Pourquoi les ascenseurs tardent-ils autant ?

David Lee

22/11/2019

Comment un système d'ascenseur décide-t-il de desservir tel ou tel étage ? Ou, autrement dit, pourquoi ce fichu ascenseur tarde-t-il juste quand on est pressé ? Je vous propose un petit aperçu d'une technologie qui m'était inconnue auparavant.

Une fois de plus, je me retrouve à poireauter devant un ascenseur qui ne vient pas. Quelqu'un a peut-être bloqué la porte quelque part. Mais alors, un autre ascenseur aurait dû prendre la relève, non ? J'aimerais savoir comment fonctionnent ces commandes d'ascenseur. Sont-elles équipées d'une sorte d'intelligence artificielle ? Ou devrais-je dire plutôt, de stupidité artificielle ?

Explication psychologique

Il se peut que l'ascenseur ne prenne pas autant de temps et qu'il s'agisse d'une impression personnelle. Après tout, je ne suis pas devant la porte un chronomètre à la main et ne tiens pas non plus de statistiques sur les temps d'attente. En réalité, la psychologie permet d'expliquer pourquoi un temps d'attente semble souvent plus long qu'il ne l'est réellement.

• Ennui : il n'y a rien à faire. L'attention se porte sur l'arrivée (ou non) de l'ascenseur.
• Impatience : l'ascenseur semble mettre particulièrement longtemps chaque fois que j'ai un rendez-vous urgent ou que je dois aller chercher à manger, car j'ai faim.
• Évaluation incorrecte des événements : je préfère noter que l'ascenseur prend trop de temps au lieu de monter tout de suite dans la cabine lorsqu'il est là. On a alors facilement l'impression qu'il tarde.
• Conditionnement culturel : de nos jours, on mise tout sur l'efficacité. On passe à côté de quelque chose si chaque minute de vie n'est pas remplie. En Allemagne et en Suisse, ce phénomène est encore plus prononcé qu'ailleurs.

Je reste convaincu que la perception de ces temps d'attente ne vient pas seulement de moi. Il doit y avoir des raisons techniques là derrière.

Algorithmes pour une situation en constante évolution

Les algorithmes n'ont aucun secret pour les programmeurs. Un algorithme est une séquence d'instructions. Il dit à l'ascenseur quel système utiliser pour traiter les appels. Voici un exemple d'algorithme : « va jusqu'au dernier étage et transporte tous les gens qui souhaitent s'y rendre. » « Redescends ensuite jusqu'en bas et recommence. » Autre exemple : « arrête-toi à la personne dont l'étage est le plus proche de la cabine. » Autre exemple : « va jusqu'à la personne qui a attendu le plus longtemps. »

Il est clair que, selon la situation, un algorithme sera plus rapide que l'autre. Un algorithme complexe pourrait même calculer en un temps utile (moins d'une seconde) un plan de transport le mieux adapté à la situation donnée (il existe à cet effet une présentation du mathématicien Jörg Rambau). Mais le vrai problème, c'est que la situation change constamment. Pendant que l'ascenseur dessert un étage, il reçoit de nouvelles commandes de personnes venant d'appuyer sur l'un ou l'autre des boutons du panneau d'appel à l'extérieur de l'ascenseur ou dans la cabine même.

Sans doute est-ce pour cette raison précise que les temps d'attente peuvent être anormalement longs. Même le meilleur des algorithmes n'arrive pas à savoir ce qui se passe ensuite. Par exemple, si vous vous teniez devant les portes d'un ascenseur et que la cabine venait de passer dans la bonne direction, on pourrait alors penser que c'est un coup de la malchance. L'ascenseur a suivi sa feuille de route et ne fera pas demi-tour, au risque de perturber, voire d'agacer, les occupants se trouvant déjà dans la cabine.

Quels algorithmes d'ascenseurs sont efficaces ?

On a tous été, à un moment ou à un autre, victime d'une conjoncture défavorable. La question qui se pose alors est la suivante : en général, quel algorithme fonctionne le plus efficacement, c'est-à-dire, dans des conditions très différentes ?

Trois mathématiciens de l'Université de Vienne se sont penchés sur cette question dans le cadre d'une étude dans laquelle les algorithmes suivants ont été testés de manière empirique :

1. algorithme simple : l'ascenseur se déplace du bas vers le haut et vice-versa. Il s'arrête quand quelqu'un veut sortir ou attend devant la porte. Il fonctionne donc de la même manière qu'un bus de transport public ;
2. Nearest Neighbor : lorsqu'un ascenseur est inactif, il se dirige vers la personne qui se trouve le plus près au lieu de circuler vers le haut ou le bas. Si plusieurs ascenseurs sont inactifs, celui le plus proche de la personne qui attend est activé ;
3. variante : sera prioritaire la personne qui attend le plus longtemps au lieu de celle qui est la plus proche. Pour comprendre qu'il s'agit d'une variante de « Nearest Neighbor », il faut être mathématicien ;
4. Random Target : un ascenseur vide choisit un étage au hasard ;
5. secteurs : le bâtiment est divisé en secteurs de plusieurs étages. À chaque ascenseur correspond un secteur spécifique dont il est en charge. Il ne répond qu'aux appels en provenance et à destination dudit secteur, ainsi qu'aux appels au niveau comprenant l'entrée principale, soit l'endroit où il y a le plus grand nombre de personnes (généralement le rez-de-chaussée).

La simulation suit différents scénarios : plusieurs types de bâtiments (nombre d'étages, nombre d'ascenseurs de capacité et de vitesse différentes) et nombres de personnes. Les mathématiciens ont également pris en compte les heures de pointe. Le matin, dans l'immeuble de bureaux, toutes les personnes arrivant par l'entrée principale veulent monter dans les étages ; le soir, c'est l'inverse.

Comme on pouvait s'y attendre, l'algorithme simple est le plus lent. Et de loin. Ce qui m'étonne, cependant, c'est que le mécanisme aléatoire est aussi efficace que « Nearest Neighbor », voire encore meilleur que l'algorithme « Secteurs ». Le problème avec ce dernier, c'est que l'ascenseur passe sous le nez de personnes qu'il aurait très bien pu transporter. Cet inconvénient est particulièrement défavorable en période de pointe. Et les heures de pointe sont cruciales, car tous les algorithmes fonctionnent de manière plus ou moins satisfaisante avec un faible nombre de personnes.

L'ascenseur qui dessert l'étage où la personne a attendu le plus longtemps est le plus équitable, mais pas le plus efficace. De plus, il prévient des temps d'attente extrêmement longs, même s'il est moins efficace. Malheureusement, les auteurs de l'étude ne fournissent aucune information à ce sujet.

Différents types de commande

L'étude ne précise pas clairement selon quel principe se déroulent les appels des personnes en attente. Il existe des systèmes avec un bouton (« Je veux appeler l'ascenseur »), avec deux boutons (« Je veux monter, je veux descendre ») et enfin avec sélection de l'étage à l'extérieur de la cabine d'ascenseur.

Avec deux boutons, tous les algorithmes devraient fonctionner plus efficacement qu'avec un seul, car seuls les ascenseurs qui se déplacent déjà dans la bonne direction s'arrêtent. Cependant, avec les commandes à deux boutons, des pertes d'efficacité (jusqu'à 30 %) (https://aufzugsberatung.com/home/aufzugssteuerung-funktionen/) se produisent lorsqu'une personne appuie accidentellement sur le mauvais bouton. Logiquement, cela ne peut pas se produire avec l'utilisation d'un seul bouton.

Si l'on peut choisir son étage à l'extérieur de la cabine, alors le système sait dès le début quelles personnes souhaitent aller à un même étage. Cette information permet de minimiser les arrêts intermédiaires. Le temps d'attente n'est pas raccourci, contrairement au temps de déplacement. C'est particulièrement utile dans les très hauts immeubles. Malgré un temps d'attente plus long, il en résulte une augmentation de la capacité de transport de 15 à 20 %.

Au fait : si l'ascenseur est à commande vocale et ne répond pas, c'est peut-être parce que des gens parlent avec un accent écossais, comme dans cette vidéo.

Questions en suspens

Je n'ai pas réussi à trouver quels algorithmes sont réellement utilisés et où. Le fait est qu'il existe des systèmes d'ascenseurs qui varient en fonction de l'année de construction et des besoins. Il existe en outre des systèmes d'autoapprentissage en exploitation qui vérifient en permanence le nombre de personnes aux différents étages et les destinations souhaitées et s'adaptent en conséquence. Résultat ? Une meilleure gestion des pics de trafic.

Reste la dernière question non résolue de la commande de l'ascenseur. Le bouton de fermeture de la porte a-t-il une quelconque utilité ou fait-il office de bouton « placebo » qui sert à occuper les gens pendant l'attente ? Ma théorie est la suivante : la réponse est gardée secrète par les fabricants d'ascenseurs pour faire parler et occuper ainsi les occupants pendant la montée ou la descente.

David Lee

Senior Editor

David.Lee@digitecgalaxus.ch

Mon intéret pour l'informatique et l'écriture m'a mené relativement tôt (2000) au journalisme technique. Comment utiliser la technologie sans se faire soi-même utiliser m'intéresse. Dans mon temps libre, j'aime faire de la musique où je compense mon talent moyen avec une passion immense. plus

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