CN105800400B - 一种优化电梯调度管理的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种优化电梯调度管理的方法，属于电梯调度管理技术领域。首先针对某区域内电梯上升、下降或者楼层停留建立总台控制器，控制往返各楼层的多台电梯；其次收集待乘电梯乘客发出的乘坐指令，建立乘客等待乘坐电梯时间优化函数以及电梯耗能量达到最小的函数；然后运用排队论确定理想期待值，以及运用层次分析法确定分配指标的权重；接着依据掌握数据建立调度最优目标函数，为总控制台提出方案；最后总台控制器确立优化电梯实时调度的方案。本发明可以让电梯明确智能分工在恰当的时间达到恰当的位置，既能保证整个系统有较好的服务质量，又能尽可能节约资源消耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种优化电梯调度管理的方法，属于电梯调度管理技术领域。
背景技术
电梯智能调度系统是指利用统一管理和协调的方式对复杂乘客使用频率量进行分析，通过优化处理，指派合理的电梯资源完成运送任务的服务管理系统，其核心是运行分配方法。从科学意义上说调度分配是一个在环境变化下的资源配置时序决策问题，它具有不确定性、非线性和控制目标多样化等特点。
目前在实际中广泛采用的电梯调度分配方法过多的追求服务性能的改善，如乘客的等待电梯时间，电梯运行时间等，而往往忽略资源消耗性能的提高。例如某些以单一目标为优化准则的调度分配方法，如ETA(最长等待时间最短)和FIM(等候时间平方和的均值最小)等。对于从提高资源率角度出发的电梯调度分配方法的研究当前尚处于空白，只有少数国际电梯调度公司和科研机构在此领域开展了一些初步研究工作。如研究如何在乘客可容忍的等待电梯时间内实现电梯总体系统提高资源利用率的问题；研究下行高峰客流中以等待电梯时间和资源消耗为目标函数的电梯调度分配方案等。但这些方法存在着对电梯使用频率的适应性差、缺乏通用性等问题，对一些影响提高资源利用率的关键因素和问题没有充分考虑。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种优化电梯调度管理的方法，可以使电梯明确分工，在恰当的时间达到恰当的位置，既能保证整个系统有较好的服务质量，又能尽可能节约资源消耗，且方案实施起来较为简便，既易于电梯分配付诸实施，还可以与目前一些建筑内现有的电梯调拨方案结合，与提高资源利用率的技术配合使用，以使得资源利用效率的进一步提高。
本发明的技术方案是：一种优化电梯调度管理的方法，首先，针对区域内电梯上升、下降或者楼层停留建立总台控制器，控制往返各楼层的多台电梯；其次收集待乘电梯乘客发出的乘坐指令，建立乘客等待乘坐电梯时间优化函数以及电梯耗能量达到最小的函数；然后运用排队论确定理想期待值，以及运用层次分析法确定分配指标的权重；接着依据掌握数据建立调度最优目标函数，为总控制台提出方案；最后总台控制器确立优化电梯实时调度的方案。
具体步骤为：
Step1：建立总台控制器：控制某区域内往返各楼层的多台电梯，能够实时调度各台电梯的上升、下降或者楼层停留，负责安全提醒，报警及呼救等辅助的安全功能；
Step2：收集指令数据：收集待乘电梯乘客发出的乘坐指令，存储在总台控制器中，为下一步建立乘客等待乘坐电梯时间优化函数以及电梯耗能量达到最小的函数做准备；
Step3：确定调度方案中的理想值及实际值：运用排队论确定理想期待值，以及运用层次分析法确定分配指标的权重；
Step3.1：应用排队论知识求解乘客等待电梯时间gw(i,k)与电梯空跑里程gm(i,k)的最优值，即等待电梯时间理想值与电梯空跑里程期待值
Step3.1.1、基于M/M/s等待机制排队论模型，对乘坐电梯的乘客可接受等待时间，电梯空跑里程的最优值进行计算；
Step3.1.2、构建服务台模型：
读取乘客相继到达乘电梯点时间，按照经验值取乘客到达先后时间服从参数为λ的负指数分布，针对一辆电梯分析以得到分布规律，乘电梯时间V服从参数为μ的负指数分布；
Step3.1.3、构建乘客队长分布函数：
设pn＝P{N＝n}n＝0,1,2,...为电梯乘客平稳情况下人数N的概率分布，则指数λn＝λ,n＝0,1,2,...和μn＝μ,n＝0,1,2,...，定义称ρ为至少有一个乘客等待乘坐电梯的概率，定义为服务强度；n为电梯可乘载的乘客数；
Step3.1.4、由设定结论：
队长分布则记可得平稳状态分布函数pn＝Cnp0，其中
由此知，
故pn＝ρnp0,n＝1,2,…，其中
因此pn＝(1-ρ)ρn,n＝1,2,…，上述两式即为顾客数为n时该电梯乘客数的概率分布；
Step3.1.5、排队队长Lq：
Step3.1.6、最佳电梯空跑路程比率
电梯空跑路程比率即多辆电梯在响应乘客乘坐电梯需求时，在无人乘坐电梯时运行的路程，电梯所在楼层与乘客请求电梯的楼层差n，所有电梯中最大楼层差N，因此理想饱和度为
Step3.1.7、计算最佳等待时间
乘客乘坐电梯所需时间T，可说明它服从参数为的μ-λ复指数分布，即P{T＞t}＝e-(μ-λ)t,t≥0，因此平均乘坐电梯时间为
因为乘坐电梯时间包括等待进入电梯时间Tq和搭乘电梯去往目的地时间V之和，即T＝Tq+V，故由故可得最佳等待时间为：
Step3.2：最佳能量消耗
给出乘坐电梯能量消耗表达式电梯k为承载第i位乘客时电梯的负载质量；h(i,k)为电梯k运载第i位乘客所行驶的里程；
Step3.3：给出最佳资源消耗式子：
当乘客所乘坐电梯路程与乘坐人数达到最佳平衡点时，资源消耗量就达到局部最优值，其中W(i,k)'、h(i,k)'为乘客乘坐电梯人数与电梯行驶路程采取最佳组合方案时的负载质量和里程；
Step3.4：应用层次分析法确定权重值：
在确定各指标所占的比重时，考虑到影响指标不易定量分析，且分析较为复杂模糊，为全面准确的确定各指标权重值，采用Saaty提出的层次分析法(Analytic HierarchyProcess，简称AHP)，以达到简便灵活而又实用的目的。
Step3.4.1、根据每组电梯的历史运行规律，确定不同时间段对应的使用频率，所述使用频率模式分为：忙时乘坐电梯模式如工作时间(周一至周五的8：00-17：00)密集使用频率模式、周末时间(周六周日的8：00-17：00)稀疏使用频率模式，闲时模式如其他零散时间段随机使用频率模式；
求解各权重值；
Step3.4.2、建立递阶层次结构：
影响电梯调度目标函数的指标包括等待电梯时间、经济效益，这两个指标又可分别分解为闲时等待时间、忙时等待时间、闲时电梯空跑路程比率、忙时电梯空跑路程比率、闲时资源消耗、忙时资源消耗，建立如下目标函数指标体系；
电梯调度问题指标体系分为三个层次，第一层为总目标函数G，第二层将影响第一层目标函数的指标因素集U＝{WestTime,Profit}；
Step3.4.3、构造判断矩阵：
用AHP确定第二层次的指标分项权重时，最关键的一步是建立判断矩阵，针对每层各项的各下属因素两两比较来确定矩阵中各元素的值，判断标准按照下表给出元素i相对于元素j的重要性比例标度aij；显然，元素j相对于元素i的重要性比例尺度为
这样，各元素对所属上一层元素便可构成一个以重要性标度aij为元素的两两比较判断矩阵I＝(aij)n×n；对于判断矩阵中各个元素的值由统计分析乘电梯数据并根据各层指标的重要程度结合判断尺度表给出；
Step3.4.4、对于两两比较判断矩阵I，经过一致性检验后，根据IAT＝λmaxAT，可求得矩阵I的最大特征值λmax及其对应的特征向量AT，A经归一化处理后得到权重向量，权重向量表示某项的各下属因素相对于上属因素重要程度的量化评判结果，即下层各因素对上层所隶属因素的重要程度权重系数的分配；
Step3.4.5、权重系数构建目标函数
其中，该表达式是依据前述分析整理总结出来的，b1、b2、b3、b4、b5、b6表示各因素权重系数，其它变量均已在层次分析法中指出；
Step4：建立调度最优目标函数：
Goal＝WaitTimemin+Profitmin
其中Goal表示目标函数，简记为G，使目标函数最优，势必要让乘客乘坐电梯最便利，且电梯耗能量同时达到最小，将使乘客乘坐电梯最便利的条件转化为乘客等待上电梯的时间最短，即WaitTimemin，简记为Wmin；同时将电梯耗能量最小的条件表示为Profitmin，由于电梯在上升或下降阶段，单位路程耗能量分别固定，因此保证电梯在无人乘坐时空降路程最短即Mileagemin，表示电梯无人乘坐运行路程最少，同时令电梯无人乘坐时运行能量消耗最小即Energymin；
将各影响因素归一化后组建出最终的目标函数形式
式中，gw(i,k)为电梯k载第i个乘客时所估计的乘客等待乘坐电梯时间的目标函数；gm(i,k)为电梯k响应第i位乘客乘坐电梯时所响应的电梯内无人乘坐空跑里程的目标函数；ge(i,k)为电梯k响应第i位乘客乘坐电梯时所需消耗的能量的目标函数；表示期待等待乘坐电梯时间；表示电梯空跑里程期待值；表示期望资源消耗值；a1、a2、a3为权系数，即指示函数参数；由于目标函数最优就意味着使乘客等待电梯时间gw(i,k)最短，无人空跑里程gm(i,k)最短，并且电梯运行消耗能源ge(i,k)最少，将gw(i,k)，gm(i,k)，ge(i,k)取倒数，并将各因素进行归一化，即与各自的理想值即期望值做商，最后求和，得出目标函数，因此目标函数取最大值时，调度方案最优；
Step5、总台控制器确立优化电梯实时调度的方案：
总台控制器根据系统环境和目标函数优化后的反馈信息对电梯调度方案进行调整，发出最优运行指令。
本发明的有益效果是：可以使电梯明确分工，在恰当的时间达到恰当的位置，既能保证整个系统有较好的服务质量，又能尽可能节约资源消耗，且方案实施起来较为简便，既易于电梯分配付诸实施，提高资源利用效率。
附图说明
图1是本发明的结构框图；
图2是本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
一种优化电梯调度管理的方法，首先，针对区域内电梯上升、下降或者楼层停留建立总台控制器，控制往返各楼层的多台电梯；其次收集待乘电梯乘客发出的乘坐指令，建立乘客等待乘坐电梯时间优化函数以及电梯耗能量达到最小的函数；然后运用排队论确定理想期待值，以及运用层次分析法确定分配指标的权重；接着依据掌握数据建立调度最优目标函数，为总控制台提出方案；最后总台控制器确立优化电梯实时调度的方案。
具体步骤为：
Step1：建立总台控制器：控制某区域内往返各楼层的多台电梯，能够实时调度各台电梯的上升、下降或者楼层停留，负责安全提醒，报警及呼救等辅助的安全功能；
Step2：收集指令数据：收集待乘电梯乘客发出的乘坐指令，存储在总台控制器中，为下一步建立乘客等待乘坐电梯时间优化函数以及电梯耗能量达到最小的函数做准备；
Step3：确定调度方案中的理想值及实际值：运用排队论确定理想期待值，以及运用层次分析法确定分配指标的权重；
Step3.1：应用排队论知识求解乘客等待电梯时间gw(i,k)与电梯空跑里程gm(i,k)的最优值，即等待电梯时间理想值与电梯空跑里程期待值
Step3.1.1、基于M/M/s等待机制排队论模型，对乘坐电梯的乘客可接受等待时间，电梯空跑里程的最优值进行计算；
Step3.1.2、构建服务台模型：
读取乘客相继到达乘电梯点时间，按照经验值取乘客到达先后时间服从参数为λ的负指数分布，针对一辆电梯分析以得到分布规律，乘电梯时间V服从参数为μ的负指数分布；
Step3.1.3、构建乘客队长分布函数：
设pn＝P{N＝n}n＝0,1,2,...为电梯乘客平稳情况下人数N的概率分布，则指数λn＝λ,n＝0,1,2,...和μn＝μ,n＝0,1,2,...，定义称ρ为至少有一个乘客等待乘坐电梯的概率，定义为服务强度；n为电梯可乘载的乘客数；
Step3.1.4、由设定结论：
队长分布则记可得平稳状态分布函数pn＝Cnp0，其中
由此知，
故pn＝ρnp0,n＝1,2,…，其中
因此pn＝(1-ρ)ρn,n＝1,2,…，上述两式即为顾客数为n时该电梯乘客数的概率分布；
Step3.1.5、排队队长Lq：
Step3.1.6、最佳电梯空跑路程比率
电梯空跑路程比率即多辆电梯在响应乘客乘坐电梯需求时，在无人乘坐电梯时运行的路程，电梯所在楼层与乘客请求电梯的楼层差n，所有电梯中最大楼层差N，因此理想饱和度为
Step3.1.7、计算最佳等待时间
乘客乘坐电梯所需时间T，可说明它服从参数为的μ-λ复指数分布，即P{T＞t}＝e-(μ-λ)t,t≥0，因此平均乘坐电梯时间为
因为乘坐电梯时间包括等待进入电梯时间Tq和搭乘电梯去往目的地时间V之和，即T＝Tq+V，故由故可得最佳等待时间为：
Step3.2：最佳能量消耗
给出乘坐电梯能量消耗表达式电梯k为承载第i位乘客时电梯的负载质量；h(i,k)为电梯k运载第i位乘客所行驶的里程；
Step3.3：给出最佳资源消耗式子：
当乘客所乘坐电梯路程与乘坐人数达到最佳平衡点时，资源消耗量就达到局部最优值，其中W(i,k)'、h(i,k)'为乘客乘坐电梯人数与电梯行驶路程采取最佳组合方案时的负载质量和里程；
Step3.4：应用层次分析法确定权重值：
Step3.4.1、根据每组电梯的历史运行规律，确定不同时间段对应的使用频率，所述使用频率模式分为：忙时乘坐电梯模式、密集使用频率模式、稀疏使用频率模式，随机使用频率模式；
求解各权重值；
Step3.4.2、建立递阶层次结构：
影响电梯调度目标函数的指标包括等待电梯时间、经济效益，这两个指标又可分别分解为闲时等待时间、忙时等待时间、闲时电梯空跑路程比率、忙时电梯空跑路程比率、闲时资源消耗、忙时资源消耗，建立如下目标函数指标体系；
电梯调度问题指标体系分为三个层次，第一层为总目标函数G，第二层将影响第一层目标函数的指标因素集U＝{WestTime,Profit}；
Step3.4.3、构造判断矩阵：
针对每层各项的各下属因素两两比较来确定矩阵中各元素的值，元素i相对于元素j的重要性比例标度aij，元素j相对于元素i的重要性比例尺度为
各元素对所属上一层元素构成一个以重要性标度aij为元素的两两比较判断矩阵I＝(aij)n×n，对于判断矩阵中各个元素的值由统计分析乘电梯数据并根据各层指标的重要程度结合判断尺度表给出；
Step3.4.4、对于两两比较判断矩阵I，经过一致性检验后，根据IAT＝λmaxAT，可求得矩阵I的最大特征值λmax及其对应的特征向量AT，A经归一化处理后得到权重向量，权重向量表示某项的各下属因素相对于上属因素重要程度的量化评判结果，即下层各因素对上层所隶属因素的重要程度权重系数的分配；
Step3.4.5、权重系数构建目标函数
其中，该表达式是依据前述分析整理总结出来的，b1、b2、b3、b4、b5、b6表示各因素权重系数，其它变量均已在层次分析法中指出；
Step4：建立调度最优目标函数：
Goal＝WaitTimemin+Profitmin
其中Goal表示目标函数，简记为G，将使乘客乘坐电梯最便利的条件转化为乘客等待上电梯的时间最短，即WaitTimemin，简记为Wmin；同时将电梯耗能量最小的条件表示为Profitmin，由于电梯在上升或下降阶段，单位路程耗能量分别固定，因此保证电梯在无人乘坐时空降路程最短即Mileagemin，表示电梯无人乘坐运行路程最少，同时令电梯无人乘坐时运行能量消耗最小即Energymin；
将各影响因素归一化后组建出最终的目标函数形式
式中，gw(i,k)为电梯k载第i个乘客时所估计的乘客等待乘坐电梯时间的目标函数；gm(i,k)为电梯k响应第i位乘客乘坐电梯时所响应的电梯内无人乘坐空跑里程的目标函数；ge(i,k)为电梯k响应第i位乘客乘坐电梯时所需消耗的能量的目标函数；表示期待等待乘坐电梯时间；表示电梯空跑里程期待值；表示期望资源消耗值；a1、a2、a3为权系数，即指示函数参数；由于目标函数最优就意味着使乘客等待电梯时间gw(i,k)最短，无人空跑里程gm(i,k)最短，并且电梯运行消耗能源ge(i,k)最少，将gw(i,k)，gm(i,k)，ge(i,k)取倒数，并将各因素进行归一化，即与各自的理想值即期望值做商，最后求和，得出目标函数，因此目标函数取最大值时，调度方案最优；
Step5、总台控制器确立优化电梯实时调度的方案：
总台控制器根据系统环境和目标函数优化后的反馈信息对电梯调度方案进行调整，发出最优运行指令。
如图1所示，为本发明电梯优化调度方法的结构框图。电梯调度最佳方案中将乘客等乘坐电梯时间，电梯满足乘客可需求花费最少能量构建出目标函数。将目标函数中的最小耗能Profitmin转化为电梯在无人乘坐时空降路程最短Mileagemin和电梯搭载乘客时运行能量消耗最小Energymin。至此将调度方案的最终目标表示为：
按照设定的场景，依据乘客请求楼层与某一电梯所在楼层差值j、所有电梯所在楼层与乘客请求楼层差最大值J、乘客请求次数Lq等参数值，可得出综合考虑多因素后乘客最佳的等待时间、电梯响应乘客请求时空跑里程能耗以及搭载乘客到达目的楼层能耗。
由于电梯运行在闲时和忙时代价不同，因此构建出两种情况下的各参数值：闲时等待时间gwx与忙时等待时间gwm两项，电梯运行能耗Profit分解为闲时电梯空跑路程比率gmx、忙时电梯空跑路程比率gmm、闲时资源消耗gex、忙时资源消耗gem等四项。依据AHP将各因素的重要性依次筛选排序，得出最终的权重值。
所述电梯最优调度方法流程图如图2所示，逐步构建方程，得出最优解决方案。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (1)
1.一种优化电梯调度管理的方法，其特征在于：首先，针对区域内电梯上升、下降或者楼层停留建立总台控制器，控制往返各楼层的多台电梯；其次收集待乘电梯乘客发出的乘坐指令，建立乘客等待乘坐电梯时间优化函数以及电梯耗能量达到最小的函数；然后运用排队论确定理想期待值，以及运用层次分析法确定分配指标的权重；接着依据掌握数据建立调度最优目标函数，为总控制台提出方案；最后总台控制器确立优化电梯实时调度的方案；
具体步骤为：
Step1：建立总台控制器：控制某区域内往返各楼层的多台电梯，能够实时调度各台电梯的上升、下降或者楼层停留，负责安全提醒，报警及呼救等辅助的安全功能；
Step2：收集指令数据：收集待乘电梯乘客发出的乘坐指令，存储在总台控制器中，为下一步建立乘客等待乘坐电梯时间优化函数以及电梯耗能量达到最小的函数做准备；
Step3：确定调度方案中的理想值及实际值：运用排队论确定理想期待值，以及运用层次分析法确定分配指标的权重；
Step3.1：应用排队论知识求解乘客等待电梯时间gw(i,k)与电梯空跑里程gm(i,k)的最优值，即等待电梯时间理想值与电梯空跑里程期待值
Step3.1.1、基于M/M/s等待机制排队论模型，对乘坐电梯的乘客可接受等待时间，电梯空跑里程的最优值进行计算；
Step3.1.2、构建服务台模型：
读取乘客相继到达乘电梯点时间，按照经验值取乘客到达先后时间服从参数为λ的负指数分布，针对一辆电梯分析以得到分布规律，乘电梯时间V服从参数为μ的负指数分布；
Step3.1.3、构建乘客队长分布函数：
设pn＝P{N＝n}n＝0,1,2,...为电梯乘客平稳情况下人数N的概率分布，则指数λn＝λ,n＝0,1,2,...和μn＝μ,n＝0,1,2,...，定义称ρ为至少有一个乘客等待乘坐电梯的概率，定义为服务强度；n为电梯可乘载的乘客数；
Step3.1.4、由设定结论：
队长分布则记可得平稳状态分布函数pn＝Cnp0，其中
由此知，
故pn＝ρnp0,n＝1,2,…，其中
因此pn＝(1-ρ)ρn,n＝1,2,…，上述两式即为顾客数为n时该电梯乘客数的概率分布；
Step3.1.5、排队队长Lq：
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Step3.1.6、最佳电梯空跑路程比率
电梯空跑路程比率即多辆电梯在响应乘客乘坐电梯需求时，在无人乘坐电梯时运行的路程，电梯所在楼层与乘客请求电梯的楼层差n，所有电梯中最大楼层差N，因此理想饱和度为
Step3.1.7、计算最佳等待时间
乘客乘坐电梯所需时间T，可说明它服从参数为的μ-λ复指数分布，即P{T＞t}＝e-(μ-λ)t,t≥0，因此平均乘坐电梯时间为
因为乘坐电梯时间包括等待进入电梯时间Tq和搭乘电梯去往目的地时间V之和，即T＝Tq+V，故由故可得最佳等待时间为：
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Step3.2：最佳能量消耗
给出乘坐电梯能量消耗表达式电梯k为承载第i位乘客时电梯的负载质量；h(i,k)为电梯k运载第i位乘客所行驶的里程；
Step3.3：给出最佳资源消耗式子：
当乘客所乘坐电梯路程与乘坐人数达到最佳平衡点时，资源消耗量就达到局部最优值，其中W(i,k)'、h(i,k)'为乘客乘坐电梯人数与电梯行驶路程采取最佳组合方案时的负载质量和里程；
Step3.4：应用层次分析法确定权重值：
Step3.4.1、根据每组电梯的历史运行规律，确定不同时间段对应的使用频率，所述使用频率模式分为：忙时乘坐电梯模式、密集使用频率模式、稀疏使用频率模式，随机使用频率模式；
求解各权重值；
Step3.4.2、建立递阶层次结构：
影响电梯调度目标函数的指标包括等待电梯时间、经济效益，这两个指标又可分别分解为闲时等待时间、忙时等待时间、闲时电梯空跑路程比率、忙时电梯空跑路程比率、闲时资源消耗、忙时资源消耗，建立如下目标函数指标体系；
电梯调度问题指标体系分为三个层次，第一层为总目标函数G，第二层将影响第一层目标函数的指标因素集U＝{WestTime,Profit}；
Step3.4.3、构造判断矩阵：
针对每层各项的各下属因素两两比较来确定矩阵中各元素的值，元素i相对于元素j的重要性比例标度aij，元素j相对于元素i的重要性比例尺度为
各元素对所属上一层元素构成一个以重要性标度aij为元素的两两比较判断矩阵I＝(aij)n×n，对于判断矩阵中各个元素的值由统计分析乘电梯数据并根据各层指标的重要程度结合判断尺度表给出；
Step3.4.4、对于两两比较判断矩阵I，经过一致性检验后，根据IAT＝λmaxAT，可求得矩阵I的最大特征值λmax及其对应的特征向量AT，A经归一化处理后得到权重向量，权重向量表示某项的各下属因素相对于上属因素重要程度的量化评判结果，即下层各因素对上层所隶属因素的重要程度权重系数的分配；
Step3.4.5、权重系数构建目标函数
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<mi>x</mi>
</mrow>
</msub>
<msubsup>
<mi>g</mi>
<mi>e</mi>
<mo>*</mo>
</msubsup>
</mfrac>
<mo>+</mo>
<msub>
<mi>b</mi>
<mn>6</mn>
</msub>
<mfrac>
<msub>
<mi>g</mi>
<mrow>
<mi>e</mi>
<mi>m</mi>
</mrow>
</msub>
<msubsup>
<mi>g</mi>
<mi>e</mi>
<mo>*</mo>
</msubsup>
</mfrac>
</mrow>
其中，该表达式是依据前述分析整理总结出来的，b1、b2、b3、b4、b5、b6表示各因素权重系数，其它变量均已在层次分析法中指出；
Step4：建立调度最优目标函数：
Goal＝WaitTimemin+Profitmin
其中Goal表示目标函数，简记为G，将使乘客乘坐电梯最便利的条件转化为乘客等待上电梯的时间最短，即WaitTimemin，简记为Wmin；同时将电梯耗能量最小的条件表示为Profitmin，由于电梯在上升或下降阶段，单位路程耗能量分别固定，因此保证电梯在无人乘坐时空降路程最短即Mileagemin，表示电梯无人乘坐运行路程最少，同时令电梯无人乘坐时运行能量消耗最小即Energymin；
将各影响因素归一化后组建出最终的目标函数形式
<mrow>
<mi>G</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>i</mi>
<mo>,</mo>
<mi>k</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>a</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mfrac>
<msubsup>
<mi>g</mi>
<mi>w</mi>
<mo>*</mo>
</msubsup>
<mrow>
<msub>
<mi>g</mi>
<mi>w</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>i</mi>
<mo>,</mo>
<mi>k</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</mfrac>
<mo>+</mo>
<msub>
<mi>a</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mfrac>
<msubsup>
<mi>g</mi>
<mi>m</mi>
<mo>*</mo>
</msubsup>
<mrow>
<msub>
<mi>g</mi>
<mi>m</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>i</mi>
<mo>,</mo>
<mi>k</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</mfrac>
<mo>+</mo>
<msub>
<mi>a</mi>
<mn>3</mn>
</msub>
<mfrac>
<msubsup>
<mi>g</mi>
<mi>e</mi>
<mo>*</mo>
</msubsup>
<mrow>
<msub>
<mi>g</mi>
<mi>e</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>i</mi>
<mo>,</mo>
<mi>k</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</mfrac>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>2</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
式中，gw(i,k)为电梯k载第i个乘客时所估计的乘客等待乘坐电梯时间的目标函数；gm(i,k)为电梯k响应第i位乘客乘坐电梯时所响应的电梯内无人乘坐空跑里程的目标函数；ge(i,k)为电梯k响应第i位乘客乘坐电梯时所需消耗的能量的目标函数；表示期待等待乘坐电梯时间；表示电梯空跑里程期待值；表示期望资源消耗值；a1、a2、a3为权系数，即指示函数参数；由于目标函数最优就意味着使乘客等待电梯时间gw(i,k)最短，无人空跑里程gm(i,k)最短，并且电梯运行消耗能源ge(i,k)最少，将gw(i,k)，gm(i,k)，ge(i,k)取倒数，并将各因素进行归一化，即与各自的理想值即期望值做商，最后求和，得出目标函数，因此目标函数取最大值时，调度方案最优；
Step5、总台控制器确立优化电梯实时调度的方案：
总台控制器根据系统环境和目标函数优化后的反馈信息对电梯调度方案进行调整，发出最优运行指令。
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