-
Gebiet der
Erfindung
-
Diese
Erfindung betrifft allgemein das Steuern von Aufzugverkehrsfluss.
Insbesondere betrifft diese Erfindung das Gruppieren von Stockwerken
in Sektoren und das Zuordnen spezieller Kabinen zu jedem Sektor.
-
Beschreibung
des verwandten Standes der Technik
-
Aufzugsysteme
weisen häufig
eine Mehrzahl von Aufzugkabinen auf, die jede in der Lage sind,
viele Stockwerke oder alle Stockwerke innerhalb eines Gebäudes zu
bedienen. In vielen Fällen
gibt es bestimmte Zeiträume
während
des Tages, zu denen der Verkehrsfluss und das Verkehrsvolumen bei
dem Aufzugsystem verglichen mit anderen stark erhöht ist.
Es wurden verschiedene Techniken entwickelt, um die Leistung des
Aufzugsystems zu maximieren, um die Betriebskapazität zu verbessern,
so dass die Aufzugfahrgäste
umgehenden Service erhalten.
-
Eine
solche Technik ist in dem US-Patent Nr. 5 183 981 gezeigt, in dem
Gruppen von Stockwerken innerhalb des Gebäudes in zusammenhängende Sektoren
gruppiert werden und spezielle Aufzugkabinen jedem Sektor zugeordnet
werden. Es hat sich gezeigt, dass das Sektorkonzept eine wesentliche Verbesserung
bei der Betriebskapazität
schafft. In manchen Fällen
ist die Verbesserung in der Größenordnung
von 50%. Andere Techniken wurden entwickelt, um die Anzahl von Stopps
einer Fahrzeugkabine zu reduzieren, um die Betriebskapazität zu verbessern.
-
Mit
dem Stand der Technik vertraute Fachleute streben stets danach,
Verbesserungen zu machen. Diese Erfindung stellt verschiedene Ansätze zum
Gruppieren von Stockwerken in Sektoren bereit, um die Betriebskapazität eines
Aufzugsystems zu erhöhen.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Allgemein
ausgedrückt
ist diese Erfindung eine Weiterentwicklung bei der Betriebskapazität eines
Aufzugsystems. Diese Erfindung umfasst das Gruppieren von Stockwerken
in Sektoren, die mindestens einen Sektor aufweisen, der mindestens
ein Stockwerk aufweist, das nicht aufeinander folgend zu mindestens
einem anderen Stockwerk in diesem Sektor ist.
-
Ein
gemäß dieser
Erfindung ausgelegtes System weist eine Mehrzahl von Aufzugkabinen
auf, wobei jede in der Lage ist, eine Mehrzahl von Stockwerken zu
bedienen. Eine Steuerung gruppiert die Stockwerke in Sektoren mit
mindestens einem Sektor, der mindestens ein Stockwerk aufweist,
das nicht mindestens einem anderen Stockwerk in diesem Sektor benachbart
ist. Mindestens eine der Kabinen ist jedem Einzelnen der Sektoren
zugeordnet.
-
Die
Techniken dieser Erfindung minimieren die durchschnittliche Anzahl
von Stopps und reduzieren das Durchschnittsumkehrstockwerk einer
Aufzugkabine erheblich, was die Betriebskapazität des Systems stark erhöht.
-
Die
verschiedenen Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden den
mit dem Stand der Technik vertrauten Fachleuten aus der nachfolgenden
detaillierten Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsform
ersichtlich. Die Zeichnungen, die detaillierte Beschreibungen begleiten,
können kurz
wie folgt beschrieben werden.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 veranschaulicht
schematisch ein Aufzugsystem, das eine Sektoranordnung einsetzt,
die gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
dieser Erfindung ausgelegt ist.
-
2 veranschaulicht
schematisch ein Aufzugsystem, das eine Sektoranordnung einsetzt,
die gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
dieser Erfindung ausgelegt ist.
-
3 veranschaulicht
schematisch ein Aufzugsystem, das eine Sektoranordnung einsetzt,
die gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
dieser Erfindung ausgelegt ist.
-
4 veranschaulicht
schematisch ein Aufzugsystem, das eine Sektoranordnung einsetzt,
die gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
dieser Erfindung ausgelegt ist.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
1 veranschaulicht
schematisch ein Aufzugsystem 20, bei dem eine Mehrzahl
von Aufzugkabinen 22, 24, 26, 28 und 30 in
der Lage ist, eine Mehrzahl von Stockwerken innerhalb eines Gebäudes zu bedienen.
In dem veranschaulichten Beispiel sind die Aufzugkabinen auf einem
Empfangshallenniveau L gezeigt. Die Stockwerke, die durch die Kabinen
bedient werden, sind in der Zeichnung mit 2 bis 17 gekennzeichnet.
Die Stockwerknummern dienen nur zur Veranschaulichung und entsprechen
nicht notwendigerweise tatsächlichen
Gebäudeniveaunummern.
Ferner ist diese Erfindung nicht auf eine spezielle Anzahl von Aufzugkabinen
oder Stockwerken innerhalb eines Gebäudes beschränkt. Die mit dem Stand der
Technik vertrauten Fachleute, die von dieser Beschreibung profitieren,
erkennen, dass die beispielhafte Veranschaulichung eine von vielen
Anordnungen ist, die die Techniken dieser Erfindung einsetzen können.
-
Jede
Aufzugkabine wird durch eine Maschine (nicht veranschaulicht), die
durch eine Steuerung gesteuert wird, durch einen Aufzugschacht bewegt. Bei
dem veranschaulichten Beispiel wird die Aufzugkabine 22 durch
eine Steuerung 32 gesteuert. In ähnlicher Weise haben die Kabinen 24, 26, 28 und 30 jeweils
ihnen zugeordnete Steuerungen 34, 36, 38 und 40.
Die einzelnen Aufzugsteuerungen arbeiten in einer bekannten Weise,
um eine erwünschte
Bewegung der Kabinen innerhalb des Gebäudes zu bewirken, um Landesteilen
reagierend auf An forderungen zu bedienen, die durch Fahrgäste z.B.
mittels Hallenrufknöpfen
oder Knöpfen
an einer Kabinenbetriebstafel getätigt wurden.
-
Das
veranschaulichte System weist auch eine Hauptsteuerung 42 auf,
die mit jeder der einzelnen Kabinensteuerungen 32 bis 40 kommuniziert. Die
Hauptsteuerung 42 bestimmt Information hinsichtlich Kabinenflussmustern,
um einzelne der Kabinen 22 bis 30 speziellen Gruppierungen
oder Sektoren von Stockwerken innerhalb des Gebäudes selektiv zuzuordnen, um
eine erhöhte
Systemkapazität
zu erzielen. Es gibt verschiedene bekannte Techniken zum Überwachen
von Aufzugsystemverkehrsfluss innerhalb eines Gebäudes und
zum Entscheiden, wie viele Stockwerke in einen Sektor aufgenommen
werden sollen und wie Kabinen einer speziellen Gruppierung von Stockwerken
zugeordnet werden sollen. Alle diese bekannten Techniken können durch
die Steuerung 42 verwendet werden, um diesen Teil des Aufzugsystembetriebs
zu erhalten.
-
Diese
Erfindung schafft einen einzigartigen Weg des Gruppierens von Stockwerken
innerhalb des Gebäudes
in Sektoren, so dass mindestens eine der Kabinen 22 bis 30 einem
spezifischen Sektor zugeordnet sein kann, was die Betriebskapazität des Aufzugsystems
erhöht,
insbesondere während
verkehrsreicherer Zeiträume
des Tages.
-
Es
ist bekannt, wie in verschiedenen Patenten, die der Anmelder dieser
Erfindung innehat, beschrieben, Stockwerke in eine streng zusammenhängende Anordnung
zu gruppieren, wobei zusammenhängende
Sektoren jeweils Stockwerke enthalten, die alle zu einem anderen
Stockwerk in dem Sektor benachbart sind und die Sektoren alle aufeinander folgend
sind. Eine solche Anordnung wird in dieser Beschreibung als streng
zusammenhängend
bzw. streng aufeinander folgend bezeichnet. Diese Erfindung umfasst
mehrere Gruppierungstechniken, die nicht zu einer streng zusammenhängenden
Anordnung führen,
aber eine nahezu zusammenhängende Anordnung
bereitstellen. Wie unten ersichtlich wird, weisen einige beispielhafte
Implementierungen dieser Erfindung einige Sektoren auf, die alle
aufeinander folgende Stockwerke aufweisen, einige Sektoren, die
mit anderen Sektoren aufeinander folgend sind, oder eine Kombination
der beiden, aber keine von ihnen hat eine streng zusammenhängende Anordnung.
-
1 veranschaulicht
eine beispielhafte Sektoranordnung, die gemäß dieser Erfindung ausgelegt
ist. In diesem Beispiel umfasst jeder Sektor vier Stockwerke innerhalb
des Gebäudes.
Die Kabine 24 ist einem ersten Sektor S1 zugeordnet,
der in diesem Beispiel die Stockwerke 14, 15, 16 und 17 umfasst.
Die Kabine 26 ist einem zweiten Sektor S2 zugeordnet,
der die Stockwerke 10, 11, 12 und 13 umfasst.
Wenn der erste und der zweite Sektor die einzigen Sektoren innerhalb
des Gebäudes
wären, könnten sie
als zusammenhängende
Sektoren angesehen werden. In diesem Beispiel gibt es zwei weitere
Sektoren, die die gesamte Sektoranordnung nicht-zusammenhängend machen.
Ein dritter Sektor S3, der die Stockwerke 5, 7, 8 und 9 umfasst,
wird durch die Kabine 28 bedient. Ein vierter Sektor S4 wird durch die Kabine 30 bedient.
Der vierte Sektor umfasst die Stockwerke 2, 3, 4 und 6.
Wie aus 1 zu ersehen, sind die Stockwerke 5 und 6 nicht
aufeinander folgende mit anderen Stockwerken innerhalb ihrer jeweiligen
Sektoren. Dementsprechend ist die Gesamtgruppierung der Stockwerke
in Sektoren nicht-zusammenhängend.
-
Eine
beispielhafte Technik zum Anordnen der Sektoren, wie sie in der
Veranschaulichung der 1 gezeigt ist, umfasst anfänglich ein
Anordnen der Stockwerke in vorläufige,
zusammenhängende Sektoren
und dann ein Wechseln eines Stockwerks von einem Sektor mit einem
Stockwerk von einem anderen Sektor. Bei dem veranschaulichten Beispiel wurden
die Stockwerke 5 und 6 gewissermaßen zwischen
dem dritten und dem vierten Sektor ausgetauscht, um die veranschaulichte
Anordnung zu erhalten.
-
Ein
Austauschen von Stockwerken zwischen benachbarten Sektoren ist eine
Technik, die gemäß dieser
Erfindung ausgelegt ist. Es ist möglich, Stockwerke bis zu N
Mal auszutauschen, wobei N eine ganze Zahl ist, die kleiner ist
als die Gesamtanzahl von Stockwerken, die durch die Kabinen in dem
Aufzugsystem bedient werden. 2 veranschaulicht eine
Anordnung, bei der N = 3 ist. Bei dem veranschaulichten Beispiel
können
der erste bis vierte Sektor anfänglich
als zusammenhängend
gruppiert werden, gefolgt von einem Austauschen von Stockwerken
zwischen dem ersten und zweiten Sektor, dem zweiten und dritten
Sektor und dem dritten und vierten Sektor. Eine solche Anordnung,
wie sie in 2 veranschaulicht ist, ist das
Ergebnis.
-
Obwohl
die Sektoren nicht-zusammenhängend
sind, ist das Durchschnittsumkehrstockwerk für jede Kabine nicht wesentlich
erhöht,
verglichen mit einer Anordnung, bei der alle Sektoren aufeinander folgend
sind. Demgemäß stellt
das Beispiel aus 2 immer noch eine wesentliche
Verbesserung der Betriebskapazität,
verglichen mit Systemen, bei denen keine Sektorierung durchgeführt wird,
dar. Um die Betriebskapazität
mittels dieser Technik zu maximieren, ist es erwünscht, die „Aufwärtsbewegung" (d.h. während des Austauschens von
Stockwerken) des sich „nach
oben bewegenden" Stockwerks
zu minimieren. Zum Beispiel ist es besser, die Stockwerke 5 und 6 zwischen
dem dritten und dem vierten Sektor auszutauschen, anstatt die Stockwerke 5 und 8 auszutauschen,
da sich das von dem vierten Sektor nach oben bewegende Stockwerk
während
des Austauschs zwei zusätzliche
Stockwerke nach oben „bewegen" müsste.
-
Bei
einem Beispiel umfasst der Austausch von Stockwerken zwischen Sektoren
nicht alle möglichen
Zwei-Stockwerk-Austausche zwischen ansonsten zusammenhängenden
Konfigurationen. Bei diesem Beispiel umfassen die nicht -zusammenhängenden
Konfigurationen N Austausche, die auf eine vorläufige, zusammenhängende Konfiguration
ausgeübt
werden, wobei N die kleinste ganze Zahl ist größer oder gleich der Hälfte der
durchschnittlichen Sektorgröße über alle
Sektoren in einem Gebäude, wobei
die Größe des Sektors
die Anzahl von Stockwerken ist.
-
Symbolisch
sei angenommen, dass ein Gebäude
N Stockwerke und m Sektoren hat mit Sektorgrößen von f1,
f2, ..., fm. Es
sei definiert F = (f1 + f2 +
... + fm)/m. Gemäß diesem Beispiel wäre eine
nahezu zusammenhängende
Anordnung jede Sektorgruppierung, die nicht mehr als die kleinste
ganze Zahl größer oder
gleich F/2 weg von einer zusammenhängenden Sektorgruppierung ist.
-
Ein
Beispiel umfasst ein Gebäude
mit 20 Stockwerken (d.h. N = 20). Es gibt vier Sektoren (d.h. m
= 4). Die Anzahl von Stockwerken f innerhalb der vier Sektoren ist
wie folgt: f1 = 5, f2 =
6, f3 = 4, f4 =
7. Demgemäß ist F
= (5 + 6 + 4 + 7)/4 = 5,5. F/2 = 2,75, die kleinste ganze Zahl größer oder
gleich 2,75 ist daher 3. In diesem Beispiel genügt jede Anordnung, die nicht
mehr als drei Austausche von einer vollständig zusammenhängenden
Anordnung von Sektoren ist, den beispielhaften Kriterien. In diesem
Beispiel gibt es überlappende
Sektoren. In Fällen,
in denen es nichtüberlappende
Sektoren gibt, ist F = N/m.
-
Eine
weitere Technik, die gemäß dieser
Erfindung ausgelegt ist, umfasst die Verwendung von von oben her
gewichteter Sektorierung (top-weighted sectoring). Dies ist z.B.
in 3 gezeigt. In diesem Beispiel gibt es vier Sektoren
S1, S2, S3 und Sa mit vier Stockwerken pro Sektor.
Diese Technik kann implementiert werden durch verfolgen der Strategie,
bei der es 5 Sektoren und F Stockwerke pro Sektor gibt. Ein Gruppieren
der oberen F-1 Stockwerke mit dem S-ten Stockwerk erzeugt einen
Sektor. Der nächste Sektor
umfasst die nächst
höchsten
nicht zugeordneten F-1 Stockwerke und das S-1-te Stockwerk. Dieser
Prozess wird wiederholt, bis alle Stockwerke in einen Sektor eingeordnet
sind.
-
Bei
dem Beispiel aus 3 gibt es vier Sektoren (S =
4) und vier Stockwerke pro Sektor (F = 4). Der erste Sektor S1 ist den oberen drei (das heißt, 4-1)
Stockwerken zugeordnet. Das vierte Stockwerk (d.h. Stockwerk 5 in
der Veranschaulichung). Der zweite Sektor S2 umfasst
die nächsten
verfügbaren drei
oberen Stockwerke und das Stockwerk unterhalb des vierten Stockwerks
(das heißt,
Stockwerk 4 in der Veranschaulichung). Der dritte und der
vierte Sektor werden in der Reihenfolge ähnlich zugeordnet.
-
Eine
weitere gemäß dieser
Erfindung ausgelegte Technik wird als Modul-Sektorierung (modulous sectoring)
bezeichnet und eine beispielhafte Implementierung wird als K-Modul-Sektorierung
bezeichnet. Diese Technik umfasst ein Gruppieren von Stockwerken
in Sektoren basierend auf einer Equivalenz modulo K, wobei K irgendeine
positive ganze Zahl größer oder
gleich zwei ist. Allgemein wird das Gebäude in K vorläufige, zusammenhängende Sektoren
unterteilt, und dann wird jeder dieser Sektoren in M nicht-zusammenhängende Untersektoren
unterteilt, was zu K·M
nicht-zusammenhängenden
Sektoren führt.
-
Eine
beispielhafte Anordnung, die eine K-Modul-Sektorierung einsetzt,
wobei K = 2, führt
zu einer Gerade-Ungerade-Zuordnung für Sektoren. Bei einem Beispiel
werden alle geradzahlig nummerierten Stockwerke als ein Sektor angesehen,
und alle ungeradzahlig nummerierten Stockwerke werden in einen zweiten
Sektor gruppiert. Zum Beispiel kann eine Kabine den geradzahlig
nummerierten Stockwerken von einem festen Anfangsstockwerk bis zu einem
ausgewählten
Endstockwerk für
einen Sektor zugeordnet sein. Eine andere Kabine kann den un geradzahlig
nummerierten Stockwerken zwischen denselben Anfangs- und Endstockwerken
zugeordnet sein.
-
Bei
dem Beispiel aus 4 wird das Gebäude anfänglich in
zwei vorläufige,
zusammenhängende
Sektoren unterteilt. Die Stockwerke 2 bis 9 sind ein
vorläufiger
Sektor, und die Stockwerke 10 bis 17 sind ein
anderer vorläufiger
Sektor. Jeder der vorläufigen
Sektoren wird dann in Sektoren zwischenunterteilt. Bei dem Beispiel
aus 4 werden die zwei vorläufigen Sektoren durch zwei
geteilt, so dass sich vier Sektoren S1 bis
S4 ergeben. In der Veranschaulichung aus 4 ist
die Kabine 22 dem ersten Sektor S1 zugeordnet,
der die Stockwerke 17, 15, 13 und 11 umfasst.
Die Kabine 30 ist dem vierten Sektor S4 zugeordnet,
der die Stockwerke 8, 6, 4 und 2 umfasst. In
diesem Beispiel sind K und M gleich zwei.
-
Allgemein
ausgedrückt
ordnet die K-Modul-Gruppierungstechnik Kabinen zu, um Stockwerke
abzudecken, die voneinander gleichmäßig beabstandet sind (das heißt, jedes
K-te Stockwerk zwischen einem ausgewählten Anfangsstockwerk und einem
ausgewählten
Endstockwerk). Diese Technik kann beschrieben werden mittels der
nachfolgenden Darstellungsart.
-
Es
sei ein Beispiel angenommen, bei dem ein Gebäude C Aufzugkabinen und f Stockwerke
hat. Die Stockwerke sind anfänglich
in vorläufige,
zusammenhängende
Sektoren aus zusammenhängenden Stockwerken
gruppiert, wobei der J-te zusammenhängende Sektor an einem Stockwerk
(Start)j anfängt und an einem Stockwerk
(Ende)j endet. Es sei angenommen, dass t
der C Kabinen den j-ten
vorläufigen,
zusammenhängenden
Sektor bedienen. Dann führt
eine K-Modul-Sektorierungsverteilungsgruppierung und eine Kabinenzuordnung
zu Folgendem:
t ist größer oder
gleich k;
die Kabine Ci, wobei i gleich
1, 2, ... k, hat einen zugeordneten Unterkanal, der aus denjenigen
Stockwerken besteht, bei denen i = Stockwerknummer (mod k) ist,
beschränkt
darauf, dass es zwischen Stockwerk (Start)j und
(Ende)j ist; und wenn t größer als
k ist, dann werden die Kabinen, die größer als k nummeriert sind,
zugeordnet, um dieselben Stockwerke in dem Sektor zu bedienen, dann
und nur dann, wenn i = j (mod k).
-
Es
sollte angemerkt werden, dass bei einem Beispiel, bei dem k = 1
ist, das Ergebnis zu zusammenhängenden
Sektoren führen
würde.
-
Als
ein nummerisches Beispiel sei angenommen, dass es zwölf Kabinen
in einem Gebäude
und 40 Stockwerke gibt (d.h. C = 12 und f = 40). Es sei angenommen,
dass die Gebäudestockwerke
in vier vorläufige,
zusammenhängende
Sektoren gruppiert sind, wobei der erste Sektor die Stockwerke 1 bis 10 umfasst,
der zweite Sektor die Stockwerke 11 bis 28 umfasst,
der dritte Sektor die Stockwerke 29 bis 34 umfasst
und der vierte Sektor die Stockwerke 34 bis 40 umfasst.
Sei j = 2, so dass wir den zweiten Sektor (d.h. Stockwerke 11 bis 28)
betrachten. Dies erzeugt (Start)2 = 11 und
(Ende)2 = 28. Es sei weiterhin angenommen,
dass sechs der zwölf
Kabinen diesen speziellen vorläufigen
Sektor bedienen (t = 6).
-
In
einem Beispiel, bei dem K = 3 ist, bedient Kabine C1 Rufe
zu und von den Stockwerken 13, 16, 19, 22, 25 und 28,
da jede dieser Stockwerknummern einen Rest von 1 haben (der Index
der Kabinennummer), wenn sie durch 3 geteilt werden (was der Wert von
K ist). In ähnlicher
Weise bedient die Kabine C2 Rufe zu und
von den Stockwerken 11, 14, 17, 20, 23 und 26.
Die Kabine C3 bedient Rufe zu und von den Stockwerken 12, 15, 18, 21, 24, 27.
Die zu jeder Kabine zugeordneten Stockwerke bilden nicht-zusammenhängende Sektoren.
-
In
diesem Beispiel ist t größer als
k, so dass die Kabine C4 dieselben Stockwerke
bedient wie die Kabine C1, da 4 = 1 (mod
3) ist. In ähnlicher
Weise bedient die Kabine C5 dieselben Stockwerke
wie die Kabine C2 und die Kabine C6 bedient dieselben Stockwerke wie C3.
-
In
einem Beispiel werden die Kabinen in einer dynamischen Weise zugeordnet
oder bezeichnet, so dass z.B. die Kabine 24 in 4 nicht
immer die Kabine Ci ist. Jeder Sektor für eine Kabine
basiert effektiv auf gleich beabstandeten Stockwerken innerhalb
eines vorläufigen,
zusammenhängenden
Sektors.
-
Die
vorangehende Beschreibung ist lediglich beispielhaft und nicht beschränkender
Natur. Variationen und Modifikationen zu den offenbarten Bespielen,
die nicht notwendigerweise von dem Wesen dieser Natur abweichen,
können
den mit dem Stand der Technik vertrauten Fachleuten ersichtlich
werden. Der dieser Erfindung gegebene Umfang rechtlichen Schutzes
kann nur durch Studieren der nachfolgenden Ansprüche bestimmt werden.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Ein
Aufzugsystem weist eine Mehrzahl von Kabinen (22–30)
auf, die fähig
sind, eine Mehrzahl von Stockwerken (2–17) zu bedienen.
Eine Steuerung (42) gruppiert die Stockwerke in eine Mehrzahl von
Sektoren (S1–S4).
Die Steuerung (42) ordnet eine spezielle Kabine einem speziellen
Sektor zu. Die Sektoren weisen mindestens einen Sektor auf, der mindestens
ein Stockwerk hat, das nicht aufeinander folgend zu den anderen
Stockwerken in diesem Sektor ist.