قيمة التجميع المتجاور ضمن إرسال الوجهة

نظرة عامة

توضح هذه المقالة بإيجاز دور إرسال المصعد داخل نظام المصعد. ثم يصف الفرق بين أنظمة المصاعد التقليدية ونهج إرسال الوجهة ويوضح أن إرسال الوجهة يوجه ركابًا محددين إلى مصاعد محددة. تستكشف المقالة بعد ذلك الأسباب التي تجعل التجميع المتجاور، أي تجميع الركاب المتجهين إلى طوابق متجاورة أو شبه متجاورة في نفس المصعد، يوفر خدمة مصعد أفضل من استخدام التجميع غير المتجاور.

إيفاد المصعد

من أجل خدمة الركاب بشكل أكثر فعالية، تستخدم أنظمة المصاعد الحديثة خوارزميات إرسال المصاعد الخاصة، والتي يشار إليها غالبًا بشكل جماعي باسم مرسل المصعد، لتحديد السيارة في مجموعة المصاعد التي يجب أن تستجيب لطلب محدد للخدمة. يختار المرسل سيارة معينة لخدمة طلب معين بطريقة تدعم تقديم أفضل خدمة مصعد شاملة لجميع مستخدميها. قد يأخذ المرسل بعين الاعتبار، من بين أهداف أخرى، مدة انتظار الأشخاص في الردهة، والمدة التي يقضيها الأشخاص في المصعد، ومقدار الطاقة التي يستهلكها النظام.

لنتأمل هذا المثال: راكب ينتظر مصعدًا في الطابق الثالث لينقله إلى طابق أعلى في مبنى مكون من 3 طابقًا، وهناك ثلاثة مصاعد قادرة على خدمة هذا الراكب. يجب على مرسل المصعد تحديد أي واحد من المصاعد الثلاثة المراد تخصيصه لطلب الخدمة هذا. إذا كان المصعد الأول يتجه لأسفل إلى الردهة وهو مملوء بالفعل بالركاب وكانت السيارة الثانية في الطابق 12 متجهة لأعلى لإنزال راكبين في الطابقين 8 و9 والسيارة الثالثة فارغة في الطابق 10، فإن المرسل لديه من السهل اتخاذ القرار – ربما تكون السيارة الفارغة هي الخيار الأفضل.

لكن الوضع عادة ما يكون أكثر تعقيدا من الوضع البسيط الموصوف أعلاه. يجب أن يتم تصميم مرسلي المصعد لتحقيق التوازن بين المواقف المعروفة الحالية (على سبيل المثال، أين توجد كل سيارة حاليًا)، والمواقف غير المعروفة الحالية (على سبيل المثال، عدد الأشخاص الذين ينتظرون في الردهة لهذه السيارة) والمواقف غير المعروفة في المستقبل (على سبيل المثال، عدد الأشخاص الذين سيصلون إلى الطابق 10، هل ترغب في النزول في الثواني القليلة القادمة؟) واختيار السيارة المناسبة التي يمكنها تلبية طلب خدمة محدد في فترة زمنية مناسبة دون الإخلال بالكفاءة الإجمالية للنظام. تنفق شركات المصاعد موارد كبيرة لتطوير أفضل خوارزميات التوزيع الممكنة للتعامل مع هذه السيناريوهات المعقدة.

يجب على مرسلي المصاعد تقديم خدمة جيدة لجميع الركاب. من غير المقبول أن يسمح موظف إرسال المصعد لبعض الركاب بالانتظار لفترة طويلة جدًا أثناء خدمة الركاب الآخرين بسرعة كبيرة على الرغم من أن هذا الأسلوب قد يؤدي إلى أوقات استجابة "متوسطة" مقبولة. سيؤدي هذا النوع من منهجية الإرسال إلى انتظار الركاب لفترة طويلة غير راضين وشكاوى من سوء خدمة المصاعد. بدلاً من ذلك، يجب على المرسلين موازنة طلبات جميع الركاب في جميع المواقع للتأكد من عدم انتظار أي راكب لفترة طويلة أو قضاء الكثير من الوقت في المصعد.

إرسال المصعد التقليدي

تعمل أنظمة المصاعد التقليدية من خلال السماح لراكب المصعد المحتمل بالضغط على زر في القاعة يشير إلى نظام المصعد بأن الراكب يريد الصعود أو النزول في المبنى. الأفراد الذين يصلون مع أو بعد الراكب الأول الذين يرغبون في السفر في نفس الاتجاه لا يحتاجون إلى الضغط على زر القاعة مرة أخرى. يقوم المرسل بتعيين مصعد للذهاب إلى الطابق الذي تم تسجيل الإشارة فيه ويجب عليه القيام بذلك دون معرفة الوجهة الدقيقة للراكب.

عندما يصل المصعد المخصص إلى الأرض ويفتح أبوابه فإنه يشير أيضًا إلى الاتجاه الذي سيسير فيه. جميع الركاب في القاعة الذين يرغبون في السفر في الاتجاه المشار إليه يدخلون إلى عربة المصعد. بمجرد دخول الركاب إلى عربة المصعد، يقومون بالإشارة إلى طابق وجهتهم لنظام المصعد عن طريق الضغط على زر على لوحة تشغيل السيارة الموجودة داخل السيارة. إذا كانت الوجهة المطلوبة قد تم تسجيلها بالفعل من قبل شخص آخر، فسيتم إضاءة الزر المناسب ولن تكون هناك حاجة للراكب الذي تم إدخاله حديثًا لتسجيلها مرة أخرى.

في الطريقة التقليدية، لا يعرف نظام المصعد وجهات الركاب إلا بعد دخول الركاب إلى السيارة، ويجب على عربة المصعد أن تخدم جميع الوجهات التي تم إدخالها عبر لوحة تشغيل السيارة خلال رحلتها التالية.

إيفاد الوجهة

تعمل أنظمة إرسال المصعد إلى الوجهة من خلال السماح لراكب المصعد المحتمل بالضغط على زر موجود على جهاز دخول الوجهة (مثل لوحة المفاتيح أو شاشة اللمس) في القاعة الذي يخبر نظام المصعد بالوجهة الدقيقة للراكب. فمن خلال الضغط على الزر "7" على سبيل المثال، يخبر الراكب النظام برغبته في الذهاب إلى الطابق 7. وعلى عكس الواجهة التقليدية، يجب على كل شخص يصل إلى المصاعد إدخال طلب الخدمة الخاص به عبر جهاز دخول الوجهة. يقوم مرسل الوجهة بتقييم حالة النظام وتحديد السيارة التي يجب أن تجيب على طلب الخدمة؛ يتم عرض السيارة المختارة على جهاز دخول الوجهة حتى يعرف الراكب المصعد الذي سيخدمه. وفي كثير من الأحيان يتحرك الراكب للوقوف أمام السيارة المخصصة حتى يتمكن من الصعود على الفور عند وصول السيارة.

استخدام إرسال الوجهة في نظام المصعد يعني أنه ليس كل الركاب المنتظرين في ردهة المصعد ينتظرون نفس السيارة. في حين أنه قد يُطلب من أحد الركاب استخدام السيارة "أ"، فقد يُطلب من راكب آخر انتظار السيارة "ج". وبما أن نظام المصعد يعرف بالفعل الوجهات المخصصة لكل مصعد، فلا يحتاج الركاب إلى إدخال وجهتهم بمجرد دخول المصعد سيارة.

يمكن أن يوفر إرسال الوجهة أداءً محسنًا في العديد من سيناريوهات البناء وحركة المرور مقارنةً بالإرسال التقليدي. ترجع التحسينات عمومًا إلى معرفة المرسل بالمكان الذي يريد الراكب السفر إليه قبل دخول الراكب إلى السيارة وقدرة المرسل على توصيل مهمة سيارة فردية لكل راكب. تعتمد جودة ونوع تحسينات الأداء التي تقدمها أنظمة إرسال الوجهة مقارنة بالأنظمة التقليدية على مهارة المرسل المبرمج في استخدام المعلومات الإضافية وقدرات الاتصال.

ومن المثير للاهتمام أن نلاحظ أن أنظمة إرسال الوجهة يجب أن تقوم بتخصيص السيارة بشكل فوري للراكب. على عكس أنظمة الإرسال التقليدية ذات الزرين التي تتمتع برفاهية القيام بالتخصيص الفعلي للسيارة في الثانية الأخيرة، مما يمكّن النظام من تعظيم المعرفة الحالية بالنظام، فإن أنظمة إرسال الوجهة تنقل مهمة السيارة إلى الراكب على الفور ولا يمكنها تغييرها لاحقًا دون إحباط راكب. قد يعطي هذا، في بعض الأحيان، ميزة أداء للطريقة التقليدية لإرسال المصعد. بشكل عام، ومع ذلك، إذا تم تصميم خوارزميات الإرسال بشكل مناسب، فيمكن لأنظمة إرسال الوجهة أن توفر أداءً مشابهًا أو متفوقًا للمصعد خلال فترة زمنية ملحوظة.

مجموعة الركاب

تجميع الركاب هو ممارسة تعيين الأشخاص الذين يسافرون إلى نفس الطابق لنفس عربة المصعد، وهو أمر لا يمكن القيام به بشكل جيد في أنظمة المصاعد التقليدية لأنه من الصعب إبلاغ كل راكب بالسيارة التي يجب أن يصعد إليها. ومع ذلك، في أنظمة الوجهة، يتعرف المرسل على وجهة كل شخص ويمكنه توجيه الراكب إلى سيارة معينة عبر رسالة استجابة على جهاز إدخال الوجهة. ومن المعروف أن استخدام التجميع في ذروة حركة المرور يقلل من أوقات الذهاب والعودة، لأنه يقلل من عدد التوقفات التي يقوم بها المصعد بعد مغادرته الردهة. تؤدي التخفيضات في وقت الرحلة ذهابًا وإيابًا إلى التأثير المرغوب فيه المتمثل في تقليل أوقات انتظار الركاب، مع زيادة قدرة النظام على التعامل مع الركاب.

خذ بعين الاعتبار المثال الموضح في الشكل 1. المبنى المكون من 17 طابقًا يتسع لـ 85 شخصًا في كل طابق فوق الردهة ويستخدم أربعة مصاعد بسرعة 800 إطار في الدقيقة لنقلهم إلى وجهاتهم. في السيناريو التقليدي، الموضح بالشكل الأيسر، أثناء الصعود الكثيف من حركة المرور في الردهة، سيدخل 16 راكبًا إلى المصعد مع فتح أبوابه في الردهة. سيذهب بعض هؤلاء الركاب الستة عشر إلى نفس الطابق، وباستخدام نظرية الاحتمالات، يمكن حساب أن المصعد، في المتوسط، سيتوقف 16 مرة ويصل إلى الطابق 11 قبل أن يعود إلى الردهة. ومع ذلك، باستخدام التجميع، سيتم توجيه الأشخاص الذين يسافرون إلى نفس الوجهات إلى نفس السيارة. وبالتالي، على الرغم من أنه قد لا يزال هناك 16 راكبًا في المصعد، فإن هذا المصعد، كما هو موضح في الشكل الصحيح، سيتوقف في المتوسط ​​16 مرات فقط ويصل إلى الطابق 4 قبل عكس اتجاهه والعودة إلى الردهة.

تجبر كل محطة مصعد المصعد على قضاء بعض الوقت في التباطؤ، وفتح أبوابه، وانتظار انتقال الركاب ثم زيادة السرعة مرة أخرى أثناء انتقاله إلى المحطة التالية. يؤدي تقليل عدد محطات التوقف إلى تحسين وقت الرحلة ذهابًا وإيابًا بشكل ملحوظ. في مثال الشكل 1، تم تقليل زمن الرحلة التقليدية ذهابًا وإيابًا من 170.6 ثانية إلى 92.6 ثانية باستخدام أسلوب التجميع. تزيد قدرة التعامل مع الخمس دقائق من 12.4% إلى 23.8%.

 يعتمد عدد وجهات الركاب المختلفة التي تخدمها سيارة فردية في رحلة معينة على خوارزمية الإرسال. على سبيل المثال، يوفر نظام إدارة الوجهة Otis Compass واجهة مرنة يمكن تهيئتها لاستخدام عدد الطوابق في الرافعة مقسومًا على عدد محدد مسبقًا من عربات المصعد، أو النسبة المئوية وكمية حركة المرور المستفادة، أو حد أقصى ثابت لتحديد عدد وجهات الركاب المختلفة التي يمكن تجميعها في سيارة واحدة. قد يستخدم المرسلون الآخرون أساليب مختلفة.

التجميع المتقارب

لا يقوم مرسل البوصلة بوضع الركاب المسافرين إلى نفس الوجهة في نفس السيارة فحسب، بل يذهب إلى أبعد من ذلك من خلال تحديد مجموعات بحيث من المحتمل أن يسافر جميع الركاب في أي سيارة واحدة إلى وجهات متجاورة أو شبه متجاورة. بدلاً من تجميع الركاب في الطوابق 4 و8 و11 و15 في سيارة واحدة، ربما لأن الركاب الأربعة الأوائل الذين يستخدمون أجهزة الدخول طلبوا هذه الطوابق، على سبيل المثال، يتعرف مرسل البوصلة على المناطق المتجاورة في الرافعة ويعين الركاب بحيث يتعرف الركاب في مصعد معين سيتم السفر إلى طوابق متجاورة أو شبه متجاورة. يؤدي هذا الأسلوب إلى تقليل وقت الرحلة ذهابًا وإيابًا وزيادة قدرة التعامل مع النظام.

خذ بعين الاعتبار الشكل 2، الذي يوضح أن نظام المصعد يمكن أن يحسن كفاءته إذا كانت نقاط توقف المصعد قريبة من بعضها البعض، عند السفر لنفس المسافة، بدلاً من أن تكون منفصلة بشكل كبير. وهذا صحيح لأنه عندما تكون محطات التوقف قريبة من بعضها البعض، يستطيع المصعد قطع مسافة أكبر بأقصى سرعة ويقضي وقتًا أقل في مرحلتي التسارع والتباطؤ.

يتم توضيح حالتين في الشكل 2. على الرغم من أن عربة المصعد ستسافر نفس المسافة لخدمة كلا الحالتين، إلا أن السيارة تقضي وقتًا أقل في النقل في سيناريو التوقفات المتجاورة عما تقضيه في سيناريو التوقفات المتباعدة بشكل متساوٍ. وينتج الاختلاف في أوقات العبور من مقدار الوقت الذي تقضيه السيارة في مرحلتي التسارع والتباطؤ في كل سيناريو.

يستغرق الأمر مصعدًا بطول 62.5 قدمًا للوصول إلى السرعة الكاملة مع ملف حركة يبلغ 800 إطارًا في الدقيقة، وتسارع يبلغ 3.3 إطارًا في الثانية2 ورعشة تبلغ 5.2 إطارًا في الثانية3. في سيناريو المحطات المتجاورة، الموضح على اليسار في الشكل 2، يصل المصعد إلى السرعة الكاملة البالغة 800 إطارًا في الدقيقة أثناء السفر لمسافة 156 قدمًا من الردهة إلى الطابق 13. في سيناريو المحطات المتساوية الانتشار، الموضح على اليمين في الشكل 2، لا يتحرك المصعد أبدًا أكثر من 60 قدمًا في أي وقت ولا يصل أبدًا إلى السرعة الكاملة. في سيناريو نقاط التوقف المتساوية، تقضي السيارة المسافرة كل وقت سفرها في مرحلتي التسارع أو التباطؤ ولا تحقق أبدًا فوائد التحرك بأقصى سرعة. تحقق سيارة سيناريو التوقفات المتجاورة السرعة الكاملة، مما يؤدي إلى توفير 2.2 ثانية من وقت النقل.

يعمل مرسل البوصلة على تقليل وقت الرحلة ذهابًا وإيابًا وزيادة سعة المعالجة باستخدام هذه القوانين الطبيعية وتخصيص طلبات سفر الركاب عبر منطق التجميع المتجاور بدلاً من استخدام التعيينات غير المتجاورة.

بالإضافة إلى تقليل وقت الرحلة ذهابًا وإيابًا بسبب قصر أوقات العبور، يستفيد مرسل البوصلة أيضًا من انخفاض متوسط ​​نقطة عكس المكالمة المرتفعة الناتجة عن التجميع المتجاور.

يوضح الشكل 3 حسابات متوسط ​​وقت الرحلة ذهابًا وإيابًا لحالة مجمعة بشكل متقارب. يتم حساب المتوسط ​​من خلال أخذ السيناريو الأسوأ لكل مجموعة وحساب متوسط ​​تلك النتائج. سيعتمد متوسط ​​عكس المكالمات العالية لحالة مجمعة بشكل متجاور على حجم المجموعة المطبق وعدد المجموعات. في المثال الموضح في الشكل 3، يكون متوسط ​​عكس النداء العالي عند الطابق 10 مما يعني أنه في المتوسط، ستنتقل عربة المصعد إلى أعلى حتى الطابق 10 قبل عكس الاتجاه.

يقارن الشكل 4 أوقات الرحلة ذهابًا وإيابًا وقيم قدرة التعامل مع ثلاث حالات - نهج الإرسال التقليدي، ونهج التجميع غير المتجاور، ونهج التجميع المتجاور لسيناريو معين. من السهل أن نرى من هذا المثال أن استخدام التجميع المتجاور يؤدي إلى أقل وقت ذهابًا وإيابًا وأفضل قدرة معالجة. تؤدي فوائد التجميع المتجاور في نظام إرسال وجهة البوصلة إلى تقليل أوقات الرحلات ذهابًا وإيابًا والتي ترجع إلى زيادة الوقت الذي يتم قضاؤه بأقصى سرعة وانخفاض متوسط ​​الحد الأقصى لعكس المكالمات. إن الجمع بين الوقت الأقل في النقل وعدم السفر بعيدًا، في المتوسط، بسبب انخفاض متوسط ​​الحد الأدنى المرتفع لعكس المكالمات يزيد من قدرة المعالجة. في المثال الموضح في الشكل 4، تعد قدرة التعامل مع نظام البوصلة بنسبة 25% أفضل من قدرة التعامل مع أي من الطريقتين الأخريين.

يعد إرسال المصعد موقفًا معقدًا ويمكن استخدام التجميع المتجاور بشكل فعال للغاية لإنتاج أداء أفضل في العديد من المواقف المرورية. ومع ذلك، هناك أوقات قد لا يكون فيها التجميع المتجاور الصارم هو الأسلوب الأفضل للتعامل بفعالية مع سيناريو حركة المرور الفعلي الذي تمت ملاحظته. يستخدم نظام إرسال الوجهة من Otis Compass التجميع المتجاور، استنادًا إلى فوائده المؤكدة، ولكنه يراقب أيضًا ظروف حركة المرور الحالية والحديثة من أجل تحديد متى يتم ضبط التجميع ليشمل بعض محطات توقف الركاب غير المتجاورة أو القريبة منها. تسمح هذه المرونة لمرسل البوصلة باستخدام التجميع المتجاور بالتزامن مع التجميع غير المتجاور لتوفير الأداء الأمثل للنظام.