專利名稱：一種基于分區(qū)的電梯交通預測群控方法及其監(jiān)測實現(xiàn)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是一種應用于住宅或辦公多用途的樓層電梯優(yōu)化方案，它包括基于樓層分區(qū)的電梯分配、分區(qū)的群控交通模式識別方法和電梯監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術：
隨著城市化進程和技術的推進，城市高層建筑越來越智能化和功能多樣化，由于電梯在高層建筑中也扮演重要角色，所以在電梯群控研究領域也呈現(xiàn)了多樣化趨勢。目前， 電梯垂直交通領域研究大多放在針對單一用途的高層建筑的交通預測和調度算法，這是基于理想而均勻的高層建筑，而在實際生活中，功能復雜的高層建筑比比皆是，尤其體現(xiàn)在商用辦公用的高層建筑中，那么以上的研究就可能不能很好的滿足實際的需求。一般而言，對于功能多樣化需求的高層或是超高層建筑，需要分區(qū)進行電梯的控制，當建筑物規(guī)模較大，層數(shù)在30層以上時，樓內的豎向交通宜分為幾個區(qū)，各個區(qū)由不同容量與速度的電梯來服務。先看一下靜態(tài)和動態(tài)的分區(qū)劃分所謂靜態(tài)分區(qū)就是固定分配一組電梯去服務相鄰的若干區(qū)域，存在的問題是固定分區(qū)會造成電梯忙閑不均，難以適應時變的交通特性；而動態(tài)分區(qū)的分區(qū)區(qū)域則取決于客流的分布，根據(jù)交通流的不同而動態(tài)調整分區(qū)的區(qū)域，存在的問題是區(qū)域數(shù)目和每個區(qū)域的范圍，取決于各轎廂的瞬時狀態(tài)，位置和方向，因而算法非常復雜，同時也會造成調度的不合理。雖然分區(qū)有以上的特點和不足，然而在實際生活中，高層建筑電梯的靜態(tài)分區(qū)占大多數(shù)，且多為簡單的靜態(tài)分區(qū)，因為它有這樣的優(yōu)點1.合理的靜態(tài)分區(qū)可以減少停站數(shù)，縮短電梯往返一周的時間。我們知道電梯?？康拇螖?shù)越多，能耗越大，所以要盡量減少啟停次數(shù)。另一方面，電梯全速運行時的能耗遠遠低于加、減速時的能耗，所以分區(qū)安排可以有效減少電梯的啟停次數(shù)，從而達到延長電梯群的整體壽命和節(jié)約能源的目的。2.合理的靜態(tài)分區(qū)同時可以減少電梯設備的費用(如電梯停站帶來的損耗，廳門費用)，以及節(jié)省建筑面積(如節(jié)省電梯侯廳門的個數(shù)以利于其它用處)。綜上所述，如能對電梯的靜態(tài)分區(qū)實現(xiàn)交通預測或是調度的智能控制和監(jiān)測，從而彌補其分區(qū)難以適應時變的交通特性的不足，則具有很重要的現(xiàn)實意義。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的主要是針對如下問題①分區(qū)電梯出現(xiàn)的跨區(qū)域交通的不便問題； ②分區(qū)電梯控制沒有考慮到乘客交通流量的預測，從而造成有些電梯運行忙閑不均的問題；③高層建筑功用的復雜化給監(jiān)控帶來的不利的問題。對于以上問題下面進行了一定的探索和改進，其發(fā)明內容包括1.為解決分區(qū)電梯出現(xiàn)的跨區(qū)域交通的不便問題，本發(fā)明對住宅或辦公多用途的樓層分區(qū)電梯進行優(yōu)化配置，設立了跨區(qū)層間侯廳區(qū)，其特點在于它的安置一般設在本區(qū)域以下區(qū)域的最高一層樓層，這樣便于從一個區(qū)域進入另一個區(qū)域，同時，跨區(qū)域的層間交通的電梯配有專門的跨區(qū)域群控器進行單獨控制。當跨區(qū)用梯啟用第一功能時一般處于高速模式，從而提高了跨區(qū)域交通運輸?shù)目焖傩裕_到減少乘客乘梯時間的目的。在此需要提到的是當跨區(qū)用梯啟用第二功能時，它還將擔負用來緩解早晚客流高峰壓力的任務。2.為了解決分區(qū)電梯的固定劃分所帶來的電梯交通閑忙不均問題，本發(fā)明采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡算法對他們的交通模式進行了識別。在此過程中，要對層間交通模式劃分為區(qū)域內層間交通模式和跨區(qū)域層間交通模式，這樣組成了以下的交通模式上行高峰模式、 下行高峰模式、區(qū)域內層間交通模式、跨區(qū)域層間交通模式以及空閑交通模式。3.為解決高層建筑功用的復雜化給監(jiān)控帶來的不利的問題，本發(fā)明采用多分區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)和單獨的跨區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)復雜化的高層建筑的簡單化監(jiān)控，提高了監(jiān)控的時效性。主要內容為基于嵌入式的區(qū)域內群控器以及跨區(qū)域群控器，它們都可以和CAN總線通訊模塊和PSTN電話網(wǎng)相連接，負責以多線程的方式進行實時的電梯群控網(wǎng)絡外呼序列的動態(tài)分配，同時可以將各單梯的信息狀態(tài)傳送到遠程監(jiān)控系統(tǒng)。


圖1是住宅或辦公多用途的樓層分區(qū)電梯優(yōu)化配置系統(tǒng)結構圖；圖2是用于電梯交通模式識別的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡結構圖；圖3是區(qū)域內電梯群控器的監(jiān)控示意圖；圖4是跨區(qū)域電梯群控器的監(jiān)控示意圖；圖5是遠程監(jiān)控流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖說說本發(fā)明的具體實施方式
。圖1所示的住宅或辦公多用途的樓層分區(qū)電梯優(yōu)化配置系統(tǒng)結構圖。將樓層劃分為三個區(qū)域，分別為低層區(qū)域、中層區(qū)域、高層區(qū)域；同時，在區(qū)域間的銜接段設有跨區(qū)層間侯梯，其優(yōu)化特點如下1)各區(qū)域都分別設有層間專梯和跨區(qū)用梯，各區(qū)域啟用層間專梯，按照低中高不同的高度啟用相應的低速和高速電梯，各區(qū)域內的專用電梯只在本區(qū)域內層間使用。例如， 有乘客從底層到達高層區(qū)域，所乘坐的高速電梯將分別經(jīng)過低層區(qū)域和中層區(qū)域，直達到高層區(qū)域而不予以中間的停留。2)對于跨區(qū)用梯在上面已經(jīng)提到，它有兩個功能當跨區(qū)用梯處于第一功能時， 即用于跨區(qū)的層間交通，它一般發(fā)生在一天中除去早晚上下高峰的一些時間段，一般啟用高速模式，從而提高了跨區(qū)域交通運輸?shù)目焖傩?。例如，有乘客從低層區(qū)域到達中層區(qū)域， 就可以乘坐跨區(qū)用梯啟用高速模式到達低層區(qū)域的頂層進入跨區(qū)層間侯廳區(qū)，然后乘坐中層區(qū)域的跨區(qū)用梯進入目的地；跨區(qū)用梯的另一個功能是用于另外兩個時間段，即擔負著緩解早晚客流高峰的任務，需要指出的是由于跨區(qū)用梯的使用是有時間段的，特定時間啟用特定的交通模式，故而對于跨區(qū)用梯而言一般不會發(fā)生混亂占梯的情況。圖2給出的是模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的結構圖。分別包括輸入層、模糊化層、規(guī)則層、綜合層以及輸出層。我們知道，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡可以將神經(jīng)網(wǎng)絡與模糊邏輯有機結合，神經(jīng)網(wǎng)絡可以通過向環(huán)境學習獲取知識并改進自身性能，它的學習過程就是修改加權系數(shù)的過程，最終可以達到期望值。神經(jīng)網(wǎng)絡本身的缺點在于其內部信息是隱含的，神經(jīng)網(wǎng)絡是一種黑箱式結構，全局優(yōu)化逼近能力受到制約。而模糊技術在于邏輯推理能力，能夠處理精確的信息和模糊信息，能夠實現(xiàn)精確性聯(lián)想及映射。不足的是隸屬函數(shù)中的加權系數(shù)是固定的，不能根據(jù)不同的客流模式而改變，無法進行自學習。如果將這兩種方法結合在一起，采用神經(jīng)網(wǎng)絡技術來進行模糊信息處理，進而克服神經(jīng)網(wǎng)絡結構難以確定以及模糊邏輯無自學習功能的缺點，可以有效發(fā)揮其各自優(yōu)勢。具體的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡對于交通流量的識別步驟如下1.確定交通模式識別的特征值；2.確定模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的結構。首先，確定交通模式識別的特征值。交通流的獲取可以通過如下途徑1)稱重裝置。通常來說電梯底部裝有稱重傳感器，以檢測轎廂的負載狀況，用此稱重裝置可以粗略的獲得客流量信息，假定一個乘客的平均體重，就可以得到在某一樓層進入電梯及離開電梯的人數(shù)。2)紅外檢測裝置。在電梯門兩側及頂部和底部裝有紅外發(fā)射及檢測裝置，可以較為精確的檢測乘客進出情況從而獲得客流量信息。3)目的樓層呼梯設備。這種設備使乘客在樓廳直接選擇目的樓層，通過對呼梯的記錄，可以準確地對客流的強度和流向進行跟蹤。4)計算機視覺設備。通過應用圖像識別技術，可準確獲取客流信息。根據(jù)本時間段總客流量^、進門廳客流量^、出門廳客流量 、區(qū)域內層間客流量I、跨區(qū)域層 流量五個特征值來進行模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的識別。由于分區(qū)群控器只負責層間專梯的控制，而跨區(qū)群彳只負責跨區(qū)用梯的控制，我們對交通流量識別時也將劃分為兩部分，即對各分區(qū)域交通模式的識別和 域層間交通模式的識別。各分區(qū)域的交通模式可以分為12種模式即強上高峰模式，強下高峰模式，強區(qū)域內層間模式，強混合模式，上高峰模式， 下高峰模式，區(qū)！層間模式，混合模式，弱上高峰模式，弱下高峰模式，弱區(qū)域內層間模式， 弱混合模式?？鐓^(qū)域層間交通模式可以分為3種。即強跨區(qū)域層間模式，跨區(qū)域層問模式，弱跨區(qū)域層間模式。其次，根據(jù)各種交通模式的特征，可以制定模糊規(guī)則，以確定模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的結構，以各分區(qū)域的交〗式識別為例，步驟如下1.輸入層的輸入量是:
權利要求
1.一種應用于住宅或辦公多用途的樓層電梯優(yōu)化方案，它包括樓層分區(qū)的電梯分配， 分區(qū)的群控交通模式識別方法和電梯監(jiān)測實現(xiàn)，其特征有1)根據(jù)樓層分布及用途對高層建筑進行區(qū)域劃分，將其分成幾個獨立的子區(qū)域，區(qū)域間設有跨區(qū)層間侯廳室，跨區(qū)層間侯廳室的安置一般設在其下面區(qū)域的最高一層樓層，這樣便于從一個區(qū)域進入另一個區(qū)域，實現(xiàn)跨區(qū)域交通；2)對大樓的乘客交通流量進行劃分，分成不同的交通模式，分別為上行客流高峰模式、下行客流高峰模式、區(qū)域內層間客流模式、跨區(qū)域層間客流模式、空閑模式，然后采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡對交通流量的特征進行識別，以供進一步對分區(qū)電梯進行調度；3)由群控器對各電梯的運行情況進行控制并具有預警功能，該系統(tǒng)包括基于嵌入式的區(qū)域內群控器、跨區(qū)域群控器、電梯控制器，CAN總線通訊模塊、SOCKET MODEN通訊模塊和監(jiān)控中心。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于住宅或辦公多用途的樓層電梯優(yōu)化方案，其特點在于， 我們對其劃分為低中高三個區(qū)域，或者二到四個區(qū)域，各區(qū)域啟用專用電梯，按照低中高不同的高度啟用相應的低速和高速電梯，各區(qū)域內的專用電梯只在本區(qū)域內層間使用。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于住宅或辦公多用途的樓層電梯優(yōu)化方案，其特點在于， 為了實現(xiàn)跨區(qū)域的層間交通，各區(qū)域還分別設有跨區(qū)用梯以滿足乘客需求，乘客可以進入跨區(qū)層間侯廳室進行呼廳，然后到達想要去的區(qū)域，當然以上提到的只是跨區(qū)用梯的第一功能，在此需要附加說明的是，跨區(qū)域電梯的第二功能是用于繁忙交通時的臨時電梯，比如，負責早晚高峰期的乘客輸送，這一點可以彌補普通分區(qū)電梯的應急能力欠缺的弱點。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于住宅或辦公多用途的樓層電梯優(yōu)化方案，其特點在于， 采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡對交通流量的特征進行識別前，將層間交通分為區(qū)域內層間客流模式和跨區(qū)域層間客流模式，對于辦公多用途的樓層電梯，其特點是對于區(qū)域內層間客流模式和跨區(qū)域層間客流模式，要進行模糊神經(jīng)網(wǎng)絡交通流量的特征識別；如果是住宅區(qū)的樓層情況，我們就只需對區(qū)域內層間客流模式進行模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的識別就可以了，這是因為住宅居民對于跨區(qū)域的層間交通需求一般不大，跨區(qū)域的層間流量就很小，所以不需要智能辨識。
5.根據(jù)權利要求1所述的用于住宅或辦公多用途的樓層電梯優(yōu)化方案，其特點在于， 群控器對各電梯的運行情況進行監(jiān)測，由于各區(qū)域的專用電梯只在區(qū)域內層間使用，所以區(qū)域內群控器只對區(qū)域內的專用電梯控制，同樣跨區(qū)域的群控器只對跨區(qū)用電梯進行控制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于分區(qū)的電梯交通預測群控方法及其監(jiān)測實現(xiàn)。包括關于樓層分區(qū)的電梯分配、基于分區(qū)的群控交通模式識別方法和電梯監(jiān)測實現(xiàn)。其中，分區(qū)電梯的合理分配一方面解決了跨區(qū)交通的不便問題，另一方面還緩解了分區(qū)電梯早晚高峰的擁擠問題；一種基于分區(qū)的群控交通模式識別方法，采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡對交通流量進行識別，以此來解決分區(qū)電梯交通閑忙不均的問題；采用多分區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)和單獨的跨區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)，簡化了復雜的建筑樓層電梯的監(jiān)控問題。本發(fā)明可以廣泛用于住宅或辦公多用途的高層或超高層電梯的優(yōu)化中，有較好的節(jié)能能力，并且提升了乘梯的滿意度和效率。
文檔編號B66B1/20GK102556783SQ20111019318
公開日2012年7月11日 申請日期2011年7月12日 優(yōu)先權日2011年7月12日
發(fā)明者劉國海, 葉小松, 吳振飛, 廖志凌, 梅從立, 邢鳴 申請人:江蘇鎮(zhèn)安電力設備有限公司