商务楼电梯智能制约方法

摘要：本文通过分析现代商务楼的使用特点并结合电梯运转系统的原理，通过分析检测设，总结出商务楼电梯智能制约的策略。以ΣAI-2200电梯群控系统为例模拟电梯实际运转状态下运送乘客的动态变化，比较不同运转状态下的使用效率，最后根据楼层数的单双号和层数段相结合，确定合理的电梯智能制约管理策略。
关键词：电梯运转效率；电梯智能制约；ΣAI-2200电梯群控系统
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1.电梯智能制约要达到的目标

1.1传统电梯制约的缺点

电梯运转的目的就是在楼内各层之间高效地运送人员，传统的电梯制约采用顺向制约，即当电梯上行到达某个层位轿厢内无人时，电梯仍顺向判断该层位以上是否有上、下行呼梯信号，若有电梯将继续上行；相反，当电梯下行到达某个层位轿厢内无人时，电梯仍将判断该层位以下是否有下行或上行呼叫，若有电梯将继续下行。这种制约方式存在的缺点是电梯运转距离大、运转效率低，乘梯人等候时间过长。
当电梯运转至某个层位，轿厢内空时，电梯即可顺向行驶，也可逆向行驶，其行驶方向应根据呼叫层位至轿厢的远近、各层人员的流动情况及候梯时间综合确定，才能使候梯者等候时间缩短，运转效率提高，若此时电梯仍不顾逆向而进行顺向判断，很可能使多数乘梯者等候时间过长，电梯运转距离加大，运输效率下降。

1.2良好的电梯系统所具备的特点

高效运转的电梯应具备以下几个特点：一是平均候梯时间要求最短；二是系统能耗要求最低；三是乘客平均乘梯时间要短；四是客流的输运能力要高；五是 轿厢内拥挤度要低；六是预测轿厢到达时间要准确；七是系统损耗要小[1]。

2.电梯运转系统和范围的选择

本文以ΣAI-2200群控系统为例，这一系统是在AI-2100N系统基础上最新研制开发的群控系统，它适用于对3-8台群控电梯进行管理，这一系统具有更为显著的智能运转特点。
一是具有专家系统和模糊逻辑。专家系统即利用电梯群控专家的实践知识与经验，将这些信息存储在系统的存储器中成为一种知识数据库，从这个数据库中可以抽取出各种客流情况并加以监控与分析，然后利用“如果—那么”决策规则使梯群中的每台运转达到最优化。模糊逻辑的应用使得群控系统能够利用片断的和模糊逻辑的智能概念来作出决策。
二是心理学候梯时间评估。这种评估策略是三菱电梯群控系统采用的一种特有技术，它来源与乘客等候电梯时所具有的一种心理学上的思维模式，即乘客在等候电梯时产生的烦躁心情与侯梯时间的平方成正比。以这种心理学评估的结果为依据，分派电梯去应答层站召唤。
三是总体战略分配方式。该方式考虑整个大楼中的客流情况，预测什么地方最需要怎么写作，然后根据这些预测相应地分派电梯，这样可以大大降低总体的平均侯梯时间，能使整个大楼中所有的乘客获得相对最短的侯梯时间。
四是运用神经网络区别客流量。运用神经网络，可对大楼中出现的千差万别的客流量实时加以精确识别，从而对运转方式（如上行高峰怎么写作、下行高峰怎么写作、午餐时间怎么写作等等）的选择和取消实现优化，商务楼电梯智能制约方法相关论文由www.udooo.com收集从而极大地改善电梯群控性能。
五是轿厢分派调整。该系统所采用的算法，可以改善客流高峰期内大楼中每一楼层的平均侯梯时间，它可对电梯轿厢实行调配，从而在大楼客流高峰期间以及中午客流高峰时间向乘客拥挤的楼层增派轿厢或预停轿厢以运送乘客。
六是动态规则优化。系统运用神经网络技术预测几分钟后的电梯客流量，根据预测的客流量，通过一个高速RISC CPU运算进行实时仿真和选择最佳规则，然后系统按最理想的规则进行电梯轿厢分派调配。这个理想的规则将根据大楼的交通情况每几分钟按上述策略重新选择。
与原系统相比，在相同电梯规格配置情况下，ΣAI-2200群控系统平均等待时间和长时间等待率大大降低。如图：
ΣAI-2200系统高峰时间其它时间
超过60秒长时间等待率降低30-60%降低20-40%
平均等待时间降低15-30%降低10-20%

3.电梯运转系统具体方案

3.1高峰期电梯运转方案

商务楼的高峰期为上下班时期，是等候电梯的人流最集中的时间段，是电梯运转效率高低的最主要体现。当乘客按下安装在大厅和其它繁忙楼层的新型层站操作屏的目的层层站召唤按钮时，被选定的怎么写作梯的代码字母立即显示在目的层层站召唤按钮的旁边，乘客一望便知该乘哪一部电梯。因为目的层预分配系统能汇总拥挤层乘客的目的层，通过分析并合理调配电梯，能够减少乘客乘行时间和减少拥挤，因此该系统在高峰时间非常显著地提高了运转效率，另外，由于乘客目的层已被自动登记，因此在进入电梯后不需再按轿内操纵箱指令按钮。
由于电梯运转一个周期，其停靠次数，即停靠时下电梯的乘客数是无规律的，提高电梯的运转效率主要因素为电梯的运转速率和电梯的停靠次数，由于一般电梯的速度是1.6m/s，故减少电梯停靠次数是提高电梯运转效率的主要策略。采用这种循环算法，上楼请求需要的时间缩短，不用再等待下楼人请求所需的时间，及时的将所有在一层等待的乘客快速运至目的地。
与单轿厢相比，双轿厢的载客量明显增加，运载量可达单轿厢运转时的2倍，但通过计算发现在高峰期6个双轿厢电梯不会全部满载，本文在单轿厢算法的基础上将装载人数范围变为rI∈(12，24)，同时停靠次数确定为l4次，每次停靠按下梯人数最大的时间计算，经数学软件计算得每个乘客平均等待时间减少为0.86分钟。在上班高峰期时乘客在各层下梯概率相同，所以用此可较为理想的模拟出两轿厢单独制约的模型。

3.2非高峰期电梯的运转方案

在非高峰期间，乘坐电梯的乘客数、乘客的等待电梯的层号和所要去的层号数都是随机变化的，故需要采用随机模拟这个各量变化。而ΣAI-2200群控系统会根据轿厢载重和交通流量情况，电梯自动转变运转加减速度提高驱动系统效率，减少拥挤时段的乘客等待时间。

4.电梯运转管理方案

根据上下班高峰期人流分布的情况和单厢电梯的运转特点，本文用计算机模拟实际电梯乘客变化情况，计算乘客的平均等待时间。经过仿真模拟计算得出，在无任何优化时，乘客的平均等待时间为2.01分；在单双号方案运转下，乘客平均等待时间为1.74分；在分区段运转方案下，乘客平均等待时间为1.36分；在单双号和区段运转并行方案下，乘客等平均等待时间为1.31分。在同样的方案下，若双轿厢电梯代替单厢电梯，高峰期时，乘客的平均等待时间为0.86分，效率提高了39％；在非高峰期，也能较好地使乘客等待时间较少，平均时间为20.2秒。故双轿厢电梯在客流量高峰期时更能明显体现电梯的运转效率。
电梯采用智能制约的制约策略以后，电梯到达某个层位轿厢内无人时，既可以作顺向判断，又可以作逆向判断，还可以先逆向后顺向或先顺向后逆向判断。从多种方案中计算综合目标值，确定最优行走路线，电梯按最优路线行走，降低电梯的行走距离，减少轿外候梯者综合等候时间，从而提高了电梯的运转效率。

5.结束语

合理的智能电梯系统能提高电梯的运转效率，可以节省企业人员的时间，提高工作效率等。智能建筑技术的发展与普及，电梯业作为建筑业的重要产业，显得越来越重要，对于电梯技术的深入研究有着非常重要的作用。

参考文献
[1] 马良．高层商务楼中的电梯运转管理方案设计[J]．科技创新导报，2012年第26期，206．
[2] 张计科．基于PLC电梯模型制约策略设计与实现[J]．工业制约计算机，2007年第2期，34-36．
[3] 王子文，高层电梯的智能制约策略及其程序设计[J]．起重运输机械，2008年12月，41-42．
[4] 桂梅．PLC电梯制约系统的设计与实践[J]．制造业自动化，2007年第4期，85-87．