CN117303144A - 一种基于大数据的楼宇管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及楼宇管理技术领域，具体公开了一种基于大数据的楼宇管理方法及系统，包括采集楼宇内各个楼层电梯间的人员信息、楼宇内每个公司的上下班时间信息以及电梯内人员信息；依据采集的电梯间的人员信息、时间信息以及电梯内人员信息生成楼宇内多部电梯的上行控制策略和下行控制策略，上述上行控制策略用于平均每个电梯的载人效率，下行控制策略用于减少电梯停靠楼层数量，本发明通过生成的上行控制策略用于增加电梯的载人效率，下行控制策略用于减少电梯停靠楼层数量，从而极大的降低在使用电梯的高峰时间段内的平均等待时间，减少了高峰时期的跨度，提升了楼宇管理效率。

Description

一种基于大数据的楼宇管理方法及系统

技术领域

本发明涉及楼宇管理技术领域，具体的，涉及一种基于大数据的楼宇管理方法及系统。

背景技术

在市区的普通办公楼的使用过程中，由于大部分公司的上下班时间发生重叠，导致在该楼宇的电梯使用高峰期出现等电梯困难的问题，目前，楼宇管理人员常用的解决方案是通过分区的方式使得不同的电梯只在规定楼层停靠，这种方式能够减少评价等待时间，在一定程度上环境乘用电梯难的问题。

但是，目前电梯控制方案中，在面对高峰期时一方面下行的开门过程仍然延续着普通电梯的使用方案，可能在分区的每个楼层都发生停靠，极大的影响着平均等待时间上；另一方面，上行过程中，各个分区的分界楼层是固定不动的，在某个分区的人员基本完成登楼后就会造成对应电梯空置、浪费的问题。

鉴于此，本发明提出一种基于大数据的楼宇管理方法及系统，目的在于，更为精确的控制电梯的运行和分区，一方面使得在面对高峰期时下行的开门过程减少，最大化减少平均等待时间，另一方面在上行过程中对各个分区的分界楼层进行适应性调整，使得每个分区最大化载人效率，从而提升乘用电梯的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于大数据的楼宇管理方法及系统，解决以下技术问题：

如何更为精确的控制电梯的运行和分区，一方面使得在面对高峰期时下行的开门过程减少，最大化减少平均等待时间，另一方面在上行过程中对各个分区的分界楼层进行适应性调整，使得每个分区最大化载人效率，从而提升乘用电梯的效率。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于大数据的楼宇管理方法，包括：

S1、采集楼宇内各个楼层电梯间的人员信息、楼宇内每个公司的上下班时间信息以及电梯内人员信息；

S2、依据采集的电梯间的人员信息、时间信息以及电梯内人员信息生成楼宇内多部电梯的上行控制策略和下行控制策略，上述上行控制策略用于平均每个电梯的载人效率，下行控制策略用于减少电梯停靠楼层数量；

S3、根据控制策略控制电梯的运行，并在电梯一楼等待处显示在控制策略控制下的电梯停靠楼层。

通过上述技术方案：通过生成的上行控制策略用于增加电梯的载人效率，下行控制策略用于减少电梯停靠楼层数量，从而极大的降低在使用电梯的高峰时间段内的平均等待时间，减少了高峰时期的跨度，提升了楼宇管理效率。

作为本发明的进一步技术方案：生成下行控制策略的过程包括：

判断是否处于下行高峰时间段，若是，则将楼宇内需要乘坐电梯的楼层划分为数量与电梯数量相对应的若干连续且长度相同的分区，并使每个电梯对应一个分区并只在该分区所包含的楼层内停靠；

对于每个连续的分区，获取对应电梯间内等待人员的数量；

将对应电梯间内等待人员的数量于电梯的设定实载人数进行比对，依据比对结果生成停靠策略。

作为本发明的进一步技术方案：停靠策略包括：

若存在等待人员的数量大于电梯的可载人数的电梯厅，则停靠一楼的电梯从所有等待人员的数量大于电梯的可实载人数的电梯厅中选择楼层数最小的电梯厅停靠；

若所有等待人员的数量小于电梯的可实载人数，则从电梯对应的分区中从楼层数最小的对应电梯厅开始依次停靠直到电梯内人员满载；

其中，可实载人数是指电梯内原有人员与最大核载人员的数量差。

通过上述技术方案：提供了下行控制策略的具体实施方案，基于楼层数和电梯厅内等电梯的人员数量控制向上移动的电梯的停靠，通过选择楼层数最小的电梯厅停靠或者停靠次数最小的方案来减少开门时间，最终最大化减少平均等待时间。

作为本发明的进一步技术方案：判断是否处于下行高峰期的过程包括：

通过公式：

获取判断系数D，其中，μ₁、μ₂和σ_i是预设的权重系数，a是楼宇内所有电梯厅内处于选中状态的下行按键数量，A是楼宇内所有电梯厅内的下行按键数量，t₀是每个电梯厅内下行按键被选中的时刻，t_c是预设的检测时长，R(t)是在t₀为起始的t_c时长内楼宇所有电梯厅内人数增加随时间变化曲线，r(t)是在t₀为起始的t_c时长内楼宇所有电梯厅内离开人数随时间变化曲线，R₀是日常非下行高峰期内楼宇所有电梯厅人数增加平均值，n是楼宇内电梯厅数量，Δ_i是第i个电梯厅下行按键被选中时刻与该楼层所有公司的下班时间中最接近的一个时间的差值；

然后根据判断系数D判断是否处于下行高峰期。

作为本发明的进一步技术方案：根据判断系数D判断是否处于下行高峰期的过程包括：

将判断系数D与预设阈值[d₁,d₂]进行比对；

若判断系数D超出预设阈值[d₁,d₂]，则判断当前处于下行高峰期，电梯需要按照下行控制策略运行；

若判断系数D落入预设阈值[d₁,d₂]，则判断当前为临界状态，控制楼宇中部分电梯按照下行控制策略运行；

若判断系数D小于预设阈值[d₁,d₂]，则判断当前不处于下行高峰期，电梯正常运行。

通过上述技术方案：提供了判断是否处于下行高峰期的具体实施过程，通过公式(1)获取代表电梯运行状态的判断系数D，然后通过与预设阈值进行比对从而判断电梯运行的具体状态，根据每个状态实施精细化控制，进一步增加控制精度，提升电梯运行效率，尤其是在控制部分电梯运行时，先通过公式(1)求取每个分区对应的判断系数D，在重新将获取的数值与预设阈值[d₁,d₂]再次对比，对应判断系数D超出预设阈值[d₁,d₂]的分区则按照下行控制策略运行，部分分区按照下行控制策略运行可以适应部分楼层大量人员下楼的情况，同时不会对其他楼层使用电梯的情况造成影响。

作为本发明的进一步技术方案：生成上行控制策略的过程包括：

确定该楼宇的电梯上行高峰时间段；

在上行高峰时间段，则将楼宇内需要乘坐电梯的楼层划分为数量与电梯数量相对应的若干连续且长度相同的分区，并使每个电梯对应一个分区并只在该分区所包含的楼层内停靠；

在每个电梯运行到其对应分区的最高层后，根据该电梯运载的人员信息增加和维持对应分区包含的楼层数量。

作为本发明的进一步技术方案：根据该电梯运载的人员信息增加和维持对应分区包含的楼层数量的过程包括：

获取且长度相同的每个分区在上行高峰时间段内上行人员数量随时间变化的曲线G(t)；

通过公式：

获取修正楼层数F_i，其中[]代表对F_i进行取整，f_i是在划分为若干连续且长度相同的分区时，第i个分区包含的楼层数最大的数字，t_q是每部电梯运行到对应分区顶点位置的时间点，n是G(t)的极大值数量，是以第j个极大值为中心预设的峰值区间，/>和/>是预设的修正系数，t₁是电梯在划分为若干连续且长度相同的分区状态下上下一次完整的升降的平均用时，/>是电梯在运行到对应分区顶端时未登楼人员数与已登楼人员数的比值；

以[F_i]替代f_i，以增加和维持对应分区包含的楼层数量。

通过上述技术方案：提供了生成上行控制策略的过程，通过上行控制策略能够随着运载人员过程的变化，改变分区对应的分界楼层f_i，从随着部分分区登楼人员数的增加，将其多余的运载能力向相邻的分区进行分享，从而平均化每个电梯的运载效率，避免部分电梯空载的问题，并且通过公式(2)提供了分界楼层f_i楼层调整的具体方案，能够综合的考虑每个分区在上行高峰时间段内上行人员数量随时间变化以及未登楼人员数与已登楼人员数的之间的差值，从而更为精确的控制电梯的运行，从总体上提升载人效率。

作为本发明的进一步技术方案：在上行高峰时间段与下行高峰时间段发生重合时，采用上行控制策略控制楼宇内电梯的运行。

本发明还提供了一种基于大数据的楼宇管理方法的系统，包括：

数据采集模块，用于采集电梯间的人员信息、时间信息以及电梯内人员信息；

数据分析模块，用于依据采集的电梯间的人员信息、时间信息以及电梯内人员信息生成楼宇内多部电梯的上行控制策略和下行控制策略；

控制模块，用于根据上行控制策略和下行控制策略控制楼宇内电梯的运行；

显示模块，用于显示依据上行控制策略和下行控制策略运行的电梯的停靠楼层。

本发明的有益效果：

(1)本发明通过生成的上行控制策略用于增加电梯的载人效率，下行控制策略用于减少电梯停靠楼层数量，从而极大的降低在使用电梯的高峰时间段内的平均等待时间，减少了高峰时期的跨度，提升了楼宇管理效率。

(2)本发明基于楼层数和电梯厅内等电梯的人员数量控制向上移动的电梯的停靠，通过选择楼层数最小的电梯厅停靠或者停靠次数最小的方案来减少开门时间，最终最大化减少平均等待时间。

(3)本发明获取代表电梯运行状态的判断系数，然后通过与预设阈值进行比对从而判断电梯运行的具体状态，根据每个状态实施精细化控制，进一步增加控制精度，提升电梯运行效率，尤其是在控制部分电梯运行时，求取每个分区对应的判断系数，在重新将获取的数值与预设阈值再次对比，对应判断系数超出预设阈值的分区则按照下行控制策略运行，部分分区按照下行控制策略运行可以适应部分楼层大量人员下楼的情况，同时不会对其他楼层使用电梯的情况造成影响。

(4)本发明通过上行控制策略能够随着运载人员过程的变化，改变分区对应的分界楼层，从随着部分分区登楼人员数的增加，将其多余的运载能力向相邻的分区进行分享，从而平均化每个电梯的运载效率，避免部分电梯空载的问题，能够综合的考虑每个分区在上行高峰时间段内上行人员数量随时间变化以及未登楼人员数与已登楼人员数的之间的差值，从而更为精确的控制电梯的运行，从总体上提升载人效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的管理方法整体步骤图；

图2是本发明的下行控制策略流程图。

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。

请参阅图1-图2所示，在一个实施例中，提供了一种基于大数据的楼宇管理方法，包括：

S1、采集楼宇内各个楼层电梯间的人员信息、楼宇内每个公司的上下班时间信息以及电梯内人员信息；

S2、依据采集的电梯间的人员信息、时间信息以及电梯内人员信息生成楼宇内多部电梯的上行控制策略和下行控制策略，上述上行控制策略用于平均每个电梯的载人效率，下行控制策略用于减少电梯停靠楼层数量；

S3、根据控制策略控制电梯的运行，并在电梯一楼等待处显示在控制策略控制下的电梯停靠楼层。

于本实施例中，通过生成的上行控制策略用于增加电梯的载人效率，下行控制策略用于减少电梯停靠楼层数量，从而极大的降低在使用电梯的高峰时间段内的平均等待时间，减少了高峰时期的跨度，提升了楼宇管理效率。

生成下行控制策略的过程包括：

判断是否处于下行高峰时间段，若是，则将楼宇内需要乘坐电梯的楼层划分为数量与电梯数量相对应的若干连续且长度相同的分区，并使每个电梯对应一个分区并只在该分区所包含的楼层内停靠；

对于每个连续的分区，获取对应电梯间内等待人员的数量；

将对应电梯间内等待人员的数量于电梯的设定实载人数进行比对，依据比对结果生成停靠策略，停靠策略包括：

若存在等待人员的数量大于电梯的可载人数的电梯厅，则停靠一楼的电梯从所有等待人员的数量大于电梯的可实载人数的电梯厅中选择楼层数最小的电梯厅停靠；

若所有等待人员的数量小于电梯的可实载人数，则从电梯对应的分区中从楼层数最小的对应电梯厅开始依次停靠直到电梯内人员满载，可实载人数是指电梯内原有人员与最大核载人员的数量差。

于本实施例中提供了下行控制策略的具体实施方案，基于楼层数和电梯厅内等电梯的人员数量控制向上移动的电梯的停靠，通过选择楼层数最小的电梯厅停靠或者停靠次数最小的方案来减少开门时间，最终最大化减少平均等待时间。

其中，判断是否处于下行高峰期的过程包括：

通过公式：

获取判断系数D，其中，μ₁、μ₂和σ_i是预设的权重系数，a是楼宇内所有电梯厅内处于选中状态的下行按键数量，A是楼宇内所有电梯厅内的下行按键数量，t₀是每个电梯厅内下行按键被选中的时刻，t_c是预设的检测时长，R(t)是在t₀为起始的t_c时长内楼宇所有电梯厅内人数增加随时间变化曲线，r(t)是在t₀为起始的t_c时长内楼宇所有电梯厅内离开人数随时间变化曲线，R₀是日常非下行高峰期内楼宇所有电梯厅人数增加平均值，n是楼宇内电梯厅数量，Δ_i是第i个电梯厅下行按键被选中时刻与该楼层所有公司的下班时间中最接近的一个时间的差值；

然后根据判断系数D判断是否处于下行高峰期。

根据判断系数D判断是否处于下行高峰期的过程包括：

将判断系数D与预设阈值[d₁,d₂]进行比对，d₁和d₂属于预设的常数，可以通过对比试验或者基于历史数据获取；

若判断系数D超出预设阈值[d₁,d₂]，则判断当前处于下行高峰期，电梯需要按照下行控制策略运行；

若判断系数D落入预设阈值[d₁,d₂]，则判断当前为临界状态，控制楼宇中部分电梯按照下行控制策略运行，需要说明的是在控制部分电梯运行时，先通过公式(1)求取每个分区对应的判断系数D，在重新将获取的数值与预设阈值[d₁,d₂]再次对比，对应判断系数D超出预设阈值[d₁,d₂]的分区则按照下行控制策略运行；

若判断系数D小于预设阈值[d₁,d₂]，则判断当前不处于下行高峰期，电梯正常运行。

于本实施例中提供了判断是否处于下行高峰期的具体实施过程，通过公式(1)获取代表电梯运行状态的判断系数D，然后通过与预设阈值进行比对从而判断电梯运行的具体状态，根据每个状态实施精细化控制，进一步增加控制精度，提升电梯运行效率，尤其是在控制部分电梯运行时，先通过公式(1)求取每个分区对应的判断系数D，在重新将获取的数值与预设阈值[d₁,d₂]再次对比，对应判断系数D超出预设阈值[d₁,d₂]的分区则按照下行控制策略运行，部分分区按照下行控制策略运行可以适应部分楼层大量人员下楼的情况，同时不会对其他楼层使用电梯的情况造成影响。

生成上行控制策略的过程包括：

确定该楼宇的电梯上行高峰时间段；

在上行高峰时间段，则将楼宇内需要乘坐电梯的楼层划分为数量与电梯数量相对应的若干连续且长度相同的分区，并使每个电梯对应一个分区并只在该分区所包含的楼层内停靠；

在每个电梯运行到其对应分区的最高层后，根据该电梯运载的人员信息增加和维持对应分区包含的楼层数量。

根据该电梯运载的人员信息增加和维持对应分区包含的楼层数量的过程包括：

基于历史数据，获取且长度相同的每个分区在上行高峰时间段内上行人员数量随时间变化的曲线G(t)，可以理解，通过大数据方式获取的曲线G(t)更加贴合实际情况；

通过公式：

获取修正楼层数F_i，其中[]代表对F_i进行取整，f_i是在划分为若干连续且长度相同的分区时第i个分区包含的楼层数最大的数字(分界楼层)，t_q是每部电梯运行到对应分区顶点位置的时间点，n是G(t)的极大值数量，是以第j个极大值为中心预设的峰值区间，/>和/>是预设的修正系数，t₁是电梯在划分为若干连续且长度相同的分区状态下上下一次完整的升降的平均用时，/>是电梯在运行到对应分区顶端时未登楼人员数与已登楼人员数的比值；

以[F_i]替代f_i，以增加和维持对应分区包含的楼层数量。

于本实施例中提供了生成上行控制策略的过程，通过上行控制策略能够随着运载人员过程的变化，改变分区对应的分界楼层f_i，从随着部分分区登楼人员数的增加，将其多余的运载能力向相邻的分区进行分享，从而平均化每个电梯的运载效率，避免部分电梯空载的问题，并且通过公式(2)提供了分界楼层f_i楼层调整的具体方案，能够综合的考虑每个分区在上行高峰时间段内上行人员数量随时间变化以及未登楼人员数与已登楼人员数的之间的差值，从而更为精确的控制电梯的运行，从总体上提升载人效率。

在上行高峰时间段与下行高峰时间段发生重合时，采用上行控制策略控制楼宇内电梯的运行，需要说明的是，本实施例的上行控制策略或者下行控制策略都应当在电梯进入空置时的停靠楼层后再对电梯进行控制。

本发明还提供了一种基于大数据的楼宇管理方法的系统，包括：

数据采集模块，用于采集电梯间的人员信息、时间信息以及电梯内人员信息，可以是摄像头或者填写表格的方式，；

数据分析模块，用于依据采集的电梯间的人员信息、时间信息以及电梯内人员信息生成楼宇内多部电梯的上行控制策略和下行控制策略；

控制模块，优选为具有数据处理功能的微型处理器，如ControlLogix 5570型控制器，其可以根据配套的软件系统进行计算和控制，用于根据上行控制策略和下行控制策略控制楼宇内电梯的运行；

显示模块，可以是显示器，用于显示依据上行控制策略和下行控制策略运行的电梯的停靠楼层。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.一种基于大数据的楼宇管理方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、采集楼宇内各个楼层电梯间的人员信息、楼宇内每个公司的上下班时间信息以及电梯内人员信息；

S2、依据采集的电梯间的人员信息、时间信息以及电梯内人员信息生成楼宇内多部电梯的上行控制策略和下行控制策略，上述上行控制策略用于平均每个电梯的载人效率，下行控制策略用于减少电梯停靠楼层数量；

S3、根据控制策略控制电梯的运行，并在电梯一楼等待处显示在控制策略控制下的电梯停靠楼层。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的楼宇管理方法，其特征在于，生成下行控制策略的过程包括：

判断是否处于下行高峰时间段，若是，则将楼宇内需要乘坐电梯的楼层划分为数量与电梯数量相对应的若干连续且长度相同的分区，并使每个电梯对应一个分区并只在该分区所包含的楼层内停靠；

对于每个连续的分区，获取对应电梯间内等待人员的数量；

将对应电梯间内等待人员的数量于电梯的设定实载人数进行比对，依据比对结果生成停靠策略。

3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的楼宇管理方法，其特征在于，停靠策略包括：

若存在等待人员的数量大于电梯的可载人数的电梯厅，则停靠一楼的电梯从所有等待人员的数量大于电梯的可实载人数的电梯厅中选择楼层数最小的电梯厅停靠；

若所有等待人员的数量小于电梯的可实载人数，则从电梯对应的分区中从楼层数最小的对应电梯厅开始依次停靠直到电梯内人员满载；

其中，可实载人数是指电梯内原有人员与最大核载人员的数量差。

4.根据权利要求2所述的一种基于大数据的楼宇管理方法，其特征在于，判断是否处于下行高峰期的过程包括：

通过公式：

获取判断系数D，其中，μ₁、μ₂和σ_i是预设的权重系数，a是楼宇内所有电梯厅内处于选中状态的下行按键数量，A是楼宇内所有电梯厅内的下行按键数量，t₀是每个电梯厅内下行按键被选中的时刻，t_c是预设的检测时长，R(t)是在t₀为起始的t_c时长内楼宇所有电梯厅内人数增加随时间变化曲线，r(t)是在t₀为起始的t_c时长内楼宇所有电梯厅内离开人数随时间变化曲线，R₀是日常非下行高峰期内楼宇所有电梯厅人数增加平均值，n是楼宇内电梯厅数量，Δ_i是第i个电梯厅下行按键被选中时刻与该楼层所有公司的下班时间中最接近的一个时间的差值；

然后根据判断系数D判断是否处于下行高峰期。

5.根据权利要求1所述的一种基于大数据的楼宇管理方法，其特征在于，根据判断系数D判断是否处于下行高峰期的过程包括：

将判断系数D与预设阈值[d₁,d₂]进行比对；

若判断系数D超出预设阈值[d₁,d₂]，则判断当前处于下行高峰期，电梯需要按照下行控制策略运行；

若判断系数D落入预设阈值[d₁,d₂]，则判断当前为临界状态，控制楼宇中部分电梯按照下行控制策略运行；

若判断系数D小于预设阈值[d₁,d₂]，则判断当前不处于下行高峰期，电梯正常运行。

6.根据权利要求1所述的一种基于大数据的楼宇管理方法，其特征在于，生成上行控制策略的过程包括：

确定该楼宇的电梯上行高峰时间段；

在上行高峰时间段，则将楼宇内需要乘坐电梯的楼层划分为数量与电梯数量相对应的若干连续且长度相同的分区，并使每个电梯对应一个分区并只在该分区所包含的楼层内停靠；

在每个电梯运行到其对应分区的最高层后，根据该电梯运载的人员信息增加和维持对应分区包含的楼层数量。

7.根据权利要求6所述的一种基于大数据的楼宇管理方法，其特征在于，根据该电梯运载的人员信息增加和维持对应分区包含的楼层数量的过程包括：

获取且长度相同的每个分区在上行高峰时间段内上行人员数量随时间变化的曲线G(t)；

通过公式：

获取修正楼层数F_i，其中[]代表对F_i进行取整，f_i是在划分为若干连续且长度相同的分区时，第i个分区包含的楼层数最大的数字，t_q是每部电梯运行到对应分区顶点位置的时间点，n是G(t)的极大值数量，是以第j个极大值为中心预设的峰值区间，/>和/>是预设的修正系数，t₁是电梯在划分为若干连续且长度相同的分区状态下上下一次完整的升降的平均用时，/>是电梯在运行到对应分区顶端时未登楼人员数与已登楼人员数的比值；

以[F_i]替代f_i，以增加和维持对应分区包含的楼层数量。

8.根据权利要求1所述的一种基于大数据的楼宇管理方法，其特征在于，在上行高峰时间段与下行高峰时间段发生重合时，采用上行控制策略控制楼宇内电梯的运行。

9.一种基于大数据的楼宇管理方法的系统，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于采集电梯间的人员信息、时间信息以及电梯内人员信息；

数据分析模块，用于依据采集的电梯间的人员信息、时间信息以及电梯内人员信息生成楼宇内多部电梯的上行控制策略和下行控制策略；

控制模块，用于根据上行控制策略和下行控制策略控制楼宇内电梯的运行；

显示模块，用于显示依据上行控制策略和下行控制策略运行的电梯的停靠楼层。