电梯群控系统的研究
基于遗传算法的电梯群控研究

摘 要: 针对 电梯群控系统的特点, 设计 出一种更适合的梯群 控制的遗传 算法。本算法 中采用 了整数编码和 可进行 种群竞
争的双种群机制, 设计了以候梯时间、 乘梯时间、 系统能耗为群控目 的多目 标 标适应度函数, 并在选择操作中引入个体最优选
择策略 , 在交叉操作 中构 造 了与遗传代 的数 目、 预交叉个体本 身特 点相 结合 的交叉方式, 在变异操作 中应用 了两点对换和位 点 变异相 结合 的变异方 法, 并设计 了从最优解 集合 中选择最优解 的评价 函数。 经过模拟仿 真, 运行实验结果表 明了此 方案的可行
性பைடு நூலகம்优越性 。 ・
关键词 : 电梯群控系统: 遗传算 法: 目标 适应度 函数: 多 最优解评价 函数 中图分类号 :P 7 +4 T 21 . 文献标识码 : A 文章编号 : 6 1 4 9一 20 )— 0 9 0 1 7 — 7 2 (0 88 00 — 4 、
Ab ta t A m c m r s i a l g n t c l o i h i d s g e f r l v t r r u c n r l c n r p s d src : n u h o e u t b e e e i a g r t m s e i n d o e e a o g o p o t o o t a o e
.
ti l ol ti fro th col ec o of pti al ol io ma s u on m e l ti n o m s ut n。
T n he en ic he t g et al or hm g it is se i t ele ato u d n he v r
a o t d,a d a m l i o j c i e f t e s f n t o s d s g e n t e e e i l o i h dpe n u t - b e t v i n s u c i n i e i n d i h g n t c a g r t m.M r o e o e v r. t e n i i — h i d v d
基于模糊控制技术的电梯群控系统研究

基于模糊控制技术的电梯群控系统研究随着城市化进程的加速,人们对于城市交通的需求也越来越高。
在现代城市中,电梯作为一种高效便捷的交通工具,被广泛应用于各类建筑物中。
然而,电梯的群控系统在高峰时段仍然面临着一些挑战,如如何提高电梯的运行效率、减少乘客等待时间等。
为了解决这些问题,研究人员开始利用模糊控制技术来改进电梯群控系统。
模糊控制技术是一种基于模糊逻辑的控制方法,它可以将不确定性和模糊性考虑进来,从而使系统更具鲁棒性和适应性。
在基于模糊控制技术的电梯群控系统中,首先需要建立一个适当的模糊控制器。
这个控制器的输入变量包括当前电梯的状态信息(如位置、速度等)以及外部环境的信息(如乘客流量、楼层需求等)。
通过对这些输入变量进行模糊化处理,将其转化为模糊集合。
然后,根据一定的规则和知识库,将模糊集合映射到输出变量,即电梯的动作指令。
在电梯群控系统中,模糊控制器的输出变量通常包括电梯的运行状态(如上升、下降、停止等)以及目标楼层。
通过对这些输出变量进行去模糊化处理,将其转化为确定的数值,从而实现对电梯的控制。
基于模糊控制技术的电梯群控系统可以根据当前的乘客需求和电梯的运行状态,智能地决策最佳的电梯分配方案。
例如,在高峰时段,当某一电梯运行到一定楼层时,可以根据当前的乘客需求和电梯运行状态,决定是否停靠该楼层,从而减少电梯的等待时间和乘客的拥挤感。
通过实际的仿真实验和实地调试,基于模糊控制技术的电梯群控系统在提高电梯运行效率和乘客满意度方面取得了显著的效果。
尽管如此,仍然需要进一步研究和改进,以应对不同建筑物和乘客流量的变化。
总之,基于模糊控制技术的电梯群控系统是提高电梯运行效率和乘客满意度的一种有效方法。
随着技术的不断发展和改进,相信这一方法将在未来得到更广泛的应用,并为城市交通提供更加高效便捷的解决方案。
电梯群控系统的研究

电梯群控系统的研究
电梯群控系统是指多台电梯在同一建筑物中实现协同调度,提高电梯效率的一种管理方式。
该系统通过对电梯的调度、运行和管理进行优化,使得电梯的运行效率得到提升,同时也减少了乘客的等待时间和运行时间,提高了电梯的安全性和舒适性。
电梯群控系统的研究主要包括以下方面:
1. 电梯群控算法。
电梯群控算法是电梯群控系统的核心,目的是通过智能调度算法实现电梯的协同运行。
目前已有多种电梯群控算法,如最短路电梯调度算法、时间片轮转电梯调度算法、模糊控制电梯调度算法等。
2. 电梯群控硬件设计。
电梯群控系统的硬件设计主要包括电梯控制器、电梯安全装置、电梯调度器以及电梯传感器等组成部分。
这些硬件的设计应该满足可靠性高、安全性强、稳定性好等要求。
3. 电梯群控系统的应用。
电梯群控系统的应用范围非常广泛,可以用于商场、办公楼、地铁站等高层建筑。
对于高层建筑中的电梯调度来说,电梯群控系统将会是未来电梯市场的主要方向。
4. 电梯群控系统的管理与维护。
电梯群控系统的管理与维护是电梯群控系统能否长期运行的关键。
管理方面主要包括对群控系统的监控、故障排除和工作状态的管理;维护方面则是定期对系统进行检修、保养和维护。
总的来说,电梯群控系统的研究是未来电梯产业发展的重要方向,通过群控算法的优化和硬件的匹配,将能够提高电梯的效率和安全性,为市场和用户带来更好的体验和便捷。
群控电梯目的层调度系统的研究与应用

群控电梯目的层调度系统的研究与应用摘要:高层建筑与超高层建筑已成为现代大中城市建设发展的主要着力点,如何提高电梯的运输能力也成为当前亟待解决的问题。
本文从系统平台与结构设计环节入手,围绕硬件电路设计、触摸屏呼梯界面设计、多目标调度算法设计及其应用实验四个层面入手,探讨了群控电梯目的层调度系统的研究与应用,以供参考。
关键词:群控电梯系统;目的层调度;硬件电路;触摸屏;多目标调度算法引言:房地产行业的蓬勃发展推动了建筑施工行业规模的日趋扩大,电梯也成为高层建筑中必不可少的运输工具。
高层建筑、大型商业建筑往往采用多台电梯进行群控调度,其目的层呼梯具有流程复杂、候梯与乘梯时间不固定、难以实现客流量妥善分配等缺陷,为群控电梯目的层调度系统的优化设计创设了良好契机。
1系统平台与结构设计1.1系统概况在系统硬件平台设计上,主要采用主板作为群控电梯的主控制系统,在主控制系统中涵盖了数据输入输出模块、接触器、井道信号系统、ELTU单元等组成部分。
系统采用了3个32位工业级微处理器,可实现对64层、8台电梯的群控。
1.2结构设计采用基于目的层调度的电梯群控技术进行系统结构建设,群控系统内的每一台电梯都配有相应的主控板,其群控模块主要涵盖了模块、、、、几类要素,以、作为通讯接口,与触摸屏、轿厢通讯板相连。
具体来说,系统中的群控模块借助的连接方式与主控板的接线端口相连,从主控板处接收数据帧并传送回复。
采用多主从模式防范出现无主问题,在规定时限内使相应的个体群控模块充当主机,其余群控模块自动充当从机,接收到主机发送的请求实现通讯。
2群控电梯目的层调度系统的设计与应用2.1硬件电路设计该群控系统的硬件电路主要由主芯片、电平转换模块、磁耦数字隔离芯片、芯片等元件组成。
其中主控制芯片为型封装,承担信息处理核心作用;芯片主要负责为总线与控制器分别提供差动发送与差动接收性能。
芯片中的、引脚与芯片间接相连,而、引脚则与外部设备相连,依靠芯片的电磁兼容性优势,可在电路未上电状态下仍使总线保持良好的无源特性,提高其抗干扰能力。
我国电梯群控系统研究文献综述与思考

2 基于专家系统的电梯调度方法。该方法增加了系统的灵活性 , ) 但整个控制过程过分依赖于知识源 ; 3 基于模糊神经网络的电梯调度方法。模糊逻辑和神经 网络的结合取长补短 , ) 但如何确定 网络合理
结构及 网络处理 单元 问的复 杂分 布交叉 作用 , 该方 法有 一定 的缺 陷 ; 使
1 电梯群控技术的发展过程
电梯 的 群控 技术 主要 经历 了 4 发展 阶段 。第 1 个 阶段 :9 1 以前 , 17 年 电梯群 控技 术 的初级 阶段 , 用 的 采 是 继 电器顺 序 控 制 、 厢 区 间指 派方 式 。第 2 轿 阶段 :9 1 17 年 , 用 集 成 电路 可 以进 行 较 为 复杂 的 逻 17 — 95 采
4 基于遗传算法的电梯调度方法。由于遗传算法能有效的求解组合优化问题及非线性 多模型、 目 ) 多 标的函数化问题 , 故是寻求满意解 的最佳工具之一 。但 由于遗传算法生物基础鲜 明, 数学基础不够完善 , 目前还存在搜索效率极其时间性的问题 , 此调度方法也是 目 前研究 的热点。 24 群 控 系统群 控仿 真 系统 .
从 而 得 出最优 派梯 决 策 …。 由于 电梯群 控 系 统具 有 多 目标性 、 非线 性性 和不 确定 性 等动 态特 性 , 以用 精 难
确的数学模型加以描述, 仅通过传统的控制方法很难提高电梯控制系统的性能。 随着智能控制技术在电梯群控系统中的大量应用 , 如何有效的解决高层建筑垂直交通 , 寻求最优控制策 略, 优化调度多部电梯以提高电梯的运行效率和服务质量, 成为国内外许多学者研究的重要课题之一E] 2。 - 3
均候梯时间 ;98 18 年三菱公 司推 出了 A I20 系统 , A一 10 把模糊控制理论和专家系统应用于电梯群控系统。 19 年 , 立公司推出F一 4 G 93 日 I30 系统 , 将遗传算法用于电梯系统 。 如今著名的电梯公 司都拥有不 同特色的群控技术和群控产品 , 但这些技术大多是由国外的电梯公 司 开发 的并且拥有专利产权 , 别人很难得到这些 电梯群控系统的核心技术 。我国对 电梯 系统特征研究 与国 外相 比还处于较落后 的状态 , 直到 18 年 , 9 6 国内才开始对电梯配置理论和电梯系统特性进行研究 , 我国群 控技术文献最早见于 19 年。 目前电梯群控技术与配套装置主要依赖于进 口, 90 国内大部分还停 留在理论 研 究 阶段 7 l 。
电梯群控系统研究刍议

刘万耀
( 广东威 得利 电梯 有 限公 司 广 东 佛山 5 8 5) 221
[ 摘 要]目前 ,高层 、大 规 模建 筑 中 为满足 需要 一般 都 安装 了多 部 电梯 。在 这种 情 况下 ,有 必 要采 用 电梯 群控 系 统对 建 筑物 内的 电梯 群进 行管 理 调 度 ,协 调各 电梯 的 运行 ,提 高 电梯 的服 务 质 量和 运 行 效 率 。本 文 主 要 分析 了 电梯 群控 系统 相 关 问题 ,有 利 于进 一步 深 化 电梯 群 控 系 统设 计 。 [ 关键 词] 电梯 群控 系统 控 制选 择 电梯 自动化 中图分类 号 :U2 T 29 文 献标 识码 : A 文 章编号 :0 99 4 (00 2 -2 90 10 - 1X2 1 )9 0 1- 1
1引言 电梯 是用 于建筑 内部 输送 人员 或货物 的提升 设备 。随着 现代 建筑 的规 模 越来 越 大,很 多建筑 物 内部 需要 安装 多部 电梯 。如 何利 用不 断进 步的 信息 技 术 设计和 制造 电梯群 控 系统 ,对建 筑物 内 的多部 电梯进 行管 理调 度 ,协调 各 电梯 的运 行 ,提 高电梯 运 行效率 和服 务质 量 ,具有 极 其重 要 的现实 意义 。 2计算 机 群控 系统 概 述 7 0年 代末 至 8 0年代 ,初 随 着 半导 体 集成 电路 的出 现和 发 展 ,微处 理 器开 始在 各个领 域 内获得 了广泛 的应用 。梯群 控制 算法 不在局 限 于硬件 逻辑 控制 上 ,开始更 多 的通过 软件 指令 来完成 。 编程控 制 器 (L )是这个 时候 可 PC 发展起 来 的一种 新型 的工 业控制 设 备。起初 的 PC 仅 用来 替代 继 电器控 制柜 L 进行逻 辑控 制 , 现在 的 PC 还 增加 了过程 控 制 、 据采 集 的功能 。 机和 PC L 数 微 L 的 出现 为梯 群控 制系统 的 发展提 供 了硬件 基础 ,有利 于进 一步 引入 一些 复杂 的控制 算法 。 计 算机 群 控系 统 的控 制 方 式可 分 为两 类 :分 区调度 算 法 和心 理 待机 时 间及 综 合成 本 评价 调 度 原 则及 控 制 方法 。 2 1分 区调 度算 法 . 分 区调度 控制 法是 一种常 见 的梯群 控制 方法 ,一般 可 分为 固定分 区法 和 动 态分 区法 。固定 分区 是根据 电梯 总 台数和 建筑物 层 数将 电梯划 分在 固定 的 运 行 区域 , 如 : 将 一 定数 目的厅 层 组 合 在 一 起 构 成 一 个 区 域 ; 也 可将 相 邻 的上 行厅层 召 唤安排 到若 干 向上 需 求区域 ,相邻 的 下行厅 层 召唤安 排到 若 干 独立 的向下 需 求 区域 ,由此 定义 方 向 区域 ,各 部 电梯 仅 响应 本 分区 内的 呼 梯信 号 。无 呼梯 信 号 时,各 台 电梯 停 靠 在 自 己所 服 务 区域 的 首层 。固定 分 区 的缺 点是 各 区域 协 调性 差 , 电梯忙 闲不 均 。动态 分 区 是按 照一 定 的顺 序把 电梯 的服 务 区域 接 成环 形 。运 行 时 ,每台 电梯 的 服 务 区域 的位 置 和 范 围,取 决于 各个 轿 厢运 行 的 瞬 间状 态 、位置 和 方 向 。动态 分 区法 算 法 比较 复杂 ,在一 定程 度 上解 决 了 电梯 忙 闲不 均 的现 象 ,但 呼梯 信 号 的 响应 速度 却 没 有 保证 , 所 以 电梯 的调 配 还 是 不 合 理 。 2 2 心 理待 机时 间和 综合成 本 评价调 度 原则及 控制 方法 . 心理待机 时 间评价 调度 原则是 将 乘客等 待 时间这个 物理 量折 算成在 此 时 间 中乘客 所承受 的心 理影 响一 定程度 上反 映 了 电梯 的服 务质 量通 常有 以下三 种调 度原 则:( )最 小等 候 时间调度 原则 :根 据 当前产 生的 呼梯信 号 ,预测 1 各 电梯 的应答 时间 ,从 中选择应 答 时间最 短 的 电梯 去响 应呼梯 信 号。( )防 2 止预报 失 败调度 原则:在 群控 系统 中设 置预报 功 能,当乘客 按下 呼梯信 号后 , 立 即在 层站 上显 示 出将 要 响应 的 电梯 ,使 乘客 感到他 的呼梯得 到应 答 ,从而 减轻其 心理 焦虑 。( )避 免长 时间等 待原 则 :根据 电梯 的速度 、建 筑物 高度 3 等规 定一 个时 间 ,避 免使 乘 客等待 时 间超过 此 时间 。 这 种考 虑 等待 时 间 、长 时间 等待 概 率 、错误 率 及乘 客 心 理等 多 种 因素 的调 度 原则 更具 有 整体 优 化 的意 义 ,也 就是 我 们所 说 的全 面 评价 系 统 。增 加 了全面 评价 系 统 后 的召 唤分 配 系 统 ,与先 前 的梯 群 监控 系 统相 比,其 平
电梯群控系统调度策略研究 (5)

粒子群优化算法詹姆斯·肯尼迪和罗素埃伯哈特华盛顿,直流20212kennedyjim@GOVBLS。
普渡工程与技术学院印第安纳波利斯,在46202-5160eberhart@摘要介绍了一种利用粒子群法的非线性函数优化的概念。
概述了几种范式的演变,讨论和实施的典范之一。
描述范式的基准测试和应用,包括非线性函数优化和神经网络的训练,建议。
粒子群优化和两个人工生命和遗传算法之间的关系进行了阐述。
1 引言本文介绍了连续非线性函数的优化方法。
发现该方法通过一个简化社会模型的模拟,因此,社会的隐喻进行了讨论,但该算法没有隐喻支持代表。
本文介绍了粒子群优化的概念及其前体方面,简要回顾了其发展的阶段,从社会模拟优化。
接下来讨论的是实现概念的几个范例。
最后,执行一个范例更详细的讨论,随后范式已被证明成功执行的应用和试验获得的结果。
粒子群优化算法有两个主要组件的方法的根源。
也许更明显的是一般的人工生命(生活),植绒,鱼群,和蜂拥理论,特别是鸟类的关系。
这也有关系,但是,进化计算,遗传算法和进化规划的关系。
本文在简要回顾了这些关系。
由作者开发的粒子群优化包括一个非常简单的概念,并可以在几行计算机代码的实施范例。
它仅需要原始的数学运算,是在两个内存的要求和速度方面的计算上更便宜。
早期测试已经找到了问题的几种有效的实施。
论述,粒子群优化算法的人工神经网络权重的训练中的应用也被证明以及执行遗传算法的测试功能。
本文讨论谢弗的F6功能上的表现,在戴维斯[1]中所述。
2 模拟社会行为一些科学家已经建立了计算机模拟各种不同的解释生物体在鸟群或鱼群的运动。
值得注意的是,雷诺兹[8]和赫普纳和Grenander [4]提出的鸟类模拟植绒。
雷诺兹很感兴趣由鸟植绒编排的美学,赫普纳,动物学家,被发现的基本规则,使鸟类大量涌向同步,经常改变方向突然,散射和重组等,这些科学家都不得不感兴趣本地进程,如元胞自动机为蓝本的,可能的基础unpredic:禽流社会行为表组动态的洞察力。
电梯群控系统研究的开题报告

电梯群控系统研究的开题报告1.研究背景和意义近年来,城市化的快速推进,使得城市中高层建筑比比皆是,电梯的作用也逐渐凸显。
但是,随着层数的增加和人员的增多,电梯运行效率逐渐变得低效,并且容易出现拥挤现象,这也使得电梯管理面临了较大的挑战。
因此,研究电梯群控系统,对于提高电梯的效率、减少人员的等待时间、缓解电梯拥挤现象具有重要意义。
2.研究内容和目标本研究的重点是研究电梯群控系统的优化和改进,并建立相应的控制模型和算法,以提高电梯群的效率和性能。
具体研究内容包括:(1)电梯群控系统的现状调查和分析,了解各种电梯控制系统的优缺点和局限性,为后续研究提供基础。
(2)建立电梯群控系统的数学模型,研究电梯运行的规律和特点,为电梯调度和优化提供理论支持。
(3)开发电梯群控系统的算法和程序,根据实际情况设计合理的电梯调度策略,优化电梯运行效率。
(4)通过仿真实验和实际测试,验证电梯群控系统的性能。
3.研究方法和步骤本研究采取的方法和步骤如下:(1)查阅相关文献资料,了解电梯群控系统的现状和发展趋势,确定研究方向和目标。
(2)通过实地考察和统计调查,获取电梯群控系统的真实数据和每层的人流量,为后续建立数学模型提供数据支持。
(3)建立电梯群控系统的数学模型,包括电梯的调度模型、优化模型和随机模型,对比分析各种模型的优缺点。
(4)通过设计、实现和测试,开发电梯群控系统的算法和程序,分析不同算法的优劣性,并根据实际需求选择最优的算法。
(5)通过仿真实验和实际测试,验证电梯群控系统优化的效果和性能,制定电梯调度方案和优化方案。
4.预期研究成果预计本研究将取得以下成果:(1)深入了解电梯群控系统的现状和发展趋势,为相关领域的研究和应用提供重要参考。
(2)建立电梯群控系统的数学模型,揭示电梯运行的规律和特点,为电梯调度和优化提供理论支持。
(3)开发电梯群控系统的算法和程序,实现电梯调度的有效优化和控制,提高电梯运行效率。
(4)通过仿真实验和实际测试,验证电梯群控系统的性能和优化效果,为实际应用提供可靠的技术支持和参考。
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1 绪论1.1 课题研究背景电梯作为高层智能大厦的主要垂直交通工具,电梯系统的服务质量和服务效率的提高对建筑物的有效利用和性能发挥将产生极为重要的影响。
为提高服务质量和服务效率,电梯的控制技术由单台电梯的独立控制发展到多台电梯的协调控制,进行合理的调度和管理,即电梯群控。
所谓电梯群控系统EGCS(Elevator Group Control System)是指:综合考虑大楼的交通模式、各时刻的交通流量、各楼层的乘客轿外呼梯信号等各种因素,对一栋楼宇里布置在一起的多台电梯进行统一调度,每个楼层的召唤信号集中由群控主机来控制,根据系统设定的优化目标和建筑物中的实际交通状况,产生最优派梯决策的控制系统[1]。
电梯群控系统能够有效地改善客流调度及运输效果,一直受到人们的高度重视。
而我国在电梯群控方面的起步比较晚,现阶段对于电梯群控的关键技术尚未能完全掌握,拥有自主版权的群控方法和技术在实际中的应用还比较少,且与国外相比还有较大的差距。
因此,很有必要在电梯群控方面展开研究。
1.2 电梯群控系统的概述1.2.1 电梯群控系统的起源历史上第一台真正的电梯出现在1889年12月,由美国Otis电梯公司研制,它是由电力驱动,齿轮直接传动的。
此时的电梯必须由司机操作运行,既浪费人力又浪费资源且得不到较好的经济效益。
为了改善这一问题,人们逐渐发展出了以下几种电梯控制方法[2]:1、简易自动控制方式这种方式是一种最简单的自动控制方式。
每层的呼叫按钮只有一个,上行与下行通用。
轿厢由层站呼叫按钮和轿厢内的选层按钮来启动运行,最后停靠在电梯内选层或电梯外呼梯的那一层。
在执行某个呼梯指令时轿厢不再应答其它呼梯信号。
2、集选控制方式这是一种比简易自动控制更高级的控制方式,在此方式中,中间层站设有上、下两个方向的呼梯按钮以供选择,电梯能够同时记住轿内选层和层站呼梯信号。
轿厢应答启动运行,在顺向运动中,依次应答顺向的呼梯,在呼梯层站停靠。
如果运行前方不再有呼梯,轿厢就自动反向运行,依次回答反向呼梯,最后回到基站。
3、电梯群控方式电梯群控方式就是将多台电梯组成一组,采用分布式控制系统,根据大楼交通的情况,对各台电梯进行协调控制,采用最优的输送方式。
这种控制方式能够提高建筑物内多部电梯同时服务时的运行效率、缩短电梯的响应时间,并通过合理派梯策略来达到节能的目的。
随着计算机、通讯技术的广泛应用,智能大厦得到了迅猛的发展,而作为垂直交通工具的电梯不仅仅是人们代步的工具,同时也是人类物质文明的标志,电梯技术的发展水平体现了社会科学进步的程度,因此有效地改善电梯的客流调度及运输效果一直是国际电梯业所重视的课题之一。
电梯群组的合理控制不但要对电梯当前运行状况做出分析评价,还要对电梯将来运行需求做出推理预测,更要对电梯如何调度、如何控制做出决策。
但由于电梯每日每时的使用状态都是变化的,其使用流量无法用确切的数学模型描述,传统电梯群控方法没有考虑多部电梯轿内和全部厅层召唤之问的相互作用关系,不能得到最优解,不能满足电梯群组高性能的控制要求,为了更好地适应电梯使用的发展需求,需要对电梯性能做出科学、合理的评价,需要研究电梯新的控制方式。
本文针对电梯群控系统中控制策略的优化方法、评价指标等进行研究,将智能优化算法应用到电梯群控系统中,从而达到有效地协调多台电梯的运行,提高电梯群组的运输效率和服务质量。
1.2.2 电梯群控系统的发展电梯群控系统自二十世纪四十年代起,从最初使用继电器,到集成电路的应用,乃至今日人工智能的应用,电梯群控系统大致经历了三个阶段[3]:第一阶段:继电接触控制方式[4]1941-1971 年,电梯群控系统利用继电器来实现系统的顺序运行,称之为自动方式选择控制系统。
这种方式的控制系统能根据不同的交通模式选择与之相对应的运行方式。
交通模式由上行高峰模式、下行高峰模式及非高峰期模式等组成,采用时间间隔的控制方式。
该群控系统的厅层召唤系统比较单一,在每个厅层内分别设置一上行按钮和下行按钮。
为了有效地控制每部电梯,给乘客提供合理的服务,控制系统把建筑物内的电梯分开,并要求在指定的停靠层至少要停靠一部电梯。
该控制方式能实现电梯的无司机控制,从而节省了人力才力,但整个系统运行效率不高,并且维护起来也相对比较复杂。
电梯群控制的最简单形式是方向预选控制,每部电梯都靠方向预选控制的方式来操作,工作时,主要是靠在上行高峰、下行高峰及平衡层间交通选择运行命令来运行的,两部或三部电梯组成的梯群比较适合用这种控制方式。
继后,又出现了将几部电梯组成的简单梯群进行分区控制的控制方法,使它们分别服务于交替的楼层。
分区控制法虽然缩短了单部电梯的运行周期,与方向预选控制相比运行效率也得到了一定的提高。
但由于这种控制方式里的动态分区算法比较复杂,因此主要以静态分区法为主。
第二阶段:集选控制方式1971-1975 年,集成电路应用到了电梯群控系统的硬件结构当中,这样不但简化了结构,系统的可靠性也提高了,也能处理比较复杂的逻辑运算。
与简易自动方式相比,这种控制方式比较高级,在中间层站内设有可供选择的上、下两个方向的呼梯按钮,并能同时记忆多个轿厢内的呼梯信号。
所派轿厢在顺向运行过程中,依次响应顺向的呼梯信号,并在相应的呼梯层站停靠。
若顺向运行的前方不再有呼梯信号,轿厢就自动反向运行,并按顺序依次响应反向的呼梯信号,直至返回基站。
该系统的不足之处在于对预测复杂的候梯时间所必需的计算数值还不够完善。
第三阶段:计算机人工智能控制方式1975 年至今,计算机开始应用到电梯群控系统,称之为现代电梯群控阶段。
电梯群控系统中采用计算机人工智能技术控制之后,电梯群控系统的特性开始用人工智能技术来描述,使电梯群控系统的整体服务性能得到了一定的提高,电梯交通整体配置也就基本完成了。
此时的控制算法参数在计算机控制下能直接在线修改,并能将新程序实时输入到计算机当中,不需要重新布线,就能实时控制算法参数的完全改变。
在安装好的系统上采用有效的仿真程序就能实现离线计算,并能合理选择控制算法参数。
另外,一种新的控制算法也可以被仿真技术离线评价了,从而提高了改变控制算法的方便性。
数据记录功能是计算机控制的另一个优点,交通状况和目的地数据能被计算机实时记录下来,并实时分析,以提高电梯群控系统的整体使用性能,还可以把被检测部位的故障数据记录并保存下来。
除此之外,计算机控制方式还能远距离查询这些故障数据,从而实时监测任何故障的发生,并依据这些数据随时改进电梯群的控制算法参数,实时满足乘客需求。
1975 年至 1982 年是现代电梯群控系统的第一代,这一时期的电梯群控系统,虽然在预报到达楼层的准确度上有了一定的提高,但乘客的长候梯时间发生率比较高,在控制方式上采用候梯时间预测控制的控制方式。
1982 年至 1988 年是现代电梯群控系统的第二代,与第一代群控系统相比,电梯群控的性能及效率都取得了比较大的发展。
一是把交通需求的学习功能加入到了电梯群控系统中,这样不但使电梯群运行状态预报的准确度提高了,而且乘客的长候梯率的发生也减少了。
准确预报度的提高,使电梯响应呼梯信号派梯后,能实时显示所派电梯这一功能。
二是把综合评价系统应用到了派梯方案中,当有呼梯信号发生后,根据群控系统中的交通情况和梯群状态,综合评价每个轿厢的多个性能指标,择优选出最合适的轿厢去响应呼梯信号。
从而大大减少了乘客平均候梯时间、平均乘梯时间及整个系统运行能耗等。
随着社会的发展和人们对电梯越来越高的需求,1988 年至今,电梯群控系统中开始采用人工智能技术,称之为现代电梯群控系统的第三代。
二十世纪新兴的人工智能技术,与传统的控制方法相比,它对解决复杂控制系统的问题有着无法比拟的优点[5],并在各个领域都取得了显著的成就。
同时,电梯群控系统的智能化程度在这一代中也得到了进一步提高,控制系统也更趋于完善,但还有待进一步的发展。
1.3 本文的研究目的及意义电梯群控系统采用优化的控制策略来协调多台电梯的运行,以提高电梯的运输效率和服务质量。
由于电梯群控系统本身具有多目标性、不确定性、非线性、扰动性和信息的不完备性等特点,导致电梯控制系统变得十分庞大,调度算法日趋复杂,仅仅通过传统的控制方法很难提高电梯群控系统的性能。
近年来,大量先进的控制技术应用于电梯群控系统,使电梯群控系统的控制特性得到很大的改善,但仍有不少问题需要进一步研究。
国内使用的先进的电梯群控系统大都是从国外引进的,具有独立知识产权的产品尚不多见,而且大多数集中在群控理论和算法的研究上,实际应用中的还比较少,与国外的先进技术相比还有很大的差距[6]。
从控制技术研究的角度看,国外已有的先进控制技术,很多都掌握在各个大的电梯公司手中,其核心技术是不公开的,而国内在这些方面的研究还有相当大的差距。
同时,现有的电梯控制技术仍存在缺点和不足,如何把更先进的技术应用于电梯群控之中,以进一步提高现有电梯系统的运行效率,满足乘客的需求,仍需要进一步探索和研究。
因此深入研究电梯群控技术,对提高国内的整体电梯控制技术水平具有重要的实际应用价值。
2 电梯群控系统的基础理论2.1 电梯群控系统的功能电梯群控系统是在大楼中存在多台电梯时对电梯群进行优化调度的控制系统。
该系统可以采集电梯的实时状态信息,并对电梯群进行统一调度,保证其合理的运行,以达到提高电梯系统的整体服务质量、减少能量损耗的目的。
电梯群控系统的主要功能如下:l、数据采集功能电梯群控系统实时检测电梯系统中每一台电梯的运行状态,如每台电梯的当前位置、运行方向、载重、速度、轿内呼叫信号等,并将这些信息传到相应的上层控制软件,由上层软件对这些信号进行相应的处理。
2、数据通信功能电梯群控系统要实现对电梯群的合理分配和优化调度,就要在上层控制软件和底层电梯的控制器之间建立通道,进行信息数据和控制命令的传输,实现双向通信。
3、控制功能电梯群控系统中,各电梯对轿外呼叫信号的响应是由系统统一分配的。
轿外呼叫信号不是直接分配给乘客所呼叫的电梯,而是先传送到电梯群控控制模块。
经电梯群控控制模块根据电梯的状态和当前位置,采用一定的派梯策略,算出由哪台电梯响应此呼梯信号,再将此信号分配给电梯控制模块。
因此,电梯群控系统有控制功能,可对电梯控制器进行控制,决定响应该信号的电梯。
4、预估计算功能预估计算功能是电梯群控系统的核心部分。
电梯群控系统要对大楼内的电梯交通系统的交通状态进行分析,如:客流量、客流分布、电梯状态、电梯分布等,通过分析可以对乘客呼梯信号、电梯下一时刻的响应情况进行预测,然后根据一定的派梯策略进行调度,使电梯得到最优控制。
5、监测显示功能电梯群控系统可以对每台梯的当前位置、运行方向、载重、速度、梯内呼叫信号、响应情况等信号以及每个乘客轿外呼叫信号的派梯结果进行实时监测,且在界面上显示。