CN111931128A - 基于伯努利模型的电梯配置方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents

基于伯努利模型的电梯配置方法、系统、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于伯努利模型的电梯配置方法、系统、设备及存储介质，其中，方法包括：获取目标区域的楼栋属性信息，以及目标电梯的基本信息；根据楼栋属性信息、目标电梯的基本信息和预设的目标电梯运行路径，基于伯努利模型，建立关于目标电梯数量的时间期待表达式，时间期待表达式用于获取用户的实时等待电梯时间；根据预设的时间期待范围，得到目标电梯数量的目标范围，根据目标范围，得到目标区域的最佳电梯配置数量。该方案通过基于目标区域进行的目标电梯的数量配置，更加符合目标区域的需求，从而提高了用户使用电梯的体验度。

Description

基于伯努利模型的电梯配置方法、系统、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及计算机通信技术领域，尤其涉及一种基于伯努利模型的电梯配置方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
在现有的地产商和物业对电梯的配置存在一个问题，梯配置按照人数随意估计，或仅按照法律规定的最低限度电梯配置进行传统电梯的安装和设置，根本没有实际根据目标区域的实际需求来进行电梯配置，因此总是会出现电梯配置不合理，而严重影响了用户使用电梯的体验度。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于伯努利模型的电梯配置方法、系统、设备及存储介质。
一种基于伯努利模型的电梯配置方法，所述方法包括：获取目标区域的楼栋属性信息，以及目标电梯的基本信息；根据所述楼栋属性信息、所述目标电梯的基本信息和预设的目标电梯运行路径，基于伯努利模型，建立关于目标电梯数量的时间期待表达式，所述时间期待表达式用于获取用户的实时等待电梯时间；根据预设的时间期待范围，得到所述目标电梯数量的目标范围，根据所述目标范围，得到所述目标区域的最佳电梯配置数量。
在其中一个实施例中，所述获取目标区域的楼栋属性信息，以及目标电梯的基本信息，具体为：获取目标区域的楼栋属性信息，所述楼栋属性信息包括楼栋居住人员信息和楼栋建筑信息；获取目标电梯的基本信息，所述目标电梯的基本信息具体包括电梯效率指标。
在其中一个实施例中，所述根据所述楼栋属性信息、所述目标电梯的基本信息和预设的目标电梯运行路径，基于伯努利模型，建立关于目标电梯数量的时间期待表达式，所述时间期待表达式用于获取用户的实时等待电梯时间，具体为：根据所述楼栋属性信息和所述目标电梯的基本信息,得到所述目标电梯的正在运行概率；基于伯努利模型,可得到多人同班次概率和中途拦截概率；并根据所述多人同班次概率、所述中途拦截概率和所述目标电梯的正在运行概率，以及预设的目标电梯运行路径，建立关于目标电梯数量的时间期待表达式，所述时间期待表达式用于获取用户的实时等待电梯时间。
在其中一个实施例中，所述根据预设的时间期待范围，得到所述目标电梯数量的目标范围，根据所述目标范围，得到所述目标区域的最佳电梯配置数量之前，还包括：根据预设的目标电梯运行路径，得到对应的目标时间期待范围，作为预设的时间期待范围。
在其中一个实施例中，所述若不存在同行电梯则直接选择所述期望时间值最小的电梯作为目标电梯调度前往具体为：若不存在同行电梯，则分别计算空闲电梯和异行电梯到达目标楼层的期望时间值，选择所述期望时间值较小的电梯作为目标电梯调度前往。
一种基于伯努利模型的电梯配置系统，包括信息获取模块、关系建立模块和电梯配置模块，其中：所述信息获取模块用于，获取目标区域的楼栋属性信息，以及目标电梯的基本信息；所述关系建立模块用于，根据所述楼栋属性信息、所述目标电梯的基本信息和预设的目标电梯运行路径，基于伯努利模型，建立关于目标电梯数量的时间期待表达式，所述时间期待表达式用于获取用户的实时等待电梯时间；所述电梯配置模块用于，根据预设的时间期待范围，得到所述目标电梯数量的目标范围，根据所述目标范围，得到所述目标区域的最佳电梯配置数量。
在其中一个实施例中，所述信息获取模块还用于：获取目标区域的楼栋属性信息，所述楼栋属性信息包括楼栋居住人员信息和楼栋建筑信息；获取目标电梯的基本信息，所述目标电梯的基本信息具体包括电梯效率指标。
在其中一个实施例中，所述关系建立模块包括概率计算单元和关系建立单元，其中：所述概率计算单元用于，根据所述楼栋属性信息和所述目标电梯的基本信息,得到所述目标电梯的正在运行概率；所述概率计算单元还用于，基于伯努利模型,可得到多人同班次概率和中途拦截概率；所述关系建立单元用于，并根据所述多人同班次概率、所述中途拦截概率和所述目标电梯的正在运行概率，以及预设的目标电梯运行路径，建立关于目标电梯数量的时间期待表达式，所述时间期待表达式用于获取用户的实时等待电梯时间。
在其中一个实施例中，所述系统还包括范围预设模块：所述范围预设模块用于，根据预设的目标电梯运行路径，得到对应的目标时间期待范围，作为预设的时间期待范围。
一种设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述各个实施例中所述的基于伯努利模型的电梯配置方法的步骤。
一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述各个实施例中所述的基于伯努利模型的电梯配置方法的步骤。
上述基于伯努利模型的电梯配置方法、系统、设备及存储介质，通过根据目标区域的楼栋属性信息和目标电梯的基本信息，和预设的目标电梯运行路径，并基于伯努利模型，建立关于目标电梯的时间期待表达式，最后根据预设的时间期待范围得到目标电梯数量的目标范围，从而得到目标区域的最佳目标电梯的配置数量。这样的基于目标区域进行的目标电梯的数量配置，更加符合目标区域的需求，从而提高了用户使用电梯的体验度。
附图说明
图1为一个实施例中基于伯努利模型的电梯配置方法的流程示意图；
图2为一个实施例中基于伯努利模型的电梯配置系统的结构框图；
图3为一个实施例中关系建立模块的结构框图；
图4是一个实施例中设备的内部结构图。
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，下面通过具体实施方式结合附图对本发明做进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种基于伯努利模型的电梯配置方法，包括以下步骤：
S110获取目标区域的楼栋属性信息，以及目标电梯的基本信息。
具体地，先获取目标区域的楼栋属性信息，这里的目标区域指的需要进行电梯配置的区域，包括但不限于住宅小区和商业楼。
在一个实施例中，步骤S110具体为：获取目标区域的楼栋属性信息，楼栋属性信息包括楼栋居住人员信息和楼栋建筑信息；获取目标电梯的基本信息，目标电梯的基本信息具体包括电梯效率指标。具体地，目标电梯的效率指标包括电梯运行最大匀速Vmax、电梯最大荷载人数Pmax、电梯启动加速度astart、电梯停滞加速度astop、电梯最大载重Mmax、电梯质量M、电梯实载质量m(m≤Mmax)和滞留响应时间Tstay等信息，而楼栋属性信息指的是该楼栋除电梯外的其他情况，如楼栋居住人员情况，楼层建筑情况等，其中楼栋居住人员情况包括：每层平均楼户数Qe、每户平均人数Pe、楼栋总人数P＝Qe*Pe；楼栋建筑情况包括：最小楼层距离S、最高楼层数nf、目标楼层数nn、楼层间隔数n＝n1-n2(n1<nf)、最大楼层距离Smax＝S*nf和电梯路径Ln＝n*S。电梯使用概率并非平均分布，根据现实情况将电梯使用时间分成低谷期、普通期、高峰期；低谷期设定：22:00～6:00；该数据根据小区保安夜间巡逻时间制定，该时间段不考虑电梯调度问题，与其他两个时期的调度方式相同均不会影响使用体验。高峰期设定：7:00～9:00，16:00～20:00；该数据根据交通局公布的全国地铁及公路高峰期制定。普通期设定：除低谷期和高峰期的时间段则为普通期间。
S120根据楼栋属性信息、目标电梯的基本信息和预设的目标电梯运行路径，基于伯努利模型，建立关于目标电梯数量的时间期待表达式，时间期待表达式用于获取用户的实时等待电梯时间。
具体地，根据步骤S110中获取的楼栋属性信息和目标楼梯的基本信息，再加上预设的目标电梯运行路径，并基于伯努利模型，建立关于目标电梯数量的时间期待表达式，这里的目标电梯数量用N预设，而这里的时间期待表达式用于来获取用户的实时等待电梯时间，因此这里预设的目标电梯运行路径实质为预设的用户在使用电梯时，在按了上行或者下行的按键后，电梯到达用户所在楼层的运行路径；在接收到用户的调度指令时，电梯可能存在的状态有三种，一是空闲状态，二是上行状态，三则是下行状态，因此三种状态的运行路径是不相同的，对应的表达式也就不同，需要具体分析。
在一个实施例中，步骤S120具体为：根据楼栋属性信息和目标电梯的基本信息，得到目标电梯的正在运行概率；基于伯努利模型，可得到多人同班次概率和中途拦截概率；并根据多人同班次概率、中途拦截概率和目标电梯的正在运行概率，以及预设的目标电梯运行路径，建立关于目标电梯数量的时间期待表达式，时间期待表达式用于获取用户的实时等待电梯时间。具体地，由平均概率预设电梯使用频率为g，g表示每人每天平均使用电梯次数平均概率预设每层楼用户数相等，则电梯每日非共同使用单次路径为：
Ln＝n*S*Qe*Pe*g
电梯运行算法为：
Figure BDA0002585157810000051
电梯运行时间为：
T＝t1+t2+t
电梯正在运行概率：
Figure BDA0002585157810000052
同时等待电梯的概率则转化为传统概率，即两个人同时等到一班电梯概率：
Figure BDA0002585157810000053
P(n)＝P(两班人等同班次)n
由于班次不同的人数到达为互斥事件，则可以运用伯努利公式计算概率
根据伯努力概型公式：
Figure BDA0002585157810000054
(k＝0，1...n)
则可以计算多个人即某个人数段同班次的概率，由于电梯承载量固定所以在实际上的运用必须使得n＜P。
在运行途中遇到同方向的按钮再次拦，由于电梯的属性，只有极小概率会在上行时遭遇拦截，一般为下降时拦截。
该概率算法与平均使用概率相同，则：
P(n)＝P(中途拦截概率)n
但由于楼层越低，则下行碰撞概率越小，所以：
Figure BDA0002585157810000061
因此，如果存在空闲的电梯，就进行判断是否存在同行的电梯，如果存在同行的电梯，计算同行电梯路径Ln＝n*S，下行期望时间为：
Figure BDA0002585157810000062
即下行期望时间等于运行时间加上拦截滞留时间，上式中T为运行时间，
计算空闲电梯下行时间T2：
若T2＜T实际，则调出空闲电梯前往；若T2＞T实际，则等待同行电梯前往。
如果不存在同行的电梯，那么计算非同行电梯路径：
Ln＝(n2-n1)*S+n*S
下行期望时间为：
T实际＝T+Tstay
计算空闲电梯下行时间T2：
若T2＜T实际，则调出空闲电梯前往；若T2＞T实际，则等待非同行电梯前往。
上述时间期待表达式的计算是基于存在空闲电梯的情况，若不存在空闲电梯时，时间期待表达式计算如下：
具体地，计算所有电梯路径：Ln＝n*S，下行期望时间为：
Figure BDA0002585157810000063
其中，当不存在空闲电梯时，则需要直接计算每一个电梯到达目标楼层的期望时间值，然后选择最小的期望时间值对应的电梯作为目标电梯，并调度至目标楼层。
S130根据预设的时间期待范围，得到目标电梯数量的目标范围，根据目标范围，得到目标区域的最佳电梯配置数量。
具体地，先根据实时用户体验要求，预设一个期待时间的范围，然后根据该预设的时间期待范围，得到目标电梯数量所对应的目标范围，根据该目标范围，得到目标区域内的最佳电梯配置数量。
在一个实施例中，步骤S130之前，还包括：根据预设的目标电梯运行路径，得到对应的目标时间期待范围，作为预设的时间期待范围。具体地，因为根据电梯存在三种状态，故对应存在有空闲电梯的两种调度方法和没有空闲电梯的一种调度方法，对应的电梯运行路径不同，时间期待表达式也不同，采用相同的时间期待范围，会得到不同的电梯数量范围N范围，并选取多个范围的合集作为最后的目标范围。
举例说明：一座20楼的楼栋，楼层间距为3米，最大等待时间为15s，每层平均6户人家，每户平均2人，每人每天使用电梯频率为2，现希望用户最大等待时间不超过1分钟，现在购买速度为2m/s，载人数为10人的电梯，电梯数量的配置方法如下：
高峰期使用概率为
Figure BDA0002585157810000071
期望时间
Figure BDA0002585157810000072
期望运行路径
Figure BDA0002585157810000073
Figure BDA0002585157810000074
P(正在运行)*2T′≤60
P(等待第二轮)由达人数决定，在高峰期设置为1，该调度方式实际是将该概率降低，此处设置为0。
Figure BDA0002585157810000075
根据该公式可计算所需电梯配置，例资金条件足够，则T+t1+t2≈30s
计算得到N≥2.667台，所以购买3台该种电梯，可以保证用户等待时间期待在1分钟内。且用户期待为53.3秒。
上述实施例中，通过根据目标区域的楼栋属性信息和目标电梯的基本信息，和预设的目标电梯运行路径，并基于伯努利模型，建立关于目标电梯的时间期待表达式，最后根据预设的时间期待范围得到目标电梯数量的目标范围，从而得到目标区域的最佳目标电梯的配置数量。这样的基于目标区域进行的目标电梯的数量配置，更加符合目标区域的需求，从而提高了用户使用电梯的体验度。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种基于伯努利模型的电梯配置系统200，该系统包括信息获取模块210、关系建立模块220和电梯配置模块230，其中：
信息获取模块210用于，获取目标区域的楼栋属性信息，以及目标电梯的基本信息；
关系建立模块220用于，根据楼栋属性信息、目标电梯的基本信息和预设的目标电梯运行路径，基于伯努利模型，建立关于目标电梯数量的时间期待表达式，时间期待表达式用于获取用户的实时等待电梯时间；
电梯配置模块230用于，根据预设的时间期待范围，得到目标电梯数量的目标范围，根据目标范围，得到目标区域的最佳电梯配置数量。
在一个实施例中，信息获取模块还用于：获取目标区域的楼栋属性信息，楼栋属性信息包括楼栋居住人员信息和楼栋建筑信息；获取目标电梯的基本信息，目标电梯的基本信息具体包括电梯效率指标。
在一个实施例中，如图3所示，关系建立模块220包括概率计算单元221和关系建立单元222，其中：概率计算单元用于，根据楼栋属性信息和目标电梯的基本信息,得到目标电梯的正在运行概率；概率计算单元还用于，基于伯努利模型,可得到多人同班次概率和中途拦截概率；关系建立单元用于，并根据多人同班次概率、中途拦截概率和目标电梯的正在运行概率，以及预设的目标电梯运行路径，建立关于目标电梯数量的时间期待表达式，时间期待表达式用于获取用户的实时等待电梯时间。
在一个实施例中，系统还包括范围预设模块：范围预设模块用于，根据预设的目标电梯运行路径，得到对应的目标时间期待范围，作为预设的时间期待范围。
在一个实施例中，提供了一种设备，该设备可以是服务器，其内部结构图可以如图4所示。该设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该设备的处理器用于提供计算和控制能力。该设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该设备的数据库用于存储配置模板，还可用于存储目标网页数据。该设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现联动电梯的调度方法。
本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的设备的限定，具体的设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，还提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被计算机执行时使所述计算机执行如前述实施例所述的方法，所述计算机可以为上述提到的联动电梯的调度系统的一部分。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一个计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在计算机存储介质(ROM/RAM、磁碟、光盘)中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。所以，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于伯努利模型的电梯配置方法，其特征在于，包括：
获取目标区域的楼栋属性信息，以及目标电梯的基本信息；
根据所述楼栋属性信息、所述目标电梯的基本信息和预设的目标电梯运行路径，基于伯努利模型，建立关于目标电梯数量的时间期待表达式，所述时间期待表达式用于获取用户的实时等待电梯时间；
根据预设的时间期待范围，得到所述目标电梯数量的目标范围，根据所述目标范围，得到所述目标区域的最佳电梯配置数量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标区域的楼栋属性信息，以及目标电梯的基本信息，具体为：
获取目标区域的楼栋属性信息，所述楼栋属性信息包括楼栋居住人员信息和楼栋建筑信息；
获取目标电梯的基本信息，所述目标电梯的基本信息具体包括电梯效率指标。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述楼栋属性信息、所述目标电梯的基本信息和预设的目标电梯运行路径，基于伯努利模型，建立关于目标电梯数量的时间期待表达式，所述时间期待表达式用于获取用户的实时等待电梯时间，具体为：
根据所述楼栋属性信息和所述目标电梯的基本信息,得到所述目标电梯的正在运行概率；
基于伯努利模型,可得到多人同班次概率和中途拦截概率；
并根据所述多人同班次概率、所述中途拦截概率和所述目标电梯的正在运行概率，以及预设的目标电梯运行路径，建立关于目标电梯数量的时间期待表达式，所述时间期待表达式用于获取用户的实时等待电梯时间。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设的时间期待范围，得到所述目标电梯数量的目标范围，根据所述目标范围，得到所述目标区域的最佳电梯配置数量之前，还包括：
根据预设的目标电梯运行路径，得到对应的目标时间期待范围，作为预设的时间期待范围。
5.一种基于伯努利模型的电梯配置系统，其特征在于，包括信息获取模块、关系建立模块和电梯配置模块，其中：
所述信息获取模块用于，获取目标区域的楼栋属性信息，以及目标电梯的基本信息；
所述关系建立模块用于，根据所述楼栋属性信息、所述目标电梯的基本信息和预设的目标电梯运行路径，基于伯努利模型，建立关于目标电梯数量的时间期待表达式，所述时间期待表达式用于获取用户的实时等待电梯时间；
所述电梯配置模块用于，根据预设的时间期待范围，得到所述目标电梯数量的目标范围，根据所述目标范围，得到所述目标区域的最佳电梯配置数量。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述信息获取模块还用于：
获取目标区域的楼栋属性信息，所述楼栋属性信息包括楼栋居住人员信息和楼栋建筑信息；
获取目标电梯的基本信息，所述目标电梯的基本信息具体包括电梯效率指标。
7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述关系建立模块包括概率计算单元和关系建立单元，其中：
所述概率计算单元用于，根据所述楼栋属性信息和所述目标电梯的基本信息,得到所述目标电梯的正在运行概率；
所述概率计算单元还用于，基于伯努利模型,可得到多人同班次概率和中途拦截概率；
所述关系建立单元用于，并根据所述多人同班次概率、所述中途拦截概率和所述目标电梯的正在运行概率，以及预设的目标电梯运行路径，建立关于目标电梯数量的时间期待表达式，所述时间期待表达式用于获取用户的实时等待电梯时间。
8.如权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括范围预设模块：
所述范围预设模块用于，根据预设的目标电梯运行路径，得到对应的目标时间期待范围，作为预设的时间期待范围。
9.一种设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。
10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
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