电梯调度算法总结
电梯调度算法研究

电梯调度算法研究摘要随着我国经济的不断发展,建筑行业也得到了突飞猛进,特别是高层以及智能建筑不断涌现,因而垂直运输工具电梯得到了越来越广泛的应用。
当前人们对电梯服务质量越来越高,单台电梯无法满足人们需要,因此在楼层间往往设置多台电梯,为了减少能力损耗以及缩短人们等待的时间,因此本文深入分析电梯调度算法,采用优化控制策略从而优化多台电梯的协调运行,提高服务质量和运行效率。
本文首先阐述了乘客对电梯群控系统的要求,电梯群控系统的特征,如非线性、不确定性、多目标以及扰动等特性,针对电梯的特征,详细分析了电梯群的控制模式。
然后统计了一段时间的客流状况,从而完成整体流量状况的预测,根据预测情况优化了电梯调度算法,该算法是在多目标规划的基础上建立评价函数,通过权值的设定,突出不同目标在不同交通模式下的要求。
最后通过仿真的方式,验证了算法的有效性。
本文针对电梯群控系统的复杂特性,设计了相应的调度算法。
通过设计的调度算法能够很好的提高整个系统特性。
关键词:电梯群控,调度算法,多目标规划,仿真分析目录第一章绪论 (3)1.1 引言 (3)1.2 课题研究背景及意义 (3)1.3 国内外研究现状 (3)第二章电梯群控系统的特征分析 (5)2.1 乘客对电梯群控系统的要求 (5)2.2 电梯群控系统的系统特性 (5)2.2.1 非线性 (5)2.2.2 不确定性 (5)2.2.3 多目标性 (5)2.2.4 扰动性 (6)2.3 电梯群的控制模式 (6)第三章多目标规划电梯调度算法及仿真分析 (7)3.1 多目标规划电梯调度算法分析 (7)3.1.1 多目标规划建模 (7)3.1.2 多目标规划调度算法实现 (8)3.2 仿真分析 (10)3.2.1 调度算法仿真分析 (10)3.2.2 电梯运行仿真分析 (12)第四章总结 (16)参考文献 (17)致谢.......................................................................................... 错误!未定义书签。
多电梯调度算法

多电梯调度算法
多电梯调度算法是一个用于控制多个电梯在一个大楼中高效运行的系统。
这个系统可以根据乘客的需求和楼层情况,智能地决定每个电梯应该去哪一层接乘客或者送乘客。
为了实现这一目标,多电梯调度算法可以采用以下策略:
1. 电梯最近停留楼层策略:当有新请求到来时,电梯会优先选择最近停留的楼层。
这样可以最大程度地减少电梯的等候时间和行程时间。
2. 同方向优先策略:当电梯到达某一楼层接乘客后,如果有相同方向的请求,电梯会优先选择同方向的请求而不会改变方向。
这样可以避免不必要的方向转变,提高效率。
3. 最小耗能策略:电梯在每一次移动时,会选择耗能最小的方向。
通过计算每个方向上的耗能,并综合考虑每个电梯的负载情况和楼层的请求情况,来选择耗能最小的方向。
4. 动态调整电梯数量策略:当需求量较小时,只开启少部分电梯。
而当需求量增加时,可以动态调整电梯的数量,以满足乘客的需求。
这样可以降低能源消耗和运营成本。
5. 紧急优先策略:当有紧急请求到来时,例如火警或者地震预警,系统会立即将所有电梯调度到底层,以最快速度将所有人员安全地送离建筑物。
通过以上策略的综合运用,多电梯调度算法可以实现电梯的高效运行,节约能源和时间,提供更好的乘坐体验。
该算法还可以根据实际情况进行调整和优化,以满足不同大楼的需求。
电梯调度算法总结

电梯调度算法总结⼀:任务要求本次的程序任务和要求如上图所⽰,需要有4部电梯同时运⾏,每部电梯都有⾃⼰的限制且被同⼀控制器所控制,希望有图形显⽰效果,本次的任务我们组已经完成,关于编程的历程与总结现在就⼀⼀道来。
⼆:初步构想阶段我们先尝试解决最核⼼的问题,即电梯的调度算法问题,初步构思是这样的,电梯根据当前控制器内所要到的楼层信息判断是向下运⾏或向上运⾏,并向上或向下运⾏⾄控制器内楼层的最⼤或最⼩值,期间出现的所有楼层信息都加⼊到控制器内,若有⽐最值更⼤或更⼩的信息不予理会,只是加⼊控制器中,每到⼀楼层就判断控制器内是否有该楼层,有则在该层停留,并移除控制器内该层信息,⽆则继续运⾏,运⾏⾄最值处,重新从控制器内找出最值,并判断向上或向下运⾏,如此循环。
当控制器内没有信息后,电梯等待⼀段时间后会回到初值处。
代码如下:1public void down()//定义⼀个下降函数便于复⽤2 {3for(;cout>=con.getmin();cout--)4 {5 vie.map.get(new Point(250-50*panmode,500-cout*20)).setBackground(Color.black);6if(con.getlist(this.mode).contains(cout))7 {8 con.remove(cout);9 System.out.println("到达"+cout+"层");10 changepeople();11try {12 Thread.sleep(500);13 } catch (InterruptedException e) {14// TODO Auto-generated catch block15 e.printStackTrace();16 }17if(cout==con.getmin())18break;19 }20if(cout==con.getmin())21break;22try {23 Thread.sleep(200);24 vie.map.get(new Point(250-50*panmode,500-cout*20)).setBackground(Color.white);25 } catch (InterruptedException e) {26// TODO Auto-generated catch block27 e.printStackTrace();28 }29 }30 }31public void run() //电梯运⾏算法主要运⾏函数32 {33while(true)34 {35while(!con.getlist(this.mode).isEmpty())36 {37 con.setmami();38if(con.getmax()>cout) //和下⾯的if组成判断电梯是否向上运⾏否则向下运⾏39 {40if(con.getmin()>cout||(con.getmax()-cout)<=(cout-con.getmin()))41 {42for(;cout<=con.getmax();cout++)43 {44 vie.map.get(new Point(250-50*panmode,500-cout*20)).setBackground(Color.black); 45if(con.getlist(this.mode).contains(cout))46 {47 con.remove(cout);48 System.out.println("到达"+cout+"层");49 changepeople();50try {51 Thread.sleep(500);52 } catch (InterruptedException e) {53// TODO Auto-generated catch block54 e.printStackTrace();55 }56if(cout==con.getmax())57break;58 }59if(cout==con.getmax())60break;61try {62 Thread.sleep(200);63 vie.map.get(new Point(250-50*panmode,500-cout*20)).setBackground(Color.white);64 } catch (InterruptedException e) {65// TODO Auto-generated catch block66 e.printStackTrace();67 }68 }69 }70else71 down();72 }73else//电梯向下运⾏的算法74 down();75 }76try {77 Thread.sleep(1000);78 } catch (InterruptedException e) {79// TODO Auto-generated catch block80 e.printStackTrace();}81while(con.getlist(this.mode).isEmpty()&&cout!=incout) //⽆任务回到初始楼层的函数82 {83 vie.map.get(new Point(250-50*panmode,500-cout*20)).setBackground(Color.white);84if(cout>incout)85 {86 cout--;87 vie.map.get(new Point(250-50*panmode,500-cout*20)).setBackground(Color.black);88try {89 Thread.sleep(200);90 } catch (InterruptedException e) {91// TODO Auto-generated catch block92 e.printStackTrace();93 }94 }95if(cout<incout)96 {97 cout++;98 vie.map.get(new Point(250-50*panmode,500-cout*20)).setBackground(Color.black);99try {100 Thread.sleep(200);101 } catch (InterruptedException e) {102// TODO Auto-generated catch block103 e.printStackTrace();104 }105 }106 }107 }108 }109 }我这⾥是从全部完成后的代码上截取出的算法部分,有图形显⽰的代码和⼀些实现其他功能的代码,初步构想时只是做出了算法,并在dos模拟。
群控电梯调度算法

一)、弄清群控电梯调度算法的评价指标由于乘客心理等待时间的长短、电梯响应呼梯的快慢、召唤厅站客流量的大小、轿厢内乘客人数的多少等均是一些模糊的概念,很难用确切的数量关系定义,也难以用普通的逻辑规则综合描述。
近年来,人们借助于模糊数学中的隶属函数来表述,将复杂的模糊问题转化为简单清晰的形式进行求解和控制.模糊控制通过模糊逻辑进行推理,有效地对电梯运行状况作出判断,但对于非常复杂的多变量系统,要建立正确的模糊规则和隶属函数是非常困难的,而且通过大量实验建立的隶属函数和规则有时也很难保证十分精确与合理。
此外,其隶属函数中的加权系数是确定的,不能根据客流改变而相应改变。
为了解决模糊控制中存在的某些问题,新发明将神经网络控制方法应用于电梯控制中,无需建立精确数学模型,可以提供准确的控制策略,以减少候梯时间,降低乘客的焦急等待心理,节约能源,合理有效地调度电梯最佳运行。
(二)、理解上行高峰模式、下行高峰模式、双路运行模式等概念,并找出根据一系列输入手段间接算出运行模式的算法:上行高峰交通模式:当主要的客流是上行方向,即全部或者大多数乘客从建筑物的门厅进入电梯且上行,这种状况被定义为上行高峰交通状况。
下行高峰交通模式:当主要的客流是下行方向,即全部或者大多数乘客乘电梯下行到门厅离开电梯,这种状况被定义为下行高峰交通状况。
二路交通模式:当主要的客流是朝着某一层或从某一层而来,而该层不是门厅,这种状况被定义为二路交通状况。
二路交通状况多是由于在大楼的某一层设有茶点部或会议室,在一天的某一时刻该层吸引了相当多的到达和离开呼梯信号。
所以二路交通状况发生在上午和下午休息期间或会议期间。
四路交通模式:当主要的客流是朝着某两个特定的楼层而来,而其中的一个楼层可能是门厅,这种交通状况被定义为四路交通状况。
当中午休息期间,会出现客流上行和下行两个方向的高峰状况。
午饭时客流主要是下行,朝门厅和餐厅。
午休快结束时,主要是从门厅和餐厅上行。
第一个算法题-电梯调度算法

第⼀个算法题-电梯调度算法参考⽂章⼀问题描述:所有的员⼯均在1楼进电梯的时候,选择所要到达的楼层。
然后计算出停靠的楼层i,当到达楼层i的时候,电梯停⽌。
所有⼈⾛出电梯,步⾏到所在的楼层中。
求所有⼈爬的楼层数⽬和的最⼩值。
⼆问题解决⽅法:解决⽅案:(1)使⽤简单的⽅法,直接将楼层从1到n开始遍历sum(person[i] * |i - j| ) 此表达式为⼀个双重循环,i与j均为1-n的循环。
j下标表⽰电梯停靠的楼层。
person数组表⽰,对应i层的下电梯的⼈数。
此算法负责度为o(n*n)对应的j是上述和为最⼩的⼀层即为所求。
上⾯的算法复杂度为o(n)(2)下⾯考虑⼀个简单的算法,使其复杂度达到o(n)考虑假如电梯停靠在某⼀楼层i处,假设在i处下楼的客⼈为N2,在i以上楼层的客⼈数⽬为N3 ,在i⼀下楼层的客⼈数⽬为N1。
且将电梯在i层停⽌时,全部⼈员的路程之和记为T。
那么加⼊电梯在i-1层停的话,则原来i层之上的⼈需要多爬⼀层,即增加了N3第i层的⼈需要多爬⼀层,则结果增加了N2, i层之下的⼈则少爬了⼀层,结果减去N1所以第i-1层的结果为 T - N1 + N2 + N3 。
即结果可以即为 T -(N1 - N2 - N3)下⾯考虑在i+1层的结果,若电梯在i+1层停⽌的话,原来i层之上的客户都会少爬⼀层,则结果减少N3 ,⽽i层之下的⼈员则都会多爬⼀层即增加了N1 ,第i层的⼈员都会多爬⼀层即为增加了N2 。
则结果为 T + N1 + N2 - N3综上我们得出,(1)若N1 > N2 + N3的时候,我们在第i-1层选择电梯停⽌最好。
(2)若N1 + N2 < N3的时候,我们选择在第i+1层停⽌电梯最好。
个⼈完全不知道什么是o(n) 的概念,等熟能⽣巧,每天有时间就看看算法问题。
电梯调度设计思路及算法:

电梯调度设计思路及算法:
将电梯作为一个类,声明四个对象,即四部电梯。
电梯类中属性:当前所在楼层(可用高度得出);
可承载最多人数;
可承载最大重量;
当前状态(可用速度,高度,皆有正负表示);
电梯类中函数:判断是否去接乘客(参数为乘客所在楼层数),{是否同向或静止};
计算当前所在楼层和乘客所在楼层之间差距(返回差距,在主函数中比较);
判断电梯是否超过电梯承载限额;
在一定时间内无人使用回到一层;
修改当前状态;
电梯运行中(参数为电梯内乘客所按层数),此函数为重载函数(参数个数不同);
主函数:
当乘客在电梯外按下上下键按钮时,四个电梯对象判断是否去接ta,在有电梯接的情况下,比较哪个最快到达;
若有相同的,则以乘客所按的那部电梯为标准;
若四部电梯都接不了,则等待至其中一部电梯进入可接状态。
乘客进入后按下要到的楼层,电梯进入运行中。
另一批乘客开始坐电梯,,,,,。
电梯调度算法总结(大全五篇)

电梯调度算法总结(大全五篇)第一篇:电梯调度算法总结1.传统电梯调度算法1.1先来先服务算法(FCFS)先来先服务(FCFS-First Come First Serve)算法,是一种随即服务算法,它不仅仅没有对寻找楼层进行优化,也没有实时性的特征,它是一种最简单的电梯调度算法。
它根据乘客请求乘坐电梯的先后次序进行调度。
此算法的优点是公平、简单,且每个乘客的请求都能依次地得到处理,不会出现某一乘客的请求长期得不到满足的情况[12]。
这种方法在载荷较轻松的环境下,性能尚可接受,但是在载荷较大的情况下,这种算法的性能就会严重下降,甚至恶化。
人们之所以研究这种在载荷较大的情况下几乎不可用的算法,有两个原因:(1)任何调度算法在请求队列长度为1时,请求速率极低或相邻请求的间隔为无穷大时使用先来先服务算法既对调度效率不会产生影响,而且实现这种算法极其简单。
(2)先来先服务算法可以作为衡量其他算法的标准。
1.2最短寻找楼层时间优先算法(SSTF)最短寻找楼层时间优先(SSTF-Shortest Seek Time First)[14]算法,它注重电梯寻找楼层的优化。
最短寻找楼层时间优先算法选择下一个服务对象的原则是最短寻找楼层的时间。
这样请求队列中距当前能够最先到达的楼层的请求信号就是下一个服务对象。
在重载荷的情况下,最短寻找楼层时间优先算法的平均响应时间较短,但响应时间的方差较大,原因是队列中的某些请求可能长时间得不到响应,出现所谓的“饿死”现象。
1.3扫描算法(SCAN)扫描算法(SCAN)是一种按照楼层顺序依次服务请求,它让电梯在最底层和最顶层之间连续往返运行,在运行过程中响应处在于电梯运行方向相同的各楼层上的请求。
它进行寻找楼层的优化,效率比较高,但它是一个非实时算法。
扫描算法较好地解决了电梯移动的问题,在这个算法中,每个电梯响应乘客请求使乘客获得服务的次序是由其发出请求的乘客的位置与当前电梯位置之间的距离来决定的,所有的与电梯运行方向相同的乘客的请求在一次电向上运行或向下运行的过程中完成,免去了电梯频繁的来回移动[2]。
电梯调度算法

电梯调度算法
1.最省电算法,当一台电梯自下而上运行时,不同楼层的人呼叫电
梯时,出行方向与电梯运行方向一致的用户并且电梯所在楼层小于呼叫楼层将被响应,电梯方向反向运行后,出行方向与电梯一致的用户且电梯所在楼层大于呼叫楼层将被响应,电梯如此循环往复运行以最省电算法响应呼叫用户。
2.先按先服务算法,根据客户所按楼层电梯呼叫按钮的先后顺序做
出响应,谁先请求,先响应谁,并且后按的如果在电梯顺便的情况下(电梯还未到达且电梯运动方向与请求方向一致时)可以响应后按按钮用户的请请求。
3.优先级服务算法,给予不同楼层不同的优先级,优先级高的楼层
用户呼叫首先响应,同优先级相同楼层按先按先服务算法调度,优先级高的用户服务完后再服务优先低的用户提出申请,同一优先级用户按先按先服务算法调度,电梯内的请求可以划为一类优先级。
4.特权级服务算法,给予不同楼层及电梯内用户不同优先级,优先
级高的用户的要求满足后,再服务优先级低的用户,直至最后一级客户的请求被响应。
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1.1先来先服务算法(FCFS)
先来先服务(FCFS-First Com e First Serve)算法,是一种随即服务算法,它不仅仅没有对寻找楼层进行优化,也没有实时性的特征,它是一种最简单的电梯调度算法。
它根据乘客请求乘坐电梯的先后次序进行调度。
此算法的优点是公平、简单,且每个乘客的请求都能依次地得到处理,不会出现某一乘客的请求长期得不到满足的情况[12]。
这种方法在载荷较轻松的环境下,性能尚可接受,但是在载荷较大的情况下,这种算法的性能就会严重下降,甚至恶化。
人们之所以研究这种在载荷较大的情况下几乎不可用的算法,有两个原因:
(1)任何调度算法在请求队列长度为1时,请求速率极低或相邻请求的间隔为无穷大时使用先来先服务算法既对调度效率不会产生影响,而且实现这种算法极其简单。
(2)先来先服务算法可以作为衡量其他算法的标准。
1.2最短寻找楼层时间优先算法(SSTF)
最短寻找楼层时间优先(SSTF-Shortest Seek Time First) [14]算法,它注重电梯寻找楼层的优化。
最短寻找楼层时间优先算法选择下一个服务对象的原则是最短寻找楼层的时间。
这样请求队列中距当前能够最先到达的楼层的请求信号就是下一个服务对象。
在重载荷的情况下,最短寻找楼层时间优先算法的平均响应时间较短,但响应时间的方差较大,原因是队列中的某些请求可能长时间得不到响应,出现所谓的“饿死”现象。
1.3扫描算法(SCAN)
扫描算法(SCAN)是一种按照楼层顺序依次服务请求,它让电梯在最底层和最顶层之间连续往返运行,在运行过程中响应处在于电梯运行方向相同的各楼层上的请求。
它进行寻找楼层的优化,效率比较高,但它是一个非实时算法。
扫描算法较好地解决了电梯移动的问题,在这个算法中,每个电梯响应乘客请求使乘客获得服务的次序是由其发出请求的乘客的位置与当前电梯位置之间的距离来决定的,所有的与电梯运行方向相同的乘客的请求在一次电向上运行或向下运行的过程中完成,免去了电梯频繁的来回移动[2]。
扫描算法的平均响应时间比最短寻找楼层时间优先算法长,但是响应时间方差比最短寻找楼层时间优先算法小,从统计学角度来讲,扫描算法要比最短寻找楼层时间优先算法稳定。
1.4 LOOK 算法
LOOK算法[18]是扫描算法的一种改进。
对LOOK算法而言,电梯同样在最底层和最顶层之间运行。
但当LOOK算法发现电梯所移动的方向上不再有请求时立即改变运行方向,而扫描算法则需要移动到最底层或者最顶层时才改变运行方向。
1.5 SAFT 算法
SATF(Shortest Access Time First)[15,19]算法与SSTF算法的思想类似,唯一的区别就是SATF算法将SSTF算法中的寻找楼层时间改成了访问时间。
这是因为电梯技术发展到今天,寻找楼层的时间已经有了很大地改进,但是电梯的运行当中等待乘客上梯时间却不是人为可以控制。
SATF算法考虑到了电梯运行过程中乘客上梯时间的影响。
2.1最早截止期优先调度算法
最早截止期优先(EDF-Earliest Deadline First)[16]调度算法是最简单的实时电梯调度算法,它的缺点就是造成电梯任意地寻找楼层,导致极低的电梯吞吐率。
它与FCFS调度算法类似,EDF算法是电梯实时调度算法中最简单的调度算法。
它响应请求队列中时限最早的请求,是其它实时电梯调度算法性能衡量的基准和特例。
2.2 SCAN-EDF 算法
SCAN-EDF[16]算法是SCAN算法和EDF算法相结合的产物。
SCAN-EDF算法先按照EDF算法选择请求列队中哪一个是下一个服务对象,而对于具有相同时限的请求,则按照SCAN算法服务每一个请求。
它的效率取决于有相同deadline 的数目,因而效率是有限的。
2.3 PI 算法
PI(Priority Inversion)[16]算法将请求队列中的请求分成两个优先级,它首先保证高优先级队列中的请求得到及时响应,再搞优先级队列为空的情况下在相应地优先级队列中的请求。
2.4 FD-SCAN 算法
FD-SCAN(Feasible Deadline SCAN)[17]算法首先从请求队列中找出时限最早、从当前位置开始移动又可以买足其时限要求的请求,作为下一次SCAN的方向。
并在电梯所在楼层向该请求信号运行的过程中响应处在与电梯运行方向相同且电梯可以经过的请求信号。
这种算法忽略了用SCAN算法相应其它请求的开销,因此并不能确保服务对象时限最终得到满足。
3 电梯调度的高水平研究
以上两个小结介绍了几种在目前本人的能力上能进行研究的、简单的电梯调度算法。
但是并不是说目前电梯调度只发展到这个层次。
目前电梯的控制技术已经进入了电梯群控的时代。
随着微机在电梯系统中的应用和人工智能技术的发展,智能群控技术得以迅速发展起来。
由此,电梯的群控方面陆续发展出了一批新方法,包括:基于专家系统的电梯群控方法、基于模糊逻辑的电梯群控方法、基于遗产算法的电梯群控方法、基于胜景网络的电梯群控方法和基于模糊神经网络的电梯群控方法。
4 电梯问题的需求分析
4.1 电梯的初始状态
本人设置的电梯的初始状态,是对住宅楼的电梯的设置。
(1)建筑共有21层,其中含有地下一层(地下一层为停车场及货物运送场所)。
(2)建筑内部设有两部电梯,编号分别为A梯、B梯。
(3)电梯内部有23个按钮,其中包括开门按钮、关门按钮和楼层按钮,编号为-1,1,2,3,4……20。
(4)电梯外部含有两个按钮,即向上运行按钮和向下运行按钮。
建筑顶层与地下一层例外,建筑顶层只设置有向下运行按钮,地下一层只设置有向上运行按钮。
(5)电梯开关门完成时间设定为1秒。
电梯到达每层后上下人的时间设定为8秒。
电梯从静止开始运行到下一层的时间设置为2秒,而运行中通过一层的时间为1秒。
(6)在凌晨2:00——4:30之间,如若没有请求信号,A梯自动停在14层,B梯自动停在6层。
(7)当电梯下到-1层后,如果没有请求信号,电梯自动回到1层
4.2 电梯按钮功能
电梯内部的楼层按钮:电梯内部对应每一个楼层的按钮成为楼层按钮,即本章第一结提到的编号为-1,1,2,3,4……20的按钮。
当乘客进入电梯后按下楼层按钮,此按钮显示灰色,代表不可以用。
这样就表示乘客将要去往此层,电梯将开往相应层。
当电梯到达该层后,按钮恢复可以使用状态。
电梯内部开门按钮:当电梯达到乘客想要去往的某楼层后,乘客需要准备离开电梯,当电梯停稳后,乘客可以按下开门按钮,电梯门将打开,让用户离开。
如若电梯到了乘客曾经按下的楼层,但是无乘客按开门按钮,电梯将自动在停稳后1秒后自动开门。
电梯内部关门按钮:当所有想要乘坐电梯的乘客都进入电梯以后,准备让电梯开始运行的时候,乘客需要按下关门按钮,让电梯门关闭,使电梯进入运行状态。
设置电梯的自动关门时间为8秒。
电梯外部向上按钮:此按钮表示上楼请求,当按下此按钮时,如果电梯到达按下此按钮的楼层,且电梯运行方向是向上的,那么电梯响将停下,并在电梯停稳之后自动开门,此请求被响应后,取消此请求信号。
电梯外部向下按钮:此按钮表示下楼请求,当按下此按钮时,如果电梯到达按下此按钮的楼层,且电梯运行方向是向下的,那么电梯响将停下,并在电梯停稳之后自动开门,此请求被响应后,取消此请求信号。