單部電梯的優(yōu)化SSTF調(diào)度算法

孔祥煜

中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動化系，湖南長沙410000

電梯是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚墓ぞ?，但在電梯高負荷運轉(zhuǎn)的時間段，等待電梯耗費了人們大量的時間，同時高負荷的運轉(zhuǎn)會造成安全隱患。我們對目前普遍使用的電梯調(diào)度算法展開研究，提出了可改進的方面，并進行了算法上的改進，經(jīng)過電梯模擬運行后得到較為滿意的結(jié)果。

1 目前普遍使用傳統(tǒng)電梯調(diào)度算法

1.1 先來先服務(wù)算法 （FCFS）

先來先服務(wù) （FCFS-First Come First Serve） 算法，是一種隨即服務(wù)算法，不僅沒有對尋找樓層進行優(yōu)化，也沒有實時性的特征，是一種最簡單的電梯調(diào)度算法[1]。FCFS根據(jù)乘客請求乘坐電梯的先后次序進行調(diào)度。

1.2 最短尋找樓層時間優(yōu)先算法 （SSTF）

最短尋找樓層時間優(yōu)先（SSTF-Shortest Seek Time First）算法，注重電梯尋找樓層的優(yōu)化。最短尋找樓層時間優(yōu)先算法選擇下一個服務(wù)對象的原則是最短尋找樓層的時間。在重載荷的情況下，最短尋找樓層時間優(yōu)先算法的平均響應(yīng)時間較短，但響應(yīng)時間的方差較大。

1.3 掃描算法 （SCAN）

掃描算法（SCAN） 是一種按照樓層順序依次服務(wù)請求，讓電梯在最底層和最頂層之間連續(xù)往返運行，在運行過程中響應(yīng)處在電梯運行方向相同的各樓層上的請求[2]。SCAN進行尋找樓層的優(yōu)化，效率比較高，但SCAN是一個非實時算法。

2 傳統(tǒng)算法的缺點與不足

分析以上算法發(fā)現(xiàn)，主要存在以下問題：①存在不必要的開門，費時費電；如果在滿載之后電梯依然響應(yīng)用戶的需求，則出現(xiàn)了不必要的開門，浪費了時間和電力資源。②缺少應(yīng)急情況的調(diào)整措施，比如在電梯使用的高峰時段，某住戶有緊急情況需要立刻使用電梯。

3 算法改進方案

以最短尋找樓層時間優(yōu)先算法（SSTF）作為改進算法，針對以上問題進行相應(yīng)改進，算法程序運行結(jié)果會進行展示。

3.1 開啟部分樓層工作服務(wù)

由于在早晚高峰等人流量比較大的時間段，電梯運行幾層之后就能將電梯裝滿，如果電梯只對部分樓層服務(wù)，就能保證減少開門次數(shù)從而節(jié)約時間和電力。

3.2 緊急情況的應(yīng)急處理

發(fā)生緊急情況時，比如緊急醫(yī)療救助等突發(fā)情況需要快速的電梯服務(wù)，允許電梯只服務(wù)于某一樓層[3]。在實際應(yīng)用中，會在每一層設(shè)置緊急情況按鈕，當(dāng)按鈕被按下后，經(jīng)過電梯總調(diào)度系統(tǒng)同意后，允許電梯只服務(wù)于該樓層，達到應(yīng)急情況處理的目的。

單部電梯改進后的最短尋找樓層時間優(yōu)先算法（SSTF）的程序流程，如圖1所示。

4 結(jié)語

通過對當(dāng)前傳統(tǒng)電梯調(diào)度算法的分析，確定了電梯調(diào)度算法存在的主要問題，并在傳統(tǒng)的最短尋找樓層時間優(yōu)先算法（SSTF）基礎(chǔ)上進行了改進[4]。模擬調(diào)度結(jié)果表明，改進措施在節(jié)約電力和時間方面起到了作用，對電梯的智能化運行有幫助。