群控電梯控制方案

1、群控電梯控制方案設(shè)計和優(yōu)化研究小組： 周 揚、 潘天亮、 于啟炟二OO九年十一月八日【課題前景】 隨著人民生活水平的提高和城市建筑的高速發(fā)展，樓宇需要配置多臺電梯以提高交通服務(wù)質(zhì)量和可靠性。然而，僅使電梯數(shù)量的增加不僅不能完全滿足現(xiàn)代樓宇的多種要求，還會帶來諸如環(huán)境污染、能源損耗、運營效率低下等問題。 電梯群控系統(tǒng)所要解決的是一個復(fù)雜的、具有非線性和不確定性的多目標隨機決策問題。因此，現(xiàn)代建筑多采用電梯群控技術(shù)來調(diào)度電梯群的運行，在提高系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和運營效率的同時降低能耗。 【電梯群控系統(tǒng)的多目標性】 實現(xiàn)電梯的多功能優(yōu)化，找到時間最優(yōu)和路程最優(yōu)的最佳契合點。從而達到節(jié)省時間和能耗的效果。（1

2、) 平均候梯時間要求短 候梯時間是指從乘客按下層站呼梯按鈕直到所派電梯到 達此層乘客進入轎廂所經(jīng)過的時間。在群控電梯控制中，傳統(tǒng)的概念集中于解決“減少候梯時間”這一指標。平均候梯時間是所有候梯時間的平均值，它是評價電梯群控系統(tǒng)性能的重要指標。（2）電梯能耗 電梯系統(tǒng)的能耗越少，其服務(wù)成本就越低。電梯的運行距離與能耗有著密切的聯(lián)系，但在很多情況下能耗評價指標并未被列入考慮之列?！緦嶒炦^程】（1）分配二個同學(xué)到圖書館和網(wǎng)絡(luò)上查找相應(yīng)的文件介紹并整理出有用的文件資料，到南航一號樓采集必要的數(shù)據(jù)并調(diào)查電梯的運行情況是否良好。（2）整理所查找到的文件資料，探討初期實驗?zāi)Ｐ停_定算法，并編寫群控電梯的仿真

3、程序，并輸入數(shù)據(jù)得到目標函數(shù)值。（3）結(jié)合具體情況，分析比較目標函數(shù)值，在基礎(chǔ)模型的基礎(chǔ)上加以改進，得出優(yōu)化模型。（4）總結(jié)試驗，撰寫實驗報告?！境醪浇鉀Q方案】一、問題描述 某大樓共有十層樓，設(shè)有載客電梯一部，以南航一號樓6號電梯為例。設(shè)計一算法以實現(xiàn)乘客平均侯梯時間最短、耗能最少。二、模型簡化1、電梯可到達各層。2、仿真開始前，電梯靜止為空梯，且?？繕菍訛槿我獾?。 3、仿真開始后，有若干人在不同樓層開始乘梯活動，且所在樓層和目標樓層都是隨機輸入的。 4、不考慮電梯超載情況，且每次呼叫每樓層只有一人。5、電梯運行速度為3秒/層，電梯平均每秒耗能600w，乘客上下進入轎廂的是假忽略不計，如需修改

4、可以在程序里面加以修改。6、電梯在運行過程中運行方向不受其他信號的改變。三、調(diào)度原則： 距離優(yōu)先原則四、控制目標優(yōu)化平均等待時間，減少電梯能耗即滿足電梯運行路程D最短的同時也要使得電梯運行時間T的取值要盡量的小。五、基礎(chǔ)模型算法分析與程序設(shè)計1 程序介紹（1）程序初始化 這是一個實現(xiàn)電梯調(diào)度的算法,以距離優(yōu)先原則（詳細見附件一）。 電梯初始?？吭赬層，X=L.lift0; L.list11用來存儲各層的目的層 L.flag11用來標識各樓層的響應(yīng)情況：電梯向上電梯向下無響應(yīng)1-10（2）算法設(shè)計定義調(diào)度函數(shù)void Control(Lcontrol &L); 找出離X最近的響應(yīng)層，用flag1

5、表示。若flag1=X，則電梯先向上。在向上的過程中找出X-10層中有響應(yīng)的樓層，并求出它們目的層中的最大值up11作為電梯到達的最高層，在上升過程中，在有向上響應(yīng)的樓層及其目的樓層停。到達up11后，在從up11下到第1層，在向下過程中，在有向下響應(yīng)的樓層及其目的樓層停。下至1層后再向上運動，一直到最高目的層up22（該目的層位1-X層中有向上響應(yīng)的樓層的目的層的最大值）。若flag1X，則電梯先向下。從X層下至1層，在此過程中，在有向下響應(yīng)的樓層及其目的樓層停。到達1后，在從1升至up11，在向上過程中，在有向下響應(yīng)的樓層及其目的樓層停。上至up11層后再向下運動，一直到1層，在有向下響應(yīng)

6、的樓層及其目的樓層停。2.舉例示意樓層 響應(yīng)標識 目的層1000 91108-11700600 5-11400300217115注釋：紅色表示向上、黃色表示向下、初始?？繉訛榫G色；1代表向上0代表沒有響應(yīng)-1代表向下。 輸入輸出顯示3、方案的檢驗 基礎(chǔ)模型的調(diào)度算法，運行結(jié)果和我們分析的一致，符合優(yōu)化群控電梯控制的原則。六、優(yōu)化模型模型算法分析與程序設(shè)計在基礎(chǔ)模型基礎(chǔ)上，我們計劃研究兩部電梯的控制，實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計。主要從奇偶層控制和高低層控制兩方面去設(shè)計，最后將兩者的性能進行比較，初步預(yù)計，這兩種方案在調(diào)度上面還是存在很多問題。最后，把電梯的承載能力也考慮在內(nèi)，設(shè)計一種智能調(diào)度?！緦嶒灴偨Y(jié)】 但

7、是由于初期研究方案不當(dāng)，花費過多的時間去建立電梯運行的基于模糊算法和遺傳算法的數(shù)學(xué)模型，走了彎路，導(dǎo)致最后沒能實現(xiàn)課題的全部研究。同時，本次試驗又一次的跟我們展示了C+語言程序的重要性，同時也讓我們了解了仿真編程的實際應(yīng)用性，我們在實踐的時候不僅復(fù)習(xí)了C+的編程而且還接觸到了MATALAB等這些新的軟件，最重要的是這次實踐是我們第一次把我們所學(xué)的東西運用到了實際生活中，讓我們對我們所學(xué)的知識有了更深層次的理解。 以后如果有機會，在次基礎(chǔ)上可以嘗試考慮多部電梯同時運行的優(yōu)化控制設(shè)計?！緟⒖嘉墨I】1現(xiàn)代電梯構(gòu)造和使用 張崎主編 北京交通大學(xué)出版 清華大學(xué)出版社2電梯群控技術(shù) 付國江 中國電力出版社

8、3東北大學(xué) 碩士學(xué)位論文群控電梯多目標智能最優(yōu)調(diào)度算法的研究 林琳附件一：電梯調(diào)度優(yōu)化算法程序#include#define S 3 /電梯運行速度為S秒/層，#define w 600 /電梯平均每秒耗能int t; /全局變量，為電梯運行總時間int m; /全局變量，為侯梯總?cè)藬?shù)typedef struct Liftint flag11; /各層響應(yīng)標志，若為up則其值為1,若為down，則其值為-1，否則為0int lift11; /各層的目的層，若無響應(yīng)則目的層為0Lcontrol;void Control(Lcontrol &L);/調(diào)度函數(shù)/主函數(shù)void main() Lcon

9、trol L; int i; cout電梯最初停靠層為：L.lift0; cout其相應(yīng)控制條件為：L.flag0; if(L.flag0!=0) cout輸入不符合條件！該層控制條件必須為0！請從新輸入：L.flag0; coutendl; for(i=1;i=10;i+) cout第iL.flagi; coutL.lifti; if(L.flagi=1)/電梯向上，則目的層數(shù)必須大于該樓層 if(L.lifti=i) cout輸入不符合條件！請從新輸入：endl; coutL.lifti; if(L.flagi=-1)/電梯向下，則目的層數(shù)必須小于該樓層 if(L.lifti=i) cou

10、t輸入不符合條件！請從新輸入：endl; coutL.lifti; coutL.lift0) begin=1-L.lift0; else begin=L.lift0-1;for(j=2;j=L.lift0) k=j-L.lift0; else k=L.lift0-j;if(kbegin)k=begin;flag1=j; /cout距離電梯最初?？繉幼罱臉菍訛椋篺lag1=L.lift0)/若距離電梯最初?？繉幼罱捻憫?yīng)層在最初停靠層之上，則電梯先向上i=0;for(j=L.lift0;j=10;)/將L.lift0層至10層中有響應(yīng)的樓層的目的層存放在up110中 if(L.flagj=1)

11、 up1i=L.liftj; i+; j+; else if(L.flagj=-1) up1i=j; i+; j+; else j+; n1=i;/有響應(yīng)的樓層數(shù)/*/up11=up10;for(j=0;j=up11)up11=up1j;i=0;for(j=L.lift0;j=1;j-)/電梯從最高層向下至第一層，中途有向下的則在該更及其相應(yīng)目的層?？縤f(L.flagj=-1)listk=j;listk+1=L.liftj;k+=2;m1=k;/向下的樓層數(shù)/*/for(j=1;j=L.lift0-1;j+)/電梯向上至最高層目的層，中途有向上的則在該更及其相應(yīng)目的層停靠if(L.flagj

12、=1)listm1=j;listm1+1=L.liftj;m1+=2;m2=m1;/求電梯最后停靠層up22i=0;for(j=1;j=L.lift0-1;j+)/將1層向上 if(L.flagj=1) up2i=L.liftj; i+; n2=i;/向上的樓層數(shù)up22=up20;for(j=0;j=up22)up22=up2j;t=(up11-L.lift0)+(up11-1)+(up22-1)*S;/計算運行總時間cout電梯運行總時間為：t秒=1;j-)/向下至第一層 if(L.flagj=-1)listi=j;listi+1=L.liftj;i+=2; n1=i;/向下的樓層數(shù)/*/i=0;for(j=1;j=10;j+)/將1至10層中有響應(yīng)的樓層的目的層存放在up210中 if(L.flagj=1) up1i=L.liftj; i+; else if(L.flagj=-1) up1i=j; i+;n1=i; /向上的樓層數(shù)up11=up10;for(j=1;j=up11)up11=up1j;for(j=1;j=L.lift0;j-)/向下 if(L.flagj=-1) l