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Conceptos erróneos comunes sobre las simulaciones de tráfico de ascensores

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Los profesionales de ascensores y los clientes de ascensores buscan tanto el análisis de tráfico de ascensores tradicional basado en fórmulas como los sofisticados programas de simulación de ascensores para evaluar el rendimiento potencial y existente de ascensores con respecto al manejo apropiado del tráfico. A veces, los términos y conceptos involucrados en dicho trabajo se malinterpretan o se utilizan incorrectamente. Este artículo analiza cinco conceptos erróneos comunes en un intento por aclarar los conceptos de ascensores, unificar la terminología y explicar las limitaciones de las herramientas.

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

Después de leer este artículo, debería haber aprendido:
♦ La diferencia entre la capacidad de manipulación y la tasa de llegada.
♦ Que aumentar la velocidad de un ascensor no siempre se traduce en un mejor servicio a los pasajeros.
♦ Métodos comunes para describir el tráfico de ascensores
♦ Qué características pueden y no pueden ofrecer los sistemas automáticos de monitoreo de ascensores.
♦ Cómo un sistema automático de monitoreo de ascensores podría subestimar seriamente los tiempos de espera de los pasajeros.

Los profesionales de ascensores utilizan con frecuencia simulaciones de tráfico de ascensores para evaluar configuraciones de ascensores propuestas para edificios nuevos o configuraciones de ascensores existentes en edificios de pie. Además de las características del edificio y el ascensor, estas simulaciones requieren el conocimiento del tipo y la tasa de pasajeros del ascensor como entrada y se basan en un software especializado para imitar el rendimiento de los ascensores en las condiciones de entrada dadas. Las simulaciones de ascensores pueden producir muchos tipos de resultados, incluidos los tiempos de espera de los pasajeros y los tiempos de los pasajeros hasta el destino, lo que permite al profesional de ascensores juzgar si la configuración del ascensor puede proporcionar un rendimiento aceptable en el edificio correspondiente.

La observación indica que muchos profesionales de ascensores y clientes interesados ​​en el rendimiento, el análisis y la simulación de ascensores no comprenden completamente los conceptos utilizados, y los conceptos erróneos son comunes. Este documento describe cinco conceptos erróneos comunes en un intento de aclarar varios términos y situaciones relacionados con los ascensores y las simulaciones de tráfico de ascensores.

Número uno: "'Capacidad de manipulación' es simplemente cuántas personas son atendidas por el sistema de ascensores en un período de tiempo determinado. [1-4]"

Los cálculos de capacidad de manipulación se han utilizado como criterios clave de rendimiento de ascensores durante muchos años. Tradicionalmente, la capacidad de manipulación es una métrica basada en fórmulas y se calcula bajo supuestos de rendimiento muy específicos. Se utilizaron cálculos de capacidad de manipulación para determinar cuántos ascensores colocar en un edificio nuevo y para evaluar las consideraciones de tráfico en los edificios existentes mucho antes de que estuvieran disponibles los programas de simulación de ascensores basados ​​en software, y todavía se utilizan en la actualidad. Desafortunadamente, el término histórico "capacidad de manejo" se ha confundido con el término más nuevo "tasa de llegada", que es el término que se aplica a la tasa de pasajeros que llegan a los vestíbulos de los ascensores como entrada a una simulación de ascensores. Muchas personas ahora usan los dos términos indistintamente, lo que puede ser problemático.

Originalmente, la capacidad de manejo se refería al porcentaje más alto de la población del edificio que los ascensores podían moverse en 5 minutos. período, en promedio, dado un conjunto específico de características del edificio (por ejemplo, número de pisos en el edificio y altura de los pisos) y características del ascensor (por ejemplo, velocidad y tamaño). La capacidad de manipulación tradicional, debido a la forma en que se calculó, era un valor de estado estable, lo que significa que, en teoría, el sistema de ascensores puede atender el volumen de tráfico calculado durante un período de tiempo continuo. Aunque la capacidad de manipulación produce un valor de estado estable, el porcentaje calculado generalmente se considera como la capacidad máxima del sistema de ascensores y, en general, se concluyó que la capacidad máxima solo se alcanzaría durante períodos cortos de tiempo cada día, cuando numerosos pasajeros lo solicitaban. Servicio de ascensor al mismo tiempo. La determinación del número correcto de ascensores se basó en determinar si el número de ascensores que se estaban considerando podría producir la capacidad de manipulación necesaria para mover el volumen de personas durante el tráfico pico de ascensores.

Los estudios de simulación de tráfico de ascensores, que utilizan software especialmente diseñado para imitar el rendimiento de los ascensores en un edificio virtual, utilizan datos de entrada para definir cuántos pasajeros solicitarán el servicio de ascensor durante el período de simulación. La entrada se determina antes de la ejecución de la simulación, a diferencia de la capacidad de manipulación tradicional, que es una salida (no una entrada) de las fórmulas relevantes.

Si un profesional de ascensores diseña un escenario de entrada de tráfico que tiene un tráfico máximo del 10% de la población del edificio, entonces la ejecución de la simulación generará métricas de rendimiento del ascensor (p. Ej., Tiempo de espera promedio) que se puede utilizar para determinar si el sistema de ascensores podría manejar un tráfico pico del 10%. Sin embargo, los resultados no le dirán al profesional si el 10% es el máximo que el sistema puede manejar. Si el sistema de ascensores realmente solo puede manejar un pico del 8% de la población, los resultados de la simulación con un patrón de entrada de tráfico con un pico del 10% indicarán que el 10% no se puede manejar. Pero, sin más estudios que utilicen diferentes entradas de tráfico, la simulación solo revela que el 10% no se puede manejar; no indica el manejo máximo real. De manera similar, si los resultados de la simulación indican que el sistema de ascensores puede manejar el 10% de la población, no indica automáticamente si realmente podría manejar más del 10% (o cuánto más del 10%).

Es fácil ver por qué el término "capacidad de manejo" puede confundirse con la tasa de llegada, porque el objetivo de definir una capacidad de manejo es a menudo diseñar un sistema que pueda manejar la cantidad máxima de tráfico. Por lo tanto, si una simulación ilustra que el diseño de la configuración del ascensor puede manejar el tráfico máximo esperado en un edificio, una persona puede tener la tentación de llamar a esa cantidad máxima de tráfico la "capacidad de manejo" del sistema de ascensores. La confusión surge cuando varias personas están discutiendo la misma configuración de ascensor, pero algunos usan el término "capacidad de manejo" para referirse a la capacidad máxima de manejo de un sistema, y ​​otros lo usan para referirse a una tasa de tráfico que se espera que llegue a el edificio. Puede que no sean lo mismo. Otro punto de confusión es si la expectativa es un valor de capacidad de manipulación calculado o un conjunto de resultados de simulación.

Para evitar confusiones, se recomienda que el término "capacidad de manipulación tradicional" o "capacidad de manipulación calculada" se utilice para referirse al valor calculado mediante fórmulas de probabilidad, el término "capacidad máxima de manipulación" se utilice para indicar el punto en el que un sistema de ascensor ya no puede manejar con éxito pasajeros adicionales, y el término "tasa de llegada" o "tasa de demanda" puede utilizarse para indicar el flujo de pasajeros utilizado como entrada para una simulación de ascensor.

Número dos: "Aumentar la velocidad del ascensor proporcionará un mejor servicio".

Aumentar la velocidad de un ascensor a veces proporcionará un mejor servicio, pero hay muchas ocasiones en las que no lo hará. Si un ascensor viaja con frecuencia a través de una zona exprés larga, es probable que al aumentar la velocidad del ascensor, los pasajeros viajen más rápido y se necesitará menos tiempo para llegar a los pasajeros que esperan en el pasillo. Pero, si el ascensor hace paradas frecuentes en pisos cercanos entre sí, cambiar la velocidad puede tener poco o ningún impacto en el servicio. Esto se debe a que cuando un ascensor se mueve distancias cortas, no tiene tiempo para alcanzar la máxima velocidad. Los ascensores deben acelerar al salir de una posición detenida y desacelerar al llegar al piso objetivo. Si la distancia entre la parada original y las siguientes es corta, es posible que el elevador deba comenzar a desacelerar antes de completar la fase de aceleración completa y alcanzar la velocidad máxima.

Por ejemplo, si un ascensor se desplaza 4 m desde una posición de parada a una posición de parada con un perfil de movimiento de 2 mps, 1 mps2 de aceleración y 1.6 mps3 de tirón, el ascensor tardará aproximadamente 4.5 s. para pasar de la primera a la segunda posición (suponiendo que no haya retrasos en el arranque o en la máquina). La velocidad más alta que alcanzará el ascensor es de aproximadamente 1.4 mps. Si la velocidad del elevador aumenta a 3 mps, el elevador aún tardará aproximadamente 4.5 s. para cubrir la distancia, y la velocidad máxima que logre se mantendrá en 1.4 mps. Por lo tanto, aumentar la velocidad de 2 a 3 mps no ofrece ninguna ventaja de rendimiento cuando el ascensor recorre distancias cortas.

Un elevador que viaja 8 m con una velocidad de 2 mps (y otros parámetros mantenidos igual que en el ejemplo anterior) tomará 6.4 s. para recorrer la distancia, mientras que aumentar la velocidad a 3 mps permitirá que el ascensor vaya de principio a fin en 6.1 s., un ahorro de 0.3 s. La distancia de 8 m permite que el elevador alcance la velocidad máxima, aunque solo sea por un corto tiempo, cuando se usa una velocidad de contrato de 2 mps. Cuando se usa una velocidad de contrato de 3 mps, el elevador comienza a desacelerar cuando alcanza una velocidad máxima de 2.2 mps y no alcanza la velocidad máxima. Sin embargo, la distancia más larga de 8 m todavía no es suficiente para marcar la diferencia entre las velocidades del ascensor si las velocidades en cuestión son 7 mps y 8 mps. En este caso, ninguno de los perfiles de movimiento permitiría que el ascensor alcance la velocidad máxima en 8 m, y no habría diferencia de rendimiento entre un ascensor que se desplaza 8 ma 7 mps, en contraposición a uno que viaja 8 ma 8 mps. Al igual que con el caso de 3 mps, el elevador que viaja a 7 u 8 mps comienza a desacelerar una vez que alcanza la velocidad de 2.2 mps y no tiene suficiente tiempo de aceleración para alcanzar la velocidad de contrato completa.

Número tres: "La descripción de" 40-40-20 "dice todo lo que uno necesita saber sobre la entrada de tráfico de ascensores. [5]"

El tráfico de ascensores se describe con frecuencia mediante una serie de tres números, los más comunes de los cuales son "40-40-20" y "45-45-10". El primer número se refiere al porcentaje de pasajeros que suben desde el vestíbulo, el segundo número se refiere al porcentaje de pasajeros que bajan al vestíbulo y el tercer número se refiere al porcentaje de pasajeros que se mueven "entre pisos", de manera que ni su origen ni destino es el lobby. Los tres números deben sumar 100%. Esta taquigrafía de tres números es una excelente manera de describir los porcentajes de cada tipo de tráfico de ascensores, pero no indica la duración ni la cantidad del tráfico. Por lo tanto, es fácil de malinterpretar.

A veces, las personas, cuando se les pide que configuren un escenario de simulación de tráfico “40-40-20”, asumen automáticamente que la simulación debe usar un patrón de tráfico que mueva el 40% de la población del edificio desde el vestíbulo en 1 hora, 40 % de la población del edificio hasta el vestíbulo en 1 h. y el 20% de la población del edificio de un piso que no es vestíbulo a otro piso que no es vestíbulo en el transcurso de la misma hora. Si bien esto puede parecer una buena suposición, "40-40-20" en realidad se refiere solo a los porcentajes de destino de las personas que se trasladan, no a si la distribución está trasladando a toda la población del edificio o algún porcentaje de la población del edificio. “40-40-20” tampoco da el período de tiempo durante el cual esas personas usarán los ascensores.

Para representar con precisión una distribución del tráfico que se utilizará para una simulación, la frase “40-40-20” debe usarse junto con un número de personas o un porcentaje de la población del edificio, junto con un período de tiempo. Por ejemplo, es apropiado decir, “Mueva el 10% de la población del edificio en cada 5 min. durante 45 min. período usando una configuración '40-40-20 '”o,“ Mueva 550 personas uniformemente durante 30 min. usando una configuración '45-45-10 '".

El primer ejemplo significa que si tiene un edificio con 1,000 personas en él, entonces en cada uno de los nueve períodos de 5 min. cada uno, habrá 100 personas intentando usar el ascensor (10% de 1000). El 40% de esas 100 personas (es decir, 40 personas) intentarán subir desde el vestíbulo, otro 40% de esas personas intentarán bajar desde el vestíbulo y el 20% de esas personas (es decir, 20 personas) se moverá entre pisos.

El segundo ejemplo significa que si tiene un edificio con 1,000 personas en él, entonces solo el 55% de la población, o 550 personas, usarán el sistema de ascensores durante 30 minutos. Dividir 550 entre seis (el número de períodos de 5 minutos en 30 minutos) significa que aproximadamente 92 personas desearán el servicio de ascensor en cada uno de esos 5 minutos. Con la configuración "45-45-10", el 45% de esas 92 personas (es decir, aproximadamente 42 personas) quieren subir desde el vestíbulo, el 45% (es decir, aproximadamente 42 personas) quieren viajar hasta el vestíbulo y el 10% restante (es decir, aproximadamente nueve personas) se moverá entre pisos.

 Número cuatro: "Los sistemas automatizados de monitoreo de ascensores son excelentes, porque pueden decirle cuánto tiempo espera la gente por los ascensores".

Este concepto erróneo se aplica principalmente a los sistemas automáticos utilizados para monitorear las configuraciones tradicionales de ascensores con dos botones de llamada en la sala. Los sistemas automáticos de monitoreo de ascensores se pueden instalar en la mayoría de los entornos de ascensores modernos para recopilar y tabular de forma automática y rutinaria los datos relacionados con el rendimiento del ascensor. Estos sistemas pueden ser herramientas muy útiles, pero solo si se comprenden y utilizan correctamente.

Los sistemas de monitoreo de ascensores solo pueden rastrear elementos que tengan un componente mecánico o electrónico que pueda transmitir información a la computadora que ejecuta el sistema de monitoreo. El momento en que un ascensor llega a un piso, el número de botones presionados en el panel de operación de una cabina y la hora y ubicación de un botón de llamada en el pasillo superior que se presiona, por ejemplo, se pueden monitorear. El peso de una cabina de ascensor se puede controlar y, quizás, utilizar para estimar el número de personas en la cabina. Pero, con la excepción de los sistemas de entrada al destino (en los que cada pasajero indica el destino con un dispositivo electrónico), no se monitorea el número de pasajeros que esperan en el pasillo por una cabina de ascensor. Los elaborados mecanismos de rastreo de identificación por cámara, video o radiofrecuencia que podrían permitir el rastreo de pasajeros son actualmente demasiado costosos para el uso rutinario en el monitoreo del desempeño de los ascensores.

El resultado de las limitaciones de la supervisión de ascensores es que los sistemas de supervisión de ascensores rastrean el tiempo de respuesta de los ascensores, el tiempo transcurrido entre que se presiona un botón de llamada en la sala en un piso y la llegada de un ascensor para atender la demanda en ese piso, pero no pueden rastrear los tiempos de espera de los pasajeros. .

El tiempo de espera de un pasajero es el tiempo que transcurre entre la llegada del pasajero al vestíbulo del ascensor hasta que llega el ascensor que lo atenderá. Es fácil confundir el tiempo de respuesta del ascensor con el tiempo de espera del pasajero, porque el valor de tiempo suele ser el mismo tanto para el ascensor como para la persona que presiona el botón de llamada de la sala.

Se comete un error clásico en el uso de sistemas de seguimiento automatizados cuando un evaluador observa el informe de seguimiento automatizado y ve que el tiempo medio de "espera" es de unos 30 s. y asume que el servicio de ascensor es bueno. Aunque la mayoría de los sistemas informan el tiempo de "espera", los sistemas no informan realmente los tiempos de espera de los pasajeros, sino los tiempos de llegada de los ascensores. Incluso si las métricas están correctamente etiquetadas como "tiempos de respuesta", muchos evaluadores asumen que es lo mismo que los tiempos de espera. Si solo hay un pasajero esperando, entonces la hora de llegada del ascensor (diferencia entre la activación del botón de llamada del pasillo y la llegada del ascensor al piso) y el tiempo de espera del pasajero (diferencia entre el pasajero que llega al pasillo y el pasajero que ingresa al ascensor) son, básicamente, la misma cosa.

Sin embargo, considere una situación en la que la primera persona llega al pasillo y presiona el botón de llamada del pasillo, luego una segunda persona llega al pasillo 10 s. más tarde. El ascensor llega entonces 20 s. más tarde. El tiempo de llegada al ascensor es de 30 s., Al igual que el tiempo de espera del primer pasajero. El segundo pasajero, sin embargo, tiene un tiempo de espera de solo 20 s. El tiempo medio de espera de estos dos pasajeros es de 25 segundos, un poco menos que el tiempo de "espera" informado, que en realidad es el tiempo de llegada del coche de 30 s.

La discrepancia del tiempo de espera descrita anteriormente exagera el tiempo de espera promedio real y puede no verse como un gran problema. El verdadero problema ocurre cuando hay cola, una situación en la que no todas las personas que esperan en el pasillo pueden entrar en el próximo automóvil que llega. En este caso, los tiempos de llegada del ascensor se restablecerán cada vez que un ascensor llegue al piso, pero los tiempos de espera reales de los pasajeros que se quedaron atrás continuarán acumulándose. Esto significa que el tiempo de “espera” reportado por un sistema de monitoreo automatizado puede reportar muy por debajo de los tiempos de espera durante el tráfico pico de ascensores cuando hay colas. Si el rendimiento del ascensor se evalúa a partir de los tiempos de espera informados en estas condiciones, la evaluación puede ser significativamente incorrecta.

Número cinco: "Es fácil determinar el patrón de tráfico de un edificio cuando se tiene un sistema de monitoreo de ascensores automatizado".

Sería genial si esto fuera cierto, pero generalmente no lo es. Como se describe en la sección "Número cuatro", los sistemas de monitoreo automatizados tienen una capacidad limitada para rastrear pasajeros individuales, especialmente en los sistemas convencionales de dos botones de llamada en la sala.

En un sistema de dos botones, solo el primer pasajero que llega al pasillo y va en una dirección específica presiona el botón de llamada del pasillo. Por lo tanto, el sistema de monitorización no puede saber si hay una persona esperando el ascensor o muchas personas esperando. Incluso después de que los pasajeros que esperaban suben al ascensor y presionan los botones de llamada de cabina dentro de la cabina, es difícil saber cuántas personas entraron en la cabina y cuántas se quedaron atrás en el pasillo porque la cabina estaba demasiado llena. Solo la primera persona que vaya a un piso específico se registrará como presionando el botón de llamada de automóvil para ese piso, y si ese botón ya se había presionado antes de la llegada del automóvil, no se registrará otra pulsación de botón. Por lo tanto, el sistema de monitoreo no tiene forma de determinar con precisión cuántas personas ingresaron al ascensor o hacia dónde se dirige cada una de ellas. Las tarifas de llegada y las combinaciones de origen / destino específicas de los pasajeros son factores clave del patrón de tráfico de un edificio. Los sistemas de monitoreo automatizados (que cuentan las llamadas a los pasillos, las llamadas de automóviles y los tiempos de llegada de los automóviles, y no pueden rastrear los tiempos de llegada de los pasajeros, los tiempos de entrada de los automóviles o los destinos) no pueden producir fácilmente patrones precisos de tráfico de edificios.

En un sistema de entrada de destino, es más probable que los informes de seguimiento automatizados sean más correctos. Esto se debe a que en un sistema de entrada de destino, se espera que cada pasajero use el dispositivo de entrada de destino, y el sistema podrá monitorear la hora de llegada de cada pasajero, el piso de origen y el piso de destino en el dispositivo de entrada. Sin embargo, se ha observado constantemente que, en la práctica, algunas personas no ingresan a su destino, sino que se basan en destinos que han ingresado previamente o por alguien más en su grupo. Además, algunas personas ingresan a su destino varias veces con la esperanza de que un ascensor llegue más rápido y / o un ascensor menos abarrotado. En un sistema de entrada de destino, cuantas más personas utilicen el sistema de forma contraria a su diseño (es decir, donde cada pasajero ingresa a un destino y sólo a un destino), menos preciso será cualquier patrón de tráfico determinado por el seguimiento de las entradas de destino.

Preguntas de refuerzo del aprendizaje

Utilice las siguientes preguntas de refuerzo del aprendizaje para estudiar para el Examen de evaluación de educación continua disponible en línea en www.elevatorbooks.com o en la p. 107 de este número.
♦ ¿Qué impacto tiene la tasa de llegada (es decir, el patrón de tráfico de entrada) en los estudios de simulación de ascensores?
♦ ¿En qué se diferencia la tasa de llegada de la capacidad de manipulación?
♦ Al describir el tráfico de ascensores, ¿qué características deben tenerse en cuenta?
♦ ¿Por qué es importante la distancia entre paradas al considerar la velocidad nominal del ascensor?
♦ Los sistemas automáticos de monitoreo de ascensores solo tienen información que puede ser detectada mecánica o electrónicamente. ¿Cuál es el impacto de esto en las métricas que se pueden informar?

Referencias
[1] GR Strakosch, Manual de transporte vertical. John Wiley & Sons, Inc., Nueva York (1998).
[2] GR Strakosch, Transporte vertical: ascensores y escaleras mecánicas, segunda edición. John Wiley & Sons, Inc., Nueva York (1983).
[3] Términos de ascensores de NEIEP, un glosario ilustrado. Programa educativo nacional de la industria de ascensores. Estados Unidos de América (1987).
[4] G. Barney, Manual de tráfico de ascensores, teoría y práctica. Spon Press, Londres (2003).
[5] K. Butcher, editor, CIBSE Guide D: 2010, Transportation Systems in Buildings, The Chartered Institution of Building Services Engineers, Londres (2010).
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Mundo del ascensor | Portada de abril de 2014

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