(57)【要約】【課題】階段移動に対する負担を極力少なくし、乗り場の混雑を緩和し、輸送力の向上を図る。【解決手段】停止階床を減らした混雑対応運転を行うエレベータ運行システムにおいて、各階の居住者数である行先別居住者数に対して、通常運転における予め定めた時間帯の各階で降り客数を累積した行先階別利用者数、の割合として行先階別エレベータ利用率Ｐを求め、第１の停止階F1は、行先階別エレベータ利用率Ｐが予め設定した停止階目標エレベータ利用率N0以上になる基準階から初めの階として決定し、第１の停止階F1に基づいて他の停止階を決定した混雑対応運転を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準階から複数の階床をサービスするようにエレベータのかごを運転し、利用状況の学習結果に基づいて全階床をサービスする通常運転から停止階床を減らした混雑対応運転を行うエレベータ運行システムにおいて、
各階の居住者数である行先別居住者数に対して、前記通常運転における予め定めた時間帯の各階で降り客数を累積した行先階別利用者数、の割合として行先階別エレベータ利用率を求め、
第１の停止階は、前記行先階別エレベータ利用率が予め設定した停止階目標エレベータ利用率以上になる基準階から初めの階として決定し、
前記第１の停止階に基づいて他の停止階を決定した前記混雑対応運転を行うことを特徴としたエレベータ運行システム。
【請求項２】
請求項１に記載のエレベータ運行システムにおいて、前記基準階で前記かごに乗り込む利用者の数を累積して基準階乗り客数とし、エレベータ利用率を全居住者数に対する前記基準階乗り客数の割合として算出し、
前記混雑対応運転中に、前記エレベータ利用率が予め設定した目標エレベータ利用率より小さい場合、前記停止階目標エレベータ利用率を大きい値に修正し、前記目標エレベータ利用率より大きい場合、前記停止階目標エレベータ利用率を小さい値に修正し、前記第１の停止階及び他の停止階を再決定することを特徴としたエレベータ運行システム。
【請求項３】
請求項１に記載のエレベータ運行システムにおいて、乗り場の呼びが発生してからその乗り場に前記かごが到着するまでの時間を待ち時間とし、該持ち時間が大きいとき、あるいは基準階から前記かごへの乗り込む人数が大きいとき、混雑度が大とし、前記通常運転中に混雑度が所定値より大きい場合、前記混雑対応運転を行うことを特徴としたエレベータ運行システム。
【請求項４】
請求項１に記載のエレベータ運行システムにおいて、前記エレベータが複数台設置され、少なくとも１台の前記エレベータを前記混雑対応運転とし、他を前記通常運転とすることを特徴としたエレベータ運行システム。
【請求項５】
請求項２に記載のエレベータ運行システムにおいて、前記目標エレベータ利用率を設定する設定器を設け、設定された前記目標エレベータ利用率が前記通常運転時の前記エレベータ利用率より小さい場合、前記設定器に警告を表示することを特徴としたエレベータ運行システム。
【請求項６】
請求項４に記載のエレベータ運行システムにおいて、前記混雑対応運転している前記エレベータを混雑対応運転中であり特定の停止階のみ停止すること、前記通常運転している前記エレベータを通常運転中であること、を表示することを特徴としたエレベータ運行システム。
【請求項７】
請求項１ないし６に記載のいずれかのエレベータ運行システムにおいて、前記第１の停止階及び前記他の停止階を決定及び再決定の度に表示することを特徴としたエレベータ運行システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の階床をサービスするエレベータを運転するエレベータ運行システムに関し、特に、混雑を解消するものに好適である。
【背景技術】
【０００２】
10階床程度の中低層のオフィスビルでは、出勤時、通常1階の基準階に利用者が集中して発生し、輸送力が間に合わなくなる場合がある。その結果、待ち時間が長くなり、エレベータ乗り場に人が大勢集まり混雑状態になる。  
混雑状態を緩和し、交通需要に応じて輸送効率の良くするため、出勤時間帯や昼食時間帯はもちろんのこと、ビル全体の交通需要、何階で何人乗車し、何人下車したかという利用状況を学習し、輸送能力が不足している時、利用状況の学習結果に基づいて、運転方式としてスキップ運転モード、全階床サービスモード、分割急行モード、区間急行モード、直行運転モードなどとして運行することが知られ、例えば、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２２５２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
出勤時などで乗り場が混雑している場合、２〜３階に行く出勤者は階段を利用することが多く、階段利用者の数を増やせば、エレベータの混雑状態を緩和できる。しかし、上記従来技術である特許文献１に記載のものでは、エレベータ利用者そのものを減らすことまでは十分考慮されてなく、階段を利用することを促進するようなことは困難であった。  
また、階段移動は体力的な負担が大きく、移動階床数に限界があり、行先階が上層の出勤者ほど、混雑していてもエレベータを利用せざるを得ない状況になる。したがって、混雑した状況では上層階へ向かう人流はエレベータに集中することになり、極端に輸送効率が悪くなる。
【０００５】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、階段移動に対する負担を極力少なくし、乗り場の混雑を緩和し、輸送力の向上を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、基準階から複数の階床をサービスするようにエレベータのかごを運転し、利用状況の学習結果に基づいて全階床をサービスする通常運転から停止階床を減らした混雑対応運転を行うエレベータ運行システムにおいて、各階の居住者数である行先別居住者数に対して、前記通常運転における予め定めた時間帯の各階で降り客数を累積した行先階別利用者数、の割合として行先階別エレベータ利用率を求め、第１の停止階は、前記行先階別エレベータ利用率が予め設定した停止階目標エレベータ利用率以上になる基準階から初めの階として決定し、前記第１の停止階に基づいて他の停止階を決定した前記混雑対応運転を行うものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、行先階別利用者数より行先階別エレベータ利用率を求め、それに基づいて停止階を決定するので、利用者の階段移動に対する負担を極力少なくし、乗り場の混雑を緩和し、輸送力の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施例によるエレベータ主要部を示す構成図。
【図２】本発明の一実施例による混雑対応運転を示すフローチャート。
【図３】一実施例による停止階の決定を説明する人流を示す模式図。
【図４】一実施例による複数のエレベータ配置を表す平面図。
【図５】通常運転における行先階別の移動時間を示すグラフ。
【図６】一実施例による混雑対応運転例での行先階別の移動時間を表すグラフ。
【図７】通常運転及び混雑対応運転での乗り場の混雑状態を示す平面図。
【図８】歩道におけるフルーインのサービス水準を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
１０階床のビルで出勤時のエレベータ利用状況を調査したところ、２〜３階に行く殆どの出勤者は階段を利用しており、エレベータ利用率が低かった。中には、４〜10階まで階段で移動する人もいた。このことから、調査結果を反映して停止階床を減らす運転方式とすることで、階段移動の負担を考慮してサービス階を決定する。
【００１０】
図１は、エレベータ主要部の構成を示し、多階床間をサービスするエレベータのかご１はロープ２で吊られており、巻上機３の動力で上下に移動する。巻上機３の負荷を軽減するため、かご１の反対側につり合い重り４がロープ２に固定されている。  
巻上機３にエンコーダ５を取り付けてかご１の位置を検出することで、かご１が何階に停止しているか判定できる。また、例えば、各階に遮蔽板を設けて、かご１に取り付けた近接センサでかご１の停止位置を検出することでも良い（遮蔽板、近接センサは図示しない）。さらに、かご１に乗車人数を荷重で検出する荷重センサ６を取り付け、ある階で停止したときに何人降りて何人乗ったかを算出したり、かご１の中にカメラを取り付けて、画像処理によって乗降人数を検出したり、しても良い。
【００１１】
制御装置７は、各階の居住者数と、制御を適用する時間帯と、エレベータ利用率の設定値を入力するための設定器８が設けられ、設定器８で設定された内容に応じて、運転方式として通常運転と、停止階床を減らした混雑対応運転と、を切り替える。また、乗り場には表示器９を設置し、エレベータの運転方式を切り替えたときに乗客に分かるように「混雑対応運転中」などと表示する。通常運転時は、一般のエレベータと同じで、停止可能な全ての階へ移動可能とする。出勤時の混雑を緩和するため、混雑時は特定の階のみ停止する、混雑対応運転に切り替わる。
【００１２】
図２は、混雑対応運転の詳細フローチャートを示し、主として、事前の設定１０、乗客移動データ収集１１、混雑時対応運転の停止階の決定１２、決定された停止階で運転１３、停止階のチェック及び修正１４を行う。
【００１３】
設定器８は、各階の居住者数、目標エレベータ利用率、時間帯のそれぞれを設定する。
各階の居住者数は、例えば、出勤者が発生する１階から、何人の人が何階に行くのか推定値を求める。各階の居住者数はビル管理者が手動で入力、あるいは自動入力装置で求める。自動入力としては、例えば、各階のオフィス入口に設置されたＩＣカードリーダなどセキュリティシステムに連動させて各階の出勤者数を求める、あるいは各階のオフィス出入口または階段部分にカメラを設置し、出勤時に画像処理をして各階の階段部に出入りする人数を検出し、さらにエレベータ側で検出した各階の利用者数を合計して各階の居住者数を求める、等で行う。
【００１４】
目標エレベータ利用率は、出勤時に居住者全員が出社すると仮定して、何％の人がエレベータを利用することが適正となるか、より定める。なお、混雑対応運転では、エレベータは基準階と特定の階にしか停止しないため、エレベータと階段を併用して目的階に移動する人も、エレベータ利用者に含める。  
時間帯は、混雑するとき混雑対応運転を行えば良いので、例えば出勤時として時間帯を設定する。
【００１５】
乗客移動データ収集１１は、各階の居住者のうち何％の人がエレベータを利用するかを示す行先別エレベータ利用率Ｐを求めるために、エンコーダ５、荷重センサ６により停止位置におけるエレベータ乗降人数を検出する。まず、基準階でかご１に乗り込む出勤者の数を荷重センサ６により検出して累積人数を記憶する。この値がエレベータ利用者の総数となる。次に、かご１が一般階に停止した時の降り客を同様に検出して各階の累積人数を記憶する。各階の累積人数が行先階別利用者数となる。また、行先階別居住者数は設定された各階の居住者数の値より求まる。行先階別エレベータ利用率は、前記通常運転における前記時間帯における各階で降り客数を累積した行先階別利用者数の割合（％）となる。なお、エレベータ乗降人数を検出する時間は、事前に設定した時間とする。ただし、出勤時の時間帯以外でエレベータ利用が増加すると、その後、エレベータ利用率の誤差が大きくなる。
【００１６】
停止階の決定１２は、行先階別利用者数を行先階別居住者数で割った行先階別エレベータ利用率を算出することによって次のように行う。  
停止階目標エレベータ利用率N0を予め初期値５０％として設定する。基準階から最初に停止することになる最下階の第１の停止階F1は、行先階別エレベータ利用率が停止階目標エレベータ利用率N0＝５０％以上になる基準階から初めの階とする。例えば、行先階が２〜３階の行先階別エレベータ利用率が５０％未満で、行先が４階の行先階別エレベータ利用率が６０％の場合、第１の停止階F1を４階に決定する。ビルの階床数に応じて、残りの停止階Fkを式（１）あるいは式（２）により決定する。ただし、kは2、3、4、...である。  
Fk=1+(F1-1)k          式(1)      
【００１７】
第１の停止階F1までは階段利用、その後も基準階から停止階と同じ階数は上りで階段利用とした場合。
Fk=1+2(F1-2)k        式(2)      
【００１８】
第１の停止階F1までは階段利用、その後も基準階から停止階と同じ階数の２倍の階床から下りで階段利用とした場合。  
停止階を決定した後は決定された停止階運転１３を行う。ここで、ビル管理者が決定された停止階をチェックして適用の可否を判断しても良い。運転中は、基準階における乗り込み人数を検出して累積人数（以下、基準階乗り客数）を記録する。  
停止階のチェック及び修正１４は、決定された停止階で運転中のエレベータ利用率NCと目標エレベータ利用率NCとを比較して行う。運転中のエレベータ利用率NCは、基準階乗り客数を全居住者数で割った値として算出する。
【００１９】
エレベータ利用率NCが目標エレベータ利用率NALLより小さい場合、停止階の決定に用いる停止階目標エレベータ利用率N0を大きい値に修正し、改めて停止階を再決定する。これにより、エレベータの停止回数が当初のものより少なくなるので、輸送効率が上がり、エレベータで輸送できる人数が増える。また、停止間隔が広がることで、階段移動の負担が大きくなり、エレベータ利用者が階段利用者に変わるのを抑制することになる。
【００２０】
エレベータ利用率NCが目標エレベータ利用率NALLより大きい場合、停止階の決定に用いる停止階目標エレベータ利用率N0を小さい値に修正し、改めて停止階を再決定する。エレベータ利用率NCが大きいことは良いが、その分、階段移動の負担が大きい恐れがある。したがって、輸送効率が大きく落ちない範囲で、できるだけ停止階を増やした方が良く、目標エレベータ利用率NALLは、負担と輸送効率との両方を満足できるように経験値等より設定する。
【００２１】
混雑対応運転時のエレベータ利用率は、停止階が少ないと、かご１が基準階を出発して再び戻ってくるまでの一往復に要する時間が短くなり運行効率が上がるので、通常運転時のエレベータ利用率より大きい。したがって、目標エレベータ利用率を通常運転時のエレベータ利用率より高めに設定しておくと良い。ただし、高く設定し過ぎると、実現の可能性がない場合がある。
【００２２】
目標エレベータ利用率が通常運転時のエレベータ利用率より小さい場合、または実現できないほど大きい場合は設定ミスと判断して、制御装置７は設定器８に警告を表示する。その場合、設定器８の警告に気付いたビル管理者が手動で設定値を変更すれば良い。また、制御装置７により、目標エレベータ利用率を通常運転時のエレベータ利用率より高い値にする自動補正も可能であり、その場合、警告を表示する必要は無い。目標エレベータ利用率を通常運転時のエレベータ利用率より高い値にしてもエレベータ利用率が通常運転時のエレベータ利用率より小さい場合は、停止階目標エレベータ利用率N0を先に小さい値に補正し、それでも改善しない場合は大きい値に補正する。
【００２３】
階段利用者の増加は、混雑対応運転時のエレベータ利用率が小さい原因となる。その場合、階段移動の負担が大きくなっているか、無理なく階段利用が著しく促進されているかのどちらかとなる。したがって、出勤者に無理が無ければ問題無いが、アンケートを採るなどして確認するのが望ましい。
【００２４】
混雑対応運転の適用は、時間帯を設定せずに混雑度を演算することで混雑が発生したことを検出して行っても良く、混雑度が所定値よりも大きいとき、停止階を制限する混雑対応運転を行う。混雑度は、乗り場の呼びが発生してからその乗り場にかご１が到着するまでの時間を待ち時間と定義し、待ち時間が大きい場合、混雑度が大、待ち時間が小さい場合、混雑度が小とする。また、基準階から乗り込む人数の大小で混雑度を判断しても良く、絶えずかご１が満員で発車するとき、乗り込む人数が大のときは、乗り場が混雑しており、混雑度が大とする。  
混雑度で運転方式を切り替える場合、設定器８を用いて事前に混雑度に関する値として、待ち時間、基準階からの乗り込み人数を設定しても良い。
【００２５】
例えば、出勤者が発生し始める時間、通常運転中に行先階別エレベータ利用率を求め、停止階の候補を決定し、設定された待ち時間、又は設定された基準階からのかご１への乗りこみ人数を超えたとき、混雑度が所定値より大となったと判断して混雑対応運転に切り替える。その後、待ち時間、又は基準階からの乗りこみ人数が設定値を下回ったとき、混雑状態が終息したと判断して通常運転に復帰する。また、乗り場の混雑度を解消する場合、基準階乗り込み人数を設定して混雑対応運転に切り替えるのが良い。さらに、混雑対応運転を行うと待ち時間は大幅に短縮され、待ち時間では乗り場の混雑度が正しく反映されない場合があるので、通常運転に復帰するときは、基準階乗り込み人数で混雑度を判断した方が良い。
【００２６】
図３を参照して、停止階の決定１２の詳細として式（１）（２）の技術的意義を説明する。  
基準階からの出勤者１５は、エレベータ１６または階段１７で行先階まで移動する。先の調査によれば、２〜３階に行く出勤者１５のほとんどは階段１７で移動する。４階以上に行く出勤者１５はエレベータ１６を利用する率が高い。エレベータ１６が混雑する場合、行先階別エレベータ利用率１８が５０％以上になる階に停止階を決定する。図３の例では４階が６０％であるので、第１の停止階F1としてを設定する。式(1)によれば、次に停止する階は７階となる。
このとき、２〜３階に行く殆どの出勤者１５は、これまで通り階段１７を利用する。エレベータ１６で直接２階、３階には行けないので、エレベータ１６で２〜３階へ移動していた出勤者１５の一部は、1階から階段１７で移動する。残りはエレベータ１６で４階まで移動してから、階段１７で３階または２階に移動する。行先が４階の出勤者１５は、混雑対応運転によりエレベータ利用率１８が増加する。かもしれない。行先が５階、６階の出勤者１５は、エレベータ１６で４階または７階まで行き、そこから階段１７で目的の階まで移動する。
【００２７】
非エレベータ利用率１９を見ると、図３の例では1階から３階までの２階床分の移動は７０％の出勤者１５が階段を利用している。よって、４階に停止してそこに降りた出勤者１５は、同じように２階床分なら階段１７で移動できる。したがって、式(1)のように、６階を停止階とすることなく、７階を次の停止階とすれば良い。
【００２８】
さらに、階段移動を上下２方向に拡大すると、エレベータ１６の停止間隔を拡大できる。図３のビルが９階床以上なら、次の停止階を７階とする代わりに式（２）のように９階としても良い。この場合、９階で降りた出勤者１５は２階床下の７階までは階段移動すれば良い。  
以上は、階段移動をしてもらうことを前提にしているが、複数設置されているエレベータ１６のうち、少なくとも１台のエレベータ１６を混雑対応運転とし、他を通常運転とすれば良い。
【００２９】
図４は、通路２０に挟まれたエレベータ乗り場２１に４台のエレベータ１６ａ〜１６ｄが設置されている例を示す。エレベータ１６は対面式の配置になっており、乗り場２１の中心より左側の２台１６ａ、１６ｂは通常運転専用、反対側の２台１６ｃ、１６ｄは混雑対応運転を行うようにすることが良い。それぞれに対応する乗場呼びボタン２２、２３が設置されているが、どちらのエレベータ１６に乗るか、間違えないように、それぞれのエレベータ１６の上方に表示器９で通常運転専用、通常運転中であり全階床を停止すること、混雑対応運転中であり、決定された特定の停止階のみ停止すること、などのようにその旨を表示する。さらに、決定された停止階を決定、再決定の度に表示する。ただし、通常運転の場合、予め定めた階床のみ停止し、その停止階は変更がないようにしても良い。
【００３０】
ビルに特別重要な階がある場合は、設定器８に特別停止階を設定する。この場合、運転方式に関わらず、乗客がかご内の呼びボタンで特別停止階を押せば、制御装置７はそのエレベータが特別階に停止する。
【００３１】
次に、図５、６を参照して、移動時間の低減効果を説明する。  
図５は、10階床、各階居住者数130人のビルを例に、行先階別の移動時間をシミュレーションした結果である。移動時間はビルの入り口から行先階のオフィス入口に到達するまでの移動時間のことで、歩行時間、エレベータ待ち時間、エレベータ乗車時間を含む。３０分あたりの出勤者数がビル居住者の４０％のときは、エレベータの待ち時間も少なく、行先階によって異なるが図示の通り、５５〜９１秒で移動できる。出勤者が増えて行くと、エレベータの待ち時間が増加することにより、移動時間が長くなる。３０分あたりの出勤者数が居住者の８０％の場合、６階以下はエレベータで移動するよりも破線で示す階段移動の方が早く到着する。
【００３２】
図６は上記のシミュレーション結果を踏まえて、停止階を８階に設定した時の移動時間を示す。８階で降りた出勤者が階段で目的階まで移動するときの移動時間を破線で示す。停止階が少ないため、エレベータの輸送効率が上がり待ち時間が大幅に短縮する。シミュレーション結果では、３０分あたりの出勤者数が居住者の８０％の場合、平均待ち時間１３６秒が１１秒に短縮された。ここまで混雑する場合は、階段とエレベータを併用する移動時間の方が短い。なお、停止階を８階以外にも増やせば、より少ない乗客でも移動時間を短縮できる。
【００３３】
次に、図７、８を参照して乗り場混雑度の改善効果を説明する。  
図８は文献より引用した歩道におけるフルーインのサービス水準である（鈴木雄高「ビデオ画像を用いた歩行者挙動分析に関する考察」第21回交通工学研究発表会論文報告集、pp.153-156(2001-10)）。原文は歩行者空間モジュールの値が記されているが、分かりやすい密度に換算している。図７は、先の10階床のビルを例に、３０分あたりの出勤者数を居住者の６０％に設定して基準階の混雑状態をシミュレーションした結果を示す。乗り場２１にエレベータ１６が４台設置されており、乗り場２１内の○は、ある瞬間の出勤者１５を表す。
【００３４】
通常運転の場合、ピーク時の待ち人数（乗り場２１でエレベータ１６を待っている出勤者１５の数）は２５人で、均等に分散すると仮定したときの密度は０．５人/ｍ2である。図８よりフルーインのサービス水準はＣで、追い抜きの自由が制限され、乗り場２１の下方にある玄関から入って乗り場２１を通過しオフィスに向かう歩行者（行先階が１階の出勤者１５）の通行は妨げとなる。
【００３５】
停止階を８階に設定した混雑対応運転では、ピーク時の待ち人数は１０人で、均等に分散すると仮定したときの密度は０．２人/ｍ2である。フルーインのサービス水準はＡに向上し、玄関から入って乗り場２１を通過しオフィスに向かう歩行者の通行を妨げることはない。なお、上記条件でのシミュレーション結果によると、通常運転の平均待ち時間は２０秒、混雑対応運転の平均待ち時間は９秒だった。
【符号の説明】
【００３６】
Ｐ…行先別エレベータ利用率、F1…第１の停止階、１…かご、２…ロープ、３…巻上機、４…つり合い重り、５…エンコーダ、６…荷重センサ装置、７…制御装置、８…設定器、９…表示器、１５…出勤者、１６…エレベータ、１７…階段、２０…通路、２１…乗り場、２２、２３…乗り場呼びボタン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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