停靠請求的即時分配方法
2023-10-25 20:39:22
專利名稱：停靠請求的即時分配方法
技術領域：
本發明涉及一種對通過屬於電梯組的電梯停靠請求(landing call)設備給出的請求進行分配的方法，從而對所有請求進行服務。
當乘客想要乘坐電梯時，他/她將通過按下安裝在樓層的停靠請求按鈕，發出電梯請求。電梯組的控制系統接收該電梯請求，並且設法計算出電梯組中的哪一部電梯可以最好地對該請求進行服務。這一活動稱為請求分配。分配所要解決的問題是，如何找到對停靠請求進行服務的電梯，從而最小化預選代價因素。分配的目標可以是最小化乘客等候時間、乘客乘坐時間、電梯將停留的次數。
傳統地，為了確定哪一部電梯將適合於對請求進行服務，使用複雜的條件結構分別對每種情況進行推斷。該推斷的最終目標是最小化描述電梯組工作的代價因素，典型地如乘客的請求時間或平均等候時間。當電梯組在複雜的狀態空間中工作時，條件結構也很複雜並且不能覆蓋所有可能的情況。因此，出現控制方式不是最優的情況。同樣，將電梯組作為一個整體進行考慮是很困難的。一個典型的這種例子是傳統的集中控制，其中，停靠請求是由離請求樓層最近且沿朝向該請求的方向行駛的一部電梯來進行服務的。然而，這種簡單優化原則導致電梯的聚集，這意味著，多部電梯沿相同方向往前行駛，並且因此導致電梯組整體性能的降低。
試圖確定所有可能候選路線的代價因素所需的計算能力很可能超出現有處理器的能力。如果要服務的請求數目為C，並且大樓有L部電梯，那麼不同候選路線的數目將為N＝Lc。因為候選路線的數目隨請求數目的增加呈指數增長，所以即使在小型電梯組中系統地考慮所有候選路線，也是不可能的。這已經成為妨礙路線優化實際應用的限制。一般，當從乘客的角度考慮該問題時，分配方法可以分為至少三種方法連續、即時和面向目標的分配方法。在停靠請求的連續分配中，當分配給指定停靠請求的電梯仍然能夠在當前考慮樓層停留的時候，將停靠請求分配給該電梯車廂。在此之前，可以自由地改變激活停靠請求在電梯車廂之間的分配。連續分配典型地用在例如歐洲。然而，例如在亞洲，電梯系統的設計目標是，允許乘客一按下停靠請求就立即知道哪部電梯將為他們提供服務。在這種情況下，所發出的停靠請求立即分配給要對它們進行服務的電梯。一旦分配，請求將不會變更到另一部電梯。面向目標的分配方法由乘客首先感受到的是作為乘客與電梯系統之間的不同用戶界面，其中，通過一個單獨的界面分別向乘客通知哪部電梯將為他/她提供服務。使用本發明的解決方案，可以減小合適電梯的不確定性，並且乘客可以不匆忙地走到將為他們提供服務的電梯前面。所使用的控制單元是控制請求固定的單元。本發明的解決方案還改善乘坐的舒適性，並且還間接地提高系統的性能。
對於本發明的特性特徵，請參考權利要求書。
在本發明的解決方案中，分配單元找出電梯的最佳路線，換句話說，對於每個請求由電梯車廂中的哪一部進行服務，作出實際決定。特定於停靠請求的分配建議發送給請求固定控制單元，該單元將每個停靠請求登記為預定給為其建議的電梯車廂。來自分配單元的停靠請求數據包括除電梯之外還給出停靠請求發起樓層的估計到達時間(estimated time of arrival，ETA)的數據。在請求固定控制單元將停靠請求登記為預定給所建議電梯車廂的同時，它將一個信號通知命令發送給該電梯，這將立即在當前考慮樓層執行信號通知。在完全即時分配中，控制固定時刻從而固定將以一種完全無步驟的方式發生，也是可能的。在這種情況下，使用一個參數，確定在電梯到達之前的多少秒，將停靠請求固定給電梯車廂並且用信號通知乘客。另一種選擇是限定在發出停靠請求之後的多少秒內，將該請求預定給電梯車廂並且用信號通知乘客。通過將前一種情況下的時間參數與ETA時間進行比較，系統確定是將停靠請求預定給電梯車廂，還是保持空閒，以分配給電梯組中的任一車廂。在後一種情況下，將參數與登錄請求已激活的時間長度進行比較。這兩個參數值可以例如根據運輸強度和/或運輸類型或者根據時間日期或預先規划進行變化。
在特殊情況下，請求固定控制單元還必須能夠釋放一個或多個已經預定的停靠請求，從而允許由任何其它電梯車廂對該請求進行服務。這種情況包括例如因為技術故障，電梯從電梯組中隔離出來的情況；電梯鎖定被激活的情況；電梯車廂滿載從而可能忽略停靠請求的情況；電梯請求保持激活過長時間的情況；從乘客的角度來看不合理的情況，例如電梯(對車廂請求進行服務)到達停靠請求的樓層時，但是以與乘客目的地相反的方向繼續前進。當由於某種理由必須釋放電梯請求時，請求固定控制單元在其簿記系統中進行記錄，從而停靠請求可以由任何一部電梯進行服務(不一定是以前的那部電梯)。在這種情況下，控制單元還將一個有關停靠請求的信號通知命令發送給電梯，以關掉信號燈。
該操作是基於限制分配單元中路線查找算法的搜索範圍。候選控制決定或染色體包括特定於停靠請求的基因，其中，基因值表示要對當前考慮停靠請求進行服務的電梯車廂。因此，各個基因的取值範圍與能夠對請求進行服務的可能電梯車廂數目相同。如果電梯組有例如8部電梯，全部能夠對請求進行服務，那麼該基因的取值範圍將為8。在開始搜索控制決定時，分配單元將對每個停靠請求的查詢發送給請求固定控制單元，查詢哪些電梯車廂能夠對當前考慮停靠請求進行服務。如果停靠請求仍然空閒(未分配)，假定不存在其它限制如鎖定狀態，則所有車廂能夠對它進行服務，並且該停靠請求的最終取值範圍將等於電梯車廂的數目。相反，如果請求固定控制單元已經將該停靠請求預定給電梯車廂中的一個，那麼該基因的取值範圍為1，並且唯一的可能值將是該請求所預定的電梯車廂。因此，實際上，停靠請求的預定將基因的取值範圍限定為一個可能值，從而，當作出分配決定時，停靠請求將一直分配給其所預定的電梯車廂。如果停靠請求處於空閒狀態，例如剛出現在電梯系統中或者由於特殊情況而被釋放出來，分配過程將根據自己的原則執行搜索，以找到該請求和所有其它空閒停靠請求的最優電梯車廂。在作出最終控制決定之後，將該決定發送給請求固定控制單元，該單元將根據該控制決定為空閒停靠請求預定電梯車廂。
即時停靠請求分配方法與連續分配的本質區別在於，可以根據電梯車廂的服務路線同時向多個樓層而不是一個樓層發出信號通知(signaling)。
請求固定控制單元負責停靠請求的預定和釋放，以及用於相應信號通知的命令。停靠請求的預定表示請求只能由單個車廂進行服務，並且請求的釋放表示停靠請求可以由任何一部電梯進行服務。實際的分配決定是通過採用基因分配方法根據從請求固定控制單元獲得的請求預定狀態限制特定於停靠請求的基因取值範圍來作出的。如果停靠請求空閒，那麼該基因的取值範圍不存在限制，但是如果它已被預定，那麼該基因的取值範圍為1，並且該請求可以取的唯一值是為其預定的電梯車廂。分配決定提供給請求固定控制單元，該單元進行預定並且控制信號通知。
本方法的另一特性是實現浮動(floating)信號通知時間的靈活性，對此存在兩種方法原則。可以在電梯到達的特定時間範圍之前，向乘客通知要為他們提供服務的電梯。另一方面，可以在發出停靠請求之後的特定時間範圍內向乘客指示要為他們提供服務的電梯，在這種情況下，已經按下停靠請求按鈕的人員移到更佳位置稍作等候，並且在出現信號通知後再走到準備進入的電梯前面，是可能的。這種方法可能更容易被乘客採用。因此，除停靠請求的完全即時分配之外，該方法還包括更靈活實現的可能性。上述控制方法例如適合於要求提前信號通知的大樓，以及，另一方面，電梯服務標準概念傾向於與所接收的整體服務掛鈎的大樓，例如旅館。在這種情況下，如果乘客能夠及時且毫不匆忙地將他們的行李移到要為他們提供服務的電梯前面，將是有益的。在不同電梯之間步行距離可能很長的大型電梯系統中，也相應需要提前發出信號通知。
下面將參照附圖藉助於本發明的一些實施例對本發明進行詳細的描述，其中
圖1給出本方法的整體架構，示出分配單元、請求固定控制單元以及在不同樓層上提供的信號通知設備；圖2示出在包括6部電梯和14個樓層的電梯組中對6個激活停靠請求進行編碼以形成染色體(chromosome)的情況。
如圖1所示，在分配單元中作出控制決定，為電梯組中的電梯車廂形成對停靠請求進行服務的最優路線。在分配單元的左邊，該圖示出用作分配決定基礎的基本數據。該數據包括運輸統計量、表示激活停靠請求的數據和電梯組的狀態數據，例如電梯車廂的位置和行駛方向、車廂荷載和車廂請求。除這些數據之外，分配單元還考慮有關電梯車廂的任何特定於停靠請求的服務限制，圖中示出在分配單元的上面。在開始通過為電梯車廂搜索最優路線來作出控制決定的過程之前，初始化所需數據並且考慮可能的服務限制。一旦作出控制決定，就為電梯車廂形成對停靠請求進行服務的最優路線。根據電梯車廂的最優路線執行分配決定。除此之外，將最優路線提供給請求固定控制單元，在該單元中為空閒激活停靠請求預定電梯車廂，並且將信號通知命令發送給停靠請求發起樓層的信號通知設備。圖中，在分配單元上示出請求固定控制單元和不同樓層中的信號通知設備。如果請求固定是以靈活的方式實現的，那麼將電梯車廂到達要服務的停靠請求所在樓層的時間與請求固定控制單元中的信號通知提前時間進行比較，在此基礎上，停靠請求固定給一個電梯車廂，或者保持空閒狀態以待分配。如果根據分配決定的電梯車廂到達時間小於為要由車廂進行服務的樓層設置的信號通知提前時間，那麼電梯車廂將預定給該停靠請求。因此，實際上，固定設置為激活停靠請求設置服務限制，因為電梯組中的其它電梯將不可能對該固定停靠請求進行服務。這個信息將在下一輪分配期間的分配單元中進行使用，其中，固定給電梯車廂的每個停靠請求只能由先前為其分配的電梯車廂進行服務。
圖2中，在電梯組的右手邊示出有效激活停靠請求，所有這些請求都是向上請求。每個停靠請求對應於一個基因，其值表示要對該請求進行服務的電梯車廂。在該圖的下方示出染色體的基因以及它們的可能值，即等位基因。有效激活停靠請求為樓層1，6，7，8，11和12，並且因此染色體中的停靠請求基因數目將為6。在停靠請求編碼為最終基因之前，讓我們把如圖所示的電梯組情況考慮得更仔細些。對於電梯1，沒有停靠請求分配給它，因此，電梯1將只對它的當前請求(到樓層14的車廂請求)進行服務。電梯2將對樓層8的停靠請求和到樓層14的車廂請求進行服務。電梯3在樓層14為空閒狀態。電梯4將對樓層6的停靠請求和到頂層的車廂請求進行服務。電梯5再次離開樓層14，以對樓層11的停靠請求進行服務。電梯6將對樓層7的停靠請求進行服務，並且繼續去往其車廂請求的目的地。對於每個由電梯進行服務的樓層，可以根據每部電梯的路線計算估計ETA時間，雖然這些時間沒有在圖中示出。
存在兩種類型的停靠請求空閒和預定。剛出現的空閒停靠請求是從樓層1和12發出的。因為這些請求尚未分配給任何一個電梯車廂，所以不存在由控制單元設置的服務限制，因此，任何一部可用電梯都可以對這些請求進行服務。因此，這些基因的可能等位基因是電梯1-6，換句話說，這兩個請求的候選電梯數目為6。另一方面，系統中還存在其它激活停靠請求，其中每個請求已經分配給一部電梯，並且在相應的樓層發出信號通知。由請求固定控制單元預定的停靠請求為樓層6、7、8和11。在分配過程之初，這4個停靠請求基因的取值範圍限定為一個可能的候選，就是以前為該請求分配的電梯車廂。根據該示例圖，2號基因的唯一候選，即樓層6停靠請求的唯一候選是電梯4。類似地，其它每個已分配的預定停靠請求分配給一部電梯樓層7的停靠請求分配給電梯6，樓層8的停靠請求分配給電梯2，並且樓層11的請求分配給電梯5。當每個停靠請求基因的取值範圍以及各個電梯為已知時，可以開始分配。在本例中，只是執行這樣的分配找出對樓層1和12的停靠請求進行服務的最優電梯。然而，在可選解決方案的評價中包括所有停靠請求，從而允許根據基因分配原則為每部電梯建立最優路線。一旦達成分配決定，將電梯路線輸入到請求固定控制單元中，該單元將樓層1和12的停靠請求固定給通過分配過程確定的電梯，並且更新該請求的ETA時間。
在完全即時分配中，樓層1和12的停靠請求立即分配給為它們指定的電梯。在本發明的更靈活系統中，停靠請求的固定時間點可以通過參數進行設置。根據該參數，停靠請求的固定時刻例如為30秒。如果分配過程為該請求所建議的電梯的估計到達時間小於或等於參數值30秒，那麼請求固定控制單元將該停靠請求預定給所建議電梯，並且發送信號通知命令。另一方面，如果ETA時間超過30秒，那麼請求固定控制單元不會將停靠請求預定給所建議電梯，而是將它保持為可自由分配。假定分配過程建議樓層1的停靠請求由將在30秒以後到達請求樓層的電梯3進行服務，並且樓層12的停靠請求由將在小於30秒內到達請求樓層的電梯5進行服務。在這種情況下，請求固定控制單元將樓層12的停靠請求預定給電梯5，並且保持樓層1的停靠請求空閒。當開始新一輪分配時，樓層12的停靠請求限定為由電梯5進行服務，而所有電梯都有機會對樓層1的空閒停靠請求進行服務，此時該請求的基因取值範圍包括電梯1-6。樓層12的停靠請求的基因取值範圍減為1，電梯5。當以後為樓層1的停靠請求建議ETA時間小於30秒的電梯時，請求固定控制單元將也能夠為該請求進行預定。
下面，將描述一種信號通知更靈活的可選方法。當一個停靠請求已激活由參數表示的給定時間長度時，將該停靠請求固定給一個電梯車廂。例如，如果該參數設為10秒，那麼在輸入停靠請求10秒之後，固定一個電梯，並向其發出消息通知。在請求固定控制單元中，將分配之後的停靠請求激活時間與參數進行比較，從而系統將知道每個請求將由哪部電梯進行服務。其激活時間小於參數時間的所有停靠請求將保持空閒以待分配。當超過該時間時，固定為停靠請求建議的電梯車廂，這表示在下一輪分配中，對於當前考慮停靠請求只有一個候選。其它停靠請求仍然保持空閒以待分配。然而，需要考慮一種特殊情況分配過程可能為停靠請求建議將在停靠請求激活時間不超過參數時間之前到達停靠請求發起樓層的電梯。在這種情況下，即使停靠請求的激活時間小於參數值，也將以正常的方式固定停靠請求並發出信號通知。
本發明不受限於上述示例的實施例。相反，在由所附權利要求限定的本發明思想的範圍內進行各種修改是可能的。
權利要求
1.一種使用基因分配過程對通過屬於電梯組的電梯停靠請求設備輸入的請求進行分配的方法，其特徵在於-通過由基因分配過程執行的搜索，建立電梯車廂的服務路線，這將確定哪部電梯對哪個停靠請求進行服務，-請求固定控制單元負責停靠請求的預定和釋放以及信號通知的控制，-為電梯車廂建立的服務路線輸入到請求固定控制單元，該單元將每個停靠請求登記為預定給為其建議的電梯車廂，-在預定停靠請求的情況下，請求固定控制單元確定允許對該請求進行服務的電梯車廂，-在空閒停靠請求的情況下，所有電梯都可以潛在地用來對該請求進行服務，-在預定停靠請求的情況下，只有所分配的電梯車廂準備對該請求進行服務，-請求固定控制單元確定哪個停靠請求為空閒狀態，並且哪個停靠請求為預定狀態，-請求固定控制單元將停靠請求預定給在第一輪分配期間由停靠請求分配單元把該請求分配給其服務路線的電梯車廂，-請求固定控制單元將基因分配單元中與請求對應的基因的候選電梯車廂限定為一個候選，這是先前為停靠請求分配的電梯車廂。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，當要對停靠請求進行服務的電梯到達時間小於預設限定值時，執行請求的固定。
3.如權利要求1-2所述的方法，其特徵在於，當從輸入停靠請求開始過去預設時間長度時，執行停靠請求的固定。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於，預設時間根據運輸強度、日期時間或預先規划進行變化。
5.如權利要求1-4所述的方法，其特徵在於，根據電梯的服務路線同時向至少一個樓層發出信號通知。
全文摘要
一種對通過屬於電梯組的電梯停靠請求設備所輸入的請求進行分配的方法，從而根據電梯的服務路線同時向至少一個樓層發出信號通知。分配決定是通過基因分配方法而作出的。分配決定輸入到請求固定控制單元，該單元負責停靠請求的預定和釋放以及信號通知的控制。在預定停靠請求的情況下，基因的取值範圍受到限制。
文檔編號B66B1/18GK1454177SQ01808072
公開日2003年11月5日 申請日期2001年3月5日 優先權日2000年3月3日
發明者賈裡·伊利南, 塔皮奧·泰尼 申請人:通力股份公司