para edificios altos y delgados

Prácticamente todos los edificios altos se subdividen en zonas atendidas por grupos de cuatro o seis ascensores. Estos grupos, con vagones grandes de un solo piso, reflejan los conceptos de planificación de los ascensores operados por asistentes de principios del siglo XX. Cuando se abolieron los asistentes, estos grupos perdieron su inteligencia humana. Sin embargo, los controles tradicionales con botones arriba / abajo en los vestíbulos y botones del piso en los autos continuaron siendo el sistema operativo de grupo estándar. Sin asistentes, el desempeño de los grupos se volvió errático e ineficiente. Esta fue la razón por la que, en el pasado, el uso de automóviles grandes se convirtió en una necesidad.

Se hizo habitual la planificación de grupos con grandes coches. Los planificadores no sabían que los coches grandes son inherentemente ineficientes y una gran pérdida de espacio y energía. Este documento demuestra que un nuevo concepto de zonificación basado en automóviles de dos o tres pisos y controles de destino inteligentes puede reducir los requisitos de espacio para grupos hasta en un 50%, en comparación con los de los edificios existentes.

Los controles inteligentes de grupos de destino se basan en la relatividad inherente de las características de los grupos. Para obtener información detallada sobre este tema, consulte mi artículo “Planificación de grupos de ascensores para lograr un rendimiento y una eficiencia óptimos” (ELEVATOR WORLD, enero de 2014).

Zonificación por capas

Imagine un edificio de 30 pisos dividido en zonas en capas de pisos A y B. Los dos pisos más bajos son pisos de entrada conectados por escaleras mecánicas, aquí identificadas como AØ y BØ. Los 28 pisos superiores constan de 14 pares de pisos A y B. El par más bajo se identifica como los pisos A1 y B1, el siguiente par más alto como A2 y B2, y así sucesivamente. Todos los pisos A forman la zona de construcción A, y todos los pisos B forman la zona de construcción B.

Las dos zonas son atendidas por un grupo de seis vagones de dos pisos. El piso inferior de cada vagón se identifica con el carácter A, y el piso superior con B. El piso A de cada automóvil solo sirve a los pisos A y el piso B solo a los pisos B. Esto implica que el número máximo de destinos para el grupo de dos pisos es 14.

Distancias de piso

Las distancias entre los pisos A y B son de 4 my coinciden con la distancia entre las cubiertas A y B de los vagones. Las distancias de piso entre un piso B y un piso A arriba pueden variar. Este artículo no considerará alternativas para autos de dos pisos que puedan ajustar la distancia entre sus pisos.

Rendimiento durante el tráfico de subida y bajada simultáneo más pesado

Este artículo evalúa el desempeño del grupo de seis autos de dos pisos previamente descrito para el tráfico simultáneo de subida y bajada del 7% de la población por 5 min. Estas condiciones de tráfico son extremas y es poco probable que ocurran en un edificio real. Asumimos las siguientes características:

• Distancia de recorrido AØ a A14 y BØ a B14: 112 m (14 X 8 m)
• Velocidad de contrato: 6 mps
• Carga contractual: 800 kg por piso
• Población: 1,960 personas (28 X 70)

Durante las condiciones de tráfico supuestas, los controles de destino inteligentes permitirán el servicio a solo cinco destinos para viajes ascendentes, incluido el destino superior o inverso. Durante los viajes de bajada desde el destino superior / inverso, los automóviles sirven cuatro destinos más antes de llegar al destino cero.

Sobre la base del número de paradas permitidas, los tiempos medios de ida y vuelta (RTT) serán de 177 s., Con un intervalo medio entre salidas de 30 s. (Tabla 1). La carga promedio de cabina será de aproximadamente 6.8 pasajeros.

El tiempo requerido para un viaje de subida típico es la suma de cinco tiempos de vuelo puerta a puerta (DDFT), más los costos de tiempo asumidos para el embarque y desembarque del número promedio de 6.8 pasajeros en cada cabina. Los viajes hacia abajo serán igual de largos. Los horarios de salida desde el piso cero; el último piso; y, de hecho, todos los pisos, están controlados y coordinados por el control de destino inteligente. Estos controles operan sobre la base de horarios para cada automóvil y cada viaje de ida y vuelta. En consecuencia, todas las calidades de servicio que dependen del tiempo son predecibles y muy consistentes.

Número de pasajeros y número probable de destinos

Durante un período de 5 min. con una densidad de tráfico superior al 7%, el número de pasajeros que ingresen al edificio será de 137 (7 X 19.6). Durante un intervalo de 30 s., El número de pasajeros entrantes es solo 13.7 (137/300 X 30). La fórmula matemática para el número probable de destinos de un grupo de 13.7 pasajeros que puede ir a 14 destinos devuelve el número 8.8. El primer automóvil que sale sirve a cinco destinos, lo que implica que el 57% del grupo entrante (es decir, 7.8 pasajeros) puede asignarse a las cubiertas del primer automóvil que sale sobre la base del "primero en llegar, primero en ser servido" hasta el número de paradas permitidas. está agotado. El tiempo medio de espera (AWT) para estos pasajeros será de aproximadamente 15 s. El 43% restante de los pasajeros (es decir, 5.9 pasajeros en dos pisos de entrada) puede tener un máximo de nueve destinos. Su número probable de destinos es 4.4, lo que implica que todos pueden asignarse al segundo próximo automóvil que sale. Estos pasajeros deberán esperar la salida del primer automóvil, más 30 s. más hasta la salida del segundo coche. Para estos pasajeros, el AWT es de aproximadamente 38 s. (intervalo X 1.25). El AWT para todos los pasajeros será de aproximadamente 25 s. El tiempo de espera más largo (es decir, el ancho de banda del tiempo de espera) será de aproximadamente 45 s. (intervalo X 1.5).

Durante el siguiente intervalo, otro grupo de 13.7 pasajeros entrantes volverá a producir un subgrupo del 43% que se asignará al segundo automóvil que salga a continuación. Obviamente, la carga promedio de la cubierta para automóviles pronto será de aproximadamente 6.8 personas.

Cualidades de servicio para pasajeros con bajada

La asignación de pasajeros de bajada a automóviles específicos también se basa en "el primero en llegar, primero en ser atendido" hasta que se agote el número de paradas permitidas. Las llamadas de bajada que no se pueden asignar al primer automóvil disponible se asignarán al segundo automóvil disponible. La asignación de un pasajero que sube o baja en una parada permitida a un automóvil que va en la dirección incorrecta pero programado para invertir la dirección en la siguiente parada puede usarse para mejorar la eficiencia del grupo. Podemos asumir con seguridad que los pasajeros que bajan no experimentarán tiempos de espera y de viaje peores que los de los pasajeros entrantes.

Método de cálculo conservador

El método de cálculo de esta evaluación es conservador, porque supone que todos los viajes se invierten en el destino principal. La fórmula matemática para destinos probables asume que todas las poblaciones de pisos y sus horas de trabajo son idénticas. En un edificio real, esto no será cierto; en consecuencia, es probable que las cifras reales de destinos probables sean inferiores a las teóricas. Los tiempos supuestos para la apertura y el cierre de la puerta son 4.5 s. y 2 s. para la entrada y salida de cada pasajero. Para autos y puertas más pequeños, estos tiempos serán más cortos.

Tráfico entre pisos

Los viajes directos entre destinos son posibles si los destinos de destino ya están programados como destinos permitidos o aún están disponibles como destinos permitidos. Si no es posible un viaje directo, se informará a un pasajero entre pisos del automóvil asignado, como de costumbre. En este caso, el viaje al piso de destino generalmente será un viaje en el automóvil asignado a través del piso cero para un automóvil hacia abajo, o mediante el piso de inversión para un automóvil hacia arriba. Tenga en cuenta que en los edificios de varios inquilinos, el tráfico entre pisos es muy pequeño. Durante períodos con densidades de tráfico extremas, se puede suponer que es insignificante. En condiciones de tráfico moderado, la flexibilidad del número de destinos permitidos y la comunicación directa con todos los pasajeros a través de teléfonos móviles garantizarán un tráfico entre pisos eficiente.

Rendimiento si los destinos permitidos se incrementan a seis

Si el número de destinos permitidos aumenta a seis, todos los datos de rendimiento serán peores. El RTT promedio aumenta a 200 s. Y la cubierta promedio para automóviles se carga a 7.6 pasajeros. El AWT aumenta en más de 1 s. Y el ancho de banda aumenta en 5 s. El cambio más significativo es el de 10 s. aumento de los tiempos de viaje más largos de los pasajeros en los automóviles para invertir los pisos. Esto afecta negativamente el tiempo medio de llegada al destino de todos los pasajeros con un aumento de 5 s.

Rendimiento en condiciones de tráfico moderado

Las “condiciones de tráfico moderadas” se definen como densidades de tráfico de subida y bajada simultáneas del 3% de la población por 5 min. En un edificio real, es probable que la densidad del tráfico sea menor durante la mayoría de las horas de funcionamiento.

Durante las supuestas condiciones de tráfico, los controles de destino inteligentes pueden permitir el servicio a cuatro destinos durante los viajes de subida y bajada. Sobre la base de este número de paradas permitidas, los RTT medios serán de 136 s. Y el intervalo medio entre salidas será de 23 s. El número medio de pasajeros entrantes por intervalo es de aproximadamente 4.5 pasajeros y su número probable de destinos es de cuatro. En consecuencia, todos los pasajeros pueden asignarse a las cubiertas del primer automóvil que sale. La carga de la cubierta para vehículos será de aproximadamente 2.3 pasajeros. Los AWT para todos los pasajeros serán de aproximadamente 11 s. Es posible que los pasajeros entrantes no se distribuyan por igual en ambos pisos de entrada, pero estas variaciones no afectarán la eficiencia del grupo.

La calidad del servicio grupal mejora si el número de destinos permitidos se reduce de cuatro a tres, porque el RTT promedio se reduce a 112 s. Y los intervalos de salida se reducen a 19 s. La carga promedio de la cubierta del automóvil se reduce a 1.8 pasajeros. El AWT para todos los pasajeros se reduce a aproximadamente 10 s. El porcentaje de pasajeros entrantes que se pueden asignar al primer automóvil que sale se reduce a algo menos del 100%. El cambio más significativo es la reducción de los tiempos de viaje más largos de los pasajeros en los automóviles a destinos de inversión en 12 s. Esto implica que, en promedio, los pasajeros llegan a sus destinos en aproximadamente 6 s. más temprano. Estos datos son una indicación de la flexibilidad y las reservas de rendimiento de los grupos con controles de destino inteligentes. También explican por qué y cómo los administradores de edificios pueden influir en las cualidades de servicio de los grupos inteligentes.

Rendimiento durante las horas pico de tráfico

El grupo de seis coches de dos pisos puede dar servicio a densidades de tráfico del 12% en las horas pico al permitir el servicio a solo cuatro pisos superiores durante los viajes ascendentes. Los viajes de bajada serán sin escalas (30 s.). Esto da como resultado RTT promedio de 110 s., Cargas promedio en la cubierta de cabina de 7 personas y AWT de 20 s. El ancho de banda del tiempo de espera será de aproximadamente 42 s., Porque, teóricamente, dos pasajeros (uno por cubierta) que llegan durante un intervalo específico pueden tener que ser asignados al tercer vagón que sale. Los pocos pasajeros que bajan (típicos de las condiciones pico) se asignarán a los autos que suben. Para el tráfico en horas pico, los mismos métodos producirán los mismos resultados.

Ahorros de volumen de edificios / reducciones de huella

Las vías de ascensor suelen ocupar toda la altura de un edificio alto. Por esta razón, las comparaciones de las huellas de configuraciones alternativas son buenos indicadores de sus requisitos de espacio.

Los edificios existentes de 30 pisos generalmente son atendidos por un grupo de cuatro autos de baja y alta altura, cada uno con una carga de contrato de 1600 kg. Su área interna neta de caja de ascensor es de aproximadamente 28 m2 por grupo. Sus vestíbulos y recintos de las vías del ascensor pueden duplicar sus requisitos de espacio de piso a 56 m2 por piso y por grupo. Para dos grupos, su requerimiento máximo de espacio total en el piso puede ser 2 X 56 X 30 = 3,360 m2. En los pisos sin entradas, el espacio del vestíbulo puede reducirse al espacio del pasillo, un ahorro de posiblemente 14 m2 por piso (es decir, en 28 pisos, un total de 392 m2). En este caso, su espacio total requerido se reduce a 2,968 m2.

The net internal hoistway area of the six-car double-deck group is also 28 m2. Including lobbies and enclosures. Its total floor space requirement may be as high as 56 m2. The total floor-space requirement of this group would be 30 X 56 = 1,680 m2. Thus, the additional floor space that results from the application of intelligent destination controls and Layered Zoning for the 30-floor building of this study is 2,968 - 1,680 = 1,288 m2. These floor-space gains increase exponentially with the height of a building, because hoistways for additional upper floors reduce the rentable areas of lower floors. Additional footprint savings for groups with intelligent destination controls may be possible on account of smaller lobbies in view of few waiting passengers and in-line configurations.

Simulación de tráfico y garantías de rendimiento contractual

Hasta ahora, la simulación de tráfico se utilizaba para revelar los parámetros de rendimiento de grupos específicos con controles de grupo patentados para supuestas condiciones de tráfico. En el futuro, la función de la simulación de tráfico será muy diferente, porque las calidades de servicio dependientes del tiempo y las capacidades de transporte ascendente / descendente de grupos con controles de destino inteligentes son predecibles para cualquier combinación de densidades de tráfico ascendente / descendente. Esto implica que la calidad del servicio grupal puede garantizarse contractualmente.

En consecuencia, los grupos inteligentes no requieren simulación de tráfico para revelar datos de rendimiento. Sin embargo, la simulación de tráfico se puede utilizar para la confirmación independiente de las calidades de servicio calculadas durante la fase de planificación del edificio. Es probable que las garantías de calidad de servicio para una gama de densidades de tráfico definidas se conviertan en un elemento estándar de los futuros contratos de ascensores. Estos métodos también implican que la simulación de tráfico se puede utilizar para comprobar la funcionalidad de los controles de grupo inteligentes. Si la simulación de tráfico no proporciona los datos de rendimiento calculados / previstos, algo anda mal en el sistema de control.

Grupos con vagones de varios pisos

Los edificios futuros pueden ser atendidos por grupos con ocho o más vagones de varios pisos que presten servicio en muchos pisos con un modo de operación de automóvil similar al de un paternóster. Estos grupos pueden verse como una cadena de automóviles conectados por una cadena de software, en lugar de cadenas de rodillos. Durante el tráfico pesado, la cadena de autos gira más rápido porque los autos hacen menos paradas. Estos grupos contarán con intervalos muy cortos y tiempos de espera y de viaje. Los vagones pueden ser pequeños, porque el número de pasajeros por piso será muy bajo. La experiencia del tráfico vertical será muy diferente a la de los edificios existentes. Estas configuraciones podrían ser un tema para otro artículo.

 Tenga en cuenta que los coches de varios pisos también permiten edificios altos en sitios de construcción pequeños. Los edificios de apartamentos servidos por dos o tres vagones de dos o tres pisos serán prácticos y económicos.

Conclusiones

El descubrimiento de la relatividad inherente de las características del grupo ha sido un shock para el autor, y esto puede aplicarse a muchos otros en la industria de los ascensores. Particularmente para aquellos de nosotros que intentamos resolver este problema con algoritmos complicados, cálculos de tráfico, análisis de tráfico y simulación de tráfico, la pregunta que queda es: "¿Por qué la relatividad fue un problema tan difícil de alcanzar?" La respuesta corta: el rendimiento de los grupos de ascensores es un problema de cuatro dimensiones, en el que el tiempo es la cuarta dimensión.

Los “costos” de tiempo controlan todos los aspectos del desempeño del grupo, porque cada parada provoca una gran pérdida de tiempo. Los automóviles deben reducir la velocidad y detenerse, las puertas deben abrirse, los pasajeros entran y / o salen, las puertas se cierran y el automóvil debe arrancar y acelerar nuevamente. Estos costos de tiempo explican por qué el control del número permitido de paradas controla todas las características del grupo. Este simple hecho es la base de los controles inteligentes de grupo de destino.

Los controles inteligentes de grupo de destino pueden mejorar el papel de los contratistas de ascensores en la industria de la construcción. Es probable que sean proveedores de sistemas inteligentes de gestión de edificios. Se elimina la inseguridad con respecto a la planificación y el desempeño del grupo. Las configuraciones de grupo definirán la altura máxima y la eficiencia de los edificios futuros.

No es aconsejable ignorar el potencial de innovación de los controles de destino inteligentes (es decir, el uso continuo de controles de grupo que no controlan el número de paradas permitidas y, en consecuencia, no facilitan las operaciones óptimas de los automóviles ni las garantías contractuales de desempeño). Los ascensores ya son el corazón de los edificios altos; El autor sugiere que los grupos inteligentes también se convertirán en el cerebro de los futuros edificios inteligentes. Agradecería mucho las reacciones y preguntas de los lectores a través de EW en [email protected].