JP5464979B2 - エレベータの群管理システム - Google Patents

Description

本発明は、エレベータの群管理システムに係り、特に、利用者が乗り場で行先階を登録するエレベータシステムにおいて、新規に発生した行先階呼びに対して、適切なエレベータを割り当てることを可能としたエレベータの群管理システムに関する。

近年、一社占有のビルが減少して、テナントビルが増加している。テナントビルは、同一のビル内でも、テナントによってビルの利用時間帯が異なっている。このようなビルに設置したエレベータシステムには、時間帯及び階床毎にそのビル特有の利用傾向が現れる。

エレベータ群管理システムは、複数台のエレベータ（以下、かごと呼ぶこともある）を１つのグループとして扱うことにより、利用者に対してより効率的な運行サービスを提供するものであり、具体的には、複数台のかごを１つのグループとして管理し、ある階で新たに登録された乗り場からの呼びに対して、最適なかごを１台選択して、そのかごに先の乗り場呼びを割当てる処理を実施するという運行サービスを提供するものである。

一般の群管理システムは、乗り場において上または下の行先方向の乗り場呼びを登録して、到着したかごに乗客を乗車させ、乗客が乗車したかご内で行先階を登録するというものである。これに対して、行先階予約式の群管理システムは、乗り場において行先階を登録する形態のシステムであり、呼び登録時に利用者の行先階が判るため、登録された行先階に対して適切なかごを割当てることが可能なものである。以下では、乗り場での行先階登録による呼びを行先階呼びと呼ぶこととして説明を続ける。

行先階予約式の群管理システムは、乗り場での利用者の行先階の数が多い場合に、行先階に応じてかごを割当てることにより、１つのかご当たりの停止階床数を低減することができるようにしている。その結果、行先階予約式の群管理システムは、かごの１周時間を短くすることができ、各かごの運行効率を上げることが可能となる。このような効果は、出勤時のように、乗客がロビー階から多数の行先階へ向かうような交通需要の場合に特に顕著となる。

また、行先階予約式の群管理システムは、行先階登録が乗り場でのみ可能なため、利用者各人が必ず行先階を登録することになり、この登録回数から待ち人数を検知できる点に特徴を有している。

前述のような行先階予約式の群管理システムにおいて、各エレベータの待ち人数情報を用いてより適正なエレベータを割当てる方法に関する従来技術として、例えば、特許文献１〜３等に記載された技術が知られている。

特許文献１に記載の従来技術は、交通量に応じて、各かごに割当てることのできる行先階呼びの登録階床数を予め定めた値以下に制限するというものである。

また、特許文献２に記載の従来技術は、行先階別の乗客の乗りあふれ人数を予測し、乗りあふれると予測される行先階呼びに対して、かごを追加で割当てるというものである。

また、特許文献３に記載の従来技術は、上下のボタンで行先階の方向を入力する従来方式の群管理システムであるが、過去の交通需要と制御結果との事例から、現在の階床間別の交通需要と、所望する階床間別の制御目標に対応する仮想の呼びリストとを取得し、取得したリストに対して最適な運行パターンを算出して制御を行うというものである。

特開昭５９−１９０１７１号公報 特開２００９−８４０２０号公報 特開２００７−２６９４２４号公報

特許文献１に記載の従来技術は、各かごに割当て可能な呼びの個数を制限するため、各かごの停止階床数を減らし、各かごの一周時間を短くすることが可能である。しかし、この従来技術は、現在の行先階呼びのみを考慮してかごの割当てを行っており、行先階呼び発生以降にどのような交通需要が発生するのかは考慮されていない。このため、この従来技術は、制御性能が、交通需要と乗客の到着順序とに大きく依存することとなり、例えば、低需要の階床への複数の行先階呼びが既に割当てられているかごに対しても、呼び個数が制限値以内であれば、高需要の階床への行先階呼びが割当てられるという現象が発生し、結果的に高需要の階床へ行く乗客を複数のエレベータに分散して割当ててしまうことがある。従って、特許文献１に記載の従来技術は、エレベータの停止階床数を増加させ、エレベータシステム全体としての輸送能力を低下させてしまうという問題点を有している。

特許文献２に記載の従来技術は、エレベータ到着までに行先階別に乗りあふれてしまう乗客数を予測し、乗りきれない待ち客の行先階呼びを推定し、事前に追加割当てを実施することにより、乗りきれない待ち客の発生を回避することができる。しかし、この従来技術は、かごの割当てを追加して行うという方法のため、元の割当てかごと、追加した割当てかごとの両方のかごが、乗りあふれの行先階をサービスすることになり、かごの停止階床数が増加し、エレベータシステム全体としての輸送能力を低下させてしまうという問題点を有している。

特許文献３に記載の従来技術は、現在の交通需要から、将来発生する呼びを推定し、将来の呼びを含めた最適な割当てパターンを決定することができる。しかし、この従来技術は、上下釦による乗り場呼びを利用するものであるため、上下釦による乗り場呼びから乗客の行先階が判らないため、乗客を行先階別にエレベータに乗り分けさせることが困難であるという問題点を有している。

本発明の目的は、前述した従来技術の問題点を解決し、混雑時においても、乗客を行先階別に乗り分けることを可能として各かごの停止階床数を減らし、特に高需要な階床があるときにも高い輸送能力を保持することが可能となるようにかごの運行を制御することができるようにしたエレベータの群管理システム及び群管理方法を提供することにある。

本発明によれば前記目的は、複数の階床をサービスする複数台のエレベータと、エレベータ乗り場に設けた利用者が行先階を登録するための行先階登録装置を備え、前記複数台のエレベータのうち登録された行先階に応答するエレベータを適切に割当てるエレベータ群管理システムにおいて、各エレベータの到着予測時間と、行先階呼びが発生した時間帯での予測交通需要に応じて、各エレベータが到着するまでの行先階別の予測乗客数を演算し、発生した行先階呼びだけでなく、予測乗客数を考慮して割当て可能号機を判別することにより達成される。

具体的にいうと、本発明によれば前記目的は、複数の階床をサービスする複数台のエレベータと、エレベータ乗り場に設置されていて利用者が行先階呼びを登録するための行先階登録装置とを備え、前記行先階登録装置により登録された行先階呼びに対して、その行先階呼びに応答するエレベータを前記複数台のエレベータから割当てるエレベータの群管理システムにおいて、
前記行先階登録装置からエレベータが未割当ての行先階呼びが登録された場合に、エレベータ毎に、前記登録された未割当ての行先階呼びに対する予測乗客数を算出する第１の予測乗客数算出手段と、各エレベータ毎に、そのエレベータに割当て済みの行先階呼びに対する予測乗客数を算出する第２の予測乗客数算出手段と、各エレベータ毎に、前記第１の予測乗客数算出手段で算出された予測乗客数、及び、前記第２の予測乗客数算出手段で算出された予測乗客数の合計値と、かご定員とを比較してそのエレベータへの割当て可否を判定する割当て可能エレベータ判定手段と、前記割当て可能エレベータ判定手段より割当て可能と判定されたエレベータから、前記未割当ての行先階呼びに割当てるエレベータを決定する割当てエレベータ決定手段と、前記未割当ての行先階呼びの行先階に対する予測乗客到着数を演算する予測交通需要演算手段と、前記未割当ての行先階呼びを発生させた階への各エレベータの到着予測時間を演算する到着予測時間演算手段と、を有し、
前記第１の予測乗客数算出手段は、前記予測交通需要演算手段が演算した予測乗客到着数と、前記到着予測時間演算手段が演算した到着予測時間と、により前記未割当ての行先階呼びに対する予測乗客数を演算し、前記第２の予測乗客数算出手段は、各エレベータ毎に、そのエレベータに割当て済みの行先階呼びに対して、登録された行先階呼び個数を実割当て人数として演算する実割当て人数演算手段と、各エレベータ毎に、そのエレベータに割当て済みの行先階呼びに対して、そのエレベータが到着するまでに発生する乗客数を仮想割当て人数として演算する仮想割当て人数演算手段と、前記実割当て人数演算手段で算出された実割当て人数、及び、前記仮想割当て人数演算手段で算出された仮想割当て人数の合計値を、割当て済み行先階呼びに対する予測乗客数として演算する割当て済み行先階呼び発生階の予測乗客数集計手段と、を有することにより達成される。

本発明によれば、乗客を適切に行先階別にエレベータに振り分けて乗車させることが可能となり、特に、特定の階床が高需要となる場合に、その階へ行く乗客専用のエレベータの割当てを行うことが可能となり、エレベータの停止階床数を減少することができ、輸送能力の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態によるエレベータの群管理システムの構成を示すブロック図である。 割当て済み行先階呼び発生階の予測乗客数算出手段の構成を示すブロック図である。 予測交通需要演算手段により演算された結果である予測交通需要テーブルの構成例を示す図である。 行先階呼び情報管理手段により管理されている未応答の行先階呼びを管理する行先階呼び情報管理テーブルの構成例を示す図である。 行先階呼び情報管理テーブルにおける実割当て人数の合計値の演算方法を説明する図である。 図５により説明した行先階呼び情報管理テーブルにおける実割当て人数の合計値であるΣＰｒ（ｋ）の算出の処理を説明するフローチャートである。 行先階呼び情報管理テーブルの初期化の処理について説明する図である。 発生した行先階呼びに対する割当てエレベータ決定の処理動作を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態によるエレベータの群管理システムの具体例を説明するに当っての前提条件を説明する図である。 本発明の実施形態によるエレベータの群管理システムでのエレベータの割当て処理の具体例を説明する図である。 本発明の一実施形態によるエレベータの群管理システムの動作の特徴を従来技術と対比させて説明する図である。 本発明の実施形態によるエレベータの群管理システムでのエレベータの割当て処理の具体例を３台のエレベータに対する割当て処理の例で説明する図である。

以下、本発明によるエレベータの群管理システム及び群管理方法の実施形態を図面により詳細に説明する。

図１１は本発明の一実施形態によるエレベータの群管理システムの動作の特徴を従来技術と対比させて説明する図であり、本発明の実施形態を説明する前に、図１１を参照して本発明によるエレベータの群管理システムの特徴を説明する。

ここに説明する例では、図１１（ａ）に示すように、エレベータシステムが２台のエレベータＡ号機とＢ号機とにより構成されており、５階床をサービスしているものとしている。そして、いま、Ａ号機に対して、既に１階から３階へ行く乗客と、１階から５階へ行く乗客とが割当てられており、新たに１階から４階へ行く乗客が、１階の乗り場に設置された行先階登録装置により、４階への行先階呼びを登録したものとしている。また、４階への行先階呼び登録時点でのＡ号機の１階への到着までの予測時間が１０秒、Ｂ号機の到着予測時間が２０秒であるとする。

図１１（ｂ）には、前述した４階への行先階呼びが発生した時間帯での、単位時間当りの予測乗客到着数の例（図３により詳細を後述）を示している。ここで、単位時間当り予測乗客到着数は、単位時間当りに発生する行先階別の乗客数であり、図１１（ｂ）に示す例では、単位時間を１分としている。図１１（ｂ）に示す例では、１階で乗車し、４階で降車する乗客が１分当り２４人発生することを示しており、他の階床間と比較して、高需要であることが判る。

図１１（ｃ）には、従来技術による群管理システムでの制御によるかごの割当ての様子を示している。この従来技術は、前述した各かごに割当てる行先階呼び個数に制限値を設け、行先階呼び個数が制限値以下となるかごの中から、割当て評価値の良いかごに新規な呼びを割当てるようにしたものである。いま、前述の制限値を３とすると、１階から４階への行先階呼びをＡ号機に割当てたときの行先階呼び個数は３、Ｂ号機に割当てたときの行先階呼び個数は１となり、Ａ号機、Ｂ号機のどちらへも１階から４階への新規な呼びを割当てることが可能である。ここで、割当て評価値を、エレベータの待ち時間とすると、発生した４階への行先階呼びは、図１１(ｃ)の上段に示すように、待ち時間の短いＡ号機に割当てられることになる。

このとき、説明している従来技術の場合、図１１（ｂ）に示して説明したような交通需要について考慮されていない、すなわち、１階から４階への行先階呼びが新規に発生した時間帯でどのような交通需要が発生しているかを考慮しないため、４階への行先階呼びの発生以降、何人の乗客がエレベータ乗り場に到着するかは考えていない。そのため、４階への行先階呼び発生の１０秒後のかごＡ号機の到着時点では、図１１（ｃ）の下段に示すような状況が起こり得る。すなわち、図１１(ｂ)に示したような交通需要に完全に従うわけではないが、例えば、４階への行先階呼び発生の１０秒後までには、新たに、３階へ行く乗客が２人、４階へ行く乗客が４人、５階へ行く乗客が２人の計８人が行先階登録を行うような状況が起こり得ることになる。この結果、４階への行先階呼び発生の後Ａ号機の到着時点までに登録を行った乗客と、４階への行先階呼び発生した時点で既に登録していた３人の乗客との１１人が待ち客として居ることになる。そして、従来技術の場合、例えば、図１１（ｃ）に示すように、到着したＡ号機に定員となる８人の待ち客を割り当て、その後に到着するＢ号機に残りの３人の待ち客を割り当てることになる。

前述したように、従来技術の場合、Ａ号機到着までにエレベータ乗り場にやってきた３階、４階、５階へ行く全ての乗客をＡ号機に割り当てきれず、割り当て切れなかった３階、４階、５階への乗客をＢ号機に割当ててしまう。従って、Ａ号機、Ｂ号機ともに３階、４階、５階をサービスすることになり、エレベータ全体としての停止階床数は６階床となる。

図１１（ｄ）には、本発明の実施形態による群管理システムでの制御によるかごの割当ての様子を示している。この本発明の実施形態は、エレベータの到着予測時間と、図１１（ｂ）に示される単位時間毎の予測乗客到数から、各エレベータが到着するまでの予測乗客数を算出し、予測乗客数が先に到着するＡ号機に割当て可能かを判定する。図１１（ｂ）と各号機の到着予測時間より、４階への行先階呼びが発生してからＡ号機が到着するまでに発生すると予測される乗客数は、既に説明したように、３階、５階へ行く乗客が、それぞれ２人、２人であるのに対して、４階へ行く乗客は４人である。

従って、本発明の実施形態では、Ａ号機が到着するまでに、３階及び５階へ行く乗客が合計６人になると予測されるため、Ａ号機到着までに発生すると予測される４階へ行く乗客５人の全てをＡ号機に割当てることは不可能であると判定し、４階へ行く乗客５人をＢ号機に割当てることとする。このとき、Ａ号機の停止階床数は、３階及び５階の２階床、Ｂ号機の停止階床数は４階のみの１階床であり、エレベータ全体で停止階床数は３階床となる。この結果、本発明の実施形態の場合は、図１１（ｃ）に示して説明した従来技術の場合よりも停止階床数を低減でき、高い輸送能力を保持することが可能となる。

図１は本発明の一実施形態によるエレベータの群管理システムの構成を示すブロック図であり、以下、図１を参照して本発明の実施形態によるエレベータの群管理システムの詳細を説明する。

本発明の実施形態によるエレベータの群管理システムは、図１に示すように、群管理制御部１と、Ｋ台のエレベータ２２１〜２２３と、Ｋ台のエレベータのそれぞれを制御する号機制御装置２１１〜２１３と、階床毎の乗り場に設けられた行先階登録装置３１〜３３とを備えて構成されている。そして、本発明の実施形態によるエレベータの群管理システムは、Ｋ台のエレベータ２２１〜２２３のそれぞれの運転を、各エレベータの号機制御装置２１１〜２１３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ものである。また、ビルの各階床に１台以上設置された行先階登録装置３１〜３３から入力された行先階信号が群管理制御部１へ伝送される。ここで、行先階登録装置３１〜３３は、決定されたエレベータ号機を表示する号機表示部とテンキーとを備えて構成され、行先階を乗り場でテンキーにより入力してエレベータを乗り場へ呼びよせる装置である。また、号機制御装置２２１〜２２３は、各エレベータの位置、方向、速度などの運行状態の情報を群管理制御部１に伝送している。

次に、群管理制御部１について説明する。群管理制御部１は、その基本動作として、収集した多くの情報の下で、発生した行先階呼びに対して、複数台あるエレベータのそれぞれを割当て評価関数によって評価し、最も適切なかごを選定して、そのかごに行先階呼びを割当てるという動作を行うものである。収集する情報としては、発生した呼びの情報や、検出された各エレベータの情報、過去の乗客の交通需要の情報から統計的に推定される情報などである。

群管理制御部１は、行先階呼び情報管理手段１０１と、エレベータ情報管理手段１０２と、日付・時間情報検知手段１０３と、交通需要データ蓄積手段１０４と、到着予測時間演算手段１０５と、予測交通需要演算手段１０６と、新規行先階呼び発生階の予測乗客数算出手段１０７と、割当て済み行先階呼び発生階の予測乗客数算出手段１０８と、割当て可能エレベータ判定手段１０９と、割当て可能エレベータに対する割当て評価値演算手段１１０と、割当てエレベータ決定手段１１１とを備えて構成されている。

前述において、行先階呼び情報管理手段１０１は、未応答の行先階呼び、すなわち、割当てられるエレベータは決定したが、行先階を登録した行先階登録装置が設けられている階床に到達していない行先階呼びに対する情報（例えば、登録回数）を管理している。すなわち、行先呼び情報管理手段１０１は、各階床に設置された行先階登録装置３１〜３３からの行先階の入力情報を収集し、図４に示して後述するような行先階呼び情報管理テーブルを用いて、実割当て人数の集計処理（図５により詳細を説明する）や、初期化処理（図７により詳細を説明する）を行う。

エレベータ情報管理手段１０２は、各エレベータ２２１〜２２３の位置やかご内人数などを号機制御装置２１１〜２１３から収集して管理しており、また、日付・時間情報検知手段１０３は、現在の日付や時刻情報などを検知する。

交通需要データ蓄積手段１０４は、行先階登録装置３１〜３３及び日付・時間情報検知手段１０３から収集された、ビルの交通需要データをメモリなどの記憶装置に蓄積する処理を行う。ここでのビルの交通需要データは、行先階呼びの発生した日付、時刻、乗車階、行先階などである。ビルの交通需要データには、前述した日付、時刻、乗車階、行先階だけではなく、曜日や天候などの日種情報を含んでもよい。

到着予測時間演算手段１０５は、行先階呼び情報管理手段１０１により管理されている未応答の行先階呼び情報、エレベータ情報管理手段１０２により収集された各エレベータの位置や速度の情報、交通需要データ蓄積手段１０４によれ蓄積され管理されている過去の乗客の発生履歴などから各エレベータの各階、各方向に対する到着予測時間を算出する。

予測交通需要演算手段１０６は、交通需要データ蓄積手段１０４により蓄積された過去の乗客の発生履歴と、日付・時間情報検知手段１０３により検知された現在の日付・時間などの情報から、現在の時間帯における単位時間毎の予測乗客到着数を演算する（図３により詳細を説明する）。

新規行先階呼び発生階の予測乗客数算出手段１０７は、行先階呼び情報管理手段１０１により管理されている行先階呼び情報、到着予測時間演算手段１０５により演算された各エレベータの到着予測時間及び予測交通需要演算手段１０６により演算された現在の時間帯における単位時間毎の予測乗客到着数から、新規行先階呼び発生階の予測乗客数、すなわち、各エレベータが行先階呼び発生階に到着するまでに発生すると予測される、同一行先階への乗客数を次の（１）式により演算する。

Ｐ（ｋ、ｉ、ｊ）＝Ｐｅ（ｉ、ｊ） × Ｔ（ｋ、ｉ）・・・・・・・・・・（１）
前述の（１）式において、Ｐ（ｋ、ｉ、ｊ）は、ｉ階からｊ階への新規行先階呼びに対して、ｋ号機到着までに発生すると予測される、ｉ階からｊ階へ行く乗客の予測到着人数、Ｐｅ（ｉ、ｊ）は、現在の時間帯で発生すると予測される、単位時間毎のｉ階からｊ階への予測乗客到着数、Ｔ（ｋ、ｉ）は、ｋ号機のｉ階への到着予測時間である。但し、単位時間が分単位、到着予測時間が秒単位で示されるなどの場合、到着予測時間を分単位に換算するなどの処理が必要となる。また、（１）式より、ｋ号機到着までに発生する予測到着人数は、予測乗客到着数とｋ号機の到着予測時間との積として演算されるため、時間が経過する、すなわち、ｋ号機が行先階呼び発生階に近づくに伴って小さな値となる。

図２は割当て済み行先階呼び発生階の予測乗客数算出手段１０８の構成を示すブロック図であり、ここで、割当て済み行先階呼び発生階の予測乗客数算出手段の構成について説明する。

割当て済み行先階呼び発生階の予測乗客数算出手段１０８は、図２に示されるような構造を持ち、割当て済み行先階呼び発生階の予測乗客数を算出するものである。具体的には、割当て済み行先階呼び発生階の予測乗客数算出手段１０８は、実割当て人数演算手段１０８１、仮想割当て人数演算手段１０８２及び割当て済み行先階呼び発生階の予測乗客数集計手段１０８３により構成される。

実割当て人数演算手段１０８１は、行先階呼び情報管理手段１０１により管理されている未応答の行先階呼びの情報により、その行先階呼びに対する実割当て人数を算出する。実割当て人数は、その行先階に対する呼びの登録回数の合計値から算出することができる。

仮想割当て人数演算手段１０８２は、行先階呼び情報管理手段１０１により管理されている未応答の行先階呼びの情報、到着予測時間演算手段１０５により演算された各エレベータの到着予測時間及び予測交通需要演算手段１０６により演算された予測乗客到着数から、仮想割当て人数、すなわち、各エレベータ毎に、そのエレベータに割当て済みの行先階呼びに対して、そのエレベータが到着するまでにさらに発生すると予測される乗客数を、次に示す（２）式により演算する。

Ｐｖ（ｋ、ｉ、ｊ）＝Ｐｅ（ｉ、ｊ） × Ｔ（ｋ、ｉ’）・・・・・・・・（２）
（２）式において、Ｐｖ（ｋ、ｉ、ｊ）は、割当て済みのｉ階からｊ階への行先階呼びに対して、行先階呼び発生以降にｋ号機がｉ階に到着するまでにさらに発生すると予測される、ｊ階へ行く乗客数、すなわち、ｉ階からｊ階へのｋ号機の仮想割当て人数、ｉ’は未割当ての行先階呼びが発生した階床である。（２）式に示されるように、仮想割当て人数は、（１）式と同様にして、予測乗客到着数とエレベータの到着予測時間との積として演算される。従って、時間の経過に伴い小さな値となる。

割当て済み行先階呼び発生階の予測乗客数集計手段１０８３は、実割当て人数演算手段１０８１により演算された各エレベータの行先階別の実割当て人数と、仮想割当て人数演算手段１０８２により演算された各エレベータの行先階別の仮想割当て人数とから、各エレベータ到着までの割当て済み行先階呼び発生階の予測乗客数を次に示す（３）式により集計演算する。

Ｐｔ（ｋ）＝ΣＰｒ（ｋ）＋ΣＰｖ（ｋ） ・・・・・・・・・・・・・・・（３）
（３）式において、Ｐｔ（ｋ）は、ｋ号機到着までの割当て済み行先階呼び発生階の予測乗客数、ΣＰｒ（ｋ）は、実割当て人数演算手段１０８１により演算された、既にｋ号機に割当てられた行先階呼び個数、すなわち、実割当て人数の合計値、ΣＰｖ（ｋ）は、ｋ号機に仮想的に割当てられる仮想割当て人数の合計値である。なお、ΣＰｒ（ｋ）及びΣＰｖ（ｋ）の演算方法については、図５を参照して詳細を後述する。

以降、図１の参照に戻って説明を続けると、割当て可能エレベータ判定手段１０９は、新規行先階呼び発生階の予測乗客数算出手段１０７により算出された新規行先階呼び発生階の予測乗客数と、割当て済み行先階呼び発生階の予測乗客数算出手段１０８により算出された割当て済み行先階呼び発生階の予測乗客数と、新規行先階呼び発生階にエレベータが到着時のかご内人数及びかご定員数との関係が、次に示す（４）式を満たすときにそのエレベータへの割当てが可能であると判定する。

Ｐｔ（ｋ）＋Ｐ（ｋ、ｉ、ｊ）＋Ｐｃ（ｋ、ｉ）≦ＣＣ ・・・・・・・・・（４）
（４）式において、Ｐｃ（ｋ、ｉ）は、ｉ階到着時のｋ号機のかご内予測人数、ＣＣはかご定員数とする。但し、かご定員数ＣＣは、エレベータの容量に応じた固定値としてもよいし、交通需要の変化に応じた値としてもよい。

割当て可能エレベータに対する割当て評価値演算手段１１０は、割当て可能エレベータ判定手段１０９により、新規行先階呼びの割当てが可能であると判定されたエレベータに対して、割当て評価値を演算する。この割当て評価値は、（Ａ）待ち時間や、（Ｂ）割当て済み行先階呼びも含めた待ち時間の最大値、（Ｃ）割当て済み行先階呼びも含めたサービス完了時間などとし、公知の方法で算出すればよい。ここで、（Ａ）は待ち時間短縮、（Ｂ）は長待ち率の低減、（Ｃ）は乗車時間の短縮などの効果がある。

割当てエレベータ決定手段１１１は、割当て可能号機に対する割当て評価値演算部１１０により演算された割当て可能なエレベータの割当て評価値の中から、最も評価値のよいエレベータ号機を選定して、そのエレベータ号機を呼びに割当てる。

前述で説明した群管理制御部１は、ハードウェアにより構成されてもよく、また、メモリ、不揮発性記憶装置、ＣＰＵ等を備える情報処理装置の中に構成されてもよい。群管理制御部１を情報処理装置の中に構成する場合、前述で説明した群管理制御部１を構成する各手段をプログラムとして構成し、そのプログラムをメモリまたは不揮発性記憶装置に格納して、ＣＰＵにより実行するように構成することができる。

図３は図１に示す予測交通需要演算手段１０６により演算された結果である予測交通需要テーブルの構成例を示す図であり、次に、これについて説明する。

図３に示す例は、単位時間毎の予測乗客到着数の一例を示したものであり、単位時間毎の行先階別予測交通需要、すなわち、予測乗客到着数を行列形式で表現している。図３において、列成分が乗車階、行成分が行先階を現している。例えば、図３において、破線により囲まれた要素は、日付・時間情報検知手段において検知された、現在の日付及び時間帯における単位時間（１分）に、１階から４階へ行くと予測される乗客数を示している。

図４は行先階呼び情報管理手段１０１により管理されている未応答の行先階呼びを管理する行先階呼び情報管理テーブルの一例を示す図であり、次に、これについて説明する。

図４に示すテーブルは号機毎に設けられており、各号機の行先階呼び情報管理テーブルのそれぞれは、図３の説明と同様に、列が乗車階、行が行先階として、割当て済みで、未応答の行先階呼びの数、すなわち、実割当て人数を示している。例えば、図４において、破線により囲まれた要素は、１号機に既に割当てられた、１階から４階へ行く乗客の数を示している。

図５は行先階呼び情報管理テーブルにおける実割当て人数の合計値の演算方法を説明する図であり、（３）式におけるΣＰｒ（ｋ）の算出処理を説明するものである。

図５に示しているような１号機の行先階呼び情報管理テーブルの下で、いま、３階から５階への新規行先階呼びが発生したものとする。この場合、３階以下の階で降車する乗客は、行先階呼びを発生させた乗客と同じエレベータ同時に乗ることはない。従って、発生した新規行先階呼びが１号機へ割当て可能か判断するとき、３階以下で降車する乗客に関しては考慮する必要がない。すなわち、実割当て人数の合計値は、既に割当てた行先階呼びのうち行先階呼びが発生した乗車階以降にサービスする階床への行先階呼びの数のみを計数すればよく、図５に示す例の場合、３階から５階への行先階呼び時の１号機の実割当て人数の合計値は、破線で囲まれた要素の合計値である４人となる。また、仮想割当て人数の合計値も同様にして、図５の破線に囲まれた要素に対応する仮想割当て人数の合計値であるとする。

図６は図５により説明した行先階呼び情報管理テーブルにおける実割当て人数の合計値であるΣＰｒ（ｋ）の算出の処理を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。

（１）処理が開始されると、まず、発生した行先階呼びを取得する。ここでは、行先階呼びとして、乗車階ｉ１から行先階ｉ２への行先階呼びを取得したものとする（ステップＦＣ１０１）。

（２）発生した行先階呼びが、上りの行先階呼びなのか、下りの行先階呼びなのかを判定するため、ｉ２−ｉ１が０より大きいか否かを判定し、ｉ２−ｉ１が０より大きい場合に、上りの行先階呼びであると判定し、ｉ２−ｉ１が０より小さい場合に下りの行先階呼びであると判定する（ステップＦＣ１０２）。

（３）ステップＦＣ１０２の判定で、発生した行先階呼びが上りの行先階呼びであった場合、上りの行先階呼びに対して、実割当て人数を集計する。ΣＰｒ（ｋ）は、ｉ１階より上の階で降車する実割当て人数の合計値となる（ステップＦＣ１０３）。

（４）ステップＦＣ１０２の判定で、発生した行先階呼びが下りの行先階呼びであった場合、下りの行先階呼びに対して、実割当て人数を集計する。ΣＰｒ（ｋ）は、ｉ１階より下の階で降車する実割当て人数の合計値となる（ステップＦＣ１０４）。

図７は行先階呼び情報管理テーブルの初期化の処理について説明する図である。図７において、いま、１号機のエレベータが下降中で、１階への到着直前に、図７（ａ）に示しているような実割当てテーブルを保持していたものとする。エレベータが１階に到着した後、割当てられていた１階から３階への乗客３名、及び、１階から４階への乗客２名は、すでに１号機のかごに乗ったことになる。従って、この時点で、割当てに対してかごが応答したこととなるため、図７（ｂ）に示しているように、１階からの乗車要素を全て０に初期化することになる。すなわち、図７（ｂ）の破線で囲まれた部分のようになる。また、初期化するのは、エレベータの進行方向の乗車要素のみでよい。

図８は発生した行先階呼びに対する割当てエレベータ決定の処理動作を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。

（１）処理が開始されると、まず、発生した行先階呼びを取得する。ここでは、行先呼びとして、乗車階ｉ１、行先階ｉ２を取得したものとし、乗車階ｉ１から行先階ｉ２への行先階呼びが、新規行先階呼びであるか否かを判定する（ステップＦＣ２０１、ＦＣ２０２）。

（２）ステップＦＣ２０２の判定で、ｉ１階からｉ２階への行先階呼びが新規行先階呼びであった場合、ステップＦＣ２０３からＦＣ２１１までで、エレベータ毎の演算を行うことを設定して、１号機からＫ号機まで、順に演算を行うことを設定する（ステップＦＣ２０３）。

（３）次に、ある１つのエレベータについて、到着予測時間と、ｉ１階からｉ２階への単位時間毎の予測乗客到着数とにより、当該エレベータの号機、例えば、ｋ号機がｉ１階に到着するまでに発生すると予測されるｉ１階からｉ２階へ行く乗客の予測到着人数を演算する。具体的には、前述で説明した（１）式で示されるＰ（ｋ、ｉ１、ｉ２）を求める演算を行う（ステップＦＣ２０４）。

（４）その後、ｋ号機に割当て済みの行先階呼びのうち、ｉ１階以降にサービスする階床に割当てられた行先階呼びの個数、すなわち、実割当て人数の合計値ΣＰｒ（ｋ）を演算し、さらに、ｋ号機に割当て済みの行先階呼びのうち、ｉ１階以降にサービスする階床に割当てられた行先階呼びへの仮想割当て人数の合計値ΣＰｖ（ｋ）を演算する（ステップＦＣ２０５、ＦＣ２０６）。

（５）さらに、ｋ号機に既に割当てられた行先階呼びの発生階の予測乗客数Ｐｔ（ｋ）を算出する。具体的には、前述で説明した（３）式で示されるＰｔ（ｋ）＝ΣＰｒ（ｋ）＋ΣＰｖ（ｋ）の計算を行う（ステップＦＣ２０７）。

（６）次に、ｋ号機が行先階呼びの発生したｉ１階に到着したときの、かごの内予測人数Ｐｃ（ｋ、ｉ）を演算すると共に、前述で説明した（４）式で示されるｔ（ｋ）＋Ｐ（ｋ、ｉ、ｊ）＋ＰＰｃ（ｋ、ｉ）≦ＣＣの演算を行うことにより、発生した行先階呼びがｋ号機に割当て可能か否かを判定する（ステップＦＣ２０８、ＦＣ２０９）。

（７）ステップＦＣ２０９の判定で、発生した行先階呼びがｋ号機に割当て可能であった場合、発生した行先階呼びが割当て可能なｋ号機に対し、割当て評価値を演算する（ステップＦＣ２１０）。

（８）ステップＦＣ２１０の処理の後、あるいは、ステップＦＣ２０９の判定で、発生した行先階呼びがｋ号機に割当て不可能であった場合、Ｋ台全てのエレベータ号機に対して演算を終了したか否かを判定し、終了していなかった場合、ステップＦＣ２０３からの処理に戻って次の号機に対する処理を続ける（ステップＦＣ２１１）。

（９）ステップＦＣ２１１の判定で、Ｋ台全てのエレベータ号機に対して演算を終了していた場合、割当て評価値が算出されたエレベータの中から、評価値が最良、すなわち、算出した評価値が最小のかごに発生した行先階呼びを割当てる（ステップＦＣ２１２）。

（10）ステップＦＣ２０２の判定で、乗車階ｉ１から行先階ｉ２への行先階呼びが、新規行先階呼びではなかった場合、発生した行先階呼びの行先階が既にいずれかのエレベータに割当てられているときに、そのエレベータに発生した行先階呼を追加して割当てる（ステップＦＣ２１４）。

（11）ステップＦＣ２１２あるいはステップＦＣ２１４の処理の終了後、発生した行先階呼びが割当てられたエレベータの行先階呼び情報管理テーブルを更新して、ここでの処理を終了する（ステップＦＣ２１３）。

前述したステップＦＣ２１２の処理で決定されたかごの号機番号は、行先階登録装置の号機表示部に表示される。行先階登録装置から行先階を入力してから図８に示して説明した処理が行われて行先階登録装置の号機表示部に割当て号機番号が表示されるまでの時間は、ミリ秒単位であるため、行先階を入力した乗客は、自分がどのエレベータ号機に乗車すべきかを知ることができる。

以上により、本発明の実施形態によるエレベータの群管理システムの構成と動作との詳細を説明したが、次に、理解をより深めるため、簡単な具体例を用いてさらにエレベータの割当ての動作を説明する。

図９は本発明の実施形態によるエレベータの群管理システムの具体例を説明するに当っての前提条件を説明する図、図１０は本発明の実施形態によるエレベータの群管理システムでのエレベータの割当て処理の具体例を説明する図である。

説明する具体例として、図９（ａ）に示しているように、５階床のビルで、かご定員が８人であるエレベータが２台である場合を例とする。いま、図９（ｂ）に示しているように、エレベータの１階への到着予測時間は、Ａ号機が１５秒、Ｂ号機が２０秒であるとし、また、図９（ｄ）に示しているように、行先階呼び発生直前の行先階呼び情報管理テーブルは、Ａ号機、Ｂ号機ともに、全ての要素が０、すなわち、どの行先階に対しても、エレベータが割当てられていない状況にあるものとする。さらに、現在の時間帯での単位時間当りの予測乗客到着数は、１分毎の予測乗客到着数として、図９（ｃ）に示しているような値が得られているものとする。

前述したような条件の下で、いま、１階から３階への行先階呼びが発生したものとして、このときの割当て処理の流れを図１０（ａ）に簡潔に示しており、この場合の処理について説明する。

図９（ｃ）に示している予測乗客到着数から、行先階呼びが発生した時間帯で１階から３階へ行く乗客は、１分あたり１２人であるから、Ａ号機到着までに発生すると予測される１階から３階へ行く乗客数は、（１）式から３人と算出することができる。また、Ｂ号機到着までに発生すると予測される１階から３階へ行く乗客数は、同様に計算して、４人と算出することができる。

図９（ｄ）に示している各エレベータの行先階呼び情報管理テーブルから、１階から３階への行先階呼びが発生する直前では、全ての階相互間に対して割当てが発生していないことが判り、従って、実割当て人数の集計値は０となる。また、実割当てが発生していないため、仮想割当て人数も０となる。さらに、１階より上方の階から下降してきた乗客は、１階到着時に、その全ての乗客が降りると考えられるため、かご内予測人数も０となる。

このとき、割当て可能エレベータ判定手段１０９は、（３）式を用いることにより、Ａ号機、Ｂ号機の両方へ、１階から３階への行先階呼びを割当て可能であると判定する。

次に、割当て可能エレベータに対する割当て評価値演算部１０９により、発生した行先階呼びが割当て可能な、Ａ号機、Ｂ号機の両号機に対して、割当て評価値を演算する。ここでは簡単のため、待ち時間を評価値とする。ここでは、すでに説明したように、到着予測時間から、Ａ号機の待ち時間が１５秒、Ｂ号機の待ち時間が２０秒となる。

割当て可能エレベータに対する割当て評価値演算手段１１０は、Ａ号機とＢ号機との割当て評価値を演算し、割当てエレベータ決定手段１１１は、待ち時間の短いＡ号機を、１階から３階への乗客の割当てエレベータとして決定する。

次に、１階から３階への行先階呼びに対して、割当てエレベータが決定された直後に、１階から４階への行先階呼びが発生したとする。このときの割当て処理の流れを、図１０（ｂ）に簡潔に示しており、次に、これについて説明する。

図９（ｃ）に示す予測乗客到着数から、現在の時間帯で、１階から４階へ行く乗客は、１分あたり２４人であるから、Ａ号機到着までに発生すると予測される、１階から４階へ行く乗客数は、（１）式により６人と算出することができる。また、Ｂ号機到着までに発生すると予測される、１階から４階へ行く乗客数は、（１）式により８人と算出することができる。

１階から４階への行先階呼びが発生した時点では、図１０（ａ）により説明したように、Ａ号機には、１階から３階への行先階呼びが１人割り当てられており、Ｂ号機にはまだ割当てがされていない。従って、Ａ号機の実割当て人数の合計値は１、Ｂ号機の割当て人数の合計値は０となる。

１階から４階への行先階呼びが発生した時点で、Ａ号機には、１階から３階への乗客が割当てられている。そして、（２）式より、Ａ号機への仮想割当て人数は３人となる。Ａ号機に割当てられているのは、１階から３階への行先階呼びのみのため、仮想割当て人数の合計値も３となる。Ｂ号機においては、実割当てが発生していないため、仮想割当て人数も０となる。また、かご内予測人数も、１階から３階への行先階呼び発生時と同様に０となる。

このとき、割当て可能エレベータ判定手段１０９は、（４）式を用いることにより、１階から３階への行先階呼びに対して、Ａ号機には割当て不可、Ｂ号機には割当て可能であると判定する。

図９、図１０により説明した例では、２台のエレベータによる例を扱っているため、割当て評価値を演算しなくても、割当て号機をＢ号機に決定することができる。

図１２は本発明の実施形態によるエレベータの群管理システムでのエレベータの割当て処理の具体例を３台のエレベータに対する割当て処理の例で説明する図である。

図１２に示す例は、１号機、２号機、３号機の３台のエレベータがあり、各エレベータの到着予測時間が１号機は１８秒、２号機は３６秒、３号機は１５秒となっているものとしている。各エレベータについて、１号機には、１階から７階への乗客が１人実際に割当てられており、実割当て人数と仮想割当て人数の合計値は３となっており、２号機にはまだどの乗客も割当てられておらず、３号機には、１階から５階への乗客が３人実際に割当てられており、実割当て人数と仮想割当て人数の合計値は８となっているものとする。また、１階から６階への新規行先階呼びが発生したとき、各エレベータへ割当てたときの１階から６階への行先階呼び発生階の予測乗客数は、１号機が６人、２号機が１２人、３号機が５人となっているものとする。

前述の状況で、各エレベータが１階から６階への新規行先階呼びに対して割当て可能か否かを判定する。各エレベータに割当てたときの新規行先階呼び発生階の予測乗客数と、割当て済み行先階呼び発生階の予測乗客数との合計値は、１号機が９人、２号機が１２人、３号機が１３人となる。ここで、かご定員が１２人であるとすると、３号機は合計値がかご定員よりも多くなってしまうため、割当て不可能と判定される。そして、本発明の実施形態では、割当て可能と判定される１号機と２号機とのうち待ち時間の短い１号機に、１階から６階への新規行先階呼びが割当てられることになる。

本発明の実施形態は、前述したようにして、発生した行先階呼びに対して、割当て号機を決定することができる。

以上により説明した本発明の実施形態によれば、エレベータ到着までに発生する乗客数を予測して割当て評価を行うため、各行先階の予測乗客数を考慮した上で、乗客を適切に行先階別にエレベータに振り分けて乗車させることが可能となり、特に、特定の階床が高需要となる場合に、その階へ行く乗客専用のエレベータの割当てを行うことが可能となり、エレベータの停止階床数を減少することができ、輸送能力の向上を図ることができる。

１ 群管理制御部
２１１〜２１３ 号機制御装置
２２１〜２２３ エレベータ
３１〜３３ 行先階登録装置
１０１ 行先階呼び情報管理手段
１０２ エレベータ情報管理手段
１０３ 日付・時間情報検知手段
１０４ 交通需要データ蓄積手段
１０５ 到着予測時間演算手段
１０６ 予測交通需要演算手段
１０７ 新規行先階呼び発生階の予測乗客数算出手段
１０８ 割当て済み行先階呼び発生階の予測乗客数算出手段
１０９ 割当て可能エレベータ判定手段
１１０ 割当て可能エレベータに対する割当て評価値演算手段
１１１ 割当てエレベータ決定手段
１０８１ 実割当て人数演算手段
１０８２ 仮想割当て人数演算手段
１０８３ 割当て済み行先階呼び発生階の予測乗客数集計手段

Claims (3)

1. 複数の階床をサービスする複数台のエレベータと、エレベータ乗り場に設置されていて利用者が行先階呼びを登録するための行先階登録装置とを備え、前記行先階登録装置により登録された行先階呼びに対して、その行先階呼びに応答するエレベータを前記複数台のエレベータから割当てるエレベータの群管理システムにおいて、
   前記行先階登録装置からエレベータが未割当ての行先階呼びが登録された場合に、
   エレベータ毎に、前記登録された未割当ての行先階呼びに対する予測乗客数を算出する第１の予測乗客数算出手段と、
   各エレベータ毎に、そのエレベータに割当て済みの行先階呼びに対する予測乗客数を算出する第２の予測乗客数算出手段と、
   各エレベータ毎に、前記第１の予測乗客数算出手段で算出された予測乗客数、及び、前記第２の予測乗客数算出手段で算出された予測乗客数の合計値と、かご定員とを比較してそのエレベータへの割当て可否を判定する割当て可能エレベータ判定手段と、
   前記割当て可能エレベータ判定手段より割当て可能と判定されたエレベータから、前記未割当ての行先階呼びに割当てるエレベータを決定する割当てエレベータ決定手段と、
   前記未割当ての行先階呼びの行先階に対する予測乗客到着数を演算する予測交通需要演算手段と、
   前記未割当ての行先階呼びを発生させた階への各エレベータの到着予測時間を演算する到着予測時間演算手段と、を有し、
   前記第１の予測乗客数算出手段は、前記予測交通需要演算手段が演算した予測乗客到着数と、前記到着予測時間演算手段が演算した到着予測時間と、により前記未割当ての行先階呼びに対する予測乗客数を演算し、
   前記第２の予測乗客数算出手段は、各エレベータ毎に、そのエレベータに割当て済みの行先階呼びに対して、登録された行先階呼び個数を実割当て人数として演算する実割当て人数演算手段と、各エレベータ毎に、そのエレベータに割当て済みの行先階呼びに対して、そのエレベータが到着するまでに発生する乗客数を仮想割当て人数として演算する仮想割当て人数演算手段と、前記実割当て人数演算手段で算出された実割当て人数、及び、前記仮想割当て人数演算手段で算出された仮想割当て人数の合計値を、割当て済み行先階呼びに対する予測乗客数として演算する割当て済み行先階呼び発生階の予測乗客数集計手段と、を有する
   ことを特徴とするエレベータの群管理システム。
2. 請求項１において、
   過去の乗客発生履歴を蓄積する交通需要データ蓄積手段をさらに有し、
   前記予測交通需要演算手段は、前記交通需要データ蓄積手段に蓄積された前記乗客発生履歴より、前記未割当ての行先階呼びの発生した時間帯における予測乗客到着数を演算する
   ことを特徴とするエレベータの群管理システム。
3. 請求項１において、
   前記第２の予測乗客数算出手段は、前記予測交通需要演算手段が演算した前記割当て済み行先階呼びの行先階に対する予測乗客到着数と、前記到着予測時間演算手段が演算した前記割当て済み行先階呼びを発生させた階へのエレベータの到着予測時間と、により、前記割当て済み行先階呼びに対する前記仮想割当て人数を演算する
   ことを特徴とするエレベータの群管理システム。

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