电梯调度问题文献阅读

发布时间：2024年01月21日

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1. 陈纪龙,孟洪兵,吴刚等.六层电梯模拟系统的研究与实现[J].伊犁师范学院学报(自然科学版),2014,8(01):57-62.

传统并联运行的调度原则是基于继电器控制的电梯上形成的，由于其原理比较简单，在继电器控制顺序电路上就可以实现，但这种调度方法会造成一台电梯太忙，而另一台太闲的情况。采用可编程控制器（PLC）作为主控器件的电梯模拟系统，电路设计简单，但成本较高，硬件设计也不灵活。基于单片机的电梯模拟系统，使用广电传感器检测楼层，由单片机控制电机停靠目标楼层，该方法技术成本低，可靠性高，但需借助软件来实现电梯运行情况的模拟。

确定新目标楼层的策略：如果电梯向上（下）运行，当它到达某个目标楼层后，则依照以下顺序确定下一个目标楼层：

  1. 如果比当前层高（低）的楼层有向上（下）的呼叫，那么以最低（高）的高（低）于当前楼层的，且有向上（下）呼叫的楼层为目标楼层。
  2. 如果无法确定目标楼层，那么以最高（低）的有向下呼叫的楼层为目标楼层。
  3. 如果仍然不能确定目标楼层（没有任何呼叫目标），那么电梯暂停运行。

继电器概念：

继电器，一般指的是电磁继电器。继电器的作用本质是用一个回路（一般是小电流）去控制另外一个回路（一般是大电流）的通断，而且这个控制过程中，两个回路一般是隔离的，它的基本原理，是利用了电磁效应来控制机械触点达到通断目的，给带有铁芯线圈通电-线圈电流产生磁场-磁场吸附衔铁动作通断触点，整个过程是“小电流-磁-机械-大电流”这样一个过程。

可编程逻辑控制器概念：

可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，一种具有微处理器的用于自动化控制的数字运算控制器，可以将控制指令随时载入内存进行储存与执行。可编程控制器由CPU、指令及数据内存、输入/输出接口、电源、数字模拟转换等功能单元组成。

2. 陈福兰,杜虹.浅析电梯并联运行的几种调度方法[J].装备制造技术,2012,(10):178-180+190.

电梯的并联运行是两台电梯共享厅外召唤信号，并能按照预先设定的调配原则自动地调配某台电梯去应答厅外召唤信号。群组运行的对象一般是三台及以上电梯，电梯群（组）除了共享厅外召唤信号外，还能够根据厅外召唤信号的多少和电梯每次运行的负载情况而自动合理地调配各个电梯，使电梯群（组）处于最佳的服务状态。**并联运行是群组运行的一种最简单的形式。**无论是两台电梯的并联运行控制还是电梯群组运行的群控，其最终目的都是把对应某一层楼召唤信号的电梯应该运行的方向信号，合理地分配给梯群（组）中最有利的一台电梯，以节省能源和候梯人的时间，从而提高运行效率。

?电梯并联运行传统调度算法（仅考虑电梯当前运行方向上的请求）：

  1. 在正常情况下，一台电梯在底层（基站）待命，称为基梯，另一台电梯停留在最后停靠的楼层，此梯为忙梯。当某层有召唤信号时，忙梯立即定向运行去执行召唤任务，而基梯不予应答。
  2. 两台电梯均执行完运行任务到达基站关门待命时，如有召唤信号，则执行“先到先行”的原则。
  3. 当 A 梯正在上行时，如轿厢当前位置的上方出现任何方向的召唤信号，或其下方出现向下的召唤信号，则由 A 梯的当前行程周期中去完成，B 梯留在基站不予应答运行；但如果 A 梯的下方出现向上召唤信号，则在基站的 B 梯应答信号，发车上行执行召唤任务。
  4. 如 A 梯正在向下运行时，如 A 梯下方出现向上或向下的召唤信号，则由 A 梯的当前行程周期中去完成，B 梯留在基站不予应答运行；但如果其上方出现任何向上或向下的召唤信号，则在基站的 B 梯应答信号，发车上行执行召唤任务。
  5. 当 A 梯正在运行，其他各层楼的厅外召唤信号又很多，而在基站的 B 梯又不具备上述 2、3 两条发车条件，且经过 30-60s 后的延时后令 B 梯（基站梯）发车运行。

缺点：楼层越高，很容易出现一台电梯太忙，而另一台太闲的情况，这相当于单梯运行，势必会影响运行的那台电梯响应召唤的速度，而另一台电梯因为不满足运行条件而闲置。在继电器控制电梯中，由于受硬件限制，对这些缺陷不能进一步改进。

?最短候梯时间调度算法：

最短候梯时间调度原则，是指在分配执行的召唤信号时，先分别计算两台电梯到达召唤层的时间，将计算结果中能较快到达召唤层的电梯做为执行该任务的电梯。这种调度方法的关键是：先计算两台电梯到达召唤层的时间，然后进行比较。**时间计算时需要涉及多个行程段的执行时间：电梯启动加速、匀速运行、到最近目标层前减速、开门、开门保持、关门六个时间段。**运行过程同时遵循顺向截梯停止，逆向截梯不停（最远层除外）的原则，计算电梯从当前位置到达召唤层所经过的行程段数及各行程段的时间。

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现代电梯控制中，由于 PLC 强大的计算和逻辑运算功能，甚至可以对电梯的候梯时间进行实时运算，并将计算结果在 PLC 每次扫描时更新，这样可以在最初计算得到指令电梯在驶往召唤层过程中，遇到其他更近信号拦截或故障等情况时，可以用当前最快电梯执行召唤任务。这种调度原则的特点是使候梯者在最短时间内搭到电梯，缺点是没有考虑能量消耗。

?最快响应调度算法：

也称为就近调度原则。这种原则是以在遵循顺向截梯优先，逆向不停的前提下，计算比较两台电梯的当前位置与召唤层的位置之间的距离，用距离更近的那台电梯去执行召唤任务。

这种方法以距离最近为根本原则，在一定程度上也满足了距离近则候梯时间短的要求，但与最短候梯时间原则相比，它不是唯候梯时间为考虑对象，所以不能保证时间最短。同时，这种方法也综合考虑了能量的消耗。在这种调度原则中，将召唤信号按一定的算法计算出的结果分配给更合适执行任务的电梯。

候梯时间、能量消耗等这些因素决定了电梯并联运行的效率。电梯并联运行的传统调度方法时最初基于继电器控制电梯阶段普遍采用的方法，其只是按即定的原则运行，由于缺少计算，无法精确考虑到候梯时间和能力消耗这些因素，传统调度原则是后来各种改进算法的基础。最短候梯时间调度方法强调节省乘梯者的候梯时间，但从一定程度上会增加电梯运行时的能量消耗。最快响应调度方法虽然综合考虑了候梯时间和能量消耗，但平均候梯时间会长于最短候梯时间调度方法，这种方法目前应用最为广泛。

3. 马春江,赵伟,陈帅.电梯调度策略计算机模拟软件的开发[J].信息与电脑(理论版),2014,(22):19.

电梯调度策略计算机模拟软件界面：

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如果按照一般的队列规则，把所有的电梯乘坐请求按时间排队，这种调度方式显然时间效率十分低下，故在电梯运行控制中，一次性将一个方向上的所有呼叫和目标全部完成，然后调转运行方向完成另外一个方向上的所有呼叫和目标。电梯运行过程中，如果中间出现了同一个方向的请求且当时没有达到这层，那么这层的请求将被响应。但是如果出现了逆向的请求，则一般不开门，以免出现人进入后发现和自己需要去的方向完全不同时产生的情绪问题。电梯到达目标楼层后，在没有人提出运行请求时，停在当时人离开的一层。如果为了第一层上楼的人更方便，也可以选择自动停止在第一层。这两种方案各有利弊。

4. 李铮.电梯并联运行的几种调度对策探析[J].科技风,2013,(07):6.DOI:10.19392/j.cnki.1671-7341.2013.07.002

并联运行就是两部电梯共同享用同一个厅外召唤信号，然后按照预先设定的调配原则自动的调配其中一台电梯去响应召唤信号；群组运行所针对的对象一般至少三部电梯，电梯群组除了按照并联运行中的响应方式外，还可以根据厅外召唤信号的多少以及电梯自身的负载合理的调配各个电梯，从而保证电梯群组工作于最佳状态。

传统的调度算法：

电梯并联运行较之电梯群组是一种更为简单的运行方式，但是二者的目的均是将某一楼层的召唤信号传递给电梯并由电梯作出科学的反应，从而有效地提升运行效率，达到节省时间以及能源的目的。通过两台电梯并联来提升效率的运行方式起源于继电器控制电梯时代，调度中使用的是传统调度方法。传统并联运行的传统调度原则可概述为以下几点：

  1. 在通常情况下两部电梯的分布为：一部在电梯的底部等候，另一部停留于最后停靠的楼层（忙梯）。如果此时厅外发出召唤信号，忙梯就会立即运行至召唤楼层，而处于底层的电梯对此信号不作反应。
  2. 如果两部电梯最后一次执行任务时均停在底层，此时如果收到召唤信号则遵循先到先行的原则，也就是先到的作为忙梯。
  3. 如果在 A 梯向下运行的过程中收到了来自于下方的召唤（无论是向上还是向下）此时依旧由电梯 A 在当前的行程周期内完成这一任务，而电梯 B 依旧停留于底部不予应答；但是如果在 A 梯向下运行的过程中收到了来自于上方的召唤（无论是向上或者向下），此时停留于底部的电梯 B 就要启动来完成这一任务。（也有文献指出如果 A 梯向下运行的过程中收到了下方向上运行的信号，则由 B 梯启动处理）
  4. 如果在 A 电梯向上运行的过程中，收到了轿厢当前位置的上方的任何召唤信号（无论是向上或者向下），或者是下方出现了向下的召唤信号，此时由电梯 A 的当前行程周期予以完成，而电梯 B 则停于底层不响应；如果电梯 A 的下方出现了向上的召唤信号，则处于基站的电梯响应信号。
  5. 如果本应该由电梯 A 来实施应答的召唤，但是由于电梯 A 出现了意外而不能应答，那么在 30~60s 的延时后向电梯 B 发出发车命令。
  6. 当电梯 A 正处于运行状态，此时其它楼层出现了众多的召唤信号，但是电梯 B 并不具备上述 2、4 两条所述的发车条件，那么经过 30~60s 的延时后通过时间继电器向电梯 B 发出发车命令。

上述六项即为传统并联运行调度的基本原则，这种调度方法原理简单，仅需要通过继电器控制顺序电路就可以实现，如果改用 PLC 逻辑编程就更为简答。但是需要指出的是以上运行原则存在着显著地不足：

实际运行中很容易发生一部电梯处于繁忙状态而另一部电梯过于清闲。越是楼层多，出现这种任务分工严重不均的现象就越发严重。

最短候梯时间的调度算法：

最短候梯时间要求在接收到召唤信号时首先计算两部电梯到达召唤位置的时间，然后将用时较少的电梯指派去完成任务。这种调度方法的关键是对到达楼层的时间进行计算对比。一般将计算分析时将电梯从当前位置到达召唤楼层分为几个部分：从启动达到最近目标，这一行程包含电梯的启动、加速、运行以及达到目标的减速、开门、保持、关门等时间段；然后是到另一个最近目标，直到到达召唤楼层。将期间所用时间相加就得到了理论上的所用时间。然后将两部电梯计算得到的时间比对，选择用时较短的电梯执行任务。

现代电梯的控制系统中加入了先进的 PLC，借助于 PLC 强大的逻辑运算以及计算功能，当下的电梯调度系统可以实现对于电梯候梯时间进行实时运算，并且得到的结果可以在每次 PLC 进行扫描时进行更新，从而可以保证在之前得到的指定完成任务的电梯在驶往召唤楼层的过程中，即使遇到故障或者是其它更为接近的信号时，调度系统可以使用当下最快的电梯执行任务。这种电梯调度的特点就是保证候梯者在最短的时间内搭乘上电梯，但是浪费能源的缺点也是显而易见的。

例如，如果电梯 A 正处于 5 楼，而电梯 B 正处于底层待命，如果从 5 到 10 层之间均有召唤命令，由于电梯在每一层均会消耗一定时间，这样往往导致电梯 A 所消耗的时间比电梯 B 要长，为此该方法将会选择电梯 B 执行 10 层任务，这样做的后果是增加了电梯能耗。

最快响应调度算法：

这种调度方法的原则是在遵照顺向截梯优先、逆向不停的基础上计算两台电梯从当下位置到召唤位置的距离，然后调用距离较近的执行响应。这种调度方法以最近距离作为根本原则，为此在一定程度上也实现了最短候梯时间的要求。但是与之不同的是还考虑了能量消耗。

5. 边震坤.并联电梯控制算法的研究[J].应用能源技术,2012,(12):26-30.

在并联电梯调度原则下，其中一台电梯故障或者两台控制器之间通信故障时，进入单梯独立运行状态。

并联电梯调度原则存在如下问题：

  1. 基梯设置很重要。整个传统调度原则基本上是围绕着基梯发车与否展开。相对于自由梯，基梯的设置应以先到达基站的电梯为基梯。即使另一台电梯也停在一层，但是必须当作自由梯使用，即基梯只有一台，而且当楼层较高时，若无基站时调度问题不能解决。
  2. “先到先行”的原则保证基梯不会太闲，自由梯不会太忙。但该原则只用于基站，有部分局限性。应推广到每层。
  3. 电梯在运行过程中很可能出现一台电梯空闲，另一台电梯过忙的情况。虽然可以通过延时继电器解决，但要等待较长一段时间，故电梯对厅外呼梯信号的响应快速性较差。不能很好地解决快速服务的问题。

并联电梯调度原则的改进：

  1. 基站与自由站原则：正常情况下，一台电梯在基站待命，作为基梯。另一台停留在最后停靠的楼层，此梯为自由梯或忙梯。某层有召唤信号，则自由梯立即定向运行去接乘客。若无基站则由较近梯完成召唤信号。
  2. 先到先行原则：两台电梯因轿内指令而先后到达指定站后关门待命时，应执行“先到先行”的原则，即如果出现召唤信号，则先关门的电梯响应运行。同时若两电梯不在同一层待命，呼叫信号距两梯距离相等，则也由先关门的电梯响应。
  3. 当 A 梯正在上行时，如果其上方出现任何方向的召唤信号，则由 A 梯去完成，而在基站的 B 梯留在基站不予应答。如果在 A 梯的下方出现任何方向的召唤信号，则基梯 B 应答该信号而发车。
  4. 当 A 梯正在下行时，其上方出现任何方向的召唤信号，则在基站的 B 梯应答信号而发车上行。A 梯的下方出现向上的召唤信号，则 B 梯应答。A 梯下方出现向下的召唤信号，则 A 梯应答。
  5. 如果 A 梯正在运行，其他各楼层的厅外召唤信号又很多，但在基站的 B 梯又不具备发车条件，而经过 30~60 秒后，召唤信号仍存在，尚未消除，则通过延误时间继电器而令 B 梯出车。如由于电梯门锁等故障而不能运行时，则经过 30~60 秒的时间延误后，而令 B 梯发车运行。
  6. 其中一台电梯故障或者两台控制器之间通信故障时，进入单梯独立运行状态。
  7. 如果两台电梯皆在运行。且两梯运行方向一致，若有呼叫则由较近梯响应。
  8. 如果两台电梯皆在运行。且两梯运行方向不一致，A 梯向上运行 B 梯向下运行。如果 A 梯上方出现向上召唤信号，则 A 梯应答信号。A 梯下方出现上召唤信号，则 B 梯应答信号。如果 B 梯上方出现下召唤信号，则 A 梯应答信号。B 梯下方出现下召唤信号，则 B 梯应答信号。

6. 刘超,马晓萍.基于PLC的电梯自动调度控制系统设计[J].企业技术开发,2014,33(03):80-81.

采用基于 PLC 和变频器实现的电梯运行控制系统，其系统硬件控制结构原理图如下：

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  • PLC 控制单元。实现数据的采集、分析、计算和输出。明确当前电梯运行状态，并根据当前电梯的运行状态给出合理的控制指令。电梯运行系统所涉及到的数据主要包括来自位置传感器的位置数据信息，电机运行数据信息，变频器运行数据信息等。将这些数据进行分析、计算，以发出实时的控制指令给变频器，或者控制电机提高功率或降低转速，从而实现对电梯运行的实时控制。
  • 变频器+电机。利用电机对电梯轿厢进行牵引，从而实现电梯的提升与下降。通过变频器的引入，能够极大的改善电梯控制系统在启停瞬间的电流冲击，从而使电梯控制系统运行地更加平稳。

7. 李自红,李晓斌,牛世军等.电梯调度算法的应用与实现[J].数字技术与应用,2022,40(05):187-189.

磁盘调度算法是研究磁盘存储器管理的算法，旨在提高磁盘的利用率，从而服务于提高整体计算机系统性能。常见的磁盘调度算法有先来先服务、最短寻道时间优先和电梯调度算法等。最短寻道时间优先虽能获得较好寻道性能，却有可能导致某个进程的“饥饿”现象发生。若不断有新进程到达，且其即将访问的磁道与磁头所在磁道的距离较近，这种新进程的请求必须优先满足，导致较远距离的磁道永远不能得到访问，即“饥饿”现象发生。

8. 李晨.电梯智能群控调度算法研究[D].江苏科技大学,2018.
电梯智能群控调度系统
交通流预测
交通模式识别
群控算法调度

对于整个电梯智能群控调度系统而言，乘客交通流预测是前提，交通模式识别是基础，智能群控调度算法是核心。

一般选取 5min 作为交通流预测的周期，当一个周期结束时，电梯智能群控调度系统根据预测模型预测所得的交通流识别出下一个电梯运行周期的交通流所属的交通模式，根据识别所得的交通模式选择合适的智能群控调度算法来满足不同模式下的乘客乘梯需求。

对电梯智能群控调度系统的研究有着重要的实际意义：对电梯智能群控调度系统的深入研究有利于疏散建筑大楼内的乘客客流，减少乘客乘候梯时间，缓解因高峰交通模式导致的乘客拥堵的情况，充分提升大楼内电梯的运行效率，发挥出电梯在垂直建筑物中的输送乘客的能力；再者，电梯能耗在建筑物内总能耗中的所占比例巨大，对电梯智能群控算法的深入研究有利于减少电梯运行过程当中的不必要停靠，节约电梯运行能耗，有助于推进当代所提倡的智能楼宇、绿色建筑的建设。

交通流预测

电梯乘客交通流是由大楼内当前流动的乘客数、乘客的出现周期以及乘客在大楼内各层的分布情况构成的，它反映出了当前大楼内客流流动的情况。

电梯乘客交通流的特性具有周期性、随机性以及突发性三种特性，这些特性在任意一个大楼或者同一大楼内的不同时间段都有可能出现。故此，在描述电梯交通流问题时人们无法用一固定的函数来对交通流预测模型表达。 为了更加精准预测电梯交通流，国内外一些专家使用神经网络模型、自回归平均模型、支持向量机等等对电梯交通流进行预测。

交通模式识别

交通模式的识别是电梯智能群控优化调度的关键，根据预测模型所得的下一时刻客流分布情况对交通模式进行准确识别，针对不同的交通模式选择适合当前模式的群控算法，能够使智能群控调度系统更加合理的灵活的进行派梯。

电梯乘客人数、乘客的到达楼层和乘客的到达时间通常具有需求多样性和随机性，若电梯群控系统要满足不同需求且随机出现的乘客需求，对这些乘客服务需求不加判断采用同一调度策略显然是不合理的，因此需要对电梯客流所处的交通模式进行识别。

电梯的交通模式是指某一时间段内（一般为 5min）的人员乘坐电梯的流动情况。主要以大楼内人员进出门厅电梯和层间电梯的人数比例以及客流的强度为划分依据。对一个固定的建筑物办公大楼而言，大楼内电梯交通模式可以划分为：电梯上行高峰模式，电梯下行高峰模式，电梯两路、四路模式，电梯平衡层间模式及电梯空闲模式。

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基于 LSSVM 的电梯交通模式的模糊识别方法

电梯智能群控算法调度

国内外相关领域专家的研究方向主要集中在利用专家经验、模糊推理、遗传算法、神经网络等智能算法进行电梯智能群控算法的研究，而每种智能算法都有其适用的场合范围和各自的优缺点。比如，专家系统可根据专家经验知识解决无法完全依赖数学计算的电梯问题，但适用于一些大楼层数较少，电梯数量不多的场合；遗传算法虽然可得到电梯智能群控调度的最优解，但因电梯智能群控调度系统具有实时性，往往不能在特定的时间段内找到最优解；模糊控制虽然能够处理电梯智能群控系统的不确定模糊信号，但是它缺乏自我学习能力，无法应对较为复杂的电梯交通模式变化；人工神经网络虽然具有较强的容错性，能够进行自我组织学习，但其自我训练调整需要耗费大量的时间，也容易陷入局部极值导致误差较大。因此针对电梯智能群控调度算法研究需要扬长避短，尽可能的发挥出每一个智能算法的优点，最大限度的确保电梯智能群控系统能够根据不同的交通模式灵活合理的调整派梯策略。

以乘客候梯时间、乘客乘梯时间、电梯能耗为最终优化目标建立电梯智能群控多目标优化模型，并通过改进遗传算法对智能群控调度系统的派梯方案进行优化。

电梯群控系统的基本特征

  1. 随机性。
    1. 楼层的呼梯信号是随机发生的；
    2. 各个楼层的候梯人数是随机的；
    3. 当电梯内乘客载重确定时，由于个体的差异性，无法得知电梯轿厢内具体人
      数，即无法获知电梯轿厢拥挤度；
    4. 电梯内每个乘客的到达楼层是无法事前精确得知的。
  2. 扰动性。
    1. 错误的内外呼梯信号导致的电梯不必要的停靠；
    2. 人为导致电梯长时间保持开门状态，导致电梯运行延迟；
    3. 乘客临时改变目的楼层；
    4. 电梯本身系统设备的不稳定性。
  3. 非线性。
    1. 对于某一固定建筑物而言，大楼内电梯的数量是确定的，故电梯智能群控调
      度系统无法无限量分配电梯；
    2. 电梯实际所能承载的重量是一定的，电梯无法超载运行；
    3. 对于同一楼层外呼信号，在不同的智能群控调度算法和时间标度下，有着不
      同的派梯方案；
    4. 电梯在运行时会因内呼信号产生而改变电梯原有的运行方向。
  4. 多目标性（多个目标评价函数）。
    1. 平均候梯时间短。乘客候梯时间是指当大楼内乘客按下外呼按键到电梯来到
      乘客所在楼层需要的时间，乘客的平均候梯时间是衡量一个智能群控调度系统优劣的
      指标之一。
    2. 平均乘梯时间短。乘梯时间是指从乘客进入到电梯轿厢内部开始到达大楼内
      目的楼层之后离开的这一时间段。通常要尽量保持乘梯时间不要超过 90S，若是超过
      的话通常会加剧乘客的心理焦躁程度。
    3. 电梯运行能耗低。电梯的能耗一般是由电梯的匀速运行能耗和电梯因响应内
      外呼梯信号所带来的启停能耗组成，而由于电梯特殊的对重装置，往往电梯的启停能
      耗要远大于匀速运行能耗，一般想要减少电梯的总能耗，从控制的角度来讲，可通过
      减少电梯不必要的启停次数来降低电梯的能耗。
    4. 电梯轿厢的拥挤度。电梯拥挤度严重影响了乘客的乘梯心情，通常拥挤度过
      大会加剧乘客焦躁心理的程度，同时拥挤度过大也会导致电梯内乘客的出梯时间增加。
    5. 长时间候梯率。指大楼内当前时间间隔期间乘客候梯时间超过 60S 的人数占
      当前总人数的比例。

9. 肖青.基于最快响应调度法的电梯并联控制的研究[J].武汉职业技术学院学报,2016,15(05):89-91.

博图 V13 软件是西门子公司打造的集成的自动化软件，可在该软件上实现 PLC 与监控画面的组态及程序的编写、仿真。

10. 魏君燕,赵国军,曾信雁等.群控电梯目的地调度系统[J].机电工程,2013,30(11):1383-1387.

本研究在设计触摸屏界面时，遵循界面简单且操作方便的原则，首先采用 Photoshop 画图软件设计主界面，同时需要使用 DGUS 配置工具对界面上的按键配置返回值功能，返回值为选择的目的楼层，配置时需要为界面上的每个按键规划好存放按键返回值的寄存器地址，也要为界面上的变量显示设定显示地址。完成界面设计和按键配置及变量显示后，生成触控配置文件和变量配置文件并最终通过 SD 卡导入触摸屏中使用，更重要的是使用 OS Builder 软件工具编写汇编语言控制触摸屏工作，OS Builder 软件是迪文科技为适应工程师的开发习惯，针对 DWIN_OS 开发的一款编译环境。在设计的群控模块上对用 Keilu Vision4 编写的控制系统整体运行的程序进行了试验。

整个系统的工作原理是：群控模块首先通过 RS485 总线发送数据请求帧至触摸屏，触摸屏回应相应帧，32 次轮询之后，转入轿厢通讯阶段，群控模块先后 3 次发送数据帧至轿厢通讯板，轿厢通讯板回应相应帧，然后转入群控通讯阶段，群控模块把前两个通讯阶段收集到的信息打包成帧通过另一个 ＲS485 总线与其它群控模块进行通讯。上述 3 个阶段的中断进入时间由计数器计数值决定。而最优梯的计算是依据通讯信息和群控调度算法实现的，若本梯为最优梯，则响应目的地调度，否则不响应，且计算过程贯穿整个通讯周期。

  1. 每台电梯在上电初始化时会跟其它的电梯进行群控同步，同步之后，就能得到参与群控的电梯数、最高楼层、匀速运行一层所需时间、每层停靠时间、电梯的启停能耗；
  2. 读取每台电梯的状态信息: 电梯运行方向、电梯当前所在楼层、目的地请求；
  3. 根据所属的交通流模式，采用搜索的方法，结合评价函数得出最优梯，最终实现目的地请求的响应。

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11. 张月岭,杨玉星,李寰.基于乘客分类的电梯群控策略研究[J].微计算机信息,2008,(12):265-266+188.

待梯经济消耗函数：

根据乘客在单位时间内创造的价值，将其分为如下三类：

  1. 重要乘客。对于公司管理人员、技术骨干人员来说，在单位时间内创造的价值比较大，因而从经济方面考虑，他们的时间更为“宝贵”，将他们归为重要乘客。
  2. 普通乘客。普通乘客主要是指公司的一般职员。
  3. 陌生乘客。出入公司乘坐电梯的，有时会有一些陌生人士，他们单位时间内创造的价值一时无法估计，将这些人员归结为陌生乘客，根据经验与统计结果衡量其经济消耗。

本文的创新点是：1、提出“平均待梯经济消耗”的概念, 通过对乘客分类的思想构造待梯经济消耗小函数。2、设计了基于乘客分类的电梯系统模型, 构造了一个综合评价函数, 利用该函数对调度算法加以优化, 提高系统的性能。

12. 肖青.基于最小候梯时间调度原则的电梯群控技术研究[J].武汉职业技术学院学报,2017,16(05):106-109.

电梯群控算法总体分两类： 即基于调度原则的群控和智能群控技术。

基于调度原则的群控：

  1. 分区调度原则。
  2. 最小侯梯时间调度原则。
  3. 最短距离调度原则。

智能群控技术主要有以下几类：

  1. 基于专家系统的电梯群控技术。 所谓的专家系统，即利用存储在计算机内的某一特定领域内人类专家的知识来解决现实问题。 基于专家系统的电梯群控技术，能够对呼梯信息进行加工处理， 应用数学方法得出最佳的调度方案。 三菱的 AI2100 系列，富士通的 FLEX 系列，日立的 CIP5200 系列，都使用了专家控制技术。其缺点是：系统运算能力有限，无法自动获取知识和进行自学习，仅适合结构简单、楼层较低的建筑。
  2. 基于模糊控制技术的电梯群控。 模糊逻辑算法的原理是利用模糊数学中的隶属函数描述饼综合考虑群控原则中的乘客候梯时间长短，楼层客流量大小，轿厢内乘客多少，电梯响应呼梯快慢等，将复杂的问题转化为简单清晰的数学形式进行求解。 其缺点是：模糊逻辑的结果不够精确。
  3. 遗传算法技术。遗传算法通过模拟自然界的物种遗传过程来得出最优方案，而基于遗传算法的电梯群控系统则将候梯满意度、乘客满意度、 能量损耗等因素作为评价函数来协调多部电梯的运行，从而提高群控系统的载客能力。

以上智能群控算法依赖于乘客流的信息， 即需要获得候梯人数以及各乘客的目标楼层。 这必须借助于电梯系统中的人流识别设备如摄像头、 目的层呼梯板等来获得准确的乘客信息。 而在传统的电梯系统中，仅通过外呼和内呼按钮是无法获取的。

13. 田海,赵小强.群控电梯调度算法研究[J].计算机与网络,2018,44(18):61-63.

模糊控制系统实质上还是一种应用在计算机上的数字系统，该系统最初的成型来自于模糊语言以及配合专家的理论经验，与普通系统相比，其使用和研究的核心还是集中在控制系统中的控制器。而控制器识别的语言规则，是最初的专家提供的有经验的模糊条件语言，所以其作用和价值也体现在对语句的控制能力上。

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14. 刘美菊,刘冬,刘剑.基于匈牙利算法的群控电梯调度的实现[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版),2013,29(05):955-960.

匈牙利算法是由匈牙利数学家 Edmonds 于 1965 年提出，基于 Hall 定理中充分性证明的思想，是求最大匹配最常见的算法，核心是寻找增广路径，用增广路径求二分图最大匹配。

通过采集当前电梯运行状态，获取电梯呼梯信号，将各呼梯信号用效率评价函数进行处理，获取总效率评价矩阵，再采用匈牙利算法对矩阵进行处理，得到派梯方案矩阵。建立了以候梯时间、乘梯时间、能耗、梯内拥挤度为优化目标的群控电梯调度模型，并用匈牙利算法进行分析计算，根据呼梯信号和当前电梯的运行状态提出有效的派梯方案。

候梯时间短评价函数

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乘梯时间短评价函数

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能量消耗小评价函数

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梯内拥挤度小评价函数

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15. 黄榛.基于客流量的电梯群控算法的设计[D].哈尔滨理工大学,2020.

电梯群控是相对于单体自控而言的，它集中调度多部电梯，统一调度。系统会采集电梯运行情况，当有新的呼梯信号时，系统会选择合适的电梯满足乘客需求。这种运行方式解决了电梯重复响应和无效停靠的问题，提高了运行效率，减少了乘客等待时间，提升了舒适度。

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目前普遍遵循的电梯群控原则有：分区调度原则，最小时间原则以及多评价指标原则等。分区调度原则是指依据建筑内客流量出行规律和人口密度分布通过固定或者动态分区来调配电梯。最小时间原则是指可以将乘客搭乘电梯的时间缩短在最短情况下的电梯选择方案，是目前运用最为广泛的一种调度原则。依据多个评价指标原则会对群控算法的时间指标、能耗指标以及乘客乘梯舒适度等多种因素进行综合考虑，本文所研究的群控策略就是在最小时间原则以及多评价指标原则的基础上进行展开的。

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侯梯乘客信息采集

识别候梯客流量，即要在复杂背景下识别人的个数。现阶段可采用的技术包含红外识别、传感器计数以及身份 ID 打卡等。随着生物识别技术的快速发展，以人脸识别技术为代表的智能识别技术可以有效统计人员数量和人员身份信息。

16. 林穗贤.群控电梯目的层调度系统的设计[J].机电信息,2015,(27):125-127.

群控模块的硬件设计使用了以下几种元器件：主芯片MCU使用以ARM内核为基础的STM32F103VC；电平转换模块使用的是TL2575；隔离芯片使用的是EL357N；存储信息使用的是E2PROM；CAN 总线端口３个，其中一个端口供电梯主板通讯，一个端口供上位机使用，一个端口供目的选层器之用；另外采用一路RS485端口供群控板通讯。

17. 蔡晓霞,俞立峰.群控电梯目的层调度系统的设计[J].浙江工业大学学报,2015,43(01):52-57.

该系统以德国奔克公司的 BP304 主板为电梯主控制系统，以群控模块为数据处理核心，以迪文公司的触摸屏为目的层呼梯装置，以轿厢通讯板为电梯运行状态收集器搭建而成。

本系统采用德国进口的奔克BP304主板作为主控制系统，BP304 控制系统主要由数据输入输出 I/O 模块、驱动功率接触器、门控制接触器、井道信号系统、轿厢内应急照明单元、安全开关模块、提前开门及开门再平层模块等部分组成，采用了３个 32 位工业级微处理器，增强了运行速度和性能，能最大限度支持 64 层８台电梯群控。

群控模块的硬件组成元件主要有基于 ARM 内核的新唐 M052LAN 主 芯 片，B0505SDC/DC 电平转换模块，SI8431A 磁耦数字隔离芯片，两个 TJA1050 芯片，晶振、贴片电阻、贴片电容、二极管等。

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18. 岳文姣.多轿厢电梯群控系统的微粒群优化调度技术研究[D].渤海大学,2016

一般来说，安装多部电梯可以提高大楼的运载服务能力。但是，如果这些电梯各自独立运行，会导致电梯群产生聚拢效应，不仅会拥塞垂直交通系统，延长乘客的候梯时间，还会影响电梯系统的服务质量，既浪费设备资源，又影响整个大楼的效率。通常将电梯编为一个或几个组，每一组称为一个群，并采用优化调度策略统一调度，以提高电梯垂直交通系统的运行效率，这就是电梯群控系统。

多轿厢电梯系统，顾名思义，就是在同一条电梯井道内运行多个电梯轿厢，一方面，提高了对乘客的运送服务效率；另一方面，减少了电梯设备在建筑物中占用的有效面积，特别是节省井道占有面积。这种配置对高层及超高层建筑尤为适用。

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多轿厢电梯群控系统是一个非线性、多输入-多输出的复杂系统［Ｍ］，与单轿厢电梯系统不同的是，在多轿厢电梯系统中，由于单个井道内要运行至少两个轿厢，所以 MCES 群控要额外考虑轿厢的冲撞、穿越及聚拢等问题，这都加深了解决群控问题的复杂性。

目前，对于多轿厢电梯群控系统的研究，国内外大量的研究学者开启了很多研究方向，提出了很多有意义的配置及方案，包括交通配置方法、派梯策略、群控算法及碰撞规避等方面的研宄方案。

山下樱子给出了多轿厢电梯的基本配置方法，确定了多轿厢电梯系统中乘客处理能力（运行效率）的估计方法。

在对派梯策略的研宄中，提出的优化派梯方法有：分区派梯，这是最早提出的优化方法之一；基于搜索的优化算法，包括遗传算法、微粒群算法、蚁群算法等，这其中，遗传算法是最常用的方法；自适应学习算法，包括模糊神经网络算法、多代理系统优化算法等。

在对 MCES 群控调度算法的研宄中，公开发表的研宄成果主要有：2002 年，遗传算法凭借其整体优化能力应用于第一个 TWIN 电梯的群控系统，优化性能强于最小候梯时间算法；2003 年，TAKAHSHI 等人提出了一种改进的基于遗传算法的仿真优化方法，该方法考虑加入了噪声适应度函数，比改进前增加了优化性能；2006 年，IKEDA 等人提出了应用进化多目标优化方法设计了 MCES 控制器，这种方法也能提髙优化性能；2007 年，MARKON 等人提出了一种实时ＧＡ算法，该算法的优化结果优于提出的所有启发式搜索方法；2011 年，VALDIVIELSO 等人将电梯群控系统看作多代理系统，提出了一种基于选择的强化学习方法使同一井道内的各轿厢有效地学习任务分配策略来响应调度需求，而不互相干扰；2013 年，MINEGISHI 等人提出一种混合求解模型，使用约束规划和混合整数规划算法结果表明，这种控制模型优于整数规划和混合整数规划技术；此外，NORIHIDE 等人提出了一种基于高级别PETRI 网工具 — CPN 工具的控制方法，FAROOQ 等人提出了一种基于改进的PETRI网工具的控制方法，可有效地解决多轿厢系统中存在的聚群问题；2014年，LIU 等人结合遗传算法和遗传规划的特点，提出了一种改进的基于 GNP 的多轿厢电梯优化调度算法及策略，该方法在收敛及优化精度上都强于遗传算法。

在 MCES 中，避免轿厢碰撞是电梯群优化调度必然面对的关键问题，所以如何避免轿厢碰撞也是对 MCES 研宄的重点之一。对于避免碰撞的策略研宄，主要有：限制同一井道内的轿厢同向进行，例如在 CST 竞赛中，KURODA 等人考虑到轿厢的移动范围和方向，利用同井道的轿厢只能同向运行的特点，对其实施分割运行的方式，减少了超越现象发生的可能性；楼层分区控制方法，如 ISHIHARA 等人提出一种动态分区策略，这种方法可灵活地优化响应的轿厢调度，效率明显提高；此外，还有一些其他规避碰撞的特殊算法，如 TANAKA 等人不仅提出了一种避免碰撞的算法和一种检测碰撞的方法，还提出一种避免轿厢陷入锁死和逆转的改进算法；LIU 等人通过分析分叉循环式电梯的运行，得到了不同楼层条件下超越时刻和概率方程，以避免电梯超越现象的发生。

19. 王千年,张成,苏杨.高层建筑群控电梯的调度算法[J].信息记录材料,2017,18(12):52-53

基于模糊控制技术的电梯群控系统的平均乘梯时间、平均候梯时间、以及电梯能耗都有了明显的降低，充分说明了本文的群控算法的有效性和可行性。

20. 伍时周.多台电梯优化调度平台的设计与实现[J].自动化应用,2022,(08):53-55

引入数学理论，建立多台电梯群群控调度数学模型；基于模糊规则，对多台电梯运行模式进行选择。

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文章来源:https://blog.csdn.net/weixin_39541632/article/details/135732511
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