多模型電梯群控的自尋優(yōu)策略

夏加楓

（江蘇省特種設備安全監(jiān)督檢驗研究院泰州分院姜堰所，江蘇 泰州 225500）

多模型電梯群控的自尋優(yōu)策略

夏加楓

（江蘇省特種設備安全監(jiān)督檢驗研究院泰州分院姜堰所，江蘇 泰州 225500）

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市的現(xiàn)代化進程日益加快，高樓大廈成為城市建筑的重要組成部分。要使電梯滿足高層用戶的出行需求，確保電梯的安全，增強乘客的舒適度，降低電梯能耗，采取合理有效的電梯群控方法具有必要性。目前，電梯群控的方法很多，在派梯階段，需要針對不同運行模式特點，采用合理的派梯方案，從不同的角度對電梯群控系統(tǒng)進行控制，將新型智能控制作為電梯群控的主要研究方向。

多模型；電梯群控；自尋優(yōu)；策略

目前，電梯群控的自尋優(yōu)策略很多，主要是根據(jù)客流的分布情況，將電梯群分成若干運行模型，是通過不同的運行模型，來獲取合理的派梯方案。本文主要是基于學者研究成果的基礎上，從全新的視角對電梯群控系統(tǒng)進行分析，優(yōu)化了控制解決方案，通過對不同的運行狀態(tài)進行研究，構建了動態(tài)的研究模型，實現(xiàn)了對復雜問題的控制。

1 電梯群控系統(tǒng)概述

電梯群主要是指在同一建筑物中，大于或等于三部以上的電梯。電梯群控系統(tǒng)主要是指對大于或等于三部以上的電梯進行控制派梯。該項電梯控制方法具有較強的動態(tài)性及隨機性特點，導致該項工作較為復雜，增加了電梯派梯人員的工作難度。因此，需要做好派梯方案的合理設置，節(jié)約電梯的運行成本和能耗，給乘客提供良好的乘梯感受。電梯群控系統(tǒng)包括從層站、機房、轎廂及井道底坑等內容，電梯群控系統(tǒng)模塊主要包括運行管理模塊、優(yōu)化調度模塊及呼梯登記模塊等三方面內容，無論哪一種模塊出現(xiàn)問題，電梯會自動的進行程序保護，有效的維護了乘客的乘梯安全。

2 電梯群控系統(tǒng)的多模型自尋優(yōu)控制

2.1 電梯運行模式模型

（1）上行高峰模式。上行高峰模式主要是指乘客從基層區(qū)域進入到轎廂中時，會從頂層附近及頂層區(qū)域離開電梯，但是在頂層地區(qū)，通常不會有乘客進行下行呼叫，上行高峰模式多發(fā)于寫字樓的上班時間。該階段是人們乘坐電梯的高峰階段，電梯處于超負荷運行狀態(tài)，一些靠近建筑底層樓層的人們?yōu)榱斯?jié)約時間，通常會選擇步行的方式，故底層的客流量較小。而高層用戶通常會選擇乘梯方式，故而高層的乘梯需求較大。上行高峰模式的模型數(shù)學描述式為：

式中，n表示電梯群的電梯臺數(shù)；Pu表示上行呼梯客流總量；Pd表示下行呼梯客流總量；E表示電梯轎廂額定載客人數(shù)。由于上行電梯的客流量較大，上行高峰運行模式的計算方法較為復雜，運用群控算法能夠有效解決上行客流模型。

（2）層間交換模式。層間交換模式主要是指需要加大對電梯層間區(qū)域人員流通交換情況，該種模式適用于客流量較少的情況，并且電梯內部的負荷運行模式也相對較為簡單，層間交換模式在上、下午時段應用較為廣泛。設M為層間樓層數(shù)，層間交換模式的模型數(shù)學描述式為：

（3）下行高峰模式。下行高峰模式主要是指乘客在乘梯的絕大多數(shù)情況，需要下行到達目的層站，大多數(shù)情況下，通常會在建筑物的頂層區(qū)域進入到轎廂中，從基層區(qū)域離開轎廂。通常進行上行呼梯的乘客要小于進行下行呼梯的乘客，該種模式在寫字樓的下班期間處于高峰時期，該時段電梯處于超負荷運行狀態(tài)，并且電梯的使用頻率較高。下行高峰時期，樓層上部位置使用的人員較多，樓層下部位置使用的人員較少。一些樓層下部位置的人員為了節(jié)約時間，會選擇自己走下樓方式，與上行的客流流量相反。下行高峰模式的模型數(shù)學描述式為：

（4）空閑模式。電梯的空閑模式應用于夜間，在夜間人員流動量較少，電梯處于休眠狀態(tài)，不定期會出現(xiàn)一些人們乘坐電梯，但是由于乘梯的人數(shù)較少，不會給電梯造成較大的負荷壓力，電梯中的客流量不會超過單部電梯轎廂的額定容量的15%?？臻e模式的模型數(shù)學描述式為：

空閑模式的客流量計算方法簡單，在實際的使用過程中，也會出現(xiàn)極少量與上述運行模型客流量分布情況不同的實例，對于該種情況，可以結合具體的情況，對某一模型進行分析和處理。

2.2 基于神經(jīng)網(wǎng)絡的運行模式識別

對電梯運行模式進行識別和判斷，主要是對客流數(shù)據(jù)進行分析的過程，運用BP網(wǎng)絡對解決數(shù)據(jù)分類問題具有重要作用。在對電梯的樓層總數(shù)進行計算時，需要做好垂直交通客流數(shù)據(jù)的采集工作，對每個樓層的數(shù)據(jù)信息進行分類處理和分別統(tǒng)計，需要結合上面的4類電梯運行模型，得到神經(jīng)網(wǎng)絡輸出向量與運行模型關系表，如表1所示。

表1 運行模型編碼

在實際的應用過程中，主要是運用具有2層隱含層的BP神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)，需要對S型函數(shù)進行激活，以便能夠輸出線性激活函數(shù)，通常隱含層的神經(jīng)元的數(shù)目相對較大，輸出的神經(jīng)元數(shù)量為1～2個。通過對應用神經(jīng)網(wǎng)絡進行研究，強化了模型的識別能力，提高了數(shù)據(jù)的高效分類能力，有效的避免了復雜的計算過程，展現(xiàn)出了群控系統(tǒng)的實時特性。

3 多模型電梯群控的自尋優(yōu)策略

3.1 平均候梯時間

平均候梯時間的計算方法主要是指乘客在按下電梯外呼按鈕后，一直到某部轎廂停車之間所產(chǎn)生的時間平均值，可以通過電梯的平均候梯時間來判斷群控方案是否優(yōu)劣的重要標準。在不同的時間段，平均候梯時間會存在一定的差異，在上行或下行高峰期會導致平均候梯時間增加。要想降低平均候梯時間，確保平均候梯時間的合理性，需要做好樓層信號優(yōu)化工作，將其作為重要的指標，以此來降低平均候梯時間，提高乘坐電梯的效率。

3.2 平均乘梯時間

平均乘梯時間主要是指乘客在進入到電梯轎廂中，一直到目標層之間所產(chǎn)生的平均時間值。為了提高平均乘梯時間，需要采取合理有效的策略，減輕乘客在封閉的轎廂中所產(chǎn)生的不適感，對優(yōu)化電梯乘梯時間具有重要意義。

3.3 電梯系統(tǒng)能耗

4 結語

電梯是科學技術的產(chǎn)物，是當今人類生活中的重要組成部分，給人們的生活帶來了極大的便利，滿足了居住在高層人們的通行需求。本文對電梯群控系統(tǒng)進行簡要概述，對電梯群控系統(tǒng)中多模型自尋優(yōu)控制系統(tǒng)原理及系統(tǒng)多模型進行介紹，并提出了多模型電梯群控的自尋優(yōu)策略，有效的掌握了客流信息，強化了派梯調度過程和能力，運用實例驗證的方式，增強了派梯調度過程的實用性及有效性，強化了多智能控制方法在電梯鄰域中的應用效果。

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[2]趙小翠,羅飛,許玉格等.混合電梯群控系統(tǒng)建模及新型優(yōu)化調度策略[J].計算機應用研究,2015,(9).

TU857

A

1671-0711（2017）05（下）-0139-02