高層商務(wù)樓中的電梯運行管理數(shù)學(xué)建模研究(編輯修改稿)
2025-09-07 08:53 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 行方案 隨機與分段相結(jié)合的方案。因此我們得出結(jié)論: 分段運行方案是及時的將所有等待的乘客快速運至目的地,盡快地疏散等候區(qū)的乘客并滿足“最大最小”原則的最優(yōu)方案。從上面的分析比較中我們得出電梯在高峰時段運行時采用分段運行方案相對于其他方案從時間方面較少，因此我們在該模型問題中運用分段運行的方法。因此滿足式子：=，即：=[]m/，其中。閑時電梯調(diào)度模型[3]空閑交通模式的乘客數(shù)量較高峰模式少，因此，在滿足用戶服務(wù)要求的前提下，減少能量損耗和設(shè)備折舊、提高性能價格比便成為一個重要的性能指標(biāo)。目前，空閑交通模式調(diào)度方法主要有兩種：空閑電梯?？坎呗院妥钚∑骄却龝r間調(diào)度方法。但均無法根據(jù)交通流量的強度來增減所需開啟的電梯部數(shù)，且各部電梯啟停次數(shù)不均，造成極大的能量損耗和設(shè)備折舊。為一定程度上解決這一問題，本文提出一種基于電梯交通流概率仿真模型的空閑交通模式電梯調(diào)度方法。利用Monte Carlo方法處理實際交通流數(shù)據(jù)：本文從某大樓采集實際交通流數(shù)據(jù)并導(dǎo)入dBase數(shù)據(jù)庫,然后利用抽樣方法統(tǒng)計各樓層上行廳層召喚數(shù)、廳層召喚總數(shù)和轎廂召喚數(shù)3種類型的信息。確定電梯交通流量和交通流向的Markov Chains的初始概率分布和狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣，將定量描述轉(zhuǎn)化為定性描述。對于交通流量的馬爾可夫鏈來說，X={}對于所有為電梯交通流量狀態(tài)的定性描述）及所有的，均有 其中，若設(shè)從早晨7:00開始到晚上19:00任一5分鐘時間段m的交通流量狀態(tài)為I,則到下一個5分鐘時間段m+1的一步轉(zhuǎn)移概率滿足都有（1）通過以下3個步驟建立電梯交通流概率仿真模型:①計算各時間段的各樓層要求服務(wù)乘客分布。②確定各時間段的電梯交通流量和交通流向,即交通流量和交通流向的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣；③建立如圖1和圖2所示的電梯交通流概率仿真模型。該模型是電梯交通的統(tǒng)一模型，適用于高層商務(wù)樓交通流情況。實際使用時只需根據(jù)不同的大樓交通流情況調(diào)整相應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣即可。圖1圖2（2）基于電梯交通流概率仿真模型空閑交通模式電梯調(diào)度方法的實現(xiàn) 基于電梯交通流概率仿真模型的空閑交通模式電梯調(diào)度的基本原理是當(dāng)某一呼梯信號產(chǎn)生時，根據(jù)電梯交通流概率仿真模型估計下一呼梯信號可能產(chǎn)生的樓層，計算給定電梯群中各部電梯到達該呼梯信號產(chǎn)生樓層和下一呼梯信號可能產(chǎn)生樓層的總體等待時間 。選取總體等候時間最小的方案作為此次呼梯信號的調(diào)度方案。由于我們在制訂派梯方案時：①只是考慮下一呼梯的情況而并不實際派梯，這樣可避免電梯空駛現(xiàn)象，減少能量損耗和設(shè)備折舊。②只對兩個呼梯信號(當(dāng)前和下一呼梯)進行考慮 因此大大減小了調(diào)度方法的復(fù)雜性,同時提高了電梯系統(tǒng)的實時性。 基于電梯交通流概率仿真模型的空閑交通模式電梯調(diào)度的實現(xiàn)方法如下： ①確定乘客平均候梯時間期望值 =乘客到達率期望值和當(dāng)前交通流所對應(yīng)的電梯交通流概率仿真模型。 ②進行電梯重配置（即確定實際需要開啟的電梯部數(shù)）。 ⑴根據(jù)乘客平均候梯時間期望值和乘客到達率期望值，計算往返一次運行時間RTT。RTT= （22）其中N表示電梯群中電梯總數(shù)（部），CC表示電梯承載能力（人/部），RTT表示往返一次運行時間（s）,AWT表示乘客平均候梯時間期望值(s), 表示乘客到達率期望值(人/5min)。 ⑵根據(jù)電梯交通流概率仿真模型，重新計算空閑交通模式乘客到達率 （23）其中，表示給定時間段內(nèi)要求服務(wù)乘客數(shù)（人），表示給定時間段長度（s）。⑶根據(jù)AWT和RTT計算需要開啟的電梯部數(shù)CNCN= （24）3)基于電梯交通流調(diào)度方法入口讀取交通流統(tǒng)計文件，確定該時間段各樓層要求服務(wù)乘客數(shù)和大樓內(nèi)要求服務(wù)總數(shù)計算各樓層產(chǎn)生呼梯信號的概率分布確定新呼梯信號產(chǎn)生樓層計算下一呼梯信號可能產(chǎn)生樓層確定新呼梯信號產(chǎn)生樓層計算下一呼梯信號可能產(chǎn)生樓層根據(jù)總體等候時間最短的原則確定該呼梯信號的調(diào)度方案該呼梯信號產(chǎn)生樓層的要求服務(wù)乘客數(shù)減1是否還有未響應(yīng)的呼梯信號？調(diào)度方法入口圖3概率仿真模型的電梯調(diào)度如圖3所示。：用cfree軟件來運行：根據(jù)題目實際問題，=，我們設(shè)定合理可能的參數(shù)：=19；=228；a=，=，=，=2，結(jié)合===6+。 在高峰時段（無地下車庫，不使用消防電梯），程序見附錄【1】，數(shù)據(jù)分析：由程序運行得出在無地下停車庫時， 1號電梯到6號電梯的調(diào)度方案和運行時間如下：電梯1號2號3號4號5號6號負(fù)責(zé)樓層278121316171920222325各用秒數(shù)總用時間，（—，基本符合實際生活需求） 在高峰時段（無地下車庫，使用消防電梯），程序見附錄【1】，數(shù)據(jù)分析：由程序運行得出在無地下停車庫時， 1號電梯到7號電梯（1號為消防電梯，見后注）的調(diào)度方案和運行時間如下：電梯1號2號3號4號5號6號7號負(fù)責(zé)樓層2671011141517182021232425
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