2011 Fiscal Year Research-status Report
マルチカーエレベータ群管理制御器の形式手法に基づく開発システムの実現
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23560532
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
山口 真悟 山口大学, 理工学研究科, 准教授 (00294653)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮本 俊幸 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00294041)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2014-03-31
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| Keywords | 形式手法 / モデル化 / 解析・評価 / アルゴリズム / 制御工学 / エージェント |
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| Research Abstract |
マルチカーエレベータシステムの群管理制御器を形式手法に基づいて開発するシステムの実現を目指し、１．エレベータシステムの形式的なモデルの構築、２．エレベータシステムの形式的な仕様記述に取り組んだ。１．エレベータシステムの形式的なモデルの構築：形式手法の一つであるペトリネットを用いてエレベータシステムのモデルを構築した。その特徴は階層化や時間、値が扱えるハイレベル・ペトリネットを用いることにより、大規模で時間依存かつ複雑なエレベータシステムを忠実にモデル化することを可能にした点にある。特にエレベータの標準的な運行法であるセレクティブコレクティブを忠実に表現するよう工夫した。さらにエレベータメーカーの技術者から提供されたデータを参考にして、モデルが実用レベルであることを確認した。２．エレベータシステムの形式的な仕様記述：エレベータシステムの仕様を数学的に記述する方法を開発した。その特徴は仕様記述に時相論理を用いる点にある。これにより時間の経過により値が変化する性質を厳密に扱うことを可能にした。さらに１．で構築したモデルと仕様記述を組み合わせて、エレベータシステムをシミュレーションしたり、モデル検査したりする方法を検討した。開発した方法を省エネルギーに配慮した運行計画やサービスの公平性に関するモデル検査などに適用し、有用性を確かめた。さらにマルチカーエレベータシステムの群管理制御に対する新しいアルゴリズムの提案も行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成23年度は以下の成果を得た。１．エレベータシステムの形式的なモデルの構築：ハイレベル・ペトリネットを用いてエレベータシステムのモデルを構築した。２．エレベータシステムの形式的な仕様記述：時相論理による仕様記述法を開発した。また具体的な記述をシミュレーションやモデル検査に適用し、その実行可能性を確認した。以上の内容を電子情報通信学会システム数理と応用研究会[1]などで発表した。また国際会議に投稿中である[2]。さらにマルチカーエレベータシステムの群管理制御に対する新しいアルゴリズムを学会誌論文に発表した[3]。主な発表論文[1]石田, 山口, 上田, "CPN Toolsによるシングルカーマルチシャフトエレベータシステムのモデル化法とその応用", 信学技報, vol.111, no.453, pp.41-46, 2012.[2]S. Yamaguchi, N. Ishida, R. Ueda, "Modeling and Model Checking of Single-Car Multi-Shaft Elevator Systems on CPN Tools," (submitted to Proc. ITC-CSCC 2012).[3]A. Valdivielso, T. Miyamoto, "Multicar-Elevator Group Control Algorithm for Interference Prevention and Optimal Call Allocation," IEEE Trans. on Syst., Man, Cybern., Part A, vol.41, no.2, pp.311-322, 2011.
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| Strategy for Future Research Activity |
平成24年度は、まず平成23年度に取り組んだ２つの課題：１．エレベータシステムのモデルの構築と２．形式的な仕様記述をさらに深化させる。１．については複雑な群管理制御器を対象とし、２．についてはマルチカーエレベーターに特有な仕様を対象とする。平成24年度は、さらに新たな２つの課題：３．群管理制御アルゴリズムの系統的な構築と４．群管理制御器のモデル検査に取り組む。３．については既存アルゴリズムを整理し、再利用可能なアルゴリズム部品を開発する。４．については１．と２．の成果を組み合わせて、エレベータシステムをモデル検査する方法を開発するエレベータシステムのモデル検査はマルチカーエレベータシステムに限らず、一般的なシングルカーエレベータシステムに対しても未開拓な分野である。まずシングルカーエレベータシステムでモデル検査法の確立を目指し、その後、マルチカーエレベータシステムに研究を展開していく計画である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成23年度にファイルサーバー用PC１台を導入する予定であったが、タイの洪水の影響により年度内に納品されることが難しいことが分かり、平成24年度に延期した。平成24年度は、このファイルサーバー用PC１台以外に開発実験用PC１台を導入する計画である。またモデルの構築やモデル検査などの実験作業に大学院生の補助を受ける。さらに成果発表のために旅費と論文誌別刷費を必要とする。
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