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Perché ci vuole così tanto tempo per l'arrivo dell'ascensore

22.11.2019

Traduzione: tradotto automaticamente

Come fa un sistema di ascensori a decidere quale ascensore si ferma a quale piano? O, in altre parole: perché quel maledetto ascensore non arriva mai quando ho fretta? Diamo un'occhiata alla tecnologia, che per me è sempre stata un mistero.

Eccomi di nuovo qui, ad aspettare l'ascensore e a chiedermi perché ci stia mettendo così tanto. Certo, qualcuno avrebbe potuto bloccare la porta, ma poi l'ascensore accanto avrebbe dovuto entrare nella breccia. La lunga attesa mi ha portato a chiedermi come funzionano i controlli degli ascensori. Si tratta di un'intelligenza artificiale? Oppure si tratta piuttosto di stupidità artificiale?

La spiegazione psicologica

Ovviamente, potrebbe essere che l'ascensore non ci metta molto tempo; forse sono solo io. Dopotutto, non mi sono messo davanti alle porte con un cronometro a compilare statistiche sui tempi di attesa. Ci sono diverse ragioni psicologiche per cui l'attesa spesso sembra più lunga di quanto non sia in realtà:

La noia: non c'è nulla da fare. Questo focalizza la nostra attenzione sull'arrivo (o sul mancato arrivo) dell'ascensore.
Impazienza: sembra che l'ascensore ci metta sempre molto tempo quando ho una riunione importante o sono molto affamato.
Misinterpretazione degli eventi: Mi accorgo sempre di più se l'ascensore impiega molto tempo rispetto a quando arriva subito. Questo crea l'impressione che in generale ci voglia molto tempo.
Condizionamento culturale: al giorno d'oggi tutto è ridotto al minimo per garantire l'efficienza. Ci viene fatto credere che stiamo perdendo tempo se ogni minuto della nostra vita non è occupato. Questo è ancora più accentuato (in tedesco) in Germania e Svizzera.

Nondimeno, sono sicuro di non immaginare i tempi di attesa. Devono esserci delle ragioni tecniche che li giustificano.

Algoritmi per una situazione in continua evoluzione

I programmatori conoscono bene ciò che viene dopo: gli algoritmi. Un algoritmo è una sequenza di istruzioni. Indica all'ascensore quale sistema deve seguire per svolgere i suoi compiti. Ad esempio, l'algoritmo potrebbe essere: sali all'ultimo piano e servi tutti gli ospiti che vogliono viaggiare in questa direzione. Poi vai al piano terra e fai lo stesso. Oppure: vai sempre dalla persona che si trova al piano più vicino a te. Oppure: vai dalla persona che sta aspettando da più tempo.

È chiaro che algoritmi diversi sono più veloci in situazioni diverse. Un algoritmo complesso potrebbe calcolare il miglior piano di trasporto per una determinata situazione (esiste un presentazione su questo tema del matematico Jörg Rambau (in tedesco)) in tempi ragionevoli (meno di un secondo). Ma il problema è che la situazione cambia continuamente. Mentre l'ascensore sta servendo un piano, riceve nuovi compiti da persone che hanno premuto un pulsante all'interno o all'esterno della porta.

Questa è la ragione principale dei tempi di attesa insolitamente lunghi che si verificano di tanto in tanto. Anche il miglior algoritmo non può sapere cosa succederà dopo. Ad esempio, se sei in piedi davanti alla porta e un ascensore che va nella direzione giusta ti ha appena superato, sei sfortunato. L'ascensore ha già stabilito il suo percorso e non tornerà indietro. Questo confonderebbe o addirittura infastidirebbe le persone già presenti nell'ascensore.

Quali algoritmi per ascensori sono efficienti?

Quindi tutti saranno vittime di una situazione sfavorevole di tanto in tanto. Potresti quindi chiederti: qual è l'algoritmo più efficiente in media, cioè in circostanze molto diverse tra loro?

Tre matematici dell'Università di Vienna hanno condotto uno studio (in tedesco) per esaminare proprio questo aspetto. I seguenti algoritmi sono stati testati empiricamente:

Algoritmo semplice: l'ascensore viaggia dal piano terra all'ultimo piano e viceversa. Si ferma se qualcuno vuole scendere o se qualcuno sta aspettando di salire. Funziona come un servizio di autobus pubblico.
Vicino più vicino: quando un ascensore è inattivo, si dirige verso la persona in attesa più vicina invece di andare ostinatamente in cima e poi di nuovo in fondo. Se più ascensori sono inattivi, viene attivato quello più vicino a una persona in attesa.
Una variante di quanto sopra: viene data priorità alla persona in attesa da più tempo piuttosto che a quella più vicina. Anche se probabilmente devi essere un matematico per vederla come una variante dell'algoritmo del vicino più prossimo.
Obiettivo casuale: un ascensore vuoto cerca un obiettivo casuale.
Settori: l'edificio è diviso in settori di diversi livelli. A ogni ascensore viene assegnato un settore specifico. Svolge solo compiti da e verso questi settori, oltre a quelli che riguardano l'ingresso principale, che ha il maggior numero di persone (principalmente al piano terra).

La simulazione è stata effettuata su diversi scenari: diversi edifici (numero di piani, numero di ascensori con capacità e velocità variabili) e diversi volumi di persone. I matematici hanno preso in considerazione anche gli orari di punta. Negli edifici adibiti a uffici, tutti vogliono salire dall'ingresso principale al mattino, mentre tutti vogliono scendere la sera.

Fonte: Harald Schilly, Richard Welke, Moritz Wurnig: Lift Controls - Simulation and Optimisation

Sorprendentemente, l'algoritmo semplice è il più lento. Di gran lunga. Tuttavia, sono rimasto sorpreso dal fatto che il meccanismo a controllo casuale sia efficiente quanto il nearest neighbour. Ed è addirittura migliore dell'algoritmo a settori. Il problema dell'assegnazione dei settori è che l'ascensore fa passare le persone in attesa quando potrebbe tranquillamente farle salire. Questo inconveniente è particolarmente problematico nelle ore di punta. E le ore di punta sono decisive, poiché tutti gli algoritmi sono più o meno soddisfacenti con bassi volumi di persone.

L'ascensore che si dirige verso la persona che sta aspettando da più tempo è il più giusto, ma non il più efficiente. Inoltre, potenzialmente evita tempi di attesa estremamente lunghi, anche se nel complesso è peggiore. Purtroppo gli autori dello studio non hanno dati in merito.

Diversi tipi di controlli

Il documento non chiarisce quale principio seguano le chiamate delle persone in attesa. Ci sono sistemi con un solo pulsante ("Ho bisogno dell'ascensore"), quelli con due pulsanti ("Voglio salire/scendere") e persino alcuni in cui è possibile scegliere il piano durante il processo.

I due pulsanti permettono a tutti gli algoritmi di lavorare in modo più efficiente rispetto a uno solo, perché gli ascensori si fermano solo quando stanno già viaggiando nella direzione giusta. Tuttavia, i controlli a due pulsanti possono comportare perdite di efficienza fino al 30% (in tedesco) se qualcuno preme accidentalmente il pulsante sbagliato. Logicamente, questo non può accadere con i comandi a un solo pulsante.

Se puoi scegliere il tuo piano, il sistema sa fin dall'inizio quali persone sono dirette alla stessa destinazione. Queste informazioni vengono utilizzate per ridurre al minimo le fermate intermedie. Ciò significa ridurre la durata del viaggio piuttosto che i tempi di attesa. Questo è particolarmente pratico nei grattacieli. Anche se questo può aumentare i tempi di attesa, la capacità di trasporto può essere incrementata del 15-20%.

A proposito: se l'ascensore è a comando vocale e non arriva mai, è perché la persona sta parlando con un accento scozzese, come mostra il video qui sotto.

Domande senza risposta

Quello che non ho scoperto è quali algoritmi vengono effettivamente utilizzati e dove. Ciò che è chiaro è che esistono sistemi di risalita molto diversi tra loro in base all'età e ai requisiti. Oggi vengono utilizzati anche sistemi di autoapprendimento. Questi sistemi monitorano costantemente il numero di persone ai vari piani e le loro destinazioni e si adattano in base a queste informazioni. I momenti di picco critici possono quindi essere gestiti con maggiore successo.

Ci resta quindi da affrontare l'ultima domanda senza risposta sui comandi degli ascensori. Il pulsante "chiudi le porte" funziona davvero o è solo un placebo che serve a tenerti occupato durante l'attesa? La mia teoria? I produttori di ascensori tengono segreta la risposta in modo che noi stessi accorciamo i tempi di attesa parlandone.

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David Lee

Senior Editor

David.Lee@digitecgalaxus.ch

Il mio interesse per il mondo IT e lo scrivere mi hanno portato molto presto a lavorare nel giornalismo tecnologico (2000). Mi interessa come possiamo usare la tecnologia senza essere usati a nostra volta. Fuori dall'ufficio sono un musicista che combina un talento mediocre con un entusiamso eccessivo.

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