للمباني الشاهقة والنحيلة

تنقسم جميع المباني الشاهقة تقريبًا إلى مناطق تخدمها مجموعات من أربعة أو ستة مصاعد. تعكس هذه المجموعات ، ذات السيارات الكبيرة ذات الطابق الواحد ، مفاهيم التخطيط للمصاعد المصاحبة في أوائل القرن العشرين. عندما تم إلغاء الحاضرين ، فقدت هذه المجموعات ذكاءها البشري. ومع ذلك ، استمرت أدوات التحكم التقليدية ذات الأزرار لأعلى / لأسفل في الردهات وأزرار الأرضية في السيارات في كونها نظام تشغيل المجموعة القياسي. بدون حضور ، أصبح أداء المجموعات غير منتظم وغير فعال. كان هذا هو السبب الذي جعل استخدام السيارات الكبيرة ، في الماضي ، أمرًا لا بد منه.

أصبح تخطيط المجموعات ذات السيارات الكبيرة أمرًا معتادًا. لم يكن المخططون على دراية بأن السيارات الكبيرة غير فعالة بطبيعتها وإهدار كبير للمساحة والطاقة. تثبت هذه الورقة أن مفهوم تقسيم المناطق الجديد على أساس السيارات ذات الطابقين أو الثلاثي وضوابط الوجهة الذكية يمكن أن تقلل من متطلبات المساحة للمجموعات بنسبة تصل إلى 50٪ ، مقارنة بتلك الموجودة في المباني القائمة.

تعتمد ضوابط مجموعة الوجهة الذكية على النسبية المتأصلة في خصائص المجموعة. للحصول على معلومات مفصلة حول هذا الموضوع ، يرجى الرجوع إلى مقالتي "تخطيط مجموعات المصاعد لتحقيق الأداء الأمثل والكفاءة" (ELEVATOR WORLD، 2014 يناير).

التقسيم الطبقي

تخيل مبنى مكونًا من 30 طابقًا مقسمًا إلى طبقات من طوابق A و B. الطابقان السفليان هما طوابق مدخل متصلة بواسطة سلالم متحركة ، مُعرَّفة هنا باسم AØ و BØ. تتكون الطوابق الـ 28 العلوية من 14 زوجًا من الطوابق A و B. يتم تحديد الزوج الأدنى على أنه الطابقان A1 و B1 ، والزوج الأعلى التالي هو A2 و B2 ، وهكذا. تشكل جميع الطوابق "أ" منطقة المبنى "أ" ، وتشكل جميع الطوابق "ب" منطقة المبنى "ب".

يتم تقديم المنطقتين من قبل مجموعة واحدة من ست سيارات ذات طابقين. يتم تحديد السطح السفلي لكل سيارة بالحرف A ، والسطح العلوي مع B. يخدم السطح A لكل سيارة فقط الطوابق A والطابق B فقط الطوابق B. هذا يعني أن الحد الأقصى لعدد الوجهات للمجموعة ذات الطابقين هو 14.

مسافات الطابق

المسافات بين الطابقين A و B هي 4 أمتار وتتطابق مع المسافة بين الطابقين A و B من السيارات. قد تختلف مسافات الأرضية بين الطابق B و A أعلاه. لن تتناول هذه المقالة بدائل للسيارات ذات الطابقين التي يمكنها ضبط المسافة بين طوابقها.

الأداء أثناء ازدحام حركة المرور صعودا وهبوطا في وقت واحد

تقيّم هذه المقالة أداء المجموعة ذات الطابقين المكونة من ست سيارات والتي تم تحديدها مسبقًا لحركة المرور المتزامنة لأعلى ولأسفل بنسبة 7 ٪ من السكان لكل 5 دقائق. ظروف المرور هذه متطرفة ومن غير المحتمل أن تحدث في مبنى حقيقي. نفترض الخصائص التالية:

• مسافة الانتقال AØ إلى A14 و BØ إلى B14: 112 م (14 × 8 م)
• سرعة العقد: 6 م / ث
• الحمولة التعاقدية: 800 كجم لكل سطح
• السكان: 1,960،28 شخص (70 X XNUMX)

أثناء ظروف حركة المرور المفترضة ، ستسمح أدوات التحكم الذكية في الوجهة بالخدمة لخمس وجهات فقط للرحلات الصعودية ، بما في ذلك الوجهة العلوية أو الوجهة العكسية. أثناء الرحلات إلى أسفل من أعلى / وجهة عكسية ، تخدم السيارات أربع وجهات أخرى قبل الوصول إلى الوجهة صفر.

على أساس عدد التوقفات المسموح بها ، سيكون متوسط ​​أوقات الذهاب والإياب 177 ثانية ، بمتوسط ​​فاصل زمني بين رحلات المغادرة 30 ثانية. (الجدول 1). سيكون متوسط ​​حمولة سطح السيارة حوالي 6.8 راكب.

الوقت اللازم لرحلة صعود نموذجية هو مجموع خمس أوقات رحلات من الباب إلى الباب (DDFTs) ، بالإضافة إلى تكاليف الوقت المفترضة للصعود والنزول لمتوسط ​​عدد الركاب البالغ 6.8 ركاب على كل سطح سيارة. ستكون الرحلات إلى أسفل طويلة بنفس القدر. أوقات المغادرة من الطابق صفر ؛ الطابق الأعلى؛ وفي الواقع ، يتم التحكم في جميع الطوابق وتنسيقها بواسطة التحكم الذكي في الوجهة. تعمل هذه الضوابط على أساس الجداول الزمنية لكل سيارة وكل رحلة ذهابًا وإيابًا. وبالتالي ، فإن جميع صفات الخدمة المعتمدة على الوقت يمكن التنبؤ بها ومتسقة للغاية.

عدد الركاب والعدد المحتمل للوجهات

خلال فترة 5 دقائق. مع كثافة مرورية تصل إلى 7٪ ، سيكون عدد الركاب الذين يدخلون المبنى 137 (7 X 19.6). خلال فترة 30 ثانية ، يكون عدد الركاب القادمين 13.7 فقط (137/300 × 30). تُرجع الصيغة الحسابية للعدد المحتمل لوجهات مجموعة من 13.7 راكبًا قد يذهبون إلى 14 وجهة الرقم 8.8. تخدم أول سيارة مغادرة خمس وجهات ، مما يعني أنه يمكن تخصيص 57٪ من المجموعة القادمة (أي 7.8 ركاب) إلى أسطح أول سيارة مغادرة على أساس "من يأتي أولاً يخدم أولاً" حتى عدد التوقفات المسموح بها تم استنفاد. سيكون متوسط ​​وقت الانتظار (AWT) لهؤلاء الركاب حوالي 15 ثانية. أما النسبة المتبقية البالغة 43٪ من الركاب (أي 5.9 ركاب في طابقين من المدخل) فقد تصل إلى تسع وجهات كحد أقصى. العدد المحتمل لوجهاتهم هو 4.4 ، مما يعني أنه يمكن تخصيص الجميع للسيارة القادمة الثانية القادمة. سيتعين على هؤلاء الركاب انتظار مغادرة السيارة الأولى ، بالإضافة إلى 30 ثانية. أكثر حتى رحيل السيارة الثانية. بالنسبة لهؤلاء الركاب ، يبلغ طول AWT حوالي 38 ثانية. (الفاصل الزمني X 1.25). سيكون AWT لجميع الركاب حوالي 25 ثانية. أطول وقت انتظار (أي عرض النطاق الترددي لوقت الانتظار) سيكون حوالي 45 ثانية. (الفاصل الزمني X 1.5).

خلال الفترة التالية ، ستنتج مجموعة أخرى من 13.7 راكبًا واردًا مرة أخرى مجموعة فرعية بنسبة 43٪ سيتم تخصيصها للسيارة الثانية القادمة. من الواضح أن متوسط ​​حمولة سطح السيارة سيصل قريبًا إلى 6.8 شخص.

صفات الخدمة لركاب النزول

يعتمد تخصيص الركاب لأسفل في سيارات معينة أيضًا على "من يأتي أولاً يخدم أولاً" حتى يتم استنفاد عدد مرات التوقف المسموح بها. المكالمات التي لا يمكن تخصيصها لأول سيارة متاحة سيتم تخصيصها للسيارة الثانية المتوفرة. يمكن استخدام تعيين راكب يتجه لأسفل أو لأعلى عند توقف مسموح به لسيارة تسير في الاتجاه الخاطئ ولكن مجدولًا لعكس الاتجاه في المحطة التالية لتعزيز كفاءة المجموعة. قد نفترض بثقة أن الركاب في الأسفل لن يواجهوا أوقات انتظار وسفر أسوأ من تلك الخاصة بالركاب القادمين.

طريقة الحساب التحفظي

طريقة الحساب في هذا التقييم متحفظة ، لأنها تفترض أن جميع الرحلات تنعكس في أعلى الوجهة. تفترض الصيغة الرياضية للوجهات المحتملة أن جميع مجموعات الطابق وساعات العمل الخاصة بهم متطابقة. في مبنى حقيقي ، لن يكون هذا صحيحًا ؛ وبالتالي ، من المرجح أن تكون الأرقام الحقيقية للوجهات المحتملة أقل من الأرقام النظرية. الأوقات المفترضة لفتح وإغلاق الباب هي 4.5 ثوانٍ. و 2 ثانية. لدخول وخروج كل راكب. بالنسبة للسيارات والأبواب الأصغر ، ستكون هذه الأوقات أقصر.

Interfloor حركة المرور

الرحلات المباشرة بين الوجهات ممكنة إذا تمت جدولة الوجهات المستهدفة بالفعل كوجهات مسموح بها أو لا تزال متاحة كوجهات مسموح بها. إذا لم يكن من الممكن القيام برحلة مباشرة ، فسيتم إبلاغ الراكب الداخلي بالسيارة المعينة ، كالمعتاد. في هذه الحالة ، ستكون الرحلة إلى الطابق المستهدف عادةً رحلة في السيارة المخصصة عبر الطابق صفر لسيارة هابطة ، أو عبر أرضية الانعكاس لسيارة أعلى. لاحظ أنه في المباني متعددة المستأجرين ، تكون حركة المرور بين الطوابق صغيرة جدًا. خلال الفترات ذات الكثافة المرورية الشديدة ، قد يُفترض أنها لا تذكر. خلال ظروف حركة المرور المعتدلة ، ستضمن مرونة عدد الوجهات المسموح بها والتواصل المباشر مع جميع الركاب عبر الهواتف المحمولة حركة مرور فعالة بين الطوابق.

الأداء في حالة زيادة الوجهات المسموح بها إلى ستة

إذا تم زيادة عدد الوجهات المسموح بها إلى ستة ، فستكون جميع بيانات الأداء أسوأ. يزداد متوسط ​​RTT إلى 200 ثانية ، ويصل متوسط ​​سطح السيارة إلى 7.6 راكب. يزيد AWT بأكثر من 1 ثانية ، ويزيد عرض النطاق الترددي بمقدار 5 ثوانٍ. التغيير الأكثر أهمية هو العشر. زيادة أوقات السفر للركاب الأطول في السيارات إلى عكس الأرضيات. هذا يؤثر سلبًا على متوسط ​​الوقت للوصول إلى الوجهة لجميع الركاب بزيادة 10 ثوانٍ.

الأداء أثناء ظروف حركة المرور المعتدلة

تُعرَّف "ظروف المرور المعتدلة" بأنها كثافات حركة مرور أعلى وأسفل متزامنة بنسبة 3٪ من السكان لكل 5 دقائق. في مبنى حقيقي ، من المرجح أن تكون كثافة حركة المرور أقل خلال غالبية ساعات العمل.

أثناء ظروف حركة المرور المفترضة ، قد تسمح أدوات التحكم الذكية في الوجهة بالخدمة إلى أربع وجهات أثناء الرحلات ذهابًا وإيابًا. على أساس هذا العدد من التوقفات المسموح بها ، سيكون متوسط ​​أوقات الإرسال والاستقبال 136 ثانية ، ومتوسط ​​الفاصل الزمني بين فترات المغادرة 23 ثانية. يبلغ متوسط ​​عدد الركاب الوافدين في كل فترة ما يقرب من 4.5 ركاب ، والعدد المحتمل لوجهاتهم هو أربعة. وبالتالي ، يمكن تعيين جميع الركاب على أسطح أول سيارة مغادرة. ستكون أحمال سطح السيارة حوالي 2.3 راكب. ستكون AWTs لجميع الركاب حوالي 11 ثانية. قد لا يتم توزيع الركاب القادمين بالتساوي على طوابق المدخل ، لكن هذه الاختلافات لن تؤثر على كفاءة المجموعة.

تتحسن جودة خدمة المجموعة إذا تم تقليل عدد الوجهات المسموح بها من أربعة إلى ثلاثة ، نظرًا لتقليل متوسط ​​وقت المغادرة إلى 112 ثانية ، وتقليل فترات المغادرة إلى 19 ثانية. تم تقليل متوسط ​​أحمال سطح السيارة إلى 1.8 راكب. تم تقليل AWT لجميع الركاب إلى حوالي 10 ثوانٍ. يتم تخفيض النسبة المئوية للمسافرين القادمين الذين يمكن تخصيصهم لأول سيارة مغادرة إلى أقل بقليل من 100٪. التغيير الأكثر أهمية هو تقليل أوقات سفر الركاب الأطول في السيارات إلى الوجهات العكسية بمقدار 12 ثانية. هذا يعني أنه ، في المتوسط ​​، يصل الركاب إلى وجهاتهم حوالي 6 ثوانٍ. سابقًا. هذه البيانات هي مؤشر على المرونة واحتياطيات الأداء للمجموعات ذات الضوابط الذكية للوجهة. كما يشرحون لماذا وكيف يمكن لمديري البناء التأثير على صفات الخدمة للمجموعات الذكية.

الأداء أثناء حركة المرور لأعلى أو لأسفل

يمكن للمجموعة المكونة من ست سيارات ذات الطابقين خدمة كثافة مرورية تصل إلى 12٪ من خلال السماح بالخدمة لأربعة طوابق عليا فقط أثناء الرحلات. ستكون رحلات الهبوط بدون توقف (30 ثانية). ينتج عن هذا متوسط ​​RTTs يبلغ 110 ثوانٍ ، ومتوسط ​​أحمال سطح السيارة لـ 7 أشخاص و AWTs لـ 20 ثانية. سيكون عرض النطاق الترددي لوقت الانتظار حوالي 42 ثانية ، لأنه ، من الناحية النظرية ، قد يتعين تعيين راكبين (واحد لكل سطح) يصلان خلال فترة زمنية محددة إلى السيارة المغادرة الثالثة. سيتم تخصيص عدد قليل من الركاب (نموذجي لظروف الذروة) للسيارات الصاعدة. بالنسبة لحركة المرور ذات الذروة المنخفضة ، ستؤدي نفس الأساليب إلى نفس النتائج.

مدخرات حجم البناء / تخفيضات البصمة

عادة ما تشغل الرافعات الارتفاع الكامل لمبنى طويل. لهذا السبب ، تعد مقارنات آثار أقدام التكوينات البديلة مؤشرات جيدة لمتطلبات المساحة الخاصة بهم.

عادةً ما تخدم المباني الحالية المكونة من 30 طابقًا مجموعة منخفضة وعالية الارتفاع من أربع سيارات ، كل منها بحمولة تعاقدية تبلغ 1600 كجم. تبلغ مساحة الرافعة الداخلية الصافية الخاصة بهم حوالي 28 مترًا مربعًا لكل مجموعة. قد تضاعف ردهاتهم ومرفقات المصاعد الخاصة بهم متطلبات مساحة الأرضية إلى 2 مترًا مربعًا لكل طابق ولكل مجموعة. بالنسبة لمجموعتين ، قد يكون الحد الأقصى لمتطلبات مساحة الأرضية الإجمالية 56 × 2 × 2 = 56 متر مربع. في الطوابق التي لا تحتوي على مداخل ، يمكن تقليل مساحة اللوبي إلى مساحة الممر ، مع توفير ربما 30 مترًا مربعًا لكل طابق (على سبيل المثال ، 3,360 طابقًا ، بإجمالي 2 مترًا مربعًا). في هذه الحالة ، يتم تقليل متطلبات مساحة الأرضية الإجمالية إلى 14 مترًا مربعًا.

تبلغ مساحة الرافعة الداخلية الصافية لمجموعة السطح المزدوج المكونة من ست سيارات 28 مترًا مربعًا. بما في ذلك الردهات والمرفقات. قد تصل متطلبات مساحة الأرضية الإجمالية إلى 2 مترًا مربعًا. سيكون إجمالي مساحة الأرضية المطلوبة لهذه المجموعة 56 × 2 = 30،56 مترًا مربعًا. وبالتالي ، فإن مساحة الأرضية الإضافية الناتجة عن تطبيق عناصر التحكم الذكية في الوجهة وتقسيم الطبقات للمبنى المكون من 1,680 طابقًا في هذه الدراسة هي 2 - 30،2,968 = 1,680،1,288 مترًا مربعًا. تزداد مكاسب مساحة الأرضية هذه بشكل كبير مع ارتفاع المبنى ، لأن مصاعد الطوابق العليا الإضافية تقلل من المساحات القابلة للتأجير في الطوابق السفلية. قد يكون من الممكن توفير مساحة إضافية للمجموعات التي تحتوي على عناصر تحكم ذكية في الوجهة على حساب الردهات الأصغر نظرًا لقلة عدد الركاب المنتظرين والتكوينات المباشرة.

محاكاة حركة المرور وضمانات الأداء التعاقدي

حتى الآن ، تم استخدام محاكاة حركة المرور للكشف عن معلمات الأداء لمجموعات محددة مع ضوابط مجموعة الملكية لظروف حركة المرور المفترضة. في المستقبل ، سيكون دور محاكاة حركة المرور مختلفًا تمامًا ، لأن خصائص الخدمة المعتمدة على الوقت وقدرات النقل لأعلى / لأسفل للمجموعات ذات الضوابط الذكية للوجهة يمكن التنبؤ بها لأي مجموعة من كثافات حركة المرور لأعلى / لأسفل. هذا يعني أنه يمكن ضمان جودة خدمة المجموعة تعاقديًا.

وبالتالي ، لا تتطلب المجموعات الذكية محاكاة حركة المرور للكشف عن بيانات الأداء. ومع ذلك ، يمكن استخدام محاكاة حركة المرور للتأكيد المستقل لصفات الخدمة المحسوبة أثناء مرحلة تخطيط المبنى. من المحتمل أن تصبح ضمانات جودة الخدمة لمجموعة من الكثافات المرورية المحددة عنصرًا قياسيًا في عقود المصاعد المستقبلية. تشير هذه الأساليب أيضًا إلى أنه يمكن استخدام محاكاة حركة المرور للتحقق من وظائف عناصر التحكم الذكية في المجموعة. إذا لم تقدم محاكاة حركة المرور بيانات الأداء المحسوبة / المتوقعة ، فهناك خطأ ما في نظام التحكم.

مجموعات مع سيارات متعددة الطوابق

قد يتم تقديم المباني المستقبلية من قبل مجموعات بها ثمانية أو أكثر من السيارات متعددة الطوابق التي تخدم العديد من الطوابق مع وضع يشبه الأبراج لتشغيل السيارة. قد يُنظر إلى هذه المجموعات على أنها سلسلة سيارات متصلة بواسطة سلسلة برمجية ، بدلاً من سلاسل الأسطوانة. أثناء الازدحام المروري ، تدور سلسلة السيارات بشكل أسرع ، لأن السيارات تتوقف بشكل أقل. ستتميز هذه المجموعات بفترات زمنية قصيرة جدًا وأوقات انتظار وسفر. يمكن أن تكون السيارات صغيرة ، لأن عدد الركاب في كل طابق سيكون منخفضًا جدًا. ستكون تجربة المرور العمودية مختلفة جدًا مقارنةً بتجربة المباني القائمة. يمكن أن تكون هذه التكوينات موضوعًا لمقال آخر.

 لاحظ أن السيارات متعددة الطوابق تسمح أيضًا بالمباني الشاهقة في مواقع البناء الصغيرة. ستكون المباني السكنية التي تخدمها سيارتان أو ثلاث سيارات ذات طابقين أو ثلاث طبقات عملية واقتصادية.

استنتاجات

كان اكتشاف النسبية المتأصلة لخصائص المجموعة بمثابة صدمة للمؤلف ، وقد ينطبق هذا على العديد من الأشخاص الآخرين في صناعة المصاعد. على وجه الخصوص بالنسبة لأولئك منا الذين حاولوا حل هذه المشكلة بخوارزميات معقدة وحسابات حركة المرور وتحليل حركة المرور ومحاكاة حركة المرور ، يبقى السؤال هو ، "لماذا كانت النسبية مشكلة مراوغة؟" الإجابة المختصرة: أداء مجموعات المصاعد مشكلة رباعية الأبعاد ، وفيها يكون الزمن هو البعد الرابع.

تتحكم "تكاليف" الوقت في جميع جوانب أداء المجموعة ، لأن كل توقف يؤدي إلى ضياع كبير للوقت. يجب أن تبطئ السيارات وتتوقف ، ويجب أن تفتح الأبواب ، ويدخل الركاب ويخرجون ، وتغلق الأبواب ، ويجب أن تبدأ السيارة وتتسارع مرة أخرى. تشرح تكاليف الوقت هذه لماذا يتحكم التحكم في عدد التوقفات المسموح بها في جميع خصائص المجموعة. هذه الحقيقة البسيطة هي أساس ضوابط مجموعة الوجهة الذكية.

يمكن لعناصر التحكم الذكية في مجموعة الوجهة أن تعزز دور مقاولي المصاعد في صناعة البناء. من المحتمل أن يكونوا مزودي أنظمة إدارة المباني الذكية. يتم القضاء على انعدام الأمن فيما يتعلق بالتخطيط الجماعي والأداء. ستحدد تكوينات المجموعة أقصى ارتفاع وكفاءة للمباني المستقبلية.

من غير المستحسن تجاهل إمكانات الابتكار الخاصة بضوابط الوجهة الذكية (أي الاستخدام المستمر لضوابط المجموعة التي لا تتحكم في أعداد التوقفات المسموح بها، وبالتالي لا تسهل العمليات المثلى للسيارة وضمانات الأداء التعاقدية). المصاعد هي بالفعل القلب النابض للمباني الشاهقة؛ يقترح المؤلف أن المجموعات الذكية ستصبح العقل المدبر للمباني الذكية المستقبلية أيضًا. سيكون موضع تقدير كبير لردود الفعل والأسئلة من القراء من خلال EW على Editorial@elevatorworld.com.