الرحلات العكسية والتحكم في الوجهة

كيف يمكن للرحلات العكسية أن تساعد في التحكم في الوجهة عند التفكير في تصور الركاب وسلوكهم

بقلم ستيفان غيرستنماير والدكتور ريتشارد بيترز

تم نشر هذه المقالة لأول مرة في الندوة الرابعة حول تقنيات المصاعد والسلالم المتحركة (www.liftsymposium.org) قبل التحرير بواسطة ELEVATOR WORLD. . . . . المحرر 

عندما يركب أحد الركاب المصعد ، فإنه يتوقع أن يتم اصطحابه في اتجاه وجهته. قد تكون الرحلة العكسية ، حيث يتم نقل الراكب في البداية عندما تكون المكالمة في الاتجاه السفلي ، (أو العكس) مقلقة. يمكن تجنب الرحلات العكسية من خلال التحكم في الوجهة ، ولكن فقط إذا سُمح للنظام برفض المكالمات. رفض المكالمات ، مع وجود رسالة مفادها "لا يوجد مصعد ، يرجى المحاولة مرة أخرى لاحقًا" أو إشارة أو إشارة مزعجة للركاب. تستكشف هذه المقالة سبب تعرض أنظمة التحكم في الوجهة (DCSes) للرحلات العكسية وكيف يؤثر تخطيط المصعد على هذه المشكلة. عندما يكون قبول رحلة عكسية هو الحل الوسط الأفضل ، يمكن أن تساعد الإشارة المناسبة في تجنب ارتباك الركاب. السماح بالرحلات العكسية له تأثير على قدرة المعالجة وجودة الخدمة. يتم فحص هذه العوامل باستخدام المحاكاة.

نبذة عامة

يمكن تقسيم التحكم في مجموعة من المصاعد لخدمة مكالمات القاعة والسيارات المسجلة إلى مستويين.^[1] يمكن اعتبار مشكلة إرسال المصعد ذي المستوى الأعلى مشكلة مهمة. المستوى الأدنى مستقل بذاته ويتم حله تقليديًا من خلال التحكم الجماعي.^[2] يصف المستوى الأدنى خوارزمية التحكم في سيارة واحدة لخدمة مكالماتها المسجلة بناءً على مجموعة من القواعد والقيود:^[2-4]

• لا تتجاوز مكالمة السيارة / وجهة الراكب

• لا تنقل الركاب بعيدًا عن وجهتهم

• توقف عند الأرضية فقط بسبب مكالمة سيارة أو قاعة

تخفف هذه القواعد من الجوانب النفسية التي يشعر بها الركاب من خلال تجنب الرحلات العكسية والتوقفات العمياء غير الضرورية. 

الرحلات العكسية في الأنظمة التقليدية

ليس من الصعب تجنب الرحلات العكسية باستخدام التحكم الجماعي التقليدي حيث توجد أزرار الاتصال لأعلى ولأسفل. يتطلب EN 81-70 مؤشرات اتجاه لأنظمة التحكم التقليدية.^[5] في معظم الحالات ، لا يتم الكشف عن تخصيص السيارة إلا قبل وقت قصير من وصول السيارة إلى الهبوط: يدخل الركاب الذين يسافرون لأعلى السيارة عندما يتوقف المصعد في طريقه لأعلى مع إضاءة المؤشر العلوي ؛ يدخل الركاب الذين يسافرون لأسفل إلى السيارة عندما يتوقف المصعد في طريقه لأسفل مع إضاءة مؤشر النزول. هذا يعني أنه يمكن تخصيص مكالمة لأعلى ولأسفل في نفس السيارة دون أن يؤدي ذلك إلى رحلات عكسية. 

تحدث الرحلات العكسية ، ولكن فقط عندما لا يتعرف الركاب على الإعلان أو إذا اختاروا عمدًا رحلة العودة. في بعض الأحيان ، يمكن أن يؤدي اختيار رحلة عكسية إلى وقت أقصر للوصول إلى الوجهة ، وقد لوحظ إدراك الركاب لذلك في الأنظمة المحملة بشكل كبير. يقوم بعض الركاب بالضغط على كلا الأزرار الانضغاطية على أمل وصول السيارة بشكل أسرع. في بعض الأحيان يدخل الركاب في مصعد على الرغم من إعلانه عن الاتجاه المعاكس. في هذه الحالات ، يصعد الركاب إلى المصعد إما وهم يعلمون أنهم سيصلون في النهاية إلى وجهتهم ، أو لا يرون / يفهمون الإعلان. 

الرحلات العكسية في DCSes

في DCSes ، يختار الراكب الأرضية التي يسافر إليها ويتم إخباره على الفور بالسيارات التي سيستخدمها. يجب وضع علامة على كل مدخل مصعد بشكل فردي حتى يتم التعرف عليه بسهولة.^[5] عند وصول السيارة ، لا توجد معلومات عن الاتجاه. نظرًا لأن الركاب ينتظرون أمام المصعد المخصص ، فلن تكون هناك حاجة إلى جرس الصالة والفوانيس.^[6] تتضمن بعض التركيبات مؤشرات لطمأنة الركاب بأنهم ينتظرون أمام السيارة الصحيحة عن وجهتهم. عند وصول السيارة ، من الطبيعي أن يكون هناك مؤشر في السيارة للتوقفات المخطط لها.

يمكن تجنب الرحلات العكسية من خلال التحكم في الوجهة ولكن فقط إذا تم السماح للنظام برفض المكالمات.^[7] رفض المكالمات ، حتى لو كانت الرسالة "لا يوجد مصعد متاح ، يرجى المحاولة مرة أخرى" ، أمر محبط للركاب. يمكن أن يؤدي أيضًا إلى زيادة كبيرة في أوقات الانتظار. لهذه الأسباب ، يسمح الأشخاص الذين يصممون ويضبطون مرسلي التحكم في الوجهة أحيانًا برحلات عكسية.

سيناريوهات رحلة عكسية

يوضح الشكل 1 ثلاثة سيناريوهات منفصلة حيث سيؤدي قبول تخصيص جديد إلى رحلة عكسية. في السيناريو A و C ، تتسبب المكالمة الجديدة في رحلة عكسية للركاب الحاليين. يتسبب السيناريو ب في رحلة عكسية للمكالمة الجديدة. في السيناريو C ، تحدث الرحلة العكسية بسبب مزيج من ثلاث مكالمات. 

قد تتوقف بعض الأنظمة مرتين في نفس الطابق. على سبيل المثال ، في السيناريو أ ، يمكن أن يتوقف المصعد عند الطابق الأرضي في الاتجاهين السفلي ثم الأعلى. ومع ذلك ، عندما يدخل الركاب المصعد المخصص عند فتحه للأبواب بشكل مستقل عن أي مؤشرات اتجاه ، في الممارسة العملية ، لا تكون المحطة الثانية مطلوبة ويمكن تجنبها. ومع ذلك ، يجب مراعاة المساحة في السيارة للركاب الذين يبدأون وقت سفرهم في الاتجاه الخاطئ.

في كثير من الحالات ، يمكن تجنب الرحلة العكسية ببساطة عن طريق اختيار سيارة أخرى. ومع ذلك ، فإن مجموعة من السيناريوهات الموصوفة تحدث معًا تؤدي إلى الأوقات التي يكون فيها الخيار إما قبول الرحلة العكسية ، أو رفض المكالمات مع رسالة "لا يوجد مصعد ، يرجى المحاولة مرة أخرى لاحقًا". هذا موضح في مصعدين في الشكل 2 ولكنه يحدث أيضًا مع مجموعات أكبر عندما يكون هناك المزيد من المكالمات.

الانتكاسات والأداء

عندما تكون DCS مشبعة ،^[9] لا يتلقى جميع الركاب تخصيصًا فوريًا ،^[8] والنظام يرفض المكالمات. يحد استبعاد التخصيصات التي تسبب الرحلات العكسية من خيارات المرسل ويجعل الرفض أكثر احتمالية عند مستويات أقل من الطلب ، قبل التشبع. الرفض يزعج الركاب أكثر من الرحلات العكسية.^[7] لذلك ، ينبغي النظر في خيار السماح برحلات عكسية. 

تمت مقارنة أداء الرفع في DCSes حيث لا يُسمح بالرحلات العكسية ؛ تبين أن نتائج متوسط ​​الوقت للوصول إلى الوجهة أفضل^[10] إذا سمح بالرحلات العكسية. ومع ذلك ، فقد استند العمل إلى عملية بسيارة واحدة ولم يناقش مشكلة الإرسال. 

في هذه المقالة ، يتم النظر في تأثير الرحلات العكسية على مجموعة المصاعد ، وذلك بتطبيق خوارزمية الوقت المقدر للإرسال (ETD).^[11] يحتوي المبنى النموذجي على ستة مصاعد سعة 1600 كجم بسرعة 2.5 متر في الثانية تخدم 14 طابقًا فوق مستوى (طوابق) المدخل مع عدد سكان يبلغ 60 شخصًا لكل طابق (20 شخصًا في الطابق العلوي). للتبسيط ، تستند النتائج الأولية إلى 4 ساعات. محاكاة مع الطلب المستمر على حركة المرور بنسبة 12٪ من السكان لكل 5 دقائق.

الرحلات العكسية في مباني المكاتب

الصباح حتى الذروة

في مبنى المكاتب خلال فترة الذروة الصباحية ، يتم تقسيم حركة المرور عادةً بنسبة 85٪ واردة و 10٪ صادرة و 5٪ داخلية.^[12] بالنسبة لعينة مبنى المكاتب بمدخل واحد ، يقارن الشكل 3 متوسط ​​وقت الانتظار ونتائج وقت العبور ، مع السماح بالرحلات العكسية وبدونها. حيث يُسمح برحلات عكسية ، عدد الرحلات العكسية لكل 5 دقائق. هو أيضا مؤامرة.

ذروة الغداء

خلال فترة الغداء ، يكون تقسيم حركة المرور النموذجي 45٪ وارد و 45٪ صادر و 10٪ داخلي.^[12] يوضح الشكل 4 نتائج المحاكاة لتقسيم وقت الغداء هذا ، مع وبدون رحلات عكسية. كما هو متوقع بشكل حدسي ، مع تقسيم حركة المرور بشكل متساوٍ في الاتجاهين العلوي والسفلي ، هناك المزيد من الرحلات العكسية (إذا كان ذلك مسموحًا به). نظرًا لأن عملية تحسين المرسل لا تختار إلا رحلة عكسية عندما تعمل على تحسين الوقت إلى الوجهة ، فإن تحسينات الأداء تكون أكثر أهمية من حركة المرور في الذروة.

الآثار المترتبة على خيارات التصميم

ليست كل المصاعد تخدم جميع الطوابق

القاعدة المنطقية لتصميمات المصاعد الجماعية هي أن جميع المصاعد في المجموعة يجب أن تخدم نفس الطوابق.^[6] تجاهل هذه القاعدة بشكل عام هو اقتصاد خاطئ. إذا كان من غير الممكن ، لسبب ما ، السماح لجميع المصاعد بخدمة جميع الطوابق ، فمن الجيد استخدام DCS ، حيث يعرف النظام المصعد الذي يخدم وصول الراكب ووجهته.^[7] ومع ذلك ، من المرجح أن تكون مواقف الرحلات العكسية ، نظرًا لتوفر عدد أقل من المصاعد لبعض الرحلات. يوجد مثال في الشكل 5 ، حيث لا يمكن تقديم المكالمة الجديدة إلا بواسطة L3. يؤدي تخصيص المكالمة الجديدة إلى رحلة عكسية للراكب المنتظر في الطابق 2. إذا كان نظام التحكم يستبعد التخصيصات ذات الرحلات العكسية ، فيجب رفض المكالمة.

لإثبات تأثير مصعد واحد لا يخدم الطابق العلوي ، تم تكرار نتائج المحاكاة في الشكل 4 ، مع مصعد واحد فقط يخدم الطابق العلوي. توضح النتائج في الشكل 6 التأثير على الأداء من خلال عدم وجود جميع المصاعد تخدم جميع الطوابق. ومع ذلك ، من خلال السماح بالرحلات العكسية ، يتم تقليل تدهور الأداء.

طوابق متعددة المداخل

تحتوي بعض المباني على عدة طوابق. يمكن أن تكون طوابق المدخل المتعددة هذه في مستويات مختلفة من الشوارع أو تخدم مواقف السيارات في الطوابق السفلية أسفل بهو المدخل الرئيسي. تصبح أرضية المدخل مناسبة إذا كان هناك عدد كبير من الركاب الذين يصعدون إلى المصاعد. تؤدي طوابق المدخل المتعددة إلى توقفات إضافية ، مما يؤثر على وقت الذهاب والإياب ، مما يؤثر على جودة الخدمة والقدرة على المناولة. تساعد المصاعد أو السلالم المتحركة التي تنقل الأشخاص من الطوابق السفلية إلى المدخل الرئيسي في التخلص من هذه المحطات الإضافية.^[6]

المباني ذات الطوابق المتعددة ذات المداخل المختلطة معرضة بشكل خاص لعكس الرحلات في أوقات الذروة. هذا لأن أي مصعد يتوقف عند مدخل علوي لينزل فيه الراكب من المحتمل أيضًا أنه قد تم تخصيص مكالمة أعلى من هذا المدخل. يوضح الشكل 7 عدد الرحلات العكسية لمبنى العينة بمدخل فردي ومزدوج. لمحاكاة المدخل المزدوج ، كان انحياز المدخل 50٪ لكل طابق. تم تقسيم حركة المرور بنسبة 45٪ واردة ، و 45٪ صادرة و 10٪ داخلية. إذا لم يُسمح بالرحلات العكسية ، فهناك زيادة مقابلة في وقت الانتظار.

المطعم والاجتماعات والأرضيات المزدحمة الأخرى 

العديد من مباني المكاتب لديها مطاعم مخصصة للموظفين^[13] التي تؤثر على حركة الصباح والغداء. يُفضل أن تكون المطاعم وغرف الاجتماعات والطوابق المزدحمة الأخرى موجودة في الطابق السفلي أو في الطابق الثاني ، ويجب أن يتم تقديمها بشكل منفصل بواسطة السلالم المتحركة أو المصاعد المكوكية. يمكن التعامل مع حركة المرور في طوابق المطاعم على أنها طوابق دخول إضافية.^[6] توصي Strakosch بعدم تحديد موقع مطعم / كافيتريا أبدًا في الطابق المتوسط ​​لمجموعة المصاعد.^[6] كما هو الحال مع طوابق المدخل المتعددة ، فإن هذه الطوابق المزدحمة معرضة بشكل خاص لعكس الرحلات في أوقات الذروة.

تطبيق التصميم

تشير المحاكاة في الأقسام السابقة إلى العوامل التي تؤثر على عدد الرحلات العكسية التي تحدث إذا كان مسموحًا بها ، أو ، إذا لم تكن كذلك ، التأثير على أوقات الانتظار والعبور. ومع ذلك ، من الصعب تعميم هذه النتائج ، حيث توجد العديد من المعلمات ، وأداء أنظمة الرفع ليس خطيًا. للحصول على نصائح خاصة بالبناء ، تعد قوالب الطلب المستندة إلى الطلب الفعلي على حركة المرور أكثر فائدة. يقدم الشكل 8 نموذجًا لقالب طلب مبنى المكاتب.^[14] تم تطبيق هذا على مجموعة رفع مؤلفة من ست سيارات تخدم 14 طابقًا فوق مستويين من المدخل (بمعدل أربعة أشواط). بدون الرحلات العكسية ، يكون الانتظار والوقت إلى الوجهة المخططان طوال يوم العمل كما هو موضح في الشكل 9.

يؤدي السماح بالرحلات العكسية إلى تقليل ذروة متوسط ​​وقت الانتظار (لأسوأ 5 دقائق) بأكثر من 10 ثوانٍ. تظهر النتائج أيضًا أن الرحلات العكسية تكون أكثر تكرارًا خلال أوقات الازدحام. وقت الانتظار ووقت الوصول إلى الوجهة المخططان طوال يوم العمل في هذه الحالة كما هو مبين في الشكل 10. عدد الرحلات العكسية التي تم رسمها حسب الوقت من اليوم في هذه الحالة مبينة في الشكل 11.

واجهة المستخدم

إذا تم السماح بالرحلات العكسية ، فيجب مراعاة واجهة المستخدم من حيث جودة الخدمة.^[15] إذا بدأ سفر الركاب في الاتجاه الخاطئ (رحلة عكسية) ، فإن مؤشرات الطمأنينة تقلل من قلق الركاب ويمكن أن توضح أن الرحلة العكسية ليست خطأ في النظام. تقليل القلق سيجعل الانتظار أقصر.^[16] أيضًا ، تعد جودة واجهة المستخدم وكيفية عرض المعلومات مهمة لتوفير معلومات واضحة من نظام الرفع. لا تُظهر الشاشات الحالية ترتيب الإيقاف ؛ إذا فعلوا ذلك ، فمن الأسهل فهم الرحلات العكسية ومن المرجح أن تحظى بقبول الركاب. الأشكال المقترحة لشاشات العرض موضحة في الشكل 12. 

الاستنتاجات / مزيد من العمل

يمكن تجنب الرحلات العكسية من خلال التحكم في الوجهة ولكن فقط إذا تم السماح للنظام برفض المكالمات. رفض المكالمات هو أمر محبط أكثر للركاب. تسود الرحلات العكسية (أو وقت الانتظار الأطول الناتج عن عدم قبول الرحلات العكسية) بشكل خاص مع حركة المرور المختلطة ، في أوقات الذروة ، مع طوابق مدخل متعددة ، حيث لا تخدم جميع المصاعد جميع الطوابق ، مع المطاعم والأرضيات المزدحمة الأخرى ، وفي أسفل الرفع البنايات.

يؤدي السماح بالرحلات العكسية إلى تقليل متوسط ​​وقت الانتظار والوقت للوصول إلى الوجهة ، ولكنه قد يؤدي إلى إرباك الركاب. يمكن للإشارة المحسنة أن تخفف من هذه المشكلة. على الرغم من أن الرحلات العكسية غير مرغوب فيها ، إلا أنها تمثل أحيانًا أفضل حل وسط. لذلك ، فإن اختيار المرسل ما إذا كان سيقبل رحلة عكسية يحتاج إلى التفكير في أكثر من تحسين مزيج من أوقات الانتظار والعبور. سيتم إضافة قبول الرحلات العكسية كاعتبار مع خوارزمية المرسل لتوفير تحسينات في جودة الخدمة بناءً على أفضل فهم لعلم نفس الانتظار والسفر في المصاعد. سيتخذ المرسلون في المستقبل قرارات ذكية حول ما إذا كان التوفير في وقت الانتظار والعبور يبرر عيب الرحلات العكسية. 

مراجع حسابات

[1] سورسا ، شبيبة ؛ إتهامو ، هـ. سيكونن ، م. تيني ، ت. and Ylinen، J. "The Elevator Dispatching Problem،" Transportation Science، September 2009.

[2] Barney، G. Elevator Traffic Handbook، London: Spoon Press (2003).

[3] ليفي ، د. يادين ، م. and Alexandrovitz، A. “Optimal Control of Elevators،” International Journal of Systems Science، 8 (3)، 301-320 (1977).

[4] Siikonen ، M. "نماذج التخطيط والتحكم للمصاعد في المباني الشاهقة ،" Research Reports A68. جامعة هلسنكي للتكنولوجيا ، معمل تحليل النظم (1997).

[5] EN 81-70: 2003 (2003). 

[6] Strakosch، G. and Caporale، R. The Vertical Transportation Handbook، 2010th Edition، Hoboken New Jersey: John Wiley & Sons، Inc. (XNUMX).

[7] بيترز ، آر. تحليل ومحاكاة حركة مرور المصاعد ، الإصدار الأول ، الفصل السابع التحكم في الوجهة (مسودة ، 1).

[8] Finschi، L. "تحليلات حركة المرور الحديثة" ، تكنولوجيا المصاعد 18: وقائع Elevcon 2010 ، الرابطة الدولية لمهندسي المصاعد (2010).

[9] تيسين كروب. "التحكم في التشبع لأنظمة إرسال الوجهة" ، المؤلفون / المخترعون: R. Smith and R. Peters، WO 2009032733 (2009). 

[10] تاناكا ، إس. أوراغوشي ، واي. و Araki ، M. "التحسين الديناميكي لتشغيل أنظمة المصاعد أحادية السيارة مع تسجيل مكالمات قاعة الوجهة: الجزء الأول. الصياغة والمحاكاة ،" المجلة الأوروبية للبحوث التشغيلية ، 167 (2) ، 550-573 (2005).

[11] Smith، R. and Peters، R. "ETD Algorithm with Destination Dispatch and Booster Technology 12: Proceedings of Elevcon 2002، The International Association of Elevator Engineers (2002).

[12] المعهد القانوني لمهندسي خدمات البناء (CIBSE) دليل CIBSE د: 2010 أنظمة النقل في المباني ، لندن (2010).

[13] بيترز ، ر. سميث ، ر. and Evans، E. "The Appraisal of Lift Passenger Demand in Modern Office Buildings،" Building Services Engineering Research & Technology، 32 (2)، 159-170 (2011).

[14] Siikonen ، M. "في منهجية تخطيط المرور ،" Elevator Technology 10: Proceedings of Elevcon 2000 ، الرابطة الدولية لمهندسي المصاعد (2000).

[15] Smith، R. and Gerstenmeyer، S. "A Review of Waiting Time، Journey Time and Quality of Service،" Symposium on Lift and Escalator Technologies، Northampton، UK (2013).

[16] مايستر ، د. "علم نفس خطوط الانتظار" (1985) ، (davidmaister.com/articles/the-psychology-of-waiting-lines ، تم الوصول إليه في 12 فبراير 2014).