群管理制御装置及びこれを具えたエレベータシステム
【課題】 人手によらず自動的に最適なかご割当てプログラムを作成することが出来、然も、かご呼び操作に応じて適切なかごが割り当てられなかった場合に、そのような事態の発生に対処することが出来る群管理制御装置１を提供する。
【解決手段】 本発明に係る群管理制御装置１は、かご呼び操作が行なわれたとき、エレベータ群２の状態を表わす状態情報を作成する情報処理部112と、作成された状態情報を参照して実行を行なうかご割当てプログラムを動作させるＧＮＰかご割当て部113とを具えている。該かご割当てプログラムは、進化的計算法によって作成され、所定の処理を実行する複数のノードを互いに接続することによってかご割当て規則が表現されている。
【解決手段】 本発明に係る群管理制御装置１は、かご呼び操作が行なわれたとき、エレベータ群２の状態を表わす状態情報を作成する情報処理部112と、作成された状態情報を参照して実行を行なうかご割当てプログラムを動作させるＧＮＰかご割当て部113とを具えている。該かご割当てプログラムは、進化的計算法によって作成され、所定の処理を実行する複数のノードを互いに接続することによってかご割当て規則が表現されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のかごの中から乗り場へ移動させるべき１つのかごを選択するかご割当て動作を行なう群管理制御装置及びこれを具えたエレベータシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ファジィルールに従ってかご割り当てを行なうエレベータシステムが知られている。この種のエレベータシステムによれば、ファジィルールは人が経験や知識に基づいて作成したものであるので、かご呼び操作に応じて適切なかごが割り当てられなかった場合に、規定されているファジィルールの内、何れのファジィルールが適用されて、そのような事態が発生するに至ったのかを究明することが出来、該ファジールールを改良することによって該事態の発生に対処することが出来る。
【０００３】
又、近年、ニューラルネットワークの出力結果に基づいてかご割当てを行なうエレベータシステムの開発が進められており、出願人は、この種のエレベータシステムを多数提案している(特許文献１〜５)。ニューラルネットワークは、図８に示す如く入力層、中間層及び出力層から構成されており、各層は複数のニューロンから構成されている。乗り場にてかご呼び操作が行なわれたとき、エレベータシステムの状態を表わすシステム状態データがニューラルネットワークの入力層に入力されて中間層を経て出力層に伝わり、出力層を構成する複数のニューロンからそれぞれ割当て評価値が出力される。この様にして出力層から出力された割当て評価値に基づいて、複数のかごの中から１つのかごが選択される。
この種のエレベータシステムにおいては、ニューラルネットワークの重み係数を初期値に設定した状態で、学習用サンプルデータを用いて、例えばバックプロパゲーションと称される自律的学習アルゴリズムに従い該ニューラルネットワークの学習が行なわれ、これによって、ニューラルネットワークの重み係数が最適値に設定されることになる。該エレベータシステムによれば、人手によらず自動的に最適なニューラルネットワークを作成することが出来る。
【特許文献１】特公平７−５２５３号公報
【特許文献２】特公平７−６４４９０号公報
【特許文献３】特許第２８６７８４９号公報
【特許文献４】特許第２５００４０７号公報
【特許文献５】特許第３０６０８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ファジィルールに従ってかご割当てを行なうエレベータシステムを構築する際には、最適なかご割り当て動作の実行が可能な理想的なファジィルールを作成するために専門家の知識と多大な労力が必要である問題があった。
一方、ニューラルネットの出力結果に基づいてかご割当てを行なうエレベータシステムにおいては、図８に示す複数のニューロン間のつながりに意味がないので、かご呼び操作に応じて適切なかごが割り当てられなかった場合に、どのような処理が行なわれて、そのような事態が発生するに至ったのかを究明することが出来ず、該事態の発生に対処することが出来ない問題があった。
そこで本発明の目的は、人手によらず自動的に最適なかご割当てプログラムを作成することが出来、然も、かご呼び操作に応じて適切なかごが割り当てられなかった場合に、そのような事態の発生に対処することが出来る群管理制御装置及びこれを具えたエレベータシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る群管理制御装置は、複数のかごを具えたエレベータ群に接続され、乗り場にてかごを呼ぶためのかご呼び操作が行なわれたときに前記複数のかごの中から乗り場へ移動させるべき１つのかごを選択するかご割当て動作を行なうものである。そして、該群管理制御装置は、
前記かご呼び操作が行なわれたとき、エレベータ群の状態を表わす状態情報を作成する情報作成手段と、
進化的計算法によって作成され、所定の処理を実行する複数のノードを互いに接続することによってかご割当て規則が表現されており、前記情報作成手段によって作成された状態情報を参照して実行を行なうかご割当てプログラムを動作させるかご割当て手段
とを具えている。
【０００６】
上記本発明に係る群管理制御装置においては、かご割当てプログラムとして遺伝的プログラミング(Genetic Programming)を用いたもの(以下、ＧＰプログラムという)や遺伝的ネットワークプログラミング(Genetic Network Programming)を用いたもの(以下、ＧＮＰプログラムという)等が搭載されており、これらのプログラムは、進化的計算法によって人手によらず自動的に作成することが出来る。
又、ＧＮＰプログラムは、所定の処理を実行する複数のノードを互いに接続することによってかご割当て規則を表現しているので、かご呼び操作に応じて適切なかごが割り当てられなかった場合に、プログラムの構成を見れば、何れのノードによる処理が実行されて、そのような事態が発生するに至ったのかを究明することが出来、かご割当てプログラムの該ノードを含む部分を改良することによって該事態の発生に対処することが出来る。一般的ではないが、ＧＰプログラムについても、同様にして、そのような事態の発生に対処することが出来る。
【０００７】
具体的には、前記かご割当てプログラムは、前記複数のかごの中から１つのかごを選択するかご割当て処理を実行する複数の処理ノードとエレベータ群の状態に関する判定処理を行なう複数の判定ノードとをネットワーク状に互いに接続してなるＧＮＰプログラムである。
【０００８】
該具体的構成においては、かご割当てプログラムは、かご呼び操作が行なわれたとき、情報作成手段によって作成された状態情報に基づいて１或いは複数の判定ノードによる判定処理を実行した後、１つの処理ノードによるかご割当て処理を実行して前記複数のかごの中から１つのかごを選択する。その後、再びかご呼び操作が行なわれたとき、該処理ノードから該ノードに接続されている判定ノードに制御を渡して、情報処理手段によって作成された状態情報に基づいて、該判定ノードによる判定処理のみ、或いは該判定ノードによる判定処理と他の１或いは複数の判定ノードによる判定処理とを実行した後、１つの処理ノードによるかご割当て処理を実行して複数のかごの中から１つのかごを選択する。この様に、かご呼び操作が行なわれたとき、かご割当てプログラムは前回のかご割当て時にかご割当て処理を実行した処理ノードから起動されるので、該操作が行なわれた時点でのエレベータ群の状態のみならず、前回のかご呼び操作時におけるエレベータ群の動作をも加味して、かご呼び操作のあった乗り場に移動させるべきかごを決定することが出来る。
【０００９】
又、具体的には、前記かご割当て手段は、かご呼び操作が行なわれた後、所定時間内に処理ノードによるかご割当て処理が実行されないときに、かご割当てプログラムを構成する複数の処理ノードの内、何れかの処理ノードによるかご割当て処理を強制的に実行させる。
【００１０】
エレベータシステムにおいては、エレベータ利用者がかご呼び操作を行なってからかごが到着するまでの待ち時間を所定時間内に制限する必要がある。
そこで、上記具体的構成においては、かご呼び操作が行なわれた後、所定時間内に処理ノードによるかご割当て処理が実行されないときには、かご割当てプログラムを構成する複数の処理ノードの内、何れかの処理ノードによるかご割当て処理を強制的に実行させる。これによって、エレベータ利用者の待ち時間を所定時間内に制限することが出来る。
【００１１】
又、具体的には、前記かご割当てプログラムを進化させて最適化する処理を繰り返す最適化処理手段を具えている。
【００１２】
該具体的構成によれば、かご割当てプログラムを最適化する処理が繰り返されるので、常に最適な運行制御を行なうことが出来る。
【００１３】
更に具体的には、前記最適化処理手段は、
複数のかご割当てプログラムを生成する手段と、
エレベータ群の利用状況を表わす交通情報を用いて、生成された複数のかご割当てプログラムをそれぞれ実行してエレベータ群の運行をシミュレートするシミュレーション手段と、
前記生成された複数のかご割当てプログラムについて夫々、シミュレーション結果に基づきエレベータ群の運行に関する１或いは複数種類の評価値を導出する評価値導出手段と、
導出された評価値に基づいて、前記生成された複数のかご割当てプログラムの中から最適なかご割当てプログラムを選択する選択手段
とを具えている。
【００１４】
該具体的構成においては、最適化処理にて生成したかご割当てプログラムを評価する際、エレベータ群の運行をシミュレートして評価値を導出するので、該最適化処理が実際のエレベータ群の運行に支障をきたすことはない。
又、エレベータ群の利用状況を表わす交通情報を用いてシミュレーションを行ない、その結果に基づいて選択した最適なかご割当てプログラムによってかご割当てを行なうので、エレベータ群の利用状況に応じた最適な運行制御を行なうことが出来る。
【００１５】
更に又、具体的には、前記シミュレーション手段は、シミュレーションの実行中にかご割当てプログラムが処理ノードに遷移しないループ状態に陥ったときに、該プログラムを構成する複数の処理ノードの内、何れかの処理ノードによるかご割当て処理を強制的に実行させる。
【００１６】
かご割当てプログラムの生成処理においては、判定ノードのみからなるループを具えたかご割当てプログラムが生成される場合がある。この様なかご割当てプログラムを実行してシミュレーションを行なった場合、該プログラムが制御が処理ノードに遷移しないループ状態に陥ってシミュレーションが終了しない事態が発生する。
そこで、上記具体的構成においては、シミュレーションの実行中にかご割当てプログラムがループ状態に陥ったときには、該プログラムを構成する複数の処理ノードの内、何れかの処理ノードによるかご割当て処理を強制的に実行させる。かご割当てプログラムがループ状態に陥ったことを検知する方法としては、例えば、かご割当てプログラムの起動からの経過時間が所定のスレッショルド時間を超えたことをもって検知する方法や、かご割当てプログラムの起動後に処理が実行された判定ノードの数が所定数を超えたことをもって検知する方法を採用することが出来る。
上記具体的構成によれば、かご割当てプログラムがループ状態に陥った場合に、上述の如く処理ノードによるかご割当て処理を強制的に実行させることによってシミュレーションを強制的に終了させることが出来る。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る群管理制御装置及びこれを具えたエレベータシステムによれば、人手によらず自動的に最適なかご割当てプログラムを作成することが出来、然も、かご呼び操作に応じて適切なかごが割り当てられなかった場合に、そのような事態の発生に対処することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面に沿って具体的に説明する。尚、以下では、３台のエレベータ(２)(２)(２)を具えた図１に示すエレベータシステムについて説明するが、２台或いは４台以上のエレベータを具えたエレベータシステムについても同様に実施可能である。
本発明に係るエレベータシステムにおいては、図示の如く、３台のエレベータ(２)(２)(２)と、複数階の乗り場にそれぞれ設けられている複数の乗り場呼び装置(図示省略)とが、通信ネットワーク網(３)を介して、前記３台のエレベータの動作を制御する群管理制御装置(１)に繋がっている。
【００１９】
群管理制御装置(１)は、乗り場呼び装置に対して操作があったときに、かご割当てプログラムの実行により前記３台のエレベータ(２)(２)(２)のかごの中から該操作のあった乗り場へ移動させるべき１つのかごを選択するかご割当て処理回路(11)と、最適なかご割当てプログラムを作成する最適化処理回路(12)とから構成されている。
【００２０】
前記かご割当て処理回路(11)は、前記３台のエレベータ(２)(２)(２)及び乗り場呼び装置と通信を行なう通信管理部(111)と、通信管理部(111)から供給される信号からエレベータシステムの状態を表わす後述のシステム状態データ及びエレベータ群の運行状態を表わす運行データを作成すると共にエレベータ群の運行に関する評価値を導出する情報処理部(112)と、前記システム状態データに基づいてＧＮＰプログラムからなるかご割当てプログラムを実行するＧＮＰかご割当て部(113)と、前記通信管理部(111)からの信号に基づいてＧＮＰかご割当て部(113)の動作を制御する割当て管理部(114)とを具えている。
【００２１】
図２は、ＧＮＰかご割当て部(113)に設定されているＧＮＰプログラムの構成例を表わしており、該ＧＮＰプログラムは、プログラムの初回起動時に実行される１つの起動ノード(113a)と、エレベータシステムの状態に関する判定処理を行なう複数の判定ノード(113b)と、３台のエレベータの中から１台のエレベータを選択するかごの割当て処理を行なう複数の処理ノード(113c)とから構成されている。ここで、起動ノードは、任意の判定ノードを指示するものであって、図２の例では、１番近いエレベータは何れであるかを判定する判定ノードを指示する。
【００２２】
一方、図１に示す最適化処理回路(12)は、上述の如くかご割当て処理回路(11)の情報処理部(112)によって導出された評価値に基づいてＧＮＰプログラムの性能を評価するＧＮＰ性能評価部(121)と、該評価部(121)による評価結果に基づいて複数のＧＮＰプログラムを作成し、これらのＧＮＰプログラムの中から最適なＧＮＰプログラムを選択して前記ＧＮＰかご割当て部(113)に供給するＧＮＰ最適化処理部(122)とを具えている。
又、最適化処理回路(12)は、エレベータ群の運行中に前記情報処理部(112)から運行データを収集してエレベータシステムの利用状況を表わす交通データを作成する交通データ作成部(123)と、該交通データを用いて、前記ＧＮＰ最適化処理部(122)から供給されるＧＮＰプログラムを実行して前記３台のエレベータの昇降動作をシミュレートするエレベータシステムシミュレーション部(124)とを具えている。
【００２３】
エレベータ群の運行
上記エレベータシステムにおいては、乗り場呼び装置に対し操作が行なわれたとき、該乗り場呼び装置から乗り場呼び情報信号が群管理制御装置(１)の通信管理部(111)に供給される。通信管理部(111)は、該信号を受けて、各エレベータ(２)から、かごの現在位置、かごの走行方向、ドアの開閉状態、荷重量、かご内で乗客に指定されている行き先階などを表わすかご状態情報信号を取得した後、前記乗り場呼び情報信号を割当て管理部(114)に供給する一方、前記かご状態情報信号を情報処理部(112)に供給する。
【００２４】
割当て管理部(114)は、前記乗り場呼び情報信号を受けて、ＧＮＰかご割当て部(113)に対しかご割当て動作指令を発する。
一方、情報処理部(112)は、上述の如く供給されたかご状態情報信号からシステム状態データを作成する。システム状態データとしては、例えば後述の情報を表わすデータが作成される。
・乗り場呼び装置に対する操作のあった乗り場への到着予想時刻が最も近いエレベータ
・乗り場呼び装置に対する操作のあった乗り場への到着予想時刻が２番目に近いエレベータ
・かご内で登録されている行き先階ボタンの数(乗り場への到着予定回数)が最も少ないエレベータ
・かご内で登録されている行き先階ボタンの数(乗り場への到着予定回数)が２番目に少ないエレベータ
・乗客数が最も少ないエレベータ
・乗客数が２番目に少ないエレベータ
・待機時間が最も長いエレベータ
・何れかの乗り場への移動が既に指令されているエレベータの中で、乗り場呼び装置に対する操作のあった乗り場への到着予想時刻が最も近いエレベータ
・乗り場呼び装置に対する操作のあった乗り場への到着予想時刻が最も近いエレベータと２番目に近いエレベータとの間の時間差が所定時間以上であるか否か
【００２５】
上述の如く作成されたシステム状態データは、ＧＮＰかご割当て部(113)に供給される。
ＧＮＰかご割当て部(113)は、割当て管理部(114)からの前記割当て動作指令を受けて、後述の如く、該システム状態データに基づいてＧＮＰプログラムを実行する。
図３は、ＧＮＰかご割当て部(113)の内部の挙動を表わしている。尚、図３に示すＧＮＰプログラムの構成は一例であり、以下の説明では、２つの判定ノードによる判定処理が実行された後、１つの処理ノードによるかご割当て処理が実行されるものとする。
割当て管理部(114)から前記割当て動作指令が発せられると、ＧＮＰプログラムは前回のかご割当て時にかご割当て処理を実行した処理ノードから起動され、先ず、該処理ノードに接続されている判定ノードが、情報処理部(112)から供給された複数のシステム状態データに含まれる１或いは複数のシステム状態データを参照して所定の判定処理を実行する。尚、エレベータ群の運行開始後、初回のかご割当て時においては、ＧＮＰプログラムは起動ノードから起動される。
その後、判定処理を実行した判定ノードに接続されている複数のノードの内、該判定結果に応じた他の判定ノードが、情報処理部(112)から供給された複数のシステム状態データに含まれる１或いは複数のシステム状態データを参照して所定の判定処理を実行する。最後に、該判定ノードに接続されている複数のノードの内、前記判定結果に応じた処理ノードが、所定のかご割当て処理を実行する。該かご割当て結果は、図１に示す割当て管理部(114)に出力される。
割当て管理部(114)は、該割当て結果に基づいて、３台のエレベータ(２)(２)(２)の内、１台のエレベータのかごを乗り場呼び装置に対し操作のあった乗り場へ移動させるべき旨のかご割当て信号を作成する。作成されたかご割当て信号は、通信管理部(111)を介して前記１台のエレベータ(２)に供給される。この結果、該エレベータ(２)のかごが乗り場呼び装置に対し操作のあった乗り場に移動することになる。
【００２６】
又、上記エレベータシステムにおいては、エレベータ群の運行中、群管理制御装置(１)の情報処理部(112)は、上述の如く通信管理部(111)から供給されるかご状態情報信号に基づき運行データを作成して交通データ作成部(123)に供給する。
【００２７】
図４は、上記群管理制御装置(１)によって実行されるかご割当て手続きを表わしている。
乗り場呼び装置に対し操作が行なわれると、先ずステップＳ１にて、その操作が該乗り場呼び装置に対する新規な操作であるか否かを判断し、ノーと判断された場合には、ステップＳ７に移行して、既に得られているかご割当て処理の結果に基づいてかご割当て信号を作成する。その後、該かご割当て信号がエレベータに供給されて、該エレベータのかごが乗り場呼び装置に対し操作のあった乗り場に移動することになる。
一方、ステップＳ１にてイエスと判断された場合には、ステップＳ２にて、３台のエレベータからかご状態情報信号を取得して、該信号に基づきシステム状態データを作成する。次にステップＳ３では、ＧＮＰプログラムを前回のかご割当て時にかご割当て処理を実行した処理ノードから起動し、ステップＳ４では、該処理ノードに接続されている判定ノードによる判定処理を実行した後、該判定ノードに接続されている複数のノードの中から該判定結果に応じたノードを選択する。
【００２８】
続いてステップＳ５では、選択したノードが判定ノードであるか否かを判断し、イエスと判断された場合にはステップＳ４に戻って、判定ノードによる判定処理及び判定結果に応じたノードの選択を繰り返す。
その後、ステップＳ４にて処理ノードが選択されると、ステップＳ６に移行して、該処理ノードによるかご割当て処理を実行し、該割当て結果に基づいてかご割当て信号を作成する。その後、該かご割当て信号がエレベータに供給されて、該エレベータのかごが乗り場呼び装置に対し操作のあった乗り場に移動することになる。
但し、乗り場呼び装置に対して操作が行なわれた後、所定時間内に処理ノードによるかご割当て処理が実行されないときには、ＧＮＰプログラムを構成する複数の処理ノードの内、何れかの処理ノードによるかご割当て処理を強制的に実行させる。これによって、エレベータ利用者の待ち時間を所定時間内に制限することが出来る。
【００２９】
最適なＧＮＰプログラムの作成
上記エレベータシステムにおいては、エレベータ群の運行開始後、図１に示す群管理制御装置(１)のＧＮＰかご割当て部(113)に設定されているＧＮＰプログラムを最適なＧＮＰプログラムに更新する処理が繰り返される。
ＧＮＰプログラムの更新時には、先ず、最適化処理回路(12)のＧＮＰ最適化処理部(122)は、予め内蔵メモリ(図示省略)に格納されている複数の判定ノード及び複数の処理ノードから複数のＧＮＰプログラムを生成し、生成したＧＮＰプログラムを順次、エレベータシステムシミュレーション部(124)に供給する。又、交通データ作成部(123)は、上述の如くエレベータ群の運行中に収集した運行データに対し統計処理などの周知のデータ加工処理を施して交通データを作成し、該交通データを前記エレベータシステムシミュレーション部(124)に供給する。
【００３０】
エレベータシミュレーション部(124)は、ＧＮＰ最適化処理部(122)から１つのＧＮＰプログラムが供給されると、交通データ作成部(123)から供給された交通データを用いて、該ＧＮＰプログラムを実行して３台のエレベータの昇降動作をシミュレートし、その結果をかご割当て処理回路(11)の通信管理部(111)に供給する。
通信管理部(111)は、該シミュレーション結果を情報処理部(112)に供給し、情報処理部(112)は、該シミュレーション結果から評価値を導出して最適化処理回路(12)のＧＮＰ性能評価部(121)に供給する。評価値としては、例えば、乗客が乗り場呼び装置に対し操作を行なってからかごが到着するまでの平均待ち時間、乗客の最長待ち時間、乗客が乗り場呼び装置に対し操作を行なってから目的階に到着するまでの平均サービス完了時間、３台のエレベータの昇降動作の頻度のばらつき等が導出される。
ＧＮＰ性能評価部(121)は、上述の如く最適化処理部(122)によって作成された全てのＧＮＰプログラムについての評価値が供給されると、該評価値に基づいてそれらのＧＮＰプログラムの性能をランク付けし、その結果をＧＮＰ最適化処理部(122)に供給する。
【００３１】
ＧＮＰ最適化処理部(122)は、ＧＮＰ性能評価部(121)から供給された評価結果に基づいて、上述の如く作成した複数のＧＮＰプログラムから性能の高い複数のＧＮＰプログラムを選択し、選択したＧＮＰプログラムを進化させて複数のＧＮＰプログラムを作成すると共に、前記性能の高い複数のＧＮＰプログラムから特に性能の高い複数のＧＮＰプログラムを選択する。その後、新たに作成した複数のＧＮＰプログラム及び選択した複数のＧＮＰプログラムを順次、エレベータシステムシミュレーション部(124)に供給する。
【００３２】
エレベータシステムシミュレーション部(124)は、ＧＮＰ最適化処理部(122)から１つのＧＮＰプログラムが供給される度に上述のシミュレーション動作を実行して、その結果を通信管理部(111)を介して情報処理部(112)に供給し、情報処理部(112)は、シミュレーション結果が供給される度に、該結果から評価値を導出してＧＮＰ性能評価部(121)に供給する。ＧＮＰ性能評価部(121)は、上述の如く新たに作成された複数のＧＮＰプログラム及び選択された複数のＧＮＰプログラムについての評価値が供給されると、これらのＧＮＰプログラムについて上述のランク付け処理を行ない、その結果をＧＮＰ最適化処理部(122)に供給する。ＧＮＰ最適化処理部(122)は、その結果に基づいて上述のＧＮＰプログラム作成処理及びＧＮＰプログラム選択処理を行ない、これによって得られた複数のＧＮＰプログラムを順次、エレベータシミュレーション部(124)に供給する。
この様にして、ＧＮＰプログラムの作成・選択処理、エレベータシステムのシミュレーション処理、ＧＮＰプログラムの評価値導出処理、及びＧＮＰプログラムの性能評価処理からなる一連の処理が繰り返され、該処理が所定回数だけ繰り返された時点で、ＧＮＰ最適化処理部(122)は、複数のＧＮＰプログラムの中から最も性能の高いＧＮＰプログラムを選択し、該ＧＮＰプログラムをかご割当て処理回路(11)のＧＮＰかご割当て部(113)に供給する。この結果、該ＧＮＰかご割当て部(113)のＧＮＰプログラムが最適なＧＮＰプログラムに更新されることになる。
【００３３】
図５及び図６は、上記群管理制御装置(１)によって実行されるＧＮＰプログラム更新手続きを表わしている。尚、エレベータ群の運行開始後、該手続きは一定の周期で繰り返し実行される。
先ずステップＳ１１にて、複数の初期個体として、予め準備されている複数の判定ノード及び複数の処理ノードからｎ個(例えば数十個)のＧＮＰプログラムを生成し、ステップＳ１２では、個体の世代を表わす世代変数ｉを１に設定した後、ステップＳ１３にて、個体を表わす個体変数ｊを１に設定する。
続いてステップＳ１４では、個体ｊのＧＮＰプログラムをエレベータシステムシミュレーション部(124)に設定し、ステップＳ１５では、交通データ作成部(123)から得られた交通データを用いて３台のエレベータの昇降動作をシミュレートし、その結果に基づいて評価値を導出する。但し、シミュレーションの実行中に、ＧＮＰプログラムが処理ノードに遷移しないループ状態に陥ったときには、該プログラムを構成する複数の処理ノードの内、何れかの処理ノードによるかご割当て処理を強制的に実行させると共に、導出した評価値に評価を低下させるための演算処理を施す。ＧＮＰプログラムがループ状態に陥ったことを検知する方法としては、例えば、かご割当てプログラムの起動後に処理が実行された判定ノードの数が所定数を超えたことをもって検知する方法が採用される。
【００３４】
次にステップＳ１６では、個体変数ｊを１だけカウントアップした後、ステップＳ１７にて、該個体変数ｊに基づいて、ｎ個の全ての個体について評価値が導出されたか否かを判断し、ノーと判断された場合はステップＳ１４に戻って、ＧＮＰプログラムの設定、シミュレーション及び評価値の導出を繰り返す。
【００３５】
その後、ｎ個の全ての個体について評価値が導出されると、ステップＳ１７にてイエスと判断されて図６のステップＳ１８に移行し、上記ステップＳ１５にて得られた評価値に基づいて、ｎ個の個体のランク付けを行なう。次にステップＳ１９では、ランク付けの結果に基づいて、ｎ個の個体の中から性能の高い所定数(例えば、個体数ｎの１／５〜１／２)の個体を複数の親個体として選択し、ステップＳ２０にて、突然変異操作により一部の親個体を異なる親個体に変化させた後、ステップＳ２１にて、図７に示す如く交叉操作により複数の親個体から所定数の子個体を生成する。
【００３６】
続いてステップＳ２２では、前記ランク付けの結果に基づいて、図７に示す如く前記選択された複数の親個体の中から特に性能の高い所定数の親個体をエリート個体として選択して保存する。
次にステップＳ２３では、前記生成した複数の子個体及び前記選択した複数のエリート個体を次世代のｎ個の個体として設定し、ステップＳ２４にて前記世代変数ｉを１だけカウントアップする。続いてステップＳ２５では、世代変数ｉが所定値(例えば数百)を上回るか否かを判断し、ノーと判断された場合は図５のステップＳ１３に戻って、新世代のｎ個の個体についてシミュレーション、性能評価、及び次世代の個体の生成を繰り返す。
【００３７】
その後、世代変数ｉが所定値を上回ると、図６のステップＳ２５にてイエスと判断されてステップＳ２６に移行し、最終世代のｎ個の個体の中から最適な個体を選択して、該個体のＧＮＰプログラムを図１に示すＧＮＰかご割当て部(113)に設定し、上記手続きを終了する。
上記手続きによって、ＧＮＰかご割当て部(113)に設定されているＧＮＰプログラムが最適化されることになる。
【００３８】
本発明に係るエレベータシステムにおいてＧＮＰかご割当て部(113)に設定されているＧＮＰプログラムは、進化的計算法によって人手によらず自動的に作成することが出来る。
又、ＧＮＰプログラムは、図２に示す如く所定の処理を実行する複数のノードを互いに接続することによってかご割当て規則を表現しているので、乗り場呼び装置に対する操作に応じて適切なかごが割り当てられなかった場合に、プログラムの構成を見れば、何れのノードによる処理が実行されて、そのような事態が発生するに至ったのかを究明することが出来、ＧＮＰプログラムの該ノードを含む部分を改良することによって該事態の発生に対処することが出来る。
又、ＧＮＰプログラムは一部の構成を固定して最適化することが出来るので、所望の運行規則を表わす構成をその時点でのＧＮＰプログラムに追加し、該追加部分を固定して最適化処理を行なえば、容易に該運行規則をその時点でのかご割当て規則に追加することが出来る。
更に、ＧＮＰかご割当て部(113)に設定されているＧＮＰプログラムの最適化処理が繰り返されるので、常に最適な運行制御を行なうことが出来る。
【００３９】
尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
例えば上記実施の形態においては、図１に示すエレベータシステムシミュレーション部(124)によりエレベータシステムのシミュレーションを行なった結果に基づいて評価値を導出しているが、ＧＮＰ最適化処理部(122)によって生成されたＧＮＰプログラムをＧＮＰかご割当て部(113)に設定して、実際にエレベータ(２)の運行を行なった結果に基づいて評価値を導出することも可能である。かかる構成によれば、エレベータシステムシミュレーション部が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るエレベータシステムの全体構成を表わすブロック図である。
【図２】上記エレベータシステムの群管理制御装置によって作成されるＧＮＰプログラムの構成例を表わす図である。
【図３】上記群管理制御装置のＧＮＰかご割当て部の内部挙動を表わす模式図である。
【図４】上記群管理制御装置によって実行されるかご割当て手続きを表わすフローチャートである。
【図５】上記群管理制御装置によって実行されるＧＮＰプログラム更新手続きの前半を表わすフローチャートである。
【図６】上記手続きの後半を表わすフローチャートである。
【図７】複数の親個体から次世代の個体を生成する方法を説明するための図である。
【図８】従来の群管理制御装置においてかご割当て動作を実行するニューラルネットワークの構成を表わす図である。
【符号の説明】
【００４１】
(１) 群管理制御装置
(11) かご割当て処理回路
(111) 通信管理部
(112) 情報処理部
(113) ＧＮＰかご割当て部
(114) 割当て管理部
(12) 最適化処理回路
(121) ＧＮＰ性能評価部
(122) ＧＮＰ最適化処理部
(123) 交通データ作成部
(124) エレベータシステムシミュレーション部
(２) エレベータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のかごの中から乗り場へ移動させるべき１つのかごを選択するかご割当て動作を行なう群管理制御装置及びこれを具えたエレベータシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ファジィルールに従ってかご割り当てを行なうエレベータシステムが知られている。この種のエレベータシステムによれば、ファジィルールは人が経験や知識に基づいて作成したものであるので、かご呼び操作に応じて適切なかごが割り当てられなかった場合に、規定されているファジィルールの内、何れのファジィルールが適用されて、そのような事態が発生するに至ったのかを究明することが出来、該ファジールールを改良することによって該事態の発生に対処することが出来る。
【０００３】
又、近年、ニューラルネットワークの出力結果に基づいてかご割当てを行なうエレベータシステムの開発が進められており、出願人は、この種のエレベータシステムを多数提案している(特許文献１〜５)。ニューラルネットワークは、図８に示す如く入力層、中間層及び出力層から構成されており、各層は複数のニューロンから構成されている。乗り場にてかご呼び操作が行なわれたとき、エレベータシステムの状態を表わすシステム状態データがニューラルネットワークの入力層に入力されて中間層を経て出力層に伝わり、出力層を構成する複数のニューロンからそれぞれ割当て評価値が出力される。この様にして出力層から出力された割当て評価値に基づいて、複数のかごの中から１つのかごが選択される。
この種のエレベータシステムにおいては、ニューラルネットワークの重み係数を初期値に設定した状態で、学習用サンプルデータを用いて、例えばバックプロパゲーションと称される自律的学習アルゴリズムに従い該ニューラルネットワークの学習が行なわれ、これによって、ニューラルネットワークの重み係数が最適値に設定されることになる。該エレベータシステムによれば、人手によらず自動的に最適なニューラルネットワークを作成することが出来る。
【特許文献１】特公平７−５２５３号公報
【特許文献２】特公平７−６４４９０号公報
【特許文献３】特許第２８６７８４９号公報
【特許文献４】特許第２５００４０７号公報
【特許文献５】特許第３０６０８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ファジィルールに従ってかご割当てを行なうエレベータシステムを構築する際には、最適なかご割り当て動作の実行が可能な理想的なファジィルールを作成するために専門家の知識と多大な労力が必要である問題があった。
一方、ニューラルネットの出力結果に基づいてかご割当てを行なうエレベータシステムにおいては、図８に示す複数のニューロン間のつながりに意味がないので、かご呼び操作に応じて適切なかごが割り当てられなかった場合に、どのような処理が行なわれて、そのような事態が発生するに至ったのかを究明することが出来ず、該事態の発生に対処することが出来ない問題があった。
そこで本発明の目的は、人手によらず自動的に最適なかご割当てプログラムを作成することが出来、然も、かご呼び操作に応じて適切なかごが割り当てられなかった場合に、そのような事態の発生に対処することが出来る群管理制御装置及びこれを具えたエレベータシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る群管理制御装置は、複数のかごを具えたエレベータ群に接続され、乗り場にてかごを呼ぶためのかご呼び操作が行なわれたときに前記複数のかごの中から乗り場へ移動させるべき１つのかごを選択するかご割当て動作を行なうものである。そして、該群管理制御装置は、
前記かご呼び操作が行なわれたとき、エレベータ群の状態を表わす状態情報を作成する情報作成手段と、
進化的計算法によって作成され、所定の処理を実行する複数のノードを互いに接続することによってかご割当て規則が表現されており、前記情報作成手段によって作成された状態情報を参照して実行を行なうかご割当てプログラムを動作させるかご割当て手段
とを具えている。
【０００６】
上記本発明に係る群管理制御装置においては、かご割当てプログラムとして遺伝的プログラミング(Genetic Programming)を用いたもの(以下、ＧＰプログラムという)や遺伝的ネットワークプログラミング(Genetic Network Programming)を用いたもの(以下、ＧＮＰプログラムという)等が搭載されており、これらのプログラムは、進化的計算法によって人手によらず自動的に作成することが出来る。
又、ＧＮＰプログラムは、所定の処理を実行する複数のノードを互いに接続することによってかご割当て規則を表現しているので、かご呼び操作に応じて適切なかごが割り当てられなかった場合に、プログラムの構成を見れば、何れのノードによる処理が実行されて、そのような事態が発生するに至ったのかを究明することが出来、かご割当てプログラムの該ノードを含む部分を改良することによって該事態の発生に対処することが出来る。一般的ではないが、ＧＰプログラムについても、同様にして、そのような事態の発生に対処することが出来る。
【０００７】
具体的には、前記かご割当てプログラムは、前記複数のかごの中から１つのかごを選択するかご割当て処理を実行する複数の処理ノードとエレベータ群の状態に関する判定処理を行なう複数の判定ノードとをネットワーク状に互いに接続してなるＧＮＰプログラムである。
【０００８】
該具体的構成においては、かご割当てプログラムは、かご呼び操作が行なわれたとき、情報作成手段によって作成された状態情報に基づいて１或いは複数の判定ノードによる判定処理を実行した後、１つの処理ノードによるかご割当て処理を実行して前記複数のかごの中から１つのかごを選択する。その後、再びかご呼び操作が行なわれたとき、該処理ノードから該ノードに接続されている判定ノードに制御を渡して、情報処理手段によって作成された状態情報に基づいて、該判定ノードによる判定処理のみ、或いは該判定ノードによる判定処理と他の１或いは複数の判定ノードによる判定処理とを実行した後、１つの処理ノードによるかご割当て処理を実行して複数のかごの中から１つのかごを選択する。この様に、かご呼び操作が行なわれたとき、かご割当てプログラムは前回のかご割当て時にかご割当て処理を実行した処理ノードから起動されるので、該操作が行なわれた時点でのエレベータ群の状態のみならず、前回のかご呼び操作時におけるエレベータ群の動作をも加味して、かご呼び操作のあった乗り場に移動させるべきかごを決定することが出来る。
【０００９】
又、具体的には、前記かご割当て手段は、かご呼び操作が行なわれた後、所定時間内に処理ノードによるかご割当て処理が実行されないときに、かご割当てプログラムを構成する複数の処理ノードの内、何れかの処理ノードによるかご割当て処理を強制的に実行させる。
【００１０】
エレベータシステムにおいては、エレベータ利用者がかご呼び操作を行なってからかごが到着するまでの待ち時間を所定時間内に制限する必要がある。
そこで、上記具体的構成においては、かご呼び操作が行なわれた後、所定時間内に処理ノードによるかご割当て処理が実行されないときには、かご割当てプログラムを構成する複数の処理ノードの内、何れかの処理ノードによるかご割当て処理を強制的に実行させる。これによって、エレベータ利用者の待ち時間を所定時間内に制限することが出来る。
【００１１】
又、具体的には、前記かご割当てプログラムを進化させて最適化する処理を繰り返す最適化処理手段を具えている。
【００１２】
該具体的構成によれば、かご割当てプログラムを最適化する処理が繰り返されるので、常に最適な運行制御を行なうことが出来る。
【００１３】
更に具体的には、前記最適化処理手段は、
複数のかご割当てプログラムを生成する手段と、
エレベータ群の利用状況を表わす交通情報を用いて、生成された複数のかご割当てプログラムをそれぞれ実行してエレベータ群の運行をシミュレートするシミュレーション手段と、
前記生成された複数のかご割当てプログラムについて夫々、シミュレーション結果に基づきエレベータ群の運行に関する１或いは複数種類の評価値を導出する評価値導出手段と、
導出された評価値に基づいて、前記生成された複数のかご割当てプログラムの中から最適なかご割当てプログラムを選択する選択手段
とを具えている。
【００１４】
該具体的構成においては、最適化処理にて生成したかご割当てプログラムを評価する際、エレベータ群の運行をシミュレートして評価値を導出するので、該最適化処理が実際のエレベータ群の運行に支障をきたすことはない。
又、エレベータ群の利用状況を表わす交通情報を用いてシミュレーションを行ない、その結果に基づいて選択した最適なかご割当てプログラムによってかご割当てを行なうので、エレベータ群の利用状況に応じた最適な運行制御を行なうことが出来る。
【００１５】
更に又、具体的には、前記シミュレーション手段は、シミュレーションの実行中にかご割当てプログラムが処理ノードに遷移しないループ状態に陥ったときに、該プログラムを構成する複数の処理ノードの内、何れかの処理ノードによるかご割当て処理を強制的に実行させる。
【００１６】
かご割当てプログラムの生成処理においては、判定ノードのみからなるループを具えたかご割当てプログラムが生成される場合がある。この様なかご割当てプログラムを実行してシミュレーションを行なった場合、該プログラムが制御が処理ノードに遷移しないループ状態に陥ってシミュレーションが終了しない事態が発生する。
そこで、上記具体的構成においては、シミュレーションの実行中にかご割当てプログラムがループ状態に陥ったときには、該プログラムを構成する複数の処理ノードの内、何れかの処理ノードによるかご割当て処理を強制的に実行させる。かご割当てプログラムがループ状態に陥ったことを検知する方法としては、例えば、かご割当てプログラムの起動からの経過時間が所定のスレッショルド時間を超えたことをもって検知する方法や、かご割当てプログラムの起動後に処理が実行された判定ノードの数が所定数を超えたことをもって検知する方法を採用することが出来る。
上記具体的構成によれば、かご割当てプログラムがループ状態に陥った場合に、上述の如く処理ノードによるかご割当て処理を強制的に実行させることによってシミュレーションを強制的に終了させることが出来る。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る群管理制御装置及びこれを具えたエレベータシステムによれば、人手によらず自動的に最適なかご割当てプログラムを作成することが出来、然も、かご呼び操作に応じて適切なかごが割り当てられなかった場合に、そのような事態の発生に対処することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面に沿って具体的に説明する。尚、以下では、３台のエレベータ(２)(２)(２)を具えた図１に示すエレベータシステムについて説明するが、２台或いは４台以上のエレベータを具えたエレベータシステムについても同様に実施可能である。
本発明に係るエレベータシステムにおいては、図示の如く、３台のエレベータ(２)(２)(２)と、複数階の乗り場にそれぞれ設けられている複数の乗り場呼び装置(図示省略)とが、通信ネットワーク網(３)を介して、前記３台のエレベータの動作を制御する群管理制御装置(１)に繋がっている。
【００１９】
群管理制御装置(１)は、乗り場呼び装置に対して操作があったときに、かご割当てプログラムの実行により前記３台のエレベータ(２)(２)(２)のかごの中から該操作のあった乗り場へ移動させるべき１つのかごを選択するかご割当て処理回路(11)と、最適なかご割当てプログラムを作成する最適化処理回路(12)とから構成されている。
【００２０】
前記かご割当て処理回路(11)は、前記３台のエレベータ(２)(２)(２)及び乗り場呼び装置と通信を行なう通信管理部(111)と、通信管理部(111)から供給される信号からエレベータシステムの状態を表わす後述のシステム状態データ及びエレベータ群の運行状態を表わす運行データを作成すると共にエレベータ群の運行に関する評価値を導出する情報処理部(112)と、前記システム状態データに基づいてＧＮＰプログラムからなるかご割当てプログラムを実行するＧＮＰかご割当て部(113)と、前記通信管理部(111)からの信号に基づいてＧＮＰかご割当て部(113)の動作を制御する割当て管理部(114)とを具えている。
【００２１】
図２は、ＧＮＰかご割当て部(113)に設定されているＧＮＰプログラムの構成例を表わしており、該ＧＮＰプログラムは、プログラムの初回起動時に実行される１つの起動ノード(113a)と、エレベータシステムの状態に関する判定処理を行なう複数の判定ノード(113b)と、３台のエレベータの中から１台のエレベータを選択するかごの割当て処理を行なう複数の処理ノード(113c)とから構成されている。ここで、起動ノードは、任意の判定ノードを指示するものであって、図２の例では、１番近いエレベータは何れであるかを判定する判定ノードを指示する。
【００２２】
一方、図１に示す最適化処理回路(12)は、上述の如くかご割当て処理回路(11)の情報処理部(112)によって導出された評価値に基づいてＧＮＰプログラムの性能を評価するＧＮＰ性能評価部(121)と、該評価部(121)による評価結果に基づいて複数のＧＮＰプログラムを作成し、これらのＧＮＰプログラムの中から最適なＧＮＰプログラムを選択して前記ＧＮＰかご割当て部(113)に供給するＧＮＰ最適化処理部(122)とを具えている。
又、最適化処理回路(12)は、エレベータ群の運行中に前記情報処理部(112)から運行データを収集してエレベータシステムの利用状況を表わす交通データを作成する交通データ作成部(123)と、該交通データを用いて、前記ＧＮＰ最適化処理部(122)から供給されるＧＮＰプログラムを実行して前記３台のエレベータの昇降動作をシミュレートするエレベータシステムシミュレーション部(124)とを具えている。
【００２３】
エレベータ群の運行
上記エレベータシステムにおいては、乗り場呼び装置に対し操作が行なわれたとき、該乗り場呼び装置から乗り場呼び情報信号が群管理制御装置(１)の通信管理部(111)に供給される。通信管理部(111)は、該信号を受けて、各エレベータ(２)から、かごの現在位置、かごの走行方向、ドアの開閉状態、荷重量、かご内で乗客に指定されている行き先階などを表わすかご状態情報信号を取得した後、前記乗り場呼び情報信号を割当て管理部(114)に供給する一方、前記かご状態情報信号を情報処理部(112)に供給する。
【００２４】
割当て管理部(114)は、前記乗り場呼び情報信号を受けて、ＧＮＰかご割当て部(113)に対しかご割当て動作指令を発する。
一方、情報処理部(112)は、上述の如く供給されたかご状態情報信号からシステム状態データを作成する。システム状態データとしては、例えば後述の情報を表わすデータが作成される。
・乗り場呼び装置に対する操作のあった乗り場への到着予想時刻が最も近いエレベータ
・乗り場呼び装置に対する操作のあった乗り場への到着予想時刻が２番目に近いエレベータ
・かご内で登録されている行き先階ボタンの数(乗り場への到着予定回数)が最も少ないエレベータ
・かご内で登録されている行き先階ボタンの数(乗り場への到着予定回数)が２番目に少ないエレベータ
・乗客数が最も少ないエレベータ
・乗客数が２番目に少ないエレベータ
・待機時間が最も長いエレベータ
・何れかの乗り場への移動が既に指令されているエレベータの中で、乗り場呼び装置に対する操作のあった乗り場への到着予想時刻が最も近いエレベータ
・乗り場呼び装置に対する操作のあった乗り場への到着予想時刻が最も近いエレベータと２番目に近いエレベータとの間の時間差が所定時間以上であるか否か
【００２５】
上述の如く作成されたシステム状態データは、ＧＮＰかご割当て部(113)に供給される。
ＧＮＰかご割当て部(113)は、割当て管理部(114)からの前記割当て動作指令を受けて、後述の如く、該システム状態データに基づいてＧＮＰプログラムを実行する。
図３は、ＧＮＰかご割当て部(113)の内部の挙動を表わしている。尚、図３に示すＧＮＰプログラムの構成は一例であり、以下の説明では、２つの判定ノードによる判定処理が実行された後、１つの処理ノードによるかご割当て処理が実行されるものとする。
割当て管理部(114)から前記割当て動作指令が発せられると、ＧＮＰプログラムは前回のかご割当て時にかご割当て処理を実行した処理ノードから起動され、先ず、該処理ノードに接続されている判定ノードが、情報処理部(112)から供給された複数のシステム状態データに含まれる１或いは複数のシステム状態データを参照して所定の判定処理を実行する。尚、エレベータ群の運行開始後、初回のかご割当て時においては、ＧＮＰプログラムは起動ノードから起動される。
その後、判定処理を実行した判定ノードに接続されている複数のノードの内、該判定結果に応じた他の判定ノードが、情報処理部(112)から供給された複数のシステム状態データに含まれる１或いは複数のシステム状態データを参照して所定の判定処理を実行する。最後に、該判定ノードに接続されている複数のノードの内、前記判定結果に応じた処理ノードが、所定のかご割当て処理を実行する。該かご割当て結果は、図１に示す割当て管理部(114)に出力される。
割当て管理部(114)は、該割当て結果に基づいて、３台のエレベータ(２)(２)(２)の内、１台のエレベータのかごを乗り場呼び装置に対し操作のあった乗り場へ移動させるべき旨のかご割当て信号を作成する。作成されたかご割当て信号は、通信管理部(111)を介して前記１台のエレベータ(２)に供給される。この結果、該エレベータ(２)のかごが乗り場呼び装置に対し操作のあった乗り場に移動することになる。
【００２６】
又、上記エレベータシステムにおいては、エレベータ群の運行中、群管理制御装置(１)の情報処理部(112)は、上述の如く通信管理部(111)から供給されるかご状態情報信号に基づき運行データを作成して交通データ作成部(123)に供給する。
【００２７】
図４は、上記群管理制御装置(１)によって実行されるかご割当て手続きを表わしている。
乗り場呼び装置に対し操作が行なわれると、先ずステップＳ１にて、その操作が該乗り場呼び装置に対する新規な操作であるか否かを判断し、ノーと判断された場合には、ステップＳ７に移行して、既に得られているかご割当て処理の結果に基づいてかご割当て信号を作成する。その後、該かご割当て信号がエレベータに供給されて、該エレベータのかごが乗り場呼び装置に対し操作のあった乗り場に移動することになる。
一方、ステップＳ１にてイエスと判断された場合には、ステップＳ２にて、３台のエレベータからかご状態情報信号を取得して、該信号に基づきシステム状態データを作成する。次にステップＳ３では、ＧＮＰプログラムを前回のかご割当て時にかご割当て処理を実行した処理ノードから起動し、ステップＳ４では、該処理ノードに接続されている判定ノードによる判定処理を実行した後、該判定ノードに接続されている複数のノードの中から該判定結果に応じたノードを選択する。
【００２８】
続いてステップＳ５では、選択したノードが判定ノードであるか否かを判断し、イエスと判断された場合にはステップＳ４に戻って、判定ノードによる判定処理及び判定結果に応じたノードの選択を繰り返す。
その後、ステップＳ４にて処理ノードが選択されると、ステップＳ６に移行して、該処理ノードによるかご割当て処理を実行し、該割当て結果に基づいてかご割当て信号を作成する。その後、該かご割当て信号がエレベータに供給されて、該エレベータのかごが乗り場呼び装置に対し操作のあった乗り場に移動することになる。
但し、乗り場呼び装置に対して操作が行なわれた後、所定時間内に処理ノードによるかご割当て処理が実行されないときには、ＧＮＰプログラムを構成する複数の処理ノードの内、何れかの処理ノードによるかご割当て処理を強制的に実行させる。これによって、エレベータ利用者の待ち時間を所定時間内に制限することが出来る。
【００２９】
最適なＧＮＰプログラムの作成
上記エレベータシステムにおいては、エレベータ群の運行開始後、図１に示す群管理制御装置(１)のＧＮＰかご割当て部(113)に設定されているＧＮＰプログラムを最適なＧＮＰプログラムに更新する処理が繰り返される。
ＧＮＰプログラムの更新時には、先ず、最適化処理回路(12)のＧＮＰ最適化処理部(122)は、予め内蔵メモリ(図示省略)に格納されている複数の判定ノード及び複数の処理ノードから複数のＧＮＰプログラムを生成し、生成したＧＮＰプログラムを順次、エレベータシステムシミュレーション部(124)に供給する。又、交通データ作成部(123)は、上述の如くエレベータ群の運行中に収集した運行データに対し統計処理などの周知のデータ加工処理を施して交通データを作成し、該交通データを前記エレベータシステムシミュレーション部(124)に供給する。
【００３０】
エレベータシミュレーション部(124)は、ＧＮＰ最適化処理部(122)から１つのＧＮＰプログラムが供給されると、交通データ作成部(123)から供給された交通データを用いて、該ＧＮＰプログラムを実行して３台のエレベータの昇降動作をシミュレートし、その結果をかご割当て処理回路(11)の通信管理部(111)に供給する。
通信管理部(111)は、該シミュレーション結果を情報処理部(112)に供給し、情報処理部(112)は、該シミュレーション結果から評価値を導出して最適化処理回路(12)のＧＮＰ性能評価部(121)に供給する。評価値としては、例えば、乗客が乗り場呼び装置に対し操作を行なってからかごが到着するまでの平均待ち時間、乗客の最長待ち時間、乗客が乗り場呼び装置に対し操作を行なってから目的階に到着するまでの平均サービス完了時間、３台のエレベータの昇降動作の頻度のばらつき等が導出される。
ＧＮＰ性能評価部(121)は、上述の如く最適化処理部(122)によって作成された全てのＧＮＰプログラムについての評価値が供給されると、該評価値に基づいてそれらのＧＮＰプログラムの性能をランク付けし、その結果をＧＮＰ最適化処理部(122)に供給する。
【００３１】
ＧＮＰ最適化処理部(122)は、ＧＮＰ性能評価部(121)から供給された評価結果に基づいて、上述の如く作成した複数のＧＮＰプログラムから性能の高い複数のＧＮＰプログラムを選択し、選択したＧＮＰプログラムを進化させて複数のＧＮＰプログラムを作成すると共に、前記性能の高い複数のＧＮＰプログラムから特に性能の高い複数のＧＮＰプログラムを選択する。その後、新たに作成した複数のＧＮＰプログラム及び選択した複数のＧＮＰプログラムを順次、エレベータシステムシミュレーション部(124)に供給する。
【００３２】
エレベータシステムシミュレーション部(124)は、ＧＮＰ最適化処理部(122)から１つのＧＮＰプログラムが供給される度に上述のシミュレーション動作を実行して、その結果を通信管理部(111)を介して情報処理部(112)に供給し、情報処理部(112)は、シミュレーション結果が供給される度に、該結果から評価値を導出してＧＮＰ性能評価部(121)に供給する。ＧＮＰ性能評価部(121)は、上述の如く新たに作成された複数のＧＮＰプログラム及び選択された複数のＧＮＰプログラムについての評価値が供給されると、これらのＧＮＰプログラムについて上述のランク付け処理を行ない、その結果をＧＮＰ最適化処理部(122)に供給する。ＧＮＰ最適化処理部(122)は、その結果に基づいて上述のＧＮＰプログラム作成処理及びＧＮＰプログラム選択処理を行ない、これによって得られた複数のＧＮＰプログラムを順次、エレベータシミュレーション部(124)に供給する。
この様にして、ＧＮＰプログラムの作成・選択処理、エレベータシステムのシミュレーション処理、ＧＮＰプログラムの評価値導出処理、及びＧＮＰプログラムの性能評価処理からなる一連の処理が繰り返され、該処理が所定回数だけ繰り返された時点で、ＧＮＰ最適化処理部(122)は、複数のＧＮＰプログラムの中から最も性能の高いＧＮＰプログラムを選択し、該ＧＮＰプログラムをかご割当て処理回路(11)のＧＮＰかご割当て部(113)に供給する。この結果、該ＧＮＰかご割当て部(113)のＧＮＰプログラムが最適なＧＮＰプログラムに更新されることになる。
【００３３】
図５及び図６は、上記群管理制御装置(１)によって実行されるＧＮＰプログラム更新手続きを表わしている。尚、エレベータ群の運行開始後、該手続きは一定の周期で繰り返し実行される。
先ずステップＳ１１にて、複数の初期個体として、予め準備されている複数の判定ノード及び複数の処理ノードからｎ個(例えば数十個)のＧＮＰプログラムを生成し、ステップＳ１２では、個体の世代を表わす世代変数ｉを１に設定した後、ステップＳ１３にて、個体を表わす個体変数ｊを１に設定する。
続いてステップＳ１４では、個体ｊのＧＮＰプログラムをエレベータシステムシミュレーション部(124)に設定し、ステップＳ１５では、交通データ作成部(123)から得られた交通データを用いて３台のエレベータの昇降動作をシミュレートし、その結果に基づいて評価値を導出する。但し、シミュレーションの実行中に、ＧＮＰプログラムが処理ノードに遷移しないループ状態に陥ったときには、該プログラムを構成する複数の処理ノードの内、何れかの処理ノードによるかご割当て処理を強制的に実行させると共に、導出した評価値に評価を低下させるための演算処理を施す。ＧＮＰプログラムがループ状態に陥ったことを検知する方法としては、例えば、かご割当てプログラムの起動後に処理が実行された判定ノードの数が所定数を超えたことをもって検知する方法が採用される。
【００３４】
次にステップＳ１６では、個体変数ｊを１だけカウントアップした後、ステップＳ１７にて、該個体変数ｊに基づいて、ｎ個の全ての個体について評価値が導出されたか否かを判断し、ノーと判断された場合はステップＳ１４に戻って、ＧＮＰプログラムの設定、シミュレーション及び評価値の導出を繰り返す。
【００３５】
その後、ｎ個の全ての個体について評価値が導出されると、ステップＳ１７にてイエスと判断されて図６のステップＳ１８に移行し、上記ステップＳ１５にて得られた評価値に基づいて、ｎ個の個体のランク付けを行なう。次にステップＳ１９では、ランク付けの結果に基づいて、ｎ個の個体の中から性能の高い所定数(例えば、個体数ｎの１／５〜１／２)の個体を複数の親個体として選択し、ステップＳ２０にて、突然変異操作により一部の親個体を異なる親個体に変化させた後、ステップＳ２１にて、図７に示す如く交叉操作により複数の親個体から所定数の子個体を生成する。
【００３６】
続いてステップＳ２２では、前記ランク付けの結果に基づいて、図７に示す如く前記選択された複数の親個体の中から特に性能の高い所定数の親個体をエリート個体として選択して保存する。
次にステップＳ２３では、前記生成した複数の子個体及び前記選択した複数のエリート個体を次世代のｎ個の個体として設定し、ステップＳ２４にて前記世代変数ｉを１だけカウントアップする。続いてステップＳ２５では、世代変数ｉが所定値(例えば数百)を上回るか否かを判断し、ノーと判断された場合は図５のステップＳ１３に戻って、新世代のｎ個の個体についてシミュレーション、性能評価、及び次世代の個体の生成を繰り返す。
【００３７】
その後、世代変数ｉが所定値を上回ると、図６のステップＳ２５にてイエスと判断されてステップＳ２６に移行し、最終世代のｎ個の個体の中から最適な個体を選択して、該個体のＧＮＰプログラムを図１に示すＧＮＰかご割当て部(113)に設定し、上記手続きを終了する。
上記手続きによって、ＧＮＰかご割当て部(113)に設定されているＧＮＰプログラムが最適化されることになる。
【００３８】
本発明に係るエレベータシステムにおいてＧＮＰかご割当て部(113)に設定されているＧＮＰプログラムは、進化的計算法によって人手によらず自動的に作成することが出来る。
又、ＧＮＰプログラムは、図２に示す如く所定の処理を実行する複数のノードを互いに接続することによってかご割当て規則を表現しているので、乗り場呼び装置に対する操作に応じて適切なかごが割り当てられなかった場合に、プログラムの構成を見れば、何れのノードによる処理が実行されて、そのような事態が発生するに至ったのかを究明することが出来、ＧＮＰプログラムの該ノードを含む部分を改良することによって該事態の発生に対処することが出来る。
又、ＧＮＰプログラムは一部の構成を固定して最適化することが出来るので、所望の運行規則を表わす構成をその時点でのＧＮＰプログラムに追加し、該追加部分を固定して最適化処理を行なえば、容易に該運行規則をその時点でのかご割当て規則に追加することが出来る。
更に、ＧＮＰかご割当て部(113)に設定されているＧＮＰプログラムの最適化処理が繰り返されるので、常に最適な運行制御を行なうことが出来る。
【００３９】
尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
例えば上記実施の形態においては、図１に示すエレベータシステムシミュレーション部(124)によりエレベータシステムのシミュレーションを行なった結果に基づいて評価値を導出しているが、ＧＮＰ最適化処理部(122)によって生成されたＧＮＰプログラムをＧＮＰかご割当て部(113)に設定して、実際にエレベータ(２)の運行を行なった結果に基づいて評価値を導出することも可能である。かかる構成によれば、エレベータシステムシミュレーション部が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るエレベータシステムの全体構成を表わすブロック図である。
【図２】上記エレベータシステムの群管理制御装置によって作成されるＧＮＰプログラムの構成例を表わす図である。
【図３】上記群管理制御装置のＧＮＰかご割当て部の内部挙動を表わす模式図である。
【図４】上記群管理制御装置によって実行されるかご割当て手続きを表わすフローチャートである。
【図５】上記群管理制御装置によって実行されるＧＮＰプログラム更新手続きの前半を表わすフローチャートである。
【図６】上記手続きの後半を表わすフローチャートである。
【図７】複数の親個体から次世代の個体を生成する方法を説明するための図である。
【図８】従来の群管理制御装置においてかご割当て動作を実行するニューラルネットワークの構成を表わす図である。
【符号の説明】
【００４１】
(１) 群管理制御装置
(11) かご割当て処理回路
(111) 通信管理部
(112) 情報処理部
(113) ＧＮＰかご割当て部
(114) 割当て管理部
(12) 最適化処理回路
(121) ＧＮＰ性能評価部
(122) ＧＮＰ最適化処理部
(123) 交通データ作成部
(124) エレベータシステムシミュレーション部
(２) エレベータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のかごを具えたエレベータ群に接続され、乗り場にてかごを呼ぶためのかご呼び操作が行なわれたときに前記複数のかごの中から乗り場へ移動させるべき１つのかごを選択するかご割当て動作を行なう群管理制御装置において、
前記複数のかごの中から１つのかごを選択するかご割当て処理を実行する複数の処理ノードとエレベータ群の状態に関する判定処理を行なう複数の判定ノードとをネットワーク状に互いに接続してなるプログラムを動作させて、かごを選択するかご割当て手段
を具えていることを特徴とする群管理制御装置。
【請求項２】
複数のかごを具えたエレベータ群に接続され、乗り場にてかごを呼ぶためのかご呼び操作が行なわれたときに前記複数のかごの中から乗り場へ移動させるべき１つのかごを選択するかご割当て動作を行なう群管理制御装置において、
前記かご呼び操作が行なわれたとき、エレベータ群の状態を表わす状態情報を作成する情報作成手段と、
進化的計算法によって作成され、所定の処理を実行する複数のノードを互いに接続することによってかご割当て規則が表現されており、前記情報作成手段によって作成された状態情報を参照して実行を行なうかご割当てプログラムを動作させるかご割当て手段
とを具えていることを特徴とする群管理制御装置。
【請求項３】
前記かご割当てプログラムは、前記複数のかごの中から１つのかごを選択するかご割当て処理を実行する複数の処理ノードとエレベータ群の状態に関する判定処理を行なう複数の判定ノードとをネットワーク状に互いに接続してなるＧＮＰプログラムである請求項２に記載の群管理制御装置。
【請求項４】
前記かご割当て手段は、かご呼び操作が行なわれた後、所定時間内に処理ノードによるかご割当て処理が実行されないときに、かご割当てプログラムを構成する複数の処理ノードの内、何れかの処理ノードによるかご割当て処理を強制的に実行させる請求項３に記載の群管理制御装置。
【請求項５】
前記かご割当てプログラムを進化させて最適化する処理を繰り返す最適化処理手段を具えている請求項３又は請求項４に記載の群管理制御装置。
【請求項６】
前記最適化処理手段は、
複数のかご割当てプログラムを生成する手段と、
エレベータ群の利用状況を表わす交通情報を用いて、生成された複数のかご割当てプログラムをそれぞれ実行してエレベータ群の運行をシミュレートするシミュレーション手段と、
前記生成された複数のかご割当てプログラムについて夫々、シミュレーション結果に基づきエレベータ群の運行に関する１或いは複数種類の評価値を導出する評価値導出手段と、
導出された評価値に基づいて、前記生成された複数のかご割当てプログラムの中から最適なかご割当てプログラムを選択する選択手段
とを具えている請求項５に記載の群管理制御装置。
【請求項７】
前記シミュレーション手段は、シミュレーションの実行中にかご割当てプログラムが処理ノードに遷移しないループ状態に陥ったときに、該プログラムを構成する複数の処理ノードの内、何れかの処理ノードによるかご割当て処理を強制的に実行させる請求項６に記載の群管理制御装置。
【請求項８】
複数のかごを具えたエレベータ群と、該エレベータ群に接続され、乗り場にてかごを呼ぶためのかご呼び操作が行なわれたときに前記複数のかごの中から乗り場へ移動させるべき１つのかごを選択するかご割当て動作を行なう群管理制御装置とを具えているエレベータシステムにおいて、該群管理制御装置は、
前記かご呼び操作が行なわれたとき、エレベータ群の状態を表わす状態情報を作成する情報作成手段と、
進化的計算法に従って作成され、所定の処理を実行する複数のノードを互いに接続することによってかご割当て規則が表現されており、前記情報作成手段によって作成された状態情報を参照して実行を行なうかご割当てプログラムを動作させるかご割当て手段
とを具えていることを特徴とするエレベータシステム。
【請求項１】
複数のかごを具えたエレベータ群に接続され、乗り場にてかごを呼ぶためのかご呼び操作が行なわれたときに前記複数のかごの中から乗り場へ移動させるべき１つのかごを選択するかご割当て動作を行なう群管理制御装置において、
前記複数のかごの中から１つのかごを選択するかご割当て処理を実行する複数の処理ノードとエレベータ群の状態に関する判定処理を行なう複数の判定ノードとをネットワーク状に互いに接続してなるプログラムを動作させて、かごを選択するかご割当て手段
を具えていることを特徴とする群管理制御装置。
【請求項２】
複数のかごを具えたエレベータ群に接続され、乗り場にてかごを呼ぶためのかご呼び操作が行なわれたときに前記複数のかごの中から乗り場へ移動させるべき１つのかごを選択するかご割当て動作を行なう群管理制御装置において、
前記かご呼び操作が行なわれたとき、エレベータ群の状態を表わす状態情報を作成する情報作成手段と、
進化的計算法によって作成され、所定の処理を実行する複数のノードを互いに接続することによってかご割当て規則が表現されており、前記情報作成手段によって作成された状態情報を参照して実行を行なうかご割当てプログラムを動作させるかご割当て手段
とを具えていることを特徴とする群管理制御装置。
【請求項３】
前記かご割当てプログラムは、前記複数のかごの中から１つのかごを選択するかご割当て処理を実行する複数の処理ノードとエレベータ群の状態に関する判定処理を行なう複数の判定ノードとをネットワーク状に互いに接続してなるＧＮＰプログラムである請求項２に記載の群管理制御装置。
【請求項４】
前記かご割当て手段は、かご呼び操作が行なわれた後、所定時間内に処理ノードによるかご割当て処理が実行されないときに、かご割当てプログラムを構成する複数の処理ノードの内、何れかの処理ノードによるかご割当て処理を強制的に実行させる請求項３に記載の群管理制御装置。
【請求項５】
前記かご割当てプログラムを進化させて最適化する処理を繰り返す最適化処理手段を具えている請求項３又は請求項４に記載の群管理制御装置。
【請求項６】
前記最適化処理手段は、
複数のかご割当てプログラムを生成する手段と、
エレベータ群の利用状況を表わす交通情報を用いて、生成された複数のかご割当てプログラムをそれぞれ実行してエレベータ群の運行をシミュレートするシミュレーション手段と、
前記生成された複数のかご割当てプログラムについて夫々、シミュレーション結果に基づきエレベータ群の運行に関する１或いは複数種類の評価値を導出する評価値導出手段と、
導出された評価値に基づいて、前記生成された複数のかご割当てプログラムの中から最適なかご割当てプログラムを選択する選択手段
とを具えている請求項５に記載の群管理制御装置。
【請求項７】
前記シミュレーション手段は、シミュレーションの実行中にかご割当てプログラムが処理ノードに遷移しないループ状態に陥ったときに、該プログラムを構成する複数の処理ノードの内、何れかの処理ノードによるかご割当て処理を強制的に実行させる請求項６に記載の群管理制御装置。
【請求項８】
複数のかごを具えたエレベータ群と、該エレベータ群に接続され、乗り場にてかごを呼ぶためのかご呼び操作が行なわれたときに前記複数のかごの中から乗り場へ移動させるべき１つのかごを選択するかご割当て動作を行なう群管理制御装置とを具えているエレベータシステムにおいて、該群管理制御装置は、
前記かご呼び操作が行なわれたとき、エレベータ群の状態を表わす状態情報を作成する情報作成手段と、
進化的計算法に従って作成され、所定の処理を実行する複数のノードを互いに接続することによってかご割当て規則が表現されており、前記情報作成手段によって作成された状態情報を参照して実行を行なうかご割当てプログラムを動作させるかご割当て手段
とを具えていることを特徴とするエレベータシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−１６９２（Ｐ２００６−１６９２Ａ）
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１７９１３０（Ｐ２００４−１７９１３０）
【出願日】平成１６年６月１７日（２００４．６．１７）
【出願人】（０００１１２７０５）フジテック株式会社 (138)
【出願人】（８９９００００６８）学校法人早稲田大学 (602)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月１７日（２００４．６．１７）
【出願人】（０００１１２７０５）フジテック株式会社 (138)
【出願人】（８９９００００６８）学校法人早稲田大学 (602)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]