具有动态电梯轿厢数量的通道分配 【技术领域】
本发明涉及电梯的调度，特别是涉及一种在上行峰期期间使用的通道分配，其中把主楼层或大厅以上的建筑物楼层分段编组，每一段包括一组连续的楼层，并为每一段分配一个轿厢。
现有技术
在上行峰期期间，如果在预定时间周期中有两个部分装载的轿厢离开了大厅，电梯调度系统按惯例要重新呼叫所有轿厢回到大厅，以便处理从大厅进入的客流量。这样来启动公知的通道操作。
在一种公知的通道分配操作期间，控制器或是操作控制子系统(OCSS)把大楼分成几段。该段数等于运行轿厢的数量减1；这样就留下了一个空余轿厢。每个段的范围包括相同数量的服务楼层。
Bittar等人在1988年12月20日授权的美国专利4,792,019号，即″Contiguous Floor Channeling With Up Hall CallElevator Dispatching″中提出了一种典型的通道分配程序，例如本文中图2A-2C所示，这些图对应美国专利′019中的图2A-2C。作为群控电梯系统的一部分的回台电梯轿厢1-4为一座大楼服务，大楼有多个楼层，例如在主楼层或大厅以上有12层。参见图1，该图对应′019号专利的图1，但以下仅重复说明其中的一部分，用于解释本发明的操作环境。轿厢1-4各自包含一个轿厢操作盘12，乘客可以按下其上的按钮从而发出去往一个楼层地轿厢呼叫，产生一个识别乘客去向楼层的信号(CC)。在每个楼层上有一个门厅设备14，该楼层上的乘客通过它产生一个指示运行方向的门厅呼叫信号(HC)。大厅(L)处有另一个门厅呼叫设备16，乘客通过它呼叫轿厅回到大厅。图1中描述的情况是，在上行峰期期间对轿厢的选择，这时把主楼层以上的楼层2-13分成了三段(SN)，每段包含四个楼层。在任一时间内，连续的每个段中只有四个轿厢1-4之一在服务。参照图2A-2C的流程图对这种通道分配操作做出了更详细的解释，其余可参见作为本申请参考资料的美国专利第4,792,019号。如图1所示，一个轿厢如轿厢1是空闲的。每个轿厢1-4仅响应在轿厢内发出的从大厅去往与分配给该轿厢的段中的数层相符的楼层的轿厢呼叫。例如轿厢4仅响应从大厅去往楼层10-13的轿厢呼叫。还有些其他的公知电梯通道分配方式，例如美国专利第4,804,069号；4,846,311号及5,183,981号，这些都是本文的参考资料。
在通道分配操作期间，经常会出现中间楼层的客流。中间楼层客流例如是大厅以上的继层之间的正常客流。在现有技术中，下行门厅呼叫是利用与通道分配程序分开的已知的相对系统响应(RSR)程序由下行方向上运行的轿厢来处理的。例如美国专利第4,363,381和4,323,142中所述的RSR程序，这些文件也是本文的参考资料。利用公知的RSR程序，上行的厅呼叫由为发出门厅呼叫的那一段服务的轿厢来应答。然而，服务于大楼顶部2/3的轿厢都可被分配去应答这些门厅呼。因此，从大厅去往较高段的乘客会感觉到电梯系统的性能下降了，这是因为，为了响应门厅呼叫至少要停一次，并且很可能还要再停一次，以便响应从大厅进入的乘客发出的轿厢呼叫。
因此，对于中间楼层客流量很重的大楼来说，如果采用公知的通道分配程序，无论是否与公知的RSR程序相结合，从大厅去往较高段的乘客在上行峰期期间都会感到电梯系统性能的下降。另外，这种情况会增大返回大厅的往返运行时间，也就是大厅到达间隔(LAI)，该间隔是指上行峰期期间从轿厢离开大厅到返回大厅之间的时间。本发明人认为可以对通道操作实现进一步的改进。
【发明内容】
按照本发明，一个电梯系统包括一个控制器，其电子处理器连接到一个存储器，一组与控制器电连接的电梯轿厢，以及存储在存储器内的通道分配程序。通道分配程序包括在上行峰期期间的控制指令，以便调度从一个楼层例如大厅出发的多个电梯轿厢。通道分配程序还包括以下指令，分别用于在预定时间周期中读出组内所有上述轿厢的一个参数，即大厅到达间隔(LAI)，将该参数与一个上限相比较，以及用于在该参数大于上限时把受到通道分配控制的电梯轿厢数量加1。按照本发明，上限是可以这样的。该上限例如是大约(±10％)60秒。按照本发明，预定的时间间隔也是选择的，例如可以是5，10或15分钟时间隔。
按照本发明的另一方面，如果在预定时间周期中读出或测得的参数(即大厅到达间隔)小于或等于该上限，并且不大于或等于一下限，本发明的程序就把分配给通道分配程序的电梯轿厢数量减1。此外，按照本发明的又一方面，当分配给通道分配或是说受其控制的轿厢数量被加1时，浮动轿厢的数量就被减1，当分配给通道分配(或是受其控制)的轿厢数量被减1时，浮动轿厢的数量就被加1。浮动轿厢是指这样一种轿厢，它不受通道分配程序的控制，并且可以有效地应答中间楼层/附加楼层的客流。
本发明主要目的是提高电梯系统的整体性能。
本发明的附加目的之一是在中间楼层客流量很大时动态地改变分配给通道分配的轿厢数量。
本发明的另一目的是在上行峰期期间缩短大厅到达时间。
根据以下结合附图的详细说明可以更清楚地看到本发明的其他特点。
图1是一个电梯系统的功能框图，该系统包括四个轿厢构成的组，服务于13个楼层；
图2A-2C是按照美国专利等4,792,019号的现有技术的通道分配程序流程，图中示出了调度程序；
图3是一个流程图，示出了本发明对通道分配的修改；
图4是一个附加的流程图，示出了按照本发明的最佳实施例对通道分配的进一步修改；
图5示出了群控制器32和一个控制器30，它们各自的CPU分别连接到各自的存储器M。
最佳实施例和最佳方式的详细说明
在图1中，作为群控电梯系统中的一部分。有四台电梯轿厢1-4为具有多个(例如13)楼层的大楼服务。每个轿厢1-4包含一个轿厢操作盘12，乘客可以按下其上的按钮从而发出去往一个楼层的桥厢呼叫，产生一个识别乘客去向楼层的信号CC。在每个继层上有一个门厅设备14，该楼层上的乘客通过它产生一个指示运行方向的门厅呼叫信号HC。大厅L处设有一个门厅呼叫设备16，乘客通过它呼叫轿厢回到大厅。在图1中，主楼层或大厅以上的楼层2-13被分成三段，每段包含四个楼层。在任一时间内，连续的每段中只有四个轿厢1-4之一为其服务。在图2A-2C中说明了现有技术的一种通道分配程序，其中的N＝段数，NC＝轿厢总数，SN是段号，而CN是轿厢号。每个轿厢1-4反响应在轿厢内发出的从大厅去往与分配给该轿厢的段中的发层相符的楼层的轿厢呼叫。例如轿厢4仅响应从大厅去往楼层10-13的轿厢呼叫。轿厢可以把乘客从大厅运载到这些楼层(10-13)，(只要是有去往这些楼层的轿厢呼叫)，然后空驶回到大厅，除非是使用其他调度程序分配该轿厢去应答某一楼层上的上行或下行门厅呼叫。在上行峰期(通道分配)状态下可进入的其他调度程序举例如下：Bittar的名为″Relative System Response CallAssignments″的美国专利4,363,381号和Bittar的名为″Dynamically Reevaluateo Elevator Car Call Assignments″的美国专利4,323,142号，这些文件的全文可作为本文的参考资料。
在图1中，每个轿厢1-4被连接到驱动和运行控制器30。每个运行控制器30被连接到一个群控制器32。在名为Two-Way RingCommunication System For Elevator Goroup Control的美国专利5,202,540号中描述了可以使用本发明的另一种电梯系统的结构(图3)，可供本文参考。尽管图中没有示出，如上述授予Bittar的专利中所述，每个轿厢在大楼中的位置是由控制器通过位置指示的未提供的。控制器30，32含有CPU(中央处理装置或信号处理器)，用于执行指令和/或处理来自系统的数据。群控制器32使用来自驱动和运行控制器30的信号，设定由每个轿厢服务的段。每个运行控制器30接收HC和CC信号，向服务指示器SI提供驱动信号。每个运行控制器还接收来自轿厢的数据，控制轿厢负载信号LW。它还要对在大厅处开门的经过时间(通常称为″停顿时间″)进行测量。在本文中以非常简单的方式表示了驱动和运行控制器，这是因为有许多专利和技术出版物中已经充分地描述了用于电梯的驱动和运行控制器的细节。
因此，可以对控制器30，32中的CPU编程，使其执行此处所述的程序，从而实现图2A-2C的调度操作方式，以及在一天的某一时间或是在固定的大楼条件下执行本发明提出的图3所示的修改方式。并且还假定控制器在其他时间能够采取不同的调度程度，例如采用上述Bittar的专利中所述的程序。这种系统可以根据单独和群控的要求收集全天的数据，从而获得一周中每天的客流量需求历史记录(例如LAI等等)，并将其与实际需求相比较，用于调节整体的调度顺序，从而获得系统的预定指标和独立的轿厢运行性能。通过以下的处理方式，还要通过来自每个轿厢的反映轿厢负载的信号LW对轿厢负载的大可客流量进行分析。也可以使用设在大厅的人体传感器(未示出)检测实际的客流量。被授予Otis Eleiator Company的两件美国专利，即Donofrio等人名为″Elevator Cab Load MeasuringSystem″的美国专利4,330,836号和Mottier的名为″People andObject Counting System″的美国专利4,303,8521号中描述了可用于产生这种信号的方案。采用这种数据，并将其与一天中的时间，一周中的每天，以及实际输入的轿厢呼叫和门厅呼叫相联系，就可以获得有意义的统计数据，在整个上行峰期期间使用按图2A-2C所述的流程顺序所实施的信号处理来分段，从而使大厅的等待时间减至最小。
按照本发明(图3)，如图3的程序中所示，分配给通道分配程序的轿厢数量是按照程序而动态地改变的。结果，浮动轿厢B的数量也是改变的，因此，A＋B＝C，其中的C是投入服务的电梯轿厢总数。通常，群控系统的全部轿厢都可投入服务。图3的程序可以被用来替代例如现有技术的通道分配程序中的步S3(图2A)；在这种情况下，可以优化地省去步S29和S30(图2C)。这样，由于用于处理中间楼层(或偶数附加楼层)客流量的浮动轿厢数可以动态地调节而不是固定的，在通道分配周期中的电梯整体服务性能可以得到进一步的改善。图3的程序可以被编码和存储(与图2A-2C中的适当步骤相结合)在控制器32的存储器M中，或是存入OCSS(参见′540号专利)的存储器。
在图3中，按照本发明的安排要确定用于处理所有进入客流量的轿厢数A，并要确定用于处理中间楼层(或偶数附加楼层)客流量的轿厢的剩余数B。 A＋B＝C，其中的C是投入服务的轿厢总数(例如为4)。按照本发明，在通道分配程序控制下的轿厢数A取决于诸如大厅到达间隔或是整体服务时间，或是平均等待时间(AWT)，或是在过去的″I″时间间隔内测得的这些因素的任一种所需的组合。I可以由大楼的管理者自行选择或编程，例如定为5，10，15分钟或任何其他的所需时间间隔。浮动轿厢的调度是由其他(即非通道分配)调度程度来控制的，例如Bittar的′381或′142号专利中所述的程序。
如果LAI或AWI或是整体服务时间大于某一上限(可选择或可编程)，本发明的方案可以自动地增加分配给通道分配的轿厢数A，并且自动地减少分配给浮动的轿厢数B，即A＝A＋1，B＝B－1。极限的条件是A＝C且B＝0，从而使A＋B＝C。分配给通道分配的轿厢数A的增加可以使段的范围缩小，并能改善大厅处的服务。
如果LAI或AWT小于或等于上限，并大于或等于某一下限，就把A减少1并把B增加1，以便处理增大的中间楼层(或偶数附加楼层)客流量。B是分配给浮动轿厢的数量。此时的极限条件是A＝0且B＝C，从而使A＋B＝C。本发是明可以在上行峰期期间调节进入的客流量，同时也能处理繁重的中间楼层(或偶数附加楼层)的客流量。
在图3的程序中，首先读出大厅到达间隔(步100)，设定C＝A＋B，步110。如果LAI不小于或等于例如为60秒的上限，就从步120进行步125。在步125中，如果A＝C就设定A＝C，如果A不等于C，就设定A＝A＋1且设定B＝B＋1。然后退出。如果LAI小于或等于上限，就进行步130。在步130中，如果LAI不大于或等于一个下限(例如20秒)，就进到步135。在步135中，如果A＝0，就设定A＝0；如果A不等于0，就设定A＝A－1。如果B＝C，就设定B＝C；如果B不等于C，就使B＝B＋1。
按照包括图3所示程序的本发明的方案，分配给通道分配未控制的电梯轿厢数和浮动的轿厢数是按照上、下限来变化的。当然，除了LAI之外，平均等待时间或是整体服务时间以及其任何组合也可被用做步120，130中的测量或读出判据。
图4示出了本发明的一个附加实施例。其中把上行门厅呼叫登记时间(UHC)作为一个决定判据，而不是采用LAI，AWT或整体服务时间。UHC登记时间是指从上行门厅呼叫登记的时间开始到一个轿厢应答该呼叫时结束的时间周期。大厅到达间隔(LAI)是指上行峰期期间从轿厢离开大厅直至到达大厅之间的时间。平均等待时间是指从乘客到达站台(即大厅)直到乘客从站台处上梯之间的周期。整体服务时间是从乘客到达楼内开始直到乘客从目的地站台走出轿厢时结束的周期。平均登记时间是指从乘客到达站台到轿厢门在站台处开始打开之间的周期。中间楼层和附加楼层客流量的定义可参见美国专利申请′019号，或是把中间缕层客流量定为：中间楼层客流量＝大厅以上楼层间的正常客流量。
尽管以上是以附图和文字描述了本发明的最佳实施例，本领域的技术人员显然还可以在不脱离本发明的概念和范围的条件下做出各种变更和修改，本发明仅受到附加权利要求的限制。