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Der Wert einer zusammenhängenden Gruppierung innerhalb der Zieldisposition

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Inhalt

Dieser Artikel veranschaulicht kurz die Rolle der Aufzugsdisposition innerhalb eines Aufzugssystems. Anschließend wird der Unterschied zwischen traditionellen Aufzugssystemen und dem Ansatz der Zielabfertigung beschrieben und erklärt, dass die Zielabfertigung bestimmte Fahrgäste in bestimmte Aufzüge leitet. Der Artikel untersucht dann die Gründe dafür, dass eine zusammenhängende Gruppierung, die Gruppierung von Passagieren, die in zusammenhängende oder fast zusammenhängende Stockwerke in denselben Aufzug gehen, einen besseren Aufzugsservice bietet als die Verwendung einer nicht zusammenhängenden Gruppierung.

Aufzugsdisposition

Um das Fahrpublikum am effektivsten zu bedienen, verwenden moderne Aufzugssysteme proprietäre Aufzugsabfertigungsalgorithmen, die oft zusammenfassend als Aufzugsverteiler bezeichnet werden, um zu bestimmen, welche Kabine in einer Gruppe von Aufzügen auf eine bestimmte Dienstanforderung reagieren sollte. Der Dispatcher wählt eine bestimmte Kabine aus, um eine bestimmte Anfrage auf eine Weise zu bedienen, die es unterstützt, allen seinen Benutzern den besten Gesamtaufzugsservice bereitzustellen. Der Disponent kann unter anderem berücksichtigen, wie lange Personen im Flur warten, wie lange Personen im Aufzug verbringen und wie viel Energie das System verbraucht.

Betrachten Sie dieses Beispiel: Ein Fahrgast wartet auf einen Aufzug in der 3. Etage, der ihn in eine höhere Etage eines 12-stöckigen Gebäudes bringt, und es gibt drei Aufzüge, die diesen Fahrgast bedienen können. Der Fahrstuhldisponent muss auswählen, welcher der drei Fahrstühle dieser Dienstanforderung zugewiesen wird. Wenn der erste Aufzug in die Lobby fährt und bereits mit Passagieren gefüllt ist und die zweite Kabine in Etage 8 hochfährt, um zwei Passagiere in den Etagen 9 und 10 abzusetzen und die dritte Kabine in Etage 2 leer ist, dann hat der Fahrdienstleiter eine leichte entscheidung – das leere auto ist wahrscheinlich die beste wahl.

Aber die Situation ist in der Regel komplexer als die oben beschriebene einfache Situation. Fahrstuhldisponenten müssen so ausgelegt sein, dass sie bestehende bekannte Situationen (z. B. wo befindet sich jede Kabine gerade positioniert), bestehende unbekannte Situationen (z. B. wie viele Personen auf dem Flur auf diese Kabine warten) und zukünftige unbekannte Situationen (z. B. wie viele Personen werden ankommen) Etage 10, möchten in den nächsten Sekunden nach unten fahren?) und wählen Sie die geeignete Kabine aus, die eine bestimmte Serviceanforderung in angemessener Zeit bedienen kann, ohne die Gesamteffizienz des Systems zu beeinträchtigen. Aufzugsunternehmen wenden erhebliche Ressourcen auf, um die bestmöglichen Dispatching-Algorithmen zu entwickeln, um diese komplizierten Szenarien zu bewältigen.

Fahrstuhl-Disponenten müssen allen Fahrgästen einen guten Service bieten. Es ist nicht akzeptabel, dass ein Fahrdienstleiter einige Fahrgäste sehr lange warten lässt, während er andere Fahrgäste extrem schnell bedient, obwohl dieser Ansatz zu akzeptablen „durchschnittlichen“ Reaktionszeiten führen kann. Diese Art der Dispatching-Methodik führt zu unzufriedenen Fahrgästen mit langer Wartezeit und Beschwerden über einen schlechten Aufzugsservice. Stattdessen müssen die Disponenten die Anfragen aller Fahrgäste an allen Standorten ausgleichen, um sicherzustellen, dass kein Fahrgast zu lange wartet oder zu viel Zeit im Aufzug verbringt.

Traditionelle Aufzugsdisposition

Herkömmliche Aufzugssysteme funktionieren, indem sie einem zukünftigen Aufzugspassagier erlauben, einen Knopf in der Halle zu drücken, der dem Aufzugssystem signalisiert, dass der Passagier im Gebäude nach oben oder unten fahren möchte. Personen, die mit oder nach dem ersten Fahrgast ankommen und in die gleiche Richtung fahren möchten, müssen die Hallentaste nicht erneut drücken. Der Fahrdienstleiter weist einen Aufzug zu, um in das Stockwerk zu fahren, in dem das Signal registriert wurde, und muss dies tun, ohne das genaue Ziel des Passagiers zu kennen.

Wenn der zugewiesene Aufzug in der Etage ankommt und seine Türen öffnet, zeigt er auch an, in welche Richtung er fahren wird. Alle Passagiere in der Halle, die in die angegebene Richtung fahren möchten, steigen in die Aufzugskabine ein. Sobald die Passagiere die Aufzugskabine betreten, geben sie der Aufzugsanlage ihr Zielstockwerk durch Drücken einer Taste auf dem Kabinenbedienfeld im Inneren der Kabine an. Wenn das gewünschte Ziel bereits von einer anderen Person registriert wurde, leuchtet die entsprechende Schaltfläche und der neu eingegebene Fahrgast muss es nicht erneut registrieren.

Beim traditionellen Ansatz kennt das Aufzugssystem die Ziele der Passagiere erst, nachdem die Passagiere in die Kabine eingestiegen sind, und die Aufzugskabine muss bei ihrer nächsten Fahrt alle über ihr Kabinenbedienfeld eingegebenen Ziele bedienen.

Zielversand

Aufzugssysteme zur Zielabfertigung funktionieren, indem sie einem potentiellen Aufzugspassagier erlauben, einen Knopf auf einem Zieleingabegerät (zB einer Tastatur oder einem Touchscreen) in der Halle zu drücken, der dem Aufzugssystem das genaue Ziel des Passagiers mitteilt. Durch Drücken der Taste „7“ teilt der Fahrgast dem System beispielsweise mit, dass er in die 7. Etage möchte. Anders als bei der herkömmlichen Schnittstelle muss jede Person, die an den Aufzügen ankommt, ihre eigene Serviceanfrage über die Zieleingabe eingeben. Der Ziel-Dispatcher wertet den Zustand des Systems aus und bestimmt, welches Auto die Service-Anfrage beantworten soll; die ausgewählte Kabine wird auf der Zieleingabevorrichtung angezeigt, damit der Fahrgast weiß, welcher Aufzug ihn bedient. Oftmals stellt sich der Fahrgast vor den zugewiesenen Wagen, um bei Ankunft des Wagens zeitnah einsteigen zu können.

Die Verwendung der Zielabfertigung in einem Aufzugssystem bedeutet, dass nicht alle wartenden Passagiere in einer Aufzugshalle auf dieselbe Kabine warten. Während ein Fahrgast möglicherweise aufgefordert wurde, Kabine A zu benutzen, wurde ein anderer Fahrgast möglicherweise angewiesen, auf Kabine C zu warten. Da das Aufzugssystem bereits weiß, welche Ziele jedem Aufzug zugewiesen sind, müssen die Fahrgäste ihr Ziel nicht einmal im Aufzug eingeben Wagen.

Die Zielabfertigung kann in vielen Gebäude- und Verkehrsszenarien im Vergleich zur herkömmlichen Abfertigung eine verbesserte Leistung bieten. Verbesserungen beruhen im Allgemeinen darauf, dass der Fahrdienstleiter weiß, wohin ein Fahrgast reisen möchte, bevor der Fahrgast in die Kabine einsteigt, und der Fähigkeit des Fahrdienstleiters, jedem Fahrgast eine individuelle Fahrkorbzuweisung mitzuteilen. Die Qualität und Art der Leistungsverbesserungen, die von Zielabfertigungssystemen im Vergleich zu herkömmlichen Systemen geboten werden, hängt von der Fähigkeit des programmierten Absenders ab, die zusätzlichen Informations- und Kommunikationsfähigkeiten zu nutzen.

Interessant ist, dass Zieldispositionssysteme dem Fahrgast eine sofortige Wagenzuweisung vornehmen müssen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Zwei-Knopf-Dispatching-Systemen, die den Luxus haben, die tatsächliche Fahrzeugzuordnung in letzter Sekunde vorzunehmen, wodurch das System das aktuelle Systemwissen maximieren kann, teilen Zieldispositionssysteme dem Fahrgast die Fahrzeugzuordnung sofort mit und können sie später nicht ändern, ohne den Fahrer zu frustrieren Passagier. Dies kann dem traditionellen Verfahren der Aufzugsabfertigung manchmal einen Leistungsvorteil verschaffen. Im Allgemeinen können jedoch, wenn die Abfertigungsalgorithmen geeignet ausgelegt wurden, Zielabfertigungssysteme eine vergleichbare oder überlegene Aufzugsleistung über einen beobachteten Zeitraum liefern.

Passagiergruppierung

Bei der Fahrgastgruppierung werden Personen, die auf derselben Etage unterwegs sind, derselben Aufzugskabine zugeordnet, was in herkömmlichen Aufzugssystemen nicht gut möglich ist, da es schwierig ist, jedem Fahrgast mitzuteilen, in welche Kabine sie einsteigen sollen. Bei Zielsystemen erkennt der Fahrdienstleiter jedoch das Ziel jeder Person und kann den Fahrgast über eine Antwortnachricht auf der Zieleingabevorrichtung zu einem bestimmten Wagen leiten. Es ist allgemein bekannt, dass die Verwendung von Gruppierungen im Spitzenverkehr die Hin- und Rückfahrtzeiten reduziert, da die Anzahl der Haltestellen reduziert wird, die ein Aufzug nach dem Verlassen der Lobby macht. Eine Verkürzung der Hin- und Rückfahrtzeit führt zu dem erwünschten Effekt, dass die Wartezeiten der Passagiere verkürzt werden, während die Passagierabfertigungskapazität des Systems erhöht wird.

Betrachten Sie das in Abbildung 1 dargestellte Beispiel. Das 17-stöckige Gebäude hat 85 Personen auf jeder Etage über der Lobby und verwendet vier Aufzüge mit einer Geschwindigkeit von 800 fpm, um sie an ihr Ziel zu bringen. Im traditionellen Szenario, das durch die linke Abbildung veranschaulicht wird, betreten 16 Passagiere bei starkem Verkehr in der Lobby einen Aufzug mit geöffneten Türen in der Lobby. Einige dieser 16 Passagiere werden in dieselbe Etage fahren, und mithilfe der Wahrscheinlichkeitstheorie kann berechnet werden, dass der Aufzug im Durchschnitt 11 Haltestellen macht und bis zur 16. Etage fährt, bevor er rückwärts fährt und in die Lobby zurückkehrt. Bei der Gruppierung werden Personen, die zu denselben Zielen reisen, jedoch zu demselben Auto geleitet. Auch wenn sich also noch 16 Passagiere in einem Aufzug befinden können, macht dieser Aufzug, wie in der rechten Abbildung dargestellt, im Durchschnitt nur 4 Haltestellen und fährt bis zum Stockwerk 14 hoch, bevor er die Richtung umkehrt und in die Lobby zurückkehrt.

Jede Aufzugshaltestelle zwingt den Aufzug, sich Zeit zu nehmen, um abzubremsen, seine Türen zu öffnen, auf den Umstieg der Passagiere zu warten und dann wieder zu beschleunigen, während er zur nächsten Haltestelle fährt. Durch die Reduzierung der Anzahl der Haltestellen wird die Rundreisezeit erheblich verbessert. Im Beispielgebäude von Abbildung 1 wird die herkömmliche Round-Trip-Zeit von 170.6 Sekunden durch Verwendung eines Gruppierungsansatzes auf 92.6 Sekunden reduziert. Die 12.4-Minuten-Abfertigungskapazität steigt von 23.8% auf XNUMX%.

 Die Anzahl der unterschiedlichen Fahrgastziele, die von einem einzelnen Wagen auf einer gegebenen Fahrt bedient werden, hängt vom Dispatching-Algorithmus ab. Das Zielverwaltungssystem Otis Compass bietet beispielsweise eine flexible Schnittstelle, die so konfiguriert werden kann, dass die Anzahl der Stockwerke im Schacht geteilt durch eine vordefinierte Anzahl von Aufzugskabinen, der Prozentsatz und die Menge des gelernten Verkehrs oder ein festes Maximum verwendet werden um die Anzahl der verschiedenen Fahrgastziele zu bestimmen, die in einem einzigen Auto gruppiert werden sollen. Andere Dispatcher können andere Ansätze verwenden.

Aneinandergrenzende Gruppierung

Der Compass-Dispatcher platziert nicht nur Fahrgäste, die zu demselben Zielort reisen, im selben Wagen, sondern geht noch einen Schritt weiter, indem er Gruppen so definiert, dass alle Fahrgäste in einem einzelnen Wagen wahrscheinlich zu zusammenhängenden oder nahezu zusammenhängenden Zielen reisen. Anstatt die Fahrgäste in einer Kabine in die Etagen 4, 8, 11 und 15 zu gruppieren, etwa weil die ersten vier Fahrgäste mit den Zugangsgeräten diese Etagen angefordert haben, erkennt der Compass-Dispatcher zusammenhängende Zonen im Schacht und ordnet die Fahrgäste so zu, dass die Fahrgäste in einem bestimmten Aufzug zu zusammenhängenden oder halb zusammenhängenden Stockwerken fahren. Dieser Ansatz reduziert die Round-Trip-Zeit weiter und erhöht die Systemhandhabungskapazität.

Betrachten Sie Abbildung 2, die zeigt, dass ein Aufzugssystem seine Effizienz verbessern kann, wenn die Haltestellen eines Aufzugs bei gleicher Entfernung nahe beieinander liegen, anstatt deutlich voneinander entfernt zu sein. Dies ist der Fall, denn wenn die Haltestellen nahe beieinander liegen, kann der Aufzug einen größeren Teil der Strecke mit voller Geschwindigkeit zurücklegen und verbringt weniger Zeit in Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen.

Zwei Situationen sind in Abbildung 2 dargestellt. Obwohl die Aufzugskabine die gleiche Entfernung zurücklegt, um beide Situationen zu bedienen, verbringt die Kabine im Szenario mit angrenzenden Haltestellen weniger Zeit auf der Durchfahrt als im Szenario mit gleich beabstandeten Haltestellen. Die Laufzeitdifferenz ergibt sich aus der Zeit, die das Auto in den jeweiligen Szenarien in Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen verbringt.

Um mit einem Bewegungsprofil von 62.5 fpm, einer Beschleunigung von 800 fps3.3 und einem Ruck von 2 fps5.2 die volle Geschwindigkeit zu erreichen, braucht es einen Aufzug von 3 ft. Im Szenario mit zusammenhängenden Haltestellen, das in Abbildung 2 links dargestellt ist, erreicht der Aufzug die volle Geschwindigkeit von 800 fpm, während er die 156 Fuß von der Lobby zur Etage 13 fährt. Im Szenario mit gleichmäßig verteilten Haltestellen, rechts in Abbildung 2, der Aufzug fährt nie mehr als 60 m und erreicht nie die volle Geschwindigkeit. Im Szenario „Equally Spread Stops“ verbringt das fahrende Auto seine gesamte Fahrzeit entweder in Beschleunigungs- oder Verzögerungsphasen und erreicht nie die Vorteile einer Fahrt mit voller Geschwindigkeit. Der Wagen mit dem Szenario „Contiguous Stops“ erreicht die volle Geschwindigkeit, was zu einer Einsparung von 2.2 Sekunden an Transitzeit führt.

Der Compass-Dispatcher reduziert die Round-Trip-Zeit und erhöht die Abfertigungskapazität, indem er diese natürlichen Gesetze nutzt und Passagierreiseanfragen über eine zusammenhängende Gruppierungslogik zuordnet, anstatt nicht zusammenhängende Zuweisungen zu verwenden.

Neben der Reduzierung der Round-Trip-Zeit durch kürzere Up-Laufzeiten profitiert der Compass-Dispatcher auch von dem niedrigeren durchschnittlich hohen Anrufumkehrpunkt, der sich aus der zusammenhängenden Gruppierung ergibt.

Abbildung 3 veranschaulicht die Berechnungen einer durchschnittlichen Umlaufzeit für eine zusammenhängend gruppierte Situation. Der Durchschnitt wird berechnet, indem das Worst-Case-Szenario für jede Gruppe genommen und der Durchschnitt über diese Ergebnisse gebildet wird. Die durchschnittliche hohe Anrufumkehr für eine zusammenhängend gruppierte Situation hängt von der anwendbaren Gruppengröße und Anzahl der Gruppen ab. In dem in 3 veranschaulichten Beispiel befindet sich die durchschnittliche Hochrufumkehr auf der Etage 10, was bedeutet, dass die Aufzugskabine im Durchschnitt bis zur Etage 10 hinauffährt, bevor sie die Richtung umkehrt.

Abbildung 4 vergleicht die Roundtrip-Zeiten und die Abfertigungskapazitätswerte für drei Situationen – den traditionellen Dispatching-Ansatz, den nicht zusammenhängenden Gruppierungsansatz und den zusammenhängenden Gruppierungsansatz für ein gegebenes Szenario. An diesem Beispiel ist leicht zu erkennen, dass die Verwendung einer zusammenhängenden Gruppierung zu der niedrigsten Round-Trip-Zeit und der besten Handhabungskapazität führt. Die Vorteile der zusammenhängenden Gruppierung im Compass-Ziel-Dispatching-System führen zu kürzeren Umlaufzeiten, die sowohl auf mehr Zeit bei voller Geschwindigkeit als auch auf eine reduzierte durchschnittliche hohe Anrufumkehretage zurückzuführen sind. Die Kombination aus kürzerer Transitzeit und durchschnittlich geringerer Fahrtstrecke aufgrund des niedrigeren durchschnittlich hohen Call-Reversal-Floor erhöht die Abfertigungskapazität. In dem in Abbildung 4 dargestellten Beispiel ist die Verarbeitungskapazität des Compass-Systems von 25 % besser als die Verarbeitungskapazität der anderen Ansätze.

Die Fahrstuhldisposition ist eine komplexe Situation und eine zusammenhängende Gruppierung kann sehr effektiv verwendet werden, um in vielen Verkehrssituationen eine bessere Leistung zu erzielen. Es gibt jedoch Zeiten, in denen eine strikte zusammenhängende Gruppierung möglicherweise nicht der beste Ansatz ist, um das tatsächlich beobachtete Verkehrsszenario effektiv zu handhaben. Das Zieldispositionssystem von Otis Compass verwendet eine zusammenhängende Gruppierung, basierend auf seinen nachgewiesenen Vorteilen, überwacht aber auch die aktuellen und aktuellen Verkehrsbedingungen, um zu bestimmen, wann die Gruppierung angepasst werden muss, um einige Fahrgasthaltestellen einzubeziehen, die nicht zusammenhängend oder fast zusammenhängend sind. Diese Flexibilität ermöglicht es dem Compass-Dispatcher, eine zusammenhängende Gruppierung in Verbindung mit einer nicht zusammenhängenden Gruppierung zu verwenden, um eine optimale Systemleistung bereitzustellen.

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