電梯群控技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展方向

摘 要：當(dāng)代社會(huì)，高樓大廈越來(lái)越密集，建筑物的層數(shù)與高度也在一步步增長(zhǎng)。這是由于人口數(shù)量越來(lái)越多，人員越來(lái)越密集，而土地資源又是有限的所導(dǎo)致。因?yàn)榻ㄖ锏膶訑?shù)逐漸增加，樓梯已經(jīng)不能夠滿(mǎn)足人類(lèi)的需求，電梯成為了人們?cè)诮ㄖ镏械闹饕ㄐ蟹绞?。在?dāng)下，人們對(duì)電梯的要求越來(lái)越高，不僅要保證電梯的功能性，還要保證電梯的安全性。這就給電梯的群控技術(shù)提出了新的要求。文章將著眼當(dāng)下電梯群控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)電梯群控技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：電梯；群控技術(shù)；發(fā)展方向

前言

在現(xiàn)代社會(huì)當(dāng)中，密集宏偉的高樓大廈已經(jīng)成為了城市進(jìn)入文明階段的重要標(biāo)志。用于居住和工作的高層建筑越來(lái)越多，很多城市居民都居住或者工作在各種高樓里。由于現(xiàn)代的建筑動(dòng)輒十幾層二十幾層，市民不能再像以往通過(guò)樓梯在建筑物內(nèi)部移動(dòng)，這就使得電梯的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。由于建筑內(nèi)部的人員眾多，一部電梯很可能滿(mǎn)足不了高層建筑內(nèi)部的交通需求，所以建筑物內(nèi)往往安裝多部電梯，協(xié)調(diào)人員的流動(dòng)。為了能夠提高電梯的使用效率，減少市民等待電梯的時(shí)間，就需要電梯群控技術(shù)來(lái)進(jìn)行調(diào)控。

1 什么是電梯群控

電梯群控，就是根據(jù)建筑物的內(nèi)部需要，安裝適當(dāng)?shù)碾娞輸?shù)量，根據(jù)客流量通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)電梯進(jìn)行控制的過(guò)程。電梯群控要通過(guò)相應(yīng)的控制系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行。電梯群控系統(tǒng)可以針對(duì)乘客的等候情況，對(duì)電梯發(fā)出召喚信號(hào)，對(duì)電梯進(jìn)行調(diào)動(dòng)。電梯的群控系統(tǒng)可以根據(jù)侯梯廳等候人員的多少，合理分配電梯的使用狀況，提高電梯的使用效率，減少所有乘客的平均等待時(shí)間，讓用戶(hù)的滿(mǎn)意程度得到提高。在評(píng)價(jià)電梯的使用效果時(shí)，用戶(hù)對(duì)安全舒適的要求是一個(gè)很重要的標(biāo)準(zhǔn)。良好的電梯群控技術(shù)和群控系統(tǒng)能夠提升用戶(hù)的滿(mǎn)意程度，感覺(jué)到電梯的安全、舒適。電梯群控系統(tǒng)運(yùn)行的核心是電梯的分配算法[1]。目前我國(guó)的電梯系統(tǒng)運(yùn)用的控制算法還存在很大的缺陷，導(dǎo)致電梯的運(yùn)行效率低下，容易出現(xiàn)全部在運(yùn)行中或者同時(shí)閑置的狀況。這就浪費(fèi)了電梯資源，沒(méi)有達(dá)到電梯運(yùn)用的效率最大化。

2 電梯群控的技術(shù)現(xiàn)狀

2.1 專(zhuān)家控制技術(shù)

在一些樓層較低，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的建筑中，電梯群控系統(tǒng)主要采取專(zhuān)家控制的算法。專(zhuān)家控制技術(shù)能夠?qū)π畔?shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，應(yīng)用各種數(shù)學(xué)方法得出最佳的運(yùn)行方案，對(duì)電梯的工作情況進(jìn)行調(diào)度。專(zhuān)家控制技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是能夠解決數(shù)學(xué)模型解決不了的電梯調(diào)度問(wèn)題，能夠通過(guò)科學(xué)的計(jì)算方法得出電梯運(yùn)行的最佳方案，還能通過(guò)與以往情況的對(duì)比總結(jié)出建筑物內(nèi)部的人員流動(dòng)規(guī)律，達(dá)到電梯運(yùn)行效率最大化。缺點(diǎn)是由于系統(tǒng)的運(yùn)算能力有限，在一些十幾層二十幾層的高層建筑或者一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜、用途特殊的建筑中不適用。

2.2 模糊邏輯技術(shù)

1965年，一位美國(guó)人在研究統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的差異時(shí)，提出了用隸屬函數(shù)關(guān)系來(lái)表示數(shù)據(jù)的差異狀況的構(gòu)想[2]。模糊邏輯算法就是建立在這種數(shù)學(xué)思想的基礎(chǔ)上。模糊邏輯算法的工作原理是利用模糊邏輯的概念，對(duì)電梯的交通方式進(jìn)行分類(lèi)，根據(jù)類(lèi)別的不同對(duì)電梯制定控制的策略。通過(guò)這種方法，能夠充分發(fā)揮相關(guān)專(zhuān)業(yè)人士的管理經(jīng)驗(yàn)，也能夠參照專(zhuān)家的理論管理知識(shí)對(duì)工作進(jìn)行調(diào)整。模糊邏輯算法不需要構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，十分符合東方人的思維特征和邏輯方式，因此在韓國(guó)、日本等國(guó)都有非常廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)還能與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步發(fā)展為自動(dòng)生成函數(shù)、自動(dòng)提取問(wèn)題的自適應(yīng)系統(tǒng)。

2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)由于特殊的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，對(duì)于非線(xiàn)性問(wèn)題的處理能力非常強(qiáng)，還具有高度的智能。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，模仿的是人類(lèi)的大腦結(jié)構(gòu)和思維模式，對(duì)存儲(chǔ)的信息進(jìn)行整理。由于網(wǎng)絡(luò)上儲(chǔ)存的信息都不是線(xiàn)性關(guān)系，所以非常適合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)由于要不斷承受數(shù)據(jù)的輸入和處理，對(duì)外界的適應(yīng)能力特別強(qiáng)大，對(duì)信息和數(shù)據(jù)的承受能力也很強(qiáng)。通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別電梯的客流狀況，利用模糊邏輯算法來(lái)進(jìn)行推理，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就能夠預(yù)測(cè)出電梯運(yùn)行狀況，建立相關(guān)模型來(lái)分配電梯的運(yùn)行時(shí)間。

2.4 遺傳算法技術(shù)

遺傳算法技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)就是操作簡(jiǎn)單，能夠同時(shí)運(yùn)行多項(xiàng)任務(wù)[3]。遺傳算法是數(shù)學(xué)中一種尋找最優(yōu)方案的計(jì)算方法，通過(guò)模擬自然界的物種遺傳過(guò)程來(lái)得出最佳答案。將一個(gè)問(wèn)題的眾多候選答案作為一個(gè)種群，在一代一代的進(jìn)化更迭中不斷淘汰，最后得出一個(gè)最優(yōu)答案，應(yīng)用到電梯群控就表現(xiàn)為遺傳算法技術(shù)。該技術(shù)能夠直接對(duì)電梯進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度，通過(guò)各項(xiàng)參數(shù)的運(yùn)算對(duì)電梯的調(diào)度進(jìn)行協(xié)調(diào)，采取最佳的調(diào)動(dòng)策略。遺傳算法技術(shù)不僅僅能夠滿(mǎn)足單一環(huán)境下的電梯群控，還能夠根據(jù)環(huán)境的改變，對(duì)電梯群控策略作出調(diào)整，具有強(qiáng)大的適應(yīng)能力。

3 電梯群控的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 結(jié)合多種智能技術(shù)

專(zhuān)家控制技術(shù)、模糊邏輯技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、遺傳算法技術(shù)，是電梯群控系統(tǒng)中最常用的四種技術(shù)類(lèi)型。他們各有各的優(yōu)勢(shì)，也各有各的缺陷。比如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行運(yùn)算的時(shí)間很長(zhǎng)；專(zhuān)家控制系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境太狹隘，只適合結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、樓層較低的建筑；模糊邏輯的結(jié)果不夠精確等。在未來(lái)的電梯群控中，需要降這幾種技術(shù)結(jié)合起來(lái)應(yīng)用，吸收每種智能技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)各種智能技術(shù)的缺陷。針對(duì)不同的應(yīng)用情況時(shí)，采取不同的智能技術(shù)模塊進(jìn)行控制，能夠?qū)崿F(xiàn)電梯群控的智能化。這才是未來(lái)電梯控制的主要發(fā)展方向。

3.2 構(gòu)建專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)

電梯群控調(diào)度工作能否順利進(jìn)行，取決于群控的規(guī)則是否準(zhǔn)確和完全。所以，未來(lái)的電梯群控系統(tǒng)，一定要建立完整的專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)。建立專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)，需要結(jié)合專(zhuān)家控制技術(shù)、模糊邏輯技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。專(zhuān)家控制能夠給知識(shí)庫(kù)里提供專(zhuān)家儲(chǔ)備的知識(shí)和積累的經(jīng)驗(yàn)，幫助知識(shí)庫(kù)完善控制的規(guī)則；模糊邏輯技術(shù)能夠?qū)χR(shí)庫(kù)中的資料進(jìn)行分類(lèi)，有利于群控系統(tǒng)針對(duì)不同的情況在知識(shí)庫(kù)中檢索不同的調(diào)控策略；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以形成知識(shí)庫(kù)的總體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，利用強(qiáng)大的非線(xiàn)性處理能力，提高專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)的運(yùn)行速度。

3.3 提高適應(yīng)學(xué)習(xí)能力

未來(lái)的電梯群控系統(tǒng)，一定要實(shí)現(xiàn)高度的智能化。在未來(lái)社會(huì)，電梯群控技術(shù)應(yīng)該能夠根據(jù)建筑物特點(diǎn)、電梯運(yùn)行狀態(tài)、人員流動(dòng)規(guī)律來(lái)進(jìn)行功能參數(shù)的智能調(diào)整和調(diào)度策略的智能優(yōu)化。想要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，電梯的群控系統(tǒng)應(yīng)該具備高度的適應(yīng)能力和學(xué)習(xí)能力。通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和模糊邏輯技術(shù)的結(jié)合，電梯群控系統(tǒng)能夠在實(shí)際工作過(guò)程中對(duì)新知識(shí)進(jìn)行積累和儲(chǔ)存，不斷進(jìn)行自我學(xué)習(xí)和自我完善，從而適應(yīng)各種工作情況的變化。在這一過(guò)程中，模糊邏輯能夠?qū)⑾到y(tǒng)學(xué)習(xí)到的知識(shí)進(jìn)行分類(lèi)，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行儲(chǔ)存、分析和整理。

4 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)目前在電梯群控技術(shù)上的水平還很低，應(yīng)用的電梯群控系統(tǒng)也主要從國(guó)外引進(jìn)。目前我國(guó)電梯制造企業(yè)制造的電梯產(chǎn)品運(yùn)行速度很低，不超過(guò)每秒三米。制造技術(shù)的水平低下和對(duì)國(guó)外群控技術(shù)的依賴(lài)，讓我國(guó)的電梯行業(yè)發(fā)展受到了嚴(yán)重的限制。對(duì)此，我國(guó)電梯行業(yè)應(yīng)當(dāng)極力研發(fā)自己的核心技術(shù)，對(duì)電梯群控技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，汲取國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)未來(lái)電梯群控系統(tǒng)的智能化，順應(yīng)信息社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1]黃雯雯.電梯群控技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J].硅谷，2014，2：82+87.

[2]姬漢國(guó).電梯群控技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].價(jià)值工程，2014，31：55-56.

[3]程誠(chéng)，周彥暉.淺談基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電梯群控系統(tǒng)[J].計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)，2015，12：69-71.