设施融为一体!智能建筑的整体功能得以充分发挥"
对高层及超高层建筑电梯交通系统的研究表明

#$%

电梯交通系统设计的关键是满足乘客生理上和心理

上的承受力"有效地解决高层建筑复杂的楼内垂直
交通!寻求优化的控制策略!优化调度多部电梯以提
高电梯的运行效率和服务质量!成为许多学者研究
的重要课题"

’ 电梯群控技术的发展阶段

第 $阶段是 $()(年*$(+$年 ,$(+$年以前!是

电梯群控技术的初级阶段!采用的是继电器时序控
制和预选分区控制!轿厢指派方式为区间指派方式"
这种方式可适当解决高峰期间梯群中的各个轿厢沿

井道的均布问题"缺点是&轿厢花费太多的时间在端
站候梯指派!且轿厢在候梯指派时通常处于闲置状
态!同时轿厢频繁地在端站楼层无目的地运行也不
利于节能"由 -./

0研制的继电器群控系统!于 $()(

年安装于纽约联合国大厦"

第1阶段是$(+$年*$(+2年,硬件采用了集成

电路 ,可以进行较为复杂的逻辑计算"这一时期采
用的调度方式是针对每一个具体的呼梯信号指派电

梯!当一个层站呼叫注册后!系统根据交通情况和各
轿厢的状态!选择合适的电梯为这个层站呼叫提供
服务!控制方式是候梯时间控制"这个阶段主要是应
用数理统计的方法研究电梯群控系统的统计特性!
这是电梯群智能控制的重要基础"

第3阶段是$(+2年*$(44年,计算机应用于电

梯群控标志着现代电梯群控阶段的开始"着重研究
电梯群控系统的动态特性!控制方式主要是最小候
梯时间控制和综合评价函数控制"在第 1阶段的呼
梯5分配系统中增加了综合评价系统!采用了包括候
梯时间6长候梯率及预测误差率在内的多因素作为
评价指标!改变了系统对于时变的交通量适应性差
的缺点"

从 $(44年至今!是电梯群控技术的快速发展阶

段!具有代表性的是三菱公司于 $(4(年开发的 785
1$99系统"标志是基于计算机及其网络的人工智能
技术的应用!即&专家系统技术6模糊逻辑技术6神经
网络技术6模糊神经网络技术6进化算法:如遗传算
法6免疫算法;等技术的应用"国内外一些大学及研
究机构纷纷加入电梯群控技术的研究领域!我国电
梯群控技术文献最早见于 $((9年

#1%

< 电梯群控系统问题的提出

电梯群控系统:=>?@;是指将安装在建筑物内

的3台或3台以上的一组电梯作为一个有机整体!使
用一个自动控制系统调度每一台电梯的运行!目的
是提高垂直交通系统的运行效率!以较短的候梯时

间和运行时间为乘客提供服务!以提高对乘客的服
务质量!并减少能耗

#3%

传统的群控算法只有一个目标!即最小候梯时

间 ,在现代高层建筑的一些特定交通模式下!不可
能要求每一部电梯服务每一个楼层!因为这样会使
每一部轿厢在其运行过程中停站数量大大增加!使
电梯的运行周期变长!系统总体性能将随之变差"因
此电梯群控技术的研究具有重要的现实意义"

电梯服务过程可以描述为

#)%

&在随机的时间和

楼层!乘客随机地到达电梯前厅!发出上行或下行的
层站呼叫!直到乘客进入轿厢按下轿厢呼叫按钮之
前!其目的层是不确定的!而调度程序必须以一种基
于全局系统优化的方式!通过选择轿厢运动方向!对
所有指派给它的当前方向上的层站呼叫提供服务"

电梯群的调度问题!实质上是一个在变化环境

下的在线调度6资源配置及随机最优控制的组合优
化问题!对该问题复杂性的研究表明!电梯群的调度
问题属于 AB5CDEF问题

#2%

"电梯指派发生时!重要的

性能指标是乘客平均候梯时间6系统服务时间和系
统响应时间:见图$;"电梯调度的目标是对群控系统
时间序列性能指标的优化"但优化上述任何一个指
标都非常困难!至少有 3个原因&

图 G 电梯系统提供服务时序

$;系统的状态空间非常庞大

#H%

"如果建筑物层

数为 I:J 1;!服务的电梯数为 K:J $;!则系统的
最大状态数为 1

1:IL $;

#:3

I L 1;M1

!最大调度方

案数为 K

1IL 1

!易于产生组合爆炸"由于系统是以轿

厢的位置6方向6速度6轿厢内乘客数量6每个层站候
梯的乘客数量等来描述的!因此!一个优化的调度程
序在决定对一个新到达的乘客提供服务时!必须考
虑所有这些信息 ,

1;系统的动态特性伴随着许多的不确定性,当

一个轿厢的运动由其当前的调度程序完全确定的同

时!调度程序经常会发生变化!原因是这种到达过程
是一个随机过程"乘客到达事件包含 )种类型的不
确定性&到达时间6候梯人数6到达楼层和乘客的最
终到达楼层 ,

3;再指派策略的实施问题,如果调度程序允许

控

制

与

决

策

第 19卷

万方数据