用于新建筑物和现有建筑物中的电梯布置的设计方法

专利名称：用于新建筑物和现有建筑物中的电梯布置的设计方法
技术领域：
本发明涉及对建筑物的电梯布置，并且更具体地，涉及用于设计这样的布置的方法。
背景技术：
通过在这样的建筑物中提供的电梯的使用来主要完成在具有其中的多个楼层的 任何显著尺寸的建筑物中从一个位置至另一个位置转移人们。基于经济上时间有效的基础 来这样做，由于将适配这样的电梯的建筑物的尺寸，在困难和复杂性上有所增长，根据其中 楼层的数量和各个时间处这些楼层上人们的数量，在该各个时间过程中，建筑物与它们的 转移趋向一起在使用中。此外，通常存在各种约束，比如在建筑物中可被提供的电梯的数 量、并且在哪里提供、特别地是将被整修的现有建筑物而不是被建造的新建筑物、电梯轿厢 的尺寸、其速度和加速度等等。用于为这样的建筑物设计电梯布置的方法通常已经根据具有在这样的设计中的 许多经验的评估提出的新的或现有建筑物中的电梯情况的电梯布置设计者，提供相应的电 梯布置设计评估，并且然后在考虑下提供关于建筑物中的这样的布置的性能的他们的最优 评估。现在常常通过利用基于计算机上的模拟程序补充这些工作，以便在考虑下根据建筑 物中电梯用途的基于测量的、或部分测量的、以及部分评估的、或完全评估的模式来模拟提 出的电梯布置设计的性能。使用这样的方法已经是困难和昂贵的，并常常导致较不可靠的 结果。因此，期望更好的设计方法来用于提出的新建筑物中的电梯布置，或用于被提出将被 整修的现有建筑物中的电梯布置。

发明内容
本发明的示范性实施例包括一种用于为建筑物的电梯系统确定合适的配置的方 法。该方法包括获取建筑物结构特征信息，期望的电梯系统容量信息和电梯系统乘客使用 特征信息。该方法也包括根据电梯系统乘客数量和其运送时间选择期望的电梯系统性能需 求，以及选择被期望在最优值处的一组电梯系统特征变量。该方法也包括处理建筑物结构 特征信息、期望的电梯系统性能需求、以及该组电梯系统特征变量，以便以时间有效方式提 供最优解决方案，或者如果不存在解决方案时的电梯系统确定的配置的没有解决方案的指 示中的至少一个。


图1示出了具体化用于确定建筑物电梯布置的本发明的一部分的流程图，以及图2示出了具体化用于确定建筑物电梯布置的本发明的一部分的流程图。
具体实施例方式当然存在需要在其中具有电梯的多种建筑物，其包括办公楼、从事零售业的建筑物、宾馆、公寓式住房以及公寓建筑物、医院等等，以便从其中的一个位置运送人们至另一 个位置，并且存在组合这些种类的建筑物的两个或多个用途的混合使用版本。它们在许多 方式上不同，包括其中楼层的数量、那些楼层的面积、那些楼层的布局、在其中提供的电梯 的数量、电梯轿厢的尺寸、它们的速度和加速度等等。这些建筑物参数，以及常常是多个其他参数，合起来需要大量的工作来收集足够 的信息，以便充分地表征提出的新建筑物，或者提出的将被整修的现有建筑物，从而允许设 计在大约运送人们中提供可接受或甚至最优性能的电梯布置。这样的信息的收集对于被提 出的现有建筑物整修稍微不同，其中现有的结构大多常常必须被保持显著的程度，并因此 要在电梯布置设计中适应，并且关于其提出的新建筑物，在达到整体设计中通常存在较大 的自由度。因此，在图1的流程图10中，在开始球形11中开始，在功能块12中进行用于提出 的新建筑物或现有建筑物的整修的信息收集过程。在那里，必须从包括有建议的那些知识 收集表征这样的建筑物的信息，比如将被构造的建筑物的业主、业主的建筑物顾问或电梯 顾问或这两者、建筑师以及一般的承包商。对于包括其将被投入的使用或用途的新建筑物， 存在多种可能的替代，居住在建筑物中的人的数量以及建筑物中他们的可能行走模式、是 否将具有私人或公共餐馆、是否将使用双甲板电梯轿厢或可被使用、是否将存在或可以有 用于快速电梯的升高的目的地大厅(“空中大厅”)、可接受的电梯轿厢速度和加速度以及 乘坐平稳度、是否使用目的地调度或可被使用、其中潜在的乘客选择大厅中的楼层目的地 而不是轿厢中的目的地等等。与被提出将被整修的建筑物相反，建筑物管理人员和建筑物维修人员可以提供关 于电梯使用的模式和与遇到这样的使用的相关问题的表征信息，以及作为信息收集的一部 分的现有建筑物结构的细节。从业主和与因此被采用的任何顾问一起的建筑师可以获得关 于整修的特性或特征的附加信息。一般地，对于现有建筑物中的电梯，甚至现有电梯系统的 完全翻新改进中的电梯，通常存在较少可能的替代，这些可能性源于对于用以改变其中相 应的系统特征操作的方式的电梯系统操作计算机程序中的较少参数的改变的翻新。常常可以以基于一种对应于用于提出的建筑物的具体或初始评估的电梯布置的 电子表格上形成的梯级图(riser diagram)列表形式表示在方块12中为新建筑物而收集 的信息。电子表格行在数字上对应于提出的建筑物中电梯服务的楼层的数量，从而使每一 个电子表格行对应于其中的建筑物楼层，并且每一列对应于服务建筑物楼层的某一部分的 提出的电梯轿厢组。然后紧接着最后一列，在每一行中，输入通过该行表示的用于该楼层的 数据，比如通常存在于该楼层上的人的数量、楼层的面积等等。在每一列下面，输入通过该 列表示的用于电梯轿厢组的数据，比如该组中轿厢的数量，其加速度和速度，其门开启时间 等等。类似地，通常可以以基于一种表示现有的建筑物，并然后再次表示提出的整修建筑物 的电子表格形成的梯级图的列表形式表示方块12中为现有建筑物而收集的数据。利用所掌握的提出的新的或提出被整修的建筑物的知识，必须选择一种方法，并 被应用以开发出一种用于建筑物的相应表征的人员重新定位模型，包括建筑物电梯乘客 “交通模式”和基于其的“交通统计表”，通常结合进一步的信息输入进行工作。在进一步的 功能块13中进行该工作，根据关于通过从至块14的入口至对应的功能决13’的虚线指示 的提出的建筑物而收集的信息，通常利用具有在该活动中的丰富经验的人或人员的知识，但是常常地，通过利用来自于类似于通过至进一步的功能块13"的虚线所指示而已知的建 筑物的交通数据；建筑物交通数据的库的使用；以及如通过至进一步的功能块13"‘的虚 线所指示的通过顾问开发的交通数据的使用，或者这些的一些组合来补充这样的技能。其他源可被使用，也如通过至进一步的功能块13iv的虚线所指示的，特别是将被 整修的建筑物。主要整修开始之前的这样的建筑物的存在和使用允许对于存在于该建筑物 中的电梯布置的实际使用数据的获取，从而开发以任何合适的方式收集的当前出现于其中 的交通模式。这些模式将在很大程度上大概反映在整修的建筑物中遇到的交通模式，从而 为此电梯设计提供指导。通常，存在感兴趣的三种主要的交通模式，a)包括期望去建筑物中的各个楼层的 到达建筑物大厅中的大部分乘客的上峰值交通，比如在办公楼中的一天的早上开始中出 现，b)包括从建筑物楼层到达大厅以及离开大厅去建筑物中的各个楼层的大部分乘客的双 向峰值交通，比如在午餐时间时出现，以及c)包括从建筑物中的各个楼层到达建筑物大厅 的大部分乘客的下峰值交通，比如在办公楼中的一天的傍晚末期出现。常常以直方图(尽 管它们不需要被刚好作为将搜集的交通统计表)表示交通模式，根据建筑物人群(或者在 具有成组电梯的建筑物中，根据每一个组人群的比例(fraction))的比例和五分钟间隔， 该直方图示出相对于时间的乘客交通。例如上峰值交通的一小时交通模式可被描述为建筑 物人群的3%在第一个五分钟过程中到达，5%在第二个五分钟过程中到达，诸如此类，直至 已经描述12个间隔。交通统计表是交通模式的具体实例，并且基本上是利用电梯系统和该使用的特征 的相应指示器的每一个乘客的列表(通过相应被赋予的数字)。因此，通过他或她到达楼层 的走廊的时间基本上表征列表中的每一个乘客，刚一出现到达的哪一楼层，并因此从该楼 层请求楼层运送服务(起点)，并且到该楼层请求楼层运送服务(目的地)。利用包括随机 数字发生器的算法，计算机程序可被写入，以便在输入和产生与该模式相符的具体可能的 乘客列表时接受交通模式。可以理解，收集交通信息的任何方式可以用于该步骤。交通统计表可被分析，以便确定它表示的交通模式，或者各种范畴中的其交通特 征，比如上交通或下交通的量，或者双向交通的量等等。如上面指示出的这样的分析目的在 于用于进行用于建筑物的电梯布置的更合适选择的判定。进一步需要用于这样的判定的是 在其中必须进行那些判定的任何约束。因此，在进一步的功能块14中，进行将被满足的业 主，建筑师或顾问的任何优先的回顾，并且其可以广泛地改变，比如用于预期具体问题的解 决方案，仅使用偶数电梯等等，以及确定任何预期或已知的具体问题以及为此所需要的任 何解决方案。根据在前面的工作中累积的信息，利用需要该信息的处理的基于计算机的最优程 序选择用于新的或现有的建筑物电梯系统布置的第一配置。在通过页间连接符(off-page) 参考符号15到达的图2中表示该处理，包括标号A，其也被包括在开始该处理的图2的流程 图中相应的页间连接符参考符号15中。转向该处理方法，首先，在16中，提供涉及被考虑的建筑物电梯系统的上面确定 的参数，其包括这样的参数，如交通统计表、电梯轿厢速度和加速度、建筑物中楼层的数量、 居住在建筑物中的人们的数量等等。然后在判定菱形块17中，关于是否存在在块14中确 定的任何具体偏好或关注进行检查。倘若如此，则在19中的由于期望的性能度量而提供进一步的最优约束之前，在18中提供相应的最优约束。如果在判定菱形块17中识别出没有具体的偏好或利害关系，则在19中提供由于 期望的电梯系统性能度量的最优约束。这些性能度量包括a)对于电梯轿厢离开大厅的来 回行程时间，根据向上途中或向下途中或两者的停止的大概数量的完全服务停止和返回； b)通过以组中轿厢的数量除来回行程时间而得到的返回大厅的组中的电梯轿厢之间的间 隔或时间；c)处理作为每一组电梯轿厢五分钟的持续时间中递送的乘客的数量、作为合适 的电梯组中潜在乘客的数量的比例的容量；d)向上和向下电梯轿厢停止的大概数量；e)高 呼叫返回(high callreversal)，如在从大厅离开之后通过组中的电梯轿厢到达的平均最 高楼层，平均等待时间、平均服务时间、以及对于遇到的各种情况而选择的其他。已经提供了约束，必须在20中确定和提供目标函数，以具体化变量，对于该变量 值将受那些约束的最优。这样的变量包括电梯的数量、专用于那些电梯的建筑物空间、那些 电梯的购买和操作成本、操作那些电梯消耗的能量、那些电梯的维修成本等等，并且通常在 作为加权平均提供的其线形组合中表示那些所选择的变量。通过最优处理21 —起处理这 些约束和该目标函数。该处理以时间有效方式出现，其通常小于三十分钟。为了以时间有效方式出现该 处理，该处理通常是选自下面的处理的一个处理，下面的处理包括但不局限于非线性编程、 混合整数线性编程、混合整数非线性编程、动态编程或约束编程。在这样的处理中，计算机 在电梯系统布置的空间上进行搜索，以便定位用于变量的配置求解值，并且除了利用所有 的约束和原始公式目标函数之外仅利用约束方程的子集和修改的目标函数就可以产生。在下面的判定菱形块22中监控该最优处理，以便确定该处理是否合适地收敛至 一个或多个解。倘若如此，并且已经找到了那些解，则在23提供来自最优处理的输出数据， 对于那些解，根据电梯系统配置解决方案来提供利用每一组中的其数字的电梯轿厢的分组 和建筑物楼层的分组，每一个轿厢组与结果得到的性能度量一起服务。在一组以上求解值 的示例中，基于选择的基础分等级提供那些解的列表。否则，提供报告24，以便报告该确定， 并且提供原因的指示和将增加找到切实可行的解决方案的可能性的偏好或期望性能度量 而确定的最优约束中的改变的一个指示或多个指示。然后在最后的判定菱形块25中评估这样的原因的指示，以便在图2中判断如果约 束或目标函数或两者以某种方式改变则是否存在达到某种最优解决方案的充分可能性。倘 若如此，这样的变化被输入计算机18，重复该处理。然而，即使达到如在判定菱形块中发现 的最优解决方案，并报告29，进行关于改变约束或目标函数或两者的值的判断。如果是充分 的值，这样的改变也被输入进入计算机23，并且重复该处理。假定发现最优解决方案遵循下 面这样的改变，由这样的改变的范围索引配置替代结果的表格。这些最优活动的完成导致 返回至图1中的设计处理，在包括标号A的页间连接符参考符号15处。因此，在判定菱形块30中进行判断，该判断关于是否在不模拟该配置的性能的情 况下刚好接受最优结果配置，作为最初设计配置，或者是否在功能块31中提供最优电梯系 统配置性能度量，以用于用来提供用于评估基于平均而选择的配置的性能的基础的模拟。 有时，这些评估被采用作为充分的配置性能指示器，并且它们是用以确定的相当容易的值， 但是通过相信基于交通统计表模拟电梯系统配置的性能功能的进一步发现来提供配置性 能的更好的指示。因此，如果模拟被采用，该步骤跟随功能块32，在功能块32中使用计算机程序工作，其试图在具体组的情况下模仿电梯系统配置的性能。在执行这样的电梯系统配置模拟中，非常具体的输入，包括电梯的数量、电梯速 度、电梯加速度、电梯尺寸、适合电梯的乘客的数量、建筑物中楼层的数量、调度的类型等 等，必须被提供给模拟程序，从而使来自模拟的结果精密地近似在实际建筑物中那些相同 的情况下发生的那些。给模拟程序的一个重要输入是交通统计表。为了模仿性能，计算机 程序必须输入到达的每一个人，他们何时到达和他们到达哪里，以及他们想要去哪里。这是 在交通统计表中提供的信息。通过电梯系统配置的模拟产生的度量是多种的，但是最重要的包括等待时间和服 务时间。等待时间是电梯到达以便服务他或她之前乘客在走廊中等待了多长的时间，并且 服务时间是在他或她到达走廊和他或她到达目的地楼层之间消逝了多长的时间，也就是等 待时间加上电梯轿厢中的时间。一旦通过评估、或通过模拟、或通过两者、或通过最优、或通过前述的全部获得了 各种电梯系统性能度量，就在判定菱形块33中回顾被考虑的配置，以便确定是否已经解决 存在于提供新的电梯系统中、或整修现有的建筑物中的电梯系统中的问题，以及是否满足 了相关的偏好。否则，在进一步的判定菱形块34中回顾原因，以便确定其是否可以通过选 择替换配置或选择替换输入参数来克服。倘若如此，在功能块35中选择新的配置或不同的 输入参数，并且该配置受相同的评估的支配，如之前的一个在页间连接符符号15中开始。如果已经解决了已确定的问题，并且在判定菱形块33中满足了偏好，或者如果凭 借不同的配置来解决该问题，并且满足判定菱形块34中的偏好，看起来不可能，则在另一 个判定菱形块36中考虑的进一步替换配置中仍可以是某一值。因此，替换配置可被评估为 可能以较低的成本实施，或选择替换配置的其他工作希望被评估。倘若如此，如之前那样， 在功能块35中选择新的配置，并且该配置受相同评估的支配，如之前的一个在页间连接符 符号15中开始。如果发现评估进一步的电梯系统配置的优点已经在判定菱形块36中无用，则在 功能块37中进行用于被评估的替换配置的成本利益分析。然后在进一步的功能块38中收 集前面设计处理的结果，并且相应的报告被提供给现有或将来的建筑物业主，如客户，在这 之后该过程完成。尽管已参照示范性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将会理解，不偏离 本发明的范围的情况下，可以进行各种改变并且等价物可被替换用于其元件。此外，可以进 行多种修改，以使得在不偏离其实质范围的情况下，进行许多修改以适应于关于本发明的 教导的特定情况或材料。因此，试图使本发明不局限于被公开的特定实施例，如预期用于实 施本发明的最佳模式，相反本发明将包括落入附加权利要求的范围的所有实施例。尽管参照优选实施例已经描述了本发明，但本领域熟练技术人员将认识到，可以 在不偏离本发明的精神和范围的情况下进行形式和细节上的改变。
权利要求
一种用于为建筑物的电梯系统确定合适的配置的方法，该方法包括获取建筑物结构特征信息、期望的电梯系统容量信息和电梯系统乘客使用特征信息；基于电梯系统乘客数量和用于其的运送时间来选择期望的电梯系统性能需求；选择被期望在最优值处的一组电梯系统特征变量；以及处理建筑物结构特征信息、期望的电梯系统性能需求、以及该组电梯系统特征变量，以便以时间有效方式提供最优解决方案和没有电梯系统确定的配置的解决方案的指示中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的方法，其中电梯系统乘客使用被包括在直方图中的特征信 息，所述直方图用相应的电梯乘客人群的比例来示出乘客交通与时间的关系。
3.根据权利要求2所述的方法，其中基于直方图，在提供电梯系统乘客使用特征信息 中形成交通统计表，并通过乘客到达楼层的走廊的次数、在哪些楼层出现这样的到达以及 因此从哪个楼层请求运送服务、以及所请求的运送服务到哪个楼层来表征列表上的每一个 乘客。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括通过确定通过电梯系统确定的配置实现的 性能度量，来确定电梯系统确定的配置的性能。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括通过利用用于模拟电梯系统确定的配置的 性能以便获得模拟结果的最优解决方案，来确定电梯系统确定的配置的性能。
6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括通过利用所述模拟结果，来确定电梯系统 确定的配置的性能，以便确定通过电梯系统确定的配置实现的性能度量。
7.根据权利要求1所述的方法，其中确定一个以上的最优解决方案，并且它们在选择 的基础上被分类。
8.根据权利要求1所述的方法，其中在最优解决方案的确定过程中，进行是否可发现 这样的最优解决方案的确定。
9.一种用于评估用于现有建筑物的替换电梯系统的配置的方法，该现有建筑物具有至 少部分在电梯系统控制计算机程序的控制下工作的当前电梯系统，该方法包括获取建筑物结构特征信息和期望的替换电梯系统容量信息；获取当前电梯系统乘客使用特征信息；以及基于建筑物结构特征信息、期望的替换电梯系统容量信息、以及当前电梯系统乘客使 用特征信息，来模拟替换电梯系统的性能，以便获得模拟结果。
10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括通过利用所述模拟结果来确定替换电梯 系统性能，以便确定通过替换电梯系统配置实现的性能度量。
全文摘要
一种用于为建筑物的电梯系统确定合适的配置的方法，其包括获取涉及建筑物的信息和乘客使用信息。基于电梯系统乘客数量的电梯系统性能需要根据在通过选择一组电梯系统特征变量之后的该信息而被选择，组电梯系统特征变量被期望成为与信息和性能需要一起被处理的最优值，以便提供最优解决方案。
文档编号G06F17/50GK101802825SQ200780053050
公开日2010年8月11日 申请日期2007年5月21日 优先权日2007年5月21日
发明者A·C·苏, A·U·拉古纳坦, M·J·阿塔拉, R·K·小普林, T·M·克里斯蒂, V·戈帕尔 申请人:奥蒂斯电梯公司