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科
技
论
坛
浅谈电梯群控系统的特征
徐 深
（福建省特种设备监督检验院，福建 福州 350003）
电梯群控技术是提高现代化智能大厦所
配置多台电梯系统的服务质量和服务效率的有
效手段，使大厦的日常运转和谐有序。电梯群控
系统服务于乘客，必须满足乘客多方面的要求，
因而它的实现是一个复杂的调度问题。以下通
过电梯群控系统的结构、乘客对电梯群控系统
的要求、系统特性和控制模式四个方面对电梯
群控系统进行特征分析。
1 电梯群控系统的结构
电梯群控系统 EGCS(Elevator Group Con-
trol System)由四个部分组成，它们分别是电梯
控制系统、层站召唤系统、电梯群监视与指令系
统、电梯群控制器。电梯控制系统完成单台电梯
的运行控制，是 EGCS 的基本单元。层站召唤系
统由设在各楼层的人机交互界面，负责收集层
站召唤信号和应答显示功能。电梯群监视与指
令系统是电梯内部状态查询、参数设置的后台
管理系统。电梯群控制器是 EGCS 的核心，负责
采集层站召唤信号和调度各电梯的协调运作，
电梯系统服务性能的优良取决于电梯群控制策
略。
2 乘客对电梯群控系统的要求
乘客对电梯性能的评价是十分重要的。作
为交通工具的电梯系统，最重要的是安全运行。
这样，乘客对电梯才能产生一种信任感。乘客的
要求可分为两类：生理上的和心理上的，即生理
的承受能力和心理的承受能力。
生理上的要求是指乘客对其在垂直平面
内的运动方式提出要求。当人们在垂直平面内
运行时，
会产生不舒服的感觉，这种感觉发生在
人体承受电梯加速和减速时，即所谓重力加速
度效应。人们还没有明确找出加减速度达到多
大时构成对人体的危害，但凭经验可以确定：人
们对乘坐电梯的速度没有限制，但加减速度应
限制在大约 1.5m/s
2
之内，加速度的变化率应限
制在 2 m/s
2
之内。人们的不舒服感正是由加速
度变化率而引起的。如果加速度变化率不超过
2m/s
2
且保持恒定，这种不舒服感便可以减轻。
乘客心理上的感觉是十分微妙的。乘客对
电梯的服务级别都有一定的要求，但同样的乘
客在不同时间及不同地点，却对电梯的服务级
别有不同的要求。
对于办公大楼，最长的乘客候梯时间应不
超过 30s；而对于住宅楼，则候梯时间应不超过
60s。候梯时间主要表现为心理上的要求。乘客
的乘梯时间长短是影响乘客心理状态另一因
素。这种心理上的要求，由 Strakocsh 总结为“乘
客乘坐电梯的时间应保持在一个特定的期限之
内”。对于装有厅外楼层指示器的群控电梯，电
梯的通过不停站频率是影响乘客心理的第三因
素。另外也存在着其它心理因素，如美观大方的
轿内装潢，
考究的厅轿门外观等因素，
增加了乘
客乘坐电梯的舒适度，克服了人们对乘坐电梯
的担心心理。
乘客对电梯的生理上的要求主要由单台电
梯的运行性能的提高来满足，而心理上的要求
需要电梯梯群的有效协调控制来满足。
3 电梯群控系统的系统特性
电梯群控系统是多台电梯的调度问题，但
是它又有自己的特点，
是一个复杂的调度问题。
它的复杂性表现在所固有的多目标性、不确定
性、非线性和信息的不完备性。
电梯群控系统是用来管理多台电梯并对建
筑物内所有乘客提供服务的系统，它所包含的
条件在时间和空间上都是离散的，其控制目标
体现在服务质量、服务数量和节能三方面。群控
的控制目标为多目标主要表现在以下几方面:
3.1 平均候梯时间要短，
这是评价电梯群控
系统重要的性能指标。
3.2 长候梯率要求低。统计表明，
乘客的心
理烦躁程度是与候梯时间的平方成正比的，所
以应尽量减少长候梯率的发生。
3.3 系统能耗要求低。电梯能耗的消耗特征
是电梯全速运行时所消耗的电能远远低于减速
和加速时的电能消耗。电梯群控系统节能主要
依靠群控系统合理地安排与调度梯群对呼梯信
号的响应，尽量减少起停次数，
同时起停次数的
减少也会延长梯群的整体寿命。
3.4 平均乘梯时间要求短。乘客乘梯时间的
增长往往会使乘客感觉不舒服、烦躁，所以乘客
的乘梯时间应保持在一个特定的期限之内。
3.5 客流的输送能力要求高。为提高电梯系
统的输送能力，很多系统往往会在上行高峰期
将电梯群分为两组，一组专门往返于基站与高
层之间，一组服务于低层区间，
经过对乘客的正
确性引导，可使输送能力提高 20%。
3.6 乘坐电梯的舒适度要求高。
3.7 预测轿厢到达时间准确率要求高。
以上七点是系统性能的主要评价指标。通
过分析可知电梯群控系统是一个多目标控制系
统，
而且各个目标之间是相互矛盾的。各个指标
之间的相互平衡成为电梯群控系统的控制难
点。
电梯系统存在着大量的不确定性。这些不
确定性的存在给群控系统确定交通模式，预测
轿厢到达目的层时间等造成极大的障碍，使系
统不能对某一特定情况给出最优控制。同时电
梯系统存在着非线性及不确定的随机干扰。
电梯群控系统还中存在着大量的不完备、
不准确信息，如电梯轿厢中的乘客人数不能准
确获得等使对乘客乘梯时间的预测和对其他乘
客候梯时间和乘梯时间的影响的预测误差较大
等等。
以上所提到的电梯群控系统的多目标性、
非线性、不确定性、扰动性和信息的不完备性，
说明电梯群控是一个非常复杂的控制系统。
4 电梯群控系统的控制模式
电梯系统发展到现在，控制方式呈现多样
化，
人们采用不同的策略优化群控模型，有很多
的控制模式在实际中得到应用。
4.1 预测控制模式
预测控制模式的原理是基于电梯系统在一
个相当长的运行过程中，其乘客的流量和乘客
乘梯时间都有一个统计规律。即能够对乘客的
流量、需求有一个大致的了解，电梯的运行模式
是相对固定的。
4.2 优化控制模式
电梯群控系统中的电梯群在运行过程中由
于受到电梯数量的限制，不可能随时响应每一
个呼叫信号，必然是一台电梯去响应多个呼叫
信号，这实际上就是一个为满足给定条件的几
个电梯的最优运行路线问题。电梯群控的主要
目的是提高对乘客的服务质量和降低系统的能
耗，
这是一个多目标最优规划问题。
4.3 分解——
—协调控制模式
在一些相对较大的建筑楼群中，常采用分
解 - 协调控制模式。其基本思想是动态的分区
多目标最优规划思想。将整个大楼按不同楼层
或不同的电梯或根据楼层的不同功能分解成若
干个小的、分开的，但相关联的小系统进行控
制，
每一个小系统是一个优化控制模式，对每一
个模式进行处理，
以期能够得到协调最优。
4.4 模糊控制模式
电梯系统中存在着大量的不确定性因素，
难以准确把握，
不能精确描述。模糊控制模式是
基于模糊描述的控制方式。
在实际的电梯群控系统中经常将这几种控
制模式有效的结合起来。预测控制模式是针对
不同的交通流所采用的控制方式；优化控制模
式则是在具体的调度算法中求解最优方案；分
解 - 协调控制模式是将电梯群按大楼区间、功
能分成几个小系统来分开调度，协调电梯群在
整个系统中优化运行；模糊控制模式是针对电
梯群控系统中存在的很多不确定因素，给出一
些模糊规则进行模糊推理。
参考文献
[1]宗群，尚晓光，岳有军等.电梯群控系统的交
通模式识别控制与决策[J].2001，16(2).
[2]李东，
王伟，邵诚. 电梯群控智能系统与智能
控制技术控制与决策[J].2001，16(5).
[3]徐书确.现代群控电梯客流控制[J].福州大学
学报(自然科学版)，1998，26(4).
作者简介：徐深，男，现工作于福建省特种
设备监督检验院监督检验部，
助理工程师。
责任编辑：王明荣
摘
要：电梯系统的群控所要解决的是一个复杂的具有非线性、不确定性的多目标随机系统的决策问题。本文借鉴有关研究成果，简单的分析
了电梯群控系统的结构、乘客对电梯群控系统的要求、电梯群控系统的系统特性及控制模式。
关键词：电梯；群控；系统