background image

16

江 苏 电 器     (2007 No.2)

目标决策过程,应根据不同的建筑物交通模式采用
不同的调度方法。
1.1 传统的电梯群控控制方法
  传统的电梯群控方法主要有分区调度方法和基
于搜索算法的方法。

  分区调度方法:一般分为静态分区、按时间表

分区和动态分区。静态分区是根据电梯台数和建筑
物层数将电梯划分为固定的运行区域,调度一组轿
厢服务于通常毗邻的楼层,各部电梯仅响应本分区
内的层站呼叫。不足之处是层站呼叫的随机性容易
造成梯群中的电梯忙闲不均。按时间表分区是按预

制的时间段进行分区,这个时间段通常与高峰交通

或交通拥挤时段恰好吻合,且电梯在一天当中剩下
的时间服务于全部楼层。但这些方法难以适应时变
的交通特性。动态分区是按照一定的顺序把电梯服
务区域连成环形,每台电梯的服务区域随电梯的位
置和运行方向作顺时变化,以解决上述电梯忙闲不
均的现象。但由于电梯位置、轿厢内人数和响应呼
梯信号的速度不同,有时会造成电梯配置不尽合理。
  搜索算法是指在可能的调度方案中,搜索满足
约束条件的最优方案。从搜索结果是否可以变更的
意义上可分为贪婪搜索算法和非贪婪搜索算法

[1]

  贪婪算法:当层站呼叫首次注册时 , 便将层站
呼叫指派给某部电梯,而后不再考虑对该呼叫的指
派。其约束条件是候梯时间、行程时间和轿厢拥挤
度加权和最小。

因为该方法以响应最快为贪婪准则,

所以缺少灵活性,使指派电梯改组变得困难。
  非贪婪算法:在每个呼梯事件发生后,对于新
到达乘客的轿厢指派进行大量的搜索,允许推迟任
务指派或者根据新增层站呼叫或乘客目的层站信息
对层站呼叫再指派。主要有 FIM 算法,ESA 算法和
DLB 算法,其中,FIM的约束条件是候梯时间的平方
和最小 ;ESA 的约束条件是当前拥挤时间最小。二
者都仅适合于下高峰交通方式。DLB 算法以平衡轿
厢乘客荷载的方式,通过均匀地将比邻的相互不重
叠的分区分配给每一个轿厢来保持轿厢均匀分布。

1.2 当前采用人工智能控制技术的电梯群控策略

  系统的不确定性、随机性和非线性以及控制目
标的多样性,使控制系统变得十分庞大,调度算法

日趋复杂,仅仅通过传统的控制方法难以提高控制

系统的性能。人工智能控制技术的发展 , 使人们可

以采用专家系统、模糊控制技术、神经网络等方法

研究电梯群控系统的动态特性 , 以达到提高电梯群
控系统运行效率的目的。
1.2.1 专家系统在电梯群控系统中的应用

    专家系统是人工智能应用领域比较成功的分支
之一。它的概念和方法被引入到控制领域,在很多
方面取得了可喜的进展和成功的应用。电梯群控专

家系统是由知识库、数据库、推理机、解释部分及

知识获取部分组成。
1.2.2 模糊控制技术在电梯群控系统中的应用

  电梯交通系统中存在着大量的不确定性,当系
统的复杂程度很高而系统的状态又不易精确预测时,
制定控制系统的精确模型就很困难,因此许多系统

都应用了模糊理论的近似方法。厅层召唤分配给适
合服务的电梯的过程是一个多目标决策过程,用规
则方法求严格的最优解目前很难实现。因此,实际
上经常根据群控分配原则召唤。群控原则大多是一
些模糊的概念,例如:乘客候梯时间的长短、厅层
客流量的大小、电梯响应召唤的快慢等。这些没有
明确数量界限定义的模糊概念可以利用模糊模型代
表模糊知识,用模糊推理方法进行求解。自从三菱
公司首次把模糊逻辑用于电梯系统后,此种方法获
得了广泛的应用。带有模糊控制技术的电梯群控系
统与常规控制系统相比,平均候梯时间减少了
15 %~25 %,超过60 s的长候梯率减小了40 %~80 %,
轿厢到达的预报准确率提高了60 %~80 %

[2]

模糊控

制系统的结构框图如图 1 所示。

1.2.3 模糊神经网络在电梯群控系统中的应用
    1)模糊控制技术的特长在于逻辑推理能力,能
够处理精确的信息和模糊信息,能够实现精确的联
想及映射,存在的问题是隶属函数中的加权系数是
固定的,不能根据不同的客流模式而改变,无法进
行自学习。神经网络的一个突出特点就是可以通过

环境学习获取知识并改进自身性能。它的学习过程

就是修改加权系数的过程,最终可以达到期望值。

所以,将两种方法结合在一起,采用神经网络技术

电梯群控系统控制算法的分析