Trafik Değişimlerinin Asansör Performansına Etkisi

Bu bildiri şu adreste sunuldu: USA 2012, Uluslararası Dikey Taşıma Teknolojileri Kongresi ve ilk olarak A. Lustig tarafından düzenlenen IAEE kitabı Elevator Technology 19'da yayınlandı. Uluslararası Asansör Mühendisleri Birliği'nin izniyle yeniden basılmıştır. (İnternet sitesi: www.elevcon.com). Bu makale tam bir yeniden basımdır ve ELEVATOR WORLD tarafından düzenlenmemiştir.

Anahtar Kelimeler: Simülasyon, asansör trafiği, sevkiyat, bekleme süresi

Özet

Performans değişimi, asansör dağıtımına özgüdür, çünkü dağıtım analizinin temel girdilerinden biri olan ilgili trafik günden güne, saatten saate ve hatta dakikadan dakikaya değişir. Bu makale, asansör simülatörlerinin trafik modellerini nasıl kullandığını, trafik varyasyonunun simüle edilmiş asansör performans ölçütleri üzerindeki etkisini tartışıyor ve geleneksel taşıma kapasitesi hesaplamalarının aksine, asansör simülasyonunun trafik değişkenliğinin etkilerini otomatik olarak “ortalama” yapmadığını gösteriyor.

1. Giriş

90 yılı aşkın bir süredir asansör endüstrisi, belirli bir asansör sistemi konfigürasyonu tarafından kaç kişinin kaldırılabileceğini hesaplamak için olasılık formülleri kullanmaktadır. Asansör uzmanları, önerilen asansör sisteminin kalitesini değerlendirmek için hesaplanan değerleri inceler ve endüstri normlarıyla karşılaştırır.

Asansör gidiş dönüş hesaplamalarına dayanan ilgili formüller matematiksel olarak basittir, yaygın olarak bulunur, hem ticari hem de akademik ortamlarda kabul edilir ve bir parça kağıt ve kalem, bir hesap makinesi veya basit bir bilgisayar programı veya elektronik tablo uygulaması ile yürütülebilir. Gidiş dönüş süresi formülleri ve taşıma kapasitesi denklemleri iyi bir şekilde belgelenmiştir (Örnekler arasında Barney 2010; Barney ve dos Santos 1985 ve Strakosch 1967 bulunmaktadır). Uygulamalar arasında küçük farklılıklar olsa da, benzer girdiler kullanıldığında benzer sonuçlar elde edilir ve hesaplanan bir değerdeki önemli farklılıklar genellikle ilgili girdilerdeki bir farklılıkla kolayca açıklanabilir.

Son yirmi yılda, karmaşık bilgisayar programları kullanarak asansör davranışını çoğaltan asansör simülasyon programları giderek daha yaygın hale geldi. Asansör endüstrisi artık rutin olarak asansör üreticilerinden hem yeni ekipman hem de modernizasyon işleri için teklif sürecinin bir parçası olarak asansör simülasyon sonuçları sağlamasını beklemektedir. Asansör uzmanları artık asansör sistemlerini değerlendirmek için hesaplanan sonuçların yanı sıra simülasyon sonuçlarını da gözden geçiriyor.

Geleneksel formüllerin aksine, asansör simülatörleri, yaygın olarak bulunmayabilen karmaşık, genellikle pahalı programlardır. Asansör simülatörleri genellikle asansör üreticileri tarafından oluşturulur ve büyük ölçüde tescilli dağıtım algoritmalarına güvenebilir. Asansör simülatörleri, trafik talebini çıktı olarak hesaplamak yerine girdi olarak kullanır. Varyasyonu “ortalayan” ve trafik işleme için beklenen değerleri üreten olasılık formüllerinin aksine, tek bir simülasyon, tek bir ayrıntılı senaryo hakkında kesin bilgi verir. 

Dr. Richard Peters'ın belirttiği gibi, “Simülasyon araçlarının yaygın olarak kullanılmaya başlamasından bu yana, uluslararası asansör endüstrisinin karşılaştığı zorluklardan biri, simülasyonun nasıl uygulanacağı konusunda bir fikir birliğine varmaya çalışmak olmuştur” (Peters, 2010). Gönderim varsayımlarının değişmediği geleneksel formüllerin basitliği ile yatıştırıldığında, farklı simülatörlerden elde edilen farklı sonuçların sevk memurunun verimliliğine atfedilebileceği kolayca varsayılabilir, bunun yerine farklılıklar, ince farklılıklardan kaynaklanabilir. kullanılan girdiler.

Asansör simülatörleri, girdi tanımında olasılık formüllerinden çok daha fazla hassasiyete izin verir ve bir simülatör için trafik talep bilgilerini geliştirmek, formül girdilerini tanımlamaktan daha zordur. Asansör sevkıyatı, yolcu talebindeki küçük değişikliklere bile çok duyarlı olabileceğinden, simülasyon sonuçları yalnızca girdinin özelliklerine bağlı olarak önemli ölçüde değişebilir.

2. Trafik Kalıpları

Asansör simülasyonunun temel girdilerinden biri, asansör trafiği olarak da bilinen yolcu talebidir. Bilgisayar simülasyon programları bir tür fiziksel gerçekliği taklit eder ve asansör dünyasında bu, bir simülatörün asansörlerin sayısı, hareket profili ve boyutu ve binadaki hangi katların bu asansörler tarafından hizmet gördüğü dahil olmak üzere belirli bir binanın yazılım sürümünü oluşturması anlamına gelir. Asansör sisteminin asansörleri kullanan yolcularla etkileşimini modellemek için simülatörün yolcu talebini modelleyebilmesi gerekir. Asansör simülatörleri, yolcu talebini temsil etmek için asansörleri kullanan kişi sayısı ve varış oranları dahil olmak üzere trafik girdilerini kullanır.

Asansör trafiği, Şekil 1'de gösterildiği gibi sıklıkla histogram biçiminde gösterilir. Histograma genellikle trafik modeli denir ve genellikle beş dakikalık aralıklarla belirtilir. Beş dakikalık aralıkların kullanılması, beş dakikalık bir pencere için taşıma kapasitesini hesaplayan geleneksel formüllerden bir kalıntıdır. Histogramdaki her çubuk, temsil edilen beş dakika içinde asansörlere gelecek bina nüfusunun yüzdesini gösterir. Şekil 1'de örneğin bina nüfusunun %4'ü asansörlere kalıp döneminin ilk beş dakikasında, %5'i ikinci beş dakika içinde gelmektedir vb. Trafik kalıpları bina nüfusunun yüzdeleri olarak ifade edildiğinden , farklı binalara uygulanan aynı trafik düzeni farklı sayıda insanı temsil edecektir. Tablo 1, toplam nüfusu 1 olan Bina 1000 ile toplam nüfusu 2 olan Bina 700 arasındaki asansör hizmeti talep eden gerçek yolcu sayısı farkını göstermektedir. Her iki bina da aynı trafik düzenini deneyimlese de, Bina 1'de asansörleri örüntüyle temsil edilen yarım saatlik süre boyunca kullanan 330 yolcu bulunurken, Bina 2'nin aynı zaman diliminde yalnızca 231 yolcusu vardır. 

3. Trafik Modeli Karşılaştırmaları

Trafik düzeninin bir asansör simülasyon çalışması üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu açık gibi görünse de, genellikle trafik modellerinin asansör simülasyon çalışmaları talep edenler veya simülasyon sonuçları sağlayanlar tarafından açıkça belirtilmediği bir durumdur. Asansör simülasyon sonuçları her zaman temeldeki trafik düzenine atıfta bulunularak alıntılanmalıdır. Örneğin, dört araba grubu için ortalama bekleme süresinin (AWT) 28.7 saniye olduğunu söyleyen bir simülasyon çalışması aldığınızı düşünün. Bu AWT, nüfusun %20'si asansörleri kullanırken bir ortalamayı temsil ediyorsa, çok kabul edilebilir bir performans gösterebilir. Öte yandan, AWT, nüfusun yalnızca %3'ünün asansörleri kullandığı bir zamanı temsil ediyorsa, bu, düşük performansın bir göstergesi olabilir. Simülasyon sonuçlarını doğru bir şekilde değerlendirmek için ilgili trafik düzeni dikkate alınmalıdır.

Şekil 2 ila 5 ve Tablo 2, farklı trafik modellerinin simülasyon sonuçları üzerindeki etkisini göstermektedir. Trafik modellerinin dördü de aynı sayıda yolcuyu temsil ediyor ve hepsi bir saat içinde bina nüfusunun %114'ünün yolcu talebini temsil ediyor. Ancak, her trafik düzeninde yolcu varış oranları farklıdır ve Tablo 2, her trafik düzeni için farklı performans ölçümlerini göstermektedir. Tablo 2'deki veriler, asansörleri kullanan yolcuların geliş oranları dışında simülasyonun tüm yönlerinin sabit tutulduğu bir asansör simülatörü kullanılarak elde edilmiştir. Bazı durumlarda, performans sonuçları arasındaki fark oldukça önemlidir ve trafik düzenini anlamanın ve doğru bir şekilde tasvir etmenin ne kadar önemli olduğunu gösterir.

4. Trafik Listeleri

Bir önceki bölümdeki örneklere baktıktan sonra, trafik düzeninin önemli bir simülasyon girdisi olduğu ve belirtilmesi gerektiği açıktır. Bununla birlikte, tek bir trafik modeliyle ilgili hala önemli bir varyasyon olduğu açık olmayabilir. Asansör kalıpları, asansör kullanan kişilerin üst düzey bir özelliğini, bu yolcuların genel varış oranını tanımlamak için kullanılır. Örneğin, belirli bir binada genel varış oranı, Pazartesi'den Cuma'ya kadar her gün aynı olma eğiliminde olabilir. Belki o binada, sabah saat 8 civarında, bina nüfusunun yaklaşık %4'ü lobiye gelir, ardından %5'i beş dakika sonra, %6'sı beş dakika sonra vs. Aslında, Şekilde gösterilen trafik düzeni 1 bu varsayımsal bina için geçerli olabilir. Ancak trafik düzeni, genellikle sabah 8 civarında ortaya çıkan ve bina nüfusunun ilk %4'ünün bir parçası olarak sayılan varsayımsal Bay Brown'ın aslında her gün tam olarak aynı saniyede varmadığı gerçeğini açıklamıyor. Örneğin, belirli bir Pazartesi günü asansör salonu çağrı düğmesine 8:01:30'da basabilir, ancak Salı günü 8:03:22 olabilir. Benzer şekilde, Bay Brown'ın gelişi, sabah 8 ile 8:05 arasında gelme eğiliminde olsa da, her gün farklı şekilde zaman damgalı olabilir.

Asansör simülatörlerinin, simüle edilmiş bir yolcuya hizmet etmek üzere simüle edilmiş bir asansör gönderebilmesi için, bir yolcunun asansörlere tam olarak ne zaman geldiğini bilmesi gerekir. Bu nedenle, çoğu asansör simülasyon paketi, histogram tabanlı trafik düzenini girdi olarak kabul eden ve trafik düzeninden tam bir yolcu listesi oluşturan bir tür yolcu oluşturma modülü içerir. Her yolcu için kesin varış saati, başlangıç ​​katı ve varış katı içeren yolcu listesi, asansör davranışını modelleyen ve performans istatistiklerini toplayan simülasyon motoru için özel girdi verileri olarak kullanılacaktır. Bazı simülatörler, yolcu listelerinde bir yolcunun ağırlığı veya ne kadar hızlı yürüdüğü gibi diğer faktörleri içerir.

Belirli bir trafik modelinden çoklu trafik listeleri oluşturulabilir ve çoğu yolcu oluşturma modülü, trafik modellerinden yolcu listeleri geliştirmek için bir tür rastgele sayı üreteci kullanır. Bir trafik listesi, beş dakikalık süreler içinde asansör hizmeti talep eden doğru sayıda kişiye sahip olması gerektiği için trafik düzeninin özelliklerini korumalıdır. Ancak bu beş dakika içerisinde yolcuların geliş sıraları ve bu yolculara ait kalkış/varış yeri kombinasyonları değişiklik gösterebilir. Şekil 6, Şekil 1'deki örnek trafik düzeninden türetilebilecek iki ayrı yolcu listesini göstermektedir. Bu iki liste, türetilebilecek birçok listeden sadece ikisidir.

Çoğu zaman bir asansör simülatörü, çıkış/varış yeri kombinasyonlarının dağılımını girmek için bazı araçlara da sahip olacaktır ve oluşturulan trafik listeleri, talep edilen dağılımı yansıtacaktır. Varış saatlerinde olduğu gibi, tam çıkış/varış yeri kombinasyonları farklı trafik listelerinde farklı olabilir.

Farklı trafik listeleri, her iki listenin aynı temel trafik düzenini ve başlangıç/varış yüzdelerini temsil etmesine rağmen, farklı performans sonuçlarına yol açabilir. Bu, farklı simülatörlerin simülasyon sonuçlarını karşılaştırmanın yanıltıcı olmasının bir nedenidir. Her iki simülatör de girdi olarak aynı trafik düzenini, başlangıç/varış olasılıklarını, asansör özelliklerini ve bina parametrelerini kullanıyor olsa da, trafik listesi tam olarak belirtilmedikçe farklı simülasyon çalışmaları büyük olasılıkla farklı trafik listelerine dayanmaktadır.

5. Trafik Listesi Varyasyonu

5.1 Tek Bir Trafik Listesinde Küçük Değişiklik

Trafik dağılımındaki küçük değişiklikler, ölçülen asansör performansında önemli değişikliklere neden olabilir, bu da gerçek trafik listesinin önemli bir husus olduğu anlamına gelir. Bunu göstermek için, Şekil 7 ve 8, iki farklı senaryo için asansör yörüngelerini göstermektedir. Her iki senaryo da, lobi katının üzerinde on kat bulunan bir binada iki arabanın hizmet verdiği beş dakikalık bir trafik listesine dayanmaktadır. Beş dakikalık trafik listesi, Şekil 30 senaryosunda, Şekil 8 senaryosunda olduğundan 7 saniye sonra gelen bir yolcu dışında, her iki durumda da aynıdır. Diğer tüm yolcular aynı anda geldi ve diğer tüm parametreler sabit tutuldu.

Şekil 7 ve 8'deki veriler, geleneksel asansör dağıtımının bir asansör simülasyonundan alınmıştır, yani varış noktası dağıtımı değil. Bu, asansör yörüngelerinin, yolcuların asansöre girdikten sonra yaptıkları kabin çağrıları tarafından büyük ölçüde tanımlandığı anlamına gelir. Kabin çağrıları girildikten sonra, asansörün her kabin çağrısına sırayla hizmet vermekten başka seçeneği yoktur.

Şekil 7 ve 8'de gösterilen yörüngelerdeki farklılıklar, 30 saniye sonra ortaya çıkan tek bir yolcunun trafik listesindeki minimum değişiklikten kaynaklanmaktadır. Araç 2, Şekil 10 senaryosunda lobiden ilk yolculuğunda 7. kata seyahat eden bir yolcuya sahiptir, ancak Şekil 8 senaryosunda aynı yolcuya sahip değildir. Bunun nedeni, söz konusu yolcunun Şekil 30'de 8 saniye gecikmiş olmasıdır. Yolcu talebindeki değişimin bir sonucu olarak 2. vagon, Şekil 8'deki lobiye Şekil 7'ye göre daha hızlı geri döner, çünkü oraya seyahat etmesi gerekmez. kat 10. Araba 2 lobiye geldiğinde orada bekleyen yolcuları alır ve bu andan itibaren her arabaya girecek yolcu sayısı Şekil 7 ve 8 arasında değişmiştir. Bu da asansör yörüngelerini değiştirir ve performans ölçütlerini etkiler.

Yolcu varışındaki bu küçük değişiklik, ortalama bekleme süresinde önemli bir değişikliği temsil ediyor. İlk senaryoda AWT 21.9 saniye, ikinci senaryoda ise 34.6 saniyedir. Bu iki simülasyonun her ikisinin de aynı trafik düzenini kullanmasına rağmen, trafik listesindeki küçük değişiklik AWT'de büyük bir farklılığa yol açtı.

Daha kısa ortalama bekleme süresine sahip olan ilk senaryo olan Şekil 7'nin gözden geçirilmesi, iki asansörün lobiye geliş ve gidişlerini değiştirme eğiliminde olduğunu göstermektedir. Karşılaştırıldığında, Şekil 8'de iki asansör lobiye aynı anda gelme ve çıkma eğilimindedir. Asansörlerin birlikte seyahat etmesi ve lobiye hemen hemen aynı anda giriş ve çıkış yapması, lobide bekleyen yolcuların asansöre binmek için daha uzun süre beklemek zorunda kalabilecekleri anlamına gelir. Asansörler, lobiye farklı zamanlarda gelecek şekilde senkronize edildiğinde, asansörün lobiye varışları arasındaki sürenin daha kısa olması ve bu nedenle lobideki yolcuların asansöre binmek için uzun süre beklememeleri muhtemeldir. Bu durumda, tek bir yolcunun daha geç gelmesi, asansörlerin senkronizasyonunu ortalama bekleme süresini ciddi şekilde etkileyecek kadar etkilemiştir.

5.2 Çoklu Trafik Listesi Simülasyon Sonuçları

Tablo 3 ve 4, aynı trafik modelinden türetilen çoklu trafik listelerinden elde edilen sonuçları göstermektedir. Okuyucu, trafik listesine bağlı olarak ortalama bekleme süresinin (AWT) ve hedefe giden ortalama sürenin (ATTD) önemli ölçüde değişebileceğini gözlemleyebilir ve sonuçları belirli bir trafik düzenine göre kategorilere ayırmanın akıllıca olmayacağı sonucuna varabilir. tek trafik listesi simülasyonu. Tablo 3, Şekil 2'de gösterilen düz trafik düzenine dayalı olarak on trafik listesinin her biri için sonuçların yanı sıra her bir metrik için minimum, maksimum ve ortalama değeri vermektedir. Tablo 4, Şekil 3'te gösterilen çeşitli trafik düzenine dayalı trafik listeleri için aynı türde verileri vermektedir.

Tablo 3 ve 4'te gösterilen değer aralığı, yalnızca tek bir trafik listesine güvenmenin tehlikesini göstermektedir. Düz trafik düzeni için AWT'yi göz önünde bulundurun (Tablo 3). 26.4 saniyelik bir AWT ile sonuçlanan bir trafik listesi ve 16.1 saniyelik bir AWT ile sonuçlanan başka bir liste var. Bu iki değer arasındaki aralık 10.3 saniyedir. 10 koşudaki ortalama değer 20.4 saniyedir. 20.4'ün "gerçek" AWT değerine yakın olduğu varsayılırsa, bu tek çalıştırmalardan herhangi birine güvenmek, simülasyonun AWT'yi yaklaşık %21 oranında eksik gösterdiği veya AWT'yi yaklaşık %30 oranında abarttığı anlamına gelebilir.

Tablo 2, düz trafik düzenine dayalı bir trafik listesinin ve çeşitli düzene dayalı bir trafik listesinin performans sonuçlarını vermektedir. Bu durumda, düz trafik düzeni listesi, 22.3'lük bir AWT ve 89.7'lik bir ATTD ile sonuçlanmıştır ve çeşitli trafik düzeninin AWT'si 19.8 ve bir ATTD'si 86.5'tir. Tablo 2'ye göre, asansör performansı değişken bir trafik düzeniyle daha iyidir. Bununla birlikte, her biri için 3 trafik listesinin simüle edildiği ve ortalamasının alındığı Tablo 4 ve 10'ün gözden geçirilmesi, bunun tersini göstermektedir. Her model için ortalama 10 trafik listesi simülasyonunun ardından, düz modelin genel ortalama AWT'si 20.4 ve genel ortalama ATTD'si 87.4 iken, çeşitli modelin genel ortalama AWT'si 22.5 ve genel ortalama ATTD'si 89.4'tür. Sunulan veriler, simülasyon çalışmalarını yalnızca tek bir trafik listesine dayalı olarak değerlendirmenin riskli olduğu önermesini desteklemektedir.

6. SONUÇLAR

Önerilen ve mevcut asansör sistemlerinin performansını değerlendirmek için asansör simülasyonunun artan kullanımıyla, asansör endüstrisinin asansör simülasyon sonuçlarının geleneksel taşıma kapasitesi ölçütlerine tamamen benzemediğini kabul etmesi kritik önem taşımaktadır. Bu makale, geleneksel formüllerde olduğu gibi otomatik olarak “ortalaması alınmayan” simülasyon varyansını tartışmaktadır; simülasyon ortamında "işleme kapasitesinin" ne anlama gelebileceğini tanımlamak için daha fazla çalışma yapılabilir. Örneğin, kararlı hal taşıma kapasitesi ile tepe taşıma kapasitesi arasındaki fark incelenebilir.

Asansör simülasyonları, çok özel senaryoların çok doğru tasvirlerini verebilir. Artan aslına uygunluk, tarihsel olasılık formülleriyle karşılaştırıldığında çok yararlı olsa da, aynı zamanda daha karmaşıktır ve bu şekilde ele alınmalıdır. Özellikle, asansör simülatörlerinin trafik senaryolarındaki küçük değişiklikleri doğrudan modelleme yeteneği, varyasyon etkilerinin hesaba katılmamasının yanıltıcı veya yanlış sonuçlara yol açabileceği anlamına gelir.

Asansör simülasyon taleplerine, değerlendirilmesi istenen trafik düzenine ilişkin belirli ayrıntıların eşlik etmesi ve tüm simülasyon sonuçlarının, kullanılan temel trafik düzeninin/biçimlerinin açıklamasıyla birlikte rapor edilmesi önerilir. İdeal olarak, simülasyon sonuçları rapor edilirken, aynı temel modele ait birden çok trafik listesinin yürütülmesinden veri ortalamalarının raporlanması gibi, potansiyel varyansı ayarlamaya yönelik bazı yöntemler kullanılmalıdır.

Asansör performans simülasyonlarını kullanan tüm asansör profesyonelleri, trafik varsayımlarındaki değişikliklerin simülasyon sonuçları üzerindeki önemli etkisinin farkında olmalıdır. Benzer şekilde, asansör trafiğindeki günden güne değişimlerin veya zaman içindeki trafik düzeni değişimlerinin, tıpkı trafik girdilerindeki değişimin simülasyon sonuçlarında değişikliklere neden olacağı gibi, binada asansör performansında değişikliklere neden olacağı kabul edilmelidir.

REFERANSLAR
Barney, GC ve dos Santos, SM (1985). Asansör Trafik Analizi Tasarımı ve Kontrolü Revize Edilmiş İkinci Baskı. Peter Peregrinus Ltd., Londra. 386 s.
Barney, Dr. Gina (2010). Trafik planlaması ve asansör ekipmanı seçimi ve performansı In: Binalarda ulaşım sistemleri CIBSE Guide D: 2010, Ken Butcher (Ed). Chartered Institute of Building Services Engineers, Londra, s.3-1:3-20
Peters, Dr. Richard (2010). Gelişmiş planlama teknikleri ve bilgisayar programları In: Binalarda ulaşım sistemleri CIBSE Guide D: 2010, Ken Butcher (Ed). Yeminli Bina Hizmetleri Mühendisleri Enstitüsü, Londra, s.4-1:4-14
Strakosch, George R. (1967). Dikey Ulaşım: Asansörler ve Yürüyen Merdivenler. John Wiley & Sons, Inc., New York. 365 s.