用于控制乘客运输系统的方法与流程

本发明涉及一种用于控制乘客运输系统的方法以及运输系统。

背景技术：

当前的能量问题和能量成本的上升使得必须降低运输系统的能量消耗。特别地，在包括多种不同类型的乘客输送机的运输系统中，例如在购物中心中，运输需求基本上可以随着一天、甚至一周和一年的季节中变化。WO02/066356公开了一种用于减少乘客运输系统的能量消耗的控制方法。无论如何，该系统不能以优化的方式如下的运输系统，在该运输系统中控制客流发生在具有多个运输局部部件之间以及具有多种乘客输送机(如自动扶梯，移动坡道和电梯)之间。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提供一种用于控制乘客运输系统的方法，该系统对于给定客流能够优化在局部分布的客运系统中的能量消耗。

本发明的目的通过根据权利要求1的方法和根据权利要求14的输送系统来解决。本发明的有利实施例是从属权利要求的主题。

本发明的一些创造性实施例也呈现在本申请的说明书和附图中。本发明内容也可以由若干单独的发明组成，特别地，如果根据表达或隐含子任务，或者从所获得的优点或优点类别的观点来考虑本发明。在这种情况下，从单独的发明构思的观点来看，包含在以下权利要求中的一些属性可能是多余的。各种实施例的特征可以在基本发明构思的范围内结合其他实施例来应用。

通常，乘客运输系统通过乘客引导系统来控制，乘客引导系统例如是由电梯组控制的呼叫分配控制实现的电梯组。乘客引导系统主要通过电梯组的传感器或通过呼叫输入装置获得当前的运输需求。电梯引导系统收集所有呼叫或运输流数据，并通过不同的乘客输送机引导乘客通过运输系统，该运输系统通常由若干乘客输送机(如自动扶梯或电梯或移动坡道)实施。乘客引导系统的控制功能通常通过使用一组系统控制参数(例如乘客搭乘时间，能量消耗，乘客等待时间，乘客运输能力，维护需求等)的成本函数来实现。通常，在每个系统控制参数的重要性都会在成本函数用加权因子来考虑。这在本领域中是公知的。

传送系统的硬件部件，即其输送机驱动器，门驱动器，在使用一组系统操作参数的情况下被操作，例如激活和/或关闭的乘客输送机的数量和位置，乘客输送机的速度和/或加速度，停机时间，开门时间等。

此外，本发明的乘客运输系统具有客流确定装置。在电梯的情况下，这通常通过其呼叫输入装置来实施，以及在自动扶梯或移动坡道的情况下，通过入口和/或出口传感器来实施。客流确定装置从中收集实际客流数据，并且还记录这些数据随时间的变化，以提供统计和历史数据，从而建立能够提供乘客运输系统的不同局部部件中实际或估计的运输能力需求和人流的客流模型。

本发明旨在考虑至少一个上述所述系统控制参数，特别是能量消耗的减少来优化给定客流的所述系统操作参数。该目的通过根据权利要求1的方法以及根据权利要求14的运输系统来解决。本发明的优选实施例是从属权利要求的主题。

在本发明的方法中，运输系统适于通过使用运输模型，运输模型反映乘客运输系统的必要硬件部件与运输系统中的相关的客流(特别是在运输系统的不同局部部件的客流)相关的行为，来测量或估计客流情况。局部部件可以为例如在运输系统的环境(如商场或机场)的不同位置中的某些电梯组，自动扶梯和/或移动人行道。

如上所述，与系统控制参数不同，系统操作参数定义乘客运输系统的硬件部件以何种方式工作，系统控制参数在某些优化方面定义乘客引导系统如何为乘客运输系统的用户分配运输容量。系统操作参数如活动和关闭乘客输送机的数量，乘客输送机特别是电梯的速度和加速度，开门和关门时间，电梯在楼层的停止时间等，然而系统控制参数依赖于经由乘客引导系统(例如，电梯分配控制单元)的控制所要实现的目标，例如乘客搭乘时间短，乘客等候时间短，能量消耗，维修需求等。

通过本发明，系统操作参数将以优化的方式适应于当前的客流情况。因此，控制硬件部件，以便在至少一个重要的系统控制参数(如能量消耗)优化的条件下满足运输系统的不同部件中的客流情况。

当然，这个重要的系统控制参数还可以是乘客搭乘时间和/或乘客等待时间等。乘客运输系统要满足的客流由至少一个由客流确定装置建立的客流参考值给出。

在优化过程期间，修改的系统操作参数的集合被馈送到运输模型，以模拟关于所得到的客流的修改的系统操作参数的影响。在优化期间，确保一方面满足乘客运输系统中的客流参考值建立的当前或估计的客流，另一方面确保修改的运输模型的适应性值(利用一组修改的操作参数修改)相对于至少一个重要的系统控制参数将被改进。直到已经满足某个终止标准时终止优化，例如，直到经过一定时间或直到获得适应性值的一定的收敛为止。然后将来自优化过程的修改的系统操作参数的最佳集合从运输模型转移到乘客运输系统的控制，以在当前客流条件下执行硬件部件的控制。在该优化过程期间，特别地，可以通过关闭某些乘客输送机和/或通过减少其运输能力(例如通过减小它们的传输速度和/或加速度和/或通过延长停机时间和门打开时间)来改变系统操作参数。例如，在具有八个电梯的电梯组中，在低流量期间可以关闭四个电梯，并且在商场中，甚至可以关闭一些冗余的自动扶梯。此外，剩余的乘客输送机可以以降低的速度操作，这又降低了能量消耗。

当然，也可以优化乘客引导系统的系统控制参数的加权因子。这确保不仅运输系统的系统操作参数适应于特定的人流量情况，而且相对于重要的系统控制参数，乘客引导系统的控制目标也被优化。这可以通过优化乘客引导系统中控制算法的成本函数中的系统控制参数的加权因子来获得。这将导致整个乘客运输系统的更有效的操作，特别是如果该系统包括分布式局部乘客输送机，例如，在商场，在机场或在拥挤的公共场所。因此，在本发明的优选实施例中，在优化过程中改变系统控制参数的系统加权因子，以获得乘客引导系统的适应性的控制行为。

对于优化，可以在乘客引导系统中为不同系统操作参数集合存储系统控制参数的加权因子集合。通过该措施，可以总是使用乘客引导系统的系统控制参数的适应性的加权因子集合来执行运输模型中的运输系统的模拟。因此，乘客引导系统的控制目标也考虑由修改的系统操作参数的集合引起的运输模型的硬件设置。这是相关的，因为运输系统的硬件环境的改变对乘客引导系统的行为具有实质影响，特别是如果某些电梯和自动扶梯在低流量期间停止服务。因此，不同系统控制参数集合可以考虑减少活动的乘客输送机的数量和/或使乘客输送机以减小的速度驱动的事实。当在系统操作参数的优化期间，系统操作参数相应地改变时，则优化过程可以针对运输系统模型中的系统控制参数使用适合的加权因子集合，以提高提供最佳的系统操作参数集合的概率。

优选地，客流确定装置包括/使用环境的不同局部部件中的传感器，以在分布位置处检测运输系统中的客流。通过这种措施，不仅可以确定运输系统的总运输能力，而且可以确定客运系统的局部部件内的客流，并用于优化控制。

在本发明的优选实施例中，乘客运输系统使用在乘客运输系统的不同局部部件中的客流随时间变化建立客流模型，该客流模型使用统计和历史客流数据以及当前传感器和/或呼叫输入数据建立，以建立针对乘客运输系统的不同局部部件的客流参考值。因此，客流确定装置是确定乘客运输系统的不同局部部件中运输能力的当前需求的非常有用的措施。这种客流可以在很大程度上取决于白天，星期的时间以及一年的季节或特定的日子，例如庆祝日。通过考虑过去的历史和统计的客流数据，该客流模型可以提供乘客运输系统中的客流的精确预测，特别地，如果历史和统计数据结合来自电梯的传感器或呼叫输入装置的当前客流数据。

优选地，在优化过程中，通过优化算法改变传输模型的系统操作参数，以获得修改的系统操作参数集合，并且相对于至少一个重要系统控制参数建立每个修改的系统操作参数集合的适应性值，由此仅进一步优化了改善所述适应性值的那些修改的系统操作参数集合。执行优化直到达到终止标准。该终止标准可以是优化过程的某个运行时间或适应性值的某个收敛。该措施确保了在给定的客流情况下运输系统性能的实质改进。

在本发明的优选实施例中，优化算法是遗传算法，由此每个基因包括定义所述系统操作参数的染色体，并且通过基因的交叉培育、突变、基因和仅允许到下一代的那些基因的重组建立新一代基因，该新一代基因改善所述适应性值。这可以导致自学习和自改进运输系统的软件嵌入式控制功能。

有利地，每个基因还包括兴义系统控制参数的加权因子的染色体。通过该措施，还可以优化乘客引导系统的控制目标，同时优化运输系统的硬件部件的系统操作参数。

在本发明的优选实施例中，运输系统具有特别独立可控的局部部件，由此对于每个局部部件，分别执行系统操作参数的优化。

由于本发明的方法旨在满足运输系统的不同部分中的不同客流需求，用于改变系统操作参数的适当措施是至少一个乘客输送机的关闭、(特别是至少一个乘客输送机的速度和/或加速度的降低的改变)以及特别是乘客输送机特别是电梯的至少一个的服务范围的限制的改变。

在本发明方法的优选实施例中，能量消耗用作重要的系统控制参数。在这种情况下，优选地控制器包括用于监控运输系统的可用功率的功率监控单元，并且如果功率监控单元指示功率的受限可用性，则以最大能量消耗值作为要满足的优化标准来执行优化过程。通过该措施，确保在优化过程中不超过可用于运输系统的最大允许能量消耗，使得运输系统在有限的功率配置中也能保持其功能，例如，在紧急电源条件下。

本发明还涉及一种包括至少两个乘客输送机(如自动扶梯或电梯)的运输系统，以及用于乘客输送机和用于控制运输系统中的乘客流、特别是用于执行本发明的控制方法的控制器。

控制器连接到建立客流参考值的客流确定装置。该控制器包括乘客引导系统，用于在使用成本函数的情况下控制运输系统中的客流，成本函数考虑由加权因子加权的系统控制参数集合。在电梯组中，这样的系统由呼叫分配控制形成。在混合运输环境中，电梯呼叫分配控制可以是乘客引导系统的一部分，其也必须考虑其他乘客输送机，如自动扶梯或移动人行道或坡道。

该控制包括在考虑与相关客流相关联的系统操作参数的情况下模拟运输系统的操作的运输模型，例如乘客输送机速度，停机时间，活动乘客输送机数量，能量消耗，开门时间等。优化单元被布置成与控制器相关联，该控制器被配置在来自所述系统控制参数集合的至少一个重要系统控制参数(特别是能量消耗)优化的情况下改变运输模型的系统操作参数以处理客流参考值。

关于本发明的运输系统的优点和效果，参考本发明的方法的描述。

优选地，客流确定装置是在使用当前客流数据以及历史和统计数据的情况下创建的客流模型。这种客流模型能够反映乘客运输系统的不同部件中的实际人流或运输能力需求，使得运输系统可以被优化，一方面以满足所需的运输能力，另一方面优化至少一个重要系统控制参数。

在优选实施例中，本发明运输系统具有功率监控单元，其被配置为将最大能量消耗值作为优化参数输出到优化单元。通过该措施，控制器被配置成总是以满足环境功率可用性条件的模式运行运输系统。

只要在技术上是可行的本发明的上述修改可以任意组合。

附图说明

本发明在下文中相对于附图示意性地描述。其中：

图1图示了优化过程的流程图；

图2图示了分布式环境(如商场)中的运输系统。

具体实施方式

图1描述了运输系统的控制器14的优化过程10。优化过程使用反映当前运输系统的硬件集群图及其系统操作参数的运输模型12。控制器14将当前使用的系统控制参数的加权因子输出到作为运输模型12的一部分的虚拟乘客引导系统16。该控制器还输出要优化的重要系统参数，例如能量消耗，乘客搭乘时间，乘客等候时间，总行程时间，维修需求等。

优化过程10或者持续运行以考虑实际的客流，或者仅在由客流模型22获得的客流发生实质变化时才启动，客流模型22还从统计数据和历史数据以及来自运输系统的当前传感器和呼叫输入数据计算预期客流。客流模型形成客流确定装置22，并且由运输系统的控制器14以及由运输模型12共享。因此，运输模型12从虚拟乘客引导系统16获得运输系统的控制功能，该虚拟乘客引导系统16可以是运输系统的乘客引导系统的一部分，以及从客流模型22获取运输系统中的当前或预期的客流。现在启动优化器18，例如遗传算法，其根据从客流模型22接收的当前客流数据修改当前系统操作参数。所得到的修改的系统操作参数集合被馈送到产生关于重要的系统控制参数(优选地能量消耗)的适应性值的运输系统模型12。

在判定框20中，关于运输模型12的修改的系统配置是否真正提供关于当前重要系统控制参数的优点的问题来评估适应性值。如果适应性值与当前系统的适应性值相比没有改善，则优化过程10被转移到步骤24，在步骤24中，启动优化器18以生成要被馈送到运输模型12的新的修改的系统操作参数集合。如果适应性值是对第一或先前适应性值的改进，则在第二决定框22中检查适应性值是否满足优化过程的终止标准，例如适应性值是否以某种方式收敛或某个时间是否已经过去。在这种情况下，在步骤26中将当前最佳修改的系统操作参数集合转发到乘客运输系统的控制器14。

如果不满足优化过程10的终止标准，则将当前的修改的系统操作参数集合返回到优化器18用于进一步优化。在优化器18中的优化期间，不仅可以改变系统操作参数，而且可以改变从优化器18转发到虚拟乘客引导系统16的虚拟乘客引导系统16的系统控制参数的加权因子(如虚线28所示)。因此，本发明能够改变乘客运输系统的系统操作参数，例如，活动的乘客输送机的数量，输送机的速度，开门时间和影响乘客运输系统的硬件部件的操作的其它参数以及运输系统的乘客引导系统的控制目标。

作为优化器18，可以使用遗传算法，其中不同的系统操作参数和可选地系统控制参数被编码为基因中的染色体。基因通过典型的遗传发育程序如突变，杂交(交叉)，重组等从一代到另一代被改变。

优选地，客流模型22在确定乘客运输系统的不同局部部件处的客流或运输能力需求下建立。

图2图示了包括第一移动人行道32和第二移动人行道34，第一电梯组36，第二电梯组38以及第一自动扶梯组40和第二自动扶梯组42的运输系统30。关于移动人行道32、34和自动扶梯组40、42布置有入口/出口传感器44，其向运输系统的控制器14通知关于相应的乘客输送机中的当前客流。

两个电梯组36,38使用例如具有相关的目的地操作面板46的目的地控制系统，其中每个乘客发出每个电梯轿厢的出发楼层以及目的地楼层(呼叫数据)。这些呼叫数据也被转发到乘客运输系统30的客流确定装置22。客流确定装置22随时间记录运输系统30的不同局部部件的客流，由此创建客流模型22，其提供随一天中的时间，一周中的时间，一月中的时间和一年的季节的关于运输系统30的不同部件中的预期客流的信息。因此，这种客流模型22能够结合来自传感器44和目的地操作面板46的当前信号，以产生反映乘客运输系统的不同部件中的实际客流的客流参考值。这允许结合图1中的优化过程建立系统操作参数，其一方面处理对运输能力的实际需求，另一方面优化重要的系统控制参数，优选地是运输系统的能量消耗。因此，优化可能导致不同乘客输送机32，34，36，38，40，42中的一个或多个的关闭，并且可选地还导致一个或多个乘客输送机的速度和/或加速度的降低。

本发明不限于图中所示的实施例，而是可以在所附专利权利要求的范围内变化。