群控電梯控制方案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上群控電梯控制方案設(shè)計(jì)和優(yōu)化研究小組： 周 揚(yáng)、 潘天亮、 于啟炟二OO九年十一月八日【課題前景】 隨著人民生活水平的提高和城市建筑的高速發(fā)展，樓宇需要配置多臺(tái)電梯以提高交通服務(wù)質(zhì)量和可靠性。然而，僅使電梯數(shù)量的增加不僅不能完全滿足現(xiàn)代樓宇的多種要求，還會(huì)帶來(lái)諸如環(huán)境污染、能源損耗、運(yùn)營(yíng)效率低下等問(wèn)題。 電梯群控系統(tǒng)所要解決的是一個(gè)復(fù)雜的、具有非線性和不確定性的多目標(biāo)隨機(jī)決策問(wèn)題。因此，現(xiàn)代建筑多采用電梯群控技術(shù)來(lái)調(diào)度電梯群的運(yùn)行，在提高系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和運(yùn)營(yíng)效率的同時(shí)降低能耗。 【電梯群控系統(tǒng)的多目標(biāo)性】 實(shí)現(xiàn)電梯的多功能優(yōu)化，找到時(shí)間最優(yōu)和路程最優(yōu)的最佳契合點(diǎn)。從而達(dá)到

2、節(jié)省時(shí)間和能耗的效果。（1) 平均候梯時(shí)間要求短 候梯時(shí)間是指從乘客按下層站呼梯按鈕直到所派電梯到 達(dá)此層乘客進(jìn)入轎廂所經(jīng)過(guò)的時(shí)間。在群控電梯控制中，傳統(tǒng)的概念集中于解決“減少候梯時(shí)間”這一指標(biāo)。平均候梯時(shí)間是所有候梯時(shí)間的平均值，它是評(píng)價(jià)電梯群控系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)。（2）電梯能耗 電梯系統(tǒng)的能耗越少，其服務(wù)成本就越低。電梯的運(yùn)行距離與能耗有著密切的聯(lián)系，但在很多情況下能耗評(píng)價(jià)指標(biāo)并未被列入考慮之列?！緦?shí)驗(yàn)過(guò)程】（1）分配二個(gè)同學(xué)到圖書(shū)館和網(wǎng)絡(luò)上查找相應(yīng)的文件介紹并整理出有用的文件資料，到南航一號(hào)樓采集必要的數(shù)據(jù)并調(diào)查電梯的運(yùn)行情況是否良好。（2）整理所查找到的文件資料，探討初期實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，確定

3、算法，并編寫群控電梯的仿真程序，并輸入數(shù)據(jù)得到目標(biāo)函數(shù)值。（3）結(jié)合具體情況，分析比較目標(biāo)函數(shù)值，在基礎(chǔ)模型的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，得出優(yōu)化模型。（4）總結(jié)試驗(yàn)，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告?！境醪浇鉀Q方案】一、問(wèn)題描述 某大樓共有十層樓，設(shè)有載客電梯一部，以南航一號(hào)樓6號(hào)電梯為例。設(shè)計(jì)一算法以實(shí)現(xiàn)乘客平均侯梯時(shí)間最短、耗能最少。二、模型簡(jiǎn)化1、電梯可到達(dá)各層。2、仿真開(kāi)始前，電梯靜止為空梯，且?？繕菍訛槿我獾?。 3、仿真開(kāi)始后，有若干人在不同樓層開(kāi)始乘梯活動(dòng)，且所在樓層和目標(biāo)樓層都是隨機(jī)輸入的。 4、不考慮電梯超載情況，且每次呼叫每樓層只有一人。5、電梯運(yùn)行速度為3秒/層，電梯平均每秒耗能600w，乘客上下進(jìn)入轎

4、廂的是假忽略不計(jì)，如需修改可以在程序里面加以修改。6、電梯在運(yùn)行過(guò)程中運(yùn)行方向不受其他信號(hào)的改變。三、調(diào)度原則： 距離優(yōu)先原則四、控制目標(biāo)優(yōu)化平均等待時(shí)間，減少電梯能耗即滿足電梯運(yùn)行路程D最短的同時(shí)也要使得電梯運(yùn)行時(shí)間T的取值要盡量的小。五、基礎(chǔ)模型算法分析與程序設(shè)計(jì)1 程序介紹（1）程序初始化 這是一個(gè)實(shí)現(xiàn)電梯調(diào)度的算法,以距離優(yōu)先原則（詳細(xì)見(jiàn)附件一）。 電梯初始?？吭赬層，X=L.lift0; L.list11用來(lái)存儲(chǔ)各層的目的層 L.flag11用來(lái)標(biāo)識(shí)各樓層的響應(yīng)情況：電梯向上電梯向下無(wú)響應(yīng)1-10（2）算法設(shè)計(jì)定義調(diào)度函數(shù)void Control(Lcontrol &L);

5、找出離X最近的響應(yīng)層，用flag1表示。若flag1>=X，則電梯先向上。在向上的過(guò)程中找出X-10層中有響應(yīng)的樓層，并求出它們目的層中的最大值up11作為電梯到達(dá)的最高層，在上升過(guò)程中，在有向上響應(yīng)的樓層及其目的樓層停。到達(dá)up11后，在從up11下到第1層，在向下過(guò)程中，在有向下響應(yīng)的樓層及其目的樓層停。下至1層后再向上運(yùn)動(dòng)，一直到最高目的層up22（該目的層位1-X層中有向上響應(yīng)的樓層的目的層的最大值）。若flag1<X，則電梯先向下。從X層下至1層，在此過(guò)程中，在有向下響應(yīng)的樓層及其目的樓層停。到達(dá)1后，在從1升至up11，在向上過(guò)程中，在有向下響應(yīng)的樓層及其目的樓層停。上

6、至up11層后再向下運(yùn)動(dòng)，一直到1層，在有向下響應(yīng)的樓層及其目的樓層停。2.舉例示意樓層 響應(yīng)標(biāo)識(shí) 目的層1000 91108-11700600 5-11400300217115注釋：紅色表示向上、黃色表示向下、初始?？繉訛榫G色；1代表向上0代表沒(méi)有響應(yīng)-1代表向下。 輸入輸出顯示3、方案的檢驗(yàn) 基礎(chǔ)模型的調(diào)度算法，運(yùn)行結(jié)果和我們分析的一致，符合優(yōu)化群控電梯控制的原則。六、優(yōu)化模型模型算法分析與程序設(shè)計(jì)在基礎(chǔ)模型基礎(chǔ)上，我們計(jì)劃研究?jī)刹侩娞莸目刂?，?shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)。主要從奇偶層控制和高低層控制兩方面去設(shè)計(jì)，最后將兩者的性能進(jìn)行比較，初步預(yù)計(jì)，這兩種方案在調(diào)度上面還是存在很多問(wèn)題。最后，把電梯的承載

7、能力也考慮在內(nèi)，設(shè)計(jì)一種智能調(diào)度?！緦?shí)驗(yàn)總結(jié)】 但是由于初期研究方案不當(dāng)，花費(fèi)過(guò)多的時(shí)間去建立電梯運(yùn)行的基于模糊算法和遺傳算法的數(shù)學(xué)模型，走了彎路，導(dǎo)致最后沒(méi)能實(shí)現(xiàn)課題的全部研究。同時(shí)，本次試驗(yàn)又一次的跟我們展示了C+語(yǔ)言程序的重要性，同時(shí)也讓我們了解了仿真編程的實(shí)際應(yīng)用性，我們?cè)趯?shí)踐的時(shí)候不僅復(fù)習(xí)了C+的編程而且還接觸到了MATALAB等這些新的軟件，最重要的是這次實(shí)踐是我們第一次把我們所學(xué)的東西運(yùn)用到了實(shí)際生活中，讓我們對(duì)我們所學(xué)的知識(shí)有了更深層次的理解。 以后如果有機(jī)會(huì)，在次基礎(chǔ)上可以嘗試考慮多部電梯同時(shí)運(yùn)行的優(yōu)化控制設(shè)計(jì)。【參考文獻(xiàn)】1現(xiàn)代電梯構(gòu)造和使用 張崎主編 北京交通大學(xué)出版 清

8、華大學(xué)出版社2電梯群控技術(shù) 付國(guó)江 中國(guó)電力出版社3東北大學(xué) 碩士學(xué)位論文群控電梯多目標(biāo)智能最優(yōu)調(diào)度算法的研究 林琳附件一：電梯調(diào)度優(yōu)化算法程序#include<iostream.h>#define S 3 /電梯運(yùn)行速度為S秒/層，#define w 600 /電梯平均每秒耗能int t; /全局變量，為電梯運(yùn)行總時(shí)間int m; /全局變量，為侯梯總?cè)藬?shù)typedef struct Liftint flag11; /各層響應(yīng)標(biāo)志，若為up則其值為1,若為down，則其值為-1，否則為0int lift11; /各層的目的層，若無(wú)響應(yīng)則目的層為0Lcontrol;void Con

9、trol(Lcontrol &L);/調(diào)度函數(shù)/主函數(shù)void main() Lcontrol L; int i; cout<<"電梯最初?？繉訛椋?quot;<<endl; cin>>L.lift0; cout<<"其相應(yīng)控制條件為："<<endl; cin>>L.flag0; if(L.flag0!=0) cout<<"輸入不符合條件！該層控制條件必須為0！請(qǐng)從新輸入："<<endl; cin>>L.flag0; cout&l

10、t;<endl; for(i=1;i<=10;i+) cout<<"第"<<i<<"層的控制條件為：" cin>>L.flagi; cout<<"其相應(yīng)目的層為：" cin>>L.lifti; if(L.flagi=1)/電梯向上，則目的層數(shù)必須大于該樓層 if(L.lifti<=i) cout<<"輸入不符合條件！請(qǐng)從新輸入："<<endl; cout<<"其相應(yīng)目的層為：&qu

11、ot; cin>>L.lifti; if(L.flagi=-1)/電梯向下，則目的層數(shù)必須小于該樓層 if(L.lifti>=i) cout<<"輸入不符合條件！請(qǐng)從新輸入："<<endl; cout<<"其相應(yīng)目的層為：" cin>>L.lifti; cout<<endl; Control(L);/調(diào)度函數(shù)void Control(Lcontrol &L)int begin,k,j,i,n1,m1,n2,m2,up11,up22,flag1,up110,up210,l

12、ist30,stop30=0;if(L.flag1!=0 )/找距離電梯最初?？繉幼罱捻憫?yīng)層flag1if(1>L.lift0) begin=1-L.lift0; else begin=L.lift0-1;for(j=2;j<=10;j+)if(L.flagj!=0) if(j>=L.lift0) k=j-L.lift0; else k=L.lift0-j;if(k<begin)k=begin;flag1=j; /cout<<"距離電梯最初?？繉幼罱臉菍訛椋?quot;<<flag1<<endl;/*/*if(flag1

13、>=L.lift0)/若距離電梯最初?？繉幼罱捻憫?yīng)層在最初?？繉又?，則電梯先向上i=0;for(j=L.lift0;j<=10;)/將L.lift0層至10層中有響應(yīng)的樓層的目的層存放在up110中 if(L.flagj=1) up1i=L.liftj; i+; j+; else if(L.flagj=-1) up1i=j; i+; j+; else j+; n1=i;/有響應(yīng)的樓層數(shù)/*/up11=up10;for(j=0;j<n1;j+)/找出?？康淖罡邩菍觰p11if(up1j>=up11)up11=up1j;i=0;for(j=L.lift0;j<=u

14、p11;j+)/電梯向上至最高層，中途有向上的則在該更及其相應(yīng)目的層?？縤f(L.flagj=1)listi=j;listi+1=L.liftj;i+=2;k=i;/k為向上過(guò)程中?？康臉菍訑?shù)/*/for(j=up11;j>=1;j-)/電梯從最高層向下至第一層，中途有向下的則在該更及其相應(yīng)目的層?？縤f(L.flagj=-1)listk=j;listk+1=L.liftj;k+=2;m1=k;/向下的樓層數(shù)/*/for(j=1;j<=L.lift0-1;j+)/電梯向上至最高層目的層，中途有向上的則在該更及其相應(yīng)目的層?？縤f(L.flagj=1)listm1=j;listm1+

15、1=L.liftj;m1+=2;m2=m1;/求電梯最后?？繉觰p22i=0;for(j=1;j<=L.lift0-1;j+)/將1層向上 if(L.flagj=1) up2i=L.liftj; i+; n2=i;/向上的樓層數(shù)up22=up20;for(j=0;j<n2;j+)/找出?？康淖罡邩菍觟f(up2j>=up22)up22=up2j;t=(up11-L.lift0)+(up11-1)+(up22-1)*S;/計(jì)算運(yùn)行總時(shí)間cout<<"電梯運(yùn)行總時(shí)間為："<<t<<"秒"<<e

16、ndl;/*/*/else/若距離電梯最初?？繉幼罱捻憫?yīng)層在最初?？繉又?，則電梯先向下i=0;for(j=L.lift0;j>=1;j-)/向下至第一層 if(L.flagj=-1)listi=j;listi+1=L.liftj;i+=2; n1=i;/向下的樓層數(shù)/*/i=0;for(j=1;j<=10;j+)/將1至10層中有響應(yīng)的樓層的目的層存放在up210中 if(L.flagj=1) up1i=L.liftj; i+; else if(L.flagj=-1) up1i=j; i+;n1=i; /向上的樓層數(shù)up11=up10;for(j=1;j<n1;j+)/找

17、出?？康淖罡邩菍觰p11if(up1j>=up11)up11=up1j;for(j=1;j<=up11;j+)/電梯向上至最高層，中途有向上的則在該更及其相應(yīng)目的層?？?if(L.flagj=1) listn1=j; listn1+1=L.liftj; n1+=2; m1=n1;/*/ for(j=up11;j>=L.lift0;j-)/向下 if(L.flagj=-1) listm1=j;listm1+1=L.liftj;m1+=2; t=(L.lift0-1)+2*(up11-1)*S;/計(jì)算運(yùn)行總時(shí)間cout<<"電梯運(yùn)行總時(shí)間為："<<t<<"秒"<<endl;for(i=1;i<=10;i+) i