面向商住多用途樓的電梯優化配置方法及其系統的製作方法
2024-03-08 06:53:15
專利名稱：面向商住多用途樓的電梯優化配置方法及其系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及電梯群的配置技術範疇，尤其涉及一種面向商住多用途樓的電梯優化配置方法及其系統。具體是指面向商住多用途樓，按樓層分布、用途進行電梯群的分區配置，基於辦公和住宅樓層電梯交通流的周期規律統計特性實施電梯群的第二次配置，針對電梯交通流不確定隨機特性開展第三次配置的電梯優化配置技術。
背景技術：
隨著技術的進步和城市化進程的推進，高層建築不斷湧現，其中集商貿、辦公、公寓於一體的綜合大樓發展尤為迅速，電梯已經成為高層建築中不可或缺的垂直交通工具。在大型建築中往往需要安裝多部電梯，為提高電梯的運輸效率和服務質量，需採用電梯群控器對電梯進行控制。目前，電梯垂直交通領域的研究重點是交通流預測方法和群控器算法，針對的是單一用途的高層建築。
電梯交通流具有二重性，即規律性和隨機性。其規律性是因為大樓內人群的工作和生活存在周期性，例如每天上班時，辦公樓層的員工幾乎在同一時間段內到達工作地點開始工作，因此不同時段的交通流量必然存在統計意義下的規律性，文獻[1]應用統計學理論得出，90％的電梯交通流變化可解釋為周期變化，這一結論得到了眾多學者研究成果的驗證；其隨機性是因為乘客到達的時間、起始樓層和目的樓層是隨機性的，特別是突發的不確定交通流是無法預知的。在電梯交通流預測研究中，提出了單指數平滑法，統計力學、非線性動力學等方法。上述研究成果一定程度上解決了電梯交通流的預測問題，但存在兩大缺陷其一，不能處理突發的不確定交通流，因而無法降低長時間候梯率，提升乘客滿意度；其二，基於電梯交通流預測的電梯配置和服務方式的變更會導致乘客的困惑、無所適從，因為這種變更是動態的，而且頻率過高。總之，電梯交通流預測迄今尚未形成系統的理論性研究成果，工程實用化方面還有很長的路要走。
上世紀60年代，發達國家的電梯廠家投入巨資開發電梯群控器，典型產品及群控算法參見表1。
表1國外群控電梯產品 因此，電梯群控技術已進入工程實用化階段。其中Schindler公司的Miconic 10群控器提出了一種革命性登記方法——乘客在呼叫按鈕上登記人數和目的樓層的方法，一定程度上解決了電梯群控算法面臨的交通流不確定性和信息不完備難題，在歐洲取得成功應用。遺憾的是，國內引入的只有失敗案例，因為不符合國人乘梯習慣。
電梯優化配置的難題之一是電梯交通流的不確定性和信息不完備，尤其是突發的不確定交通流。發明專利[2]提出採集轎廂內乘客、候梯乘客圖像，獲取電梯交通流完備信息進行群控的方法。專利有效解決了電梯交通流的不確定性難題，但存在諸多缺陷轎廂無一例外均安裝重量傳感器，通過重量傳感器不難獲取轎廂內乘客數，而且重量傳感器的測量數據已與電梯控制器和群控器的控制算法集成；專利採用圖像識別和無線傳輸技術獲取轎廂乘客數，不僅增加了技術複雜度，而且無法融入主流垂直交通系統，因為電梯與電梯控制器、群控器是成套銷售的。其次，專利的計算量太大，以15臺電梯服務30層大樓為例，僅派梯策略數就高達3015。最後，乘客面對大量的電梯，眾多的動態變化服務方式將無所適從，即系統至關重要的易用性受到嚴重的影響。
參考資料 [1]G.C.Barney，S.M.Dos，Elevator Traffic Analysis，Design and Control，IEEE，PeterPeregrinus，London，1985 [2]湯一平，基於圖像識別技術的群控電梯智能調度裝置，發明專利ZL200610053699.3
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種面向商住多用途樓的電梯優化配置方法及其系統。
面向商住多用途樓的電梯優化配置方法及其系統包括如下步驟 1)根據樓層的分布、用途以及交通流量，進行電梯群的分區配置，指定與此狀態配套的電梯服務方式； 2)根據辦公和住宅樓層電梯交通流的周期規律統計特性，按節假日的運行、空閒交通模式，工作日的上行高峰、下行高峰、隨機層間和空閒交通模式，指定與該狀態配套的電梯服務方式，並通過電梯群控器進行電梯群的第二次配置，在相關電梯呼梯按鈕旁增設電梯配置情報板； 3)針對電梯交通流的不確定隨機特性，藉助商住多用途樓的安防監控系統，增設數字視頻卡採集候梯者圖像，採用基於計算機視覺的人數統計技術，經電梯群控器進行電梯群的第三次配置，並指定與第三次配置相應的電梯服務方式； 4)監控攝像頭的視頻信號發送給數字視頻卡進行數位化處理，並將處理後的圖像發送給PC機，PC的輸出控制情報板顯示內容，並通過群控器配置電梯、指定電梯服務方式。
所述的根據樓層的分布、用途以及交通流量，進行電梯群的分區配置，指定與此狀態配套的電梯服務方式步驟垂直交通系統的電梯群分成若干組，各組電梯分別服務於相鄰辦公樓層、相鄰住宅樓層的乘客；如電梯服務於低層相鄰樓層，則指定電梯的服務方式為「各層服務方式」，反之則指定「往返區間快行服務方式」。
所述的根據辦公和住宅樓層電梯交通流的周期規律統計特性，按節假日的運行、空閒交通模式，工作日的上行高峰、下行高峰、隨機層間和空閒交通模式，指定與該狀態配套的電梯服務方式，並通過電梯群控器進行電梯群的第二次配置步驟 節假日服務辦公樓層的電梯組8:00-19:00為運行交通模式，其餘時段為空閒交通模式；空閒交通模式時，配置單臺電梯運行，其餘待機；運行交通模式時，根據歷史統計數據配置部分電梯運行，其餘待機；採用電梯分區配置時指定的電梯服務方式； 節假日服務住宅樓層的電梯組6:00-24:00為運行交通模式，其餘時段為空閒交通模式；空閒交通模式時，配置單臺電梯運行，其餘待機；運行交通模式時，住宅樓層所屬電梯全部投運；採用電梯分區配置時指定的電梯服務方式； 工作日服務辦公樓層的電梯組8:00-9:00、17:00-18:00、19:00-次日7:00分別為上行高峰、下行高峰、空閒交通模式，其它時段則為隨機層間交通模式；工作日空閒交通模式的電梯配置和服務方式與節假日空閒交通模式一致，隨機層間交通模式則採用電梯分區配置和電梯分區配置時指定的電梯服務方式；上行高峰交通模式時，將住宅樓層的部分電梯配置成服務於辦公樓層，或與辦公樓層合用，並把服務辦公樓層的部分電梯服務方式調整為「單程快行服務方式」或「單程區間快行服務方式」，同時相關電梯呼梯按鈕旁增設的電梯配置情報板實時顯示電梯配置、服務方式變更信息；下行高峰交通模式的處理策略類似與上行高峰交通模式； 工作日服務住宅樓層的電梯組除辦公樓層的上/下行尖峰時段外，其配置與服務方式沿用住宅樓層節假日的電梯配置與服務方式。
所述的針對電梯交通流的不確定隨機特性，藉助商住多用途樓的安防監控系統，增設數字視頻卡採集候梯者圖像，採用基於計算機視覺的人數統計技術，經電梯群控器進行電梯群的第三次配置步驟藉助商住多用途樓的安防監控系統，增設數字視頻卡採集候梯者圖像，實施基於計算機視覺的候梯人數統計；人數統計和電梯優化配置應用軟體運行在增設的PC平臺上；PC的輸出控制情報板顯示內容，並通過群控器配置電梯、指定電梯服務方式；一旦出現某分區候梯人數大於指定閥值，配置空閒分區電梯服務於該分區，或與該分區合用；候梯人數回落小於閥值，則回復原配置，工作日上/下行高峰交通模式時段需屏蔽電梯群的第三次配置功能。
所述的監控攝像頭的視頻信號發送給數字視頻卡進行數位化處理，並將處理後的圖像發送給PC機步驟藉助商住多用途樓已有的安防監控系統，CCD監控攝像頭安裝在候梯廳正上方採集候梯者圖像，經彩色圖像灰度變換及圖像濾波後，採用固定背景差分法提取候梯者頭部圖像，統計低灰度值像素，估算候梯者人數。
面向商住多用途樓的電梯優化配置系統中的基於計算機視覺的人數統計模塊與電梯優化配置平臺相連接，電梯優化配置平臺分別與情報板、A1電梯控制櫃、B廳群控器、C廳群控器相連接，A1電梯控制櫃依次與A2電梯控制櫃、A3電梯控制櫃、A4電梯控制櫃相連接；電梯優化配置平臺的內部模塊連接關係為Intel Core2Duo處理器分別與數字視頻卡、定時模塊、電梯群控器、情報板串口模塊相連接，CCD攝像頭與數字視頻卡、Intel Core2Duo處理器依次連接，多個數字視頻卡直接插在工控機主板的插槽上，情報板串口模塊與情報板控制器、情報板驅動模塊、情報板依次連接。
所述的基於計算機視覺的人數統計模塊的內部模塊連接關係為CCD攝像頭依次與數字視頻卡DVMB-554E、AIMB-763工控機相連接，CCD攝像頭分別與多個數字視頻卡DVMB-554E的四通道PCIe接口相連接，數字視頻卡DVMB-554E直接插在工控機主板的插槽上。
目前，電梯配置和群控方面的研究僅涉及單一用途高層建築物，多用途高層建築物方面的研究尚處在空白狀況，缺少量身定製的完整解決方案。電梯分區配置結合相應的服務方式，減少了平均候梯時間、平均行程時間和能耗，有效提升了運輸效率和乘客滿意度。電梯群第二次配置基於辦公和住宅樓層的電梯交通流周期規律統計特性，一方面通過服務方式變更可有效緩解高峰交通流壓力；另一方面，通過不同分區電梯之間的配置，可進一步減輕高峰交通流壓力。電梯群第三次配置應用計算機視覺統計候梯人數的技術，針對的是電梯交通流不確定性和信息不完備難題，降低了長時間候梯率。本發明立足現有垂直交通系統的主流體系結構，注重可實現性；電梯配置和服務方式變更充分考慮不同類型乘客的素質和需求，注重易用性。
圖1是面向商住多用途樓的電梯優化配置系統結構圖； 圖2是面向商住多用途樓的電梯優化配置上層調度系統結構圖； 圖3是常用的6種電梯服務方式； 圖4是辦公樓層工作日電梯交通流； 圖5是基於計算機視覺的人數統計硬體平臺； 圖6是電梯優化配置硬體平臺； 圖7是基於計算機視覺的人數統計流程圖； 圖8是面向商住多用途樓的電梯優化配置流程圖。
具體實施例方式 電梯優化配置系統採用以垂直交通系統的電梯、電梯控制器、群控器為低層控制，以基於計算機視覺的人數統計和電梯交通流統計特性為上層優化配置的兩級優化策略。上層優化根據樓層的分布、用途，電梯交通流的統計特性，實時候梯人數確定各分區電梯群控器的電梯配置和服務方式；電梯群控器在指定的電梯配置和服務方式基礎上，按電梯群控器中固化的控制算法控制電梯運行。
面向商住多用途樓的電梯優化配置方法及其系統包括如下步驟 1)根據樓層的分布、用途以及交通流量，進行電梯群的分區配置，指定與此狀態配套的電梯服務方式； 2)根據辦公和住宅樓層電梯交通流的周期規律統計特性，按節假日的運行、空閒交通模式，工作日的上行高峰、下行高峰、隨機層間和空閒交通模式，指定與該狀態配套的電梯服務方式，並通過電梯群控器進行電梯群的第二次配置，在相關電梯呼梯按鈕旁增設電梯配置情報板； 3)針對電梯交通流的不確定隨機特性，藉助商住多用途樓的安防監控系統，增設數字視頻卡採集候梯者圖像，採用基於計算機視覺的人數統計技術，經電梯群控器進行電梯群的第三次配置，並指定與第三次配置相應的電梯服務方式； 4)監控攝像頭的視頻信號發送給數字視頻卡進行數位化處理，並將處理後的圖像發送給PC機，PC的輸出控制情報板顯示內容，並通過群控器配置電梯、指定電梯服務方式。
所述的根據樓層的分布、用途以及交通流量，進行電梯群的分區配置，指定與此狀態配套的電梯服務方式步驟垂直交通系統的電梯群分成若干組，各組電梯分別服務於相鄰辦公樓層、相鄰住宅樓層的乘客；如電梯服務於低層相鄰樓層，則指定電梯的服務方式為「各層服務方式」，反之則指定「往返區間快行服務方式」。
所述的根據辦公和住宅樓層電梯交通流的周期規律統計特性，按節假日的運行、空閒交通模式，工作日的上行高峰、下行高峰、隨機層間和空閒交通模式，指定與該狀態配套的電梯服務方式，並通過電梯群控器進行電梯群的第二次配置步驟 節假日服務辦公樓層的電梯組8:00-19:00為運行交通模式，其餘時段為空閒交通模式；空閒交通模式時，配置單臺電梯運行，其餘待機；運行交通模式時，根據歷史統計數據配置部分電梯運行，其餘待機；採用電梯分區配置時指定的電梯服務方式； 節假日服務住宅樓層的電梯組6:00-24:00為運行交通模式，其餘時段為空閒交通模式；空閒交通模式時，配置單臺電梯運行，其餘待機；運行交通模式時，住宅樓層所屬電梯全部投運；採用電梯分區配置時指定的電梯服務方式； 工作日服務辦公樓層的電梯組8:00-9:00、17:00-18:00、19:00-次日7:00分別為上行高峰、下行高峰、空閒交通模式，其它時段則為隨機層間交通模式；工作日空閒交通模式的電梯配置和服務方式與節假日空閒交通模式一致，隨機層間交通模式則採用電梯分區配置和電梯分區配置時指定的電梯服務方式；上行高峰交通模式時，將住宅樓層的部分電梯配置成服務於辦公樓層，或與辦公樓層合用，並把服務辦公樓層的部分電梯服務方式調整為「單程快行服務方式」或「單程區間快行服務方式」，同時相關電梯呼梯按鈕旁增設的電梯配置情報板實時顯示電梯配置、服務方式變更信息；下行高峰交通模式的處理策略類似與上行高峰交通模式； 工作日服務住宅樓層的電梯組除辦公樓層的上/下行尖峰時段外，其配置與服務方式沿用住宅樓層節假日的電梯配置與服務方式。
所述的針對電梯交通流的不確定隨機特性，藉助商住多用途樓的安防監控系統，增設數字視頻卡採集候梯者圖像，採用基於計算機視覺的人數統計技術，經電梯群控器進行電梯群的第三次配置步驟藉助商住多用途樓的安防監控系統，增設數字視頻卡採集候梯者圖像，實施基於計算機視覺的候梯人數統計；人數統計和電梯優化配置應用軟體運行在增設的PC平臺上；PC的輸出控制情報板顯示內容，並通過群控器配置電梯、指定電梯服務方式；一旦出現某分區候梯人數大於指定閥值，配置空閒分區電梯服務於該分區，或與該分區合用；候梯人數回落小於閥值，則回復原配置，工作日上/下行高峰交通模式時段需屏蔽電梯群的第三次配置功能。
所述的監控攝像頭的視頻信號發送給數字視頻卡進行數位化處理，並將處理後的圖像發送給PC機步驟藉助商住多用途樓已有的安防監控系統，CCD監控攝像頭安裝在候梯廳正上方採集候梯者圖像，經彩色圖像灰度變換及圖像濾波後，採用固定背景差分法提取候梯者頭部圖像，統計低灰度值像素，估算候梯者人數。
面向商住多用途樓的電梯優化配置系統中的基於計算機視覺的人數統計模塊與電梯優化配置平臺相連接，電梯優化配置平臺分別與情報板、A1電梯控制櫃、B廳群控器、C廳群控器相連接，A1電梯控制櫃依次與A2電梯控制櫃、A3電梯控制櫃、A4電梯控制櫃相連接；電梯優化配置平臺的內部模塊連接關係為Intel Core2 Duo處理器分別與數字視頻卡、定時模塊、電梯群控器、情報板串口模塊相連接，CCD攝像頭與數字視頻卡、Intel Core2 Duo處理器依次連接，多個數字視頻卡直接插在工控機主板的插槽上，情報板串口模塊與情報板控制器、情報板驅動模塊、情報板依次連接。
所述的基於計算機視覺的人數統計模塊的內部模塊連接關係為CCD攝像頭依次與數字視頻卡DVMB-554E、AIMB-763工控機相連接，CCD攝像頭分別與多個數字視頻卡DVMB-554E的四通道PCIe接口相連接，數字視頻卡DVMB-554E直接插在工控機主板的插槽上。
實施例 現以某市高檔商住多用途T樓為例，結合附圖詳細說明本發明的技術路線。
高檔商住多用途T樓佔地面積10600m2，總建築面積84237m2，於2006年交付使用。大樓總共二十八層，其中地下一、二層為汽車庫，自行車庫與設備房用房；一層為商場與辦公、住宅入口大堂；二層至十六層為辦公樓；十七層、二十六層為設備層；十八層至二十五層為住宅樓，T樓人員統計數見表2。
表2T大樓人員統計表 其中一樓商鋪合計長駐使用人數228人，二至十六樓辦公樓合計長駐使用人數2193人，十七至二十六層住宅，合計使用人數250人。
大樓共設三個候梯大廳，其中A廳設置4臺無機房電梯，服務於二層至八層；B廳設4臺高速電梯，服務於九至十六層。C廳設4臺高速電梯，服務於十七至二十六層，電梯技術參數見表3。
表3T大樓電梯技術參數表 西子奧的斯Gen2電梯採用Gen2控制櫃，控制櫃包含群控功能，控制櫃與控制櫃之間採用串行通信交換信息，所以Gen2電梯群控無需群控器，控制櫃通信接口RS485。日立NPH電梯採用日立公司FI系列群控器(型號GMS-3/GMS-4)，通信接口RS485。
如圖1、2所示，A廳4臺Gen2電梯與4臺Gen2控制櫃一一對應相連，4臺Gen2控制櫃的OCSS模塊通過RS485互連兼作A廳群控器；B廳4臺NPH電梯內置電梯控制器，電梯控制器按廠家安裝指導書技術規範與FI系列群控器(型號GMS-3/GMS-4)相連；C廳複製B廳；這就是傳統意義下的群控系統，即電梯優化配置系統的低層控制系統。基於計算機視覺的人數統計子系統、群控器、情報板經RS485接口與電梯優化配置PC平臺相連，構成優化配置系統的上層調度系統；電梯優化配置平臺依據樓層用途、電梯交通流規律周期統計特性和實時候梯人數優化電梯配置，指定電梯服務方式。本案例僅在A1、A2、B1、B2、C1、C2呼梯按鈕旁增設情報板，換言之，其餘6臺電梯的服務方式不變——保持分區配置時指定的服務方式。上述策略是提高運輸效率，確保易用性，滿足多種需求的折衷結果。
如圖3所示，單程快行、單程區間快行、各層或隔層、往返區間快行、單層高層、單程低層服務是常見的6種電梯服務方式。分區配置電梯時，分別指定A、B、C廳的電梯服務方式為各層、往返區間快行、往返區間快行服務。
如圖4所示，辦公樓層工作日電梯交通流已作歸一化處理。辦公時間或為8:30-17:00，或為9:00-17:30，因此上行高峰始於8:00，終於9:00；下行高峰始於17:00，終於18:00。上行高峰交通模式時段，A1、A2電梯服務方式從「各層」變更為「單程快行」服務方式，A1、A2情報板顯示上行高峰及服務方式變更信息；C1電梯配置成A、C共用。B廳複製A廳策略，C2電梯配置成B、C共用；C1、C2情報板上分別顯示A、C共用，B、C共用。下行高峰交通模式的處理策略類似與上行高峰交通模式。
住宅樓層電梯交通流遠較辦公樓層平緩，下行高峰出現在6:00-7:30；上行高峰16:30-18:30，持續時間長、特徵不明顯。鑑於住宅樓層乘客屬優質客戶，經濟實力上乘，需提供一流的交通服務，因此大樓設計時已作優先考慮，留有充分餘量。辦公、住宅樓層交通流量呈現的錯時統計特性，在辦公樓層交通高峰時將C廳部分電梯配置成共用是可行的，也是必要的。因為住宅樓層乘客包括老人、小孩，不能苛求這類乘客記住電梯配置變更，共用不會影響目的樓層的到達，僅僅損失一些時間而已。效率與易用性發生衝突，易用性是第一位的。
如圖5所示，基於計算機視覺的人數統計模塊的內部模塊連接關係為CCD攝像頭依次與數字視頻卡DVMB-554E、AIMB-763工控機相連接，CCD攝像頭分別與多個數字視頻卡DVMB-554E的四通道PCIe接口相連接，數字視頻卡直接插在工控機主板的插槽上。數字視頻平臺主要由視頻卡驅動模塊、四通道PCIe接口、視頻捕捉晶片和圖形處理晶片組成，視頻信號經過數字視頻平臺內的視頻捕捉晶片和圖形處理晶片進行數位化處理整合後通過串口模塊發送至增設工控機。
CCD攝像頭選用日本松下WV-CP230，技術參數如下 拾取範圍752(H)*582(V)像素，行間轉移CCD 掃描範圍4.89(H)*3.67(V)毫米(等效於1/3攝像管) 掃描方式2:1隔行 光圈校正可選擇柔和或銳利。
數字視頻卡選用研華科技DVMB-554E，技術參數如下 支持Intel Core duo，Core solo和Celeron M處理器 四通道PCIe，120/100fps(NTSC/PAL)視頻輸入 支持DDR2雙通道內存 雙顯示輸出，DVI+VGA，或LVDS+VGA 支持Windows 2000/XP驅動和MPEG4編碼器SDK。
工控機採用研華AIMB-763工控機主板，支持intel core2 duo處理器。
如圖6所示，電梯優化配置平臺的內部模塊連接關係為Intel Core2 Duo處理器分別與數字視頻卡、定時模塊、電梯群控器、情報板串口模塊相連接，CCD攝像頭與數字視頻卡、Intel Core2 Duo處理器依次連接，多個數字視頻卡直接插在工控機主板的插槽上，情報板串口模塊與情報板控制器、情報板驅動模塊、情報板依次連接。電梯優化配置硬體平臺採用研華工控機主板AIMB-763，具有Intel Core2 Duo處理器。處理後的視頻信號經過串口模塊進入主板處理器模塊，運行處理器內部人數統計和電梯優化配置應用軟體，通過定時模塊提供定時中斷，處理器選擇不同的服務方式參數和運行模式參數；通過工控機I/O模塊傳遞服務方式和運行模式參數至電梯群控器，設定電梯的服務方式和運行模式；處理器同時將情報顯示信息發送至情報板控制器，控制情報板顯示實時電梯服務方式。處理器對視頻卡驅動模塊實施使能選擇，當上/下行高峰模式時，斷開該模塊，不需要進行圖像採集；反之使能該模塊，進行圖像採集。
如圖7所示，CCD攝像頭採集候梯乘客圖像，經數字視頻卡數位化後進行基於計算機視覺的人數統計。攝像頭安裝在候梯廳正上方，避免候梯乘客頭部圖像發生重疊，消除了造成人數統計主要偏差的遮擋因素。人頭部是一個類似不規則圓的圖像，灰度較均勻；頭髮的灰度通常遠低於背景物灰度(更黑)，若將灰度值定義為
，則黑色頭髮的灰度值在40以下；統計低灰度像素數值，估算候梯人數。鑑於商住多用途樓候梯廳6:00-22:00開啟全部照明，其餘時段為減半照明的事實，因此A、B、C廳各保留兩幅固定背景圖像，消除光照變化對人數統計的影響。
人數統計程序的流程如下 第一步，對輸入的候梯乘客彩色圖像按式(1)進行灰度轉換。
S(x，y)＝0.299R(x，y)+0.587G(x，y)+0.114B(x，y)(1) 式中，x、y為圖像坐標，R、G、B為紅、綠、藍單色光，S(x，y)為坐標x、y處的圖像灰度值。
第二步，圖像濾波。
圖像濾波的目的是消除圖像噪聲，改進圖像質量；本發明採用最簡單的線性濾波，線性濾波計算量小，雖然會使圖像邊緣模糊，但人數統計基於低灰度像素數，所以對結果無實質性影響。
第三步，選擇背景圖像。
6:00-22:00，選擇全照明圖像；其餘時段，選擇半照明圖像。
第四步，固定背景差分按式(2)處理。
d(x，y)＝|S(x，y)-b(x，y)| (2) 式中，b(x，y)為坐標x，y處的背景圖像像素灰度值，d(x，y)為坐標x，y處的差分圖像像素灰度值。
第五步，差分圖像按式(3)進行二值化處理。
式中，e(x，y)為坐標x，y處的二值圖像值，T為閥值，採用最大方差法計算。第六步，按式(4)統計差分二值化圖像中的目標像素，估算候梯者人數。
式中，G為差分二值圖像平面，g為目標像素麵積，單位是像素。
如圖8(a)所示，電梯分區配置的依據是樓層的分布、用途及交通流量。A廳配置4臺Gen2電梯，指定各層服務方式；B、C廳各配置4臺NPH電梯，指定往返區間快行服務方式，B廳的快行區間為1-9層，C廳的快行區間為1-17層。然後，根據節假日/工作日分別進入節假日配置和工作日配置。
如圖8(b)所示，節假日服務辦公樓層的A廳電梯組8:00-19:00為運行模式2臺運行，2臺待機；其餘時段為空閒模式1臺運行，3臺待機。優化配置系統讀入A廳候梯人數，當候梯人數超過預定閥值，則啟用待機，既保證了服務質量，又兼顧了節能。B廳情況與A廳類似。
節假日服務住宅樓層的C廳電梯組6:00-24:00為運行模式4臺運行；其餘時段為空閒模式1臺運行，3臺待機。優化配置系統讀入C廳候梯人數，當候梯人數超過預定值，則啟用待機；或配置A(B)廳待機電梯供C廳合用，相關情報顯示電梯配置信息。
如圖8(c)所示，工作日服務辦公樓層的A廳電梯組8:00-9:00、17:00-18:00、19:00-次日7:00分別為上行高峰、下行高峰、空閒交通模式，其餘時段為隨機層間交通模式；工作日空閒交通模式的電梯配置和服務方式沿用節假日A廳的空閒交通模式；隨機層間交通模式則採用電梯分區配置和電梯分區配置時指定的電梯服務方式。上行高峰交通模式時，A1、A2電梯的服務方式從「各層服務方式」調整為「單程快行服務方式」，相關情報板顯示服務方式變更信息；配置C1電梯為A、C廳共用，相關情報板顯示配置變更信息。下行高峰交通模式與上行高峰交通模式的配置策略類似。上/下行高峰交通模式時屏蔽基於計算機視覺的人數統計功能，因為一方面已充分挖掘設備運輸能力，另一方面過於複雜的優化配置策略必然會導致乘客無所適從。隨機層間交通模式時，讀入A廳候梯人數，一旦人數超過預定閥值，首先考慮B廳電梯配置成A、B共用；B廳繁忙狀態下，再考慮將C1電梯配置成A、C共用，因為C廳的服務對象包括老人、小孩，提高效率要服從乘客的接受能力。B廳的工作日電梯優化配置策略與A廳類似。
工作日服務住宅樓層的C層電梯組，除辦公樓層的上/下行尖峰時段外，沿用住宅樓層節假日運行交通模式的電梯配置與服務方式。
權利要求
1.一種面向商住多用途樓的電梯優化配置方法及其系統，其特徵在於包括如下步驟
1)根據樓層的分布、用途以及交通流量，進行電梯群的分區配置，指定與此狀態配套的電梯服務方式；
2)根據辦公和住宅樓層電梯交通流的周期規律統計特性，按節假日的運行、空閒交通模式，工作日的上行高峰、下行高峰、隨機層間和空閒交通模式，指定與該狀態配套的電梯服務方式，並通過電梯群控器進行電梯群的第二次配置，在相關電梯呼梯按鈕旁增設電梯配置情報板；
3)針對電梯交通流的不確定隨機特性，藉助商住多用途樓的安防監控系統，增設數字視頻卡採集候梯者圖像，採用基於計算機視覺的人數統計技術，經電梯群控器進行電梯群的第三次配置，並指定與第三次配置相應的電梯服務方式；
4)監控攝像頭的視頻信號發送給數字視頻卡進行數位化處理，並將處理後的圖像發送給PC機，PC的輸出控制情報板顯示內容，並通過群控器配置電梯、指定電梯服務方式。
2.根據權利要求1所述的一種面向商住多用途樓的電梯優化配置方法，其特徵在於所述的根據樓層的分布、用途以及交通流量，進行電梯群的分區配置，指定與此狀態配套的電梯服務方式步驟垂直交通系統的電梯群分成若干組，各組電梯分別服務於相鄰辦公樓層、相鄰住宅樓層的乘客；如電梯服務於低層相鄰樓層，則指定電梯的服務方式為「各層服務方式」，反之則指定「往返區間快行服務方式」。
3.根據權利要求1所述的一種面向商住多用途樓的電梯優化配置方法，其特徵在於所述的根據辦公和住宅樓層電梯交通流的周期規律統計特性，按節假日的運行、空閒交通模式，工作日的上行高峰、下行高峰、隨機層間和空閒交通模式，指定與該狀態配套的電梯服務方式，並通過電梯群控器進行電梯群的第二次配置步驟
節假日服務辦公樓層的電梯組8:00-19:00為運行交通模式，其餘時段為空閒交通模式；空閒交通模式時，配置單臺電梯運行，其餘待機；運行交通模式時，根據歷史統計數據配置部分電梯運行，其餘待機；採用電梯分區配置時指定的電梯服務方式；
節假日服務住宅樓層的電梯組6:00-24:00為運行交通模式，其餘時段為空閒交通模式；空閒交通模式時，配置單臺電梯運行，其餘待機；運行交通模式時，住宅樓層所屬電梯全部投運；採用電梯分區配置時指定的電梯服務方式；
工作日服務辦公樓層的電梯組8:00-9:00、17:00-18:00、19:00-次日7:00分別為上行高峰、下行高峰、空閒交通模式，其它時段則為隨機層間交通模式；工作日空閒交通模式的電梯配置和服務方式與節假日空閒交通模式一致，隨機層間交通模式則採用電梯分區配置和電梯分區配置時指定的電梯服務方式；上行高峰交通模式時，將住宅樓層的部分電梯配置成服務於辦公樓層，或與辦公樓層合用，並把服務辦公樓層的部分電梯服務方式調整為「單程快行服務方式」或「單程區間快行服務方式」，同時相關電梯呼梯按鈕旁增設的電梯配置情報板實時顯示電梯配置、服務方式變更信息；下行高峰交通模式的處理策略類似與上行高峰交通模式；
工作日服務住宅樓層的電梯組除辦公樓層的上/下行尖峰時段外，其配置與服務方式沿用住宅樓層節假日的電梯配置與服務方式。
4.根據權利要求1所述的一種面向商住多用途樓的電梯優化配置方法，其特徵在於所述的針對電梯交通流的不確定隨機特性，藉助商住多用途樓的安防監控系統，增設數字視頻卡採集候梯者圖像，採用基於計算機視覺的人數統計技術，經電梯群控器進行電梯群的第三次配置步驟藉助商住多用途樓的安防監控系統，增設數字視頻卡採集候梯者圖像，實施基於計算機視覺的候梯人數統計；人數統計和電梯優化配置應用軟體運行在增設的PC平臺上；PC的輸出控制情報板顯示內容，並通過群控器配置電梯、指定電梯服務方式；一旦出現某分區候梯人數大於指定閥值，配置空閒分區電梯服務於該分區，或與該分區合用；候梯人數回落小於閥值，則回復原配置，工作日上/下行高峰交通模式時段需屏蔽電梯群的第三次配置功能。
5.根據權利要求1所述的一種面向商住多用途樓的電梯優化配置方法，其特徵在於所述的監控攝像頭的視頻信號發送給數字視頻卡進行數位化處理，並將處理後的圖像發送給PC機步驟藉助商住多用途樓已有的安防監控系統，CCD監控攝像頭安裝在候梯廳正上方採集候梯者圖像，經彩色圖像灰度變換及圖像濾波後，採用固定背景差分法提取候梯者頭部圖像，統計低灰度值像素，估算候梯者人數。
6.一種面向商住多用途樓的電梯優化配置系統，其特徵在於，基於計算機視覺的人數統計模塊與電梯優化配置平臺相連接，電梯優化配置平臺分別與情報板、A1電梯控制櫃、B廳群控器、C廳群控器相連接，A1電梯控制櫃依次與A2電梯控制櫃、A3電梯控制櫃、A4電梯控制櫃相連接；電梯優化配置平臺的內部模塊連接關係為Intel Core2 Duo處理器分別與數字視頻卡、定時模塊、電梯群控器、情報板串口模塊相連接，CCD攝像頭與數字視頻卡、Intel Core2 Duo處理器依次連接，多個數字視頻卡直接插在工控機主板的插槽上，情報板串口模塊與情報板控制器、情報板驅動模塊、情報板依次連接。
7.根據權利要求6所述的一種面向商住多用途樓的電梯優化配置系統，其特徵在於所述的基於計算機視覺的人數統計模塊的內部模塊連接關係為CCD攝像頭依次與數字視頻卡DVMB-554E、AIMB-763工控機相連接，CCD攝像頭分別與多個數字視頻卡DVMB-554E的四通道PCIe接口相連接，數字視頻卡DVMB-554E直接插在工控機主板的插槽上。
全文摘要
本發明公開了一種面向商住多用途樓的電梯優化配置方法及其系統。首先根據樓層的分布、用途以及交通流量，進行電梯群的分區配置，指定與該狀態配套的電梯服務方式；然後根據辦公和住宅樓層電梯交通流的周期規律統計特性，按節假日的運行、空閒交通模式，工作日的上行高峰、下行高峰、隨機層間和空閒交通模式，指定相應的電梯服務方式，並通過電梯群控器進行電梯群的第二次配置；最後針對電梯交通流的不確定隨機特性，藉助商住多用途樓配置的安防監控系統，採用基於計算機視覺的人數統計技術，經電梯群控器進行電梯群的第三次配置，並指定相應的電梯服務方式。本發明有效提升了運輸效率和乘客滿意度，降低了能耗和長時間候梯率。
文檔編號B66B1/00GK101723208SQ20091009728
公開日2010年6月9日 申請日期2009年4月2日 優先權日2009年4月2日
發明者王慧芬, 李俊寧, 吳明光, 李化東, 柳啟宏 申請人:浙江大學