CN107176507B - 一种智能汇流电梯及其调度优化方法 - Google Patents

一种智能汇流电梯及其调度优化方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种智能汇流电梯，包括候舱区、舱体、数据采集装置、智能调度装置和电梯控制装置，所述候舱区包括电梯状态显示屏、上下行按钮和第一压力传感器；所述舱体包括汇流显示屏、功能按钮装置、左侧出入门、右侧出入门和第二压力传感器；还提出一种电梯调度优化方法，包括如下步骤：S1.读取电梯的所有状态数据；S2.读入每层楼等待乘客重量；S3.判断是否进行舱体汇合，是则转入步骤S5，否则所有电梯按原方案继续运行，转入步骤S6；S4.响应沿途的承载需求；S5.舱体汇合；S6.响应沿途承载需求；S7.运行到终点层，结束本次调度。本发明充分利用舱体的运载能力，提升了电梯利用率，同时缩短了乘客总体等待时间。

Description

一种智能汇流电梯及其调度优化方法
技术领域
本发明属于电梯技术领域，具体涉及一种智能汇流电梯及其调度优化方法。
背景技术
好的电梯调度方法能优化电梯的正常运行，它直接影响乘客等待电梯的时间、提高电梯运行的效率、降低电梯运行消耗的能量，同时减少电梯零部件的磨损，提高电梯的使用寿命。
传统调度算法包括：先来先服务算法(FCFS-First Come First Serve)、最短寻找楼层时间优先算法(SSTF-Shortest Seek Time First)、扫描算法(SCAN)、LOOK算法以及SAFT(Shortest Access Time First)算法。但这些算法无法实时响应乘客的实际需求，在此基础上，又出现了一些实时电梯调度算法，包括最早截止期优先调度(EDF-EarliestDeadline First)算法、SCAN-EDF算法、PI(Priority Inversion)算法以及FD-SCAN(Feasible Deadline SCAN)算法。但这些算法都未考虑电梯候梯厅内实际乘客的分配方案，特别是对于并排的多台电梯，当某台电梯停靠候梯厅内后，乘客全部涌入电梯，导致了某几台电梯频繁满载运行，而另外的电梯只是运载少量的乘客运行甚至空运行，造成了某几台电梯的零部件加速磨损和电梯等待以及运送时间延长的现象。
现有电梯调度方法没有考虑电梯每个候梯厅内的实际乘梯人数与到站后实际下梯人数，不论电梯轿厢内是否还能载人，是否能够达到满载运行的状态，只要候梯厅内有唤梯指令并且符合电梯顺向运行的原则，电梯都会响应，导致了电梯多次停靠甚至无效停靠候梯厅的现象，造成电梯运行次数的增加以及等待时间的延长，尤其是在楼层过高时，乘客等待时间会很长。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，为了解决电梯利用率低下，乘客等待时间过长的技术问题，提供了一种智能汇流电梯及其调度优化方法。
本发明提供的方案如下：
一种智能汇流电梯，其特征在于，包括候舱区、舱体、数据采集装置、智能调度装置和电梯控制装置，其特征在于，所述候舱区包括电梯状态显示屏、上下行按钮和第一压力传感器；所述舱体包括汇流显示屏、功能按钮装置、左侧出入门、右侧出入门和第二压力传感器。
进一步地，所述电梯状态显示屏用于指示电梯所到达的楼层；
所述第一压力传感器位于轿门前方的地面下，用于采集所述第一压力传感器所在楼层等候乘客的重量。
进一步地，所述汇流显示屏，指示电梯开门方向；
所述功能按钮装置，实现楼层选择和功能性选择；
当需要汇流时在电梯控制装置的控制下打开所述左侧出入门或所述右侧出入门，以实现乘客汇流；
所述第二压力传感器位于舱体底部，用于采集该舱体内乘客的重量。
进一步地，所述数据采集装置采集来自所述候舱区和所述舱体的数据信号，包括获取来自所述上下行按钮的信号，以得到来自各楼层的电梯使用需求，获取来自所述第一压力传感器的信号以得到各楼层等候乘客的重量，获取来自多个所述第二压力传感器的信号以分别得到各个舱体内乘客的重量。
进一步地，所述智能调度装置对采集获取到的各项数据进行分析处理，将电梯调度信号输出到所述电梯控制装置；所述电梯控制装置接收来自智能调度装置的电梯调度信号，控制电梯各门的开关以及电梯的上下运行。
一种电梯调度优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.读取电梯的所有状态数据，包括所在楼层En.floor和舱内乘客重量En.weight；
S2.读入每层楼等待乘客重量F.weight；
S3.判断是否进行舱体汇合，若需要汇合则转入步骤S5，否则所有电梯按原方案继续运行，转入步骤S6；
S4.响应沿途的承载需求F.weiht++；
S5.舱体汇合；
S6.响应沿途的承载需求F.weiht++；
S7.运行到终点层，结束本次调度。
进一步地，步骤S3具体地包括：
S3.1 判断某两个或两个以上电梯行驶方向一致，而且相隔楼层数小于第一预定值θ，|E.floorMax-E.floorMin|<θ，若是则转到步骤S3.3，否则转到步骤S3.2；
S3.2 所有电梯按原方案继续运行，转入步骤S8；
S3.3 判断上一步舱内容量是否远小于荷载En.weight<<E.max，若是则继续，否则转到步骤S3.2；
其中，E.floorMax为最高目标楼层，E.floorMin为最低目标楼层，E.max为舱体荷载重量。
进一步地，步骤S6具体地包括：
S5.1 获取各汇合舱体的人数排序；
S5.2 人少的一个或多个舱体A中的乘客转移到相对人较多的舱体B；
S5.3 对于舱体A，判断E.upLm>E.downm，是则为舱体上行请求起点层，否则为舱体下行请求起点层，转到步骤S6；载人舱体B按原计划运行，判断是否超载E.weight>E.max，若是则转到S7，否则转到步骤S6；
其中，E.upLm为向上请求质量总和，E.downm为向下请求质量总和。
本发明通过采集各停靠层电梯候舱区等候乘客的重量和舱体内乘客的重量，在需要时将较空闲的舱体内的乘客汇合到一个舱体，充分利用舱体的运载能力，提升了电梯利用率，同时缩短了乘客总体等待时间。
附图说明
下面根据附图对本发明作进一步详细说明。
图1为智能汇流电梯结构示意图；
图2为智能汇流电梯调度优化流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明提供了一种智能汇流电梯，
一种智能汇流电梯，其特征在于，包括候舱区、舱体、数据采集装置、智能调度装置和电梯控制装置。所述候舱区包括电梯状态显示屏,用于指示电梯所到达的楼层，上下行按钮，以及位于轿门前方地面下的第一压力传感器，用于采集所述第一压力传感器所在楼层等候乘客的重量；所述舱体包括汇流显示屏用于，指示电梯开门方向，功能按钮装置，用于，实现楼层选择和功能性选择，左侧出入门和右侧出入门,当需要汇流时在电梯控制装置的控制下打开所述左侧出入门或所述右侧出入门，以实现乘客汇流，以及位于舱体底部的第二压力传感器，用于采集该舱体内乘客的重量。
进一步地，所述数据采集装置采集来自所述候舱区和所述舱体的数据信号，包括获取来自所述上下行按钮的信号，以得到来自各楼层的电梯使用需求，获取来自所述第一压力传感器的信号以得到各楼层等候乘客的重量，获取来自多个所述第二压力传感器的信号以分别得到各个舱体内乘客的重量。
进一步地，所述智能调度装置对采集获取到的各项数据进行分析处理，将电梯调度信号输出到所述电梯控制装置；所述电梯控制装置接收来自智能调度装置的电梯调度信号，控制电梯各门的开关以及电梯的上下运行。
如图2所示，智能汇流电梯的调度优化的流程如下:
一种电梯调度优化方法，包括如下步骤：
S1.读取电梯的所有状态数据，包括所在楼层En.floor和舱内乘客重量En.weight；
S2.读入每层楼等待乘客重量F.weight；
S3.判断是否进行舱体汇合，若需要汇合则转入步骤S5，否则所有电梯按原方案继续运行，转入步骤S6；
S4.响应沿途的承载需求F.weiht++；
S5.舱体汇合；
S6.响应沿途的承载需求F.weiht++；
S7.运行到终点层，结束本次调度。
进一步地，步骤S3具体地包括：
S3.1 判断某两个或两个以上电梯行驶方向一致，而且相隔楼层数小于第一预定值θ，|E.floorMax-E.floorMin|<θ，若是则转到步骤S3.3，否则转到步骤S3.2；
S3.2 所有电梯按原方案继续运行，转入步骤S8；
S3.3 判断上一步舱内容量是否远小于荷载En.weight<<E.max，若是则继续，否则转到步骤S3.2；
其中，E.floorMax为最高目标楼层，E.floorMin为最低目标楼层，E.max为舱体荷载重量。
进一步地，步骤S6具体地包括：
S5.1 获取各汇合舱体的人数排序；
S5.2 控制舱体打开合适的出入门，汇流显示屏指示乘客应当前往哪个舱体继续乘坐电梯，以使人少m的一个或多个舱体A中的乘客转移到相对人较多的舱体B；
S5.3 对于舱体A，判断E.upLm>E.downm，是则为舱体上行请求起点层，否则为舱体下行请求起点层，转到步骤S6；载人舱体B按原计划运行，判断是否超载E.weight>E.max，若是则转到S7，否则转到步骤S6；
其中，E.upLm为向上请求质量总和，E.downm为向下请求质量总和。
假定有三个电梯E1、E2、E3，E1上行，E2、E3下行，经调度后将电梯乘客汇流，则经计算可知，本发明能够使总体等待时间缩短，并使电梯利用率得到提升：
Figure BDA0001345841550000051
式中，floor.max为最大楼层数；
E3.floor为E3电梯所在初始楼层；
E3.n.m为E3电梯舱体内所有人等待时间总和；
Tn为处于n层人群的等待时间总和；
E2.floor为E2电梯所在楼层；
E2.n.m为E2电梯舱体内所有人等待时间总和；
Te为正常运行时经过一层楼的时间；
T为改进前等待时间；
n为电梯此次运行所进过的楼层数；
m为人均重量。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能汇流电梯，其特征在于，包括候舱区、舱体、数据采集装置、智能调度装置和电梯控制装置，其特征在于，所述候舱区包括电梯状态显示屏、上下行按钮和第一压力传感器；所述舱体包括汇流显示屏、功能按钮装置、左侧出入门、右侧出入门和第二压力传感器；
所述汇流显示屏，指示电梯开门方向；
所述功能按钮装置，实现楼层选择和功能性选择；
当需要汇流时在电梯控制装置的控制下打开所述左侧出入门或所述右侧出入门，以实现乘客汇流；
所述第二压力传感器位于舱体底部，用于采集该舱体内乘客的重量。
2.根据权利要求1所述的一种智能汇流电梯，其特征在于，所述电梯状态显示屏用于指示电梯所到达的楼层；所述第一压力传感器位于轿门前方的地面下，用于采集所述第一压力传感器所在楼层等候乘客的重量。
3.根据权利要求1所述的一种智能汇流电梯，其特征在于，所述数据采集装置采集来自所述候舱区和所述舱体的数据信号，包括获取来自所述上下行按钮的信号，以得到来自各楼层的电梯使用需求，获取来自所述第一压力传感器的信号以得到各楼层等候乘客的重量，获取来自多个所述第二压力传感器的信号以分别得到各个舱体内乘客的重量。
4.根据权利要求1所述的一种智能汇流电梯，其特征在于，所述智能调度装置对采集获取到的各项数据进行分析处理，将电梯调度信号输出到所述电梯控制装置；所述电梯控制装置接收来自智能调度装置的电梯调度信号，控制电梯各门的开关以及电梯的上下运行。
5.一种电梯调度优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.读取电梯的所有状态数据，包括所在楼层En.floor和舱内乘客重量En.weight；
S2.读入每层楼等待乘客重量F.weight；
S3.判断是否进行舱体汇合，若需要汇合则转入步骤S5，否则所有电梯按原方案继续运行，转入步骤S6；
S4.响应沿途的承载需求F.weiht++；
S5.舱体汇合；
S6.响应沿途的承载需求F.weiht++；
S7.运行到终点层，结束本次调度。
6.根据权利要求5所述的电梯调度优化方法，其特征在于，步骤S3具体地包括：S3.1判断某两个或两个以上电梯行驶方向一致，而且不同电梯之间的相隔楼层数小于第一预定值θ，|E.floorMax-E.floorMin|<θ，若是则转到步骤S3.3，否则转到步骤S3.2；
S3.2所有电梯按原方案继续运行，转入步骤S6；
S3.3判断上一步舱内容量是否远小于荷载En.weight<<E.max，若是则继续，否则转到步骤S3.2；
其中，E.floorMax为最高目标楼层，E.floorMin为最低目标楼层，代表两个或两个以上的不同电梯的目标楼层的层数，E.max为舱体荷载重量。
7.根据权利要求5所述的电梯调度优化方法，其特征在于，步骤S5具体地包括：S5.1获取各汇合舱体的人数排序；
S5.2人少的一个或多个舱体A中的乘客转移到相对人较多的舱体B；
S5.3对于舱体A，判断E.upLm>E.downm，是则为舱体上行请求起点层，否则为舱体下行请求起点层，转到步骤S6；载人舱体B按原计划运行，判断是否超载E.weight>E.max，若是则转到S7，否则转到步骤S6；
其中，E.upLm为向上请求质量总和，E.downm为向下请求质量总和。
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