平成 18 年電気学会全国大会

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階間交通を考慮したダブルデッキエレベータの輸送能力計算法
松下真也＊，金子裕良, 阿部茂(埼玉大学)

Up-peak Traffic Calculation of Double-deck Elevator Considered Inter-floor Traffic
Shinya Matsushita, Yasuyoshi Kaneko, Shigeru abe (Saitama University)

３． DD 運転の輸送能力計算

１． まえがき高層ビルではエレベータの占有面積が大きくなるため、

m (=2n) 階建てのビルで DD 運転（下かごは奇数階、上これを削減しレンタブル比を高めたいという要求がある。

かごは偶数階のみ停車する）をした場合を考える。2．とこの解決に輸送能力が大きなダブルデッキ(DD)エレベー

同様に朝の Up-peak 時を考え、全交通量の内、(100-x) %がタの採用が有効である。しかし DD エレベータには DD 運

玄関階(1,2 階)からの出勤交通、残り x %が階間交通とし、転中(ピーク需要時、輸送能力大)上かごと下かごは全く同じ条件とする。目的階分布は均一

DD運転

セミD運転とし、表１に下かご総乗客 Po の目的階分布を示すが、上かはエレベータによる奇数階と偶ご（総乗客 Pe (=Po=P)）も同様である。かごに i 階から乗数階との間の移動ができず、使いにくいという問題がある。ピーク

15車する上方向乗客数を PUi、下方向乗客数を PDi とすれば、10場呼びによって停止しない確率は e

乗場呼びがポアソン分布の場合、上向きのかごが i 階で乗時以外はどの階にも移動できるセミダブル(セミ D)運転を行う

54n=3

した輸送能力計算式は普通のエ階(下かご 3 階～m-3 階)での停止数、第 2 項は最上階(下かご m-1 階)で出発階が(1)、DD については見当たらない。階間交通を考慮した DD エレ
ベータの DD 運転とセミ D 運転に

表 1 下かご乗客の目的階分布
Table 1. Passenger distributionの停止数、第 3
図 1 DD エレベータの運行方法
Fig.1 Operation of DDelevators

項は下向き途中To

階での停止数、From

第 4 項は玄関階

1

比較結果を紹介する。

(下かご 1 階)で3,5,…,15２． エレベータの輸送能力の停止数を表しおける輸送能力計算式、輸送能力となり、予想停止数 SDD は(3)式で表される。(3)式で、第 1 項は上向き途中ため問題はない。階間交通を考慮
レベータについては文献がある− PUiている。

DD でないシングルデッキエレベータの輸送能力は朝の3,5,…,15Total

9/49

91/71/49（m=16、P=10、階間交通 x=10%の場合）

PU1+PU2
PU3+PU4
PU2i−1+PU2in−2 ⎧⎫⎪⎪⎛ n −3⎞⎛ n − 2⎞⎛ n −i −1⎞
SDD = ∑⎨1−e−PU2i+1−PU2i+2 ⎜...⎜⎜⎟⎟⎟⎬⎪⎭⎝ n − 2⎠⎝ n −1⎠⎝ n −i ⎠i=1 ⎪⎩Up-peak 時の 5 分間輸送能力 HC[人]で計算され、かごが玄関階で乗客を乗せサービスをして再び玄関階に戻ってく

P +Pるまでの一周時間 RTT[秒]との間に次の関係がある。

HC = L × 0.8 × CC × 5 × 60 RTT

1P +P+PP

U1 U2U3 U 4
U 2n−5 U 2n−4
⎛ n −3⎞⎛ 1⎞⎛ n − 2⎞...⎜ ⎟+1−e−PD2n−1−PD2n ⎜⎜⎟⎟
⎝ n − 2⎠⎝ 2⎠
⎝ n −1⎠PD2n+PD2n−1
PD2n−2+PD2n−3PD2( n−i )+1+PD2( n−i )+2n−2 ⎧⎫⎪⎪ −P −P ⎛ n −2⎞⎛ n −i −1⎞⎛ n −3⎞...⎜+ ∑⎨1−e D2( n−i)−1 D2( n−i) ⎜⎟⎜⎟⎟⎬⎪⎭⎝ n −i ⎠⎝ n − 2⎠⎝ n −1⎠
i=1 ⎪
⎩

…(1)

ここで、L：かご台数、CC：かご定員である。
エレベータの一周時間 RTT は、乗客総乗降車時間＋総戸PD2n−1+PD2n⎛ n − 2⎞+1−e−PU1−PU2 ⎜⎟⎝ n −1⎠

開閉時間＋玄関階から反転階までの走行時間＋反転階から玄関階までの走行時間として(2)式で計算される。
RTT = P(t l + t u ) + S (t o + t c ) + S u t f ( su ) + S d t f ( s d ) …(2)PD2n−3+PD2n−2⎛ n −3⎞⎜⎟⎝ n − 2⎠

PD5+PD6⎛ 1⎞...⎜ ⎟⎝ 2⎠…(3)

ここで、P：平均乗車人数、tl,tu ：乗客総乗降車時間、(3)式は、総乗客数 2P=Po+Pe の m/2 階のシングルデッキエ

S(=SU+SD)：予想停止数、to,tc：戸開閉時間、tf(s)：距離 s 走

レベータの場合(1)と同じになることが分かる。

行時間、Su：上方向予想停止数、su：上方向平均走行距離、

DD エレベータの交通計算では、上かご乗客と下かご乗

Sd：下方向予想停止数(玄関階の停止を含む)、sd：下方向客の降車階が一致し、乗客の降車時間が短くなる場合を考平均走行距離である。

える必要がある。簡単のため 1,2 階からの乗客に対してのみ並行降車による時間短縮効果を考慮する。n 階のシング

2006/3/15 〜 17 横浜-369(第 4 分冊)©2006 IEE Japan平成 18 年電気学会全国大会

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ルデッキエレベータで玄関階から乗車した乗客のかご呼

５． 計算例(DD 運転とセミ D 運転との比較)

びによる停止数は(4)式で表される。

16 階建てのビルのエレベPU 1⎧⎪⎛ n − 2 ⎞ ⎫⎪S SD = (n − 1 ) × ⎨1 − ⎜⎟ ⎬⎪⎩⎝ n − 1 ⎠ ⎪⎭…(4)

表 2 階間交通の割合
Table 2.Ratio ofinter-floor trafficータについて DD 運転とセミD 運転の予想停止数 S と一周

これより、DD 運転の RTTDD は(5)式となる。

RTTDD = PU1 ×tl + PU1 ×(2− SSD (n −1))×tu + 2×(P− PU1)×(tl +tu )+ SDD×(to +tc ) + SDDU×t f (su ) + SDDD×t f (sd )From

定数は、m=16 階，L=6 台，…(5)

ここで SDDU:上方向の停止数、SDDD:下方向の停止数である。
DD 運転の 5 分間輸送能力 HCDD[人]は(6)式となる。

HC DD = L × 2 P × 5 × 60 RTTDD

To

時間 RTT を比較した。なお、
FD=4.0m，P=20 人，定格速度

1v=3.0m/s，加速度 a=0.8m/s2，3～m

13～m

―

60～100％0～40％

to=tc=2.5s，tl=tu=1.0s とした。
20DDSemiD

Expected number of stops…(6)

４． セミ D 運転の輸送能力計算

250にも停車できる）をした場合を考える。乗客の乗降条件に

RTT [s]15m (=2n)階建てのビルでセミ D 運転（上下かごはどの階DDSemiD

20010

ついては DD 運転の場合と同様に考える。玄関階(1，2 階)で乗車する乗客は目的階が奇数階なら 1 階、偶数階ならば02 階から乗車し、途中階の奇数階(偶数階)から乗車する乗102030401500Ratio of inter-floor traffic [%]客は、下かご(上かご)に必ず乗車すると仮定すると上方向

図 2 予想停止数
Fig.2 Expected number of stopsの 予 想 停 止 数 SSemiD-UP は (7) 式 、 下 方 向 の 予 想 停 止 数

10203040
Ratio of inter-floor traffic [%]図 3 一周時間
Fig.3 Round Trip Time

SSemiD-DN は (8) 式 と な り 、 予 想 停 止 数 は SSemiD=
SSemiD-UP+SSemiD-DN となる。(7)式の第 1 項は下かご 3 階の停(1)階間交通がある場合セミ D 運転に比べ DD 運転のほう止数、第 2 項は途中階で下かご奇数階(乗車あり)での停止が予想停止数は少ない。階間交通 30％のときで比較すると数、第 3 項は途中階で下かごが偶数階(乗車なし)での停止

DD 運転では SDD=13.0、セミ D 運転では SSemiD =17.0 とな

数、第 4 項は最上階における停止数を表し、(8)式の第 1

り、DD 運転をすることで停止数は 23.5％減少した。

項は途中階で下かご奇数階(乗車あり)での停止数、第 2 項(2)一周時間についても、階間交通 30％のとき DD 運転ではは途中階で下かごが偶数階(乗車なし)での停止数、第 3 項

216.7 秒、セミ D 運転では 248.9 秒となり、DD 運転をすは玄関階における停止数をそれぞれ表している。

ることで RTT は 12.9％減少した。これは停止数の減少に

PU 1 + PU 2

⎛ n − 2⎞SSemiD −UP = 1 − e− PU 3 − PU 4 ⎜⎟⎝ n −1 ⎠PU 3 + PU 4
PU 2 i−1 + PU 2 i
PU 1 + PU 2n−2 ⎧⎫⎪⎛ 2(n − 2) − 1⎞
⎛ 2(n − i ) − 1 ⎞⎪⎛ n − 2⎞
⎜
⎟
⎟
...⎜⎜
+ ∑⎨1 − e− PU 2i+1 − PU 2i+2 ⎜⎟⎬⎜⎟⎟n −1 ⎠2(n − 2) ⎠2(n − i ) ⎠⎝
i =2 ⎪⎪⎭⎝⎝⎩PU 3 + PU 4
PU 2 i+1 + PU 2i+2n−2 ⎧⎛ 2(n − i − 1) − 1⎞
⎪ ⎛ 2(n − 2) − 1⎞⎪⎫
+ ∑⎨1 − ⎜⎜⎟⎟...⎜⎜⎬
2(n − 2) ⎟⎠2(n − i − 1) ⎟⎠i =1 ⎪⎪⎭⎝⎝⎩⎛ n − 2⎞
+ 1 − e− PD 2n−1 − PD 2n ⎜⎟⎝ n −1 ⎠PU 1 + PU 2

⎛ 2(n − 2) − 1⎞⎜⎜ 2(n − 2) ⎟⎟⎝⎠PU 3 + PU 4

⎛1⎞...⎜ ⎟⎝ 2⎠

PU 2 n−3 + PU 2 n−2

ダブルデッキエレベータにおける DD 運転とセミ D 運転の輸送能力計算方法を明らかにした。階間交通が多いビル
では DD 運転をすることでセミ D 運転をした場合よりも停止数が減るため RTT が短くなり輸送能力が大きくなるこ式では途中階の奇数階(偶数階)からの乗客は必ず下かごPD2n−1 +PD2nPD2( n−i )+1 +PD2( n−i )+2⎧⎪ −P⎫⎪
⎛ 2(n − i) −1⎞⎛ 2(n −1) −1⎞−P⎟⎟⎟⎟
SSemiD−DN = ∑⎨1− e D2( n−i )−1 D2( n−i ) ⎜⎜...⎜⎜⎬
i =1 ⎪⎪⎭⎝ 2(n − i) ⎠⎝ 2(n −1) ⎠⎩PD2n−1 +PD2nPD2( n−i )+1 +PD2( n−i )+2n−1 ⎧⎫⎪⎛ 2(n − i) −1⎞⎪ ⎛ 2(n −1) −1⎞⎟⎟⎟⎟...⎜⎜+ ∑⎨1− ⎜⎜⎬( )i =1 ⎪⎪⎭⎝ 2(n − i) ⎠⎩ ⎝ 2 n −1 ⎠n−2

PD2n−1 +PD2n６． むすびとを確認した。ここで紹介したセミ D 運転の輸送能力計算…(7)⎛ 2(n −1) −1⎞⎟⎟+1− e−PU1−PU 2 ⎜⎜⎝ 2(n −1) ⎠よる。

(上かご)に乗車すると仮定しているため、今後シミュレーションによって検証する予定である。
貴重なご意見を頂いた三菱電機匹田志朗氏に感謝します。
文献(1) 堀大成，林勝洋：「建築と設備技術者のためのエレベーPD3 +PD4

⎛ 1⎞...⎜ ⎟⎝ 2⎠

タ・エスカレータ計画」,技術書院,(1994)(2) Barney, G. C. , “Elevator Traffic Handbook: Theory andPractice”, Spon Press, (2003)…(8)
セミ D 運転の 1 周時間 RTTSemiD、5 分間輸送能力 HCSemiD[人]ついては DD 運転の場合と同様に考え、(5)式、(6)式で計算する。

2006/3/15 〜 17 横浜-370(第 4 分冊)©2006 IEE Japan