Grundlagen der Verkehrsanalyse

Ein Blick darauf, warum es untersucht werden sollte.

Warum sollten wir Verkehrsanalyse studieren?

Ein Aufzugssystem besteht aus vertikalen Straßen (den Schächten) und Fahrzeugen (den Autos oder Taxis) innerhalb eines hohen Gebäudes, ähnlich dem horizontalen Transportsystem einer Stadt. Die offensichtliche Funktion eines Aufzugssystems besteht darin, Gebäudenutzer und Besucher sicher, bequem und natürlich pünktlich zu und von verschiedenen Etagen zu befördern. Die ersten beiden Ziele sind das Anliegen von Design-, Installations- und Wartungstechnikern in der Aufzugsbranche. Das dritte Ziel ist das, worauf Gebäudeeigentümer, Architekten, Facility Manager und alle Benutzer (z. B. Aufzugspassagiere) achten.

Laut Kapitel 3 von Strakosch GR und Caporale RS (2010), The Vertical Transportation Handbook, 4. Auflage, John Wiley & Sons, Hoboken, ist die Aufgabe des vertikalen Transports (VT) eine Zeit- und Bewegungsstudie bei der Anzahl der Personen Es ist bekannt, wer innerhalb eines bestimmten Zeitraums einen Aufzugsservice benötigt. Eine solche Bestimmung umfasst viele Variablen. Die wichtigsten sind menschliche technische Faktoren und menschliche Reaktionen auf mehrere Aufzüge. Wie in Barney G. und Al-Sharif L. (2016), Elevator Traffic Handbook – Theory and Practice, 2. Auflage, Routledge (2016) erwähnt, gibt es zwei Hauptbereiche des Aufzugsdesigns: technisches Design und Verkehrsdesign. Sicheres und komfortables Design gehört zur Technik, während Verkehrsdesign dafür sorgt, dass Passagiere effizient und pünktlich an ihr Ziel gelangen.

Bei der Verkehrsplanung geht es im Wesentlichen darum, die Aufzugsanlage so zu gestalten, dass sie unter den vorgegebenen Leistungsbedingungen die erforderliche Anzahl an Fahrgästen in einer vorgegebenen Zeit befördern kann. Das Buch von Barney und Al-Sharif fasst das VT-Problem als die Anforderung zusammen, eine bestimmte Anzahl von Passagieren von ihrem Ausgangsstockwerk zu ihrem jeweiligen Zielstockwerk zu befördern, mit möglichst kurzer Warte- und Reisezeit der Passagiere, unter Verwendung einer minimalen Anzahl von Aufzügen, Kernräumen usw Kosten sowie die minimale Menge an Energie. Darüber hinaus besteht das Ziel der Aufzugsverkehrstechnik darin, durch die Optimierung einer Reihe von Parametern einen Kompromiss zwischen Kosten und Leistung zu erzielen. Dies ist die Kernaufgabe jeder Aufzugsanlage und verdeutlicht, wie wichtig die Verkehrsanalyse für sie ist.

Drei weitere Referenzen zur Verkehrsanalyse sind: Chartered Institution of Building Services Engineers (CIBSE) Leitfaden D: 2020 – Transportsysteme in Gebäuden, London; So A. (2019) Der Aufzug: Von den Grundlagen zur Infinitesimalrechnung (digital), ELEVATOR WORLD; und So A. (2021) Die Lösungen für den Aufzug: Von den Grundlagen zur Infinitesimalrechnung (digital), EW. Tatsächlich ist der Großteil des Inhalts dieses Artikels den letzten beiden Büchern Ihres Autors entnommen.

Verkehrsanalysen sind sowohl für die Planung als auch für den laufenden Betrieb relevant. Bevor ein Aufzugssystem für ein neues Gebäude spezifiziert oder geplant wird, muss eine Verkehrsanalyse offline durchgeführt werden. So können Planer die Anzahl der zu installierenden Aufzüge, die Anzahl der von jedem Aufzug bedienten Etagen, die vertraglich vereinbarte Kapazität (in Personenzahl), die Nenn- bzw. Vollgeschwindigkeit (gemessen in Fuß pro Minute oder Metern pro Sekunde; 1 m/s ≈ 200 fpm ist ein guter Richtwert) sowie die Türtypen (seitlich oder mittig öffnend) usw. bestimmen. Diese allgemeine, konzeptionelle Planung mittels Berechnung wird von ISO 8100-32:2019 – Aufzüge für die Beförderung von Personen und Gütern, Teil 32: Planung und Auswahl von Personenaufzügen für Büro-, Hotel- und Wohngebäude – empfohlen. Laut Norm… ISO 8100-32, gibt es sieben Schritte zur Ausführung des Designprozesses, die in der folgenden Reihenfolge ablaufen:

• a) Erhebung von Gebäudedaten und Bevölkerung;
• b) Auswahl der Verkehrsanalysemethode;
• c) Auswahl der Designkriterien;
• d) Wahl der anfänglichen Hubkonfiguration (Aufzug);
• e) Durchführung einer Verkehrsanalyse für die gewählte Konfiguration;
• f) Feinanpassung der Konfiguration;
• g) Dokumentation aller Vorgänge und Aufzeichnungen.

Bezüglich der Auswahl der Analysemethode ist für einfachere Fälle, z. B. wenn die Gebäudehöhe weniger als 18 Stockwerke beträgt, die von weniger als acht Aufzügen in der Gruppe bedient werden und nur ein Eingangsgeschoss hat usw., eine Berechnungsmethode erforderlich, die auf dem Spitzenverkehr zur Bestimmung basiert Die Umschlagskapazität und das Intervall zu Spitzenzeiten gelten als ausreichend. Bei komplexeren Verkehrsanforderungen und allen Fällen mit Zielkontrollsystemen ist eine Computersimulation durchzuführen. In Abschnitt 5.5 der Norm ist die Berechnungsmethode ein empfohlener Ansatz als Ausgangspunkt für die Verkehrsanalyse einer anfänglichen Aufzugskonfiguration, zusammen mit anderen Ansätzen wie den Erfahrungen der Konstrukteure und Faustregeln usw. Sicherlich ist die Berechnung offensichtlich ein weiterer Ansatz gewissenhafte Art und Weise, einen solchen anfänglichen Entwurf auszuführen.

Nachdem ein Aufzugssystem in Betrieb genommen wurde, muss eine Verkehrsanalyse in Echtzeit oder online durchgeführt werden, damit das Überwachungskontrollsystem die beste Kabine für die Beantwortung jedes Etagenrufs zuweisen kann (ein Ruf in der Lobby im Vergleich zu einem Ruf in der Kabine). Taxi). Darüber hinaus in ISO 25745-1 und -2 Zum Thema „Energieeffizienz von Aufzügen, Rolltreppen und Fahrsteigen“ wird eine Verkehrsanalyse mittels Computersimulation eingesetzt, um den jährlichen Energieverbrauch eines Aufzugs auf der Grundlage einiger Standardmessungen vor Ort abzuschätzen. Was in diesem Artikel besprochen wird, mag in Europa und Asien häufiger verwendet werden, aber das Prinzip funktioniert tatsächlich auch in Nordamerika. Daher sollte die Methodik im Allgemeinen weltweit anwendbar sein.

Verkehrsarten

Es gibt verschiedene Arten von Gebäuden, die von Aufzügen bedient werden, nämlich Gewerbegebäude, Wohngebäude, institutionelle Gebäude und andere wie Krankenhäuser, Gerichte und Verkehrsterminals. Bürogebäude, die am meisten nach einem guten Aufzugssystem verlangen, sind wochentags meist fast voll belegt und am Wochenende leer. Im Allgemeinen gibt es in einem Bürohochhaus vier Hauptarten des Verkehrs: Aufwärtsverkehr (auch als eingehend bezeichnet), Abwärtsverkehr (auch als abgehend bezeichnet), Mittagsverkehr mit gemischtem Spitzenverkehr und Zufallsverkehr zwischen den Etagen.

Aufwärtsspitzenverkehr ist die wichtigste Verkehrsart, die von einem Aufzugsystem bewältigt werden muss, wenn das Gebäude am frühen Morgen ursprünglich leer steht, und es ist schnell in etwa einer halben Stunde gefüllt, beispielsweise von 8 bis 8:30 Uhr an einem Wochentag usw ., auf einen bestimmten Prozentsatz: zum Beispiel 80 %. Während der Hauptverkehrszeit kommen die Bewohner normalerweise in der Hauptlobby (Hauptterminal, MT genannt), normalerweise im Erdgeschoss, an und fordern einen Aufzugsservice zu ihren oberen Zieletagen an. In dieser Situation besteigen die Fahrgäste jede Aufzugskabine, die in der Hauptlobby ankommt, so voll wie möglich. Anschließend fährt das Taxi nach oben und erreicht auf Grundlage der Kabinenrufe der Bordpassagiere verschiedene Zieletagen, bis das Taxi im obersten Umkehrstockwerk frei ist, wo es dann per Schnellfahrt zurück zur Hauptlobby fährt. Der Verkehr zu Spitzenzeiten kommt am späten Nachmittag zustande, wenn die Bewohner das Gebäude nach den Bürozeiten verlassen. Der vorherrschende oder einzige Verkehrsfluss verläuft abwärts. Die meisten Passagiere aus verschiedenen Etagen erreichen das gleiche Ziel, also den MT, und verlassen das Gebäude. Im Vergleich zum Aufwärtsspitzenverkehr ist die Dauer des Abwärtsspitzenverkehrs tendenziell kürzer, aber die Ankunftsrate ist viel höher.

Während der Mittagspause kommt es zu gemischtem Spitzenverkehr in der Mittagspause, wenn die Passagiere ihr Büro verlassen und zum MT gehen, um das Gebäude zum Mittagessen zu verlassen, während sie gleichzeitig das Gebäude am MT betreten, um nach dem Mittagessen in ihre Büros zurückzukehren. Sehr oft befinden sich Restaurants im unteren oder oberen Stockwerk des Gebäudes, was den Verkehr komplexer macht. Bei diesem gemischten Verkehr kommt es zur gleichzeitigen Ankunft und Abfahrt von Passagieren im Aufwärts- und Abwärtsverkehr mit einem begrenzten Verkehr zwischen den Stockwerken. In modernen Gebäuden wird der Verkehr in der Mittags- und Hauptverkehrszeit zur schwierigsten Situation, die es zu bewältigen gilt. In Gebäuden, die von einem einzelnen Mieter bewohnt werden, könnten den Abteilungen unterschiedliche Zeiten für den Beginn des Mittagessens zugewiesen werden, um die Passagiernachfrage zu senken. In Gebäuden, die von unterschiedlichen Mietern bewohnt werden, werden die Mittagspausen automatisch verteilt, aber konzentrierter: zum Beispiel einige von 1 bis 12 Uhr und andere von 30 bis 1 Uhr. Zufallsverkehr zwischen den Stockwerken kommt jederzeit innerhalb der Arbeitszeiten vor, wenn Passagiere unterwegs sind zwischen verschiedenen Etagen, anstatt das Gebäude zu verlassen oder zu betreten. Normalerweise wird diese Art von Verkehr in Bürogebäuden nicht als schwerwiegend angesehen. Anders verhält es sich jedoch, wenn es um institutionelle Gebäude geht, beispielsweise um universitäre Bildungsgebäude mit Hörsälen auf verschiedenen Etagen.

In diesem Artikel geht es um Grundlagen; Unsere Diskussion basiert immer noch auf der Betrachtung des Aufwärtsverkehrs.

Parameter, die an der Uppeak-Verkehrsanalyse beteiligt sind

Die wichtigste zuerst zu erfassende Datengröße ist die Passagiernachfrage, die in der Regel einem bestimmten Prozentsatz der möglichen Gesamtbevölkerung des Gebäudes innerhalb eines Teilzeitraums von 5 Minuten bei Hochlastbedingungen entspricht, z. B. 11 % bis 15 %. Anschließend wird das Konzept der „30-Minuten-Umschlagkapazität“ übernommen. Geht man beispielsweise von einem Wert von 13 % aus, werden innerhalb der halbstündigen Hochsaison am Morgen 6 x 13 % ≈ 80 % des gesamten Gebäudes gefüllt. Dabei wird von einer konstanten Ankunftsrate ausgegangen. In der Branche ist es jedoch allgemein anerkannt, dass Fahrgäste ein Aufzugssystem nach dem Poisson-Wahrscheinlichkeitsverfahren betreten. Es wird davon ausgegangen, dass die Wahrscheinlichkeit pr(n), dass n Außenrufe (ein Außenruf pro Passagier) innerhalb eines Zeitintervalls T für eine durchschnittliche Ankunftsrate (in Anzahl der pro Sekunde ankommenden Passagiere) registriert werden, beträgt gegeben durch Gleichung (1).

Unter der Annahme einer konstanten Ankunftsrate beträgt die Anzahl der Passagiere, die während der Hauptverkehrszeit am Hauptterminal ankommen, P = INT. Hier wird INT als Uppeak-Intervall bezeichnet. Dabei handelt es sich um die durchschnittliche Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Aufzugsankünften am MT, um dort wartende Passagiere abzuholen. Wenn die Vertragskapazität der Aufzugskabine gleich oder größer als P ist, sollte es grundsätzlich keine Warteschlange am MT geben.

Weitere erforderliche Parameter sind die Anzahl der Stockwerke des Gebäudes, N (N beinhaltet nicht den MT, der 0 F zugewiesen wird; in Nordamerika wird der MT normalerweise 1 F zugewiesen); Bodenhöhe, df (hier als einheitlich angenommen); Nenngeschwindigkeit, v (gemessen in m/s); Flugzeit auf einer Etage, tf(1) (Zeit, die die Kabine benötigt, um eine Etage zu fahren, von Haltestelle zu Haltestelle, ohne Türbetätigung); Türöffnungs- und Schließzeiten, to und tc; Passagiertransferzeit, tp (der Durchschnitt zwischen der Einsteigezeit und der Ausstiegszeit eines Passagiers in und aus der Kabine).

Uppeak RTT, Intervall und Abfertigungskapazität

Die Umlaufzeit (Round Trip Time, RTT) ist das wichtigste Konzept in der Verkehrsanalyse, insbesondere wenn sie sich auf eine Hochverkehrslage bezieht. Der gesamte Prozess ist in Abbildung 1 aus dem CIBSE-Leitfaden D: 2020 dargestellt. Die durchgezogene Linie zeigt die momentane Position einer Aufzugskabine, wobei die y-Achse ihre Position in Stockwerkszahl um das Gebäude herum darstellt und die x-Achse Zeit repräsentieren. MT steht für „0. Etage“, die Erdgeschosslobby. Das erste Obergeschoss ist „1. Stock“ und das oberste Stockwerk ist „N. Stock“. Die Praxis, dass N das Erdgeschoss nicht einbezieht, dient hauptsächlich der einfacheren Ableitung der Formel, die sich ein wenig von der normalen Nomenklatur in den USA unterscheidet. In einer universelleren RTT-Analyse, die verschiedene Arten von Verkehr in einer Formel umfasst, wird die Diskussion Dies geht hier über den Rahmen hinaus, die Übernahme des Erdgeschosses im 1. Stock ist jedoch praktischer.

Der Prozess beginnt, wenn ein leeres Taxi am MT ankommt. Die Türen (sowohl der Etagen- als auch der Kabinentüren) werden geöffnet und die Passagiere beginnen, die Kabine zu beladen. Nachdem das Fahrerhaus voll ist, werden die Wagentüren geschlossen. Die Kabine beginnt zu beschleunigen, abzubremsen und bis zur ersten Haltestelle auszurichten, die in Abbildung 1 als zweite Etage dargestellt ist. Einige Passagiere verlassen die Kabine und die Kabine setzt ihren Weg zur nächsten Haltestelle fort, bis zur höchsten Umkehretage, H , ist erreicht. Nach jedem Stopp dauert es eine Weile, bis die Türen geschlossen sind, der Aufzug beschleunigt, die Nenngeschwindigkeit erreicht oder nicht, abgebremst wird, dann zur nächsten Haltestelle ausgerichtet wird und die Türen wieder geöffnet werden. Während einer solchen Aufwärtsfahrt gibt es eine Anzahl von Stopps (Abbildung 1). Auf der Hth-Etage (H variiert von Fahrt zu Fahrt, bleibt jedoch statistisch konstant, wenn viele Fahrten berücksichtigt werden) wird die Kabine frei und es erfolgt eine Expressfahrt hinunter zum MT. Während dieser Expressfahrt sind die Türen geschlossen; die Kabine beschleunigt nach unten, erreicht die Nenngeschwindigkeit, bremst ab, wenn sie sich dem MT nähert und schließlich auf gleicher Höhe mit diesem ist; und die Türen werden geöffnet, um eine weitere Passagiergruppe willkommen zu heißen. Dieser gesamte Vorgang wird als „Roundtrip“ bezeichnet, und die insgesamt benötigte Zeit wird als Roundtripzeit (RTT) bezeichnet. Sie kann durch Gleichung (2) geschätzt werden, indem die Zeitdauer aller Komponenten einer Hin- und Rückfahrt aufsummiert wird. Beispielsweise beträgt die Gesamtzeit für P-Passagiere (von 0.8 CC bis 1.0 CC während der Hauptverkehrszeit) bis zum Einsteigen in die Kabine = Ptp und die Gesamtzeit, die sie zum Verlassen der Kabine benötigen = Ptp. Bei jedem Stopp werden die Türen einmal für tc Sekunden geöffnet und die Türen einmal für tc Sekunden geschlossen. Es wird davon ausgegangen, dass eine halbe Etage erforderlich ist, damit die Kabine auf die Nenngeschwindigkeit beschleunigt und eine halbe Etage zum Abbremsen benötigt wird. Somit ist die Gesamtzeit für eine solche Beschleunigung oder Verzögerung = tf(1) für jeden Stopp. tf(1) muss vom Hersteller bereitgestellt werden, aber tv (Zeit, die die Kabine benötigt, um eine Etage mit Nenngeschwindigkeit zu fahren) kann durch Kenntnis von df und v berechnet werden. Es gibt S-Oberhaltestellen plus die Haltestelle am MT.

Das gesamte Gebäude oder ein Teil davon wird von einer Gruppe von L Aufzügen (Bank oder Gruppe genannt) bedient. Wenn solche L-Aufzüge gleichmäßig im Gebäude verteilt sind, kommt für jede RTT/L-Sekunde ein Taxi am MT an und nimmt durchschnittlich P Passagiere auf. Diese Zeitdauer wird als Uppeak-Intervall (UPPINT) bezeichnet und ist durch Gleichung (3) gegeben. Daher kann in einem Teilzeitraum von 5 Minuten (300 Sekunden) die Gesamtzahl der Passagiere, die vom Aufzugssystem befördert werden können, die sogenannte Uppeak Handling Capacity (UPPHC), durch Gleichung (3) angegeben werden.

Es ist wünschenswert, dass ein solcher UPPHC eines hohen Bürogebäudes, geteilt durch die gesamte mögliche Bevölkerung des Gebäudes, während der 11-minütigen Teilperiode innerhalb der 15-minütigen Hochlaufzeit 5–30 % ergibt. Offensichtlich sind ein kurzer UPPINT und ein hoher UPPHC wünschenswert. Zurück zu Gleichung (3): Beide Ziele hängen stark vom RTT-Wert ab, je kleiner, desto besser.

Aufzugskinematik

Die Annahme, dass ein Stockwerk ausreicht, damit die Kabine aus dem Stillstand auf Nenngeschwindigkeit beschleunigt und anschließend wieder abbremst, gilt nur für langsame Aufzüge, beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s oder weniger. Abbildung 2, entnommen aus Peters R. (1995), „Ideal lift kinematics - complete equations for plotting optimum motion“, Elevator Technology 6, Proc. Elevcon 1995, S. 175, zeigt die Geschwindigkeits-Zeit-Kurven für drei Fälle. Es kann bis zu 6 s dauern, bis die Kabine die Nenngeschwindigkeit von 2.5 m/s erreicht, was bereits einem Sprung über zwei Stockwerke entspricht.

Wenn die Nenngeschwindigkeit erreicht werden kann, gibt Gleichung (4) die Gesamtzeit TD an, die zum Zurücklegen einer Strecke D (gemessen in m) benötigt wird, indem die Nenngeschwindigkeit (V gemessen in m/s) und die Beschleunigung/Verzögerung bekannt sind (A für Beschleunigung und Verzögerung, gemessen in m/s2) und Nennruck (J in m/s3).

Gleichung (4) ist nur gültig, wenn die Nenngeschwindigkeit erreicht wird, also die Fälle (b) und (c) in Abbildung 2. Und das Kriterium basiert auf Gleichung (5).

In den meisten Fällen kann die Kabine bei einem einzigen Sprung auf die Etage nicht die Nenngeschwindigkeit erreichen. Daher ist in der RTT-Gleichung (2) eine zusätzliche Zeitkorrektur erforderlich, deren Diskussion den Rahmen dieses Artikels sprengen würde.

Höchster Umkehr-Floor (H) und erwartete Anzahl von Stopps (S)

H und S hängen von der Verteilung der Bewohner im Gebäude ab. Wenn beispielsweise die unteren Stockwerke dicht besiedelt sind, während die oberen Stockwerke dünn besiedelt sind, erwarten wir ein niedrigeres H und ein kleineres S. Im Gegensatz dazu kann H hoch sein, aber S kann immer noch klein sein, wenn nur die obersten Stockwerke dicht besiedelt sind . S ist am größten, wenn das gesamte Gebäude gleichmäßig verteilt ist.

Die allgemeine Bevölkerungsverteilung der N Stockwerke wird durch U₁, U₂, ..., Uₙ₋₁, Uₙ₋₁ gegeben, wobei Uᵢ die Bevölkerungszahl des i-ten Stockwerks ist (i = 1 bis N). Im MT (Mittelgang) gibt es keine Bevölkerung, da die Fahrgäste dort das Gebäude betreten, aber nicht verweilen. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrgast am MT in die Kabine einsteigt, aber nicht ins i-te Stockwerk fahren möchte, beträgt 1 - Uᵢ/U, wobei U die Gesamtbevölkerung des Gebäudes ist. Die Wahrscheinlichkeit, dass sich kein Fahrgast in der Kabine befindet, wenn P Fahrgäste ins i-te Stockwerk fahren möchten, beträgt (1 - Uᵢ/U)P. Die Wahrscheinlichkeit, dass mindestens ein Fahrgast ins i-te Stockwerk fahren möchte (d. h. dort hält), beträgt 1 - (1 - Uᵢ/U)P. S ist die Summe all dieser Wahrscheinlichkeiten. Für die Wahrscheinlichkeit H wird zunächst die Wahrscheinlichkeit geschätzt, dass das Taxi nicht in ein höheres Stockwerk als das i-te fährt, gefolgt von der Wahrscheinlichkeit, dass das Taxi nicht in ein höheres Stockwerk als das (i-1)-te fährt. Die Wahrscheinlichkeit, dass das i-te Stockwerk das höchste Stockwerk einer bestimmten Hin- und Rückfahrt ist, ergibt sich aus der Differenz dieser beiden Wahrscheinlichkeiten. H wird dann durch Multiplikation ermittelt. i zur Wahrscheinlichkeit, dass das i-te Stockwerk das höchste Stockwerk dieser Reise ist, und Addition aller dieser Produkte. Diese beiden Parameter können durch den Gleichungssatz (6) geschätzt werden.

Im Sonderfall einer gleichmäßigen Belegung des gesamten Gebäudes (U1 = U2 = ... = UN = U/N) lassen sich H und S mithilfe der Gleichungen (6) entsprechend schätzen. Um zu veranschaulichen, wie stark H und S von der Bevölkerungsverteilung beeinflusst werden, wird Tabelle 1 für ein Gebäude mit N = 10 herangezogen. CC (in diesem Beispiel = 13, d. h. P = 13 * 0.8 = 10.4) beeinflusst die Werte von H und S ebenfalls, jedoch weniger stark.

Die Gesamtbevölkerung des gesamten Gebäudes bleibt für alle fünf Szenarien unverändert. Szenario 3 ist bei einer dichten Bevölkerung in den unteren Stockwerken extrem und daher ist sein H am niedrigsten. Die Szenarien 1 und 2 sind in der Bevölkerungsverteilung weniger extrem und daher ist ihr S größer als der der beiden anderen Szenarien. Szenario 5 hat das größte S weil das gesamte Gebäude gleichmäßig verteilt ist.

Neben der Gleichmäßigkeit der Bevölkerungsverteilung könnte es noch eine weitere Ungleichmäßigkeit geben, nämlich die Bodenhöhe. Angenommen, einige Stockwerke sind höher als andere. Dann ist die zusätzliche Reisezeit zur RTT-Gleichung (2) hinzuzufügen. Eine Anpassung des Endwerts aus der RTT-Gleichung (2) kann aufgrund der Existenz von Verweilzeiten, Türvoröffnungszeiten und mehreren Verzögerungszeiten (Start und Nivellierung) usw. von Zeit zu Zeit erforderlich sein sprengen den Rahmen dieses Artikels.

Ein einfaches Designbeispiel

Ein gleichmäßig besiedeltes Bürogebäude (auf jeder Etage ist die gleiche Bevölkerung wie auf den anderen) mit 12 Etagen über dem Hauptterminal verfügt über eine Bruttogeschossfläche von 2,000 m2 (21,528 ft2) pro Etage, eine einheitliche Zwischengeschosshöhe von 4.0 m (13.1 ft) und eine durchschnittliche Passagiertransferzeit von 1.2 s. Erfahrungsgemäß bzw. anhand von Tabellen beträgt die Nutzfläche etwa 80 % der Bruttogeschossfläche, also eine Nutzfläche von 2,000*0.8=1,600 m2 pro Etage. Angenommen, eine Person belegt 10 m2 Grundfläche, also 160 Bewohner pro Etage, bei einer Gesamtbevölkerung von 1,920 Personen. Erfahrungsgemäß liegt die tägliche Anwesenheitsquote bei etwa 80 %, was bedeutet, dass 20 % der Bewohner beurlaubt sind, flexible Arbeitszeiten haben oder Dienstbesuche haben. Mit anderen Worten: Während der halbstündigen Hauptverkehrszeit müssen 1920*0.8 = 1,536 Personen mit dem Aufzugssystem bedient werden.

Es wird davon ausgegangen, dass die Ankunftsrate jeder 5-minütigen Aufwärtsspitze-Teilperiode innerhalb der halbstündigen Aufwärtsspitze-Periode 13 % beträgt. Das bedeutet, dass innerhalb jedes 5-Minuten-Teilzeitraums 1536*0.13≈200 Passagiere am Hauptterminal ankommen und den Aufzugsservice in Anspruch nehmen.

Für ein Bürogebäude beträgt ein akzeptables Aufwärtsspitzenintervall, UPPINT, etwa 30 s. Das Ziel besteht nun darin, ein Aufzugssystem zu entwerfen, das 200 Passagiere in 5 Minuten mit einem Aufwärtsspitzenintervall von 30 Sekunden befördern kann.

Es wurde bereits erwähnt, dass P normalerweise mit 80 % bis 100 % von CC angenommen wird. Hier wird eine konservativere Annahme von 80 % angenommen. Innerhalb von 5 Minuten gibt es 300/30=10 Aufwärtsspitzenintervalle. Innerhalb jedes Hochsaisonintervalls kommen 200/10=20 Passagiere am Hauptterminal an und müssen von einem Aufzug befördert werden. Der CC des Aufzugs sollte also mindestens 20/0.8 = 25 betragen. Die typische Kapazität eines Aufzugs in den USA liegt zwischen 2100 lb und 5000 lb. Ein Standardaufzug mit einer Kapazität von 3500 lb bietet Platz für maximal 26 Passagiere. eine gute Wahl für unseren Fall. Angenommen, die Nenngeschwindigkeit beträgt 350 Fuß pro Minute, also 1.78 m/s, und die mittlere Öffnung beträgt 42 x 84 Zoll. Türen (Türbetriebszeit = to + tc = 3.3 s) verwendet werden, konnten folgende Annahmen getroffen werden:

• tf(1) = 6 s;
• alle Verzögerungszeiten werden ignoriert;
• P=26*0.8≈21;
• tv=df/v=4.0/1.78≈2.3 s;
• T-tv=3.3+6-2.3=7.0 s;
• tp=1.2 s.

Unter Verwendung des Gleichungssatzes (6) kann H als 11.8 und S als 10.1 berechnet werden.

• RTT = 2 * 11.8 * 2.3 + (10.1 + 1)*7.0 + 2 * 21 * 1.2 = 182.38 s.
• Wenn L=6 Aufzüge installiert sind, beträgt UPPINT = RTT/L = 182.38/6=30.4 s. Dann ist HC=(300*21)/30.4=207.2.

Es scheint, dass die Umschlagkapazität ausreichend ist, während das Aufwärtsspitzenintervall etwas marginal ist. In der Praxis wird ein weiterer Ersatzaufzug benötigt, erstens, um das Aufwärtsspitzenintervall zu verbessern, zweitens, um bei einem Ausfall von einem der beiden als Standby zu fungieren und drittens, um hier etwas Designspielraum hinzuzufügen, da eine ganze Reihe zusätzlicher Anpassungen in der RTT-Gleichung (2) erforderlich sind. wurden nicht gemacht. Wenn L=7 Aufzüge installiert sind, ist UPPINT = RTT/L = 182.38/7 = 26 s. Dann ist HC=(300*21)/26=242.3. Das Design scheint jetzt perfekt zu sein.