CN114890261B - 基于plc的电梯待梯控制方法 - Google Patents
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Abstract
基于PLC的电梯待梯控制方法,属于电梯控制领域,本发明为解决现有电梯停靠楼层优化只针对空闲状态,且停靠目标楼层方案易导致电梯运行能耗大幅增加的问题。本发明方法包括:主机根据电梯历史运行数据训练模型,并根据客流量划出高峰段和非高峰段,不同时间段主机向PLC下达待梯指令为:非高峰段,空闲状态时双梯分别停靠在1层和中间层;下班高峰段,空闲状态时双梯同时停靠在1层;上班高峰段,双梯同时执行优化策略,其它M‑2高峰段,至少一梯执行优化策略,优化策略为:策略一、每响应并执行完一次叫梯任务,在无呼叫指令情况下,电梯按高频动策略将电梯停靠在目标楼层;策略二、电梯进入空闲状态后,电梯按低频动策略调整电梯停靠楼层。
Description
技术领域
本发明属于电梯控制领域。
背景技术
目前,在电梯处于空闲状态下,即,电梯连续一段时间(如:5分钟)无人呼叫,该电梯通常会停靠在预先设置的固定楼层,该固定楼层也称为待梯楼层。该待梯楼层一般设计在1楼或者中间楼层。以总层数为30层的单元楼为例,假设该单元楼共有两部电梯,这两部电梯的待梯楼层可以分别设置为1楼和16楼,那么,当电梯处于空闲状态时,一部电梯停靠在1楼,另一部电梯停靠在16楼。
但是,该电梯的控制方法,控制电梯停靠在固定楼层,很大概率会增加用户的等待时间,增加电梯的运行能耗,不够智能。
为了解决上述问题,中国专利CN110950195给出一种优化方案,基于用户的出行习惯对应的相关数据训练得到模型,来预测当前时间电梯停靠的目标楼层,控制电梯停靠在目标楼层等出行用户,其中有一个实施例为:根据历史使用数据可知,上午10时到10时一刻之间,10时5分左右10楼的用户甲呼叫电梯的概率为98%,10时15分左右20楼的用户乙呼叫电梯的概率为90%,控制电梯C运行至10楼,等待用户甲的呼叫;在该电梯C服务完甲之后,控制电梯C运行至20楼,等待用户乙的呼叫。可见,预测出行楼层,令电梯至该目标楼层等待,若预定时间用户不出行,该电梯会按预测值运行至下一目标楼层等待。
由于用户出行习惯并非闹钟,不会准时复现,是否出行也非定数,不确定因素多,按照CN110950195方案进行待梯操作存在的问题是:若甲不出行,电梯提前停靠在甲所在目标楼层10,为空跑无效行为,且增加电梯运行能耗,下一时间段乙出行时,需再从甲楼层10出发运行至乙楼层20,若乙未按预测时间出行,仍是空跑,由于用户出行与预测出行时间存在误差,有可能存在多次接不到要接的用户,而让电梯一直在上下空跑的现象,则会导致电梯运行能耗大幅增加。
再者,CN110950195方案只是针对5分钟未叫梯的空闲状态进行控制,在电梯使用高峰阶段不能提升用户的舒适度。
发明内容
针对现有电梯停靠楼层优化只针对空闲状态,且停靠目标楼层方案易导致电梯运行能耗大幅增加的问题,本发明提供一种基于PLC的电梯待梯控制方法。
本发明所述基于PLC的电梯待梯控制方法,该方法用于居民单元双梯的待梯控制,该方法包括:
主机根据电梯历史运行数据训练模型,将全天时间均分为N段建立时间段数据集A=[A1,A2,···,Ai,···,AN],每段时长为T1,模型用于预测每个时间段的各楼层出行概率及客流量;模型还用于确定客流量超总量30%的前M个高峰段,M≥2,前M个高峰段包括上班高峰段、下班高峰段及其它M-2高峰段;
在客流量小于总量30%时,主机向PLC下达待梯指令为:在空闲状态时双梯分别停靠在1层和中间层;
在下班高峰段,主机向PLC下达待梯指令为:在空闲状态时双梯同时停靠在1层;
在上班高峰段,主机向PLC下达待梯指令为双梯同时执行优化策略,
在其它M-2高峰段,至少一梯执行优化策略,
所述优化策略为:
策略一、每响应并执行完一次叫梯任务,在无呼叫指令情况下,电梯按高频动策略将电梯停靠在目标楼层;
策略二、电梯进入空闲状态后,电梯按低频动策略调整电梯停靠楼层。
优选地,策略一的目标楼层获取过程为:
S11、响应并执行完一次叫梯任务后,判断是否有呼叫指令,若有,执行呼叫指令;若无,执行步骤S12;
S12、根据模型获取当前时刻t所在时间段At内的各楼层出行概率、客流量和出行次序,At∈A;
获取,
式中,j为楼层,j=1,2,...,H,H为楼层总数,为时间段At内当前时间t之后的楼层j的出行次序,为时间段At内楼层j的客流量,SΣ为全天客流量,为时间段At内楼层j的出行概率,k1、k2、k3分别为出行次序权重、客流量权重和出行概率权重;
优选地,策略二的低频动策略为:
S21、判断当前状态是否为空闲状态,若是,执行步骤S22;若否,执行策略一;
获取,
S24、根据当前楼层jt位置判断电梯是否调整停靠楼层,及停靠的目标楼层:
优选地,权重k2=0.3,k3=0.2。
优选地,T1=5-10分钟。
优选地,T1=2-5分钟。
优选地,T1=5分钟。
优选地,历史运行数据包括各楼层叫梯信息及客流量信息,主机根据电梯历史运行数据训练模型,模型所使用数据每天更新一次。
本发明的有益效果:本发明方法利用模型输出当前时间段数据,综合考虑出行概率、客流量及可能出行的次序生成综合B值对楼层进行排序,这种在高峰段多用户出行时兼顾考虑多个因素,会使大多数用户的舒服度得到提升。
根据客流量将全天分为高峰段和非高峰段,高峰段中又划分出M个,比较典型为上班高峰段、下班高峰段,其它M-2高峰段还可包括遛弯段等,用时间范围来界定;针对不同段采用的控制策略不同,在上班高峰段和其它M-2高峰段电梯执行优化策略,由于高峰段相对人员出行多,在执行完一次叫梯任务后,不在原地待梯,而是执行策略一令电梯行至目标楼层待梯,本方法的目标楼层不是模型直接预测输出的出行楼层,而是模型输出结果经过处理后的前两位可能出行楼层之间的楼层,且靠近第一位可能出行楼层,这样,第一位可能出行楼层若无叫梯,那么第二位可能出行楼层叫梯时可缩短电梯运行的距离,降低电梯运行能耗,本发明方法既照顾第一位可能出行楼层的优先级,又兼顾了第一位不出行电梯直接到第二位楼层的便利性。采用本发明控制方法可减小电梯停靠的无效性。
在高峰段被叫梯的情况下,停靠楼层按本发明方法策略一控制,高频动的调动电梯尽量接近出行目标楼层。在高峰段也会存在空闲状态,此时表明使用人数相对少,那么采用高频动的策略明显不合适了,会造成能源浪费,因此,本发明提出了低频动的策略二,以最小的代价尽可能提供接近出行目标楼层。
采用本发明方法能大幅度提高用户乘梯体验,又尽可能降低电梯的运行能耗。
附图说明
图1是本发明所述基于PLC的电梯待梯控制方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,但不作为本发明的限定。
具体实施方式一:下面结合图1说明本实施方式,本实施方式所述基于PLC的电梯待梯控制方法,该方法用于居民单元双梯的待梯控制,该方法包括:
主机根据电梯历史运行数据训练模型,将全天时间均分为N段建立时间段数据集A=[A1,A2,···,Ai,···,AN],每段时长为T1,模型用于预测每个时间段的各楼层出行概率及客流量;模型还用于确定客流量超总量30%的前M个高峰段,M≥2,前M个高峰段包括上班高峰段、下班高峰段及其它M-2高峰段;
在客流量小于总量30%时,主机向PLC下达待梯指令为:在空闲状态时双梯分别停靠在1层和中间层;
在下班高峰段,主机向PLC下达待梯指令为:在空闲状态时双梯同时停靠在1层;
在上班高峰段,主机向PLC下达待梯指令为双梯同时执行优化策略,
在其它M-2高峰段,至少一梯执行优化策略,
所述优化策略为:
策略一、每响应并执行完一次叫梯任务,在无呼叫指令情况下,电梯按高频动策略将电梯停靠在目标楼层;
策略二、电梯进入空闲状态后,电梯按低频动策略调整电梯停靠楼层。
历史运行数据包括各楼层叫梯信息及客流量信息,主机根据电梯历史运行数据训练模型,模型所使用数据每天更新一次。
策略一的目标楼层获取过程为:
S11、响应并执行完一次叫梯任务后,判断是否有呼叫指令,若有,执行呼叫指令;若无,执行步骤S12;
S12、根据模型获取当前时刻t所在时间段At内的各楼层出行概率、客流量和出行次序,At∈A;
获取,
式中,j为楼层,j=1,2,...,H,H为楼层总数,为时间段At内当前时间t之后的楼层j的出行次序,为时间段At内楼层j的客流量,SΣ为全天客流量,为时间段At内楼层j的出行概率,k1、k2、k3分别为出行次序权重、客流量权重和出行概率权重;
S15、主机将步骤S14获取的结果发送给PLC,PLC控制电梯在响应并执行完一次叫梯任务且无呼叫指令时,行进并停靠至目标楼层。
策略二的低频动策略为:
S21、判断当前状态是否为空闲状态,若是,执行步骤S22;若否,执行策略一;
获取,
S24、根据当前楼层jt位置判断电梯是否调整停靠楼层,及停靠的目标楼层:
权重k2=0.3,k3=0.2。
T1的长短根据需求设定,可以是:T1=5-10分钟、T1=2-5分钟或T1=5分钟。
下面结合几个实施例对本发明的原理进行说明:
双梯,楼层总数H=32,以T1=5分钟对全天时间进行分割,形成数据集A,利用历史数据训练主机中的模型,该模型可以每个时间段的各楼层出行概率及客流量,以及各楼层的出行次序,根据客流量分出高峰段及非高峰段,客流量小于总量30%的时间段为非高峰段,大于30%的高峰段再细化分出上班高峰段、下班高峰段及其它M-2高峰段,其它M-2高峰段可以为遛弯儿、接娃等,居民特征不同,高峰段的时间和时长会有所不同,本实施例中早7点至8点为上班高峰段,早5点至6点、下午15点至16点为遛弯高峰段,下午16点至下午17点为接娃高峰段,下午18点至19点为下班高峰段。
实施例1、在客流量小于总量30%的非高峰段,主机向PLC下达待梯指令为:在空闲状态时双梯分别停靠在1层和中间层;
在非高峰段客流量小,电梯不适合频动,也不需耗费资源去计算,只需按传统方式分别停靠在1层和16层就能满足要求。
实施例2、在下班高峰段,主机向PLC下达待梯指令为:在空闲状态时双梯同时停靠在1层;
由于下班高峰段的电梯使用规律是从1层上行至家所在的各楼层,所以,叫梯最多的是1层,因此将双梯同时停靠在1层是最优选择,也不需耗费资源去计算。
实施例3、7层用户在7层叫梯,从1层出梯,完成这一次叫梯任务后,当前时间为早7点01,此时处于上班高峰段,电梯停靠按策略一执行,主机模型输出7点至7点04时间段At内各楼层的出行概率、客流量,以及7点01至7点04可能出行的楼层次序,其中以7点02要出行的16楼为出行次序的第1位,并计算出值前两位的楼层分别为16、7,
若16楼用户如模型预测在7点02叫梯,电梯只需上升5层即可完成呼叫任务,若16楼用户并未如预期那样出行,则该电梯停在11楼可就近满足本时间段内出行概率和客流量综合值大的7楼用户的出行需求,既能照顾到出行次序第1位的16楼出行需求,又能兼顾综合值大的7楼需求。
传统CN110950195方法会停在16楼待梯,若16楼并未如约出行,电梯空跑一次,在7楼叫梯时还要从更远的16楼(而非11楼)回到7楼,可见,由于16楼未如模型预测出行导致电梯运行能耗大幅增加。
传统CN110950195方法停靠楼层是在5分钟未叫梯的空闲状态时执行的,而本发明方法在这种高峰阶段是主动出击的,采用的高频动的策略,使用户体现更好。
实施例4、当前时间为早9点11分,处于遛弯儿高峰段,是其它M-2高峰段中的一个,由于9点06叫梯任务完成后连续5分钟未有人叫梯进入空闲状态,说明当前虽然还处于高峰段,但用户出行也进入了相对平静的状态,因此,不适合策略一的高频动策略,而应采用低频动的策略二,早9点11分属于9点10分至9点14的时间段,主机的模型给出这一时间段At内各楼层的出行概率、客流量,以及可能出行的楼层次序,还给出下一时间段—9点15分至9点19的时间段的出行概率、客流量,以及可能出行的楼层次序,由于暂时出行人数少,所以综合本时间段及下一时间段两个时间段的数据进行综合考虑,以电梯少动为原则,同时尽可能兼顾可能出行的用户,达到既提升用户体验,又能降低电梯运行能耗的目的。根据两个时间段的数据获得当前时间段At内电梯停靠的目标楼层及下一时间段At+1内值最大的楼层为本实施例中,计算出本实施例中(具体过程与实施例3相似,不再重复),根据策略二计算所有楼层的值最大的楼层为(根据步骤S22、S23计算,不赘述),若当前楼层为18层,处于16层和22层之间,在少动原则下,电梯保持不动;若当前楼层为14层,由于靠近也保持电梯不动,便于为可能先出行的16层服务;若当前楼层为30层,由于同时大于16和22,且靠近下一时间段的若16层如约出行,为其服务时距离太远会导致长时间等待,用户体验差,这种情况下将停靠楼层调整至16和22之间,且靠近16层3-5层,优选为19层,可同时兼顾16层和22层出行服务。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明,但是应该理解的是,这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是,可以对示例性的实施例进行许多修改,并且可以设计出其他的布置,只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是,可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是,结合单独实施例所描述的特征可以使用在其它所述实施例中。
Claims (7)
1.基于PLC的电梯待梯控制方法,其特征在于,该方法用于居民单元双梯的待梯控制,该方法包括:
主机根据电梯历史运行数据训练模型,将全天时间均分为N段建立时间段数据集A=[A1,A2,···,Ai,···,AN],每段时长为T1,模型用于预测每个时间段的各楼层出行概率及客流量;模型还用于确定客流量超总量30%的前M个高峰段,M≥2,前M个高峰段包括上班高峰段、下班高峰段及其它M-2高峰段;
在客流量小于总量30%时,主机向PLC下达待梯指令为:在空闲状态时双梯分别停靠在1层和中间层;
在下班高峰段,主机向PLC下达待梯指令为:在空闲状态时双梯同时停靠在1层;
在上班高峰段,主机向PLC下达待梯指令为双梯同时执行优化策略,
在其它M-2高峰段,至少一梯执行优化策略,
所述优化策略为:
策略一、每响应并执行完一次叫梯任务,在无呼叫指令情况下,电梯按高频动策略将电梯停靠在目标楼层;
策略二、电梯进入空闲状态后,电梯按低频动策略调整电梯停靠楼层,连续5分钟未有人叫梯进入空闲状态;
其中策略一的目标楼层获取过程为:
S11、响应并执行完一次叫梯任务后,判断是否有呼叫指令,若有,执行呼叫指令;若无,执行步骤S12;
S12、根据模型获取当前时刻t所在时间段At内的各楼层出行概率、客流量和出行次序,At∈A;
获取,
式中,j为楼层,j=1,2,...,H,H为楼层总数,为时间段At内当前时间t之后的楼层j的出行次序,为时间段At内楼层j的客流量,SΣ为全天客流量,为时间段At内楼层j的出行概率,k1、k2、k3分别为出行次序权重、客流量权重和出行概率权重;
其中策略二的低频动策略为:
S21、判断当前状态是否为空闲状态,若是,执行步骤S22;若否,执行策略一;
获取,
S24、根据当前楼层jt位置判断电梯是否调整停靠楼层,及停靠的目标楼层:
2.根据权利要求1所述基于PLC的电梯待梯控制方法,其特征在于,权重k2=0.3,k3=0.2。
4.根据权利要求1所述基于PLC的电梯待梯控制方法,其特征在于,T1=5-10分钟。
5.根据权利要求1所述基于PLC的电梯待梯控制方法,其特征在于,T1=2-5分钟。
6.根据权利要求1所述基于PLC的电梯待梯控制方法,其特征在于,T1=5分钟。
7.根据权利要求1所述基于PLC的电梯待梯控制方法,其特征在于,历史运行数据包括各楼层叫梯信息及客流量信息,主机根据电梯历史运行数据训练模型,模型所使用数据每天更新一次。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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