Wie het eerst drukt, het eerst lift

Hoe laat je de liften van een gebouw hun routes zó plannen, dat de wachttijd optimaal is? Met speciale liftalgoritmen, zegt promovendus De Jong.

‘Binnenkort kies je als liftgebruiker meteen je bestemmingsverdieping. Dat scheelt nog eens 10 tot 15 procent wachttijd.’ Foto ANP

Jeroen de Jong ergert zich allang aan kantoren waar ’s ochtends alle liften helemaal van de bovenste verdieping moeten komen, terwijl iedereen de werkdag beneden begint. Hij onderzocht hoe liften hun route het best kunnen plannen, ervan uit gaande dat de route tussentijds toch weer verandert. Woensdag 28 november promoveert De Jong, inmiddels werkzaam bij radarfabrikant Thales, aan de TU Delft.

Hoe komt iemand terecht in de liftwiskunde?

„Ik ben zo iemand die zich opwindt over wachttijden bij stoplichten en liften. ‘Laat mij maar even achter de knoppen’, denk ik dan. Na een studie Kunstmatige Intelligentie wilde ik iets praktisch doen, dus heb ik stage gelopen bij de Zwitserse liftfabrikant Schindler. Daar is dit onderzoek uit voortgekomen.”

Hoe moeilijk kan het zijn? Je drukt op de knop, en de lift komt.

„Het is een extreem lastig probleem. Stel, jij drukt op de begane grond. Een lift van boven gaat onderweg. Maar intussen willen zes mensen op de derde verdieping naar de tiende. De lift is daar dichterbij en zij zijn met zijn zessen, dus het is efficiënter om eerst die mensen naar boven te brengen. Maar dan wil ook iemand van de tiende omhoog. Dat zou ook weer efficiënter zijn, maar intussen sta jij dan al een onaanvaardbaar lange tijd te wachten.

„Algoritmen in de liftbesturing, die vaak meerdere liften bedienen, moeten dus de beste route kiezen. Met maar een paar liften en een paar wachtenden in een beetje kantoorgebouw explodeert het aantal mogelijke routes al snel. Alle routes doorrekenen kost miljarden jaren, terwijl een lift in een seconde een beslissing moet nemen.

„Bovendien is het ook nog eens een dynamisch probleem. Terwijl de lift bezig is, bestellen mensen nieuwe ritten. Hoe meer je een oude taak uitstelt omdat het even niet handig is, hoe groter de kans is dat er in de tussentijd nog weer iets bijkomt.”

Wat valt eraan te doen?

„Ik heb verschillende liftalgoritmen grondig vergeleken, en uitgetest op een databestand dat ik van Schindler gekregen heb: elfduizend echte passagiersbewegingen op een drukke doordeweekse dag in een onbekend gebouw in Parijs.

„Het blijkt toch te lonen om de planningshorizon zo kort mogelijk te houden, en tot op zekere hoogte eerst te doen wat het eerst komt. Dat mag op de korte termijn wel eens onhandig uitpakken, zoals in het eerdere voorbeeld, maar de kans dat er intussen iets lastigs tussendoorkomt neemt wel weer af.

„Nóg een optie is om op grond van eerdere ervaring te schatten hoe groot de kans op tussentijdse veranderingen is, en daar dan ook weer rekening meer te houden. Dat scheelt zo’n drie procent in reis- en wachttijd. Dat lijkt heel weinig, maar is best veel in de liftenwereld, waar het er echt om gaat het theezakje helemaal uit te knijpen.”

Dus binnenkort werken alle liften zo?

„Nou, misschien nu al. De liftenbranche is een nogal gesloten wereld, waar een paar fabrikanten de dienst uitmaken, en nauwelijks informatie naar buiten brengen. Zelfs om het gegevensbestand van mijn oude stage-adres Schindler heb ik bijna een jaar moeten zeuren.

„Alle fabrikanten hebben flinke onderzoeksafdelingen, dus ik denk eerlijk gezegd dat ik dubbel werk heb zitten doen. Maar voorzover ik kon nagaan is dit wel de eerste keer dat het ook openlijk beschreven is.”

Wat voor andere liftinnovaties kunnen we nog verwachten?

„Een systeem waarin je meteen je bestemmingsverdieping kiest, terwijl je liftnummer pas op het laatst bekend wordt, kan nog eens 10 tot 15 procent wachttijd schelen. Zoiets kan vrij gemakkelijk ingevoerd worden.

„En Schindler heeft een systeem aangekondigd waarbij liften ook opzij bewegen, met hulp van magnetische motoren zoals magnetische zweeftreinen die ook gebruiken. Dan zou je, net als op een snelweg, de binnenste schachten gebruiken voor de korte ritten, en de buitenste voor de snelle lange afstanden. Maar het is nog wel afwachten of liftpassagiers opzij bewegen niet te eng vinden.”