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Idee sbagliate comuni sulle simulazioni del traffico degli ascensori

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I professionisti degli ascensori e i clienti degli ascensori guardano sia all'analisi del traffico degli ascensori tradizionale basata su formule che ai sofisticati programmi di simulazione degli ascensori per valutare le prestazioni degli ascensori potenziali ed esistenti in relazione alla gestione del traffico appropriata. A volte, i termini ei concetti coinvolti in tale lavoro vengono fraintesi o utilizzati in modo improprio. Questo articolo discute cinque idee sbagliate comuni nel tentativo di chiarire i concetti di ascensore, unificare la terminologia e spiegare i limiti degli strumenti.

obiettivi formativi

Dopo aver letto questo articolo, dovresti aver imparato:
♦ La differenza tra capacità di movimentazione e tasso di arrivo
♦ Che l'aumento della velocità di un ascensore non si traduce sempre in un miglioramento del servizio passeggeri.
♦ Metodi comuni per descrivere il traffico degli ascensori
♦ Che caratteristiche possono e non possono offrire i sistemi automatici di monitoraggio degli ascensori.
♦ In che modo un sistema di monitoraggio automatico dell'ascensore potrebbe sottostimare seriamente i tempi di attesa dei passeggeri.

Le simulazioni del traffico degli ascensori sono spesso utilizzate dai professionisti degli ascensori per valutare le configurazioni di ascensori proposte per nuovi edifici o configurazioni di ascensori esistenti in edifici in piedi. Oltre alle caratteristiche dell'edificio e dell'ascensore, queste simulazioni richiedono la conoscenza del tipo e della frequenza dei passeggeri dell'ascensore come input e si basano su software specializzato per imitare le prestazioni degli ascensori nelle condizioni di input date. Le simulazioni dell'ascensore possono produrre molti tipi di output, inclusi i tempi di attesa dei passeggeri e i tempi di arrivo dei passeggeri a destinazione, che consentono al professionista dell'ascensore di giudicare se la configurazione dell'ascensore può fornire prestazioni accettabili nell'edificio in questione.

L'osservazione indica che molti professionisti e clienti degli ascensori interessati alle prestazioni, all'analisi e alla simulazione degli ascensori non comprendono appieno i concetti utilizzati e le idee sbagliate sono comuni. Questo documento descrive cinque idee sbagliate comuni nel tentativo di chiarire vari termini e situazioni relative agli ascensori e alle simulazioni del traffico degli ascensori.

Numero uno: "'Capacità di movimentazione' è semplicemente quante persone sono gestite dal sistema di ascensori in un determinato periodo di tempo.[1-4]"

I calcoli della capacità di movimentazione sono stati utilizzati per molti anni come criteri chiave per le prestazioni degli ascensori. Tradizionalmente, la capacità di gestione è una metrica basata su una formula e calcolata in base a ipotesi di prestazioni molto specifiche. I calcoli della capacità di movimentazione sono stati utilizzati per determinare quanti ascensori inserire in un nuovo edificio e per valutare le considerazioni sul traffico negli edifici esistenti molto prima che fossero disponibili programmi di simulazione di ascensori basati su software, e sono ancora utilizzati oggi. Sfortunatamente, il termine storico "capacità di movimentazione" è stato confuso con il nuovo termine "tasso di arrivo", che è il termine applicato al tasso di passeggeri che arrivano nelle hall degli ascensori come input per una simulazione di ascensore. Molte persone ora usano i due termini in modo intercambiabile, il che può essere problematico.

Originariamente, la capacità di movimentazione si riferiva alla percentuale più alta della popolazione dell'edificio che gli ascensori potevano muovere in 5 minuti. periodo, in media, dato un insieme specifico di caratteristiche dell'edificio (ad es. numero di piani dell'edificio e altezza dei piani) e caratteristiche dell'ascensore (ad es. velocità e dimensioni). La capacità di movimentazione tradizionale, a causa del modo in cui è stata calcolata, era un valore di stato stazionario, il che significa che, in teoria, il sistema dell'ascensore può servire il volume di traffico calcolato per un periodo di tempo continuo. Sebbene la capacità di movimentazione produca un valore di stato stazionario, la percentuale calcolata è generalmente vista come la capacità di picco del sistema di ascensori e si è generalmente concluso che la capacità di picco sarebbe stata raggiunta solo per brevi periodi di tempo ogni giorno, quando numerosi passeggeri richiedevano tutti servizio di ascensore allo stesso tempo. La determinazione del numero corretto di ascensori si basava sulla determinazione se il numero di ascensori considerato potesse produrre la capacità di movimentazione necessaria per spostare il volume di persone durante i picchi di traffico degli ascensori.

Gli studi di simulazione del traffico degli ascensori, che utilizzano un software appositamente progettato per imitare le prestazioni degli ascensori in un edificio virtuale, utilizzano i dati di input per definire quanti passeggeri richiederanno il servizio dell'ascensore durante il periodo di simulazione. L'input è determinato prima dell'esecuzione della simulazione, a differenza della capacità di movimentazione tradizionale, che è un output (non un input) delle relative formule.

Se un professionista degli ascensori progetta uno scenario di input di traffico con un traffico di picco del 10% della popolazione dell'edificio, l'esecuzione della simulazione produrrà metriche sulle prestazioni dell'ascensore (ad es. tempo di attesa medio) che possono essere utilizzate per determinare se il sistema dell'ascensore può gestire un picco di traffico del 10%. Tuttavia, i risultati non diranno al professionista se il 10% è il massimo che il sistema può gestire. Se il sistema dell'ascensore può davvero gestire solo un picco dell'8% della popolazione, i risultati della simulazione con un modello di ingresso del traffico con un picco del 10% indicheranno che il 10% non può essere gestito. Ma, senza ulteriori studi che utilizzino diversi input di traffico, la simulazione rivela solo che il 10% non può essere gestito; non indica l'effettiva movimentazione massima. Allo stesso modo, se i risultati della simulazione indicano che il sistema di ascensori può gestire il 10% della popolazione, non indica automaticamente se potrebbe effettivamente gestire più del 10% (o quanto più del 10%).

È facile intuire perché il termine “capacità di movimentazione” possa essere confuso con il tasso di arrivo, poiché l'obiettivo della definizione di capacità di movimentazione è spesso quello di progettare un sistema in grado di gestire il picco di traffico. Quindi, se una simulazione mostra che il picco di traffico previsto in un edificio può essere gestito dal progetto di configurazione dell'ascensore, un individuo potrebbe essere tentato di chiamare quel picco di traffico "capacità di gestione del sistema ascensore". La confusione si crea quando più persone discutono della stessa configurazione dell'ascensore, ma alcuni usano il termine "capacità di movimentazione" per indicare la capacità di movimentazione massima di un sistema, e altri lo usano per riferirsi a una velocità di traffico che si prevede arrivi a l'edificio. Queste potrebbero non essere la stessa cosa. Un ulteriore punto di confusione è se l'aspettativa è per un valore di capacità di movimentazione calcolato o un insieme di risultati di simulazione.

Per evitare confusione si consiglia di utilizzare il termine “capacità di movimentazione tradizionale” o “capacità di movimentazione calcolata” per indicare il valore calcolato con formule di probabilità, il termine “capacità di movimentazione massima” essere utilizzato per indicare il punto in cui un impianto ascensore non è più in grado di gestire con successo passeggeri aggiuntivi e il termine "tasso di arrivo" o "tasso di domanda" viene utilizzato per indicare il flusso di passeggeri utilizzato come input per una simulazione di ascensore.

Numero due: "L'aumento della velocità dell'ascensore fornirà un servizio migliore".

L'aumento della velocità di un ascensore a volte fornirà un servizio migliore, ma ci sono molte volte in cui non lo farà. Se un ascensore viaggia frequentemente attraverso una lunga zona express, è probabile che aumentando la velocità dell'ascensore i passeggeri possano viaggiare più velocemente e ci vorrà meno tempo per arrivare ai passeggeri in attesa nel corridoio. Tuttavia, se l'ascensore effettua frequenti fermate ai piani vicini, la modifica della velocità potrebbe avere un impatto minimo o nullo sul servizio. Questo perché quando un ascensore si muove per brevi distanze, non ha il tempo di raggiungere la massima velocità. Gli ascensori devono accelerare quando lasciano una posizione di arresto e decelerare quando arrivano al piano di destinazione. Se la distanza tra l'arresto originale e quello successivo è breve, potrebbe essere necessario che l'ascensore inizi a decelerare prima di aver completato la fase di accelerazione completa e aver raggiunto la massima velocità.

Ad esempio, se un ascensore percorre 4 m da una posizione di arresto a una posizione di arresto con un profilo di movimento di 2 mps, accelerazione di 1 mps2 e strappo di 1.6 mps3, l'ascensore impiegherà circa 4.5 s. per passare dalla prima alla seconda posizione (presupponendo che non ci siano partenze o ritardi della macchina). La velocità massima raggiunta dall'ascensore è di circa 1.4 mps. Se la velocità dell'ascensore viene aumentata a 3 mps, l'ascensore impiegherà comunque circa 4.5 s. per coprire la distanza e la velocità massima raggiunta rimarrà a 1.4 mps. Pertanto, l'aumento della velocità da 2 a 3 mp non offre alcun vantaggio in termini di prestazioni quando l'ascensore percorre brevi distanze.

Un ascensore che percorre 8 m con una velocità di 2 mps (e altri parametri mantenuti gli stessi dell'esempio precedente) impiegherà 6.4 s. per percorrere la distanza, mentre l'aumento della velocità a 3 mp consentirà all'ascensore di passare dall'inizio alla fine in 6.1 s., con un risparmio di 0.3 s. La distanza di 8 m consente all'ascensore di raggiungere la massima velocità, anche se solo per un breve periodo, quando si utilizza una velocità contrattuale di 2 mps. Quando si utilizza una velocità contrattuale di 3 mps, l'ascensore inizia a decelerare quando raggiunge una velocità massima di 2.2 mps e non raggiunge la massima velocità. Tuttavia, la distanza maggiore di 8 m non è ancora una distanza sufficiente per fare la differenza tra le velocità dell'ascensore se le velocità in questione sono 7 mps e 8 mps. In questo caso, nessuno dei due profili di movimento consentirebbe all'ascensore di raggiungere la massima velocità in 8 m, e non ci sarebbe differenza di prestazioni tra un ascensore che viaggia per 8 m a 7 mps, rispetto a uno che viaggia per 8 m a 8 mps. Come nel caso di 3 mps, l'ascensore che viaggia a 7 o 8 mp inizia a decelerare una volta che raggiunge la velocità di 2.2 mps e non ha un tempo di accelerazione sufficiente per raggiungere la piena velocità di contrazione.

Numero tre: "La descrizione di "40-40-20" dice tutto quello che c'è da sapere sull'input del traffico degli ascensori.[5]"

Il traffico degli ascensori è spesso descritto da una serie di tre numeri, i più comuni dei quali sono "40-40-20" e "45-45-10". Il primo numero si riferisce alla percentuale di passeggeri che salgono dalla hall, il secondo numero si riferisce alla percentuale di passeggeri che scendono verso la hall e il terzo numero si riferisce alla percentuale di passeggeri che si spostano "interpiano", in modo che né i loro origine né destinazione è la lobby. I tre numeri devono sommarsi al 100%. Questa abbreviazione di tre numeri è un modo eccellente per descrivere le percentuali di ciascun tipo di traffico dell'ascensore, ma non indica la durata o la quantità del traffico. Pertanto, è facile fraintendere.

A volte, gli individui, quando viene chiesto di impostare uno scenario di simulazione del traffico "40-40-20", assumono automaticamente che la simulazione dovrebbe utilizzare uno schema di traffico che sposta il 40% della popolazione dell'edificio dall'atrio in 1 ora, 40 % della popolazione dell'edificio fino alla hall in 1 ora. e il 20% della popolazione dell'edificio da un piano non lobby a un altro piano non lobby nel corso della stessa ora. Anche se questa potrebbe sembrare una buona ipotesi, "40-40-20" in realtà si riferisce solo alle percentuali di destinazione delle persone che vengono spostate, non al fatto che la distribuzione stia spostando tutta la popolazione dell'edificio o una certa percentuale della popolazione dell'edificio. Né "40-40-20" fornisce il lasso di tempo durante il quale quelle persone utilizzeranno gli ascensori.

Per rappresentare con precisione una distribuzione del traffico da utilizzare per una simulazione, la frase "40-40-20" deve essere utilizzata in combinazione con un numero di persone o una percentuale della popolazione dell'edificio, insieme a un intervallo di tempo. Ad esempio, è appropriato dire: “Sposta il 10% della popolazione dell'edificio in ciascuno di 5 min. per 45 min. periodo utilizzando una configurazione '40-40-20'”, oppure, “Sposta 550 persone in modo uniforme in 30 min. utilizzando una configurazione '45-45-10'.”

Il primo esempio significa che se hai un edificio con 1,000 persone, allora in ciascuno dei nove periodi di 5 min. ciascuno, ci saranno 100 persone che tenteranno di utilizzare l'ascensore (10% di 1000). Il 40% di quelle 100 persone (cioè 40 persone) tenterà di salire dalla hall, un altro 40% di quelle persone tenterà di scendere dalla hall e il 20% di quelle persone (cioè 20 persone) si sposterà interpiano.

Il secondo esempio significa che se hai un edificio con 1,000 persone, solo il 55% della popolazione, o 550 persone, utilizzerà il sistema di ascensore per 30 minuti. Dividendo 550 per sei (il numero di periodi di 5 minuti in 30 minuti) significa che circa 92 persone vorranno il servizio di ascensore in ciascuno di quei 5 minuti. Usando la configurazione "45-45-10", il 45% di quelle 92 persone (cioè circa 42 persone) vuole salire dalla hall, il 45% (cioè circa 42 persone) vuole scendere nella hall, e il restante 10% (cioè circa nove persone) si sposterà all'interno del piano.

 Numero quattro: "I sistemi di monitoraggio degli ascensori automatizzati sono fantastici, perché possono dirti quanto tempo le persone aspettano gli ascensori".

Questo equivoco si applica principalmente ai sistemi automatici utilizzati per monitorare le tradizionali configurazioni degli ascensori a due sale con pulsante di chiamata. I sistemi di monitoraggio automatico degli ascensori possono essere installati nella maggior parte degli ambienti di ascensori moderni per raccogliere e tabulare automaticamente e regolarmente i dati relativi alle prestazioni degli ascensori. Questi sistemi possono essere strumenti molto utili, ma solo se compresi e utilizzati correttamente.

I sistemi di monitoraggio degli ascensori possono tracciare solo elementi che hanno un componente meccanico o elettronico in grado di trasmettere informazioni al computer che esegue il sistema di monitoraggio. Ad esempio, è possibile monitorare l'ora in cui un ascensore raggiunge un piano, il numero di pulsanti premuti su una pulsantiera di cabina e l'ora e la posizione di un pulsante di chiamata in corridoio. Il peso di una cabina dell'ascensore può essere monitorato e, forse, utilizzato per stimare il numero di persone in cabina. Ma, ad eccezione dei sistemi di ingresso della destinazione (in cui ogni passeggero indica la destinazione con un dispositivo elettronico), il numero di passeggeri in attesa nel corridoio di una cabina dell'ascensore non viene monitorato. I meccanismi elaborati di tracciamento dell'identificazione tramite telecamera, video o radiofrequenza che potrebbero consentire il tracciamento dei passeggeri sono attualmente troppo costosi per l'uso di routine nel monitoraggio delle prestazioni degli ascensori.

Il risultato delle limitazioni del monitoraggio degli ascensori è che i sistemi di monitoraggio degli ascensori tengono traccia del tempo di risposta dell'ascensore, il tempo trascorso tra la pressione di un pulsante di chiamata in sala a un piano e l'arrivo di un ascensore per soddisfare la domanda a quel piano, ma non possono monitorare i tempi di attesa dei passeggeri .

Il tempo di attesa di un passeggero è il tempo che intercorre tra l'arrivo del passeggero nella hall dell'ascensore e l'arrivo dell'ascensore che lo servirà. È facile confondere il tempo di risposta dell'ascensore con il tempo di attesa del passeggero, perché il valore del tempo è spesso lo stesso sia per l'ascensore che per la persona che preme effettivamente il pulsante di chiamata in sala.

Un classico errore nell'uso dei sistemi di monitoraggio automatizzato viene commesso quando un valutatore guarda il report di monitoraggio automatizzato, vede che il tempo medio di "attesa" è di circa 30 s. e presuppone che il servizio di ascensore sia buono. Sebbene la maggior parte dei sistemi riporti il ​​tempo di "attesa", i sistemi non riportano realmente i tempi di attesa dei passeggeri, ma piuttosto i tempi di arrivo dell'ascensore. Anche se le metriche sono etichettate correttamente come "tempi di risposta", molti valutatori presumono che corrispondano ai tempi di attesa. Se c'è un solo passeggero in attesa, allora l'orario di arrivo dell'ascensore (differenza tra il pulsante di chiamata in sala attivato e l'ascensore che arriva al piano) e il tempo di attesa del passeggero (differenza tra il passeggero che arriva in corridoio e il passeggero che entra in ascensore) sono, fondamentalmente, la stessa cosa.

Tuttavia, considera una situazione in cui la prima persona arriva nel corridoio e preme il pulsante di chiamata in sala, poi una seconda persona arriva nel corridoio 10 s. dopo. L'ascensore arriva poi 20 s. dopo. Il tempo di arrivo dell'ascensore è di 30 secondi, così come il tempo di attesa del primo passeggero. Il secondo passeggero, invece, ha un tempo di attesa di soli 20 s. Il tempo medio di attesa di questi due passeggeri è di 25 secondi, un po' meno del tempo di “attesa” riportato, che in realtà è il tempo di arrivo dell'auto di 30 s.

La discrepanza dei tempi di attesa sopra descritta sovrastima il tempo medio di attesa effettivo e potrebbe non essere vista come un grosso problema. Il vero problema si verifica quando c'è la coda, una situazione in cui non tutte le persone in attesa nel corridoio possono salire sull'auto successiva in arrivo. In questo caso, i tempi di arrivo dell'ascensore verranno reimpostati ogni volta che un ascensore arriva al piano, ma i tempi di attesa effettivi dei passeggeri per i passeggeri rimasti indietro continueranno ad accumularsi. Ciò significa che il tempo di "attesa" riportato da un sistema di monitoraggio automatizzato può seriamente sottostimare i tempi di attesa durante i picchi di traffico degli ascensori quando si verificano code. Se le prestazioni dell'ascensore vengono valutate dai tempi di attesa riportati in queste condizioni, la valutazione potrebbe essere significativamente errata.

Numero cinque: "È facile capire il modello di traffico di un edificio quando si dispone di un sistema di monitoraggio automatizzato dell'ascensore".

Sarebbe fantastico se questo fosse vero, ma di solito non lo è. Come descritto nella sezione "Numero quattro", i sistemi di monitoraggio automatizzato sono limitati nella loro capacità di tracciare i singoli passeggeri, specialmente nei sistemi convenzionali con pulsanti di chiamata a due corridoi.

In un sistema a due pulsanti, solo il primo passeggero che arriva nel corridoio andando in una direzione specifica preme il pulsante di chiamata in sala. Pertanto, il sistema di monitoraggio non può sapere se c'è una persona in attesa dell'ascensore o numerose persone in attesa. Anche dopo che i passeggeri in attesa sono entrati nell'ascensore e hanno premuto i pulsanti di chiamata all'interno dell'auto, è difficile sapere quante persone sono entrate nell'auto e quante sono rimaste indietro nel corridoio perché l'auto era troppo affollata. Solo il primo individuo che accederà a un piano specifico verrà registrato come premendo il pulsante di chiamata di cabina per quel piano e se quel pulsante era già stato premuto prima dell'arrivo della cabina, non verrà registrato un altro pulsante. Pertanto, il sistema di monitoraggio non ha modo di determinare con precisione quante persone sono entrate nell'ascensore o dove sta andando ciascuna di esse. Le tariffe di arrivo e le combinazioni origine/destinazione specifiche del passeggero sono fattori chiave del modello di traffico di un edificio. I sistemi di monitoraggio automatizzato (che contano le chiamate in sala, le chiamate in auto e gli orari di arrivo delle auto e non possono tenere traccia dei tempi di arrivo dei passeggeri, degli orari di ingresso delle auto o delle destinazioni) non possono facilmente produrre modelli accurati di traffico dell'edificio.

In un sistema di immissione della destinazione, è più probabile che i rapporti di monitoraggio automatizzati siano più corretti. Questo perché in un sistema di ingresso di destinazione, ogni passeggero dovrebbe utilizzare il dispositivo di ingresso di destinazione e il sistema sarà in grado di monitorare l'orario di arrivo di ciascun passeggero, il piano di origine e il piano di destinazione al dispositivo di ingresso. Tuttavia, è stato costantemente osservato che, in pratica, alcune persone non inseriscono la loro destinazione, basandosi invece su destinazioni che sono state inserite in precedenza o da qualcun altro nel loro gruppo. Inoltre, alcuni individui entrano nella loro destinazione più volte nella speranza che un ascensore arrivi più rapidamente e/o un ascensore meno affollato. In un sistema di immissione della destinazione, più persone utilizzano il sistema contrariamente al suo design (cioè, dove ogni passeggero entra in una e una sola destinazione), meno accurato sarà il modello di traffico determinato dal monitoraggio delle voci di destinazione.

Domande sul rinforzo dell'apprendimento

Usa le seguenti domande sul rinforzo dell'apprendimento per studiare per l'esame di valutazione della formazione continua disponibile online su www.elevatorbooks.com o a pag. 107 di questo fascicolo.
♦ Che impatto ha il tasso di arrivo (cioè, il modello di traffico in ingresso) sugli studi di simulazione degli ascensori?
♦ In che modo la tariffa di arrivo è diversa dalla capacità di movimentazione?
♦ Nel descrivere il traffico degli ascensori, quali caratteristiche devono essere considerate?
♦ Perché la distanza tra le fermate è importante nel considerare la velocità nominale dell'ascensore?
♦ I sistemi di monitoraggio automatico degli ascensori dispongono solo di informazioni che possono essere rilevate meccanicamente o elettronicamente. Qual è l'impatto di questo sulle metriche che possono essere riportate?

Referenze
[1] GR Strakosch, Manuale del trasporto verticale. John Wiley & Sons, Inc., New York (1998).
[2] GR Strakosch, Trasporto verticale: ascensori e scale mobili, seconda edizione. John Wiley & Sons, Inc., New York (1983).
[3] Termini dell'ascensore NEIEP, un glossario illustrato. Programma educativo nazionale per l'industria degli ascensori. Stati Uniti d'America (1987).
[4] G. Barney, Manuale sul traffico degli ascensori, teoria e pratica. Spon Press, Londra (2003).
[5] K. Butcher, editore, CIBSE Guide D: 2010, Transportation Systems in Buildings, The Chartered Institution of Building Services Engineers, Londra (2010).
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