基于模糊理论的电梯群优化调度方式

1、基于模糊理论的电梯群优化调度方式        摘要关键词：电梯；厅层召唤；模糊控制 Anew and optimized dispatching method for elevator group based on fuzzy theory LIU Jian1，NIU Zhicheng1，DAI Renyuan2，GONG Jian1 (1.SchoolofInformationControl Engineering，Shenyang Architecture University，Liaoning S

2、henyang 110168，China； 2.Jingzhou Vocational Technical College，HubeiJingzhou 434100，China)Abstract：This paper discusses the call assignment of the elevator hall.An allround evaluation criterion，namely the suitable function，is built according to the needs of passengers and system managers.The pap

3、er also pressents a new hall call control method based on fuzzy theory，the feasibility and the reliability of which are proved by the result of the simulation analysis. Keywords：elevator；hall call；fuzzy control0引言在电梯群控系统中，厅层召唤的分配调度直接关系到乘客对电梯服务的满意程度，如何在能源消耗最少，乘客候梯时间最短的条件下，实现电梯群组的安全、可靠运行是电梯界专家学者十分关注并急

4、需解决的重要问题。传统的电梯群控方法无法全面考虑多部电梯轿内和厅层召唤之间的相互作用关系，不能得到满足电梯群组高性能控制要求的最优解。为了更好地适应社会的发展需求1，需要对电梯性能做出科学、合理的评价，研究电梯新的控制方式。笔者在综合考虑控制者和乘梯者需求的基础上，提出了一种全面评价系统的最优评价函数满意度函数，并应用模糊控制理论，提出了一种新的梯群优化调度方法。1电梯群控系统的评价指标根据不同的使用场合和服务对象，电梯群控系统可以有不同的评价指标2，该文针对一般客梯应用场合，提出下列评价指标：平均等待时间(AWT)指乘客按下厅层召唤按钮后到所选服务电梯到达该层所用的时间；长等待几率(LWP)

5、指在一定时间内候梯时间超过60 s的乘客等待的百分率；能源消耗(PC)指一定时间内电梯运行的次数。由于能源消耗取决于启/停电梯，所以该标准可决定能源消耗的大小。综合上述评价标准建立如下满意度函数。当产生一个厅层召唤时，第i部电梯的满意度函数可用下面等式来表示：     iW1TAWT(i)W2TLWP(i)W3TPC(i)式中，i表示第i部电梯的满意度函数；TAWT(i)、TLWP(i)和TPC(i)是第i部电梯AWT、LWP和PC的评价值；W1、W2、W3表示每个评价标准的权重因子。2电梯模糊调度控制由于电梯使用运行状态每日每时都在变化，使用流量无法用

6、确切的数学模型描述3,4，文中将模糊控制理论引入到电梯厅层响应研究中，综合考虑了乘客的平均等待时间(AWT)、长等待率(LWP)和能源消耗(PC)评价标准，对它们进行模糊推理，并根据实际的要求给予不同的权重，得到电梯的满意度函数，在满足电梯评价指标的前提下实现电梯厅层召唤响应的最佳分配，选派一部具有最大满意度函数的电梯为厅层召唤服务。图1示出了电梯分配调度控制结构。    系统的输入变量为厅层召唤等待时间THCW、最大厅层召唤等待时间TMHCW、响应能力KCV、聚集能力KGD，输出变量为厅层召唤响应满意度函数值i。THCW与AWT相关联，TMHCW与LWP和PC相

7、联系，KCV与AWT和LWP都有关，KGD则与PC有关。对输入变量THCW、TMHCW，KCV和KGD进行模糊推理。根据每一个评价标准的满意度推断来制定相应的模糊规则。通过对输入变量THCW和KCV的模糊推理，可以制定AWT的模糊规则；通过对TMHCW和KCV的模糊推理制定LWP；通过TMHCW和KGD可得到PC。将每个输入、输出变量的范围规定为0,1，相应的模糊规则见表1表3。3仿真实现为了验证文中提出的模糊控制算法的可行性，通过MATLAB语言分别在不同状态下进行了仿真研究。该课题研究的电梯交通数据来源于某金融大厦，如表4所示。分别在不同的时间段内对系统进行仿真分析，图2示出某上行高峰时刻

8、响应能力分别为KCV10.5、KCV20.2两部电梯对应的满意度函数控制仿真曲线，其中，仿真时间选为上行高峰的740810(1800s)，大约是14个运行周期，权值为(0.4，0.5，0.1)。横坐标表示一个确切的仿真时间段(0125s)，纵坐标表示0,1区间的模糊量，由图可以清楚的看出在上行高峰期时，两部具有不同响应能力的电梯总的满意度函数的走势。当厅层信号产生时， 可以在一个仿真周期的任何时间段，通过最后的满意度控制曲线比较它们的大小，选择最大的满意度函数去响应厅层召唤。如在30 s的时刻，KCV1CV2CV1CV2根据不同的交通时段和不同应用场合，采用线性加权的平均控制算法，应用了权值(W1，W2，W3)表明对评价指标的控制侧重。