Скорость движения лифтовых кабин. Многокабинные решения

Если рассматривать историю развития систем вертикального транспорта с момента его появления и до последнего времени, то можно отметить, что многочисленные инновации (например, внедрение безредукторных приводов и т. д.) не затрагивали основных принципов, заложенных еще в самые первые проекты. Лифты постоянно совершенствовались, но принципиально не менялись. Качественных скачков в развитии происходило не так уж много.

Одним из них стало достижение высоких скоростей движения лифтовых кабин. В настоящее время на рынке предлагаются системы, в которых достигается скорость кабин 10 м/с, максимальная скорость на сегодняшний день – 16 м/с. Достижение определенных скоростей позволило существенно увеличить пропускную способность лифтов и пересмотреть требования по их количеству в здании.

Второе изменение, позволившее пересмотреть традиционные подходы к организации систем вертикального транспорта высотных зданий, – появление многокабинных решений. Существуют два подхода к организации многокабинных лифтов.

При первом подходе в одну шахту помещаются две лифтовые кабины, конструктивно выполненные в виде единой двухъярусной кабины, размещенной на одной раме и одновременно обслуживающей два смежных этажа. Каждая кабина может производить посадку и высадку пассажиров на любом этаже. Такая система оказалась очень эффективной в офисных зданиях с большими перемещениями персонала по этажам. При таком подходе увеличивается грузоподъемность и сокращается количество остановок лифтов, соответственно, уменьшается площадь, требуемая для размещения шахт. Хотя с экономической точки зрения данное решение достаточно затратно, инвесторы охотно применяют его, поскольку все дополнительные затраты окупаются за счет высвобождения ценной полезной площади. Эта система известна под названием «Double-Deck» или «Multi-Deck». Она в настоящее время получила достаточно широкое распространение. Примеры реализации такого технического решения есть в том числе и в нашей стране.

Альтернативным решением многокабинных лифтов является система «Twin». Эта новая система, пока она еще не получила широкого распространения. Принципиальным отличием от системы «Double-Deck» является то, что единой рамы в этом случае нет, и лифтовые кабины перемещаются в единой лифтовой шахте независимо друг от друга. Это позволяет более гибко обслуживать этажи здания при той же самой площади шахты. Каждая кабина действует по своей кинематической схеме, имеет собственный противовес и т. д. Решение это чрезвычайно сложно технически, но, тем не менее, постепенно получает распространение.

Кабина лифта типа «Multi-Deck»

Схемы управления

Третий качественный скачок в развитии систем вертикального транспорта связан с появлением новых интеллектуальных систем управления.

Первые лифты не обрабатывали одновременно несколько запросов, каждый последующий запрос мог быть сделан только после выполнения предыдущего. В дальнейшем появилось так называемое последовательное управление. Это самая простая схема, в некоторых случаях она применяется и в настоящее время. При этой схеме все запросы пользователей фиксируются и исполняются последовательно. При одновременных запросах командам из кабины отдается предпочтение: лифт сначала доставляет пассажира на требуемый этаж и лишь затем движется на этаж, с которого был произведен вызов.

Следующей схемой управления стала собирательная схема. Она получила широчайшее распространение в жилых зданиях, где применяется односторонняя собирательная система (вниз). Лифт, движущийся вниз, на первый этаж, делает остановки в соответствии с запросами с этажей, собирая таким образом пассажиров. При движении вверх запросы с этажей игнорируются, обрабатываются только запросы из кабины, поскольку в жилых зданиях необходимость в перемещении жителей с этажа на этаж возникает очень редко. На вызывном аппарате такого лифта располагается только одна кнопка.

Несколько позже стала применяться двухсторонняя собирательная система (вверх и вниз) для офисных зданий и гостиниц. На вызывном аппарате лифтов с такой системой управления располагаются две кнопки – вверх и вниз, и при вызове системе управления задается не только этаж, на котором находится вызывающий, но и требуемое направление движения. Эта система также получила очень широкое распространение.

Достаточно долгое время эти две разновидности собирательной схемы применялись практически повсеместно, какие-то принципиально новые решения в системах управления не появлялись. Совершенствование систем управления в это время шло по пути минимизации времени ожидания за счет оптимизации движения кабин в сложных лифтовых группах. Существовали даже решения на базе нейросетей. Это давало определенный эффект, но он был относительно невелик.

«Революционное» изменение произошло в начале 1990-х годов. Им стало изобретение системы выбора этажа назначения. К настоящему времени эта система стала практически стандартом для высотных зданий. В отличие от собирательной схемы, где задается только исходный этаж и желаемое направление движения, в данной схеме в ходе запроса системе сообщается этаж, на который необходимо попасть. Для этого на каждом этаже устанавливается приказная панель, аналогичная той, которая находится в кабине лифта. Это, казалось бы, незначительное изменение сразу дало огромные возможности по оптимизации. При решении оптимизационной задачи в качестве целевой функции принимается количество остановок, которое делает лифтовая кабина, – эту величину необходимо минимизировать. Чем меньше кабина делает остановок, тем быстрее она возвращается на главной посадочный этаж – тем меньше время ожидания лифта. Эффективность данной системы оказалась очень высока, что было подтверждено опытом ее практического использования.

При выборе этажа назначения на информационной панели сразу же отображается номер кабины лифта, которая необходима пассажиру. Помимо прочего, это позволяет избежать скопления людей у дверей одного из лифтов.

С развитием компьютерной техники, ее значительным удешевлением система выбора этажа назначения получила дальнейшее развитие – появилась возможность применения серверов для управления лифтовыми группами. Эта система позволяет реализовывать, во-первых, более сложные алгоритмы, а во-вторых, различные дополнительные опции. Это, например, контроль и разграничение доступа – в офисных зданиях сотрудники физически не могут попасть на этажи, доступ на которые им не положен по занимаемой должности, и эта функция может быть реализована самыми разными способами – посредством набора пин-кода, по магнитной либо бесконтактной карте, сканированию сетчатки глаза и т. д. В высотных зданиях зачастую одновременно размещаются офисы нескольких компаний, и в том случае, если в одном здании оказываются офисы конкурирующих компаний, можно сделать так, чтобы их сотрудники никогда не могли оказаться в одной кабине – лифт проезжает этаж без остановки, игнорируя вызов сотрудника корпорации, если в это время в кабине находится сотрудник компании-конкурента. Можно реализовать такую функцию, как персональное приветствие, и т. д.