高层电梯系统控制算法研究
高层建筑在当今社会中是不可缺少的，而一个好的高层电梯系统控制算法是必要的。本论文分析了传统高层电梯系统存在的不准确性、不完备性等问题，提出一种新型的预约高层电梯系统控制算法。基于MATLAB的Simulink仿真环境得出合理评价高层电梯系统控制的目标函数：平均候梯时间、长时间候梯率、能耗。根据目标函数得出新的评价函数进行计算，并与传统高层电梯系统控制算法比较，总结出预约高层电梯系统控制算法具有较好的适应性。
Key Words: Simulink; The average waiting time; Long waiting Ladder rate; Evaluation function 目 录
1．引言 1
1.1 高层电梯算法研究的背景与意义 1
1.2 高层电梯系统控制算法在国内外研究状况 1
1.3 高层电梯系统控制算法 2
2. 高层电梯控制系统的传统算法 3
2.1 传统延时算法 3
2.2 专家系统控制算法 3
2.3 神经网络控制算法 3
2.4 模糊系统控制算法 4
2.5 遗传控制算法 4
2.6 智能体强化学习算法 5
3. 预约高层电梯系统控制模型 6
3.1 预约高层电梯系统控制意义 6
3.2 预约高层电梯系统控制的建模 6
3.2.1 预约高层电梯系统控制的原理 7
3.2.2 乘客预约单元 8
3.2.3 出入检测单元 9
3.3 预约高层电梯系统的控制模型 9
3.4 预约高层系统控制的目标及评价函数计算 10
3.4.1 预约高层电梯系统控制的目标函数 10
3.4.2 预约高层电梯系统控制的评价函数 11
4. 预约高层电梯系统控制的仿真与分析 13
4.1 预约高层电梯系统控制的仿真 13
4.2 预约高层电梯系统控制算法优点 16
4.2.1 较低的不确定性 16
4.2.2 长时间等待电梯比率低 17
4.2.3 提高了乘客的舒适度
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
17
4.2.4 客流的输送能力强 17
4.3 预约高层电梯系统控制的难点 18
4.3.1 预约高层电梯系统控制的干扰特性 18
4.3.2 预约高层电梯系统控制的非线性 18
4.3.3 预约高层电梯系统控制的信息不完整 18
4.4 预约高层电梯系统控制的客流量 18
4.4.1 上班高峰期客流量 18
4.4.2 下班高峰期客流量 19
4.4.3 午饭客流量 20
5. 论文的总结与展望 21
5.1 论文的总结 21
5.2 论文的展望 21
参考文献 24
致谢 25
1．引言
1.1 高层电梯算法研究的背景与意义
随着城市人口数量的不断增长和城市建筑事业的越来越多,高层建筑已成为当代城市建筑的主体。为了保证高层建筑电梯的输送乘客能力,并为人们提供更加优质的生活的服务,提高高层电梯系统控制技术已成为高层建筑发展中一项刻不容缓的任务[1]。高层电梯最重要的是在灾难发生时能第一时间的把处于危险的人们疏散到安全的地点，最大的保障人们的安全而不是仅起着运输人们的作用。高层建筑电梯应急疏散系统是电梯控制系统的主要指标我国对于该研究成果目前仍处于发展阶段，但是随着国内人口的数量的不断增加，越来越多的高层建筑出现在人们的生活中[5]。而在高层建筑内的人越多就越考验高层电梯系统控制算法，好的高电梯系统控制算法可以帮乘客以最快的时间满足乘客的需求，在当今快节奏的社会人们的生活压力很大，提高高层电梯乘梯的舒适度尤为重要。并在灾难发生时能以最快的速度运输乘客以保证乘客的生命安全。高层电梯系统控制算法的研究对于现在社会具有重要的意义。
1.2 高层电梯系统控制算法在国内外研究状况
最早的电梯控制系统是美国的纽约联合国大厦在1949年使用由继电器逻辑组成的高层电梯控制系统，起初最早的电梯控制系统为预选控制而到后来发展为分区控制。此后随着计算机技术的快速发展，继电器控制的传统电梯控制系统被计算机高层电梯控制系统所替带。同时，国际上每个的电梯公司渐渐的推出了自己电梯控制系统及相应的电梯控制算法。在我国，最早对电梯控制系统的研究是在1990年，在当时我国主要研究高层电梯控制系统与人工智能电梯控制系统相结合的高层电梯控制系统。在之后的四年上海电梯有限公司制造出了GPS／GPM型电梯控制器它是智能化电脑网络控制电梯的，该控制器对于1990年的电梯控制系统候梯时间有着明显的下降，并且该电梯控制系统具有设置服务楼层，消除乘客的错误指令以及为电梯里的乘客提供呼叫保安按钮等功能。近年来，我国在高层电梯控制方面的工作主要是在引进国外先进技术和产品上，借助于国外电梯控制系统的基础上推出自己的电梯产品。虽然我国的高层电梯控制系统，引进了国外电梯的先进技术，但是国内的很多电梯公司只是停留在引进国外的产品，国内对于关键的电梯控制技术还没有真正的引进与吸收而只是用了国外的技术而已，这点是国内电梯公司的通病。因此，国内在电梯控制技术方面的研究仍落后于国外，国内想要与国外看齐还要经历一段时间，需要国内的不断的研究并创新。
1.3 高层电梯系统控制算法
高层电梯控制系统算法的研究与发展已有了很长时间的，高层电梯控制系统算法已经进入了一个相对稳定的阶段。而现在大多数的高层电梯控制系统都是电梯在运行过程中进行计算并得出结论使电梯运行的轨迹最优，虽然这样的算法比较精确，电梯能以最低能耗及最小候梯时间运行减少了乘客的烦躁心理，但是电梯在高峰期时疏散乘客的能力较差电梯不能以第一时间及时的把乘客带到所要到的楼层。于是本论文就在这些算法的基础上引进了高层电梯在大厅预约的控制算法，就是在大厅里设置所有楼层的呼叫按钮，乘客在大厅里的呼叫按钮盘按下所要去的楼层经过电梯控制中心计算后通过大厅显示屏就提示乘客去几号电梯门口等待，这样大大的提高了乘客乘梯的舒适度，电梯最主要的目的就是让乘客最快最舒服的到他们所需的楼层，并且在客流高峰期时能通过这样的电梯控制算法在短时间内疏散乘客。这样的预约高层电梯控制算法虽然是新型的算法，但是还不是很全面还有很大的改善空间。
2. 高层电梯控制系统的传统算法
2.1 传统延时算法
Key Words: Simulink; The average waiting time; Long waiting Ladder rate; Evaluation function 目 录
1．引言 1
1.1 高层电梯算法研究的背景与意义 1
1.2 高层电梯系统控制算法在国内外研究状况 1
1.3 高层电梯系统控制算法 2
2. 高层电梯控制系统的传统算法 3
2.1 传统延时算法 3
2.2 专家系统控制算法 3
2.3 神经网络控制算法 3
2.4 模糊系统控制算法 4
2.5 遗传控制算法 4
2.6 智能体强化学习算法 5
3. 预约高层电梯系统控制模型 6
3.1 预约高层电梯系统控制意义 6
3.2 预约高层电梯系统控制的建模 6
3.2.1 预约高层电梯系统控制的原理 7
3.2.2 乘客预约单元 8
3.2.3 出入检测单元 9
3.3 预约高层电梯系统的控制模型 9
3.4 预约高层系统控制的目标及评价函数计算 10
3.4.1 预约高层电梯系统控制的目标函数 10
3.4.2 预约高层电梯系统控制的评价函数 11
4. 预约高层电梯系统控制的仿真与分析 13
4.1 预约高层电梯系统控制的仿真 13
4.2 预约高层电梯系统控制算法优点 16
4.2.1 较低的不确定性 16
4.2.2 长时间等待电梯比率低 17
4.2.3 提高了乘客的舒适度
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17
4.2.4 客流的输送能力强 17
4.3 预约高层电梯系统控制的难点 18
4.3.1 预约高层电梯系统控制的干扰特性 18
4.3.2 预约高层电梯系统控制的非线性 18
4.3.3 预约高层电梯系统控制的信息不完整 18
4.4 预约高层电梯系统控制的客流量 18
4.4.1 上班高峰期客流量 18
4.4.2 下班高峰期客流量 19
4.4.3 午饭客流量 20
5. 论文的总结与展望 21
5.1 论文的总结 21
5.2 论文的展望 21
参考文献 24
致谢 25
1．引言
1.1 高层电梯算法研究的背景与意义
随着城市人口数量的不断增长和城市建筑事业的越来越多,高层建筑已成为当代城市建筑的主体。为了保证高层建筑电梯的输送乘客能力,并为人们提供更加优质的生活的服务,提高高层电梯系统控制技术已成为高层建筑发展中一项刻不容缓的任务[1]。高层电梯最重要的是在灾难发生时能第一时间的把处于危险的人们疏散到安全的地点，最大的保障人们的安全而不是仅起着运输人们的作用。高层建筑电梯应急疏散系统是电梯控制系统的主要指标我国对于该研究成果目前仍处于发展阶段，但是随着国内人口的数量的不断增加，越来越多的高层建筑出现在人们的生活中[5]。而在高层建筑内的人越多就越考验高层电梯系统控制算法，好的高电梯系统控制算法可以帮乘客以最快的时间满足乘客的需求，在当今快节奏的社会人们的生活压力很大，提高高层电梯乘梯的舒适度尤为重要。并在灾难发生时能以最快的速度运输乘客以保证乘客的生命安全。高层电梯系统控制算法的研究对于现在社会具有重要的意义。
1.2 高层电梯系统控制算法在国内外研究状况
最早的电梯控制系统是美国的纽约联合国大厦在1949年使用由继电器逻辑组成的高层电梯控制系统，起初最早的电梯控制系统为预选控制而到后来发展为分区控制。此后随着计算机技术的快速发展，继电器控制的传统电梯控制系统被计算机高层电梯控制系统所替带。同时，国际上每个的电梯公司渐渐的推出了自己电梯控制系统及相应的电梯控制算法。在我国，最早对电梯控制系统的研究是在1990年，在当时我国主要研究高层电梯控制系统与人工智能电梯控制系统相结合的高层电梯控制系统。在之后的四年上海电梯有限公司制造出了GPS／GPM型电梯控制器它是智能化电脑网络控制电梯的，该控制器对于1990年的电梯控制系统候梯时间有着明显的下降，并且该电梯控制系统具有设置服务楼层，消除乘客的错误指令以及为电梯里的乘客提供呼叫保安按钮等功能。近年来，我国在高层电梯控制方面的工作主要是在引进国外先进技术和产品上，借助于国外电梯控制系统的基础上推出自己的电梯产品。虽然我国的高层电梯控制系统，引进了国外电梯的先进技术，但是国内的很多电梯公司只是停留在引进国外的产品，国内对于关键的电梯控制技术还没有真正的引进与吸收而只是用了国外的技术而已，这点是国内电梯公司的通病。因此，国内在电梯控制技术方面的研究仍落后于国外，国内想要与国外看齐还要经历一段时间，需要国内的不断的研究并创新。
1.3 高层电梯系统控制算法
高层电梯控制系统算法的研究与发展已有了很长时间的，高层电梯控制系统算法已经进入了一个相对稳定的阶段。而现在大多数的高层电梯控制系统都是电梯在运行过程中进行计算并得出结论使电梯运行的轨迹最优，虽然这样的算法比较精确，电梯能以最低能耗及最小候梯时间运行减少了乘客的烦躁心理，但是电梯在高峰期时疏散乘客的能力较差电梯不能以第一时间及时的把乘客带到所要到的楼层。于是本论文就在这些算法的基础上引进了高层电梯在大厅预约的控制算法，就是在大厅里设置所有楼层的呼叫按钮，乘客在大厅里的呼叫按钮盘按下所要去的楼层经过电梯控制中心计算后通过大厅显示屏就提示乘客去几号电梯门口等待，这样大大的提高了乘客乘梯的舒适度，电梯最主要的目的就是让乘客最快最舒服的到他们所需的楼层，并且在客流高峰期时能通过这样的电梯控制算法在短时间内疏散乘客。这样的预约高层电梯控制算法虽然是新型的算法，但是还不是很全面还有很大的改善空间。
2. 高层电梯控制系统的传统算法
2.1 传统延时算法
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