(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物内の複数の乗場にサービス提供する複数のエレベータかごを有するエレベータシステムにおける、バンチングを示す分離メトリックの決定方法であって、
（ａ）前記乗場で登録された上り方向または下り方向における各ホール呼びについて、各かごがその乗場に到達するために要すると予測される予測時間を、かごの位置、かごの移動方向、かごに割り当てられたホール呼び、およびかご内で登録されたかご呼びを考慮して決定する（３０，３３）分離メトリックの決定方法において、
（ｂ）前記各ホール呼びについて、各かごがその乗場に到達するために要すると予測される前記予測時間のうち、最小の予測時間をそれぞれ選択し、
（ｃ）ステップ（ｂ）において決定された最小の予測時間を、時間範囲の連続するカテゴリ（図３，図４）に従って整理し、前記連続するカテゴリにおけるもっとも高いカテゴリを除く全てのカテゴリは、次に高いカテゴリより低い時間範囲を表し、もっとも低いカテゴリを除く全てのカテゴリは、次に低いカテゴリよりも高い時間範囲を表し、
（ｄ）「わずか」、「多少」、および「多い」から選択される少なくとも２つの集合を含み、前記各カテゴリに含まれる最小の予測時間の数を評価する対応する複合ファジィ集合（図７〜１０）が前記カテゴリの少なくともいくつかに提供され、
（ｅ）前記カテゴリのそれぞれについて、前記対応するファジィ集合内におけるメンバーシップを決定し、
（ｆ）すべての前記ファジィ集合の非ゼロメンバーシップの組み合わせを、それらの乗算を含むファジィ論理積演算を行うことによって提供し、
（ｇ）前記カテゴリの数に等しい数の次元の関係値マトリクスを提供し、非ゼロメンバーシップから、前記各カテゴリにおける集合の組合せに対応する関係値を決定し、
（ｈ）前記メンバーシップの組合せ値に、対応する関係値を乗じて分離メトリックを決定することを含むことを特徴とする分離メトリックの決定方法。
【請求項２】
建物内の複数の乗場にサービス提供する複数のエレベータかごを有するエレベータシステムにおける、選択されたエレベータかごに対するホール呼びの割当方法であって、
（ｉ）請求項１に記載の方法に従って、エレベータシステムの分離メトリックを決定し、
（ｊ）前記分離メトリックと、残存応答時間、予測待ち時間、および相対システム応答からなる群から選択される他の配車方法と、をファジィ集合を用いて組み合わせ、
（ｋ）ステップ（ｊ）の結果に従ってかごを呼びに割り当てることを含むことを特徴とするホール呼びの割当方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の呼びに対する応答時間によって決定される、かごのバンチングを考慮した方法で行うエレベータかごの配車に関する。
【背景技術】
【０００２】
１０〜２０階床を越える建物内のマルチかご式エレベータ・システムのための典型的な配車アルゴリズムは、多くのファクタの評価を行って、新しく入力されたホール呼びに応えるためにいずれのかごが割り当てられるべきかを決定する。その本質は、当該エレベータ・システム内のほかの乗客に悪影響を及ぼすことなく、その新しいホール呼びに対して満足のゆくサービスを提供するかごを選択することにある。割当ロジックにおける２つの主要な考慮事項は、かごが新しいホール呼びに到達するまでに要する時間の予測値である残存応答時間（ＲＲＴ）、および、ＲＲＴおよび呼びが登録されてからすでに経過した時間の合計である予測待ち時間（ＰＷＴ）である。場合によっては、これらの値が２次元ファジィ・ロジックによって組み合わされて割当値が提供され、その後それが（おそらくはファジィ・ロジックを用いて）ほかの配車考慮事項と組み合わされる。
【０００３】
エレベータかごの「バンチング」の傾向が、良好なエレベータ・サービスを損ない、いくつかの呼びが異常に長く待たされるという結果を招くことは、古くから知られている。エレベータかごは、群内のほとんどのかごが、移動方向を考慮した上で互いに物理的に近傍にあるとき、「バンチング」の状態にあると考えることができる。伝統的なバンチング防止技術は、各かごの間の距離およびかごの方向を基礎としている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、平均待ち時間を最小化する傾向を有する自動エレベータ配車、長い待ち時間を短縮する配車、満足のゆく平均待ち時間を提供しつつ、同時に、応えるべき呼びのための多くの長待ち、もしくは少数の非常に長い待ちのいずれも回避する配車、バンチングを回避する配車、および長待ちを最少化し、非常に長い待ちを排除する改良されたエレベータ配車を含む。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、システム・パフォーマンス（乗客トラフィックの円滑な流れ）および利用客の待ち時間が時間で測定され、それに対して伝統的なバンチング測定法は、移動しなければならない物理的な距離しか考慮していないというコンセプトに基づいている。
【０００６】
本発明によれば、建物内の呼びへの応答に必要な時間が使用されて、バンチングの程度が評価され、その評価が配車方法に組み込まれる。本発明によれば、建物全体を通じてエレベータかごが、それらが満足のゆく時間内に潜在的な呼びに応答するべくどのように配置されているかという意味において、どの程度良好に、あるいはどの程度不充分に分配されているかを測定するメトリックが使用されて、かごの位置ならびにその時点の既存の需要に関して応答時間ポテンシャルが評価される。本発明の一実施態様においてはこのメトリックが、満足のゆくパフォーマンスと見なされる３０秒内、わずかに不満足なパフォーマンスと見なされる３０〜４５秒内、中程度の不満足なパフォーマンスと見なされる４５〜６０秒内、不満足なパフォーマンスと見なされる６０〜９０秒内、非常に不満足なパフォーマンスと見なされる９０秒超においていくつの潜在的な呼びへの応答が可能かを評価する。この実施態様においては、ファジィ・ロジックを使用してカウントが組み合わされるが、このほかの、重み付け平均あるいは重み付けペナルティ等の方法を使用してメトリックのカウントを組み合わせることもできる。本発明のこのほかの目的、特徴および利点については、以下の、添付図面に例示されているとおりのその例証的な実施態様の詳細な説明に照らしてより明白なものとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１を参照するが、入口ポイント１９を通って応答時間ルーチンに到達すると、最初のステップ２０が、種々のかごを識別する値Ｃをゼロに設定する。ステップ２０は、かご０を指定する。テスト２２は、すべてのかごがテスト済みであるか否かを決定するが、すべてのかごがテスト済みであれば、Ｃの値が既知のかごの数より小さくなることはない。すべてのかごがテスト済みであれば、プログラムは、リターン・ポイント２３を介して別の処理に復帰することになる。
【０００８】
当初は、すべてのかごのテストが未済であることから、テスト２２の肯定結果がテスト２４に到達し、かごＣがサービスの要求（需要）に応答するために利用可能であるかを決定する。利用できないときは、テスト２４の否定結果がステップ２６に到達してＣをインクリメントし、それによって次のかごが順番に指定される。かごＣが利用可能であれば、テスト２４の肯定結果がステップ２５に到達し、ファクタＬをゼロに設定する。このファクタは、建物の乗場を識別し、したがってステップ２５は、たとえばその建物のもっとも下の階床を識別する。テスト２７は、Ｌが既知の数の乗場の数より小さいか否か、つまり特定のかごに関してすべての階床がテスト済みであるか否かを決定する。当初は、Ｌが乗場の数より小さいためにテスト２７の肯定結果がテスト２９に到達し、乗場Ｌにおいて上りのホール呼びが許可されるか否かを決定する。これは、その建物の最上階を除いてすべてに当てはまる。テスト２９の肯定結果がサブルーチン３０に到達し、それが乗場Ｌにおける上りの呼びに到達するまでかごＣが要する時間を決定する。これは、かごの位置、かごの状態（走行中であるか否か）、ドアの状態（一部の実施態様においては、開、開動作中、閉、または閉動作中）およびかごに割り当てられたホール呼びをはじめすでにそのかご内で登録済みのかご呼びを考慮に入れる従来の決定である。これらの条件のそれぞれに、異なる時間的な量が割り当てられ、それらの合計が、その乗場に到達するまでにこのかごが要する時間の長さの予測値である。上側の階床がテストされている場合には、テスト２９の否定結果によって、このルーチンがサブルーチン３０をバイパスする。
【０００９】
その後テスト３２が、この乗場において下りのホール呼びが許可されているか否かを決定する。許可されるときには、サブルーチン３３が、かごＣが乗場Ｌにおける下りの呼びに到達するまでに要する時間を決定する。このサブルーチンには、サブルーチン３０に使用されたファクタと同じファクタが使用される。階床Ｌにおいて下りの呼びが許可されない場合（建物の最下階において真となる）には、テスト３２の否定結果によってサブルーチン３３がバイパスされる。
【００１０】
続いてルーチンがステップ３４に到達してＬをインクリメントし、それによって次の階床を順に指定する。その後２７〜３３のステップおよびテストが、次の乗場について繰り返される。これが、すべての乗場においてこのかごが到着する時間の決定がなされるまで続けられ、その時点でテスト２７が否定となり、ステップ２６に到達して次のかごを順に指定する。すべてのかごがテストされない限り、テスト２２が再び肯定となり、テスト２４に到達してかごが利用できるか否かが調べられる。利用できる場合にはステップ２５が再び建物のもっとも下の乗場を指定することになり、その結果、すべての乗場を検討して、それぞれの乗場においてこの２番目のかごが上りの呼びおよび下りの呼びを達成するために要する時間が決定される。
【００１１】
すべてのかごがすべての階床に関してテストされると、テスト２２が否定となり、リターン・ポイント２３を介してルーチンを別の処理に復帰させる。
【００１２】
図２は、１０の乗場のある建物の一例を図示しており、かごＡが４番目の乗場において下向きに移動しており、かごＢが３番目の乗場において上向きに移動している。かごＢは、乗場６における上りの呼び、および乗場８における下りの呼びに割り当てられている。かごＢは、乗場８における呼びに到達するために、乗場４、５、および７に停止することなく通過しなければならない。かごＡは、乗場２における下りの呼び、およびロビーならびに乗場２における上りの呼びを有している。かごＡは、これらの割当済み呼びに到達するために、乗場３に停止することなく通過しなければならない。
【００１３】
例示のための実施態様として、ここで、図１のサブルーチン３０、３３の使用するアルゴリズムにおいて、階床の通過に１秒を、かご呼びに１０秒を、ホール呼びに１１秒を、同時かご呼びがあるか否かによらず、それぞれ要するものと仮定する。当然のことながら、本発明の具体化においては、このほかのファクタが使用され、またこのほかの数値が使用されることもあり得る。
【００１４】
図３および４では、それぞれかごＡおよびかごＢが各階床に到達する時間が計算されている。図５は、各階床について、かごＡおよびかごＢがそれらの現在の位置からその階床に到達するまでに要する予測時間がリストされており、それら２つのうちの最小値が４番目の列にリストされている。
【００１５】
図６には、階床に到達する時間の範囲のカテゴリが示されており、もっとも低いカテゴリは、カテゴリ１であり、０〜２９秒までを必要とする呼びがカウントされている。このカテゴリは、重要とするには時間が短すぎることから、この例では後述するファジィ・ロジック処理では使用されない。しかしながら別の実施態様において望ましい場合には、カテゴリ１を考慮してもよい。カテゴリ２〜５は、図６に示されているとおり、３０〜４４秒、４５〜５９秒、６０〜８９秒、および９０秒超を表している。図６の３番目の列は、それぞれのカテゴリ内に、図５の５番目の列によって決定される乗場がいくつあるかを示している。
【００１６】
続いて図６のカウントが図７〜１０の対応するファジィ集合に適用される。たとえば、図７にカテゴリ２が示されているが、２つの乗場だけが３０〜４４秒の範囲に含まれることから、それにより１．０のファジィ集合メンバーシップ、および「わずか」の指定が結果としてもたらされる。図８においては、カテゴリ３が、９の乗場のカウントを有しており、それにより１．０のファジィ集合メンバーシップ、および「多い」の指定が結果としてもたらされる。図９においては、カテゴリ４が、１の乗場のカウントしか有してなく、それにより１．０のファジィ集合メンバーシップ、および「わずか」の指定が結果としてもたらされる。図１０においては、カテゴリ５が、０のカウントを有しており、それにより１．０のファジィ集合メンバーシップ、および「わずか」の指定が結果としてもたらされる。
【００１７】
ファジィ分離メトリック（ｆｕｚｚｙ  ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｍｅｔｒｉｃ）は、次のステップに従って計算される。メンバーシップの組み合わせは、ファジィ集合メンバーシップのすべての可能な組み合わせを見つけ出し、その後その組み合わせの中の各メンバーシップの値を乗ずることによって計算される。図７〜１１に示されているファジィ集合およびファジィ集合関係テーブルを基礎にすると以下のように５４の可能な組み合わせが存在する。
３０〜４４秒の可能性、カテゴリ（わずか、多少、多い）＝３
４５〜５９秒の可能性、カテゴリ（わずか、多少、多い）＝３
６０〜８９秒の可能性、カテゴリ（わずか、多少、多い）＝３
９０秒超の可能性、カテゴリ（わずか、多い）＝２
３×３×３×２＝５４の組み合わせ。
【００１８】
ファジィ計算に関係がある組み合わせは、非ゼロのメンバーシップであり、ここに示した例では、カテゴリ２〜５内の非ゼロメンバーシップはすべて１００％＝１となる（ファジィのＡＮＤは乗算である）。
カテゴリ２のメンバーシップ（３０〜４４秒、わずか）＝１００％
ＡＮＤカテゴリ３のメンバーシップ（４５〜５９秒、多い）＝１００％
ＡＮＤカテゴリ４のメンバーシップ（６０〜８９秒、わずか）＝１００％
ＡＮＤカテゴリ５のメンバーシップ（９０秒超、わずか）＝１００％
１００％×１００％×１００％×１００％＝１００％（１×１×１×１＝１）。
【００１９】
図１１を参照すると、３×３×３×２のファジィ・マトリクスが例示されている。その中にある数は、この実施態様のために選択されたが、これらの数は、本発明の実際の具体化をよりよく反映させるために変更することができる。カテゴリ２から見ていくと、そのファジィ指定が「わずか」（図７）であることから、図１１の上側部分の第１列が選択される。続いてカテゴリ３については、図８においてファジィ指定が「多い」であることから、下側の行が選択される。ここで図１１の下側の記号表を参照すると、カテゴリ４については数が「わずか」であることから左側の２つの三角形だけが関係し、カテゴリ５についても「わずか」であることから左上の三角形だけが関係する。これが、図１１の上側の部分に、０．３の関係値をもたらすとして示されている。
【００２０】
したがって例示のシナリオについて、図２の例の場合の本発明の分離メトリックは、図３および４に示されている値、図７〜１０のファジィ集合、および図１１の関係を使用して０．３となる。本発明の分離マトリクスは、種々の方法で使用することができる。通常、最近の配車アルゴリズムは、種々のパラメータを使用して、システム内のほかの乗客に悪影響を及ぼすことなく新しいホール呼びに対してどのように割当を行うかを決定する。１つの考慮事項は、米国特許第５，２７４，２０２号に開示されているとおり、かごが新しいホール呼びに到達するために要する時間の予測値である残存応答時間（ＲＲＴ）である。もう１つの予測待ち時間（ＰＷＴ）も使用されることがあり、これは、呼びが登録されてからすでに経過した時間をＲＲＴに加算した値である。これらの値は、現在の代表的な呼び割当アルゴリズムにおいて、２次元ファジィ・ロジックによって組み合わせることができる。続いてこれらを、米国特許第４，８１５，５６８号に開示されているような相対システム応答（ＲＳＲ）等の別の配車考慮事項と組み合わせることができる。ホール呼びのために計算することのできる相対システム応答および残存応答時間は、米国特許第５，１４６，０５３号に開示されているように組み合わせることが可能である。
【００２１】
本発明の分離メトリックは、適切な３次元、または４次元ファジィ・ロジックによって、残存応答時間、予測待ち時間、相対システム応答等のほかのメトリックと組み合わせることができ、３次元またはそれ以上の次元は、ＲＲＴ、ＰＷＴ、ＲＳＲメンバーシップおよび本発明の時間ベースの分離メンバーシップに関連する。このように計算された割当値は、任意の従来技術の２または３次元割当値が使用される方法と同じに使用される。
【００２２】
本発明は、バンチング防止技術を使用しない場合または現存する距離ベースのバンチング技術と比較して、バンチングを低減することによって全体的なシステムパフォーマンスを向上させることになる。本発明の分離マトリクスを別の態様で使用して、その具体化におけるニーズに適応させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ある乗場における各呼びに各かごが到達する時間を決定するためのルーチンのロジック・フローチャートである。
【図２】２つのエレベータおよび１０の乗場の例の様式化した説明図である。
【図３】図１のルーチンを使用する図２の例におけるかごＡについて時間の決定を例示したチャートである。
【図４】図１のルーチンを使用する図２の例におけるかごＢについて時間の決定を例示したチャートである。
【図５】図３および４の最小結果を例示したチャートである。
【図６】各カテゴリにおける最短時間および階床の数（カウント）を例示したチャートである。
【図７】カテゴリ２のファジィ集合の線図である。
【図８】カテゴリ３のファジィ集合の線図である。
【図９】カテゴリ４のファジィ集合の線図である。
【図１０】カテゴリ５のファジィ集合の線図である。
【図１１】カテゴリ２〜５を組み合わせたファジィ集合の３×３×３×２マトリックスの様式化した説明図である。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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