，該計算是到最終停止位置所存在的區間為止的運算。也就是說，在最終停止位置存在于區間I或者區間2時，只需要計算到對應的區間為止。可是，針對在預測路徑修正部分1033中被選定為有風險呼叫響應轎廂的電梯轎廂，可以將修正前的預測路徑中的最終停止位置起至修正后的預測路徑中的最終停止位置為止的區間視為以空載轎廂的狀態行駛的區間，并將轎廂內預測人數設為O。
[0073]以下對損耗最小化函數設定部分106進行詳細的說明。圖6表示損耗最小化函數設定部分106的內部模塊。損耗最小化函數設定部分106由能量特性運算部分1061和損耗最小化函數設定部分1062構成。
[0074]能量特性運算部分1061根據存儲在轎廂和大樓規格數據存儲部分101中的計算行駛時的轉矩所需的參數，計算乘坐率優先閾值。乘坐率優先閾值是成為上升方向運行和下降方向運行中的電力運行和再生運行的轉變邊界的閾值，將所述多臺電梯中的各臺電梯的規定的轎廂內乘坐率、規定的轎廂內乘坐人數或者規定的轎廂內載重量作為參數表示。在以下的說明中，由于采用規定的轎廂內乘坐率進行說明，所以稱為“乘坐率優先閾值”，而如上所述，由于該閾值是成為電力運行和再生運行的轉變邊界的閾值，所以在以下的說明或者權利要求書中有時簡稱為“閾值”。
[0075]能量特性運算部分1061由參數設定部分106la、耗電量運算部分1061b以及乘坐率優先閾值決定部分1061c構成。
[0076]在參數設定部分1061a中，設定計算乘坐率優先閾值所需的乘坐率作為乘坐率參數。
[0077]在耗電量運算部分1061b中，根據存儲在轎廂和大樓規格數據存儲部分101中的用于計算行駛時的轉矩的參數(電梯轎廂的額定速度、電梯轎廂的重量或者大樓的層數等)以及在參數設定部分1061a中設定的乘坐率參數來計算耗電量。
[0078]在乘坐率優先閾值決定部分1061c中，針對在耗電量運算部分1061b中算出的耗電量，將在參數設定部分1061a中設定的多個乘坐率參數中的評價最好的乘坐率參數決定為乘坐率優先閾值。
[0079]圖7表示能量特性運算部分1061的處理流程。
[0080]FC100至FC107為計算上升方向的乘坐率優先閾值P E(UP)的處理。
[0081]在FC100中，對表示耗電量最小值的Emin進行初始化。此時，只需將與預計的耗電量的值相比充分大的值設定為初始值即可。
[0082]在FClOl中，通過參數設定部分1061a，將乘坐率參數P初始化為O。
[0083]在FC102中，計算乘坐率為P (O~100% )時的上升行駛的場合的耗電量E ( P )。在此，E(P)可以通過下式(4)進行概算。例如，以1%為單位計算乘坐率P的各個耗電量E(P)并進行保存即可。
[0084]E(P)= Pacc (P)X Tacc/2+Pconst (P)X Tconst+Pdcc (P)X Tdcc/^..(4)
[0085]式中，Pacc(P)表示加速行駛時的消耗電力，Ta。。表示加速行駛時間，Pconst(P)表示恒速行駛時的消耗電力，T_st 表示恒速行駛時間，Pdcc(P)表示減速行駛時的消耗電力，Tdcc表示減速行駛時間。[0086]Pacc(P)、Pconst(P)、Pdcc(P)的乘坐率為P時的消耗電力P(P)可以通過下式(5)進行概算。
[0087]P(p) = {(JX2XKeX a ) /Ds+ (Mca+MELX P /100-MCff+Mloss) X Ds X g/ (2 X KE)}
[0088]XVXKKX2/(60XDS) X η…(5)
[0089]式中，J表示慣性矩，α表示加速度,表示轎廂重量,Mel表示額定載重量,Mcff表示平衡重的重量，Mltjss表示行駛損耗，DS表示繩輪的直徑，V表示行駛速度。加速度α在恒速時為0，在加速時為正的加速度，在減速時為負的加速度。此外，KR是取決于吊索卷繞方式(吊索在電梯轎廂和平衡重上的卷繞方法)的系數，例如在KR = 2時表示吊索卷繞方式為2: I的卷繞方式，作用在吊索上的負載與吊索卷繞方式為1:1的場合相比為1/2。
[0090]J可以通過下式(6)進行概算。
[0091]J = M X Ds2/(4 X KE)+Je- (6)
[0092]式中，Jk表示旋轉系統的慣性矩，M可以通過下式(7)進行概算。
[0093]M = (Mca+KELX P /100+MCW) /Ke+ (Mrp+Mtal) XH/(2 X Ke)- (7)
[0094]式中，Mrp表示吊索的單位長度的重量，Mtal表示尾纜的單位長度的重量，H表示行駛距離。
[0095]此外，在式(5)中，η表示效率，在電力運行行駛時Π = l/(nmX Hinv)，在再生運行行駛時η = nmx ni nv。Hni和ninv分別表示電動機效率和逆變器效率。
[0096]根據存儲在轎廂和大樓規格數據存儲部分101中的數據，采用式(4)至式(7)，對乘坐率為P時的上升行駛時的耗電量E(P)進行概算。行駛距離H為電梯達到額定速度所需的充分的距離。
[0097]在FC103中，對耗電量最小值Emin和表示E(P)的絕對值的E(P) |進行比較，在E(P) I較小時，在FC104中更新Emin,并進入FC105，在E(P) |等于或者大于Emin時，直接
進入FC105。
[0098]在FC105中，在P小于100時，進入FC106，在P加上I后返回FC102，計算新的P的耗電量E(P)。在等于或者大于100時，進入FC107。
[0099]在FC107中，作為上升方向的乘坐率優先閾值0^即)，選擇在？(:104中進行了最終更新的Eniin。
[0100]FC108至FC115是計算下降方向的乘坐率優先閾值P E(D0WN)的處理。由于該處理的運算與上升方向的乘坐率優先閾值Pe(UP)的運算基本相同，所以在此僅對FCllO中的乘坐率為P時的下降行駛時的耗電量E(P)的概算方法進行說明。在下降運行時，E(P)可以通過下式(8)來進行概算。
[0101]E(P) = Pacc(P) XTacc/2+Pconst(p) XTconst+Pdcc(p) XTdccA..(8)
[0102]此外，乘坐率為P時的消耗電力P(p )可以通過下式(9)來進行概算。
[0103]P(p) = {(JX2XKeX a ) /Ds- (Mca+MELX P /IOO-Mcff-Mloss) X Ds X g/ (2 X KE)}
[0104]XVXKKX2/(60XDS) X η…(9)
[0105]式(9)中的J與式(6)的J相同。
[0106]根據存儲在轎廂和大樓規格數據存儲部分101中的數據，采用式(6)至式(9)，對乘坐率為P時的下降行駛時的耗電量E(P)進行概算。
[0107]通過上述方法，可以算出上升方向的乘坐率優先閾值Pe(UP)和下降方向的乘坐率優先閾值Pe(DOWN)。在上述說明中，通過式(4)至式(9)進行了運算，但也可以通過將吊索和尾纜的重量視為0，將轎廂重量視為額定裝載重量的恒定乘數，將平衡重的重量視為額定裝載重量的恒定乘數，能夠以更簡易的方法算出耗電量。此外，通過FClOl和FC109以及FC105和FC113將上升方向和下降方向的乘坐率優先閾值的搜索范圍設定為乘坐率0%?100%，但也可以將該等乘坐率優先閾值的搜索范圍設定為在上升方向時為30%至50%的值，在下降方向時為50%至70%的值，由此可以在預先設定的范圍內進行搜索。
[0108]此外，在搜索范圍內，從作為搜索起點的乘坐率到作為乘坐率優先閾值的乘坐率，隨著P增大，Ie(P)I的值變小，從作為乘坐率優先閾值的乘坐率到作為搜索終點的乘坐率，隨著P增大，Ie(P) I的值變大。因此，可以在耗電量最小值Emin不再更新時結束搜索。
[0109]此外，在上述圖8中，效率為100%時的耗電量是式(5)和式(9)中的η =1.0時的耗電量。
[0110]在損耗最小化函數設定部分1062中，根據在能量特性運算部分1061中算出的乘坐率優先閾值，設定用于對分配時的圖8所示的能量消耗進行最小化的評價函數。在圖9中示出了相對于上升方向的新發生的門廳呼叫的損耗最小化函數以及相對于下降方向的新發生的門廳呼叫的損耗最小化函數。圖9中的損耗最小化指標是與決定新發生的門廳呼叫的分配轎廂時的節能有關的指標，例如可以是I至100的值。損耗最小化指標值越小，表示節能性能越高，所以將損耗最小化指標值小的電梯轎廂設定為容易被用作分配轎廂。
[0111]如圖9所示，在上升方向和下降方向都是與乘坐率大于乘坐率優先閾值的場合相t匕，乘坐率在乘坐率優先閾值以下時的損耗最小化指標值較小。其理由是，如圖8所示，在將乘坐率大于乘坐率優先閾值的電梯轎廂分配給門廳呼叫，會導致能量損耗增大，而通過將乘坐率在乘坐率優先閾值以下的電梯轎廂分配給門廳呼叫，能夠降低能量損耗。因此，通過優先將乘坐率在乘坐率優先閾值以下的電梯轎廂分配給門廳呼叫，能夠降低電梯轎廂整體的能量損耗，從而能夠提高節能效果。
[0112]此外，在圖9中，在乘坐率等于或者小于乘坐率優先閾值的區域，設定為乘坐率越接近乘坐率優先閾值，損耗最小化指標值越小。其理由是，通過從乘坐率等于或者小于乘坐率優先閾值的多臺電梯轎廂中優先選擇乘坐率較高的電梯轎廂用于分配，能夠降低能量的損耗。
[0113]另一方面，在圖9中，在乘坐率大于乘坐率優先閾值的區域，設定為乘坐率越遠離乘坐率優先閾值,損耗最小化指標值越大。其理由是,通過從乘坐率大于乘坐率優先閾值的多臺電梯轎廂中優先選擇乘坐率較低的電梯轎廂用于分配，能夠降低分配轎廂的能量損耗。
[0114]如上所述，根據預先存儲在轎廂和大樓規格數據存儲部分101中的各種參數，在能量特性運算部分1061中計算乘坐率優先閾值，并且在損耗最小化函數設定部分1062中設定損耗最小化函數，由此能夠在分配轎廂時使電梯轎廂整體的能量損耗最小化，能夠提高節能效果。
[0115]預先存儲在轎廂和大樓規格數據存儲部分101中的各種參數在電梯設置時存儲，能量特性運算部分1061中的乘坐率優先閾值的計算以及損耗最小化函數設定部分1062中的損耗最小化函數的設定也在電梯設置時進行，并且保存在各個部分的存儲器等的存儲裝置中。此外，在此后對存儲在轎廂和大樓規格數據存儲部分101中的各種參數進行了變更時，能量特性運算部分1061中的乘坐率優先閾值的計算以及損耗最小化函數設定部分1062中的損耗最小化函數的設定也再次進行。
[0116]以下參照圖10和圖11所示的具體例對節能評價指標運算部分107進行詳細的說明。在圖10中有A號電梯和B號電梯這兩臺電梯，A號電梯在3層朝向上方行駛，B號電梯在2層朝向下方行駛。假設在某一樓層發生了新的門廳呼叫，并且將該門廳呼叫臨時分配給了 A號電梯,此時,A號電梯的方向反轉樓層I為5層,方向反轉樓層2為I層,最終停止位置為5層，B號電梯的方向反轉樓層I為I層，方向反轉樓層2為5層，最終停止位置為I層。并且，假定在預測乘坐率運算部分105中算出的從預測路徑上的各個樓層出發時的預測乘坐率為圖11中所示的值。
[0117]此時，A號電梯的節能評價指標φΕ(Α)是將新的門廳呼叫臨時分配給了 A號電梯時的A號電梯的預測路徑上的損耗最小化指標的合計值SumjA)與將新的門廳呼叫臨時分配給了 A號電梯時的B號電梯的預測路徑上的損耗最小化指標的合計值Suhia(B)的和。具體來說是，CpE(A)可以通過下式(10)來計算。
[0118]
【權利要求】
1.一種電梯群管理系統，其具有:多臺電梯轎廂，所述多臺電梯轎廂中分別設置有轎廂內操作按鈕和用于檢測轎廂內乘客的重量或者人數的傳感器；以及電梯群管理控制部分，所述電梯群管理控制部分接收從設置在電梯門廳內的門廳操作按鈕輸出的對電梯轎廂的門廳呼叫，并且從所述多臺電梯轎廂中分配與所述門廳呼叫相對應的電梯轎廂，所述電梯群管理系統的特征在于， 所述電梯群管理控制部分具有閾值運算部分和分配轎廂決定部分， 所述閾值運算部分計算所述多臺電梯轎廂的上升方向運行和下降方向運行中的成為電力運行和再生運行的轉變邊界的閾值以作為由所述多臺電梯轎廂中的各臺電梯轎廂的規定的轎廂內乘坐率、規定的轎廂內乘坐人數和規定的轎廂內載重量中的任一項表示的閾值， 所述分配轎廂決定部分針對所述多臺電梯轎廂中的各臺電梯轎廂，根據由電梯轎廂的預測停靠層的電梯轎廂內的預測乘坐率、預測乘坐人數和預測負載值中的任一項表示的預測值與所述閾值的比較結果，將所述預測值小于所述閾值并且與所述閾值相接近的電梯轎廂設定為容易被用作分配轎廂。
2.一種電梯群管理系統，其具有:多臺電梯轎廂，所述多臺電梯轎廂中分別設置有轎廂內操作按鈕和用于檢測轎廂內乘客的重量或者人數的傳感器；以及電梯群管理控制部分，所述電梯群管理控制部分接收從設置在電梯門廳內的門廳操作按鈕輸出的對電梯轎廂的門廳呼叫，并且從所述多臺電梯轎廂中分配與所述門廳呼叫相對應的電梯轎廂，所述電梯群管理系統的特征在于， 所述電梯群管理控制部分具有閾值運算部分、預測行駛軌跡生成部分以及分配轎廂決定部分， 所述閾值運算部分計算所述多臺電梯轎廂的上升方向運行和下降方向運行中的成為電力運行和再生運行的轉變邊界的閾值以作為由所述多臺電梯轎廂中的各臺電梯轎廂的規定的轎廂內乘坐率、規定的轎廂內乘坐人數和規定的轎廂內載重量中的任一項表示的閾值， 所述預測行駛軌跡生成部分針對所述多臺電梯轎廂中的各臺電梯轎廂，根據電梯轎廂所分擔的門廳呼叫和轎廂呼叫，生成時間軸上的預測行駛軌跡， 所述分配轎廂決定部分針對所述多臺電梯轎廂中的各臺電梯轎廂，根據由所述時間軸上的預測行駛軌跡中的各個樓層的電梯轎廂內的預測乘坐率、預測乘坐人數和預測負載值中的任一項表示的預測值與所述閾值的比較結果，將所述預測值小于所述閾值并且與所述閾值相接近的電梯轎廂設定為容易被用作分配轎廂。
3.如權利要求1或者2所述的電梯群管理系統，其特征在于， 所述閾值運算部分具有規格數據存儲部分、能量運算部分以及評價指標函數設定部分， 所述規格數據存儲部分用 于存儲計算各臺電梯轎廂行駛時的轉矩所需的包括電梯轎廂的額定速度和電梯轎廂的重量的規格數據， 所述能量運算部分根據所述規格數據計算與轎廂內乘坐率、規定的轎廂內乘坐人數和規定的轎廂內載重量中的任一項相對應的耗電量， 所述評價指標函數設定部分根據所述耗電量設定評價指標，所述電梯群管理系統根據所述評價指標將所述預測值小于所述閾值并且與所述閾值相接近的電梯轎廂設定成容易被用作分配轎廂。
4.如權利要求1或者2所述的電梯群管理系統，其特征在于， 所述電梯群管理控制部分具有預測到達時間運算部分， 所述預測到達時間運算部分針對各臺電梯轎廂，推測并計算各臺電梯轎廂為各個樓層的各個方向的呼叫提供服務而到達各個樓層為止的時間。
5.如權利要求4所述的電梯群管理系統，其特征在于， 所述預測行駛軌跡生成部分生成將新發生的門廳呼叫臨時分配給所述多臺電梯轎廂中的任一臺電梯轎廂時的所有電梯轎廂的時間軸上的預測行駛軌跡。
6.如權利要求4或者5所述的電梯群管理系統，其特征在于， 所述電梯群管理控制部分根據由所述預測行駛軌跡生成部分生成的所述所有的電梯轎廂的預測行駛軌跡，選擇響應將來發生的呼叫的電梯轎廂作為將來呼叫響應轎廂， 所述電梯群管理控制部分具有預測行駛軌跡修正部分，所述預測行駛軌跡修正部分對所述預測行駛軌跡進行追加和修正，使得所述將來呼叫響應轎廂的所述預測行駛軌跡響應所述將來發生的呼叫。
7.如權利要求4至6中任一項所述的電梯群管理系統，其特征在于， 所述電梯群管理控制部分具有轎廂內預測人數運算部分， 所述轎廂內預測人數運算部分根據在所述預測到達時間運算部分中推測并算出的各臺電梯轎廂的預測到達時間，在所述預測行駛軌跡的各個樓層計算從發生了所述門廳呼叫的門廳呼叫樓層出發時的各臺電梯轎廂的轎廂內預測人數。
8.如權利要求7所述的電梯群管理系統，其特征在于， 所述電梯群管理控制部分具有預測乘坐率運算部分， 所述預測乘坐率運算部分根據在所述轎廂內預測人數運算部分中算出的各臺電梯的所述預測行駛軌跡的各個樓層的所述轎廂內人數以及各臺電梯轎廂的轎廂額定乘坐人數，計算從門廳呼叫樓層出發時的預測乘坐率。
9.如權利要求7或者8所述的電梯群管理系統，其特征在于， 所述電梯群管理控制部分具有評價指標運算部分， 所述評價指標運算部分根據在所述評價指標函數設定部分中設定的評價指標，計算在所述轎廂內預測人數運算部分中算出的所述轎廂內預測人數或者在所述預測乘坐率運算部分中算出的所述預測乘坐率的評價指標。
10.如權利要求9所述的電梯群管理系統，其特征在于， 所述電梯群管理控制部分具有所述分配轎廂決定部分， 所述分配轎廂決定部分根據在所述評價指標運算部分中算出的評價指標，在所述預測行駛軌跡上的各個樓層，將所述預測值小于所述閾值并且與所述閾值相接近的電梯轎廂設定為容易被用作分配轎廂。
11.一種電梯群管理系統，從多臺電梯中分配響應門廳呼叫的電梯，所述電梯群管理系統的特征在于， 將在相對于成為電力運行和再生運行的轉變邊界的所述多臺電梯中的各臺電梯的規定的轎廂內乘坐率、規定的轎廂內人數或者規定的轎廂內載重量，從各個樓層出發時的轎廂內的乘坐率、人數或者負載值小于所述規定乘坐率、規定人數或者規定載重量并且該值與所述規定值相接近的狀態下行駛的電梯轎廂設定為容易被用作分配轎廂。
12.一種電梯群管理系統，其具有:多臺電梯轎廂，所述多臺電梯轎廂中分別設置有轎廂內操作按鈕和用于檢測轎廂內乘客的重量或者人數的傳感器；以及電梯群管理控制部分，所述電梯群管理控制部分接收從設置在電梯門廳內的門廳操作按鈕輸出的對電梯轎廂的門廳呼叫，并且從所述多臺電梯轎廂分配與所述門廳呼叫相對應的電梯轎廂，所述電梯群管理系統的特征在于， 針對所述多臺電梯轎廂中的各臺電梯轎廂， 根據所述多臺電梯轎廂的上升方向運行和下降方向運行中的成為電力運行和再生運行的轉變邊界的由所述多臺電梯轎廂中的各臺電梯轎廂的規定的轎廂內乘坐率、規定的轎廂內乘坐人數和規定的轎廂內載重量中的任一項表示的閾值與由電梯轎廂的預測停靠層的電梯轎廂內的預測乘坐率、預測乘坐人數和預測負載值中的任一項表示的預測值的比較結果， 決定分配給所述門廳呼叫的電 梯轎廂，使得所述預測值小于所述閾值并且與所述閾值相接近。
【文檔編號】B66B1/18GK103803362SQ201310367085
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年8月21日 優先權日:2012年11月12日
【發明者】西田武央, 萩原高行, 井上真輔, 吉川敏文, 前原知明, 會田敬一, 羽鳥貴大 申請人:株式會社日立制作所