多层板电梯分配控制的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于在包括若干多层板(multi-deck)电梯的多层板电梯群组中 分配乘客的方法以及相关联的计算机程序。
【背景技术】
[0002] 多层板电梯包括至少两个电梯轿厢，即固定在同一框架中的层板。因此，包含若干 轿厢的该框架作为单个单元而移动，同时能够在一次停靠时在若干相邻楼层处同时装载和 卸载乘客。这要求在地面楼层上存在例如借助于扶梯互连的多装载大厅。由于这种布置，因 此当双层板电梯从地面楼层朝向较高楼层行进时，双层板电梯例如仅停靠超过下一楼层 (over-next floor)。然而当服务于离开较高楼层的乘客时，这两个层板可以停靠在任何楼 层处，并且允许乘客行进奇数到偶数编号的楼层，并且反之亦然。换言之，当服务于来自较 高楼层的乘客呼叫时，允许这两个层板服务于任何呼叫。顺便提及，为了简化的原因，下面 通常参照双层板电梯，双层板电梯表示包括固定在所述轿厢框架中并且一个堆叠在另一个 之上的两个电梯轿厢的多层板电梯的具体实施例。
[0003] 在现有技术中，人们例如从US6237721中知道对于这种电梯的控制:通过使得乘客 等待时间和驾乘(ride)时间最小化，来优化包含在平台（landing)呼叫楼层处的等待时间 以及在去往目的地楼层的轿厢内的驾乘时间的旅程(j ourney)时间。通过在电梯内部对旅 程时间进行比较，来选择用于服务平台呼叫的较好层板。对于每个层板，单独地估计新的平 台呼叫和新的轿厢呼叫的影响。预测乘客等待时间和驾乘时间，并且将平台呼叫分配给具 有最短旅程时间的层板。
[0004] 混合式运输对于多层板电梯是挑战，尤其是在乘客服务时间倾向于很长的办公室 楼宇中的午餐时间期间，因而这提供了进一步开发多层板电梯群组控制的动机。群组控制 向乘客呼叫派遣电梯，被称为乘客分配:每个乘客输入他的目的地楼层，其中由于呼叫输入 设备的位置，因此开始楼层是已知的，从而可以获得关于尝试进入系统的乘客的明确信息。 通过这些初始数据，电梯群组控制能够找到对于每个乘客的优选电梯轿厢。群组控制派遣 电梯以服务由大厅中或平台楼层上的乘客所给出的平台呼叫，同时响应于由电梯轿厢内的 乘客所给出的对于目的地楼层的轿厢呼叫。计算技术方面的近来进展已经能够详细规划电 梯路线作为派遣决定的基础。将群组控制的决定问题公式化为被称为电梯派遣问题(EDP) 的优化问题，所述电梯派遣问题通过所有现有平台呼叫和轿厢呼叫构建完整的电梯路线。 只要存在等待服务的平台呼叫，群组控制就形成并且求解电梯派遣问题的新实例，以对新 呼叫以及电梯状态的其它改变作出反应。然后电梯选路(routing)算法限定了服务所分配 的平台呼叫的顺序，并且将可替代的分配提案(proposal)进行排序，以使得总预期乘客等 待时间最小化。
[0005] 关于本发明中所引用的双层板或多层板电梯，其不仅必须对于特定乘客呼叫选择 电梯群组当中的电梯，而且必须选择层板(即，必须由电梯指派控制选择电梯的特定轿厢）。
[0006] 除了在没有其它改变的情况下根据控制仅一次地固定对服务电梯的呼叫而将电 梯轿厢分配给乘客呼叫的最旧方式（=传统控制)之外，在现有技术中，还存在呼叫分配策 略的两种附加可能性，即连续呼叫分配策略和目的地控制分配策略。根据连续呼叫分配策 略，允许若干电梯的群组控制优化并且改变特定平台呼叫的服务电梯，直到所分配的电梯 开始减速到平台楼层的最后时刻为止。一旦电梯开始减速，就取消呼叫并且固定了服务电 梯。
[0007] 根据目的地控制分配策略，乘客已经在大厅中或有时在平台楼层上从目的地操作 面板输入目的地楼层。所述操作面板将乘客的起点和目的地楼层二者进行组合，并且在目 的地呼叫中将信息发送到群组控制。在此情况下，群组控制立即将电梯分配给目的地呼叫， 并且将信息发送回到操作面板，然后操作面板在其屏幕上对乘客显示所分配的电梯。还能 够将传统上和下呼叫按钮与电梯群组的目的地操作面板进行组合。在这些混合解决方案 中，目的地操作面板通常安装在入口楼层大厅中，而上下呼叫按钮位于较高楼层上。因此， 在电梯轿厢中所输入的目的地呼叫的所分配的轿厢立即得以固定（因为轿厢无法改变），而 平台呼叫的轿厢的分配采取连续呼叫分配策略，因为让将服务相应呼叫的电梯轿厢仍打开 是很方便的。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是改进多层板电梯中的乘客分配，以相对于电梯路线上的现有呼叫 尽可能多地消除不必要的停靠。
[0009] 通过提出如权利要求1所述的用于多层板电梯群组中的乘客分配的新方法的本发 明来解决所述目的。对应计算机程序如权利要求8所述。
【具体实施方式】
[0010] 本发明的基本构思在于:将用于找寻最佳服务电梯轿厢的方式划分为由两种不同 算法(即优化算法和选路算法)所实现的两个分层有序序列。这两种算法分别遵从不同的目 标。因而这些算法之间的反馈意味着在由电梯或电梯群组的控制单元所执行的不同分配阶 段中聚焦于不同目的。如何实现该反馈的具体发明构思受益于发明人实现:对于用户而言 哪个层板（即，轿厢)正在为他提供服务是不可见的，使得层板的最终分配可能受到延后，直 到轿厢与呼叫楼层之间的预定距离，这意味着例如电梯开始减速到所呼叫的楼层的最后时 亥IJ。所述延后导致不必要的停靠得以消除，因此还减少了电梯的往返时间，从而使得电梯的 处理容量最大化，这再次导致乘客等待和运送时间得以减少。
[0011] 当用户给出目的地呼叫时，分配服务电梯并且还有服务层板。根据优化算法得出 服务电梯，而根据选路算法得出服务层板。然而，虽然电梯分配在第一分配之后不改变，但 当新的目的地呼叫产生时或者当例如五百毫秒（500ms)的重新分配超时已经逝去时，将连 续地重新考虑服务层板分配。仅当电梯已经到达预定距离或开始减速时，当前所分配的层 板于是成为用于服务登乘楼层的层板，意味着分配于是得以最终固定。
[0012] 关于优化算法，大部分可能的解一般是不良的，所述优化算法可能必须处理。这样 增加了求解优化问题所需的时间，这对于实时优化是不方便的，并且因而降低了所探索的 解的质量。换言之，在输入新呼叫的情况下，重新考虑电梯和层板二者并非是方便的方式。 这是因为，对于服务呼叫创建了过多的解，其中的大部分是不良的。这就是为什么存在被划 分成代替现有算法和仅有的优化算法的两种算法的两个目标的原因。
[0013] 将本发明构思应用于指派呼叫分配策略(根据指派楼层已经输入到大厅中的操作 面板中），将在目的地操作面板屏幕中对乘客仅显示服务电梯而不显示层板一一虽然也分 配了层板，但可以稍后在通知另一到来（incoming)呼叫时或者在所述重新分配超时已经逝 去时，重新分配层板。利用乘客并不识别将为他提供服务的层板的观测，本发明引入一种立 即固定服务电梯以及服务层板的新的多层板目的地控制，但所述方法连续地重新分配服务 层板，直到轿厢达到距呼叫楼层的限定距离为止，所述距离可以例如被限定为电梯的减速 时间点。具有延迟的层板分配的本发明的控制系统可以因此被称为半连续多层板系统。这 还需要新的电梯选路算法，所述新的电梯选路算法不仅确定所分配的呼叫的服务顺序，而 且还选择用于每个平台呼叫的服务层板。结果，由于对于实时群组控制而言，用于求解电梯 路线的所有可能可选项的实例的计算时间太长，因此使用现有算法无法在实践中实现本发 明的半连续目的地控制。然而，借助于将服务于不同目的的两种不同算法进行链接的新方 法，计算时间会很短，使得可以在实践中实现本发明的延迟的层板分配(即，半连续控制）。
[0014] 为此，新的本发明方法可以实现在现有连续呼叫分配策略或者目的地呼叫分配策 略中：虽然目的地控制与连续固定传统控制相比增加了平均乘客等待时间，但目的地控制 还带来了若干优点：增加电梯群组的处理容量，减少停靠数量，并且减少平均乘客运送时 间。因此本发明的半连续目的地控制通过提供更短的乘客服务时间而被证明为优于传统目 的地控制。
[0015] 另一方面是优化目标。正如下面示例中的仿真结果所论证的，乘客等待和旅程时 间是冲突的目标。因为在特定情况下由于人为因素，优化分配不一定是明智的，所以在等待 时间的全局目标与最大化重合(coincident)停靠的局部目标之间存在冲突。因此，将该问 题看作多目标问题是完全合理的。单目标优化可能产生对于处于帕累托(Pareto)前部的最 末端中的多层板电梯派遣问题的这些解。自然问题是在不牺牲如当前单目标优化牺牲的那 样多的等待时间的情况下是否确实存在目的地控制所提供的其它多数优点的解。
[0016] 根据优选实施例，选路算法根据以下规则中的至少一个来决定服务层板:标识重 合停靠，选择具有较小负载的层板，任意选取领先（leading)或落后（trailing)层板。有利 地，这些规则按以下顺序分层排序:首先标识重合停靠，其次选择具有较小负载的层板，然 后任意选取领先或落后层板。
[0017] 层板选择(DSP)的本发明构思是在一时间对于一个电梯行程使得停靠数量最小化 并且平衡各层板之间的负载。为此，从"行程"和"路线"的角度来理解本发明，电梯的路线包 括一个或多个电梯行程，其中的每一个电梯行程包含特定行进方向上的若干停靠。DSP对同 一时间的一个电梯行程的所有服务层板的选择进行建模。
[0018] 将每个电梯的电梯路线Re3构建为在一个行进方向上的电梯行程P的序列，其中的 每一个电梯行程包含同一方向上的并且相对于电梯行程的开始时的初始位置在电梯的前 面的呼叫。所述方向分别对应于电梯行程向下并且对应于向上行进。通过相同方式来定义 呼叫方向。集合U e3表示对行程中的电梯的初始位置和结束位置进行建模的人工 (artificial)呼叫。集合Ve中还包括人工呼叫U e。电梯行程和路线如下正式地定义为：
[0019]定义1 ·电梯行程P是呼叫的有序集合(nl;……;npmax)，其中pmax 2 2并且nPEV，其满 足
电梯行程在人工呼叫时开始和结束，m、npmaxe U0
[0020]定义2.电梯路线R是电梯行程的序列（P1;……；Prmax)，其中rmax2 1，对于所有r = 1 ；......; !"max-1 ?两足_
[0021 ]电梯选路算法逐一处理分配给电梯e的呼叫，并且相应地更新有关状态变量。