一種控制電梯轎廂運行的電梯系統和方法

專利名稱：一種控制電梯轎廂運行的電梯系統和方法
一種控制電梯轎廂運行的電梯系統和方法
本申請為申請號038268663(國際申請號PCT/US03/24556 )，國際申請日2003.08.06，發明名稱為"一種控制電梯轎廂運行的電梯系統和方法"的分案申請。
技術領域：
本發明總的說是關于電梯運輸流量的控制。更具體而言，本發明是關于把各樓層分組為區段，并為每個區段配備特定的轎廂。背景技術：
電梯系統常常包含許多電梯轎廂，每個轎廂可為建筑物內很多樓層或全部樓層服務。在不少場合下， 一天中的某個時段電梯系統的運輸流量或運輸量比其它時段要大得多。已經研發出多種技術來最大限度地利用電梯系統的性能，以改善其運輸能力，使電梯乘客得到及時的服務。
美國專利5, 183, 981中展示了一種這樣的技術，其中建筑物內樓層組被分成相鄰區段，并給每個區段分配專門的電梯轎廂。業已證明，分區段的做法能顯著改善運輸能力。在某些情況下能有50%左右的改善。已開發的另一些技術通過降低電梯轎廂的停車次數來改善運輸能力。
本領域技術人員仍在不遺余力地力求改善運輸能力。本發明提供各種將樓層分組為區段以提高電梯系統運輸能力的途徑。
發明內容
廣義而言，本發明是提高電梯系統的運輸能力。本發明包括將樓層分組為區段，其中至少包含一個區段，它至少具有一個不與該區段中至少另一樓層相鄰的樓層。
本發明提供的一種控制電梯轎廂運行的方法，其包括將樓層(2-17)分組成起始相鄰的區段；及將這些起始區段重新安排為多個區段(S,-S4)，其中區段的至少一個包含至少一個不與該區段內至少另一樓層相鄰的樓層。
本發明提供的一種電梯系統，其包括多個電梯轎廂(22 - 30 )，每個轎廂可為多個樓層服務；以及控制器(42),它將樓層分組成起始相鄰的區段，然后把起始區段重新安排為區段(S,-SJ，其中至少有一個區段含有至少一個不與該區段內至少另一樓層相鄰的樓層。
按本發明設計的系統包含許多電梯轎廂，每個轎廂可為許多樓層服務。控制器將樓層分組為區段，其中至少一個區段具有至少一個不與該區段內至少另一樓層相鄰的樓層。轎廂中至少有一個被分配給這些區段中的每一個。
本發明的技術使得平均停車次數最少，同時顯著減少了電梯轎廂的平均逆行樓層，這大大提高了系統的運輸能力。
本發明的各種特征二優點。下^是對伴li詳細說a月的各附圖"簡單說明。


圖1示意地表示包含按本發明一個實施例設計的區段安排的電梯系統。
圖2示意地表示包含按本發明另一個實施例設計的區段安排的電梯系統。
圖3示意地表示包含按本發明另一個實施例設計的區段安排的電
梯系統o
圖4示意地表示包含按本發明另一個實施例設計的區段安排的電梯系統。
具體實施方式
圖1示意地表示電梯系統20，其中多個電梯轎廂22， 24， 26， 28和30能為建筑物內多個樓層服務。在所示實施例中，各電梯轎廂示于大堂層L。圖中轎廂服務的樓層以2-17表示。樓層數只是為了便于說明而不一定與實際的建筑物層數相符。另外，本發明不局限于建筑物內任何具體數目的轎廂或樓層數。了解本說明的專業技術人員清楚，這個示例只是許多可以采用本發明的技術的安排中的一個。
每個電梯轎廂由通過控制器控制的機器(未示出)帶動在電梯通道內運動。在此實施例中，電梯轎廂22由控制器32控制。類似地，轎廂24, 26， 28和30分別具有與之相關的控制器34， 36， 38和40。單個轎廂控制器按大家知道的方式工作，使建筑物內的轎廂完成所要求 的運動，以根據乘客利用例如大堂的呼叫按鈕或轎廂操作板上的按鈕 提出的要求停車。
此示例系統還包括主控制器42，它與單個轎廂控制器32 - 40的每 個連通。主控制器42確立有關運輸流量模式的信息，以選擇性地分配 轎廂22 - 30的單個給建筑物內的特定樓層組或區段，以提高系統的運 輸能力。目前有多種技術用來監測建筑物內電梯系統的運輸流量，同 時確定區段內包含多少樓層，以及如何將各轎廂分配給特定樓層組。 控制器42可以采用那些現有技術的任何一種來實現那部分電梯系統的操作。
本發明提供一種獨特的將建筑物內樓層分組為區段的方式，使得轎 廂22 - 30中至少一個可以分配給特定區段，從而增加電梯系統的運輸 能力，尤其是在一天中較忙的時段內。
正如在本發明受讓人所擁有的多種專利中所述，將樓層分組為嚴格 相鄰安排是已知的，其中每個相鄰區段包含一些與該區段內另一樓層 全都相鄰的樓層，而且這些區段全都彼此相鄰。這樣的安排在本說明 書中稱為嚴格相鄰。本發明包括幾種不產生嚴格相鄰安排的分組技術， 但提供一種近似的相鄰安排。下面將會看到，本發明的一些實施例包 含一些包括所有相鄰樓層的區段， 一些與其它區段相鄰的區段，或者 兩者的組合，但它們中沒有一個嚴格相鄰的安排。
圖l表示按本發明設計的一例分區段安排。此例中每個區段包含建 筑物中的4個樓層。轎廂24分配給第一區段Si，在本例中此區段包括 樓層14， 15， 16，和17。轎廂26分配給第二區段S"其包括樓層IO， 11， 12，和13。倘若此建筑物內只有第一和第二區段，則可認為它們 是相鄰區段。在本例中還有兩個區段，這使得整個分區段安排成為非 相鄰的。第三區段S3包括樓層5,7， 8和9，由轎廂28提供服務。第 四區段S4由轎廂30提供服務。第四區段包括樓層2，3， 4，和6。從圖 l可知，樓層5和6與它們各自區段內的其它樓層不相鄰。因此，將樓 層分組成區段從整體上說是非相鄰的。
圖1所示區段安排的一種示例技術包括開始把樓層安排成起始相 鄰的一些區段，然后把一區段中的一個樓層與另一區段的一個樓層替 換。在所示實施例中，實際上是交換第三和第四區段的樓層5和6來實現所示的安排。
在相鄰區段之間交換樓層是按本發明設計的一種技術。交換樓層的
次數可以多達N次，其中N是一個小于電梯系統內轎廂服務的樓層總 數的整數。圖2表示一種N^ 3的安排。在該例中，開始可以把第一至 第四區段分組成相鄰的，接著在第一和第二區段之間，第二和第三區 段之間，及第三和第四區段之間交換樓層。結果得到如圖2所示的這 種安排。
雖然區段是非相鄰的，但對每個轎廂的平均逆行樓層比起所有區段 都相鄰的安排并未顯著增加。因此，圖2例子的運輸能力仍比不采用 分區段的系統有明顯的改善。為了利用這種技術使運輸能力最大化， 希望讓"向上運動，，樓層的"向上運動"(在樓層交換過程中)盡可能 少。例如，在第三和第四區段之間交換樓層5和6要比交換樓層5和8 好，因為后者將使從第四區段向上運動的樓層在交換時多向上"運動，， 兩層。
在一個例子中，區段間樓層的交換不包括在原為相鄰結構之間所有 可能的兩樓層交換。在此例中，非相鄰結構包括對原始相鄰結構的N 次交換，這里N是大于或等于建筑物內所有區段的平均區段大小的一 半的最小整數，其中區段大小是樓層的數目。
如用符號來說明，設建筑物有T個樓層和S區段，區段大小為f" f2, f3 ...f 。定義F- (f,+f2+…")/S。根據本例，近似相鄰安排將 是從相鄰區段分組不多于大于或等于F/2的最小整數的任何區段分組。
一個例子包括具有20樓層的建筑物(即T = 20)。 一共有四個區段 (即S-4)。在四個組內的樓層數f是f產5， f2=6， f3=4， f4=7。因 而，F- (5 + 6 + 4 + 7) /4 = 5.5。 F/2 = 2.75，因此大于或等于2.75 的最小整數是3。在此例中，從區段的完全相鄰的安排不多于3次交換 的任何安排都滿足這個實例準則。在此例中有一些交疊的區段。在沒 有交疊區段的情況下，F-T/S。
按本發明設計的另一種技術采用頂部加權分區段。這可例如用圖3 來說明。在此例中共有S,， S2， S3和S4四個區段，每區段有4個樓層。 實施這種技術所遵循的策略是設有S區段，每區段有F樓層。把頂 部的(F-l)樓層和第S個樓層分為一個組建立區段。下一區段包括 接下來尚未分配的最高(F-l)樓層和笫(S-1)樓層。此過程使用帶有(S-m) *樓層的尚未分配的最高(F-l)樓層，其中m為在總 S區段之外的確定區域的數目， 一直持續到將所有樓層都分進區段內。
在圖3的例子中，有4個區段(S = 4)，每個區段有4個樓層(F =4 ),頂上三(即4 - 1 = 3 )樓層分配給第一區段S!,并且第四樓層(即 圖中的樓層5)也屬于第一區段。第二區段S2包括接下來剩下的頂部 三個樓層和第四樓層下面的那個樓層(即圖中樓層4)。類似地將剩余 各樓層依次分配給第三和第四區段。
按本發明設計的另一種技術稱為模量分區段法，它的一種實施例叫 做K -模量分區段法。此技術包括將樓層根據等效模量K分組為區段， 此處K為大于或等于2的某個正整數。通常把建筑物分成K個起始相 鄰區段，然后將其中每個區段分為M個非相鄰子區段，產生1^M個非 相鄰區段。
采用K = 2的K模量分區段的一個安排例產生按奇偶分配的區段。 在一個例子中，把所有偶數號樓層作為一個區段，而所有奇數號樓層 作為第二區段。例如，可以把一個轎廂分配給區段的從某固定起始樓 層至選定的終止樓層中的偶數號樓層。另一轎廂可以分配給相同起始 和終止樓層間的奇數號樓層。
在圖4的例子中，開始把建筑物分成兩個起始的相鄰區段。樓層2 -9在一個起始區段，樓層10-17在另一個起始區段。然后再把每個 起始區段分成區段。在圖4的例子中，是將兩個起始區段一分為二， 故得到4個區段S, S4。在圖4所示中，轎廂22被分配給第一區段S" 其包括樓層17， 15, 13和11。轎廂30被分配給笫四區段S4，其包括 樓層8，6， 4,和2。此例中K和M均等于2。
一般而言，K -模量分組技術把轎廂分配給彼此等距隔開的樓層(也 即在選定的起始樓層和選定的終止樓層之間的每隔(K - 1 )樓層)。此 技術可利用下面的符號來說明。
設建筑物有C電梯轎廂和T樓層的例子。開始把樓層分組為相鄰樓 層的起始相鄰區段，其中第j相鄰區段從樓層(Start) j開始，在樓層 (end)j終止。假定C轎廂中的轎廂t將服務于第j個起始相鄰區段。 那么，用K-模量分區段法分組和分配轎廂要求如下
t大于或等于K;
轎廂Ci(i-l, 2,……t，)有由那些樓層組成的已分配的子通道，
7此處1=樓層數(模量K)，限于在樓層(Start) j和(end) j之間的樓層； 以及
若t大于K，則當且僅當i=j (模量K)時，編號大于K的轎廂被 分配給區段內相同的樓層服務。
應指出，當〖=1時，結果將提供相鄰組。
作為一個數字例，設在建筑物內有12個轎廂和40樓層(即C = 12, T=40)。假定將建筑物樓層分組成4個起始相鄰區段，其中第一區段包 括樓層1 - 10，第二區段包括樓層11 - 28,第三區段包括樓層29 - 34， 第四區段包括樓層34 - 40。設j = 2，即我們考慮第二區段(即樓層11 -28)。此時(Start) 2 = 11， (end) 2 = 28。再假定12個轎廂中的6 個服務于此特定起始區段(t-6)。
在包括上迷的四個起始區段以及K - 3的例子中，轎廂d接待從樓 層13， 16， 19， 22， 25和28來的或給這些樓層的呼叫，因為當這些 樓層號中每一個被3 (即K的值)除時余數為1 (轎廂號的下標)。類 似地，轎廂C2接待從/至樓層11， 14， 17, 20， 23和26的呼叫.轎廂 C3接待從/至樓層12, 15， 18， 21, 24和27的呼叫。分配給每個轎廂
的樓層建立非相鄰區段。
在本例中，t大于K，所以轎廂C4接待和轎廂d相同的樓層，因為 4 = 1(模量3)。同樣轎廂C5接待和轎廂C2相同的樓層，轎廂(:6接待和 轎廂C3相同的樓層。
在一個實施例中，轎廂按動態分配或編號，例如，使得在圖4中轎 廂24不總是轎廂Ci。對于轎廂，每個區段有效地以起始相鄰區段內的 等間隔樓層為基礎構建的。
以上說明只是示例性的，并非實質上有什么限制。本領域技術人員 可以對所述示例作改變和修改，這不一定違背本發明的本質。只有研 究下面權利要求書才能確定對于本發明的法律保護范圍。
權利要求
1. 一種電梯系統，其包括多個電梯轎廂(22-30)，每個轎廂可為多個樓層服務；以及控制器(42)，它將樓層分組成起始相鄰的區段，然后把起始區段重新安排為區段(S1-S4)，其中至少有一個區段含有至少一個不與該區段內至少另一樓層相鄰的樓層。
2. 如權利要求l所述的系統，其中控制器(42)將一個起始區段 內至少一個樓層與另一起始區段內至少一個樓層交換。
3. 如權利要求2所述的系統，其中有N次交換，此處N大于或等 于每區段平均樓層數的1/2的最小整數。
4. 如權利要求1所述的系統，其中有S區段，每個區段有F樓層， 且控制器(42)依次將樓層按順序分組成區段，使得當前的樓層分組包 括最高的尚未分配的(F-l)樓層和第(S-m)樓層，此處m為已建立 的區段數。
5. 如權利要求l所述的系統，其中控制器(42)將樓層分組成K 個起始相鄰區段，然后將每個起始區段重新安排為m個非相鄰區段，這 里K"且m"。
6. 如權利要求l所述的系統，其中有C個轎廂(22 - 30 )，且控 制器(42)將樓層分組成K個起始區段，然后控制器將每個起始區段重 新安排為K個區段，每個區段內含有每隔(K-l)的樓層，其中K>2。
7. 如權利要求l所述的系統，其中控制器(42)將樓層分組，使 得區段的至少兩個彼此相鄰，且兩相鄰區段分別含有與每區段內另一樓 層相鄰的每個樓層。
全文摘要
一種控制電梯轎廂運行的電梯系統和方法，該電梯系統包括許多轎廂(22-30)，它們可為多個樓層(2-17)服務。控制器(42)將樓層分組成許多區段(S₁-S₄)。此控制器(42)為特定區段分配特定轎廂。這些區段至少包含一個區段，其中至少包含一個不與該區段內其它樓層相鄰的樓層。
文檔編號G06F3/147GK101475111SQ20081017284
公開日2009年7月8日 申請日期2003年8月6日 優先權日2003年8月6日
發明者D·J·小西拉格, R·拉巴爾 申請人:奧蒂斯電梯公司