一種智能匯流電梯及其調度優化方法與流程
2023-10-11 02:51:04 1
本發明屬於電梯技術領域，具體涉及一種智能匯流電梯及其調度優化方法。
背景技術：
好的電梯調度方法能優化電梯的正常運行，它直接影響乘客等待電梯的時間、提高電梯運行的效率、降低電梯運行消耗的能量，同時減少電梯零部件的磨損，提高電梯的使用壽命。
傳統調度算法包括：先來先服務算法(fcfs-firstcomefirstserve)、最短尋找樓層時間優先算法(sstf-shortestseektimefirst)、掃描算法(scan)、look算法以及saft(shortestaccesstimefirst)算法。但這些算法無法實時響應乘客的實際需求，在此基礎上，又出現了一些實時電梯調度算法，包括最早截止期優先調度(edf-earliestdeadlinefirst)算法、scan-edf算法、pi(priorityinversion)算法以及fd-scan(feasibledeadlinescan)算法。但這些算法都未考慮電梯候梯廳內實際乘客的分配方案，特別是對於並排的多臺電梯，當某臺電梯停靠候梯廳內後，乘客全部湧入電梯，導致了某幾臺電梯頻繁滿載運行，而另外的電梯只是運載少量的乘客運行甚至空運行，造成了某幾臺電梯的零部件加速磨損和電梯等待以及運送時間延長的現象。
現有電梯調度方法沒有考慮電梯每個候梯廳內的實際乘梯人數與到站後實際下梯人數，不論電梯轎廂內是否還能載人，是否能夠達到滿載運行的狀態，只要候梯廳內有喚梯指令並且符合電梯順向運行的原則，電梯都會響應，導致了電梯多次停靠甚至無效停靠候梯廳的現象，造成電梯運行次數的增加以及等待時間的延長，尤其是在樓層過高時，乘客等待時間會很長。
技術實現要素：
本發明針對現有技術的不足，為了解決電梯利用率低下，乘客等待時間過長的技術問題，提供了一種智能匯流電梯及其調度優化方法。
本發明提供的方案如下：
一種智能匯流電梯，其特徵在於，包括候艙區、艙體、數據採集裝置、智能調度裝置和電梯控制裝置，其特徵在於，所述候艙區包括電梯狀態顯示屏、上下行按鈕和第一壓力傳感器；所述艙體包括匯流顯示屏、功能按鈕裝置、左側出入門、右側出入門和第二壓力傳感器。
進一步地，所述電梯狀態顯示屏用於指示電梯所到達的樓層；
所述第一壓力傳感器位於轎門前方的地面下，用於採集所述第一壓力傳感器所在樓層等候乘客的重量。
進一步地，所述匯流顯示屏，指示電梯開門方向；
所述功能按鈕裝置，實現樓層選擇和功能性選擇；
當需要匯流時在電梯控制裝置的控制下打開所述左側出入門或所述右側出入門，以實現乘客匯流；
所述第二壓力傳感器位於艙體底部，用於採集該艙體內乘客的重量。
進一步地，所述數據採集裝置採集來自所述候艙區和所述艙體的數據信號，包括獲取來自所述上下行按鈕的信號，以得到來自各樓層的電梯使用需求，獲取來自所述第一壓力傳感器的信號以得到各樓層等候乘客的重量，獲取來自多個所述第二壓力傳感器的信號以分別得到各個艙體內乘客的重量。
進一步地，所述智能調度裝置對採集獲取到的各項數據進行分析處理，將電梯調度信號輸出到所述電梯控制裝置；所述電梯控制裝置接收來自智能調度裝置的電梯調度信號，控制電梯各門的開關以及電梯的上下運行。
一種電梯調度優化方法，其特徵在於，包括如下步驟：
s1.讀取電梯的所有狀態數據，包括所在樓層en.floor和艙內乘客重量en.weight；
s2.讀入每層樓等待乘客重量f.weight；
s3.判斷是否進行艙體匯合，若需要匯合則轉入步驟s5，否則所有電梯按原方案繼續運行，轉入步驟s6；
s4.響應沿途的承載需求f.weiht++；
s5.艙體匯合；
s6.響應沿途的承載需求f.weiht++；
s7.運行到終點層，結束本次調度。
進一步地，步驟s3具體地包括：
s3.1判斷某兩個或兩個以上電梯行駛方向一致，而且相隔樓層數小於第一預定值θ，|e.floormax-e.floormin|<θ，若是則轉到步驟s3.3，否則轉到步驟s3.2；
s3.2所有電梯按原方案繼續運行，轉入步驟s8；
s3.3判斷上一步艙內容量是否遠小於荷載en.weight<e.downm，是則為艙體上行請求起點層，否則為艙體下行請求起點層，轉到步驟s6；載人艙體b按原計劃運行，判斷是否超載e.weight>e.max，若是則轉到s7，否則轉到步驟s6；
其中，e.uplm為向上請求質量總和，e.downm為向下請求質量總和。
本發明通過採集各停靠層電梯候艙區等候乘客的重量和艙體內乘客的重量，在需要時將較空閒的艙體內的乘客匯合到一個艙體，充分利用艙體的運載能力，提升了電梯利用率，同時縮短了乘客總體等待時間。
附圖說明
下面根據附圖對本發明作進一步詳細說明。
圖1為智能匯流電梯結構示意圖；
圖2為智能匯流電梯調度優化流程圖。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
如圖1所示，本發明提供了一種智能匯流電梯，
一種智能匯流電梯，其特徵在於，包括候艙區、艙體、數據採集裝置、智能調度裝置和電梯控制裝置。所述候艙區包括電梯狀態顯示屏,用於指示電梯所到達的樓層，上下行按鈕，以及位於轎門前方地面下的第一壓力傳感器，用於採集所述第一壓力傳感器所在樓層等候乘客的重量；所述艙體包括匯流顯示屏用於，指示電梯開門方向，功能按鈕裝置，用於，實現樓層選擇和功能性選擇，左側出入門和右側出入門,當需要匯流時在電梯控制裝置的控制下打開所述左側出入門或所述右側出入門，以實現乘客匯流，以及位於艙體底部的第二壓力傳感器，用於採集該艙體內乘客的重量。
進一步地，所述數據採集裝置採集來自所述候艙區和所述艙體的數據信號，包括獲取來自所述上下行按鈕的信號，以得到來自各樓層的電梯使用需求，獲取來自所述第一壓力傳感器的信號以得到各樓層等候乘客的重量，獲取來自多個所述第二壓力傳感器的信號以分別得到各個艙體內乘客的重量。
進一步地，所述智能調度裝置對採集獲取到的各項數據進行分析處理，將電梯調度信號輸出到所述電梯控制裝置；所述電梯控制裝置接收來自智能調度裝置的電梯調度信號，控制電梯各門的開關以及電梯的上下運行。
如圖2所示，智能匯流電梯的調度優化的流程如下:
一種電梯調度優化方法，包括如下步驟：
s1.讀取電梯的所有狀態數據，包括所在樓層en.floor和艙內乘客重量en.weight；
s2.讀入每層樓等待乘客重量f.weight；
s3.判斷是否進行艙體匯合，若需要匯合則轉入步驟s5，否則所有電梯按原方案繼續運行，轉入步驟s6；
s4.響應沿途的承載需求f.weiht++；
s5.艙體匯合；
s6.響應沿途的承載需求f.weiht++；
s7.運行到終點層，結束本次調度。
進一步地，步驟s3具體地包括：
s3.1判斷某兩個或兩個以上電梯行駛方向一致，而且相隔樓層數小於第一預定值θ，|e.floormax-e.floormin|<θ，若是則轉到步驟s3.3，否則轉到步驟s3.2；
s3.2所有電梯按原方案繼續運行，轉入步驟s8；
s3.3判斷上一步艙內容量是否遠小於荷載en.weight<e.downm，是則為艙體上行請求起點層，否則為艙體下行請求起點層，轉到步驟s6；載人艙體b按原計劃運行，判斷是否超載e.weight>e.max，若是則轉到s7，否則轉到步驟s6；
其中，e.uplm為向上請求質量總和，e.downm為向下請求質量總和。
假定有三個電梯e1、e2、e3，e1上行，e2、e3下行，經調度後將電梯乘客匯流，則經計算可知，本發明能夠使總體等待時間縮短，並使電梯利用率得到提升：
式中，floor.max為最大樓層數；
e3.floor為e3電梯所在初始樓層；
e3.n.m為e3電梯艙體內所有人等待時間總和；
tn為處於n層人群的等待時間總和；
e2.floor為e2電梯所在樓層；
e2.n.m為e2電梯艙體內所有人等待時間總和；
te為正常運行時經過一層樓的時間；
t為改進前等待時間；
n為電梯此次運行所進過的樓層數；
m為人均重量。
以上所述的具體實施方式，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施方式而已，並不用於限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。