(57)【要約】【課題】１本のシャフト内に複数のかごが就役するエレベータシステムに対して、シングルデッキの場合と同様にワンショットマルチカーの交通計算・設備計画を実施することができるエレベータ設備計画装置を提供する。【解決手段】与えられたビル仕様・かご仕様データに基づいて各かご毎にかご周回時間を計算する各かご周回時間計算手段１Ｄ１と、各かご周回時間計算手段からの各かごの周回時間を比較し、実質的な周回時間を計算する周回時間比較・計算手段１Ｄ２と、周回時間比較・計算手段の計算結果に基づいて１シャフト当たりの実質的な輸送能力を計算する実質輸送能力計算手段１Ｄ３とを有する輸送能力計算手段１Ｄを備える。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本のシャフト内に独立して上下に移動できる複数台のかごが就役するエレベータシステムに対して、与えられたビル仕様・かご仕様データに基づいて各かご毎にかご周回時間を計算する各かご周回時間計算手段と、前記各かご周回時間計算手段からの各かごの周回時間を比較し、実質的な周回時間を計算する周回時間比較・計算手段と、前記周回時間比較・計算手段の計算結果に基づいて１シャフト当たりの実質的な輸送能力を計算する実質輸送能力計算手段とを有する輸送能力計算手段を備えたエレベータ設備計画装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエレベータ設備計画装置において、
与えられたビル仕様・かご仕様データに基づいて各かごが優先サービスするサービスゾーン候補案を複数個設定するゾーン分割設定手段をさらに備え、
前記各かご周回時間計算手段は、前記ゾーン分割設定手段の設定したサービスゾーン候補案毎に、各かご毎にかご周回時間を計算すると共に、
前記輸送能力計算手段は、サービスゾーン候補案毎に実質的な輸送能力を計算し、
前記輸送能力計算手段により計算されたサービスゾーン候補案毎の実質的な輸送能力を比較し、最適なサービスゾーンを導出する最適計画案導出手段をさらに備えた
ことを特徴とするエレベータ設備計画装置。
【請求項３】
請求項２に記載のエレベータ設備計画装置において、
標準的なエレベータ仕様に関するデータを蓄積した標準データベースと、前記標準データベースから具体的なかご仕様を設定するかごデータ設定手段とをさらに備え、
前記各かご周回時間計算手段は、前記ビル仕様と前記かごデータ設定手段により設定されたかご仕様データに基づいて前記ゾーン分割設定手段の設定したサービスゾーン候補案毎に、各かご毎にかご周回時間を計算する
ことを特徴とするエレベータ設備計画装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、１本のシャフト内に複数台のかごが就役するエレベータシステムに対して、実質的な輸送能力を計算することにより、適切なエレベータ設備案を提案するエレベータ設備計画装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、エレベータ設備の選定（台数、速度、容量）には、例えば「建築設計・施工のための昇降機計画指針」（社）日本エレベータ協会（１９９２）で述べられているように、“交通計算”と呼ばれる計算方式が採用される。これは特定のビル仕様およびかご仕様（速度・容量など）が与えられたとき、このエレベータで単位時間（通常５分）内に運搬しうる乗客数を計算する手法である。この計算結果とビル居住人口を比較し、必要なエレベータ台数を決定する手順が一般的に採用されている。
【０００３】
交通計算手順の概略を説明する。図４は、シングルデッキ（ｓｉｎｇｌｅ　ｄｅｃｋ：以下、ＳＤと称す）に適用される交通計算手順の概略を示すフローチャートである。最初に、ステップＳ９０１で、かご・ビル仕様を入力する。ここで入力されるデータとして、かご速度・加速度、容量（人数）、ドア開閉時間、ビル階床数、サービス階床数、階高などがある。例えばオフィスビルに対する計算モデルでは、全ての乗客が基準階（１Ｆ）から乗車し、他の階からは乗車しないことを前提とする。これはビルの出勤時（ＵＰ　Ｐｅａｋ）に発生する大量の乗客を輸送できる台数のエレベータを計算により求めるためである。
【０００４】
ステップＳ９０２で、基準階を出発したかごが上方階で停止する予測値（予測停止数）を計算する。この計算式は次式で与えられる。
Ｆｌ＝ｎ｛１−（１−１／ｎ）ｒ｝
ここで、Ｆｌ：予測停止数、ｎ：基準階を除くサービス階床数、ｒ：かご容量（人数）
【０００５】
次に、ステップＳ９０３では、上記結果に基づいてかごの走行時間である、加速時間Ｔａ、ローカル区間走行時間Ｔｒｌ、急行区間走行時間Ｔｒｅをそれぞれ計算する。具体的な計算手順を以下に示す。なお、下記でローカル区間とは順に乗客を降車させていく区間であり、サービス階のある区間である。これ以外の区間は急行区間と呼ぶ。
Ｔａ＝Ｖ／α＋ｔ０
Ｔｒｌ＝Ｓｌ／Ｖ＋Ｔａ×Ｆｌ
Ｔｒｅ＝Ｓｅ／Ｖ＋Ｔａ×Ｆｅ
ここで、Ｓｌ：ローカル区間距離、Ｓｅ：急行区間距離
Ｆｅ：急行区間停止数（急行ゾーンがある場合２、無い場合１）
【０００６】
そして、ステップＳ９０４では、乗降時間Ｔｐ、ドア開閉時間Ｔｄ、損失時間Ｔｌを計算する。計算手順を以下に示す。
Ｔｄ＝ｔｄ×（Ｆｌ＋Ｆｅ）
Ｔｐ＝ｔｐ×ｒ
Ｔｌ＝（Ｔｄ＋Ｔｐ）×０．１
ここで、Ｔｄ：１停止当たりドア開閉時間、Ｔｐ：１人当たり乗降時間
【０００７】
ステップＳ９０５、Ｓ９０６では、ステップＳ９０４までの計算結果をもとに周回時間ＲＴＴと１台当たりの５分間輸送能力ＨＣを計算する。
ＲＴＴ＝（Ｔｒ＋Ｔｄ＋Ｔｐ＋Ｔｌ）
ＨＣ＝（３００×ｒ）／ＲＴＴ
【０００８】
こうして、５分間輸送能力ＨＣが求められると、ステップＳ９０７では、必要台数を決定する。例えば、ＨＣ＝５０人／５分であった場合、対象とされるビルで予想される交通需要が３００人／５分ならば、必要台数は６台（３００／５０＝６）であると計算される。なお、交通需要は、例えばビルの居住人口が２０００人でその１５％が５分間にエレベータを利用すると想定される場合、２０００×０．１５＝３００人／５分のように計算する。以上が従来の交通計算手順の説明である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記計算手法はあくまで１本のシャフトに１台のエレベータが就役するシングルデッキ（ＳＤ）の場合を前提としたものである。最近では、この計算手順をダブルデッキに拡張した計算手法も採用されているが、１本のシャフトに独立して運行する複数のエレベータが就役する場合（以下、これをワンシャフトマルチカーと呼び、ＭＣと表記する）には適用することができない。現時点では、まだ、ＭＣは研究段階にあるが、このシステムが実用化された場合には、ＳＤの場合と同様に交通計算およびそれに基づく設備計画手法が要求されることになる。
【００１０】
この発明は上記のような点に鑑みてなされたもので、１本のシャフト内に複数のかごが就役するエレベータシステムに対して、ＳＤの場合と同様にＭＣの交通計算およびそれに基づく設備計画を実施することができるツールとしてのエレベータ設備計画装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るエレベータ設備計画装置は、１本のシャフト内に独立して上下に移動できる複数台のかごが就役するエレベータシステムに対して、与えられたビル仕様・かご仕様データに基づいて各かご毎にかご周回時間を計算する各かご周回時間計算手段と、前記各かご周回時間計算手段からの各かごの周回時間を比較し、実質的な周回時間を計算する周回時間比較・計算手段と、前記周回時間比較・計算手段の計算結果に基づいて１シャフト当たりの実質的な輸送能力を計算する実質輸送能力計算手段とを有する輸送能力計算手段を備えたものである。
【００１２】
また、与えられたビル仕様・かご仕様データに基づいて各かごが優先サービスするサービスゾーン候補案を複数個設定するゾーン分割設定手段をさらに備え、前記各かご周回時間計算手段は、前記ゾーン分割設定手段の設定したサービスゾーン候補案毎に、各かご毎にかご周回時間を計算すると共に、前記輸送能力計算手段は、サービスゾーン候補案毎に実質的な輸送能力を計算し、前記輸送能力計算手段により計算されたサービスゾーン候補案毎の実質的な輸送能力を比較し、最適なサービスゾーンを導出する最適計画案導出手段をさらに備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
さらに、標準的なエレベータ仕様に関するデータを蓄積した標準データベースと、前記標準データベースから具体的なかご仕様を設定するかごデータ設定手段とをさらに備え、前記各かご周回時間計算手段は、前記ビル仕様と前記かごデータ設定手段により設定されたかご仕様データに基づいて前記ゾーン分割設定手段の設定したサービスゾーン候補案毎に、各かご毎にかご周回時間を計算することを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の実施の形態におけるエレベータ設備計画装置の全体構成の例を示すブロック図である。図１において、１はワンシャフトマルチカーシステムに対して適切なかご仕様・台数などの設備計画案を導出するマルチカー用設備計画案算出装置、２はマルチカー用設備計画案算出装置１に対して必要なデータを入力するとともに、結果を出力するためのヒューマンＩ／Ｆである。具体的には、マルチカー用設備計画案算出装置１は専用に製作された基板ＭＰＵであってもよく、パソコンなどの汎用計算機であっても差し支えない。また、ヒューマンＩ／Ｆ２はディスプレイやキーボードといった機器によって構成される。
【００１５】
また、マルチカー用設構計画案算出装置１には、以下の各手段１Ａ〜１Ｅが含まれており、これら各手段１Ａ〜１Ｅは、上記基板ＭＰＵ上またはコンピュータ上のソフトウェアによって構成されている。これらは、標準的なエレベータ仕様に関するデータを蓄積した標準データベース１Ａ、与えられたビル仕様をもとに各かごが優先サービスするサービスゾーン候補案を複数個自動設定するゾーン分割設定手段１Ｂ、標準データベース１Ａから具体的なかご仕様を設定するかごデータ設定手段１Ｃ、設定されたビル・かご仕様とサービスゾーンに基づき、１シャフト当たりの実質的な輸送能力を計算する輸送能力計算手段１Ｄ、ゾーン分割設定手段１Ｂの設定したサービスゾーン候補案毎に計算された実質的な輸送能力を比較し、最適なサービスゾーンを導出する最適計画案導出手段１Ｅである。
【００１６】
また、輸送能力計算手段１Ｄは、ビル仕様・かご仕様データおよび前記ゾーン分割設定手段１Ｂの設定したサービスゾーン候補案毎に、各かご毎にかご周回時間を計算する各かご周回時間計算手段１Ｄ１、各かご周回時間計算手段１Ｄ１の計算結果である各かごの周回時間を比較し、実質的な周回時間を計算する周回時間比較・計算手段１Ｄ２、周回時間比較・計算手段１Ｄ２の計算結果をもとに１シャフト当たりの実質的な輸送能力を計算する実質輸送能力計算手段１Ｄ３から構成されている。
【００１７】
次に、この発明の実施の形態における動作説明に先立ち、この発明における輸送能力の計算概念と優先ゾーンの概念について図２を用いて説明する。図２（ａ）は１Ｆ−２０Ｆの１シャフトに２台のかごが就役している例を示す図である。
ここでは１Ｆ、２Ｆをそれぞれ下かご・上かご主階床であるとする。主階床を２階設定しているのは、主階床が最も混雑するため、上下２台のかごが交互にサービスすることは効率的でないと考えられるからである。このような概念はダブルデッキにも採用され、乗客は行先階によってはエスカレータなどによって２階に移動した後に乗車するように案内・要請される。
【００１８】
ダブルデッキでは２台のかごが連結されているため、例えば“偶数階行き”の乗客は２階から乗車するように案内・要請されるが、ＭＣの場合は各かごが独立して運行するため、図２（ｂ）、（ｃ）のように、上下２ゾーン（この例では下かご：１−１１Ｆ、上かご：２Ｆ、１２Ｆ−２０Ｆ）に分割し、上層ゾーン行きの乗客に２階から乗車してもらう方式が現実的である。このようにゾーン分割すれば、上かご、下かご毎に、従来のＳＤの計算手順を使用して輸送能力を計算することができる。
【００１９】
ただし、ここで、注意すべきことは上下かごの干渉によリ生じるロスタイムを考慮しなければならない点である。また、当然、下かごのサービスゾーン最上階は上かごの最上階よりもかなり下となるため、上かごの速度は下かご速度よりも少なくとも同等以上でなければならない。また、かご容量はかごサイズに影響を及ぼすため、同じシャフトを運行することを考慮すると同等であることが望ましい。なお、ここでは説明を簡単にするため、１シャフトに２台のかごが就役する場合について述べたが、原理的にはｍ台のかごが就役する場合にはｍゾーンに分割すれば同様に問題を扱うことができる。以下では、２台の場合を前提として説明を行う。
【００２０】
図３は、この発明における設備計画案導出の概略手順を示したフローチャートである。まず、ステップＳ１０１で、図１のヒューマンＩ／Ｆ２を通じてビル仕様データを入力する。ここでのビル仕様データとは、ビル階床数、サービス階、階高、各階居住人口、各かご用基準階などである。次に、ステップＳ１０２でゾーン分割手段１Ｂがゾーン分割案の設定を行う。この分割案の設定方法として例えば以下の方法が考えられる。
【００２１】
居住人口を下方階から順に加算し総居住人口の１／２となる階、すなわち各ゾーンに含まれる居住人口が均等となる階を基準分割階（下層ゾーンの最上階）とする。そして、この基準階から±ｆ階を新たな分割階とした案を作成する。例えば元の基準分割階＝１１Ｆであり、ｆ＝２とした場合、以下の５案が作成されることになる。
（案１）下かご：１Ｆ−９Ｆ、上かご：２Ｆ、１０Ｆ以上
（案２）下かご：１Ｆ−１０Ｆ、上かご：２Ｆ、ＵＦ以上
（案３）下が、ご：１Ｆ−１１Ｆ、上かご：２Ｆ、１２Ｆ以上
（案４）下かご：１Ｆ−１２Ｆ、上かご：２Ｆ、１３Ｆ以上
（案５）下かご：１Ｆ−１３Ｆ、上かご：２Ｆ、１４Ｆ以上
また、上記のような自動作成が臨まれない場合、図１のヒューマンＩ／Ｆ２を通じて直接ゾーン分割案を入力する形式としても良い。
【００２２】
次に、ステップＳ１０３ではかごデータ設定手段１Ｃが、入力されたビル仕様とステップＳ１０２で設定されたゾーン分割案に従いかごデータの設定を行う。
このために、あらかじめ標準的なかご仕様に関するデータを標準データベース１Ａに格納しておく方法をとる。たとえばサービスするビルの最上階が
１１階以上１５階以下ならば速度１５０ｍ／ｍｉｎ
１６階以上２０階以下ならば速度１８０ｍ／ｍｉｎ
などのようにルール化しておけば、容易に速度仕様を設定しておくことができる。また、速度が決定されれば、それに対応して標準的な加速度・加加速度・容量・ドア幅などを決定することができる。さらに、一意的に決定することができない場合は、ヒューマンＩ／Ｆ２を通じて対話形式で仕様データを決定する方式を採用することも考えられる。
【００２３】
ステップＳ１０３までの手順でかご・ビル仕様およびサービスゾーンが決定されると、ステップＳ１０４で、各かご周回時間計算手段１Ｄ１が各かご毎に周回時間の計算を行う。例えば上記ステップＳ１０２の分割設定案の（案３）に対して計算を行う場合、下かごは１Ｆ−１１Ｆ、上かごは２Ｆを基準階として１２Ｆ以上をサービスするシングルデッキエレベータとして周回時間の計算を行う。そのため、ここでの計算手順は従来のシングルデッキに対する計算手順と同じ手順を用いる。すなわち、図４のステップＳ９０２からＳ９０６までの手順を採用する。
【００２４】
次に、ステップＳ１０５では周回時間比較・計算手段１Ｄ２が、ステップＳ１０４の計算結果をもとに実質的な周回時間を計算する。ここで重要な点は、前記ステップＳ１０４の計算手順はシングルデッキ用の計算手順と同等であり、上下かごの干渉時間は含まれていないことである。たとえばステップＳ１０４までの手順で、下かご周回時間：ＲＴＴ１＝１２０秒、上かご周回時間：ＲＴＴ２＝１３０秒と算出された場合を考える。下かごがサービスを終了して主階床に戻った後、再出発準備が整っても上かごが再出発しない限り、出発することはできない。したがって、実質的な周回時間は上下かごの周回時間の多い方と同等以上にならざるをえない。
【００２５】
実際の制御を行う場合には、隣接する階から上下かごが同時に出発することは非常に危険であることが予測されるため、一定の出発間隔を空ける必要が生じる。この出発間隔をＴｎと記述した場合、実質的な周回時間ＲＴＴは次式で計算される。
ＲＴＴ＝ｍａｘ｛ＲＴＴ１、ＲＴＴ２｝＋Ｔｎ
上記でＴｎの値は実製品の安全余裕設計値から適宜設定すれば良い。
上記の例のように、ＲＴＴ１＝１２０秒、ＲＴＴ２＝１３０秒であったとき、例えばＴｎ＝１０秒とすると、実質的な周回時間はＲＴＴ＝１４０秒となる。なお、１シャフトにｍ台のかごが就役する場合は、次式で周回時間を求めることができる。
ＲＴＴ＝ｍａｘ｛ＲＴＴ１，ＲＴＴ２，．．．，ＲＴＴｍ｝＋Ｔｎ
【００２６】
ステップＳ１０６では、実質輸送能力計算手段１Ｄ３が、ステップＳ１０５で算出した周回時間をもとに実質的な１シャフト当たりの５分間輸送能力を計算する。この値は次式により求めることができる。
１シャフト５分間輸送能力＝２×（３００×ｒ）／ＲＴＴ
なお、１シャフトにｍ台のかごが就役する場合は次式となる。
１シャフト５分間輸送能力＝ｍ×（３００×ｒ）／ＲＴＴ
【００２７】
以上ステップＳ１０３からＳ１０６までに手順は、ステップＳ１０２で決定されたゾーン分割案ごとに実行されるものである。
【００２８】
以上のようにして、各ゾーン分割案毎に１シャフト５分間輸送能力が計算されると、最適計画案導出手段１Ｅが各案の１シャフト５分間輸送能力を比較し、最大の輸送能力を持つ案を最適案として選択する。また、その案に対して、計算された５分間輸送能力と想定されるビル交通需要に基づき、図４のステップＳ９０７と同様の手順にて、次式のように必要シャフト数を決定する。
必要シャフト数＝５分間交通需要／１シャフト５分間輸送能力
そして、その案に対応するゾーン分割案とかご仕様・必要シャフト数を設備計画案として出力する。また、上記ステップＳ１０７の手順で、出力する案は必ず一つに限る必要はない。計算された１シャフト５分間輸送能力の多い順に一定数の案を代替案として出力する形式としても良い。
【００２９】
以上がこの発明の実施の形態における設備計画案導出の概略手順の説明である。なお、前記図３のフローチャートを用いた説明では、ゾーン分割案やかご仕様を自動設定する形式で説明したが、この発明のエレベータ設備計画装置の利用方法はこれに限らない。たとえば、かご仕様は直接入力し、ゾーン分割案のみを自動設定する形式にしても良い。また、ビルの構造上の制約によっては、あらかじめゾーン分割が決定されている場合もある。その場合、単に実質輸送能力と必要シャフトの計算に使用することもできる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、１本のシャフト内に独立して上下に移動できる複数台のかごが就役するエレベータシステムに対して、与えられたビル仕様・かご仕様データをもとに各かご毎にかご周回時間を計算し、前記各かごの周回時間を比較し、実質的な周回時間を計算し、その計算結果をもとに１シャフト当たりの実質的な輸送能力を計算するようにしたので、ＳＤの場合と同様に従来行うことができなかったＭＣの交通計算およびそれに基づく設備計画を実施することができる。
【００３１】
また、与えられたビル仕様・かご仕様データをもとに各かごが優先サービスするサービスゾーン候補案を複数個自動設定し、前記ビル仕様・かご仕様データおよび設定したサービスゾーン候補案毎に、各かご毎のかご周回時間を計算し、計算された各かごの周回時間を比較して実質的な周回時間を計算し、これらの計算結果をもとに１シャフト当たりの実質的な輸送能力を計算するとともに、前記与えられたサービスゾーン候補案毎に計算された実質的な輸送能力を比較して最適なサービスゾーンを導出するようにしたので、与えられたビル仕様・かご仕様に対して適切なエレベータ設備計画を行うことができるという効果がある。
【００３２】
さらに、標準的なエレベータ仕様に関するデータを蓄積した標準データベースを備え、与えられたビル仕様をもとに各かごが優先サービスするサービスゾーン候補案を複数個自動設定し、前記標準データベースから具体的なかご仕様を設定し、前記ビル仕様と設定されたかご仕様データに基づき、前記サービスゾーン候補案毎に、各かご毎のかご周回時間を計算し、各かごの周回時間を比較して実質的な周回時間を計算するとともに、これらの計算結果をもとに１シャフト当たりの実質的な輸送能力を計算し、前記与えられたサービスゾーン候補案毎に計算された実質的な輸送能力を比較して最適なサービスゾーンを導出するようにしたので、与えられたビルに対して、適切なエレベータ設備計画を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態におけるエレベータ設備計画装置の全体構成の例を示すブロック図である。
【図２】この発明における輸送能力の計算概念と優先ゾーンの概念に関する説明図である。
【図３】この発明における設備計画案導出の概略手順を示したフローチャートである。
【図４】シングルデッキに適用される交通計算手順の概略を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　マルチカー用設備計画案算出装置、２　ヒューマンＩ／Ｆ、１Ａ　標準データベース、１Ｂ　ゾーン分割設定手段、１Ｃ　かごデータ設定手段、１Ｄ　輸送能力計算手段、１Ｅ　最適計画案導出手段、１Ｄ１　各かご周回時間計算手段、１Ｄ２　周回時間比較・計算手段、１Ｄ３　実質輸送能力計算手段。
【図１】
2004075308.tif 000003
【図２】
2004075308.tif 000004
【図３】
2004075308.tif 000005
【図４】
2004075308.tif 000006