專利名稱：具有自適應(yīng)限制發(fā)生器的電梯控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到在單一來(lái)源客流量狀態(tài)下在電梯系統(tǒng)中對(duì)電梯轎廂的調(diào)度。
源于大樓入口大廳的客流量是隨著一天的時(shí)間而變化的。例如，在上行峰期期間，主要的客流量出現(xiàn)在大樓的入口前廳，并且結(jié)束于頂層。換句話說(shuō)，在上行峰期期間是明顯的上行客流量。上行峰期期間的上行客流量在最初隨著時(shí)間而增加，直至達(dá)到某一峰值后逐漸下降。因此，源于大樓入口大廳的客流量在大部分上行峰期期間是明顯加重的。明顯的上行客流量也可能出現(xiàn)在一天中的其他時(shí)間。例如在中午前后，客流量會(huì)多次改變方向，而上行客流量通常是很明顯的。
在上行峰期期間和具有明顯上行客流量狀態(tài)的其他周期期間，通常是采用一種可變間隔的調(diào)度器，例如由Bittar等人提出并且被轉(zhuǎn)讓給奧蒂斯電梯公司的名為“可變的電梯上行峰期調(diào)度間隔”(VariableElevator Up Peak Dispatching Interval)的美國(guó)專利US4305479號(hào)中所述的調(diào)度器。在此項(xiàng)專利中，按順序離開(kāi)大樓入口大廳的各轎廂之間的間隔是作為估算的轎廂平均循環(huán)運(yùn)行時(shí)間和工作的轎廂數(shù)目的函數(shù)來(lái)改變的。轎廂是隨機(jī)地到達(dá)大樓入口大廳的，并且根據(jù)要求被分配給大廳的門(mén)廳呼叫。
因此，可變間隔的調(diào)度器是在門(mén)廳呼叫登記之后將轎廂分配給大廳門(mén)廳呼叫的。這是一種反應(yīng)模式，并且采用最小化程序。在上行客流量狀態(tài)期間，處在高層的所有可用轎廂都被派往大樓入口大廳。因而在大樓入口大廳中可能出現(xiàn)集中現(xiàn)象。此外，由于在大樓入口大廳上面可供上行、下行門(mén)廳呼叫使用的轎廂數(shù)量減少，登記時(shí)間和乘客等待時(shí)間就會(huì)增大。大廳上面的門(mén)廳呼叫可能被重復(fù)地再分配。在大樓入口大廳中，轎廂有可能只帶走少量乘客。在其他時(shí)間，到達(dá)大樓入口大廳的轎廂之間的間隔延長(zhǎng)，這樣會(huì)造成大廳中出現(xiàn)排隊(duì)現(xiàn)象。如果大廳排隊(duì)超過(guò)了一定限度，例如達(dá)到12個(gè)乘客，就確定為擁擠狀態(tài)。擁擠的程度和擁擠的時(shí)間在上行峰期期間可能是非常大的。大樓入口大廳中的平均和最大乘客等待時(shí)間也可能很長(zhǎng)。因此，在上行峰期狀態(tài)期間，電梯群的處理能力是有限的。
作為另一種可變間隔的調(diào)度器，可以采用一種引導(dǎo)方法，例如在Bittar等人的名為“連續(xù)的樓層引導(dǎo)電梯調(diào)度”(Contiguous FloorChanneling Elevator Dispatching)的美國(guó)專利US4804069號(hào)和Bittar等人的名為“具有上行門(mén)廳呼叫電梯調(diào)度的連續(xù)梯層引導(dǎo)”(Contiguous Floor Channeling with Up Hall Call ElevatorDispatching)的美國(guó)專利US4792019號(hào)中所述的引導(dǎo)方法。還可以采用根據(jù)預(yù)測(cè)的客流量來(lái)形成平均客流量動(dòng)態(tài)階段的人工智能對(duì)這種引導(dǎo)加以進(jìn)一步的改進(jìn)，例如由Kandasamy Thangavelu提出并且被轉(zhuǎn)讓給奧蒂斯電梯公司的名為“具有預(yù)測(cè)的客流量平均階段分配的優(yōu)化的上行電梯引導(dǎo)系統(tǒng)”(Optimized Up Peak Elevator Channeling System withPredicted Traffic Volume Equalized Sector Assignment)的美國(guó)專利US4846311號(hào)中所述。
對(duì)采用基于預(yù)測(cè)客流量的人工智能的引導(dǎo)方式所做的進(jìn)一步改進(jìn)為高密度客流量樓層提供了優(yōu)先的服務(wù)，例如由Kandasamy Thangavelu提出并且被轉(zhuǎn)讓給奧蒂斯電梯公司的名為“具有優(yōu)化的對(duì)高密度客流量樓層優(yōu)先服務(wù)的上行峰期電梯引導(dǎo)系統(tǒng)”(Up Peak Elevator ChannelingSvstem with Optimized Preferential Service to High IntensityTraffic Floors)的美國(guó)專利US5183981號(hào)中所述。
這種引導(dǎo)系統(tǒng)將大樓劃分成由連續(xù)樓層構(gòu)成的幾段。連續(xù)到達(dá)大樓入口大廳的轎廂按照一種循環(huán)方式被分配給連續(xù)的段。這種引導(dǎo)系統(tǒng)需要用電致發(fā)光的顯示器(“LED”)來(lái)顯示轎廂服務(wù)的樓層，并且需要用超前調(diào)度系統(tǒng)(“ADS”)來(lái)采集以往和實(shí)時(shí)的客流量數(shù)據(jù)，并且預(yù)測(cè)下一個(gè)短間隔中的客流量。這種引導(dǎo)系統(tǒng)可以提高處理容量，并且縮短大廳中的乘客等待時(shí)間和乘客服務(wù)時(shí)間。各段中的轎廂分配計(jì)劃是預(yù)先確定的。
引導(dǎo)方式可以解決可變間隔調(diào)度器的某些問(wèn)題，并且能夠改進(jìn)調(diào)度性能。引導(dǎo)方式可以通過(guò)分段來(lái)減少每次往返中的?？看螖?shù)，以及轎廂的平均循環(huán)運(yùn)行時(shí)間。通過(guò)采用循環(huán)方法或是頻繁服務(wù)的方法為各個(gè)段分配轎廂，引導(dǎo)方式可以為目標(biāo)樓層提供服務(wù)。然而，盡管大廳的擁擠和擁擠時(shí)間減少了，乘客等待時(shí)間仍然可能很長(zhǎng)。到達(dá)大樓入口大廳的轎廂是不受控制的，轎廂會(huì)隨機(jī)地到達(dá)大樓入口大廳。高層中可以使用的所有轎廂都被派往大樓入口大廳，這樣就可能集中在大廳，因而會(huì)減少大廳上面的上行和下行門(mén)廳呼叫的服務(wù)。
因而有必要減少在大廳中的集中，門(mén)廳呼叫登記時(shí)間，門(mén)廳呼叫再分配，乘客等待時(shí)間，大廳中的擁擠，以及擁擠的時(shí)間。
本發(fā)明的目的之一是提供一種改進(jìn)的電梯調(diào)度系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種電梯調(diào)度系統(tǒng)，用來(lái)使大廳中的轎廂到達(dá)率符合大廳中的乘客到達(dá)率。
本發(fā)明的再一目的是盡量減少依次離開(kāi)大廳的轎廂中的轎廂負(fù)荷變化，并且盡量縮短最大乘客等待時(shí)間。
本發(fā)明的又一目的是改善轎廂對(duì)所有門(mén)廳呼叫的服務(wù)能力，包括在大廳之外的其他樓層上發(fā)出的門(mén)廳呼叫。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是減少大廳中的集中，門(mén)廳呼叫登記時(shí)間，門(mén)廳呼叫再分配，乘客等待時(shí)間，大廳中的擁擠，以及擁擠的時(shí)間。
根據(jù)本發(fā)明，在一個(gè)具有多個(gè)樓層的大樓中控制電梯轎廂的群控制器包括一個(gè)電梯調(diào)度器，用于在單一來(lái)源客流量的條件下控制電梯轎廂的操作，該電梯調(diào)度器具有一個(gè)限制，根據(jù)該限制來(lái)限制轎廂的分配；以及一個(gè)自適應(yīng)限制發(fā)生器，用于根據(jù)電梯控制系統(tǒng)的輸出變量修改該限制的值。
在一個(gè)實(shí)施例中，該群控制器包括一個(gè)客流量和客流率估算器，用于提供客流量和客流量的模糊估算值；一個(gè)模糊邏輯控器，用于根據(jù)客流量和客流量的模糊估算值提供控制參數(shù)，該控制參數(shù)具有用于限制該控制參數(shù)值的限制；一個(gè)自適應(yīng)限制發(fā)生器，用于根據(jù)一個(gè)電梯控制系統(tǒng)的輸出變量修改該限制的值；以及一個(gè)電梯調(diào)度器，用于在單一來(lái)源客流量的情況下根據(jù)該控制參數(shù)控制電梯轎廂的操作。
根據(jù)以下參照附圖的詳細(xì)說(shuō)明可以進(jìn)一步認(rèn)識(shí)本發(fā)明的上述和其他目的，特征，及其優(yōu)點(diǎn)，在附圖中

圖1是一個(gè)電梯控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)化框圖，其中的群控制器被包括在一個(gè)環(huán)形通信系統(tǒng)中；圖2是一個(gè)電梯控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)化框圖，其中的群控制器通過(guò)一條網(wǎng)絡(luò)總線被連接到一個(gè)操作控制子系統(tǒng)；圖3是群控制器中的一個(gè)電梯調(diào)度器的簡(jiǎn)化框圖，用來(lái)根據(jù)客流率預(yù)測(cè)執(zhí)行動(dòng)態(tài)編程；圖4是一個(gè)曲線示意圖，表示關(guān)于時(shí)間的上行峰期客流量變化，以及用來(lái)確定何時(shí)開(kāi)始改變服務(wù)類型和分配給大廳的轎廂數(shù)量的客流量門(mén)限值；圖5是一個(gè)曲線示意圖，表示根據(jù)客流量等級(jí)分配給大廳的轎廂數(shù)量；
圖6是一個(gè)曲線示意圖，表示大廳中需要的轎廂與采用編程服務(wù)模式兩者之間的服務(wù)間隔變化；圖7是一條時(shí)間線，表示在采用預(yù)定規(guī)則的程序間隔的編程服務(wù)期間的大廳轎廂分配編程原理；圖8和9是分別用于表示程序窗口，程序公差，轎廂空閑時(shí)間，轎廂提前時(shí)間及轎廂延遲時(shí)間等概念的時(shí)間線；圖10是一條時(shí)間線，表示圍繞著編程時(shí)間的程序窗口；圖11是群控制器中的一個(gè)電梯調(diào)度器的簡(jiǎn)化框圖，用來(lái)根據(jù)大廳客流量和客流率的清晰估算來(lái)執(zhí)行動(dòng)態(tài)程序；圖12是一個(gè)曲線圖，表示離開(kāi)大廳的轎廂的轎廂負(fù)荷的模糊集合及其從屬關(guān)系函數(shù)的一個(gè)例子；圖13是一個(gè)曲線圖，表示轎廂出發(fā)間隔的模糊集合及其從屬關(guān)系函數(shù)的一個(gè)例子；圖14是一個(gè)曲線圖，表示為大廳客流量選擇的模糊集合及其從屬關(guān)系函數(shù)的一個(gè)例子；圖15是一個(gè)曲線圖，表示為大廳客流率選擇的模糊集合及其從屬關(guān)系函數(shù)的一個(gè)例子；圖16表示群控制器中的一個(gè)電梯調(diào)度器的框圖，它采用大廳客流量的模糊估算和參數(shù)的模糊邏輯控制來(lái)執(zhí)行動(dòng)態(tài)編程；圖17是一個(gè)示意圖，表示大廳客流量和客流率的單集；圖18是一個(gè)示意圖，表示大廳客流量和客流率的聯(lián)合集合；圖19是一個(gè)簡(jiǎn)化的框圖，表示一個(gè)模糊邏輯控制器及其各個(gè)部件；圖20是一個(gè)流程圖，表示用來(lái)形成模糊邏輯控制器的步驟；圖21是一個(gè)示意圖，表示用于分配給大廳的若干個(gè)轎廂的模糊集合和從屬關(guān)系函數(shù)；圖22是一個(gè)示意圖，表示用于預(yù)測(cè)的次要方向門(mén)廳呼叫的模糊集合和從屬關(guān)系函數(shù)；圖23是一個(gè)示意圖，表示用于大廳服務(wù)模式的模糊集合和從屬關(guān)系函數(shù)；圖24一個(gè)示意圖，表示用于當(dāng)前的次要方向門(mén)廳呼叫的模糊集合和從屬關(guān)系函數(shù)；
圖25是一個(gè)示意圖，表示用于大廳程序延遲和大廳程序撤銷延遲的模糊集合和從屬關(guān)系函數(shù)；圖26是一個(gè)開(kāi)環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器的簡(jiǎn)化框圖；圖27是自適應(yīng)控制器的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析邏輯流程圖；圖28是一個(gè)曲線圖，表示采用線性從屬關(guān)系函數(shù)的模糊集合的定義以及這些線的定義；圖29是一種自適應(yīng)控制邏輯的流程圖；圖30是適用于開(kāi)環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析邏輯流程圖；圖31和31a是適用于開(kāi)環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器的自適應(yīng)控制邏輯流程圖；圖32是一個(gè)閉環(huán)模糊邏輯控制器的簡(jiǎn)化框圖；圖33是一個(gè)曲線示意圖，表示用于預(yù)測(cè)的大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的模糊集合和從屬關(guān)系函數(shù)；圖34是一個(gè)曲線示意圖，表示用于預(yù)測(cè)的非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的模糊集合和從屬關(guān)系函數(shù)；圖35是一個(gè)曲線示意圖，表示用于預(yù)測(cè)的次要方向門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的模糊集合和從屬關(guān)系函數(shù)；圖36是一個(gè)曲線示意圖，表示用于集中在主要方向上的若干轎廂的模糊集合和從屬關(guān)系函數(shù)；圖37是一個(gè)曲線示意圖，表示用于一種程序間隔的模糊集合和從屬關(guān)系函數(shù)；圖38是一個(gè)曲線示意圖，表示用于預(yù)測(cè)的非大廳門(mén)廳呼叫的模糊集合和從屬關(guān)系函數(shù)；圖39是一個(gè)曲線示意圖，表示用于程序窗口容限的模糊集合和從屬關(guān)系函數(shù)；圖40是一種閉環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器的簡(jiǎn)化框圖；圖41是在這種閉環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器中使用的一種自適應(yīng)控制邏輯的流程圖；圖42是在閉環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器中使用的一種自適應(yīng)控制邏輯的流程圖；圖43是具有自適應(yīng)限制發(fā)生器的一個(gè)群控制器的簡(jiǎn)化框圖44是這種自適應(yīng)限制發(fā)生器的邏輯流程圖；圖45是一種控制限制執(zhí)行函數(shù)的流程圖；圖46是與單一來(lái)源客流量狀態(tài)的動(dòng)態(tài)程序一起使用的自適應(yīng)限制發(fā)生器的流程圖；以及圖47是一個(gè)曲線示意圖，表示用于中午前后的大廳單一來(lái)源客流量的編程服務(wù)的起動(dòng)和撤銷。
電梯控制系統(tǒng)在具有許多樓層的大樓中，每個(gè)樓層上靠近門(mén)廳中電梯的位置通常設(shè)有一組按鈕。這種按鈕通常被叫做門(mén)廳呼叫按鈕，允許乘客請(qǐng)求電梯轎廂在上行或是下行的一個(gè)預(yù)定方向上提供服務(wù)。另外，在電梯轎廂內(nèi)部通常裝有統(tǒng)稱為轎廂呼叫按鈕的多個(gè)按鈕，允許乘客請(qǐng)求具體樓層的服務(wù)。
一個(gè)電梯控制系統(tǒng)也可以被稱為電梯調(diào)度系統(tǒng)或是調(diào)度器，它可以監(jiān)視各個(gè)樓層上的門(mén)廳呼叫按鈕的狀態(tài)，并且響應(yīng)門(mén)廳呼叫和/或轎廂呼叫按鈕的登記向有關(guān)的樓層調(diào)度一個(gè)電梯轎廂，這是現(xiàn)有技術(shù)中普遍公知的。
參見(jiàn)圖1，圖中表示了一例電梯控制系統(tǒng)。每個(gè)電梯轎廂有一個(gè)操作控制子系統(tǒng)(“OCSS”)100，各自通過(guò)線路102,103和每個(gè)其他OCSS 100連接成一個(gè)環(huán)形通信系統(tǒng)。顯而易見(jiàn)，每個(gè)OCSS 100都連接著各種電路。然而，為了簡(jiǎn)要，以下僅僅說(shuō)明涉及一個(gè)OCSS 100的電路。
門(mén)廳呼叫按鈕及其有關(guān)的燈和電路(未示出)通過(guò)一個(gè)遠(yuǎn)程站104，遠(yuǎn)程串行通信鏈路105及一個(gè)轉(zhuǎn)換組件106連接到OCSS 100。轎廂按鈕及其有關(guān)的燈和電路(未示出)通過(guò)一個(gè)遠(yuǎn)程站107和遠(yuǎn)程串行通信鏈路108連接到OCSS 100。用來(lái)指示電梯轎廂運(yùn)行方向和/或用來(lái)指示進(jìn)入電梯轎廂的一組門(mén)的門(mén)廳設(shè)備通過(guò)一個(gè)遠(yuǎn)程站109和遠(yuǎn)程串行通信鏈路110連接到OCSS 100。
電梯轎廂門(mén)的操作是由一個(gè)門(mén)控制子系統(tǒng)(“DCSS”)111來(lái)控制的。電梯轎廂的運(yùn)動(dòng)是由一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制子系統(tǒng)(“MCSS”)112來(lái)控制的，這一子系統(tǒng)與一個(gè)驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)子系統(tǒng)(“DBSS”)113協(xié)同操作。調(diào)度是由一個(gè)群控制子系統(tǒng)(“GCSS”)101來(lái)確定的，并且在GCSS 101的監(jiān)控之下由OCSS 100來(lái)執(zhí)行。GCSS 101也被稱為群控制器，它包括一個(gè)存儲(chǔ)器114和一個(gè)處理器115，這些都是公知的技術(shù)。
在一個(gè)較佳實(shí)施例中，DCSS 111還可以從負(fù)荷檢測(cè)裝置接收電梯轎廂的負(fù)荷數(shù)據(jù)，并且將這種數(shù)據(jù)發(fā)送給MCSS 112，由MCSS 112將這種負(fù)荷數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成上車(chē)和/或下車(chē)乘客的計(jì)數(shù)。這種信息被發(fā)送給OCSS 100，從那里再發(fā)送到GCSS 101，用來(lái)記錄和預(yù)測(cè)客流量，以便按照下述的方式提高電梯的服務(wù)效率。
與此相應(yīng)，在圖1所示的電梯控制系統(tǒng)中，GCSS 101通過(guò)串行環(huán)形通信線路連接到OCSS 100。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)該能知道，本發(fā)明也可以用其他的電梯控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如圖2中所示的電梯控制系統(tǒng)。在圖2的電梯控制系統(tǒng)中，GCSS 101是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)總線連接到OCSS 100的，因此，大量的數(shù)據(jù)可以在OCSS 100和GCSS 101之間相互傳送。
在一個(gè)較佳實(shí)施例中，動(dòng)態(tài)編程的電梯調(diào)度器是在GCSS 101中實(shí)現(xiàn)的。實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)編程電梯調(diào)度器的程序被裝在GCSS 101的存儲(chǔ)器114中，以便由GCSS 101的處理器115來(lái)執(zhí)行程序指令。在一個(gè)實(shí)施例中，處理器115可以采用商用的Intel 486處理器。當(dāng)然也可以用其他合適的處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。該程序使動(dòng)態(tài)編程的電梯調(diào)度器按照下述的方式進(jìn)行操作。
然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知道，動(dòng)態(tài)編程的電梯調(diào)度器還可以實(shí)現(xiàn)在任何適當(dāng)?shù)娜嚎刂破髦?。這種群控制器可以是任何一個(gè)電梯控制器，它可以按照系統(tǒng)輸入來(lái)控制一組電梯。群控制器可以用一個(gè)電梯控制器或是多個(gè)電梯控制器構(gòu)成。同樣，群控制器也可以用一個(gè)或是多個(gè)處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
另外，本發(fā)明還可以在各種電梯控制系統(tǒng)中使用。例如，本發(fā)明可以由使用一個(gè)電梯轎廂控制器的電梯控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，與每個(gè)轎廂的獨(dú)立的OCSS，MCSS和DBSS不同，它是通過(guò)通信總線與群控制器形成電氣連接的。此外，按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，本發(fā)明還能用公知的技術(shù)在各種類型的電梯系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，以下還要討論具體的細(xì)節(jié)。
動(dòng)態(tài)編程電梯調(diào)度器動(dòng)態(tài)編程電梯調(diào)度器在一方面具有實(shí)時(shí)預(yù)定計(jì)劃的意義，根據(jù)乘客到達(dá)率為大廳分配轎廂，并且在預(yù)期的大廳客流量超過(guò)一定限度時(shí)按照預(yù)定的間隔來(lái)分配轎廂。動(dòng)態(tài)編程電梯調(diào)度器的另一個(gè)原則是如果“服務(wù)時(shí)間”的變化被減少了，就在一個(gè)排隊(duì)系統(tǒng)中明顯地縮短平均排隊(duì)長(zhǎng)度和等待時(shí)間，其中的服務(wù)時(shí)間是指一個(gè)樓層上的轎廂利用之間的間隔。如果轎廂利用之間的間隔不變，間隔的變化就是零，平均排隊(duì)長(zhǎng)度和等待時(shí)間可以被縮短到不受控制的指數(shù)轎廂利用率間隔的一半。
動(dòng)態(tài)編程電梯調(diào)度器也稱為動(dòng)態(tài)程序機(jī)，包括兩種轎廂分配模式的動(dòng)態(tài)調(diào)度程序。一種轎廂分配模式是按照程序間隔來(lái)分配轎廂，與大廳中出現(xiàn)的門(mén)廳呼叫無(wú)關(guān)，這種模式被稱為編程服務(wù)模式(Scheduledservice mode)。程序間隔(Schedule interval)的定義是指一個(gè)轎廂在一個(gè)樓層上可供乘客使用的編程時(shí)間到下一個(gè)轎廂在該樓層上可供乘客使用的編程時(shí)間之間的間隔。因此，如下文所述，程序間隔是一個(gè)可以控制的參數(shù)。在門(mén)廳呼叫登記之后根據(jù)需要為大廳門(mén)廳呼叫分配轎廂的那種轎廂分配模式被稱為按需服務(wù)模式。動(dòng)態(tài)編程電梯調(diào)度器是這樣一種電梯調(diào)度器，它具有根據(jù)預(yù)期的客流量而實(shí)時(shí)地改變轎廂分配模式，轎廂之間的服務(wù)間隔，以及分配給大廳的轎廂數(shù)量的能力。
“單一來(lái)源客流量”的定義是指客流量從一個(gè)樓層上出發(fā)，在同一方向上運(yùn)行，并且去往一個(gè)或多個(gè)樓層。單一來(lái)源客流量的運(yùn)行方向被定義為主要方向。與主要方向相反的運(yùn)行方向被稱為次要方向。例如，從入口樓層出發(fā)并且去往高層的客流量就是一種“單一來(lái)源客流量”。然而，單一來(lái)源客流量也可能出現(xiàn)在空中大廳(Sky lobby)并且終止于空中大廳上方或是下方的幾個(gè)可以到達(dá)的樓層。因此，大廳被定義為會(huì)產(chǎn)生明顯的單一來(lái)源客流量的任何樓層。在一個(gè)實(shí)施例中，明顯的單一來(lái)源客流量被定義為在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間段中超過(guò)了大樓中總客流量的60％的那種單一來(lái)源客流量。然而，在另一個(gè)實(shí)施例中，被認(rèn)為是明顯的具體單一來(lái)源客流量等級(jí)可以是確定時(shí)間段內(nèi)總客流量的50％到100％的范圍。因此，在一個(gè)確定的時(shí)間段內(nèi)，如果大樓中有65％的客流量來(lái)自第十層并且向下運(yùn)行，第十層就被定義為一個(gè)大廳。下述的方法也可以應(yīng)用于具有一個(gè)次要大廳和/或幾個(gè)地下樓層的大樓。
在明顯的單一來(lái)源客流量出現(xiàn)在例如大樓入口大廳的一個(gè)樓層并且終止于其他樓層時(shí)就會(huì)形成“單一來(lái)源狀態(tài)”。本文中下述的方法可以等效地用于任何單一來(lái)源客流量狀態(tài)，例如在上行峰期期間或是在出現(xiàn)雙向客流量狀態(tài)的中午前后。
在這種動(dòng)態(tài)編程電梯調(diào)度器中，正如說(shuō)明書(shū)的實(shí)施部分中所述，在下一個(gè)短時(shí)間段內(nèi)到達(dá)大廳的客流量是根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)的。當(dāng)客流量需求降低時(shí)，動(dòng)態(tài)編程電梯調(diào)度器按照按需服務(wù)模式工作，并且在出現(xiàn)門(mén)廳呼叫登記之后將轎廂分配給大廳。當(dāng)客流量達(dá)到另一個(gè)門(mén)限時(shí)，服務(wù)模式改變成編程服務(wù)模式。按照有規(guī)律的確定間隔將轎廂分配給大廳的門(mén)廳呼叫，例如每20秒或是25秒分配一個(gè)轎廂。這樣，每隔一個(gè)間隔，例如20秒或是25秒就會(huì)有一個(gè)轎廂打開(kāi)門(mén)供乘客乘坐。象已知的上行峰期調(diào)度器采用的方式一樣，轎廂在達(dá)到確定的負(fù)荷或是經(jīng)過(guò)了確定的停頓時(shí)間之后就會(huì)關(guān)門(mén)。
程序間隔是客流量密度的函數(shù)。下一個(gè)例如三分鐘的短時(shí)間段內(nèi)的預(yù)測(cè)客流量被用來(lái)計(jì)算程序間隔，使得在程序間隔之內(nèi)到達(dá)的乘客少于轎廂容量的一個(gè)預(yù)定值，例如是50％或60％。這樣，程序間隔就按照客流量的變化而改變，并且可以隨時(shí)接納到達(dá)的乘客。
最大的程序間隔被限制在例如40或50秒，乘客不需要在大廳內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間等待，并且可以保證大廳內(nèi)不出現(xiàn)擁擠。最小的程序間隔也是有限制的，它是由平均循環(huán)運(yùn)行時(shí)間和編組運(yùn)行的轎廂數(shù)量來(lái)確定的。
如果短時(shí)的預(yù)測(cè)客流量達(dá)到了一個(gè)門(mén)限，就將轎廂編組中的一些轎廂分配給大廳，而將其他轎廂分配給大廳之外的樓層上發(fā)出的門(mén)廳呼叫。分配給大廳的轎廂數(shù)量隨著客流量的密度而變化，但是決不會(huì)把所有轎廂都分配給大廳。由于僅僅為大廳分配一部分轎廂，沒(méi)有分配給大廳的其他轎廂還可以為其他樓層提供服務(wù)；這樣就能改善整個(gè)大樓中的電梯服務(wù)性能。正如以下的說(shuō)明書(shū)實(shí)施部分中所述，分配給大廳的轎廂數(shù)量取決于編組中可用的轎廂數(shù)量和預(yù)測(cè)的客流量。
在轎廂關(guān)門(mén)并且離開(kāi)大廳時(shí)，可以將其分配給大廳之外的樓層上的門(mén)廳呼叫。如果轎廂已經(jīng)完成上車(chē)，或是乘客正在大廳中上車(chē)時(shí)，轎廂也可以對(duì)大廳之外的其他樓層的門(mén)廳呼叫進(jìn)行分配。電梯控制系統(tǒng)計(jì)算轎廂在主要運(yùn)行方向上到達(dá)最遠(yuǎn)樓層的時(shí)間。電梯控制系統(tǒng)還要計(jì)算轎廂到達(dá)大廳的時(shí)間。轎廂到達(dá)大廳的時(shí)間是根據(jù)特定于電梯編組和大樓的參數(shù)來(lái)計(jì)算的，并且象現(xiàn)有技術(shù)中一樣采用適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)分布圖。
在任何瞬間準(zhǔn)備分配給大廳的轎廂是根據(jù)到達(dá)大廳的時(shí)間來(lái)選擇的。在大廳中可供使用的轎廂優(yōu)于處在其他樓層上的轎廂。選擇處在大廳中的轎廂，并且首先選擇開(kāi)門(mén)的轎廂，其次選擇減速到達(dá)大廳的轎廂，然后選擇停在大廳中但是關(guān)著門(mén)的轎廂。在選定了供大廳使用的轎廂之后，再把不在大廳的轎廂選擇分配給大廳。
如果在大廳中有幾個(gè)可用的轎廂，并且有些轎廂不需要在近期內(nèi)為大廳服務(wù)，多余的轎廂就可以分配給大廳上面的上行和下行門(mén)廳呼叫。這樣可以減少大廳內(nèi)的集中現(xiàn)象，并且改善大廳上面的轎廂分配。
為了進(jìn)一步改善動(dòng)態(tài)編程電梯調(diào)度器的性能，采用了一個(gè)程序窗口為大廳的門(mén)廳呼叫分配轎廂。程序窗口是用圍繞著一個(gè)轎廂供乘客上車(chē)的編程時(shí)間的一個(gè)下容限和一個(gè)上容限定義的。如果有一個(gè)轎廂到達(dá)大廳，并且可以在這一程序窗口內(nèi)打開(kāi)它的門(mén)，就可以將其分配給大廳。這種程序窗口減少了轎廂在編程時(shí)間之前到達(dá)大廳并且用特定的時(shí)間來(lái)等待分配的必要性。這樣，使用程序窗口就可以減少轎廂空閑時(shí)間。此外允許轎廂在程序窗口之內(nèi)到達(dá)大廳，較好地調(diào)節(jié)其他樓層上的轎廂分配，并且不會(huì)受到大廳轎廂分配需求的限制。采用程序窗口改善了轎廂在其他樓層上的分配能力，可以減少登記時(shí)間和門(mén)廳呼叫的再分配。
當(dāng)客流量減少時(shí)，編程服務(wù)模式就轉(zhuǎn)換到按需服務(wù)模式。為了避免在按需和編程模式之間擺動(dòng)，調(diào)度器采用了適當(dāng)?shù)难舆t。系統(tǒng)只有在一定的客流量密度持續(xù)了預(yù)定的時(shí)間例如60秒時(shí)才進(jìn)入編程模式。只有當(dāng)客流量需求降到了一個(gè)門(mén)限以下并且在例如120秒的第二確定時(shí)間內(nèi)一直低于該門(mén)限的情況下，系統(tǒng)才從編程模式轉(zhuǎn)換到按需模式。以下部分詳細(xì)地說(shuō)明了動(dòng)態(tài)編程電梯調(diào)度器的實(shí)施方案。
實(shí)現(xiàn)單一來(lái)源客流量的動(dòng)態(tài)編程調(diào)度器的方法動(dòng)態(tài)編程調(diào)度器需要預(yù)測(cè)未來(lái)的大廳客流量等級(jí)，選擇各種控制參數(shù)，并且對(duì)調(diào)度過(guò)程進(jìn)行控制。如下文所述，這是根據(jù)在過(guò)去幾分鐘收集的客流量數(shù)據(jù)采用實(shí)時(shí)客流量預(yù)測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。然而，這種數(shù)據(jù)也可以是在任何適當(dāng)時(shí)間段內(nèi)收集的。
或者是根據(jù)依次離開(kāi)大廳的轎廂的負(fù)荷和轎廂之間的出發(fā)間隔采用模糊邏輯來(lái)估算客流量和客流率。在預(yù)定的范圍內(nèi)獲得大廳客流量和客流率估算值的清晰值。然后用這種清晰值來(lái)選擇控制參數(shù)，對(duì)調(diào)度過(guò)程進(jìn)行控制，如下文所述。
作為第三種方式，可以用轎廂負(fù)荷和出發(fā)間隔來(lái)提供大廳客流量和客流率的模糊估算。然后使用模糊邏輯控制器根據(jù)這種模糊估算來(lái)選擇控制參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)健壯性和適應(yīng)性，如下文所述。
因此，上述三種客流量預(yù)報(bào)方法中都包括選擇各種控制參數(shù)值，并且用這些參數(shù)對(duì)調(diào)度進(jìn)行控制。
這些控制參數(shù)包括a．確定準(zhǔn)備分配給大廳的轎廂數(shù)量，并且向大廳發(fā)車(chē)；b．確定需要采用的服務(wù)模式；c．確定準(zhǔn)備在編程服務(wù)模式中使用的為大廳分配轎廂的程序間隔；d．確定程序容限和程序窗口；以及e．確定編程服務(wù)起動(dòng)延遲和編程服務(wù)撤銷延遲，以便對(duì)擺動(dòng)進(jìn)行控制。
以下要分別說(shuō)明這三種客流量預(yù)報(bào)方法及其有關(guān)的控制參數(shù)選擇方法。
Ⅰ．采用大廳客流量預(yù)測(cè)的動(dòng)態(tài)編程圖3是裝在GCSS中的群控制器118的簡(jiǎn)化框圖。群控制器118包括一個(gè)動(dòng)態(tài)程序機(jī)122，客流量預(yù)測(cè)器124，和一個(gè)性能預(yù)測(cè)器144。乘客到達(dá)126，在大廳和上行或下行方向的其他樓層上登記了門(mén)廳呼叫130。乘客上車(chē)128，在轎廂內(nèi)登記了轎廂呼叫131。在乘客上車(chē)時(shí)，轎廂負(fù)荷132發(fā)生變化。轎廂負(fù)荷132和出發(fā)時(shí)間134被存儲(chǔ)在GCSS的存儲(chǔ)器中作為電梯控制系統(tǒng)狀態(tài)變量136。客流量預(yù)測(cè)器124使用轎廂負(fù)荷132和出發(fā)時(shí)間134來(lái)預(yù)測(cè)大廳客流量138。預(yù)測(cè)的大廳客流量138，門(mén)廳呼叫130，轎廂呼叫131，狀態(tài)變量136以及性能預(yù)測(cè)146被用作動(dòng)態(tài)程序機(jī)122的輸入，用來(lái)執(zhí)行轎廂分配140。電梯群120是由轎廂分配140來(lái)控制的。電梯群的工作達(dá)到一定的群控性能，采用一定的性能測(cè)量142將群控性能記錄在GCSS的存儲(chǔ)器中。
圖4用大廳乘客的5分鐘到達(dá)率關(guān)于時(shí)間的關(guān)系表示了單一來(lái)源客流量的變化。當(dāng)乘客到達(dá)大廳并且發(fā)出門(mén)廳呼叫時(shí)，調(diào)度器就分配一個(gè)轎廂去應(yīng)答該門(mén)廳呼叫。乘客進(jìn)入轎廂，轎廂在經(jīng)過(guò)了預(yù)定的時(shí)間或是轎廂負(fù)荷達(dá)到預(yù)定限度時(shí)關(guān)門(mén)。當(dāng)轎廂關(guān)門(mén)時(shí)，由DCSS記錄轎廂的負(fù)荷，并將其發(fā)送給MCSS。MCSS將轎廂負(fù)荷轉(zhuǎn)換成乘客計(jì)數(shù)并且發(fā)送給OCSS，再?gòu)腛CSS發(fā)送給GCSS。GCSS按照每三分鐘的周期收集乘客計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)，將其用來(lái)預(yù)測(cè)下一個(gè)確定周期即此后三分鐘內(nèi)在大廳上車(chē)的人數(shù)。當(dāng)然也可以選擇另外的時(shí)間周期。在預(yù)測(cè)中可以使用單指數(shù)平滑或是線性指數(shù)平滑的模型，例如在本文中可供參考的屬于奧蒂斯電梯公司的美國(guó)專利US4838384號(hào)，發(fā)明人是Kandasamy Thangavelu，名稱為“利用峰值期間客流量預(yù)測(cè)的基于隊(duì)列的電梯調(diào)度系統(tǒng)”(Queue Based ElevatorDispat-ching System Using Peak Period Traffic Prediction)。這種方式被稱為實(shí)時(shí)客流量預(yù)測(cè)。
a．選擇分配給大廳的轎廂數(shù)量，并且向大廳調(diào)度轎廂參見(jiàn)圖4和5，分配給大廳的轎廂數(shù)量取決于預(yù)測(cè)的客流量。如果在例如三分鐘的一個(gè)給定周期中的預(yù)測(cè)客流量達(dá)到了一個(gè)客流量門(mén)限L1,L2,L3,L4，就按照以下方式增加分配給大廳的轎廂數(shù)量。如果在給定周期內(nèi)的預(yù)測(cè)客流量下降到一個(gè)客流量門(mén)限L1’,L2’,L3’,L4’以下，就按照下述方式減少分配給大廳的轎廂數(shù)量。
如果給定周期內(nèi)的實(shí)際客流量很低，因而使預(yù)測(cè)的大廳單一來(lái)源客流量很低(＜L1)，例如小于大樓中人口的1％，調(diào)度器就僅僅在大廳中登記了門(mén)廳呼叫之后才為大廳分配轎廂。
如果預(yù)測(cè)的客流量大于L1，即大于大樓中人口的1％，但是小于L2，即小于大樓中人口的2％，并且在該周期中離開(kāi)大廳的轎廂的平均轎廂負(fù)荷達(dá)到了轎廂容量的至少25％，調(diào)度器就為大廳分配一個(gè)轎廂。當(dāng)一個(gè)轎廂在大廳中響應(yīng)主要方向的門(mén)廳呼叫打開(kāi)它的門(mén)時(shí)，可以向大廳調(diào)動(dòng)另一個(gè)轎廂。這樣，在運(yùn)載乘客的轎廂離開(kāi)大廳之后到達(dá)的乘客就不需要等待很長(zhǎng)時(shí)間。
如果預(yù)測(cè)的客流量達(dá)到了另一個(gè)門(mén)限L2，也就是達(dá)到了大樓人口的2％，但是小于L3即大樓人口的3％，并且在該周期內(nèi)至少有兩個(gè)轎廂帶著至少為轎廂容量的35％的平均負(fù)荷離開(kāi)了大廳，調(diào)度器就為大廳分配兩個(gè)轎廂。因此，當(dāng)轎廂在大廳中開(kāi)門(mén)應(yīng)答一個(gè)門(mén)廳呼叫時(shí)，調(diào)度器需要確定在大廳中是否有另外兩個(gè)轎廂可供使用或是正在駛向大廳。如果沒(méi)有滿足這種條件，調(diào)度器就要計(jì)算每個(gè)轎廂從當(dāng)前的轎廂位置到達(dá)大廳的轎廂運(yùn)行時(shí)間。然后由調(diào)度器選擇兩個(gè)可以在最短時(shí)間內(nèi)到達(dá)大廳的轎廂，并且將這兩個(gè)轎廂分配給大廳。
如果電梯群中包括四臺(tái)以上的轎廂，預(yù)測(cè)的客流量超過(guò)了另一個(gè)門(mén)限L3，即大樓人口的3％，并且在三分鐘周期內(nèi)至少有三個(gè)轎廂帶著轎廂容量40％的平均負(fù)荷離開(kāi)了大廳，調(diào)度器就為大廳分配三個(gè)轎廂。因此，當(dāng)轎廂在大廳中開(kāi)門(mén)應(yīng)答一個(gè)門(mén)廳呼叫時(shí)，調(diào)度器需要確定在大廳中是否有另外三個(gè)轎廂可供使用或是正在駛向大廳。如果沒(méi)有，就要選擇三個(gè)可以在最短時(shí)間內(nèi)到達(dá)大廳的轎廂，并且將它們派往大廳。
在編組中具有三到四個(gè)轎廂的系統(tǒng)中，最多可以為大廳分配兩個(gè)轎廂。如果編組中包括五到六個(gè)轎廂，最多可以為大廳分配三個(gè)轎廂。如果編組中包括七到八個(gè)轎廂，最多可以為大廳分配四個(gè)轎廂。因此，在編組中具有七到八個(gè)轎廂的系統(tǒng)中，預(yù)測(cè)的客流量門(mén)限L4被用來(lái)為大廳分配四個(gè)轎廂。
上述隨著預(yù)測(cè)客流量的增加為大廳分配多個(gè)轎廂的方法具有能夠均勻地為大廳提供轎廂的優(yōu)點(diǎn)。因此，隨著客流量的增加，門(mén)廳呼叫登記時(shí)間，乘客等待時(shí)間和大廳中的排隊(duì)現(xiàn)象都可以保持很小。
調(diào)度器需要記錄用來(lái)增加分配給大廳的轎廂數(shù)量的客流量門(mén)限L1，L2,L3和L4。如果調(diào)度器分配一個(gè)轎廂去應(yīng)答大廳的上行門(mén)廳呼叫，調(diào)度器就要確定和記錄在大廳中是否有一個(gè)可供使用的轎廂，或是它正在減速到達(dá)大廳。在一個(gè)較佳實(shí)施例中，在三次轎廂分配中如果有一次以上在大廳中沒(méi)有可供使用或是正在減速到達(dá)大廳的轎廂，調(diào)度器就把下一周期的預(yù)測(cè)客流量記錄下來(lái)和設(shè)定成客流量門(mén)限值L1,L2,L3或L4，以便增加分配給大廳的轎廂數(shù)量。因此，如果先前沒(méi)有為大廳分配轎廂，就將客流量門(mén)限L1設(shè)定為下一周期的預(yù)測(cè)客流量，這樣就能為大廳分配一個(gè)轎廂。如果先前為大廳分配了一個(gè)轎廂，就將客流量門(mén)限L2設(shè)定為下一周期的預(yù)測(cè)客流量，這樣就能為大廳分配兩個(gè)轎廂。如果先前為大廳分配了兩個(gè)轎廂，就將客流量門(mén)限L3設(shè)定為下一周期的預(yù)測(cè)客流量，依此類推。
新近記錄的L1,L2,L3和L4的值和先前記錄或是預(yù)測(cè)的這些門(mén)限值一起使用，采用公知的指數(shù)平滑技術(shù)從中獲得供以后使用的預(yù)測(cè)值。
減少分配給大廳的轎廂數(shù)量如果下一周期的預(yù)測(cè)客流量減少到某一門(mén)限以下，就減少分配給大廳的轎廂數(shù)量。例如，當(dāng)預(yù)測(cè)客流量低于大樓人口的L4’時(shí)，就把分配給大廳的轎廂數(shù)量設(shè)定為三；當(dāng)預(yù)測(cè)客流量低于L3’時(shí)設(shè)定為二；當(dāng)預(yù)測(cè)客流量低于L2’時(shí)設(shè)定為一，當(dāng)預(yù)測(cè)客流量低于L1’時(shí)設(shè)定為零。L1’，L2’,L3’,L4’的值小于L1,L2,L3和L4，以減少在切換分配給大廳的轎廂數(shù)量時(shí)發(fā)生擺動(dòng)。
調(diào)度器需要記錄用來(lái)減少分配給大廳的轎廂數(shù)量的客流量門(mén)限L1’,L2’,L3’和L4’。調(diào)度器要識(shí)別出何時(shí)有兩個(gè)以上轎廂關(guān)著門(mén)停在大廳中的時(shí)間超過(guò)了預(yù)定時(shí)間例如10秒，此時(shí)，調(diào)度器就可以調(diào)整客流量門(mén)限，以便減少分配給大廳的轎廂數(shù)量。因此，如果有兩個(gè)以上轎廂關(guān)著門(mén)停在大廳的時(shí)間超過(guò)了10秒，也就是轎廂的空閑時(shí)間超過(guò)了10秒，調(diào)度器就記錄下一周期的預(yù)測(cè)客流量，并且將客流量門(mén)限L1’,L2’,L3’或L4’設(shè)定成記錄的下一周期預(yù)測(cè)客流量。如果有四個(gè)轎廂被分配給大廳，就將客流量門(mén)限L4’設(shè)定為下一周期的預(yù)測(cè)客流量等級(jí)；如果有三個(gè)轎廂被分配給大廳，就將客流量門(mén)限L3’設(shè)定為下一周期的預(yù)測(cè)客流量等級(jí)；如果有兩個(gè)轎廂被分配給大廳，就將客流量門(mén)限L2’設(shè)定為下一周期的預(yù)測(cè)客流量等級(jí)。與此類似，如果有一個(gè)轎廂停在大廳，并且在60秒以上沒(méi)有出現(xiàn)門(mén)廳呼叫登記，也就是轎廂已經(jīng)空閑了60秒以上，調(diào)度器就要加以記錄，這樣，調(diào)度器就可以將客流量門(mén)限L1’設(shè)定為下一周期的預(yù)測(cè)客流量。
L1’,L2’,L3’和L4’的當(dāng)前記錄值與L1’,L2’,L3’和L4’的先前記錄值加以組合，從而用公知的指數(shù)平滑技術(shù)獲得下次的預(yù)測(cè)值。如果同時(shí)滿足了特定的轎廂空閑時(shí)間條件和客流量條件，就將分配給大廳的轎廂數(shù)量減一。
b．確定服務(wù)模式選擇編程服務(wù)模式上述的動(dòng)態(tài)編程電梯調(diào)度器可以在兩種服務(wù)方式，即按需服務(wù)模式和編程服務(wù)模式之間改變。在按需服務(wù)模式期間，動(dòng)態(tài)編程電梯調(diào)度器在出現(xiàn)門(mén)廳呼叫登記之后根據(jù)需要為大廳分配轎廂。在編程服務(wù)模式期間，動(dòng)態(tài)編程電梯調(diào)度器按照程序間隔來(lái)分配轎廂，無(wú)論大廳中有沒(méi)有門(mén)廳呼叫。根據(jù)預(yù)測(cè)的客流量實(shí)時(shí)地改變服務(wù)模式。例如圖4所示，如果下一周期中預(yù)測(cè)的大廳客流量達(dá)到了一個(gè)門(mén)限S，動(dòng)態(tài)編程電梯調(diào)度器就將服務(wù)模式從按需服務(wù)模式改變成編程服務(wù)模式。在一個(gè)實(shí)施例中，S的范圍是大樓人口的3％到3.5％。
動(dòng)態(tài)編程電梯調(diào)度器需要記錄用來(lái)將服務(wù)模式改變成編程服務(wù)模式的客流量門(mén)限S。動(dòng)態(tài)編程電梯調(diào)度器識(shí)別出門(mén)廳呼叫登記之后為一個(gè)大廳門(mén)廳呼叫分配轎廂的時(shí)間。動(dòng)態(tài)編程電梯調(diào)度器還要識(shí)別和記錄轎廂關(guān)門(mén)時(shí)的轎廂負(fù)荷以及轎廂保持著開(kāi)門(mén)狀態(tài)的停止時(shí)間。如果停止時(shí)間大于一個(gè)例如15秒的限度，并且轎廂負(fù)荷小于其容量的例如35％，就按照輕負(fù)荷轎廂來(lái)記錄該轎廂。如果轎廂開(kāi)門(mén)之后乘客很快地登上轎廂，并且轎廂負(fù)荷在15秒停止時(shí)間內(nèi)達(dá)到了一個(gè)大于35％的限度，就按照明顯負(fù)荷轎廂來(lái)記錄該轎廂。如果連續(xù)有兩個(gè)轎廂在15秒停止時(shí)間內(nèi)達(dá)到了大于35％的負(fù)荷，就把對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)客流量當(dāng)作客流量門(mén)限S，此時(shí)就把服務(wù)模式改變成編程服務(wù)模式。或者是，如果三個(gè)轎廂當(dāng)中有兩個(gè)在15秒停止時(shí)間內(nèi)達(dá)到了35％負(fù)荷，就把對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)客流量當(dāng)作門(mén)限S。對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)客流量是當(dāng)前為下一個(gè)確定周期記錄的預(yù)測(cè)客流量。S的當(dāng)前記錄值和先前記錄或是預(yù)測(cè)的S值一起用來(lái)預(yù)測(cè)下一客流量門(mén)限S，同樣采用公知的指數(shù)平滑技術(shù)。
轉(zhuǎn)換到按需服務(wù)模式當(dāng)預(yù)測(cè)的客流量減少到一個(gè)小于S的第二門(mén)限S’以下時(shí)，調(diào)度器就撤銷編程服務(wù)模式的操作。也就是根據(jù)需要為大廳提供服務(wù)，在門(mén)廳呼叫登記之后為大廳的門(mén)廳呼叫分配一個(gè)轎廂。在一個(gè)實(shí)施例中，S’的范圍是大樓人口的2％到3％。
動(dòng)態(tài)編程電梯調(diào)度器可以記錄用來(lái)轉(zhuǎn)換到按需模式的客流量門(mén)限S’。動(dòng)態(tài)程序機(jī)記錄大廳中的轎廂有效時(shí)間。如果轎廂是空的，轎廂有效時(shí)間就被定義為轎廂開(kāi)著門(mén)的時(shí)間。如果轎廂在開(kāi)門(mén)時(shí)已經(jīng)卸下了乘客，轎廂有效時(shí)間就定義為所有乘客已經(jīng)離開(kāi)轎廂的時(shí)間。動(dòng)態(tài)編程電梯調(diào)度器還要記錄第一個(gè)乘客登上轎廂并且登記轎廂呼叫的時(shí)間。然后，動(dòng)態(tài)編程電梯調(diào)度器計(jì)算第一轎廂呼叫登記時(shí)間和轎廂有效時(shí)間之間的間隔。如果這一間隔大于10秒，并且轎廂關(guān)門(mén)時(shí)的轎廂負(fù)荷小于其容量的25％，動(dòng)態(tài)編程電梯調(diào)度器就按照低客流量狀態(tài)來(lái)記錄。如果連續(xù)有兩個(gè)轎廂出現(xiàn)低客流量狀態(tài)，就把對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)客流量當(dāng)作S’來(lái)記錄。采用公知的指數(shù)平滑技術(shù)將客流量的當(dāng)前記錄值和先前記錄或是預(yù)測(cè)的S’值一起用來(lái)獲得下一預(yù)測(cè)值。當(dāng)預(yù)測(cè)客流量下降到S’以下時(shí)，服務(wù)就轉(zhuǎn)換到按需模式。
c．選擇程序間隔參見(jiàn)圖6，服務(wù)間隔的定義是乘客可以在大廳中登上一個(gè)轎廂的時(shí)間到乘客可以在大廳中登上下一個(gè)轎廂的時(shí)間之間的間隔。在按需服務(wù)和編程服務(wù)模式期間都可以測(cè)量這種服務(wù)時(shí)間。圖6中表示了分配給大廳中的門(mén)廳呼叫的前、后轎廂之間的服務(wù)間隔的變化。在按需模式下，轎廂之間的服務(wù)間隔取決于乘客到達(dá)率和大廳停止次數(shù)。隨著客流量的增加，上車(chē)需要更長(zhǎng)的時(shí)間，但是門(mén)廳呼叫是在裝載的轎廂離開(kāi)大廳之后的很短時(shí)間內(nèi)登記的。由于乘客到達(dá)過(guò)程的隨意性，連續(xù)分配給大廳的轎廂之間的間隔是隨機(jī)變化的。因此，按需服務(wù)模式中的服務(wù)間隔也是隨機(jī)變化的。
當(dāng)調(diào)度器轉(zhuǎn)換到編程服務(wù)模式時(shí)，分配轎廂的服務(wù)間隔受到控制，轎廂按照有規(guī)律的間隔供乘客使用。這種模式下的服務(wù)間隔被稱為程序間隔。因此，程序間隔就是乘客可以在一個(gè)樓層登上一個(gè)轎廂的編程時(shí)間到乘客可以在該層登上下一個(gè)轎廂的編程時(shí)間之間的間隔。最初選擇的程序間隔是在過(guò)去的短時(shí)間周期例如三分鐘周期內(nèi)離開(kāi)大廳的轎廂之間的平均間隔。程序間隔也可以按照大廳中的門(mén)廳呼叫登記時(shí)間和乘客等待時(shí)間最小的原則來(lái)選擇。這樣，最初可以選擇40秒的程序間隔。
參見(jiàn)圖7，動(dòng)態(tài)編程電梯調(diào)度器使用程序間隔來(lái)計(jì)算向大廳調(diào)動(dòng)一個(gè)轎廂的下一個(gè)編程時(shí)間。如果在大廳中登記了一個(gè)門(mén)廳呼叫，轎廂只有在達(dá)到規(guī)定時(shí)間時(shí)才會(huì)開(kāi)門(mén)。這樣就會(huì)造成乘客在大廳中排隊(duì)等待轎廂。因此，當(dāng)轎廂開(kāi)門(mén)并且讓幾個(gè)乘客很快登上轎廂時(shí)，上車(chē)時(shí)間是很短的。這樣就會(huì)使轎廂很快達(dá)到預(yù)定的負(fù)荷限度并且離開(kāi)大廳。因此，轎廂不需要在很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)開(kāi)著門(mén)等待乘客。
如圖6和7中所示，程序間隔最初會(huì)隨著預(yù)測(cè)客流量的增加而縮短。之所以選擇程序間隔和預(yù)測(cè)客流量之間的這種反比關(guān)系是因?yàn)樵黾拥目土髁繒?huì)使轎廂很快達(dá)到預(yù)定的負(fù)荷限度，隨之使轎廂很快地離開(kāi)大廳，而且在轎廂關(guān)門(mén)之后很快又會(huì)有新的門(mén)廳呼叫。另外，如果系統(tǒng)預(yù)測(cè)的客流量比較高，它就會(huì)縮短程序間隔，以便將轎廂負(fù)荷保持在理想的門(mén)限之內(nèi)，并且有效地使用到達(dá)大廳的轎廂。典型的理想負(fù)荷是轎廂容量的50％到60％，這樣就能容納隨時(shí)到達(dá)的乘客。例如，在三分鐘預(yù)測(cè)客流量從大樓人口的3％增加到6％時(shí)，調(diào)度器就把程序間隔從30秒縮短到25秒。
如果采用了編程服務(wù)，并且按照程序間隔令分配給大廳的轎廂開(kāi)門(mén)，轎廂就能在編程時(shí)間之前到達(dá)大廳并且等待開(kāi)門(mén)。因此，大廳中的轎廂會(huì)有一段空閑時(shí)間。隨著客流量的增加，空閑時(shí)間會(huì)由于轎廂負(fù)荷的增加而減少，這樣，在上行運(yùn)行期間就會(huì)出現(xiàn)更多的轎廂呼叫，并且會(huì)因此而增加循環(huán)運(yùn)行時(shí)間。這樣就會(huì)自動(dòng)地增加到達(dá)大廳的轎廂之間的間隔。間隔的增加會(huì)使空閑時(shí)間縮短。如果空閑時(shí)間被縮短到零，轎廂就不一定能足夠快地為大廳的門(mén)廳呼叫提供服務(wù)，而乘客必須要等待轎廂到達(dá)。如果出現(xiàn)這種情況，調(diào)度器就會(huì)增加程序間隔，以便增加每個(gè)轎廂的轎廂負(fù)荷。
最大程序間隔決定了大廳的最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間和乘客等待時(shí)間。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)大樓的樓層數(shù)，工作的轎廂數(shù)量以及單一來(lái)源客流量與非大廳客流量的相對(duì)水平為大廳選擇了40秒到50秒的最大程序間隔。最小程序間隔取決于平均循環(huán)運(yùn)行時(shí)間和工作的轎廂數(shù)量。例如，如果平均循環(huán)運(yùn)行時(shí)間是150秒，并且有六個(gè)轎廂在工作，可能的最小程序間隔就是25秒。為了讓轎廂能隨機(jī)地到達(dá)大廳，可以采用30秒的程序間隔。
在一個(gè)實(shí)施例中，調(diào)度器收集每一分鐘的大廳客流量數(shù)據(jù)，并且在每一分鐘末尾時(shí)更新三分鐘計(jì)數(shù)。因此，調(diào)度器的預(yù)測(cè)是每分鐘更新一次的。預(yù)測(cè)的客流量被用來(lái)預(yù)測(cè)平均的上行轎廂呼叫數(shù)量，從中可以預(yù)測(cè)出平均循環(huán)運(yùn)行時(shí)間。因此，根據(jù)計(jì)算的循環(huán)運(yùn)行時(shí)間，每到一分鐘就可以改變程序間隔。
在另一個(gè)實(shí)施例中，調(diào)度器收集每三分鐘周期內(nèi)大廳門(mén)廳呼叫的門(mén)廳呼叫登記時(shí)間，這樣，調(diào)度器就能預(yù)測(cè)出下一個(gè)三分鐘周期內(nèi)的門(mén)廳呼叫登記時(shí)間。預(yù)測(cè)的三分鐘平均大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間可以用來(lái)計(jì)算下一個(gè)程序間隔。程序間隔可以從根據(jù)平均循環(huán)運(yùn)行時(shí)間的間隔和/或根據(jù)預(yù)測(cè)的門(mén)廳呼叫登記時(shí)間計(jì)算出的間隔來(lái)選擇。選定的程序間隔和預(yù)測(cè)的客流量決定了轎廂離開(kāi)大廳時(shí)的預(yù)測(cè)負(fù)荷；這種計(jì)算方法是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以完成的。
按照有規(guī)律的間隔為大廳門(mén)廳呼叫分配轎廂可以有效地減少大廳中的擁擠，大廳中出現(xiàn)擁擠的時(shí)間，乘客在大廳中的平均等待時(shí)間，以及大廳中的最大乘客等待時(shí)間。轎廂在離開(kāi)大廳時(shí)的負(fù)荷變化也被減少了，這樣就能減少轎廂循環(huán)運(yùn)行時(shí)間的變化；從而可以使轎廂有規(guī)律地到達(dá)大廳。
在使用編程服務(wù)時(shí)，如果一個(gè)轎廂按照轎廂呼叫到達(dá)大廳并且開(kāi)門(mén)，除非是將其分配給大廳的門(mén)廳呼叫并且已經(jīng)達(dá)到了編程的時(shí)間，它的門(mén)廳指示燈不會(huì)亮。如果乘客登上一個(gè)沒(méi)有分配的轎廂并且按下轎廂呼叫按鈕，轎廂呼叫不能登記，而按鈕燈也不會(huì)亮。因此，乘客不能使用還沒(méi)有分配給大廳門(mén)廳呼叫的轎廂。
d．程序窗口和程序容限當(dāng)大樓中的客流量增加，并且在大廳以外樓層上出現(xiàn)明顯的客流量時(shí)，轎廂有可能比編程時(shí)間提前到達(dá)大廳并且一直閑置到編程時(shí)間?；蛘呤寝I廂可能在編程時(shí)間之后到達(dá)并且立即被分配給大廳門(mén)廳呼叫。無(wú)論是哪種情況，乘客等待時(shí)間和大廳排隊(duì)都會(huì)增大。為了有效地使用轎廂，如果轎廂比其編程時(shí)間提前一點(diǎn)到達(dá)，就應(yīng)該立即把轎廂分配給大廳門(mén)廳呼叫。
另外，如果大樓中設(shè)有自助餐廳樓層，它就是一個(gè)次要大廳，或是一個(gè)具有明顯客流量的基地，在大樓中出現(xiàn)明顯的樓層之間和倒流的客流量時(shí)，如果優(yōu)先為大廳分配一些轎廂，其他樓層上的服務(wù)就會(huì)受到影響，導(dǎo)致在這些樓層上出現(xiàn)多次登記和反復(fù)的門(mén)廳呼叫再分配。上述的問(wèn)題可以通過(guò)為分配給大廳的轎廂選擇程序窗口來(lái)解決。
程序窗口的定義是圍繞著編程時(shí)間的上、下容限。例如，如果采用25秒的程序間隔，就可以選擇5秒的下容限和10秒的上容限。在本例中，由程序窗口來(lái)改變的程序間隔范圍是20秒到35秒。如果讓轎廂在這種程序窗口之內(nèi)到達(dá)大廳，就可以較好地適應(yīng)其他樓層的轎廂分配。轎廂不一定要在編程時(shí)間之前到達(dá)大廳并且在某一特定時(shí)間等待分配。
圖8和9表示編程時(shí)間和程序窗口的概念。圖10表示在編程服務(wù)模式下用程序窗口為大廳分配轎廂。采用程序窗口并且將轎廂到達(dá)大廳的時(shí)間限制在窗口之內(nèi)可以改善為大廳上方樓層和下方樓層上的門(mén)廳呼叫的服務(wù)，減少這些樓層上的登記時(shí)間和門(mén)廳呼叫再分配。這樣就縮短了最大乘客等待時(shí)間。保證轎廂在程序窗口之內(nèi)到達(dá)同時(shí)還可以減少大廳中的等待時(shí)間，擁擠，以及擁擠的持續(xù)時(shí)間。轎廂可以得到有效的利用，為大樓中的所有門(mén)廳呼叫提供均衡的服務(wù)。
為了獲得程序窗口，需要根據(jù)針對(duì)三種類型的客流量預(yù)測(cè)的大廳客流量和預(yù)測(cè)的最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間來(lái)選擇上容限和下容限。這三種類型包括大廳中主要方向的客流量，所有其他樓層上主要方向的客流量，以及所有樓層上次要方向的客流量。上容限和下容限可以是相同或是不同的。
在一個(gè)實(shí)施例中，大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間和大廳以外樓層上的門(mén)廳呼叫登記時(shí)間是按照三分鐘的周期來(lái)記錄的。這樣，就能記錄最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間，而下一個(gè)三分鐘周期的最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間是采用公知的指數(shù)平滑技術(shù)對(duì)三種類型的客流量分別預(yù)測(cè)的。
允許的最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間是針對(duì)這三種類型分別選擇的。大廳中主要方向的允許的最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間被限制在例如40到50秒的較短時(shí)間，因?yàn)榇髲d的客流量很大，如果分配給大廳的轎廂過(guò)分延遲，大廳中就可能發(fā)生擁擠，并且大廳會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)擁擠。
然而，所有其他樓層上主要方向客流量的允許的最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間通常大于大廳中主要方向上允許的最大登記時(shí)間，這是因?yàn)樵谏闲蟹迤诤椭形缜昂筠I廂會(huì)為了單一來(lái)源客流量主要方向的樓層上的轎廂呼叫而頻繁地停車(chē)。因此，主要方向門(mén)廳呼叫最大登記時(shí)間通常被定在50到60秒之間。
所有樓層上次要方向客流量的允許的最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間通常也會(huì)大于大廳中主要方向上允許的最大登記時(shí)間。次要方向的客流量在上行峰期中很小，因此，次要方向門(mén)廳呼叫的允許的最大登記時(shí)間可以被定在50到60秒。在中午前后，主要的客流量在主要方向上，但是經(jīng)常還會(huì)出現(xiàn)明顯的次要方向客流量。明顯的次要方向客流量要求為次要的客流量提供較小的最大允許門(mén)廳呼叫登記時(shí)間。
程序窗口是通過(guò)將預(yù)測(cè)的最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間與允許的最大登記時(shí)間相比較來(lái)選擇的。允許的最大值和預(yù)測(cè)的最大值之間的差被用來(lái)選擇大廳和程序窗口的上容限和下容限。
如果大廳客流量很低，例如小于大樓人口的3％，而主要方向大廳客流量以外的預(yù)測(cè)最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間很短，并且小于選定的最大允許登記時(shí)間，就選擇5秒左右的很小的容限。
然而，如果非大廳主要方向客流量的預(yù)測(cè)的最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間超過(guò)了非大廳主要客流量的允許的最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間，就需要選擇較大的上容限和下容限。實(shí)際選擇的值取決于預(yù)測(cè)的最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間與允許的最大登記時(shí)間之間的差。例如，如果主要或次要方向門(mén)廳呼叫的差小于10秒，下容限和上容限就可以分別選為5秒和7秒。如果這種差大于10秒但是小于20秒，下容限和上容限就可以分別選為7秒和10秒。如果主要或次要方向門(mén)廳呼叫的差繼續(xù)增大，就需要為非大廳主要方向門(mén)廳呼叫增加允許的最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施例中可以通過(guò)查閱類似于表1的表來(lái)選擇程序容限。這種表是采用脫機(jī)模擬的方式產(chǎn)生的；熟悉電梯調(diào)度器的技術(shù)人員都知道這種方法。
表1根據(jù)預(yù)測(cè)和允許的最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間選擇程序窗口的上下容限。
在為主要或次要方向門(mén)廳呼叫和大廳服務(wù)而分配轎廂時(shí)，在應(yīng)答門(mén)廳呼叫時(shí)需要記錄門(mén)廳呼叫登記時(shí)間超過(guò)了此類門(mén)廳呼叫允許的最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的發(fā)生次數(shù)。這種信息被用來(lái)修改允許的最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間。例如，如果大廳以外樓層上主要方向門(mén)廳呼叫的允許的最大登記時(shí)間多次被違反，就需要增加大廳和其他樓層主要方向上門(mén)廳呼叫允許的最大登記時(shí)間。如果次要方向門(mén)廳呼叫的允許的最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間反復(fù)被違反，就需要增加大廳和其他樓層主要方向上允許的最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間。如果大廳中允許的最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間反復(fù)被違反，就需要增加程序間隔，從而增加離開(kāi)大廳的轎廂中的轎廂負(fù)荷。
如果使用了程序窗口，并且編程時(shí)間與程序容限無(wú)關(guān)，前后兩個(gè)轎廂之間的最大間隔可以表示成(ti+△tu)-△tl，其中的ti是程序間隔，△tu是上容限，而△tl是下容限。這種最大間隔出現(xiàn)在一個(gè)轎廂在程序窗口之前到達(dá)并且開(kāi)門(mén)的時(shí)間比編程時(shí)間早△tl，而下一個(gè)轎廂比編程時(shí)間遲到了△tu秒的情況下。因此，容限的選擇會(huì)影響到轎廂負(fù)荷，大廳排隊(duì)，以及等待時(shí)間。容限越大，轎廂負(fù)荷的變化越大。大的容限還會(huì)使等待時(shí)間延長(zhǎng)，并且造成大廳中出現(xiàn)擁擠。因而需要保持比較小的容限。
如果在編程時(shí)間的△tu秒之后分配第一個(gè)轎廂，而第二個(gè)轎廂比編程時(shí)間提前到達(dá)并且分配的時(shí)間比編程時(shí)間早△tl秒，在兩個(gè)轎廂之間就會(huì)出現(xiàn)最小間隔。
為了減少轎廂負(fù)荷的變化，當(dāng)一個(gè)轎廂被分配給大廳的門(mén)廳呼叫時(shí)，就使用選定的程序間隔來(lái)更新下一個(gè)編程時(shí)間和隨后的編程時(shí)間。這樣，以后的編程時(shí)間就是ta，ta+ti，ta+2ti…依此類推，其中的ta是當(dāng)前的轎廂在分配給一個(gè)門(mén)廳呼叫并且乘客下車(chē)之后可以讓乘客上車(chē)的時(shí)間。如果下一個(gè)轎廂比編程時(shí)間提前到達(dá)并且在ta+ti-△tl時(shí)進(jìn)行分配，該時(shí)間就被用作下一個(gè)編程時(shí)間，并且更新后續(xù)的編程時(shí)間。與此類似，如果在ta+ti-△tl到ta+ti+△tu之間的程序窗口內(nèi)的任何時(shí)刻分配轎廂，就將該時(shí)間作為下一個(gè)編程時(shí)間，并且更新以后的編程時(shí)間。這種方法可以將轎廂之間的最小間隔保持在ti-△tl，最大間隔保持在ti+△tu。這樣就能使轎廂負(fù)荷的變化很小。
大廳轎廂到達(dá)程序調(diào)度器確定主要方向上的最遠(yuǎn)樓層，以及在主要方向上運(yùn)行的一個(gè)轎廂到達(dá)最遠(yuǎn)樓層的時(shí)間。如果將該轎廂分配給主要方向的門(mén)廳呼叫，就需要確定這些門(mén)廳呼叫可能引起的轎廂呼叫停站，并且用來(lái)計(jì)算轎廂到達(dá)最遠(yuǎn)樓層的時(shí)間。如果將轎廂分配給次要方向的門(mén)廳呼叫，就需要計(jì)算轎廂到達(dá)門(mén)廳呼叫樓層的時(shí)間。確定次要方向門(mén)廳呼叫可能引起的轎廂呼叫停站，并且計(jì)算轎廂到達(dá)該樓層的時(shí)間。最后，計(jì)算轎廂到達(dá)門(mén)廳的時(shí)間。如果到達(dá)大廳的轎廂是空的，在開(kāi)門(mén)之后就可以馬上上車(chē)。如果到達(dá)大廳的轎廂載有乘客，首先要開(kāi)門(mén)讓乘客下車(chē)；然后該轎廂才能讓大廳中的乘客上車(chē)。
轎廂運(yùn)行時(shí)間是隨著運(yùn)行速度，加速度，層間距離，執(zhí)行的轎廂呼叫停站，分配的門(mén)廳呼叫，以及由分配但未應(yīng)答門(mén)廳呼叫所造成的估算的轎廂呼叫停站而變化的。
在為大廳以外的樓層上發(fā)出的主要方向門(mén)廳呼叫分配轎廂時(shí)，在一定的等待時(shí)間限度之內(nèi)，將第一優(yōu)先權(quán)給予與這些樓層上的轎廂呼叫停站相吻合的轎廂。然后考慮沒(méi)有分配給大廳的轎廂。最后考慮已經(jīng)分配給大廳的轎廂。只有在轎廂在大廳具有空閑時(shí)間，并且將在程序窗口之內(nèi)到達(dá)大廳，或是在程序容限以內(nèi)有另一個(gè)轎廂可以分配給大廳時(shí)，仍然在主要方向上運(yùn)行的已經(jīng)分配給大廳的轎廂才可以用于大廳以外樓層上發(fā)出的主要方向門(mén)廳呼叫。
對(duì)于次要方向門(mén)廳呼叫，首先考慮沒(méi)有分配給大廳的轎廂。然后考慮已經(jīng)分配給大廳的轎廂，但是它必須有提前的時(shí)間，并且能在程序窗口之內(nèi)到達(dá)大廳，或是在程序窗口內(nèi)有另一個(gè)轎廂可以分配給大廳。
為了執(zhí)行這種計(jì)算，調(diào)度器要維持轎廂到達(dá)大廳的時(shí)間表和按照該時(shí)間到達(dá)大廳的有關(guān)轎廂之間的關(guān)系，如表2所示。將這一時(shí)間表與表3的大廳轎廂分配時(shí)間表相比較。如果轎廂在其編程時(shí)間之前到達(dá)，計(jì)算出的提前時(shí)間就是編程時(shí)間與轎廂有效時(shí)間之間的差。如果轎廂在編程時(shí)間之后到達(dá)，編程時(shí)間與轎廂到達(dá)時(shí)間之間的差就是計(jì)算出的轎廂延遲時(shí)間。對(duì)符合分配給大廳時(shí)間表的每一個(gè)轎廂計(jì)算出這種值，并且保存在表4中?？梢杂帽?來(lái)完成大廳轎廂分配和大廳以外樓層上的主要和次要方向門(mén)廳呼叫的轎廂分配，以便使分配給大廳的轎廂在程序窗口之內(nèi)到達(dá)。
表2大廳中的轎廂到達(dá)時(shí)間表
表3大廳程序窗口
表4計(jì)算到達(dá)大廳的轎廂的提前時(shí)間和延遲時(shí)間
如果在大廳中有若干個(gè)轎廂可供使用，近期內(nèi)就會(huì)有一些不需要為大廳服務(wù)的轎廂，并且具有較大的提前時(shí)間。這些轎廂可以分配給非大廳門(mén)廳呼叫。按照這種方式為大廳以上的門(mén)廳呼叫分配轎廂可以有效地減少轎廂在大廳中集中的現(xiàn)象，并且減少大廳以上的門(mén)廳呼叫登記時(shí)間。
e．大廳程序延遲為了避免在按需和編程模式之間擺動(dòng)，調(diào)度器采用了適當(dāng)?shù)难舆t。在一個(gè)實(shí)施例中，如果預(yù)測(cè)的客流量明顯大于S，例如，S是大樓人口的3％，而預(yù)測(cè)客流量大于3.5％，就立刻起動(dòng)編程服務(wù)模式。如果預(yù)測(cè)的客流量小于3.5％但是大于3％，調(diào)度器就在下一分鐘結(jié)束時(shí)等待一次的預(yù)報(bào)。如果新的預(yù)報(bào)仍然是預(yù)測(cè)客流量大于3％，就起動(dòng)編程服務(wù)模式。與此類似，當(dāng)客流量下降時(shí)，如果預(yù)測(cè)的客流量從3％以上下降到例如2％或以下，就立即撤銷編程服務(wù)模式。如果不是，調(diào)度器就在一分鐘周期中等待兩次預(yù)報(bào)。只有當(dāng)這些預(yù)報(bào)小于2.5％時(shí)才撤銷編程服務(wù)模式。與此類似，當(dāng)客流量從大樓人口的3.5％以上迅速下降時(shí)，動(dòng)態(tài)程序在轉(zhuǎn)向按需模式之前還需要等待一次預(yù)報(bào)來(lái)核實(shí)這種低客流量等級(jí)。
Ⅱ根據(jù)估算的大廳客流量和客流率和控制參數(shù)的脫機(jī)學(xué)習(xí)來(lái)完成動(dòng)態(tài)編程圖11是裝在GCSS101內(nèi)的群控制器118的一個(gè)簡(jiǎn)化框圖，它可以用與第二種實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)程序機(jī)的方法使用。群控制器包括一個(gè)動(dòng)態(tài)程序機(jī)122，一個(gè)客流量估算器148，一個(gè)性能預(yù)測(cè)器144，和一個(gè)脫機(jī)模擬器150。出發(fā)時(shí)間134被用來(lái)計(jì)算離開(kāi)大廳的轎廂之間的出發(fā)間隔152。轎廂負(fù)荷132和出發(fā)間隔152被用作基于模糊邏輯的客流量估算器148的輸入，從中產(chǎn)生下述的客流量和客流率的清晰估算值。動(dòng)態(tài)程序機(jī)122使用這些客流量和客流率估算值154，其他輸入信號(hào)130,131和136，以及由性能預(yù)測(cè)器提供的性能預(yù)測(cè)值146，采用在線的控制參數(shù)選擇器156來(lái)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)編程中需要的各種控制參數(shù)值。動(dòng)態(tài)程序機(jī)采用這些控制參數(shù)和動(dòng)態(tài)編程邏輯來(lái)完成轎廂的分配140。群控制器118還配備有一個(gè)脫機(jī)模擬器，它根據(jù)預(yù)測(cè)的大樓客流量來(lái)模擬電梯的群操作，并且采用下述的脫機(jī)學(xué)習(xí)方法來(lái)選擇控制參數(shù)。
a．采用模糊邏輯估算大廳的客流量和客流率動(dòng)態(tài)編程調(diào)度器的第二種實(shí)施方案是采用離開(kāi)大廳的轎廂的轎廂負(fù)荷和先后離開(kāi)大廳的轎廂之間的出發(fā)間隔來(lái)實(shí)時(shí)地估算大廳的客流量和客流率。這種客流率是大廳客流量的變化率。在產(chǎn)生這種估算時(shí)采用了模糊集合論的方案。大廳客流量和客流率的估算是根據(jù)轎廂負(fù)荷，出發(fā)間隔，大廳客流量和客流率中間存在的模糊關(guān)系來(lái)完成的。計(jì)算出的大廳客流量和客流率是一個(gè)連續(xù)頻譜上的清晰值。例如，大廳客流量是采用0到100的標(biāo)尺來(lái)計(jì)算的，而客流率是采用-50到50的標(biāo)尺來(lái)計(jì)算的。大廳客流量和客流率的估算是根據(jù)轎廂在主要方向上裝滿乘客離開(kāi)大廳時(shí)的轎廂負(fù)荷和轎廂出發(fā)時(shí)間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲得的。
各種動(dòng)態(tài)編程控制參數(shù)中包括大廳服務(wù)模式，分配給大廳的轎廂數(shù)量，大廳程序間隔，程序窗口容限，以及允許的最大登記時(shí)間，它們首先是用下述的脫機(jī)模擬和學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)選擇的。然后用選擇的控制參數(shù)值產(chǎn)生查詢表。查詢表和電梯群控操作期間完成的大廳客流量和客流率估算被用來(lái)為實(shí)時(shí)的操作選擇控制參數(shù)值。
在一個(gè)實(shí)施例中將多至三個(gè)的連續(xù)轎廂的轎廂負(fù)荷及轎廂之間出發(fā)間隔的模糊集合當(dāng)作輸入。將大廳客流量和客流率的模糊集合當(dāng)作輸出。采用近似人的推理方式來(lái)產(chǎn)生連接輸入和輸出的模糊規(guī)則。然后采用適當(dāng)?shù)耐普摲椒ê蛻T用的模糊邏輯生成系統(tǒng)軟件根據(jù)輸出的規(guī)則計(jì)算出大廳客流量和客流率。
采用模糊集合對(duì)離開(kāi)大廳的轎廂的負(fù)荷進(jìn)行分類。用負(fù)荷衡量裝置檢測(cè)轎廂的負(fù)荷，并且用DCSS將其轉(zhuǎn)換成0到255范圍的負(fù)荷計(jì)數(shù)。檢測(cè)的實(shí)際負(fù)荷是用轎廂額定負(fù)荷的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示的，并且轉(zhuǎn)換成負(fù)荷計(jì)數(shù)。零轎廂負(fù)荷表示轎廂是空的，而255轎廂負(fù)荷表示額定負(fù)荷的127.5％。DCSS將這種信號(hào)發(fā)送給MCSS，后者再將信息發(fā)送給OCSS。OCSS將這種信息發(fā)送給群控制器。
提供一種明確的負(fù)荷分類。例如，通過(guò)定義四個(gè)模糊集合輕，中等，高峰和滿載就可以獲得四類負(fù)荷。這種模糊集合與清晰的集合不同。在清晰的集合中，例如100單位的具體負(fù)荷要么是屬于這一集合，要么是不屬于這一集合。然而，在模糊集合中，一種典型的轎廂負(fù)荷在某種程度上屬于一個(gè)集合，這種程度被稱為從屬關(guān)系函數(shù)。當(dāng)轎廂負(fù)荷是0到50單位時(shí)是輕。當(dāng)轎廂負(fù)荷在50到80之間時(shí)，它在某種程度上是輕，但在另一種程度上是中等。100單位的轎廂負(fù)荷0.4度是屬于中等，而0.6度是屬于高峰。圖12表示了轎廂離開(kāi)大廳時(shí)的轎廂負(fù)荷的模糊集合及其對(duì)應(yīng)的從屬關(guān)系函數(shù)。負(fù)荷分類的數(shù)量大小是可以選擇的。例如，轎廂負(fù)荷的分類可以采用三到六個(gè)模糊集合。從屬關(guān)系函數(shù)可以用線性或是非線性函數(shù)來(lái)表示。
當(dāng)一個(gè)轎廂帶著乘客離開(kāi)大廳時(shí)，將它的出發(fā)時(shí)間與帶著乘客離開(kāi)大廳的前一個(gè)轎廂的出發(fā)時(shí)間相比較。由此計(jì)算出轎廂之間的出發(fā)間隔，并且用三到六個(gè)模糊集合對(duì)這種出發(fā)間隔分類，也就是短，相當(dāng)短，相當(dāng)長(zhǎng)，長(zhǎng)以及很長(zhǎng)。圖13表示用來(lái)代表帶著轎廂負(fù)荷離開(kāi)大廳的轎廂之間的出發(fā)間隔的一種模糊集合。另外，一個(gè)特定的出發(fā)間隔可以完全在一個(gè)模糊集合中，或是在某種程度上可以包括在多個(gè)模糊集合中。
大廳客流量可以用0到100的標(biāo)度來(lái)表示。也可以用0到255的標(biāo)度來(lái)表示。用類似于轎廂負(fù)荷的模糊集合為大廳客流量分類，例如沒(méi)有，輕，中等，高峰和滿載。圖14表示一例用來(lái)為大廳客流量分類的模糊集合和從屬關(guān)系函數(shù)。調(diào)度器用分類沒(méi)有來(lái)表示在過(guò)去的一個(gè)例如兩分鐘的確定周期內(nèi)沒(méi)有轎廂帶著乘客離開(kāi)大廳。
進(jìn)入大廳的客流量的變化率可以比如用-50到50的標(biāo)度來(lái)表示。采用快速增加，緩慢增加，穩(wěn)定，緩慢減少以及快速減少的模糊集合對(duì)這種變化率進(jìn)行分類。圖15表示了用于變化率的模糊集合及其從屬關(guān)系函數(shù)。
如果當(dāng)前轎廂和前一個(gè)轎廂之間的出發(fā)間隔很長(zhǎng)，例如達(dá)到兩分鐘以上，只有當(dāng)前轎廂的轎廂負(fù)荷被用來(lái)計(jì)算大廳客流量和客流率。表5中表示了一例確定的大廳客流量和客流率，表中的情況是一個(gè)轎廂帶著乘客離開(kāi)了大廳，而前一個(gè)確定周期中沒(méi)有轎廂帶著乘客離開(kāi)大廳。
表5在轎廂出發(fā)間隔很長(zhǎng)(例如120秒)時(shí)確定大廳客流量
表6表示一例確定的大廳客流量和客流率，表中的情況是最近的出發(fā)間隔短，而先前的出發(fā)間隔不但不短而是相當(dāng)短，相當(dāng)長(zhǎng)或是長(zhǎng)。最近的出發(fā)間隔是最近從大廳出發(fā)的轎廂(轎廂3)和前一個(gè)從大廳出發(fā)的轎廂(轎廂2)之間的出發(fā)間隔。前一個(gè)出發(fā)間隔是指從大廳出發(fā)的前一個(gè)轎廂(轎廂2)和從大廳出發(fā)的再前一個(gè)轎廂(轎廂1)之間的出發(fā)間隔。
表6在近期的出發(fā)間隔很短、而先前的出發(fā)間隔不短時(shí)確定大廳的客流量和客流率
表7表示一例確定的大廳客流量和客流率，表中表示的是最近的出發(fā)間隔不短，而先前的出發(fā)間隔短的情況。在對(duì)大廳客流量和客流率分類時(shí)可以忽略再前一個(gè)轎廂(轎廂1)的負(fù)荷，這是因?yàn)榍耙粋€(gè)出發(fā)間隔不短。然而，前一個(gè)出發(fā)間隔不短的情況可能是由于轎廂延遲到達(dá)大廳或是乘客使轎廂停在大廳而造成的。因此，除非是最近的出發(fā)間隔很長(zhǎng)，或是超過(guò)了一個(gè)最大限度例如120秒，兩個(gè)轎廂(轎廂3和轎廂2)的轎廂負(fù)荷都應(yīng)該被用來(lái)計(jì)算大廳的客流量及其變化率。表7就采用了這種方案。
表7在最近的轎廂出發(fā)間隔不短、而先前的出發(fā)間隔短時(shí)確定大廳的客流量和客流率
如果離開(kāi)大廳的前后三個(gè)轎廂使得最近的出發(fā)間隔和前一個(gè)出發(fā)間隔都短，就要對(duì)所有三個(gè)轎廂的轎廂負(fù)荷進(jìn)行考慮以估算大廳客流量和客流率。表8表示在兩個(gè)連續(xù)的出發(fā)間隔都短的情況下確定的大廳客流量和客流率的一個(gè)例子。
表8
在兩個(gè)連續(xù)的出發(fā)間隔都短時(shí)確定大廳的客流量和客流量的變化率
表5到8被用來(lái)產(chǎn)生模糊邏輯規(guī)則，當(dāng)一個(gè)轎廂在主要方向上離開(kāi)大廳時(shí)，采用這種規(guī)則根據(jù)轎廂負(fù)荷和轎廂出發(fā)間隔來(lái)確定大廳的客流量和大廳客流率。這種模糊規(guī)則是按下述方式產(chǎn)生的。
表5的第一行可以解釋成這樣的模糊規(guī)則如果轎廂出發(fā)間隔很長(zhǎng)，而轎廂負(fù)荷輕，大廳客流量就是輕，而大廳客流率是穩(wěn)定的。這種規(guī)則根據(jù)當(dāng)前轎廂的負(fù)荷計(jì)數(shù)和前一個(gè)例如120秒的周期內(nèi)沒(méi)有轎廂帶著乘客離開(kāi)大廳的事實(shí)來(lái)估算大廳客流量和大廳客流率。從表5的每一項(xiàng)中可以推導(dǎo)出一種規(guī)則。
與此類似，表6中第一行的項(xiàng)可以解釋成這樣的模糊規(guī)則如果轎廂出發(fā)間隔短，而前一個(gè)轎廂出發(fā)間隔不短，并且轎廂負(fù)荷是中等，并且前一個(gè)轎廂負(fù)荷是中等，大廳客流量就是中等，而大廳客流率是穩(wěn)定的。這種規(guī)則使用兩個(gè)轎廂出發(fā)間隔和兩個(gè)轎廂負(fù)荷作為輸入。用四個(gè)輸入來(lái)估算大廳客流量和大廳客流率。從表6的每一行項(xiàng)目中可以推導(dǎo)出一種模糊規(guī)則。
從表7的第一項(xiàng)來(lái)看，它的模糊邏輯規(guī)則是如果轎廂出發(fā)間隔不短，而前一個(gè)轎廂出發(fā)間隔短，并且轎廂負(fù)荷是中等，前一個(gè)轎廂負(fù)荷也是中等，大廳客流量就是中等，而大廳客流率是穩(wěn)定的。這種規(guī)則也使用兩個(gè)出發(fā)間隔和兩個(gè)轎廂負(fù)荷作為輸入，用所有這四個(gè)輸入來(lái)估算大廳客流量和大廳客流率。從表7的每一行項(xiàng)目中可以推導(dǎo)出一種模糊規(guī)則。
表8中的第一項(xiàng)代表了這樣的模糊規(guī)則如果轎廂出發(fā)間隔短，前一個(gè)轎廂出發(fā)間隔也短，并且轎廂負(fù)荷是中等，前一個(gè)轎廂負(fù)荷也是中等，再前一個(gè)轎廂負(fù)荷還是中等，大廳客流量就是中等，而大廳客流率是穩(wěn)定的。這種規(guī)則使用兩個(gè)出發(fā)間隔和三個(gè)轎廂負(fù)荷來(lái)估算大廳客流量和大廳客流率。從表8的每一行項(xiàng)目中可以推導(dǎo)出一種模糊規(guī)則。
這樣，從表5到8的每一行項(xiàng)目都可以推導(dǎo)出一種模糊邏輯規(guī)則。這些模糊邏輯規(guī)則考慮到了轎廂負(fù)荷測(cè)量的不準(zhǔn)確性以及出發(fā)間隔，轎廂負(fù)荷以及大廳客流量和大廳客流率等等多方面關(guān)系的不準(zhǔn)確性。然而，模糊邏輯可以用來(lái)體現(xiàn)這種不準(zhǔn)確性，并且使大廳客流量和客流率的估算達(dá)到滿意的程度。
用一種模糊編程語(yǔ)言來(lái)編碼轎廂負(fù)荷，轎廂出發(fā)間隔，大廳客流量以及大廳客流率的從屬關(guān)系函數(shù)。市場(chǎng)上有幾種此類的通用語(yǔ)言。例如可以用Togai InfraLogic的模糊編程語(yǔ)言(FPL)來(lái)編制這些從屬關(guān)系函數(shù)。進(jìn)一步的內(nèi)容可以參考“Fuzzy-C Developme-nt System User’s Manual”，Release 2.3.0,Togai InfraLogic,Inc。同樣，模糊邏輯規(guī)則也是用FPL語(yǔ)言編制的。在一個(gè)實(shí)施例中，模糊邏輯文件是用FPL編譯程序來(lái)編譯的，從中產(chǎn)生用來(lái)處理這些規(guī)則和估算大廳客流量和客流率的C語(yǔ)言代碼。
用FPL編譯程序產(chǎn)生的C語(yǔ)言代碼與調(diào)度器的軟件集成在一起，當(dāng)轎廂帶著乘客離開(kāi)大廳時(shí)，將轎廂負(fù)荷和出發(fā)間隔作為輸入來(lái)執(zhí)行C語(yǔ)言代碼。C語(yǔ)言代碼使用從屬關(guān)系函數(shù)說(shuō)明在各種模糊集合中產(chǎn)生具體的轎廂負(fù)荷和出發(fā)間隔的從屬關(guān)系度。C語(yǔ)言代碼還可以用來(lái)計(jì)算模糊規(guī)則前提的從屬關(guān)系度。這種前提是模糊規(guī)則中放在字“則”(then)前面的那一部分。
例如，“如果轎廂出發(fā)間隔短，而前一個(gè)出發(fā)間隔不短，并且轎廂負(fù)荷是中等，而前一個(gè)轎廂負(fù)荷也是中等”就是一種前提。字“則”(then)暗含了這種規(guī)則所遵循的輸出。因此，“大廳客流量是中等，而大廳客流率穩(wěn)定”就是這種規(guī)則的輸出。
然后用一種最大-最小(max-min)規(guī)則來(lái)計(jì)算從屬關(guān)系度的前提，用“和”(and)組合的條件可以產(chǎn)生一種從屬關(guān)系度，它是各個(gè)條件的最小程度。用“或”(or)組合的條件可以產(chǎn)生一種從屬關(guān)系度，它是各個(gè)條件的最高程度。
一種規(guī)則中的每個(gè)輸出具有一個(gè)相關(guān)的模糊集合。一個(gè)輸出的所有模糊集合被定義在一定范圍內(nèi)，稱其為論域(universe of discourse)。每個(gè)模糊集合的一部分定義是通用的。
根據(jù)該全域(universe)來(lái)選擇離散點(diǎn)，用來(lái)計(jì)算這些點(diǎn)上輸出的從屬關(guān)系度。例如，大廳客流量的點(diǎn)被選擇為0到100，間隔是1，這樣就有101個(gè)點(diǎn)。對(duì)于大廳客流率，這些點(diǎn)選擇范圍是-50到50，間隔為1。針對(duì)每一個(gè)輸出模糊集合采用圖14和15中所示的從屬關(guān)系函數(shù)來(lái)計(jì)算在這些點(diǎn)上限定的從屬關(guān)系度。這些內(nèi)容被存儲(chǔ)在表9和10所示的表中。
表9各種模糊集合中大廳客流量的從屬關(guān)系度
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表10各種模糊集合中大廳客流率的從屬關(guān)系度
表9和10中的從屬關(guān)系值被用于計(jì)算使用模糊規(guī)則的規(guī)則輸出的從屬關(guān)系度。用一種推論方法根據(jù)前提的從屬關(guān)系度來(lái)計(jì)算規(guī)則輸出的從屬關(guān)系度。有兩種廣泛應(yīng)用的推論方法，它們是極大點(diǎn)(max-dot)(也被稱為極大積(max-product))和極大極小(max-min)。在極大點(diǎn)(max-dot)推論方法中，規(guī)則中的每一個(gè)輸出的從屬關(guān)系度是根據(jù)前提從屬關(guān)系度及其模糊集合的各個(gè)離散點(diǎn)上的輸出的從屬關(guān)系度的積來(lái)決定的。例如，在采用極大點(diǎn)(max-dot)推論法時(shí)，為了獲得輸出“大廳客流量中等”的每個(gè)點(diǎn)上的從屬關(guān)系度，可以將表9中“中等”的那一列中各個(gè)點(diǎn)的從屬關(guān)系度乘以這種規(guī)則的前提從屬關(guān)系度。
在極大極小(max-min)推論法中，規(guī)則中的每一個(gè)輸出的從屬關(guān)系度是根據(jù)前提從屬關(guān)系度及其模糊集合在各個(gè)離散點(diǎn)上的輸出的從屬關(guān)系度的最小值來(lái)決定的。例如，對(duì)于輸出“大廳客流率緩慢增加”來(lái)說(shuō)，每個(gè)點(diǎn)上的輸出的從屬關(guān)系度就是表10中“緩慢增加”那一列中對(duì)應(yīng)點(diǎn)上的從屬關(guān)系度和這種規(guī)則的前提從屬關(guān)系度當(dāng)中的最小值。因此，對(duì)于輸出集合范圍內(nèi)的每個(gè)離散點(diǎn)來(lái)說(shuō)，其從屬關(guān)系度是用這種規(guī)則的前提從屬關(guān)系度和輸出模糊集合的確定的從屬關(guān)系度來(lái)計(jì)算的。
為了組合各個(gè)規(guī)則的輸出，采用了一種最大或是合并方法，也叫做求和。對(duì)于最大或是合并方法來(lái)說(shuō)，使用一種陣列來(lái)累計(jì)各個(gè)點(diǎn)上大廳客流量的從屬關(guān)系度，用另一個(gè)陣列累計(jì)大廳客流率的從屬關(guān)系度，如表11和12中所示。這些陣列最初都是零。在計(jì)算第一種規(guī)則時(shí)，將各個(gè)點(diǎn)上對(duì)大廳客流量計(jì)算出的輸出從屬關(guān)系度存儲(chǔ)在表11中，并且將各個(gè)點(diǎn)上對(duì)大廳客流率計(jì)算出的輸出從屬關(guān)系度存儲(chǔ)在表12中。在計(jì)算后面的規(guī)則時(shí)，將不同點(diǎn)上計(jì)算出的規(guī)則輸出度與表11和12中的值進(jìn)行比較。
如果采用最大方法，并且新的值大于表中的值，就在表中的這些點(diǎn)上保存新的值。如果采用合并方法，就把不同點(diǎn)上計(jì)算的輸出度加在表11和12中這些點(diǎn)中的值上。繼續(xù)這一過(guò)程直到計(jì)算完所有的規(guī)則。表的結(jié)果給出了大廳客流量和客流率的模糊估算值。最后，如果采用合并方法，將各個(gè)點(diǎn)上累計(jì)的從屬關(guān)系度限制在1.0。
表11各個(gè)點(diǎn)上累計(jì)的大廳客流量從屬關(guān)系度
通過(guò)對(duì)模糊值進(jìn)行解模糊而獲得大廳客流量和客流率的清晰估算值；此處使用了解模糊的重心方法。在這種方法中用表11的數(shù)據(jù)繪制一條曲線。提取曲線上例如22和23之間的一個(gè)典型間隔，用點(diǎn)22和23上的平均從屬關(guān)系度和1單位的寬度可以計(jì)算出面積。面積的矩是這樣計(jì)算的，用距論域的下限，即零的距離乘以面積；該距離是22.5。
表12各個(gè)點(diǎn)上累計(jì)的大廳客流率從屬關(guān)系度
計(jì)算每個(gè)小間隔的面積，并且加在一起獲得總的面積。對(duì)每一個(gè)間隔同樣計(jì)算其矩，并且加在一起獲得總的矩。用總的矩除以總面積，就可以獲得該圖的大廳客流量的重心區(qū)，例如37.5。同樣還可以獲得大廳客流率的解模糊值，例如55。
如果有一個(gè)轎廂帶著乘客離開(kāi)了大廳，和動(dòng)態(tài)編程調(diào)度器一起使用的客流量估算器就使用該轎廂的負(fù)荷，先前的轎廂負(fù)荷，再前一個(gè)轎廂的負(fù)荷，轎廂出發(fā)間隔，以及前一個(gè)轎廂的出發(fā)間隔對(duì)大廳客流量和大廳客流率進(jìn)行估算。
b．選擇動(dòng)態(tài)編程的控制參數(shù)動(dòng)態(tài)編程中使用的各種參數(shù)是通過(guò)兩階段的過(guò)程來(lái)選擇的。在第一階段用每個(gè)確定的間隔中收集的客流量數(shù)據(jù)和控制參數(shù)在各種估算的大廳客流量和客流率上的初始值來(lái)模擬電梯群的操作。在一個(gè)實(shí)施例中，確定的間隔是5分鐘。在這種模擬中選擇分配給大廳的轎廂數(shù)量，大廳服務(wù)模式，大廳程序間隔，以及大廳程序容限等等的初始值。采用不同的隨機(jī)數(shù)據(jù)流進(jìn)行多次模擬。
在這些模擬過(guò)程中采用內(nèi)插技術(shù)來(lái)選擇合適的控制參數(shù)值。調(diào)度過(guò)程是用這些選擇的控制參數(shù)值來(lái)控制的。然后收集和分析電梯群性能數(shù)據(jù)。使用本領(lǐng)域技術(shù)人員關(guān)于參數(shù)調(diào)節(jié)的知識(shí)就可以根據(jù)大廳客流量和客流率估算的不同值按照脫機(jī)的方式來(lái)選擇上述控制參數(shù)的新值。
對(duì)性能數(shù)據(jù)的控制參數(shù)進(jìn)行脫機(jī)的選擇，模擬和分析的這種過(guò)程是反復(fù)執(zhí)行的，直到用脫機(jī)的方式選擇出滿意的控制參數(shù)值。然后，在第二階段中用這些控制參數(shù)實(shí)時(shí)地操作電梯群，并且用動(dòng)態(tài)程序機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)度。
脫機(jī)模擬和參數(shù)的學(xué)習(xí)為了選擇在用于不同等級(jí)的大廳客流量和客流率的動(dòng)態(tài)程序中使用的參數(shù)值，采用了一種脫機(jī)的模擬和學(xué)習(xí)方法。在這種方法中，首先由熟悉技術(shù)的人員主觀地選擇適合不同客流量等級(jí)和變化率的值，并且制成表13。如果電梯系統(tǒng)是新的，并且沒(méi)有以往的運(yùn)行數(shù)據(jù)可供使用，電梯系統(tǒng)在單一來(lái)源客流量條件下就使用選擇的初始參數(shù)值進(jìn)行操作。采用適當(dāng)?shù)膬?nèi)插規(guī)則來(lái)獲得不同客流量等級(jí)和變化率情況下的參數(shù)值。
表13根據(jù)大廳客流量和客流率查找表，從中選擇動(dòng)態(tài)編程參數(shù)
在系統(tǒng)操作期間，在每個(gè)一分鐘周期中根據(jù)上行和下行方向的所有樓層上的轎廂上車(chē)計(jì)數(shù)來(lái)收集客流量數(shù)據(jù)。在第一運(yùn)行周期結(jié)束時(shí)用收集的客流量數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)明天的客流量，并且用預(yù)測(cè)的客流量進(jìn)行模擬運(yùn)行。使用各種隨機(jī)數(shù)據(jù)流，在確定周期內(nèi)預(yù)測(cè)的客流量數(shù)據(jù)，以及首先選擇的動(dòng)態(tài)編程控制參數(shù)值的集合來(lái)模擬多次，例如10次運(yùn)行過(guò)程。在這些模擬過(guò)程中，每當(dāng)有一個(gè)轎廂離開(kāi)了大廳，就記錄估算的大廳客流量和客流率。通過(guò)內(nèi)插來(lái)選擇服務(wù)模式，分配給大廳的轎廂數(shù)量，程序間隔以及程序容限并記錄下來(lái)作為輸入。大廳的最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間，非大廳樓層上的最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間，從大廳出發(fā)的連續(xù)兩個(gè)轎廂之間的前一個(gè)周期內(nèi)最高的大廳排隊(duì)長(zhǎng)度，轎廂中的乘客的平均和最大乘客等待時(shí)間，以及轎廂出發(fā)時(shí)的轎廂負(fù)荷被記錄下來(lái)作為輸出。
然后對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行編組，圍繞著0,10,20,30,40,50,60,70,80,90和100的客流量等級(jí)和-50,-40,-30,-20,-10,0,10,20,30,40，和50的客流率來(lái)設(shè)定不同的收集間隔。這樣就可以產(chǎn)生121個(gè)收集集合。大廳客流量和客流率的間隔寬度是三個(gè)單位。在轎廂離開(kāi)大廳時(shí)收集的數(shù)據(jù)記錄被一個(gè)接一個(gè)地讀出。如果客流量等級(jí)處在一個(gè)收集間隔之內(nèi)，而客流率也處在其收集間隔之內(nèi)，例如客流量是在30和33之間，而客流率處在-10到-7之間，就把記錄的輸出數(shù)據(jù)排列在收集集合的下面。在模擬過(guò)程中對(duì)所有所收集的數(shù)據(jù)反復(fù)執(zhí)行這種過(guò)程。
然后分析編組的數(shù)據(jù)，從中確定登記時(shí)間，排隊(duì)長(zhǎng)度，乘客在大廳的等待時(shí)間，以及離開(kāi)大廳的轎廂的轎廂負(fù)荷等等的平均，最大以及標(biāo)準(zhǔn)的偏差。計(jì)算這些數(shù)值和前一組數(shù)值的變化率。然后識(shí)別出這些變量數(shù)值中最大的變化或是它們的標(biāo)準(zhǔn)偏差或最大的值。
用一種計(jì)算機(jī)程序在各個(gè)收集點(diǎn)上選擇適當(dāng)?shù)目刂茀?shù)值。這種計(jì)算機(jī)程序體現(xiàn)了本領(lǐng)域技術(shù)人員在根據(jù)對(duì)模擬輸出變量值的分析，這些變量與相鄰的收集集合之間的變化，以及輸出變量的偏差和最大值來(lái)調(diào)整控制參數(shù)值的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。這樣就能選擇出新的數(shù)值集合，并且將其插入上面的表13中。
在轎廂離開(kāi)大廳時(shí)再次重復(fù)這種模擬過(guò)程，并且收集性能數(shù)據(jù)。重新分析來(lái)自確定的運(yùn)行次數(shù)的模擬數(shù)據(jù)，從中選擇比較好的控制參數(shù)值。這種過(guò)程反復(fù)多次，直到脫機(jī)選擇的控制參數(shù)值達(dá)到模擬過(guò)程中可以接受的系統(tǒng)性能。
這種對(duì)第二天的客流量進(jìn)行預(yù)測(cè)，并且在上行峰期和中午之后通過(guò)運(yùn)行模擬來(lái)選擇第二天的控制參數(shù)值的方法是每一天都要反復(fù)進(jìn)行的。這樣，系統(tǒng)就可以學(xué)習(xí)適用于預(yù)測(cè)的客流量條件的控制參數(shù)。
在線參數(shù)選擇脫機(jī)選擇的控制參數(shù)值被保存在群控制器的存儲(chǔ)器中。然后，在第二天操作電梯群時(shí)，如果出現(xiàn)單一來(lái)源的客流量情況，就采用公知的內(nèi)插技術(shù)用脫機(jī)選擇的控制參數(shù)值實(shí)時(shí)地選擇參數(shù)值。動(dòng)態(tài)編程調(diào)度器使用這些在線選擇的控制參數(shù)值實(shí)時(shí)地操作。
控制參數(shù)值的擺動(dòng)在選擇參數(shù)時(shí)，利用適當(dāng)?shù)难舆t來(lái)避免數(shù)值的擺動(dòng)。如果客流量和客流率迅速地增加，系統(tǒng)就會(huì)迅速作出響應(yīng)。然而，如果客流量和客流率迅速地減少，系統(tǒng)則會(huì)等待兩三次觀測(cè)報(bào)告來(lái)確認(rèn)這種減少，然后才調(diào)整控制參數(shù)。服務(wù)模式，服務(wù)間隔，分配給大廳的轎廂數(shù)量，在大廳中允許的最大等待時(shí)間，以及大廳服務(wù)窗口容限等等都是用這些延遲來(lái)選擇的。
Ⅲ采用模糊估算的大廳客流量和客流率以及參數(shù)的模糊邏輯控制的動(dòng)態(tài)編程圖16是群控制器118的示意圖，它采用大廳客流量和客流率的模糊估算和動(dòng)態(tài)編程參數(shù)的模糊邏輯控制來(lái)執(zhí)行動(dòng)態(tài)編程。這一群控制器包括客流量和客流率模糊估算器162，模糊邏輯控制器164和動(dòng)態(tài)程序機(jī)122。
在實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)編程調(diào)度器的第三種方法中，大廳客流量和客流率是用按順序離開(kāi)大廳的轎廂中的轎廂負(fù)荷132和出發(fā)間隔152來(lái)估算的模糊變量。大廳客流量和客流率是以它們的模糊集合獲得的。出現(xiàn)每個(gè)模糊集合的概率是用下述的一組從屬關(guān)系度來(lái)決定的。這些變量的同時(shí)出現(xiàn)和單獨(dú)出現(xiàn)是用下述的聯(lián)合集合(joint set)從屬關(guān)系度和單集(simpleset)從屬關(guān)系度來(lái)表示的。然后將大廳客流量和客流率166的模糊估算值作為各個(gè)模糊邏輯控制器164的輸入，用來(lái)選擇控制動(dòng)態(tài)編程調(diào)度器的控制參數(shù)170。
如下文中所述，模糊邏輯控制器164采用實(shí)時(shí)產(chǎn)生的大廳客流量和客流率166的模糊估算值作為一組輸入，將電梯控制系統(tǒng)輸入168作為第二組輸入，電梯控制系統(tǒng)的各種狀態(tài)變量136作為第三組輸入，而電梯控制系統(tǒng)的性能測(cè)量值142作為第四組輸入來(lái)定時(shí)地選擇控制參數(shù)。動(dòng)態(tài)編程控制參數(shù)170包括分配給大廳的轎廂數(shù)量，大廳服務(wù)模式，程序間隔，程序窗口容限以及程序延遲，它們都是用模糊邏輯控制器164來(lái)選擇的。實(shí)時(shí)地選擇控制參數(shù)可以迅速和準(zhǔn)確地響應(yīng)大廳中客流量條件的變化。
用五個(gè)不同的模糊邏輯控制器來(lái)選擇控制參數(shù)，采用大廳客流量和客流率的模糊估算作為一組輸入。這些控制器有1．開(kāi)環(huán)模糊邏輯控制器2．閉環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器3．閉環(huán)模糊邏輯控制器4．閉環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器5．具有自適應(yīng)限制發(fā)生器的模糊邏輯控制器以下要說(shuō)明在上述控制器中使用的設(shè)計(jì)原理和方法以及用它們選擇控制參數(shù)的用途，這些參數(shù)是在單一客流量條件下供在動(dòng)態(tài)編程調(diào)度器中使用的。
a．采用模糊邏輯的大廳客流量和客流率的模糊估算實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)程序機(jī)的這種方法是采用按順序離開(kāi)大廳的轎廂的轎廂負(fù)荷和出發(fā)間隔來(lái)產(chǎn)生大廳客流量和客流率的估算值作為模糊變量。這種模糊估算是用轎廂負(fù)荷，轎廂出發(fā)間隔，大廳客流量以及客流率之間存在的模糊關(guān)系來(lái)決定的。根據(jù)為大廳客流量和客流率選擇的模糊集合來(lái)產(chǎn)生這種估算值。在轎廂帶著乘客在主要方向上離開(kāi)大廳時(shí)進(jìn)行這種估算。
轎廂負(fù)荷，轎廂出發(fā)間隔，大廳客流量和客流率使用的模糊集合與前一部分Ⅱ的圖12,13,14和15中的情況是相同的。在表5到8中規(guī)定了這些參數(shù)之間存在的模糊關(guān)系。因此，如下文所述，在Ⅱ部分中所述的模糊邏輯規(guī)則被用來(lái)估算大廳客流量和客流率作為模糊變量。
獲得模糊邏輯規(guī)則的模糊輸出的一種方法是使用離散的點(diǎn)并且給出輸出變量在這些點(diǎn)上的從屬關(guān)系度。然而，這種方案需要實(shí)時(shí)地完成大量的計(jì)算，因?yàn)橛脕?lái)估算大廳客流量和客流率的規(guī)則太多了。因此，以下所述的是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的一種較佳方案。
在這種較佳方法中限定了每個(gè)輸出模糊集合的從屬關(guān)系較集合度。規(guī)則的從屬關(guān)系前提度被用作這種規(guī)則的所有輸出集合的從屬關(guān)系的輸出集合度。多種規(guī)則可以產(chǎn)生相同的輸出集合。用這種方案可以使復(fù)雜的規(guī)則簡(jiǎn)單化。這種規(guī)則反映了人的思維和推理過(guò)程，因而容易明白和理解。然后把產(chǎn)生相同的輸出模糊集合的所有規(guī)則的從屬關(guān)系輸出集合度加在一起，并且將最大值限制在1.0，從中產(chǎn)生累加和有限求和的從屬關(guān)系集合度。針對(duì)每個(gè)輸出集合計(jì)算出累加和有限求和的從屬關(guān)系集合度。這種累加和有限求和的從屬關(guān)系集合度是輸出集合的從屬關(guān)系集合度。對(duì)所有集合計(jì)算出的從屬關(guān)系度被存儲(chǔ)在一個(gè)陣列中。
這種方法使用了推論的集合度方法，產(chǎn)生的輸出是模糊變量，并且是用這些變量的模糊集合的從屬關(guān)系集合度獲得的。
本發(fā)明的另一方面是一種聯(lián)合變量的概念。聯(lián)合變量是一種總是和其他變量同時(shí)出現(xiàn)的一種變量。反之，一種簡(jiǎn)單模糊變量的出現(xiàn)可以和任何其他變量無(wú)關(guān)。大廳客流量就是一種簡(jiǎn)單模糊變量。因此，可以用模糊集合把大廳客流量分類成沒(méi)有，輕，中等，高峰和滿載。這些模糊集合被稱為簡(jiǎn)單集合，因?yàn)檫@種變量是簡(jiǎn)單的。大廳客流率也可以用作一種簡(jiǎn)單變量，并且可以用預(yù)先確定的模糊集合來(lái)分類成穩(wěn)定，緩慢增加，快速增加，緩慢減少，和快速減少。然而，可以把客流率視為客流量的一個(gè)子集合。也就是說(shuō)，客流率僅僅是用來(lái)表示客流量的。因此，客流率就是一種聯(lián)合模糊變量。例如，“大廳客流量是中等而大廳客流率是緩慢增加”就確定了“中等和緩慢增加”是同時(shí)出現(xiàn)的。例如“中等和緩慢增加”這樣的聯(lián)合模糊集合確定了聯(lián)合模糊變量。圖17表示簡(jiǎn)單模糊集合的概念，而圖18表示了聯(lián)合模糊集合的概念。
大廳客流量和客流率的模糊估算是利用聯(lián)合模糊集合同時(shí)進(jìn)行的。從屬關(guān)系的聯(lián)合集合度被用來(lái)表示大廳客流量和客流率的具體模糊集合同時(shí)出現(xiàn)的可能性。從屬關(guān)系的前提度被用作這一規(guī)則的輸出的聯(lián)合模糊集合的從屬關(guān)系的聯(lián)合集合度。多種規(guī)則可以產(chǎn)生相同的聯(lián)合輸出集合。把產(chǎn)生相同的聯(lián)合集合的所有規(guī)則的從屬關(guān)系聯(lián)合集合度加在一起，并且將最大值限制在1.0，從中產(chǎn)生累加和有限求和的從屬關(guān)系聯(lián)合集合度。針對(duì)每個(gè)輸出聯(lián)合集合計(jì)算出累加和有限求和的從屬關(guān)系聯(lián)合集合度。這種累加和有限求和的從屬關(guān)系聯(lián)合集合度是聯(lián)合集合的從屬關(guān)系聯(lián)合集合度。對(duì)所有的聯(lián)合集合計(jì)算出的從屬關(guān)系度被存儲(chǔ)在一個(gè)陣列中。
如果在這些規(guī)則的輸出中具有聯(lián)合模糊集合，這種集合度的推論方法就可以產(chǎn)生輸出模糊變量，這種變量是以聯(lián)合模糊集合和從屬關(guān)系的聯(lián)合集合度。
本發(fā)明還采用了一種中間模糊變量的概念。中間模糊變量是這樣一種變量，它們?cè)谀承┠：壿嬕?guī)則中被當(dāng)作輸出變量，而在另一些規(guī)則中被當(dāng)作輸入變量。如果中間變量被當(dāng)作規(guī)則的輸出，這種方法產(chǎn)生的輸出變量就是模糊變量。選擇推論的集合度方法以產(chǎn)生規(guī)則輸出。在產(chǎn)生這些規(guī)則的輸出時(shí)不包括解模糊，因?yàn)檫@種輸出是模糊變量。沒(méi)有解模糊的方法被稱為解模糊的集合度方法。如果把大廳客流量和客流率這樣的輸出變量當(dāng)作中間變量并且用作其他模糊邏輯規(guī)則的輸入來(lái)確定各種控制參數(shù)值，解模糊的集合度方法就保留了關(guān)于出現(xiàn)簡(jiǎn)單和聯(lián)合模糊集合的可能性的所有模糊信息。另外還可以省掉計(jì)算機(jī)在計(jì)算大廳客流量和客流率的解模糊值時(shí)需要的時(shí)間。
如果把大廳客流量和客流率當(dāng)作其他模糊邏輯規(guī)則的輸入，從按照集合度解模糊方法產(chǎn)生的表中就可以直接讀出從屬關(guān)系的輸入集合度。因此，在有關(guān)的模糊集合中不需要提供清晰值再將其模糊化以后而獲得從屬關(guān)系的輸入變量度。這樣就能獲得更高精度的控制參數(shù)值，并且可以減少計(jì)算時(shí)間。
為了達(dá)到上述目的，在較佳實(shí)施例中使用了一種模糊邏輯程序語(yǔ)言，它可以處理中間變量，并且用聯(lián)合和簡(jiǎn)單模糊集合及其從屬關(guān)系的集合度的形式來(lái)估算大廳客流量和客流率。
較佳的模糊邏輯程序語(yǔ)言應(yīng)該具有以下功能用一種方法來(lái)說(shuō)明當(dāng)作中間變量的變量，以便將它們當(dāng)作模糊變量來(lái)對(duì)待；用一種方法通過(guò)使用從屬關(guān)系的規(guī)則前提度以及累加和有限求和的從屬關(guān)系規(guī)則輸出集合度而產(chǎn)生輸出模糊集合的從屬關(guān)系集合度；用一種方法來(lái)產(chǎn)生用輸出模糊集合和從屬關(guān)系集合度表示的模糊輸出；用一種方法來(lái)說(shuō)明簡(jiǎn)單模糊變量和聯(lián)合模糊變量；用一種方法通過(guò)使用從屬關(guān)系的規(guī)則前提度以及累加和有限求和的從屬關(guān)系規(guī)則輸出聯(lián)合模糊集合度而產(chǎn)生輸出聯(lián)合模糊集合的從屬關(guān)系聯(lián)合集合度；用一種方法用聯(lián)合模糊集合和從屬關(guān)系的聯(lián)合集合度產(chǎn)生聯(lián)合模糊輸出。
按照上述的要求，熟悉模糊邏輯技術(shù)的人員就可以編制出一種模糊語(yǔ)言程序。
因此，針對(duì)表5到8中的每一項(xiàng)可以用最佳的模糊邏輯程序語(yǔ)言推導(dǎo)出一種模糊邏輯規(guī)則，并且用這種模糊邏輯程序語(yǔ)言來(lái)編碼其變量和有關(guān)的模糊集合。在一個(gè)較佳實(shí)施例中，模糊集合的從屬關(guān)系函數(shù)是用線性函數(shù)表示和編碼的。利用變量的定義，它們的模糊集合說(shuō)明，從屬關(guān)系函數(shù)定義，以及規(guī)則的說(shuō)明來(lái)產(chǎn)生模糊邏輯程序語(yǔ)言文件。在一個(gè)實(shí)施例中，這種文件是用模糊邏輯程序語(yǔ)言編譯程序來(lái)編譯的，從而產(chǎn)生C語(yǔ)言代碼。
用編譯程序產(chǎn)生的C語(yǔ)言代碼與調(diào)度器的軟件集成在一起，把轎廂負(fù)荷和出發(fā)間隔翻譯成C代碼，從中產(chǎn)生規(guī)則輸出的各種模糊集合的從屬關(guān)系度。
C代碼用模糊集合的形式產(chǎn)生轎廂負(fù)荷和轎廂出發(fā)間隔的從屬關(guān)系度。然后按照部分Ⅱ中所述的max-min規(guī)則來(lái)產(chǎn)生模糊規(guī)則前提的從屬關(guān)系度。獲得用來(lái)提供規(guī)則輸出的聯(lián)合集合的從屬關(guān)系集合度。如果有多種規(guī)則產(chǎn)生相同的輸出聯(lián)合集合，就采用上述的有限求和方案來(lái)獲得最終的從屬關(guān)系聯(lián)合集合度。用來(lái)確定大廳客流量和客流率的所有規(guī)則使用一組確定數(shù)量的輸出聯(lián)合集合。表14表示了一種為大廳客流量和客流率的各種聯(lián)合集合計(jì)算出的從屬關(guān)系集合度的一個(gè)例子。
表14大廳客流量和客流率的輸出模糊集合的從屬關(guān)系集合度的例子
<p>為了產(chǎn)生用來(lái)選擇動(dòng)態(tài)程序機(jī)控制參數(shù)值的模糊規(guī)則，可以把大廳客流量和客流量的變化率當(dāng)作一組輸入。按照以下對(duì)模糊邏輯控制器的說(shuō)明，計(jì)算和存儲(chǔ)在表14中的集合度可以直接用來(lái)確定這些規(guī)則的從屬關(guān)系前提度。
另外，也可以單獨(dú)采用大廳客流量的簡(jiǎn)單模糊集合來(lái)產(chǎn)生模糊邏輯規(guī)則。這些集合的從屬關(guān)系集合度是從表14中的那些聯(lián)合集合獲得的。對(duì)大廳客流量具有同一個(gè)簡(jiǎn)單模糊集合的聯(lián)合模糊集合的從屬關(guān)系度被相加和限制在1.0，從而獲得這種簡(jiǎn)單模糊集合的從屬關(guān)系集合度。這樣獲得的大廳客流量集合的從屬關(guān)系集合度是沒(méi)有，輕，中等，高峰以及滿載。大廳客流量的從屬關(guān)系集合度被存在在另一個(gè)表中，供那些僅僅使用在前提中的大廳客流量的簡(jiǎn)單模糊集合的所有模糊邏輯規(guī)則使用，例如表15中所示。
表15大廳客流量簡(jiǎn)單集合的從屬關(guān)系集合度的例子
如果為了任何其他控制目的而需要大廳客流量的清晰值，它可以從每個(gè)模糊集合的從屬關(guān)系集合度中獲得。采用max-dot推論方法或max-min推論方法都可以用從屬關(guān)系集合度和大廳客流量的每個(gè)模糊集合的確定的從屬關(guān)系度來(lái)獲得從屬關(guān)系的規(guī)則輸出度。象Ⅱ部分中所述的那樣用解模糊的重心方法來(lái)獲得大廳客流量的清晰值。
大廳客流率的簡(jiǎn)單模糊集合的從屬關(guān)系集合度是根據(jù)表14中的聯(lián)合模糊集合的從屬關(guān)系度獲得的。僅僅考慮具有最大集合度的大廳客流量模糊集合。出現(xiàn)這種大廳客流量模糊集合以及大廳客流率的各種模糊集合的概率在表14中是用從屬關(guān)系的聯(lián)合集合度來(lái)表示的。在一個(gè)單獨(dú)的表中列出了具有最大從屬關(guān)系度的所有具有大廳客流量模糊集合的所有聯(lián)合集合的從屬關(guān)系集合度。大廳客流率的清晰值是用這些聯(lián)合集合度作為大廳客流率的簡(jiǎn)單集合度并且通過(guò)重心解模糊方法而獲得的。
模糊控制器被用來(lái)獲得各種控制參數(shù)值，其采用大廳客流量和客流率作為一組輸入，把電梯控制系統(tǒng)輸入，電梯控制系統(tǒng)狀態(tài)變量以及電梯控制系統(tǒng)性能測(cè)量值作為另一組輸入。與使用轎廂負(fù)荷和轎廂出發(fā)間隔來(lái)選擇各種模糊邏輯控制方案中的控制參數(shù)相比，在使用大廳客流量和客流率的聯(lián)合模糊集合來(lái)選擇控制參數(shù)時(shí)需要比較少的模糊邏輯規(guī)則。因而可以用高效的模糊邏輯控制器采用大廳客流量和客流率的聯(lián)合模糊集合來(lái)實(shí)時(shí)地控制各種調(diào)度功能。
b．動(dòng)態(tài)編程調(diào)度器的模糊邏輯控制動(dòng)態(tài)編程調(diào)度器的控制參數(shù)是把模糊估算的大廳客流量和客流率作為一組輸入來(lái)實(shí)時(shí)地選擇的?？梢允褂靡部梢圆皇褂闷渌妮斎?。如果要使用其他的輸入，這些輸入可以是電梯控制系統(tǒng)的輸入或是電梯控制系統(tǒng)的輸出。電梯控制系統(tǒng)的輸出包括狀態(tài)變量和性能測(cè)量值。例如，非大廳樓層上預(yù)測(cè)的門(mén)廳呼叫次數(shù)就是一種電梯控制系統(tǒng)輸入；集中在主要方向的轎廂數(shù)量就是一種狀態(tài)變量；預(yù)測(cè)的非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間是一種性能測(cè)量值。
大廳客流量和客流率的估算是用它們簡(jiǎn)單和聯(lián)合模糊集合以及從屬關(guān)系的集合度來(lái)表示的一種模糊變量，因而可以直接被當(dāng)作模糊邏輯控制器的輸入。然而，也可以采用清晰值形式的其他輸入，并且在產(chǎn)生輸出之前用控制器使其模糊化。在連接模糊邏輯控制器的輸入和輸出的表中說(shuō)明了模糊邏輯規(guī)則。然后通過(guò)這些表來(lái)推導(dǎo)模糊邏輯控制器的模糊邏輯規(guī)則。在控制器執(zhí)行這些規(guī)則時(shí)產(chǎn)生關(guān)于輸出的從屬關(guān)系集合度。然后用下述的一種適當(dāng)?shù)慕饽：椒▉?lái)產(chǎn)生控制參數(shù)的清晰值。
在下文中描述了五種不同類型的模糊邏輯控制器，可以用來(lái)對(duì)大廳客流量和客流率進(jìn)行模糊估算，從種產(chǎn)生動(dòng)態(tài)程序機(jī)的控制參數(shù)。
1．開(kāi)環(huán)模糊邏輯控制器開(kāi)環(huán)模糊邏輯控制器是一種僅僅用電梯控制系統(tǒng)輸入作為輸入來(lái)產(chǎn)生控制參數(shù)的控制器；例如，大廳客流量和客流率和非大廳樓層上預(yù)測(cè)的門(mén)廳呼叫數(shù)量。關(guān)于大廳客流量，客流率和預(yù)測(cè)的非大廳門(mén)廳呼叫數(shù)量的信息是模糊的，這些變量和控制參數(shù)之間的關(guān)系也是模糊的，因此，模糊邏輯控制器是模仿人的判斷來(lái)選擇的。這種方案被用來(lái)選擇大廳服務(wù)模式，分配給大廳的轎廂數(shù)量以及大廳的程序延遲。在這種控制器中使用了聯(lián)系控制器的輸入和控制參數(shù)的模糊邏輯規(guī)則。開(kāi)環(huán)的控制器不使用任何電梯控制系統(tǒng)輸出來(lái)修改控制參數(shù)。
在圖16中表示了與動(dòng)態(tài)程序機(jī)一起使用的一種開(kāi)環(huán)模糊邏輯控制器的原理?？刂破?64接收兩組輸入。第一組大廳客流量和客流率的模糊估算值166被輸入給控制器作為聯(lián)合模糊集合和從屬關(guān)系集合度，它們是由大廳客流量和客流率估算器162根據(jù)轎廂負(fù)荷132和轎廂出發(fā)間隔152產(chǎn)生的。模糊邏輯控制器還可以使用其他系統(tǒng)輸入168，例如非大廳樓層上門(mén)廳呼叫的數(shù)量或是這些門(mén)廳呼叫的預(yù)測(cè)值。
模糊邏輯控制器產(chǎn)生控制參數(shù)170的清晰值，將其用來(lái)控制動(dòng)態(tài)程序機(jī)122，用于調(diào)度控制。例如，模糊邏輯控制器提供的控制輸出170有分配給大廳的轎廂數(shù)量，服務(wù)模式和程序延遲。動(dòng)態(tài)程序機(jī)122使用這些輸入在編程模式期間或是在按需服務(wù)模式中出現(xiàn)門(mén)廳呼叫登記之后按照間隔為大廳執(zhí)行轎廂分配140。
當(dāng)電梯群120按照動(dòng)態(tài)編程調(diào)度器的控制來(lái)工作時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生某些系統(tǒng)狀態(tài)變量值136和系統(tǒng)性能測(cè)量值142。它們是用適當(dāng)?shù)膮?shù)來(lái)記錄的。例如，產(chǎn)生的狀態(tài)變量中包括轎廂負(fù)荷132和出發(fā)時(shí)間134?？土髁抗浪闫魇褂眠@些變量來(lái)產(chǎn)生大廳客流量和客流率的模糊估算值。轎廂負(fù)荷和出發(fā)間隔是由乘客到達(dá)過(guò)程126和上車(chē)過(guò)程128來(lái)決定的。在非大廳樓層上登記的門(mén)廳呼叫130可以用來(lái)預(yù)測(cè)以后三分鐘間隔內(nèi)非大廳樓層上的門(mén)廳呼叫數(shù)量，并且當(dāng)作附加的電梯控制系統(tǒng)輸入168提供給模糊邏輯控制器。
參見(jiàn)圖19，模糊邏輯控制器164包括模糊邏輯172，知識(shí)庫(kù)174，推論裝置176和解模糊邏輯178。模糊邏輯控制器使用一組或多組輸入。輸入的大廳客流量和客流率166被當(dāng)作具有從屬關(guān)系聯(lián)合集合度的模糊集合。其他系統(tǒng)輸入168都采取清晰值的形式。其他系統(tǒng)輸入的例子有預(yù)測(cè)的下行門(mén)廳呼叫數(shù)量，以及為下一個(gè)確定周期預(yù)測(cè)的上行和下行門(mén)廳呼叫數(shù)量。模糊邏輯控制器164使用為這些控制器輸入定義的模糊集合和從屬關(guān)系函數(shù)來(lái)獲得這些輸入的給定值的從屬關(guān)系度。這種過(guò)程是用模糊邏輯172完成的，它按照公知的方式來(lái)產(chǎn)生輸入的從屬關(guān)系度180。模糊邏輯控制器164把模糊邏輯規(guī)則保存在模糊邏輯控制器的GCSS存儲(chǔ)器部分的知識(shí)庫(kù)174中。推論裝置176使用這種模糊邏輯規(guī)則和輸入的從屬關(guān)系度180，利用前述的集合度推論方法來(lái)產(chǎn)生從屬關(guān)系182的規(guī)則輸出集合度。從屬關(guān)系182的輸出集合度是采用前述的有限求和方法獲得的?？刂破?64中的解模糊邏輯178采用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的解模糊方法來(lái)產(chǎn)生清晰的控制輸出170。
在圖20中表示了用來(lái)選擇控制參數(shù)的模糊邏輯控制器的工作步驟。在步186中識(shí)別在一種控制方案中使用的輸入變量。然后在步188中識(shí)別這些輸入變量的變化范圍。然后選擇用來(lái)對(duì)輸入變量分類的模糊集合。在步190中為輸入模糊集合選擇適當(dāng)?shù)膹膶訇P(guān)系函數(shù)。這種從屬關(guān)系函數(shù)可以是線性或非線性的函數(shù)。
然后在步192中識(shí)別用這種控制方案來(lái)控制的輸出變量。然后在步194識(shí)別這些輸出變量的變化范圍。然后選擇用來(lái)對(duì)輸出變量分類的模糊集合。在步196中為輸出模糊集合選擇適當(dāng)?shù)膹膶訇P(guān)系函數(shù)。
在步198寫(xiě)出聯(lián)系輸入和輸出變量的模糊邏輯規(guī)則。用這些規(guī)則構(gòu)成知識(shí)庫(kù)(規(guī)則庫(kù))174。在步200中將模糊集合定義及其從屬關(guān)系函數(shù)和規(guī)則庫(kù)以模糊邏輯程序語(yǔ)言編碼，并且用模糊邏輯編譯程序編譯成C語(yǔ)言代碼。
在步202中將控制器的C代碼與調(diào)度器和系統(tǒng)軟件集成在一起。然后在步204中用有關(guān)運(yùn)行周期的客流量分布圖和各種隨機(jī)的數(shù)據(jù)流對(duì)電梯群的操作進(jìn)行模擬和試驗(yàn)。然后收集和分析系統(tǒng)性能數(shù)據(jù)。
在步206中，如果系統(tǒng)性能是可以接受的，就在步208中采納由模糊集合，從屬關(guān)系函數(shù)和模糊邏輯規(guī)則構(gòu)成的模糊邏輯控制方案。反之，如果性能是不能接受的，就在步210中重復(fù)整個(gè)過(guò)程，直到獲得可以接受的性能。
如以下的四個(gè)例子中所述，這樣選擇的控制器被用來(lái)實(shí)時(shí)地選擇動(dòng)態(tài)編程中使用的各種控制參數(shù)。用于具體用途的每一個(gè)控制器都是采用圖20的方法單獨(dú)構(gòu)成的。
A．在上行峰期中用來(lái)選擇分配給大廳的轎廂數(shù)量的開(kāi)環(huán)模糊邏輯控制器。
在第一例中，僅僅用開(kāi)環(huán)模糊邏輯控制器來(lái)實(shí)時(shí)地選擇在上行峰期中分配給大廳的轎廂數(shù)量，它是大廳客流量和客流率的函數(shù)。用開(kāi)環(huán)模糊邏輯控制器來(lái)控制在上行峰期中分配給大廳的轎廂數(shù)量，使提供給大廳的轎廂數(shù)量符合大廳的客流量和客流率；這樣就能改善大廳和大廳以外樓層上的服務(wù)。如果大廳的客流量迅速增加，就把轎廂快速分配給大廳。如果客流量減少，就為大廳提供較少的轎廂。
圖21表示用來(lái)對(duì)分配給大廳的轎廂分類的一種模糊集合和從屬關(guān)系函數(shù)的例子。圖中采用了少數(shù)，若干，一些和許多的模糊集合。分配給大廳的轎廂數(shù)量是一個(gè)整數(shù)；因此，模糊集合中的從屬關(guān)系度的定義僅僅是分配給大廳的轎廂數(shù)量的整數(shù)值。
表16表示利用大廳客流量和客流率來(lái)選擇分配給大廳的轎廂數(shù)量的一種方法。在上行峰期中，如果沒(méi)有明顯的逆流和樓層之間的客流量，就采用這種方法。根據(jù)表16來(lái)撰寫(xiě)模糊邏輯規(guī)則，將分配給大廳的轎廂數(shù)量和大廳客流量和客流率聯(lián)系在一起。這些規(guī)則是用模糊邏輯語(yǔ)言寫(xiě)成的。例如，第六行的項(xiàng)目可以用模糊邏輯寫(xiě)成這樣一種模糊規(guī)則。
如果大廳客流量是中等，大廳客流率是緩慢增加，分配給大廳的轎廂數(shù)量就是若干。
表16在上行峰期中根據(jù)大廳客流量和客流率來(lái)選擇分配給大廳的轎廂數(shù)量的方法
用模糊邏輯編譯程序?qū)⒈?6中獲得的規(guī)則編譯成C語(yǔ)言代碼。在一個(gè)實(shí)施例中，把這種C代碼和根據(jù)轎廂負(fù)荷以及從大廳出發(fā)的轎廂的出發(fā)間隔來(lái)估算大廳客流量和客流率的C代碼以及其他的調(diào)度器軟件集成在一起。
在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)一個(gè)轎廂帶著乘客離開(kāi)大廳時(shí)，就執(zhí)行實(shí)現(xiàn)這種模糊邏輯控制器的程序。獲得諸如“大廳客流量是中等”和“大廳客流率是穩(wěn)定”一類的聯(lián)合集合的從屬關(guān)系集合度，并且當(dāng)作這些規(guī)則的從屬關(guān)系的前提度。由客流量估算器產(chǎn)生的從屬關(guān)系的大廳客流量和客流率聯(lián)合集合度被直接用作模糊邏輯規(guī)則的輸入，用來(lái)選擇分配給大廳的轎廂數(shù)量。這樣可以減少計(jì)算量。
控制器的輸出是用推論的集合度方法和解模糊的高度方法獲得的。如果對(duì)分配給大廳的轎廂數(shù)量采用推論的集合度方法，在各個(gè)離散點(diǎn)上定義的從屬關(guān)系度就被存儲(chǔ)在一個(gè)表中用于所有模糊集合。在各個(gè)離散點(diǎn)上，從屬關(guān)系的規(guī)則輸出集合度是這種規(guī)則的從屬關(guān)系前提度和輸出集合的定義的從屬關(guān)系度當(dāng)中的最小值。所獲得的所有規(guī)則的輸出是輸出變量在各個(gè)離散點(diǎn)上計(jì)算出的“度”的總和。這種總和的限度是1.0。
在解模糊的高度方法中，分配給大廳的轎廂數(shù)量的清晰值是這樣一種值，用集合度推論方法算出的從屬關(guān)系度總和在該值上是最大的。這種解模糊方法被用于整數(shù)值的輸出。如果一個(gè)以上的點(diǎn)具有相同的從屬關(guān)系度，就計(jì)算這些點(diǎn)的平均值，然后近似成最接近的整數(shù)。
同樣，當(dāng)一個(gè)轎廂帶著乘客離開(kāi)大廳時(shí)，在一個(gè)實(shí)施例中使用轎廂負(fù)荷和出發(fā)間隔來(lái)計(jì)算大廳客流量和客流率的從屬關(guān)系集合度。采用從屬關(guān)系集合度按照模糊邏輯規(guī)則來(lái)確定分配給大廳的轎廂數(shù)量。
B．用來(lái)在中午選擇分配給大廳的轎廂數(shù)量的開(kāi)環(huán)模糊邏輯控制器。
在中午用另一例開(kāi)環(huán)模糊邏輯控制器來(lái)選擇的分配給大廳的轎廂數(shù)量是大廳客流量，客流率，以及預(yù)測(cè)的次要方向門(mén)廳呼叫數(shù)量的一個(gè)函數(shù)。在中午前后存在雙向的客流量，并且經(jīng)常有明顯的次要方向客流量；因此，這種控制器把預(yù)測(cè)的次要方向門(mén)廳呼叫數(shù)量作為它的輸入。
控制器配合著大廳客流量水平和客流率向大廳提供轎廂，同時(shí)還考慮到大廳以外樓層上出現(xiàn)的門(mén)廳呼叫。這樣就能改善大廳和大廳以外樓層上的服務(wù)。
圖22表示用來(lái)對(duì)預(yù)測(cè)的三分鐘次要方向門(mén)廳呼叫分類的一種模糊集合和從屬關(guān)系函數(shù)的一個(gè)例子。用預(yù)測(cè)的次要方向門(mén)廳呼叫來(lái)代替實(shí)際的次要方向門(mén)廳呼叫，這樣的響應(yīng)不會(huì)是快速的，而是緩慢的調(diào)整。次要方向門(mén)廳呼叫是一個(gè)整數(shù)；因此，從屬關(guān)系度的定義僅僅是模糊變量的整數(shù)值。在一個(gè)實(shí)施例中，這種模糊變量是用少數(shù)，若干，一些和許多來(lái)分類的。
表17表示了采用大廳客流量，客流率和預(yù)測(cè)的以后三分鐘內(nèi)次要方向門(mén)廳呼叫的數(shù)量來(lái)選擇分配給的轎廂數(shù)量的方法。
表17采用大廳客流量，客流率和預(yù)測(cè)的三分鐘次要方向門(mén)廳呼叫來(lái)選擇分配給大廳的轎廂數(shù)量的方法
表17被用來(lái)推導(dǎo)把大廳客流量，客流率，預(yù)測(cè)的次要方向門(mén)廳呼叫數(shù)量與分配給大廳的轎廂數(shù)量聯(lián)系在一起的模糊邏輯規(guī)則。例如，用于中等客流量的最后一個(gè)規(guī)則可以寫(xiě)成如果大廳客流量是中等，大廳客流率是快速增加，而預(yù)測(cè)的次要方向門(mén)廳呼叫數(shù)量是一些或許多，則分配給大廳的轎廂數(shù)量就是若干。
以模糊邏輯語(yǔ)言對(duì)這種模糊邏輯規(guī)則進(jìn)行編碼，并且編譯成C代碼。用這種C代碼和用于估算大廳客流量和客流率的C代碼以及調(diào)度器軟件來(lái)獲得實(shí)時(shí)分配給大廳的轎廂數(shù)量。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)轎廂帶著乘客離開(kāi)大廳，并且客流量預(yù)測(cè)器預(yù)測(cè)出以后三分鐘的次要方向門(mén)廳呼叫時(shí)，就執(zhí)行實(shí)現(xiàn)這種模糊邏輯控制器的程序。大廳客流量和客流率的從屬關(guān)系聯(lián)合集合度是從客流量估算器獲得的。次要方向門(mén)廳呼叫的從屬關(guān)系度是用模糊集合定義獲得的。而從屬關(guān)系的前提度是按照max-min原則來(lái)獲得的。
控制器的輸出是用推論的集合度方法和解模糊的高度方法獲得的。獲得這種規(guī)則的輸出以及根據(jù)大廳客流量，客流率和預(yù)測(cè)的門(mén)廳呼叫數(shù)量而獲得分配給大廳的轎廂準(zhǔn)確數(shù)量的方法與上一例的方法相同。
C．為單一來(lái)源客流量條件選擇服務(wù)模式的開(kāi)環(huán)模糊邏輯控制器。
在另一個(gè)例子中用一個(gè)開(kāi)環(huán)控制器為大廳主要方向上的服務(wù)選擇服務(wù)模式。在大廳以外樓層上出現(xiàn)的次要方向門(mén)廳呼叫會(huì)影響大廳以外樓層上的服務(wù)需求以及大廳中轎廂的有效性。因此需要用大廳客流量和客流量的變化率以及在非大廳樓層上發(fā)生的次要方向門(mén)廳呼叫的預(yù)測(cè)次數(shù)的模糊估算來(lái)選擇并且迅速改變大廳的服務(wù)模式。
用來(lái)預(yù)測(cè)次要方向門(mén)廳呼叫次數(shù)的模糊集合與圖22中所示的情況是相同的。圖23表示用來(lái)確定服務(wù)模式的模糊集合。這里僅僅使用兩個(gè)模糊集合；也就是按需模式和編程模式。這些模糊集合可以用例如0-40的任意范圍的模式值來(lái)定義。例如，如果模式值在0和20之間，就表示按需模式，如果處在21到40之間，就表示編程模式。
表18采用大廳客流量，客流率和預(yù)測(cè)的三分鐘次要方向門(mén)廳呼叫來(lái)選擇大廳服務(wù)模式的方法
表18表示用大廳客流量，客流率和預(yù)測(cè)的三分鐘間隔的次要方向門(mén)廳呼叫數(shù)量來(lái)選擇服務(wù)模式的方法。表18被用來(lái)編寫(xiě)將大廳客流量，客流率和次要方向門(mén)廳呼叫與服務(wù)模式聯(lián)系在一起的模糊邏輯規(guī)則。用模糊邏輯編譯程序?qū)⑦@種規(guī)則編譯成C代碼。把這種C代碼和根據(jù)轎廂負(fù)荷以及出發(fā)間隔來(lái)估算大廳客流量和客流率的C代碼以及其他的調(diào)度器軟件集成在一起。
因此，當(dāng)一個(gè)在主要方向上轎廂帶著乘客離開(kāi)大廳并且預(yù)測(cè)到下一三分鐘的次要方向門(mén)廳呼叫時(shí)就可以執(zhí)行這種開(kāi)環(huán)模糊邏輯控制器。模糊邏輯控制器采用聯(lián)合模糊集合及其有關(guān)的從屬關(guān)系集合度來(lái)估算大廳客流量和客流率。然后獲得每個(gè)規(guī)則的從屬關(guān)系前提度，它是這一規(guī)則的集合中的從屬關(guān)系聯(lián)合集合度和次要方向門(mén)廳呼叫的從屬關(guān)系度當(dāng)中的最小值。從屬關(guān)系的輸出集合度與從屬關(guān)系前提度是相同的。如果有多項(xiàng)規(guī)則產(chǎn)生相同的輸出集合，就將它們的從屬關(guān)系集合度加在一起并且限制在1.0。由具有最大從屬關(guān)系度的集合來(lái)確定服務(wù)模式。這種方案采用了集合度推論方法和解模糊的高度方法。因此，服務(wù)模式是用當(dāng)前估算的大廳客流量，客流率和預(yù)測(cè)的次要方向門(mén)廳呼叫數(shù)量來(lái)確定的。
D．用來(lái)選擇大廳程序延遲的開(kāi)環(huán)模糊邏輯控制器第四例說(shuō)明了用開(kāi)環(huán)模糊邏輯控制器選擇大廳程序延遲和大廳程序撤銷延遲的方法。
選擇服務(wù)模式的較佳方法是采用模糊邏輯來(lái)估算大廳客流量和客流率，并且按上述方式用這種估算來(lái)選擇服務(wù)模式。如果用模糊邏輯控制器來(lái)選擇服務(wù)模式，當(dāng)客流量發(fā)生變化時(shí)，服務(wù)模式就會(huì)迅速改變。因而需要有一種方法能夠控制服務(wù)模式的擺動(dòng)。可以在開(kāi)始編程模式和結(jié)束或是撤銷編程模式時(shí)采用適當(dāng)?shù)难舆t來(lái)完成這種任務(wù)。為此而采用了大廳程序延遲和大廳程序撤銷延遲。
開(kāi)環(huán)模糊邏輯控制器采用大廳客流量和客流率的模糊估算值和出現(xiàn)在非大廳樓層上的次要方向門(mén)廳呼叫數(shù)量的模糊集合來(lái)選擇大廳程序延遲和大廳程序撤銷延遲。這樣就能改善服務(wù)模式選擇過(guò)程的控制，并且避免在按需和編程模式之間來(lái)回?cái)[動(dòng)。另外還可以減少大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間，大廳中的擁擠以及擁擠的持續(xù)時(shí)間。在非大廳樓層上的門(mén)廳呼叫登記時(shí)間和門(mén)廳呼叫再分配也被減少了。
在登記了新的次要方向門(mén)廳呼叫時(shí)以及在次要方向門(mén)廳呼叫得到應(yīng)答時(shí)記錄當(dāng)前在非大廳樓層存在的次要方向門(mén)廳呼叫數(shù)量。在圖24中表示了用來(lái)為當(dāng)前存在的次要方向門(mén)廳呼叫分類的模糊集合和從屬關(guān)系函數(shù)。采用少數(shù)，若干，一些和許多的模糊集合為次要方向門(mén)廳呼叫進(jìn)行分類。
在圖25中表示了一例用來(lái)代表大廳程序延遲和大廳程序撤銷延遲的模糊集合。大廳程序延遲的變化范圍是0-60秒，而大廳程序撤銷延遲的變化范圍是0到120秒。兩種延遲都是用很短，短，相當(dāng)短，和相當(dāng)長(zhǎng)的模糊集合來(lái)表示的；但是兩種延遲的模糊集合范圍是不同的。本例中使用的從屬關(guān)系函數(shù)是線性的。然而也可以使用非線性的從屬關(guān)系函數(shù)，這是模糊邏輯領(lǐng)域中的技術(shù)人員所公知的。
表19表示根據(jù)大廳客流量，客流率和出現(xiàn)在非大廳樓層上的次要方向門(mén)廳呼叫來(lái)選擇大廳程序延遲和大廳程序撤銷延遲的一種方法。用這種表來(lái)推導(dǎo)聯(lián)系上述三個(gè)輸入和控制參數(shù)的模糊邏輯規(guī)則。這些規(guī)則是用模糊邏輯語(yǔ)言寫(xiě)成的。
表19
用模糊邏輯選擇大廳程序延遲和大廳程序撤銷延遲的方法
在一個(gè)實(shí)施例中，將這種規(guī)則編譯成C代碼，并且和用來(lái)估算大廳客流量的代碼以及其他調(diào)度器C代碼集成在一起。在一個(gè)轎廂在主要方向上帶著乘客離開(kāi)大廳，并且出現(xiàn)在非大廳樓層上的次要方向門(mén)廳呼叫數(shù)量發(fā)生變化時(shí)就可以執(zhí)行這種調(diào)度器軟件。這樣就能計(jì)算出必要的延遲，當(dāng)動(dòng)態(tài)程序機(jī)決定對(duì)大廳服務(wù)采用編程模式時(shí)，就會(huì)按照大廳程序延遲來(lái)延遲起動(dòng)編程服務(wù)模式。因此，如果動(dòng)態(tài)程序機(jī)在大廳程序延遲期間確定大廳中不需要編程服務(wù)，編程模式就不會(huì)被起動(dòng)。
同樣，如果動(dòng)態(tài)程序機(jī)確定了大廳中需要按需模式服務(wù)，它就會(huì)按照大廳程序撤銷延遲來(lái)延遲起動(dòng)按需服務(wù)模式。如果動(dòng)態(tài)程序機(jī)在大廳程序撤銷延遲期間確定大廳中需要編程模式，按需模式就不會(huì)被起動(dòng)。因此，從按需模式到編程模式和編程模式到按需模式的過(guò)渡是具有延遲響應(yīng)的。
從表19中可以看出，在大廳客流量和客流率高時(shí)，大廳程序延遲就減少，而大廳程序撤銷延遲卻會(huì)增加。當(dāng)大廳客流量和客流率低時(shí)，大廳程序延遲就增加，而大廳程序撤銷延遲卻會(huì)減少。如果在大廳以外樓層上發(fā)出的次要方向門(mén)廳呼叫數(shù)量大，大廳程序撤銷延遲就減少，而大廳程序延遲卻會(huì)增加。
如果用這種模糊邏輯來(lái)選擇延遲，就采用大廳客流量和客流率的從屬關(guān)系聯(lián)合集合度和出現(xiàn)在次要方向門(mén)廳呼叫模糊集合中的次要方向門(mén)廳呼叫的從屬關(guān)系度來(lái)計(jì)算這種規(guī)則的從屬關(guān)系前提度。然后用推論的集合度方法獲得從屬關(guān)系的輸出集合度。
對(duì)于每個(gè)輸出集合，在集合范圍內(nèi)的不同離散點(diǎn)上的從屬關(guān)系度是預(yù)先計(jì)算并且存儲(chǔ)在一個(gè)表中的。用這些限定的度乘以該集合的從屬關(guān)系集合度，獲得這些離散點(diǎn)上最終的從屬關(guān)系度。把所有輸出集合的每個(gè)離散點(diǎn)上計(jì)算出的最終的從屬關(guān)系度累加到一起并且限制在1.0。采用解模糊的重心方法用這些累加的最終從屬關(guān)系度計(jì)算出延遲的清晰值。
2．開(kāi)環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器開(kāi)環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器是這樣一種開(kāi)環(huán)控制器，它可以根據(jù)特定的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)時(shí)地修改受控參數(shù)的從屬關(guān)系函數(shù)以及某些電梯控制系統(tǒng)輸入變量的從屬關(guān)系函數(shù)。這種開(kāi)環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器包括上述的那種模糊邏輯控制器和一個(gè)自適應(yīng)控制器，用來(lái)修改控制參數(shù)以及被用作模糊邏輯控制器的輸入的某些電梯控制系統(tǒng)輸入的從屬關(guān)系函數(shù)。
通使這種開(kāi)環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器適應(yīng)大樓和客流量條件的各種變化，自適應(yīng)控制器被用來(lái)改善電梯控制系統(tǒng)的性能。電梯控制系統(tǒng)的性能是用確定的性能測(cè)量值來(lái)監(jiān)視的，并且按照規(guī)則的時(shí)間間隔以及在發(fā)生特殊事件時(shí)對(duì)控制的效果進(jìn)行分析。特殊事件的例子包括次要方向門(mén)廳呼叫數(shù)量出現(xiàn)的變化，以及集中在主要方向的轎廂數(shù)量的變化。在這種方法中，按照下述方式把某些電梯控制系統(tǒng)輸出與其他電梯控制系統(tǒng)輸出進(jìn)行比較。
如果希望改善性能，就根據(jù)對(duì)性能測(cè)量值的分析作出修改控制過(guò)程的決定。這種改善是通過(guò)修改用于電梯控制系統(tǒng)輸入和控制參數(shù)的模糊集合的從屬關(guān)系函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。自適應(yīng)控制器根據(jù)確定的從屬關(guān)系函數(shù)為受控參數(shù)和某些電梯控制系統(tǒng)輸入的模糊集合產(chǎn)生過(guò)渡的從屬關(guān)系函數(shù)。針對(duì)性能測(cè)量的不同條件改變從屬關(guān)系函數(shù)的方法是預(yù)先確定的，并且針對(duì)這種用途在自適應(yīng)控制邏輯中進(jìn)行編碼。這種適應(yīng)是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，并且需要比較長(zhǎng)的時(shí)間，例如三分鐘。由于大廳客流量和客流率被用作許多模糊邏輯控制器的輸入，并且它們是中間的模糊變量，自適應(yīng)控制器不修改大廳客流量和客流率的從屬關(guān)系函數(shù)。
圖26表示用于開(kāi)環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器的一個(gè)框圖。開(kāi)環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器212包括開(kāi)環(huán)模糊邏輯控制器164和用于開(kāi)環(huán)214的自適應(yīng)控制器214。自適應(yīng)控制器214包括系統(tǒng)狀態(tài)預(yù)測(cè)器216，性能預(yù)測(cè)器144，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析儀220，自適應(yīng)控制邏輯222，模糊從屬關(guān)系修改函數(shù)224，知識(shí)采集系統(tǒng)226和一個(gè)交互式群模擬器228。按照預(yù)定的時(shí)間間隔和發(fā)生特殊事件的情況下，諸如集中在主要方向的轎廂數(shù)量，當(dāng)轎廂離開(kāi)大廳時(shí)在轎廂內(nèi)登記的轎廂呼叫數(shù)量，以及在上行和下行方向上?？康臉菍訑?shù)量等等狀態(tài)變量被輸入到系統(tǒng)狀態(tài)預(yù)測(cè)器216。將這些狀態(tài)變量的預(yù)測(cè)值218作為自適應(yīng)控制邏輯222的一組輸入。
按照預(yù)定的時(shí)間間隔和發(fā)生特殊事件的情況下，還要記錄諸如大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間，非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間以及轎廂的循環(huán)運(yùn)行時(shí)間。然后由性能預(yù)測(cè)器144按照規(guī)則的間隔對(duì)性能進(jìn)行預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)的性能數(shù)據(jù)146被當(dāng)作自適應(yīng)控制邏輯222的另一組輸入。
為了改善系統(tǒng)性能，自適應(yīng)控制邏輯222按照一分鐘的間隔來(lái)確定是否需要修改受控參數(shù)或是電梯控制系統(tǒng)輸入變量的模糊集合的從屬關(guān)系函數(shù)。圖中的自適應(yīng)控制邏輯的子塊230表示受控的參數(shù)，而子塊232表示電梯控制系統(tǒng)輸入。自適應(yīng)控制邏輯的詳細(xì)說(shuō)明如下。向自適應(yīng)控制邏輯提供成組的電梯控制系統(tǒng)輸出變量，用來(lái)識(shí)別是否需要修改模糊集合的從屬關(guān)系函數(shù)。每一組變量具有兩個(gè)電梯控制系統(tǒng)輸出變量。自適應(yīng)控制邏輯每次向系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析儀發(fā)送一組變量，用來(lái)計(jì)算其中的變化，并且接收關(guān)于要求修改模糊集合的數(shù)據(jù)242。自適應(yīng)控制邏輯根據(jù)從系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析儀接收的數(shù)據(jù)來(lái)確定模糊集合修改要求。這種修改要求被作為輸入236提供給模糊從屬關(guān)系修改函數(shù)224。模糊從屬關(guān)系修改函數(shù)224按照要求修改模糊集合的從屬關(guān)系函數(shù)，并且通過(guò)存儲(chǔ)器寫(xiě)入234將信息存儲(chǔ)在GCSS的存儲(chǔ)器中供開(kāi)環(huán)模糊邏輯控制器使用。用信號(hào)238來(lái)指示模糊集合的修改已經(jīng)完成。
在圖27中表示了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析儀的操作。系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析儀被用來(lái)每次計(jì)算兩個(gè)電梯控制系統(tǒng)輸出變量的變化。確定三種類型的變化，即關(guān)于時(shí)間的百分?jǐn)?shù)變化，兩個(gè)電梯控制系統(tǒng)輸出變量之間的相對(duì)變化，以及電梯控制系統(tǒng)輸出變量相對(duì)于確定的最大值的變化。系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析儀在步250中計(jì)算確定的性能測(cè)量值相對(duì)于早先預(yù)測(cè)值的百分?jǐn)?shù)變化。然后在步252確定該計(jì)算值與前一個(gè)預(yù)測(cè)間隔結(jié)束時(shí)算出的值是否有明顯區(qū)別。在對(duì)某些確定的百分?jǐn)?shù)進(jìn)行比較時(shí)，如果有明顯的變化，例如25％以上，就認(rèn)為電梯控制系統(tǒng)輸出變量有很大變化，并且在步254中記錄其變化量。這是電梯控制系統(tǒng)輸出變量的1型變化。然后在步256中每次比較兩個(gè)電梯控制系統(tǒng)輸出變量，檢查二者間的相對(duì)關(guān)系是否可以接受。例如，如果它們是線性的，或是在預(yù)定的限度之內(nèi)，這種變化就是可以接受的。如果不能接受，就在步258中連同其有關(guān)的相對(duì)變化量一起記錄與前一次計(jì)算時(shí)已經(jīng)有了明顯變化的電梯控制系統(tǒng)輸出變量。這是電梯控制系統(tǒng)輸出變量的2型變化。然后在步260中相對(duì)于最大限度來(lái)檢查電梯控制系統(tǒng)輸出變量的最大值。如果電梯控制系統(tǒng)輸出變量與最大限度有明顯的區(qū)別，就在步262中再次記錄具有明顯差別的電梯控制系統(tǒng)輸出變量。如果電梯控制系統(tǒng)輸出變量明顯地低于最大限度，就將其表示為最大的負(fù)差值；如果它明顯地高于最大限度，就將其當(dāng)作最大正差值來(lái)記錄。這是電梯控制系統(tǒng)輸出變量的3型變化。
參照?qǐng)D28和29來(lái)解釋修改從屬關(guān)系度的方法。在本例中假設(shè)從屬關(guān)系函數(shù)是線性的。圖28表示具有線性從屬關(guān)系函數(shù)的模糊集合。用于受控參數(shù)或模糊邏輯控制器輸入變量的模糊集合數(shù)量是有限的，例如四個(gè)。模糊集合是用定義點(diǎn)D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7和D8來(lái)定義的。在本例中一共有八個(gè)定義點(diǎn)。初始的模糊集合是用這些點(diǎn)定義的；它們是規(guī)定的模糊集合。在D2,D3,D4,D5,D6,D7上的從屬關(guān)系度是1.0。D2’和D2具有相同的模糊變量值，但是D2’上的從屬關(guān)系度是零。D2’與D2相比是高級(jí)的模糊集合。D3’的從屬關(guān)系度是零，并且與D3相比是低級(jí)的模糊集合。然后從D2,D3等等依次推導(dǎo)出D3’,D4’等等。
可以用多種方法完成模糊集合的修改。在第一種方法中，范圍或是全域可以按比例增加或減少。例如，如果其范圍最初是60秒，可以將其范圍擴(kuò)大超過(guò)60秒，也可將其范圍縮小小于60秒。這樣，點(diǎn)D2到D8的位置就會(huì)向左或是向右移動(dòng)，使控制器的輸出發(fā)生變化。這種方法被叫做模式1變化。放大是用大于1.0的標(biāo)度系數(shù)進(jìn)行的；而縮小是用小于1.0的特定標(biāo)度系數(shù)進(jìn)行的。
在第二種方法中，模糊集合的頂部范圍可以增加或是減少一個(gè)系數(shù)。在集合1的頂部范圍被擴(kuò)展時(shí)，D2向右移動(dòng)；如果是收縮，D2就向左移動(dòng)。如果一個(gè)給定集合的頂部寬度被擴(kuò)展，在本例中是集合4被擴(kuò)展，D7就向左移動(dòng)；如果是收縮，D7就向右移動(dòng)。通過(guò)擴(kuò)展或是收縮中間集合就可以改變D3,D4,D5和D6的位置。這種模糊集合修改方法被稱為模式2變化。為了實(shí)現(xiàn)這種變化，需要為每個(gè)集合單獨(dú)給定擴(kuò)展或是收縮系數(shù)。大于1.0的擴(kuò)展系數(shù)會(huì)擴(kuò)展集合的范圍；小于1.0的擴(kuò)展系數(shù)實(shí)際上會(huì)使集合收縮。如果用這種方法來(lái)改變模糊集合，控制器的輸出和輸入變量的效果就會(huì)發(fā)生變化。使用0.0的擴(kuò)展系數(shù)可以把所有模糊集合都變成三角形。
在第三種方法中，模糊集合頂部范圍的中間點(diǎn)可以左右偏移。向右的移動(dòng)是正偏移，而向左的移動(dòng)是負(fù)偏移。這種偏移是用該全域的一小部分例如0.08倍的范圍來(lái)規(guī)定的。用這種方法僅僅能修改中間的模糊集合，但是不能修改端部的集合。
在第四種方法中，單個(gè)集合的范圍是用變量范圍的一小部分規(guī)定的。這種方法被用來(lái)從三角形從屬關(guān)系函數(shù)中獲得梯形從屬關(guān)系函數(shù)。它是用負(fù)標(biāo)度系數(shù)來(lái)表示的。表20表示了一例模糊集合修改指令。
表20模糊集合修改指令的例子
圖29表示自適應(yīng)控制邏輯222的流程圖。自適應(yīng)控制邏輯在步266中選擇需要分析的性能測(cè)量值的集合，用來(lái)識(shí)別是否需要改變模糊集合。這種選擇是根據(jù)一組兩個(gè)電梯控制系統(tǒng)輸出變量的表來(lái)完成的。這種表取決于模糊邏輯控制器的設(shè)計(jì)。
選定的兩個(gè)性能電梯控制系統(tǒng)輸出變量被提供給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析儀220。系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析儀在步268中分析電梯控制系統(tǒng)的輸出變量，從中識(shí)別相對(duì)于時(shí)間的百分?jǐn)?shù)變化，兩個(gè)電梯控制系統(tǒng)輸出變量之間的相對(duì)變化，以及相對(duì)于確定的最大值的變化。如果有明顯的變化，就用1型，2型和3型的標(biāo)志來(lái)表示，并且指示出變化的幅度。
然后在步270中選擇變化的類型，也就是1型，2型或是3型。在步272中用變化的類型和變化的幅度來(lái)識(shí)別需要修改的模糊集合以及需要進(jìn)行的修改類型。被稱為交叉關(guān)系表的表21，22和23被用于這種用途。參見(jiàn)用于1型變化的表21，電梯控制系統(tǒng)輸出變量偏離先前預(yù)測(cè)的間隔的變化百分?jǐn)?shù)和先前預(yù)測(cè)間隔的值被用來(lái)識(shí)別需要修改的模糊集合及其各自的變化。例如，如果電梯控制系統(tǒng)輸出變量是非大廳門(mén)廳呼叫最大登記時(shí)間的性能測(cè)量值，橫排中可供選擇的值就可以是60,75,90,105,120秒。變化的等級(jí)可以是25％,50％,75％,100％和150％。因此，如果性能測(cè)量值小于60秒并且百分?jǐn)?shù)變化小于25％，在模糊集合中就不會(huì)發(fā)生變化。如果該值在60到75秒之間，并且百分?jǐn)?shù)變化處在25％到50％之間，第一行第一列中用X11點(diǎn)表示的項(xiàng)就是需要改變的模糊集合及所需的修改指令地址所處的位置。與此類似，對(duì)于大于105秒但是小于120秒并且百分?jǐn)?shù)變化大于50％但小于75％的模糊變量值，X42表示需要改變的模糊集合位置以及所需修改的指令的地址。
表22表示了用于2型變化的模糊集合變化表地址，這種變化是第一電梯控制系統(tǒng)輸出變量相對(duì)于第二電梯控制系統(tǒng)輸出變量的相對(duì)百分?jǐn)?shù)變化。如果第一電梯控制系統(tǒng)輸出變量的變化是dx％，第二電梯控制系統(tǒng)輸出變量的變化是dy％，其相對(duì)變化就是dx-dy。表23表示用于3型變化的模糊集合變化表地址，這種變化是電梯控制系統(tǒng)輸出變量的最大值偏離確定的最大值的變化。用一組地址來(lái)確定用于正變化的變化表，用另一組地址來(lái)確定用于負(fù)變化的變化表。
表21用來(lái)存儲(chǔ)1型變化所需要的模糊集合變化表的地址的交叉關(guān)系表
表22用來(lái)存儲(chǔ)2型變化的模糊集合變化表的地址的交叉關(guān)系表
表23用來(lái)存儲(chǔ)3型變化的模糊集合變化表的地址的交叉關(guān)系表
表24表示模糊集合變化表的內(nèi)容。表中顯示了需要改變的模糊集合的地址以及存儲(chǔ)著所需的修改指令的表。模糊集合地址指向存儲(chǔ)著模糊集合定義點(diǎn)的存儲(chǔ)器位置。采用修改指令來(lái)修改這些項(xiàng)。
表24模糊集合變化表<
修改指令表中包含哪些模糊集合需要被修改以及如何修改這些模糊集合。修改指令表看上去類似于表20，并且包含變化模式，采用的系數(shù)，偏移量，以及需要修改的集合。因此，如果知道了變化的類型和變化的幅度，就可以識(shí)別出需要修改的模糊集合以及修改的類型。
因此，如果知道了變化的類型和變化的幅度，就可以獲得需要修改的模糊集合以及修改指令表的位置。自適應(yīng)控制邏輯222將這些指令傳送給模糊集合修改函數(shù)224。在步274中通過(guò)用這些指令來(lái)計(jì)算定義點(diǎn)D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,D8的位置來(lái)修改模糊集合。
然后在步266中確定第二電梯控制系統(tǒng)輸出變量是否有明顯的變化。如果變化是明顯的，就對(duì)步271中的第二電梯控制系統(tǒng)輸出變量重復(fù)執(zhí)行步270。然后對(duì)在步280中的第二電梯控制系統(tǒng)輸出變量重復(fù)執(zhí)行步272。對(duì)在步282中的第二電梯控制系統(tǒng)輸出變量重復(fù)執(zhí)行步274。如果需要，就在步284中識(shí)別兩個(gè)電梯控制系統(tǒng)輸出變量的其他集合。對(duì)兩個(gè)電梯控制系統(tǒng)輸出變量的其他集合重復(fù)執(zhí)行步266到282。這樣，自適應(yīng)控制邏輯就可以根據(jù)電梯控制系統(tǒng)輸出變量的性能值的變化來(lái)改變模糊集合。
在分析過(guò)兩個(gè)性能或是狀態(tài)變量的幾個(gè)集合之后，可能會(huì)有一個(gè)以上的集合指示出同一模糊集合中的變化。在這種情況下，把每個(gè)電梯控制系統(tǒng)輸出變量造成的變化分開(kāi)。最后在步286中計(jì)算匯總的變化。
然后計(jì)算受控參數(shù)的所確定的從屬關(guān)系度。通過(guò)存儲(chǔ)器寫(xiě)入234將算出的模糊集合和受控參數(shù)的確定的從屬關(guān)系度寫(xiě)入GCSS的存儲(chǔ)器中。
用來(lái)改變模糊集合的表是采用交互式模擬的學(xué)習(xí)過(guò)程來(lái)產(chǎn)生的。自適應(yīng)控制器具有用于此目的的知識(shí)采集系統(tǒng)226和交互式群控模擬器228。在電梯群控制器不忙時(shí)，就通過(guò)交互式模擬器228執(zhí)行交互式模擬。這種模擬器可以選擇多種客流量分布圖。
例如，上行峰期或中午前后的正常客流量可以增加一定的百分?jǐn)?shù)，例如25％；這是一種異常狀態(tài)。另一個(gè)例子是在一個(gè)轎廂停止服務(wù)時(shí)為正常的客流量提供服務(wù)。第三個(gè)例子是增加一個(gè)次要大廳，并且假設(shè)有一部分客流量是從次要大廳出發(fā)的。第四個(gè)例子是假設(shè)在高層例如第三層上有一個(gè)自助餐廳，并且有一部分大廳客流量是去往自助餐廳，并且在大約十分鐘之后離開(kāi)餐廳去往一個(gè)最終的目的地。第五個(gè)例子是假設(shè)在大樓附近有一個(gè)車(chē)站，并且假設(shè)每五分鐘內(nèi)有50％的客流量是在一分鐘期間內(nèi)進(jìn)入大樓的。
交互式群控模擬器是由有經(jīng)驗(yàn)的電梯調(diào)度人員控制的，用來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的運(yùn)行模擬和監(jiān)視。受到監(jiān)視的電梯控制系統(tǒng)輸出變量被規(guī)定為兩個(gè)電梯控制系統(tǒng)輸出變量的集合。在執(zhí)行模擬時(shí)用系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析儀220監(jiān)視這些電梯控制系統(tǒng)輸出變量。一旦發(fā)現(xiàn)被監(jiān)視的電梯控制系統(tǒng)輸出變量中的變化具有明顯的1型，2型或是3型變化，就停止模擬。然后可以由技術(shù)人員要求模擬器顯示系統(tǒng)中使用的模糊邏輯控制器及其輸入和輸出變量，這樣就能檢查模糊集合定義點(diǎn)和模糊變量的范圍。然后，技術(shù)人員可以要求模擬器保存當(dāng)前的模擬狀態(tài)，以便技術(shù)人員能夠用表20中所示的修改指令將變化輸入給模糊集合。然后讓模擬器繼續(xù)運(yùn)行，再次對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。如果模糊集合的變化在下一個(gè)例如五分鐘的周期內(nèi)使性能得到了改善，技術(shù)人員就可以指示模擬器用知識(shí)采集系統(tǒng)226保存模糊集合的這種變化。知識(shí)采集系統(tǒng)把模糊集合變化修改表的地址和模糊集合地址記錄在一個(gè)類似于表24的表中。然后用知識(shí)采集系統(tǒng)將該表中的地址存儲(chǔ)在交叉關(guān)系表21,22或23中。
如果用幾種不同類型的客流量分布圖反復(fù)進(jìn)行模擬，就可以在兩個(gè)電梯控制系統(tǒng)輸出變量中發(fā)現(xiàn)具有明顯變化的各種情況。由技術(shù)人員輸入對(duì)模糊集合的修改。然后再次進(jìn)行模擬，并且再次對(duì)性能進(jìn)行分析。如果性能是可以接受的，就把模糊集合的變化記錄在適當(dāng)?shù)谋碇?。這樣就能用交互式模擬器228和知識(shí)采集系統(tǒng)226產(chǎn)生模糊集合變化表，模糊集合修改指令表，以及交叉關(guān)系表。然后在開(kāi)環(huán)模糊邏輯控制器的自適應(yīng)控制中實(shí)時(shí)地采用這些表。
在開(kāi)環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器中使用的模糊邏輯控制器164與前述部分中所述的情況相同。以下要說(shuō)明開(kāi)環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器的一種實(shí)施方案。
A.在中午用開(kāi)環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器來(lái)選擇分配給大廳的轎廂數(shù)量。
為了在中午用模糊邏輯控制器164中的模糊集合來(lái)選擇分配給大廳的轎廂數(shù)量，需要在每一分鐘記錄最大的大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間和最大的非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間，并且由系統(tǒng)性能預(yù)測(cè)器144用來(lái)預(yù)測(cè)以后三分鐘的這些值。
在圖30中表示了自適應(yīng)控制器214的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析儀220的工作方式。性能預(yù)測(cè)器144在步296中提供最大大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間和最大非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的三分鐘流動(dòng)平均數(shù)。
在步298中計(jì)算這種流動(dòng)平均數(shù)與前一分鐘期間算出的流動(dòng)平均數(shù)之間的百分?jǐn)?shù)變化。然后在步300中將非大廳的最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的百分?jǐn)?shù)變化與最大的大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的百分?jǐn)?shù)變化進(jìn)行比較。如果非大廳的最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的百分?jǐn)?shù)變化超過(guò)了最大的大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的百分?jǐn)?shù)變化的例如1.25倍，就在步302中將非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間記錄成1型變化。如果非大廳的最大門(mén)廳呼叫的百分?jǐn)?shù)變化小于最大的大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的百分?jǐn)?shù)變化的1.25倍，就在步304中確定最大大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的百分?jǐn)?shù)變化是否大于最大的非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的1.25倍。如果是，就在步306中將其記錄成大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的1型變化。
在步308中將非大廳門(mén)廳呼叫最大登記時(shí)間的流動(dòng)平均數(shù)(“MA”)與最大的大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的流動(dòng)平均數(shù)進(jìn)行比較。如果最大的非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的MA超過(guò)了最大的大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的MA的例如1.25倍，就在步310中將其記錄成非大廳門(mén)廳呼叫最大登記時(shí)間的2型變化。如果最大的非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的MA小于最大的大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的MA的1.25倍，就在步312中將大廳門(mén)廳呼叫最大登記時(shí)間的MA與最大非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的MA進(jìn)行比較。如果最大大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的MA大于最大非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的MA的0.75倍，就在步314中將其記錄成大廳門(mén)廳呼叫最大登記時(shí)間的2型變化。
在步316中將非大廳最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的MA與一個(gè)確定的最大非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間進(jìn)行比較。如果二者之間的差別超過(guò)了例如20％，并且最大的非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間超過(guò)了確定的最大非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間，就在步318中將其記錄成最大非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的正3型變化；如果最大的非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間小于最大的非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間，就在步318中將其記錄成非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的負(fù)3型變化。然后在步320中將最大的大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的MA與確定的最大大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間進(jìn)行比較。如果最大大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的MA超過(guò)了最大大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間20％，就在步322中將其記錄成大廳最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的正3型變化。如果最大大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的MA小于最大大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間20％，就在步322中將其記錄成大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的負(fù)3型變化。
在圖31中表示了一種方法，用來(lái)確定模糊邏輯控制器的模糊集合從屬關(guān)系函數(shù)中必要的變化。針對(duì)分配給大廳的轎廂數(shù)量以及預(yù)測(cè)的次要方向門(mén)廳呼叫的模糊集合的這種必要的修改是用類似于表21，22和23的交叉關(guān)系表，類似于表24的模糊集合變化表，以及類似于表20的模糊集合修改指令表獲得的，這些表是通過(guò)交互式模擬專門(mén)為這一控制器制作的。
在步334中確定非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的1型變化是不是明顯的。如果是明顯的，就在步336中計(jì)算并且保存分配給大廳的轎廂數(shù)量的模糊集合的必要修改。如果非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間增加的速度大于大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的增加速度，而最大非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間已接近允許的最大值，并且分配給大廳的轎廂數(shù)量在兩個(gè)以上，就可以把分配給大廳的轎廂數(shù)量減一。記錄這種修改。用類似的方式調(diào)整次要方向門(mén)廳呼叫的模糊集合，使較小的次要方向門(mén)廳呼叫數(shù)量與較大的模糊集合分類聯(lián)系在一起。這樣就能進(jìn)一步減少分配給大廳的轎廂數(shù)量。在步338中確定這種模糊集合的修改，并且加以記錄。
在步340中分析非大廳門(mén)廳呼叫的最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的2型變化，并且在步342中計(jì)算并且記錄對(duì)分配給大廳的轎廂數(shù)量進(jìn)行的必要的模糊集合修改。在步344中計(jì)算并且記錄下行門(mén)廳呼叫模糊集合的變化。
步346,348和350被用來(lái)確定最大非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的3型變化的模糊集合從屬關(guān)系函數(shù)的變化。步352到362用來(lái)計(jì)算由于大廳門(mén)廳呼叫的最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的1型，2型和3型變化而需要對(duì)模糊集合的從屬關(guān)系函數(shù)作出的改變。然后在步364中將用于非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的變化和大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的變化的模糊集合從屬關(guān)系函數(shù)的必要變化與最初的模糊集合從屬關(guān)系函數(shù)以及所確定的最終變化進(jìn)行比較。
然后修改模糊集合的從屬關(guān)系，并且用從屬關(guān)系函數(shù)修改函數(shù)224來(lái)計(jì)算用于規(guī)則輸出模糊集合的從屬關(guān)系值的限度。這樣，系統(tǒng)在中午前后就能自動(dòng)適應(yīng)次要方向上增加的非大廳門(mén)廳呼叫。
3.閉環(huán)模糊邏輯控制器閉環(huán)模糊邏輯控制器使用大廳客流量和客流率作為一組輸入，把電梯控制系統(tǒng)輸出作為另一組輸入。電梯控制系統(tǒng)輸出可以是電梯控制系統(tǒng)狀態(tài)變量或是性能測(cè)量值?？刂破鬟€可以采用其他電梯控制系統(tǒng)輸入作為控制器的輸入。收集電梯控制系統(tǒng)的性能數(shù)據(jù)，并且用來(lái)進(jìn)行下一個(gè)周期的預(yù)測(cè)。把預(yù)測(cè)值也當(dāng)作輸入。當(dāng)轎廂在主要方向上離開(kāi)大廳以及電梯控制系統(tǒng)對(duì)性能進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，控制器就可以工作。由于控制器輸入變量與受控參數(shù)之間的關(guān)系非常復(fù)雜，并且在電梯控制系統(tǒng)輸入和輸出變量的預(yù)測(cè)值中存在不確定性，非常適合用模糊邏輯來(lái)作出決定并且選擇控制參數(shù)。
閉環(huán)模糊邏輯控制器不使用參考輸入，并且不象傳統(tǒng)的控制技術(shù)那樣計(jì)算控制誤差，而是用系統(tǒng)輸出變量及其模糊集合直接寫(xiě)成模糊邏輯規(guī)則。
在圖32中表示了閉環(huán)模糊邏輯控制器的一個(gè)框圖。狀態(tài)變量136被直接用作輸入370或是用在狀態(tài)預(yù)測(cè)器216中產(chǎn)生與閉環(huán)模糊邏輯控制器的輸入218有關(guān)的某種狀態(tài)。例如，在中午前后利用到達(dá)大廳的三個(gè)轎廂的轎廂負(fù)荷來(lái)識(shí)別是否存在明顯的次要方向客流量。在這種情況下，用次要方向轎廂負(fù)荷的流動(dòng)平均數(shù)作為大廳預(yù)測(cè)值218，用來(lái)控制分配給大廳的轎廂數(shù)量。這樣就能為各樓層上發(fā)出的門(mén)廳呼叫提供足量的轎廂。同樣，在閉環(huán)模糊邏輯控制器的輸入中還包括某些性能測(cè)量值142。例如可以把大廳和非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間作為模糊邏輯控制器164的輸入。另外也可以使用在性能預(yù)測(cè)器144中預(yù)測(cè)的性能測(cè)量值。大廳中三個(gè)連續(xù)門(mén)廳呼叫的門(mén)廳呼叫登記時(shí)間或是次要方向非大廳門(mén)廳呼叫的門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的三分鐘預(yù)測(cè)值的流動(dòng)平均數(shù)被用作預(yù)測(cè)的性能測(cè)量值146。由于在控制器的輸入中包括了狀態(tài)變量和性能測(cè)量值，控制器可以對(duì)大樓中客流量條件的變化作出快速響應(yīng)。這種控制方法與自適應(yīng)控制方法不同，因?yàn)檫@種方法不需要修改輸入或輸出變量的模糊集合，而是從電梯控制系統(tǒng)輸出中選擇使用更多的輸入。以下用五個(gè)例子來(lái)說(shuō)明閉環(huán)模糊邏輯控制器的工作原理。
A．在靠近車(chē)站的大樓中的上行高峰期間用閉環(huán)模糊邏輯控制器來(lái)選擇分配給大廳的轎廂數(shù)量。
在靠近車(chē)站的大樓中，大量人員經(jīng)常是在很短的時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)入大廳。為了為這種大批到達(dá)的乘客提供服務(wù)，與沒(méi)有大量乘客在很短時(shí)間內(nèi)到達(dá)的大樓相比，需要為大廳提供更多的轎廂。因此，閉環(huán)模糊邏輯控制器采用大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間作為一個(gè)輸入，用來(lái)最佳地選擇分配給大廳的轎廂數(shù)量。
在圖33中表示了用來(lái)為大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間分類的一例模糊集合和從屬關(guān)系函數(shù)。把三個(gè)連續(xù)大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的流動(dòng)平均數(shù)作為閉環(huán)的輸入。用短，相當(dāng)短，相當(dāng)長(zhǎng)和長(zhǎng)的模糊集合為流動(dòng)平均登記時(shí)間進(jìn)行分類。由于采用了實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)的門(mén)廳呼叫登記時(shí)間，閉環(huán)模糊邏輯控制器可以隨著大廳客流率條件的變化快速地調(diào)整控制參數(shù)。
在本例中使用大廳客流量，客流率和預(yù)測(cè)的大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間作為輸入，用來(lái)選擇分配給大廳的轎廂數(shù)量。表25表示了采用大廳客流量，客流率和預(yù)測(cè)的大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間作為輸入來(lái)選擇分配給大廳的轎廂數(shù)量的方法。如果倒流和樓層間客流量不是很明顯，但是大廳門(mén)廳呼叫登記次數(shù)的變化范圍很大，這種方法最適合在上行高峰期中使用。
表25利用大廳客流量，客流率和大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間來(lái)選擇分配給大廳的轎廂數(shù)量的方法
模糊邏輯規(guī)則是用上述的表25寫(xiě)成的，該表可以把分配給大廳的轎廂數(shù)量與大廳客流量，客流率以及大廳門(mén)廳呼叫登記次數(shù)聯(lián)系在一起。用模糊程序語(yǔ)言對(duì)模糊邏輯規(guī)則進(jìn)行編碼，并且產(chǎn)生上述的C代碼。然后，在一個(gè)轎廂在主要方向上帶著乘客離開(kāi)大廳時(shí)，用這種軟件和調(diào)度器軟件一起選擇分配給大廳的轎廂數(shù)量。根據(jù)大廳客流量，客流率和預(yù)測(cè)的大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間來(lái)獲得分配給大廳的轎廂數(shù)量的方法與開(kāi)環(huán)模糊邏輯控制方法中所述的根據(jù)大廳客流量，客流率和預(yù)測(cè)的下行門(mén)廳呼叫數(shù)量來(lái)獲得分配給大廳的轎廂數(shù)量的方法是相同的。
B．在具有自助餐廳樓層和/或一個(gè)次要大廳的大樓中在上行高峰期間用閉環(huán)模糊邏輯控制器來(lái)選擇分配給大廳的轎廂數(shù)量。
在具有自助餐廳樓層和/或一個(gè)次要大廳的大樓中，在上行高峰期間經(jīng)常會(huì)在大廳以外的樓層上出現(xiàn)明顯的客流量。因此，大廳的轎廂分配過(guò)程應(yīng)該能適當(dāng)?shù)乜紤]到上行高峰期中在非大廳樓層上的服務(wù)需求；這是通過(guò)在選擇分配給大廳的轎廂數(shù)量時(shí)把非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間作為一個(gè)輸入來(lái)實(shí)現(xiàn)的。例如，三分鐘內(nèi)最大的門(mén)廳呼叫登記時(shí)間可以被用來(lái)預(yù)測(cè)以后三分鐘內(nèi)非大廳樓層上的最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間。
這種閉環(huán)控制器利用大廳客流量，客流率和預(yù)測(cè)的非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間作為輸入來(lái)選擇上行高峰期中分配給大廳的轎廂數(shù)量。
圖34表示一例用來(lái)對(duì)非大廳門(mén)廳呼叫最大登記時(shí)間進(jìn)行分類的模糊集合和從屬關(guān)系函數(shù)。這種分類采用了短，相當(dāng)短，相當(dāng)長(zhǎng)和長(zhǎng)的模糊集合。表26表示利用大廳客流量，客流率和預(yù)測(cè)的大廳以上門(mén)廳呼叫登記時(shí)間作為輸入來(lái)選擇分配給大廳的轎廂數(shù)量的方法。
表26利用大廳客流量，客流率和非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間來(lái)選擇分配給大廳的轎廂數(shù)量的方法
模糊邏輯規(guī)則是用表26寫(xiě)成的，該表可以把分配給大廳的轎廂數(shù)量與大廳客流量，客流率以及大廳以上門(mén)廳呼叫登記時(shí)間聯(lián)系在一起。用這種控制器選擇分配給大廳的轎廂數(shù)量的方法與前一段中所述的方法相同。
C．在中午前后具有明顯的次要方向客流量時(shí)用閉環(huán)模糊邏輯控制器來(lái)選擇分配給大廳的轎廂數(shù)量。
在中午前后，在非大廳樓層上經(jīng)常有一些次要方向的門(mén)廳呼叫，并且在一些樓層上具有明顯的上車(chē)頻率。因此，次要方向門(mén)廳呼叫的登記時(shí)間是很大的。為了改善為這些樓層提供的服務(wù)，把一種電梯控制系統(tǒng)性能測(cè)量值，也就是次要方向門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的預(yù)測(cè)值作為閉環(huán)模糊邏輯控制器的一個(gè)輸入，用來(lái)選擇分配給大廳的轎廂數(shù)量。
圖35表示用來(lái)為預(yù)測(cè)的次要方向門(mén)廳呼叫登記時(shí)間分類的一種典型的模糊集合和從屬關(guān)系函數(shù)。這種分類采用了短，相當(dāng)短，相當(dāng)長(zhǎng)和長(zhǎng)的模糊集合。用預(yù)測(cè)的三分鐘門(mén)廳呼叫登記時(shí)間作為輸入。采用預(yù)測(cè)的三分鐘門(mén)廳呼叫登記時(shí)間可以緩慢地調(diào)整控制參數(shù)。
表27表示利用大廳客流量，客流率和預(yù)測(cè)的下行門(mén)廳呼叫登記時(shí)間來(lái)選擇分配給大廳的轎廂數(shù)量的方法。
表27利用大廳客流量，客流率和預(yù)測(cè)的三分鐘次要方向門(mén)廳呼叫登記時(shí)間來(lái)選擇分配給大廳的轎廂數(shù)量的方法
該表可以用來(lái)寫(xiě)成把分配給大廳的轎廂數(shù)量與大廳客流量，客流率以及預(yù)測(cè)的次要方向門(mén)廳呼叫登記時(shí)間聯(lián)系在一起的模糊邏輯規(guī)則。用模糊程序語(yǔ)言對(duì)模糊邏輯規(guī)則進(jìn)行編碼，并且轉(zhuǎn)換成C代碼。當(dāng)一個(gè)轎廂帶著乘客離開(kāi)大廳時(shí)，以及在系統(tǒng)完成了三分鐘的間隔并且預(yù)測(cè)出此后三分鐘間隔內(nèi)的非大廳次要方向門(mén)廳呼叫登記時(shí)間時(shí)，就執(zhí)行這種模糊邏輯控制器。獲得分配給大廳的轎廂數(shù)量的清晰值的方法與前面所述的方法相同。
D．用來(lái)為單一來(lái)源客流量情況選擇程序間隔的閉環(huán)模糊邏輯控制器閉環(huán)模糊邏輯控制器把大廳客流量和客流率作為一組控制器輸入，把一個(gè)電梯控制系統(tǒng)輸入，也就是非大廳次要方向門(mén)廳呼叫作為另一個(gè)控制器輸入，并且把一個(gè)電梯控制系統(tǒng)輸出，也就是集中在主要方向的轎廂數(shù)量作為第三組輸入，用來(lái)選擇程序間隔。集中在主要方向的轎廂數(shù)量是一種電梯控制系統(tǒng)狀態(tài)變量。
預(yù)測(cè)的三分鐘次要方向門(mén)廳呼叫被用作一組輸入。圖22表示用于次要方向門(mén)廳呼叫的模糊集合。
集中在主要方向的轎廂數(shù)量是通過(guò)對(duì)轎廂計(jì)數(shù)來(lái)確定的，轎廂在該方向上運(yùn)載乘客，或是?？吭谠摲较虻拈T(mén)廳指示燈接通的樓層上(以便讓主要方向的乘客上車(chē))，或是正在向主要方向的門(mén)廳指示燈接通的一個(gè)樓層減速，或是正在該方向上運(yùn)行，但是還沒(méi)有到達(dá)其約定的最遠(yuǎn)轉(zhuǎn)向樓層點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，用來(lái)定義集中在主要方向的轎廂數(shù)量的模糊集合是少數(shù)，若干，一些，和許多；如圖36所示。
參見(jiàn)圖37，用于程序間隔的模糊集合被表示成很短，短，相當(dāng)短，和相當(dāng)長(zhǎng)。
表28表示用大廳客流量，客流率，預(yù)測(cè)的次要方向門(mén)廳呼叫數(shù)量，以及集中的轎廂數(shù)量的函數(shù)來(lái)確定程序間隔的方法。
表28選擇大廳編程間隔的方法
表28被用來(lái)推導(dǎo)模糊集合規(guī)則，用于根據(jù)大廳客流量，客流率，次要方向的門(mén)廳呼叫數(shù)量，以及集中在主要方向的轎廂數(shù)量來(lái)選擇程序間隔。寫(xiě)成的模糊邏輯規(guī)則被編譯成C代碼。把這種C代碼和用來(lái)估算大廳客流量和客流率的C代碼以及其它調(diào)度軟件集成在一起。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)一個(gè)轎廂帶著乘客離開(kāi)大廳時(shí)，并且當(dāng)系統(tǒng)在每一分鐘結(jié)束時(shí)預(yù)測(cè)出三分鐘次要方向門(mén)廳呼叫時(shí)，就執(zhí)行這種控制。然后確定集中在主要方向的轎廂數(shù)量，以便選擇此后在大廳中使用的程序間隔。
大廳客流量和客流率的從屬關(guān)系聯(lián)合集合度是分別確定的。預(yù)測(cè)的次要方向門(mén)廳呼叫的從屬關(guān)系度和集中在主要方向的轎廂數(shù)量是用相應(yīng)的模糊集合來(lái)確定的。這些規(guī)則的從屬關(guān)系前提度是按照max-min規(guī)則來(lái)確定的。關(guān)于每項(xiàng)規(guī)則的輸出集合的從屬關(guān)系集合度是把前提度作為集合度來(lái)確定的。如果多個(gè)規(guī)則具有相同的輸出集合，就把用于該集合的單個(gè)規(guī)則集合度相加并且將和限制在1.0，從而確定組合的從屬關(guān)系集合度。
每個(gè)輸出集合被定義在輸出變量的一個(gè)范圍內(nèi)。定義在該范圍內(nèi)的離散點(diǎn)上的從屬關(guān)系度被計(jì)算和存儲(chǔ)在用于每個(gè)輸出模糊集合的一個(gè)表中。將表中的值與該集合的從屬關(guān)系集合度相乘，就可以獲得這些點(diǎn)上最終的從屬關(guān)系度。這就叫做推論的集合度方法。然后用解模糊的重心方法獲得程序間隔的清晰值。
E．用來(lái)選擇程序容限的閉環(huán)模糊邏輯控制器如果要在具有明顯的層間和倒流客流量的系統(tǒng)中或是在設(shè)有自助餐廳樓層，在大廳客流量很大時(shí)具有明顯客流量的一個(gè)次要大廳或是基地的大樓中使用動(dòng)態(tài)程序，在一個(gè)實(shí)施例中采用了程序窗口為大廳分配轎廂。程序窗口是用圍繞著編程時(shí)間的一個(gè)下容限和一個(gè)上容限定義的。如果讓轎廂在這種程序窗口之內(nèi)到達(dá)大廳，轎廂就不必趕在編程的分配時(shí)間之前到達(dá)大廳并且等待分配。因此，轎廂可以更好地接收其它樓層的分配。
在本例中，程序窗口的程序容限是用一種閉環(huán)模糊邏輯控制器來(lái)選擇的。大廳客流量和客流率的模糊估算被作為一組輸入。電梯控制系統(tǒng)輸入，也就是主要和次要方向上所有的非大廳門(mén)廳呼叫被用作控制器的另一個(gè)輸入。由于次要方向的客流量經(jīng)常是明顯的，并且次要方向上發(fā)生在中午前后雙向客流量情況下的門(mén)廳呼叫登記時(shí)間是很大的，電梯控制系統(tǒng)的一種性能測(cè)量值，也就是次要方向門(mén)廳呼叫最大登記時(shí)間被用作控制器的第三組輸入。采用大廳客流量和客流率的模糊估算，非大廳樓層上雙向預(yù)測(cè)的總門(mén)廳呼叫的模糊集合，以及預(yù)測(cè)的次要方向門(mén)廳呼叫最大登記時(shí)間來(lái)選擇下容限和上容限。
用這種閉環(huán)控制方法來(lái)選擇與客流量條件緊密配合的容限，從而較好地為大廳和非大廳的上行，下行門(mén)廳呼叫分配轎廂。這樣就能減少非大廳樓層上的最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間。同時(shí)可以將大廳等待時(shí)間，大廳擁擠以及大廳擁擠的持續(xù)時(shí)間保持在很小?？梢暂^好地利用轎廂，從而提供平衡的服務(wù)。
在圖38中表示了用來(lái)對(duì)預(yù)測(cè)的非大廳門(mén)廳呼叫進(jìn)行分類的模糊集合和從屬關(guān)系函數(shù)。從過(guò)去的幾個(gè)三分鐘周期中出現(xiàn)的這些情況反映出下一個(gè)三分鐘周期的情況。用預(yù)測(cè)的門(mén)廳呼叫來(lái)代替當(dāng)前出現(xiàn)的呼叫，因此，其響應(yīng)不會(huì)很快，而是緩慢變化的?？偟拈T(mén)廳呼叫計(jì)數(shù)是一個(gè)整數(shù)；因此，從屬關(guān)系度被限定為門(mén)廳呼叫總數(shù)的整數(shù)值。在一個(gè)實(shí)施例中，呼叫是按照少數(shù)，若干，一些和許多的集合來(lái)分類的。
圖35表示了用來(lái)預(yù)測(cè)次要方向門(mén)廳呼叫最大登記時(shí)間的模糊集合和從屬關(guān)系函數(shù)。下一個(gè)三分鐘周期的最大登記時(shí)間是根據(jù)前幾個(gè)三分鐘周期中的登記時(shí)間來(lái)預(yù)測(cè)的。用這種預(yù)測(cè)值進(jìn)一步減緩系統(tǒng)的響應(yīng)，并且避免迅速的擺動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中是按照短，相當(dāng)短，相當(dāng)長(zhǎng)和長(zhǎng)的模糊集合為最大的次要方向門(mén)廳呼叫登記時(shí)間來(lái)分類的。
在一個(gè)實(shí)施例中，控制參數(shù)，程序下容限以及程序上容限是在0到20秒的范圍內(nèi)變化的。下容限通常要比上容限短。按照很短，短，相當(dāng)短和相當(dāng)長(zhǎng)的模糊集合為這些容限分類。圖39表示了用來(lái)為程序下容限和程序上容限進(jìn)行分類的模糊集合。
表29表示采用大廳客流量和客流率的模糊估算，預(yù)測(cè)的總的非大廳門(mén)廳呼叫的模糊集合，以及預(yù)測(cè)的次要方向門(mén)廳呼叫最大登記時(shí)間來(lái)選擇程序下容限和程序上容限的方法。
表29采用大廳客流量，客流率，非大廳門(mén)廳呼叫總數(shù)，以及次要方向門(mén)廳呼叫登記時(shí)間來(lái)選擇大廳程序容限的方法
模糊邏輯規(guī)則是用表29中一行的項(xiàng)目寫(xiě)成的，其連接模糊邏輯控制器的輸入和輸出變量。這些模糊邏輯規(guī)則編譯成C代碼并且和調(diào)度軟件集成在一起?？梢栽谝粋€(gè)轎廂朝著主要方向離開(kāi)大廳時(shí)，以及在系統(tǒng)對(duì)非大廳門(mén)廳呼叫和次要方向門(mén)廳呼叫最大登記時(shí)間進(jìn)行三分鐘預(yù)測(cè)時(shí)對(duì)程序容限進(jìn)行實(shí)時(shí)的選擇。和前述的控制器類似，這種控制器采用推斷的集合度(set degree)方法和解模糊的重心(centroid)方法根據(jù)輸出的規(guī)則獲得程序容限。
4．閉環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器圖40表示了一個(gè)閉環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器的框圖。閉環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器376包括前述的閉環(huán)模糊邏輯控制器164和一個(gè)自適應(yīng)控制器124，后者用來(lái)改變閉環(huán)模糊邏輯控制器中使用的輸入和輸出模糊集合的從屬關(guān)系函數(shù)。
閉環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器使用電梯控制系統(tǒng)的輸入和輸出作為控制器的輸入，用來(lái)選擇控制參數(shù)。另外，閉環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器的自適應(yīng)控制器中具有規(guī)則，可以根據(jù)性能測(cè)量的實(shí)時(shí)測(cè)量值修改受控參數(shù)的模糊集合從屬關(guān)系函數(shù)，電梯控制系統(tǒng)的輸入，以及電梯控制系統(tǒng)的輸出，并且監(jiān)視電梯控制系統(tǒng)的狀態(tài)變量。閉環(huán)控制操作是采用短時(shí)間幀來(lái)選擇控制參數(shù)值的，而自適應(yīng)控制是按照較長(zhǎng)的時(shí)間周期來(lái)執(zhí)行的。因此，閉環(huán)自適應(yīng)控制器可以適應(yīng)不同的大樓和客流量條件。
閉環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器124還具有一個(gè)狀態(tài)預(yù)測(cè)器216和一個(gè)性能預(yù)測(cè)器144。電梯控制系統(tǒng)的狀態(tài)被輸入到狀態(tài)預(yù)測(cè)器216。預(yù)測(cè)的各種系統(tǒng)狀態(tài)可供閉環(huán)模糊邏輯控制器使用。還有幾種預(yù)測(cè)的系統(tǒng)狀態(tài)是供閉環(huán)自適應(yīng)控制器的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析儀使用的。因此，與閉環(huán)模糊邏輯控制器一起使用的狀態(tài)預(yù)測(cè)器要比與開(kāi)環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器一起使用的狀態(tài)預(yù)測(cè)器更復(fù)雜。例如，這種預(yù)測(cè)器根據(jù)轎廂從非大廳樓層到達(dá)大廳時(shí)獲得的轎廂負(fù)荷測(cè)量值來(lái)預(yù)測(cè)下一個(gè)三分鐘周期內(nèi)到達(dá)大廳的轎廂中的轎廂負(fù)荷。類似地還可以預(yù)測(cè)當(dāng)轎廂離開(kāi)大廳時(shí)在轎廂內(nèi)登記的轎廂呼叫次數(shù)。轎廂在次要方向上運(yùn)行期間執(zhí)行的門(mén)廳停站平均次數(shù)是另一個(gè)需要預(yù)測(cè)的狀態(tài)參數(shù)。這些都是自適應(yīng)控制邏輯中使用的參數(shù)。
性能測(cè)量值142被輸入到性能預(yù)測(cè)器144。該預(yù)測(cè)器預(yù)測(cè)幾種供模糊邏輯控制器使用的性能測(cè)量值以及供閉環(huán)自適應(yīng)控制器的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析儀使用的另外幾種測(cè)量值。這種預(yù)測(cè)器可以供開(kāi)環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器和閉環(huán)模糊邏輯控制器使用。
狀態(tài)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)218和性能預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)146被輸入到自適應(yīng)控制邏輯，后者將其提供給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析儀220。系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析儀被用來(lái)計(jì)算幾種性能測(cè)量值和幾種系統(tǒng)狀態(tài)變量中的變化。系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析議的工作方式與參照?qǐng)D27所述的方式相同。每次為這種分析儀提供一組兩個(gè)性能測(cè)量值，確定這些值隨時(shí)間變化的百分比，它們的相對(duì)變化，以及它們相對(duì)于確定的最大限度的變化。為系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析儀提供組合的性能測(cè)量值和狀態(tài)變量。例如，采用這種分析儀可以分析轎廂到達(dá)大廳時(shí)的轎廂負(fù)荷和最大次要方向門(mén)廳呼叫登記時(shí)間。如果最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的百分比的增加與轎廂負(fù)荷增加的百分比成正比，這種性能就是可以接受的。如果不是，就表明次要方向上的門(mén)廳呼叫服務(wù)低劣。此時(shí)就需要減少分配給大廳的轎廂數(shù)量和大廳的程序間隔。
閉環(huán)自適應(yīng)控制邏輯222接收系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析儀220輸出的參數(shù)變化類型信號(hào)。這種自適應(yīng)控制邏輯222與開(kāi)環(huán)的自適應(yīng)控制邏輯不同。閉環(huán)自適應(yīng)控制邏輯可以使用類似于表20,21,22,23和24的表為受控參數(shù)的模糊集合從屬關(guān)系函數(shù)計(jì)算和匯總所要求的變化，這其中包括作為模糊邏輯控制器的輸入的電梯控制系統(tǒng)輸入變量，電梯控制系統(tǒng)的狀態(tài)變量，以及電梯控制系統(tǒng)的性能測(cè)量值。因此，這種自適應(yīng)模糊邏輯的輸入和輸出比開(kāi)環(huán)自適應(yīng)控制邏輯使用的輸入和輸出要多。
閉環(huán)自適應(yīng)控制邏輯向模糊集合從屬關(guān)系函數(shù)修改函數(shù)224發(fā)出對(duì)具體從屬關(guān)系函數(shù)修改的請(qǐng)求。模糊集合從屬關(guān)系修改函數(shù)對(duì)從屬關(guān)系函數(shù)進(jìn)行必要的修改，并且為按規(guī)則輸出的模糊集合計(jì)算出從屬關(guān)系的限度。這些工作是通過(guò)存儲(chǔ)器寫(xiě)入234寫(xiě)到模糊邏輯控制器的存儲(chǔ)器中的。
圖41是一個(gè)流程圖，表示閉環(huán)自適應(yīng)控制器中的閉環(huán)自適應(yīng)控制邏輯。自適應(yīng)控制邏輯222在步378中選擇需要計(jì)算其變化的兩組參數(shù)，并且發(fā)送給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)監(jiān)視器220。系統(tǒng)動(dòng)態(tài)監(jiān)視器220在步380中計(jì)算狀態(tài)變量和性能測(cè)量值的數(shù)值變化。然后將這種變化作為變化信號(hào)212發(fā)送給自適應(yīng)控制邏輯。這其中包括兩個(gè)計(jì)算變量中的1型，2型和3型的變化。然后，在步382中每次考慮一種類型的變化。自適應(yīng)控制邏輯在步384確定模糊集合變化表和模糊集合修改指令表中的位置。這四類變量的模糊集合是模糊邏輯控制器輸出，電梯控制系統(tǒng)輸入，電梯控制系統(tǒng)狀態(tài)變量，以及電梯控制系統(tǒng)性能測(cè)量值，它們可以通過(guò)模糊集合變化表和模糊集合修改指令表來(lái)修改。這是用方框384的子框400，402,404和406來(lái)表示的。將模糊集合修改表地址提供給模糊集合修改函數(shù)224。在步386中由模糊集合修改函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)這些變化。在第一所監(jiān)視的變量中改變每一類型變化的模糊集合的過(guò)程是在步382到386的循環(huán)中完成的。
在步388到394中在模糊集合中實(shí)現(xiàn)用來(lái)改變兩個(gè)電梯控制系統(tǒng)輸出變量集合的第二變量的變化。然后在步394中確定是否有兩個(gè)變量的其它集合需要計(jì)算。如果有，就對(duì)兩個(gè)變量的其它集合執(zhí)行步378到394。在分析完兩個(gè)變量的所有集合之后，在步398匯總每個(gè)模糊集合中需要的所有變化。然后執(zhí)行模糊集合修改函數(shù)，為受控的參數(shù)產(chǎn)生確定的從屬關(guān)系度，并且將新的模糊集合定義和確定的從屬關(guān)系度寫(xiě)入模糊邏輯控制器的存儲(chǔ)器部分。
象在開(kāi)環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器的說(shuō)明中一樣，采用交互式群控模擬器228和知識(shí)采集系統(tǒng)226為這種自適應(yīng)控制器214產(chǎn)生類似于表21,22和23的關(guān)系表，類似于表24的模糊集合變化表，以及類似于表20的模糊集合修改指令表。
以下要說(shuō)明閉環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器的工作方式。
A．用閉環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器為單一來(lái)源客流量條件選擇程序間隔自適應(yīng)模糊邏輯控制器的這種自適應(yīng)控制邏輯采用次要方向非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間和次要方向上到達(dá)大廳的轎廂中預(yù)測(cè)的轎廂負(fù)荷作為一組變量，用來(lái)改變模糊邏輯控制器的模糊集合從屬關(guān)系函數(shù)。自適應(yīng)控制邏輯還把最大非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間和最大大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間作為另一組變量，用來(lái)改變模糊集合從屬關(guān)系函數(shù)。由系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析儀分析這些變量的變化，并且確定這些變量的1型，2型和3型變化是否明顯要求模糊集合中的變化。
圖42是一個(gè)流程圖，表示閉環(huán)自適應(yīng)模糊邏輯控制器中使用的閉環(huán)自適應(yīng)控制邏輯的第一部分。該部分涉及到根據(jù)非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間與次要方向上到達(dá)大廳的轎廂的轎廂負(fù)荷進(jìn)行分析比較來(lái)確定需要改變的模糊集合。
在步410中確定1型非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的變化是否明顯地需要修改模糊集合從屬關(guān)系函數(shù)。如果是，就在步412中對(duì)規(guī)則輸出的模糊集合從屬關(guān)系函數(shù)進(jìn)行必要的修改。在本例中，這種變化是程序間隔模糊集合從屬關(guān)系函數(shù)的變化。然后在步414中對(duì)作為控制器輸入的電梯控制系統(tǒng)輸入的模糊集合從屬關(guān)系函數(shù)進(jìn)行必要的修改。本例中的次要方向門(mén)廳呼叫預(yù)測(cè)次數(shù)就是一種控制器輸入。因此，在這一步中需要計(jì)算預(yù)測(cè)的次要方向門(mén)廳呼叫的模糊集合的從屬關(guān)系函數(shù)中的變化。在步416中確定作為輸入的狀態(tài)變量的模糊集合中需要改變的從屬關(guān)系函數(shù)。在本例中，集中在主要方向上的轎廂數(shù)量就是一種輸入；這是一個(gè)觀測(cè)值而不是預(yù)測(cè)值。計(jì)算集中在主要方向的轎廂數(shù)量的模糊集合的從屬關(guān)系函數(shù)中的變化。這種控制器不使用任何電梯控制系統(tǒng)性能測(cè)量值作為控制器的輸入。因此，步418不產(chǎn)生輸出。
自適應(yīng)控制邏輯在步420中確定2型非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間是否有明顯的變化。如果有，就在步422中對(duì)程序間隔，預(yù)測(cè)的次要方向門(mén)廳呼叫，以及集中在主要方向的轎廂數(shù)量等等的模糊集合進(jìn)行必要的修改。然后在步424和426中對(duì)非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間的3型變化產(chǎn)生的模糊集合進(jìn)行必要的修改。
在步428和430中對(duì)從次要方向到達(dá)大廳的轎廂的轎廂負(fù)荷的1型變化產(chǎn)生的模糊集合從屬關(guān)系函數(shù)進(jìn)行必要的修改。在步432和434中對(duì)從次要方向到達(dá)大廳的轎廂的轎廂負(fù)荷的2型變化產(chǎn)生的模糊集合從屬關(guān)系函數(shù)進(jìn)行必要的修改。在步436和438中對(duì)轎廂負(fù)荷變量的3型變化產(chǎn)生的模糊集合從屬關(guān)系函數(shù)進(jìn)行必要的修改。
比較大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間和非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間，然后執(zhí)行根據(jù)各種變化類型對(duì)模糊集合從屬關(guān)系函數(shù)進(jìn)行的必要修改。對(duì)模糊集合從屬關(guān)系函數(shù)的所有必要的修改都是按照模糊集合定義點(diǎn)的形式存儲(chǔ)成陣列。
對(duì)模糊集合從屬關(guān)系函數(shù)的變化進(jìn)行匯總和分析，從而達(dá)到模糊集合從屬關(guān)系函數(shù)修改的最終變化要求。然后將這些變化體現(xiàn)在模糊集合從屬關(guān)系修改函數(shù)224中。針對(duì)程序間隔計(jì)算出各個(gè)離散點(diǎn)上的確定的從屬關(guān)系度，并且寫(xiě)入控制器的存儲(chǔ)器中?？刂破鬏斎氲膹膶訇P(guān)系函數(shù)也被寫(xiě)入控制器的存儲(chǔ)器中。
因此，這種自適應(yīng)控制器可以實(shí)時(shí)地改變各種模糊集合的從屬關(guān)系函數(shù)，在高峰期和中午大樓中的客流量出現(xiàn)明顯變化時(shí)，它可以精確地選擇程序間隔。
5．具有自適應(yīng)限制的模糊邏輯控制器在調(diào)度器工作期間，除了在極端狀態(tài)下，對(duì)某些變量和參數(shù)規(guī)定了不應(yīng)該違反的限制。另外，用一個(gè)控制參數(shù)嚴(yán)密地控制調(diào)度功能，采取間接方式用一個(gè)限制變量來(lái)控制小范圍內(nèi)的調(diào)度。例如，允許的最大大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間就是一種限制變量。允許的最大程序間隔也是一種限制變量。因此，這種限制變量可以限制電梯控制系統(tǒng)的輸出變量或控制參數(shù)。
具有自適應(yīng)限制的模糊邏輯控制器是用上述的四個(gè)模糊邏輯控制器之一構(gòu)成的。它可以計(jì)算出各種限制變量，將其適當(dāng)?shù)赜糜趧?dòng)態(tài)程序機(jī)，或是用于分析電梯控制系統(tǒng)性能的傾勢(shì)。
如果將模糊邏輯控制器和動(dòng)態(tài)程序機(jī)一起使用，就采用模糊邏輯控制器來(lái)選擇控制參數(shù)。然后可以根據(jù)客流量條件由自適應(yīng)控制器來(lái)改變模糊邏輯控制器中使用的模糊集合。為電梯控制系統(tǒng)選擇的限制變量被存儲(chǔ)在GCSS的存儲(chǔ)器中。通過(guò)自適應(yīng)限制發(fā)生器可以改變這些限制變量。
動(dòng)態(tài)程序機(jī)可以擁有多個(gè)模糊邏輯控制器，其中有一些是開(kāi)環(huán)式的，另一些是閉環(huán)式的，可以用來(lái)選擇控制參數(shù)值。和動(dòng)態(tài)程序機(jī)一起使用的自適應(yīng)控制器可以改變其中某一些模糊邏輯控制器的模糊集合從屬關(guān)系函數(shù)。然而，動(dòng)態(tài)程序機(jī)僅僅需要一個(gè)自適應(yīng)限制發(fā)生器就可以適當(dāng)?shù)匦薷乃械南拗谱兞俊?br> 在圖43中表示了動(dòng)態(tài)的自適應(yīng)限制發(fā)生器450的框圖。
動(dòng)態(tài)程序機(jī)使用的限制變量有三種。動(dòng)態(tài)編程調(diào)度器直接用第一集合454來(lái)控制調(diào)度；自適應(yīng)控制邏輯用第二集合456來(lái)修改模糊集合從屬關(guān)系函數(shù)；控制限制功能用第三集合458直接地限制模糊邏輯控制器產(chǎn)生的控制參數(shù)值。限制變量可以給出用來(lái)限制控制參數(shù)值的清晰值或是模糊值。對(duì)控制參數(shù)的限制變量是由控制限制執(zhí)行函數(shù)462獲得的。如果限制變量是模糊的，就采用另一級(jí)控制參數(shù)估算來(lái)獲得各種模糊限制變量。
自適應(yīng)限制發(fā)生器450把系統(tǒng)狀態(tài)和有關(guān)的預(yù)測(cè)器預(yù)測(cè)的性能數(shù)據(jù)作為輸入。將這些數(shù)據(jù)發(fā)送給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析儀220，從某些狀態(tài)變量和性能測(cè)量值的預(yù)測(cè)值中識(shí)別出明顯的變化。象上文中說(shuō)明的一樣，每次對(duì)一組兩個(gè)電梯控制系統(tǒng)輸出變量進(jìn)行分析，從中識(shí)別出這種變化。這樣就能識(shí)別出各種類型的變化及其變化的幅度。自適應(yīng)限制發(fā)生器450使用多組兩個(gè)電梯控制系統(tǒng)輸出變量，從中獲得明顯的變化，并且確定需要改變的限制變量值。
圖44是自適應(yīng)限制發(fā)生器的一個(gè)流程圖。自適應(yīng)限制發(fā)生器在步478中選擇一組兩個(gè)系統(tǒng)狀態(tài)和性能數(shù)據(jù)，并且將其發(fā)送給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析儀。系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析儀在步480中分析這些電梯控制系統(tǒng)輸出變量的變化，并且將其按照1型，2型和3型的變化來(lái)分類。然后，自適應(yīng)限制發(fā)生器在步482中每次選擇一種變化。自適應(yīng)限制發(fā)生器在步484中利用限制變化地址表和限制變化指令表獲得這些變量的數(shù)值變化。限制變化地址表類似于表21，在其中存儲(chǔ)了限制變化指令表的存儲(chǔ)地址，用給定的變量值給出變量值的變化等級(jí)。限制指令表類似于表24，在表中給出了需要改變的限制變量以及用于放大限制變量的標(biāo)度系數(shù)。然后在步486中進(jìn)行這種變化并且存儲(chǔ)在GCSS的存儲(chǔ)器中。這種限制變化也可以用預(yù)先設(shè)定的值來(lái)獲得。這種情況用負(fù)標(biāo)度系數(shù)表示。標(biāo)度系數(shù)的幅值代表著可供使用的值。
對(duì)計(jì)算的兩個(gè)變量組的第一電梯控制系統(tǒng)輸出變量中的每一種變化重復(fù)這些步482到486。然后在步488中計(jì)算一組兩個(gè)變量中的第二電梯控制系統(tǒng)輸出變量是否有明顯的變化。如果有，就在步490中考慮每一種變化。在步492中獲得限制變化指令表的位置。然后獲得需要改變的限制變量和用于改變的標(biāo)度系數(shù)。在步494中改變限制值，并且將其保存在GCSS的存儲(chǔ)器中。
在步496中確定兩個(gè)電梯控制系統(tǒng)輸出變量的所有組的幅度變化是否都被檢查完了。如果沒(méi)有，就對(duì)其它組兩個(gè)電梯控制系統(tǒng)輸出變量重復(fù)執(zhí)行步478到494的過(guò)程。然后在步498中匯總所有需要的對(duì)限制的改變，并且存入存儲(chǔ)器中。
系統(tǒng)在交互式模擬過(guò)程中可以學(xué)習(xí)用于不同類型變量變化的限制修改指令表。如果用各種異?？土髁糠植紙D來(lái)執(zhí)行這些模擬，熟練的技術(shù)人員就可以輸入各組需要計(jì)算變化的變量。計(jì)算這些變化并把計(jì)算出的明顯變化顯示在屏幕上。熟練的人員可以選擇需要修改的限制變量和標(biāo)度系數(shù)。這樣就能用模擬器修改這種限制并且執(zhí)行模擬。經(jīng)過(guò)一個(gè)確定的周期，例如五分鐘以后，如果性能是可以接受的，就可以采納這種限制修改指令。熟練的人員可以指出這種采納結(jié)果，或是在經(jīng)過(guò)確定的周期后自動(dòng)采納這種結(jié)果。知識(shí)采集系統(tǒng)把相應(yīng)于修改指令表的地址存儲(chǔ)在交叉關(guān)系表中對(duì)應(yīng)這種變化等級(jí)和變量等級(jí)的地址位置中。通過(guò)對(duì)各種客流量分布圖反復(fù)執(zhí)行模擬，熟練的人員就可以獲得各種變量的變化狀態(tài)。可以計(jì)算出輸入限制修改指令，并且指示是否采納該指令的意向。如果采納這些指令，知識(shí)采集系統(tǒng)就用適當(dāng)?shù)捻?xiàng)目將這些指令保存在適當(dāng)?shù)谋碇小?br> 圖45表示控制限制強(qiáng)制實(shí)施函數(shù)的流程圖。在步510中確定是否需要用模糊邏輯控制器來(lái)控制一個(gè)控制參數(shù)。如果需要由模糊邏輯控制器進(jìn)行控制，就在步512中確定是否采用清晰值限制。如果是，就將控制參數(shù)限制在限制變量規(guī)定的最大或最小值。如果相反，就在步516中規(guī)定用于限制的模糊限度，用定義的限制函數(shù)來(lái)產(chǎn)生用于限制變量的模糊集合。例如，最大非大廳次要方向門(mén)廳呼叫登記時(shí)間限制變量可以選擇在60秒。限制參數(shù)可以聲明是模糊的?？梢杂萌呛瘮?shù)D1,D2,D3來(lái)規(guī)定最大限制。D1和D3的從屬關(guān)系度是零，而D2的從屬關(guān)系度最大。本例中的D2是60秒，D1和D2可以表示成D1=aD2；D2=bD2，其中的a和b是限制變量；a小于1.0，而b大于1.0。
例如a=0.8,b=1.25。因此，D1=48秒，D3=75秒。這樣就確定了模糊限制。
按照這種方法，諸如程序間隔這樣的控制參數(shù)的最大限制是50秒?？梢杂镁哂邢拗谱兞縜=0.8；b=1.25的模糊限制來(lái)規(guī)定控制參數(shù)。這樣，最大程序間隔的限制就是40秒到62.5秒。
然后在步518中，按照用于這種參數(shù)的模糊邏輯控制器的說(shuō)明，采用離散點(diǎn)上的從屬關(guān)系輸出度和上述的最大程序間隔限制來(lái)獲得受控參數(shù)的模糊規(guī)則。這樣就能將從屬關(guān)系度的值限制為離散點(diǎn)上的最小值，這些離散點(diǎn)被用于模糊邏輯控制器的程序間隔輸出，并且在程序間隔處在50秒到62.5秒之間時(shí)沿著下降線。然后在步520中用這種修改的從屬關(guān)系輸出度來(lái)計(jì)算程序間隔的清晰值。以下用一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明自適應(yīng)限制發(fā)生器的工作。
a．和用于單一來(lái)源客流量條件的動(dòng)態(tài)程序機(jī)一起使用的自適應(yīng)限制發(fā)生器圖46是用來(lái)具體實(shí)現(xiàn)和動(dòng)態(tài)程序機(jī)一起使用的自適應(yīng)限制發(fā)生器的流程圖。在步530將預(yù)測(cè)的轎廂負(fù)荷和預(yù)測(cè)的三分鐘服務(wù)時(shí)間傳送給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析儀。系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析儀將這兩個(gè)預(yù)測(cè)值與前一分鐘結(jié)束時(shí)預(yù)測(cè)的值進(jìn)行比較，用來(lái)確定隨時(shí)間變化的百分?jǐn)?shù)。系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析儀還對(duì)兩個(gè)預(yù)測(cè)值進(jìn)行比較，從中識(shí)別這兩個(gè)電梯控制系統(tǒng)輸出變量中的變化是不是線性的，以及是否處在可接受的變化范圍內(nèi)。還要將兩個(gè)預(yù)測(cè)值與允許的最大值進(jìn)行比較，從中確定其與允許的最大值之間的偏差。比較結(jié)果以1型，2型，3型變化和變化幅度的形式提供給自適應(yīng)限制發(fā)生器。根據(jù)這些分析結(jié)果來(lái)確定是否需要在分配一個(gè)轎廂去應(yīng)答門(mén)廳呼叫之前以及在該轎廂應(yīng)答門(mén)廳呼叫之后改變可允許的轎廂最大負(fù)荷，并且傳送給自適應(yīng)限制發(fā)生器。
然后，自適應(yīng)限制發(fā)生器在步532中用這些變化信息和預(yù)先存儲(chǔ)的限制修改指令表來(lái)確定在分配一個(gè)轎廂去應(yīng)答門(mén)廳呼叫之前以及在該轎廂應(yīng)答門(mén)廳呼叫之后的可允許的轎廂最大負(fù)荷。針對(duì)主要和次要方向的這些變量是分別確定的。
在步534中把預(yù)測(cè)的次要方向門(mén)廳呼叫停站和預(yù)測(cè)的服務(wù)時(shí)間傳送給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析儀，并且計(jì)算出這些電梯控制系統(tǒng)輸出變量的變化。然后在步536中確定可以在循環(huán)運(yùn)行期間分配給轎廂的允許的最大數(shù)量次要方向門(mén)廳呼叫。在步538中把前五分鐘的門(mén)廳呼叫再分配和再分配的門(mén)廳呼叫的額外登記時(shí)間傳送給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析儀，并且計(jì)算出這些電梯控制系統(tǒng)輸出變量的變化。在步540中利用交叉關(guān)系和限制修改指令表來(lái)確定用于再分配的允許的額外登記時(shí)間。
以上三組變量都是動(dòng)態(tài)程序機(jī)在調(diào)度中可以直接使用的變量的例子。這些變量也可以在任何其它類型的調(diào)度器中使用。
在步544中將大廳門(mén)廳呼叫最大登記時(shí)間和非大廳門(mén)廳呼叫最大登記時(shí)間傳送給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析儀，并且計(jì)算出這些電梯控制系統(tǒng)輸出變量的變化。在步546中利用適當(dāng)?shù)慕徊骊P(guān)系和限制修改指令表來(lái)確定允許的最大大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間和允許的最大非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間。自適應(yīng)控制器用這些變量為各種模糊邏輯控制器使用的模糊集合選擇從屬關(guān)系函數(shù)。
在圖46a的步548到558中說(shuō)明了選擇和實(shí)現(xiàn)第三組限制變量的方法。在步548中，對(duì)于選定的程序間隔和程序容限將最大大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間與可能的最大門(mén)廳呼叫登記時(shí)間相比較。根據(jù)這種比較，用一種定義的函數(shù)來(lái)調(diào)整程序容限。然后在步552中確定允許的最大程序間隔，并且為這一允許的最大間隔定義一個(gè)模糊集合。在步554中把選定的程序間隔與預(yù)測(cè)的循環(huán)運(yùn)行時(shí)間相比較。根據(jù)比較結(jié)果計(jì)算出允許的最小程序間隔。然后在步556中為允許的最小間隔定義一個(gè)模糊集合。
用于控制參數(shù)的限制變量被傳送給控制限制執(zhí)行函數(shù)462。如果該限制變量是清晰值，在必要時(shí)就通過(guò)控制限制執(zhí)行函數(shù)來(lái)修改由模糊邏輯控制器選擇的限制變量的清晰值，使其符合該限制變量。另一方面，如果限制是模糊的，限制執(zhí)行函數(shù)就利用定義的三角從屬關(guān)系函數(shù)產(chǎn)生模糊的限制變量。限制執(zhí)行函數(shù)使用模糊限制變量和模糊邏輯控制器輸出的控制參數(shù)的限定的從屬關(guān)系度來(lái)限制模糊控制參數(shù)值。然后根據(jù)這種模糊控制參數(shù)值獲得控制輸出的清晰值。
使用上述的模糊邏輯控制器來(lái)選擇動(dòng)態(tài)編程控制參數(shù)可以對(duì)大廳客流量，客流率，其它電梯控制系統(tǒng)狀態(tài)以及性能條件作出迅速的響應(yīng)。動(dòng)態(tài)程序機(jī)控制參數(shù)是用適當(dāng)?shù)目刂骗h(huán)選擇的，并且具有自適應(yīng)的控制特性。因而可以減少大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間，等待時(shí)間，大廳中的擁擠以及擁擠的持續(xù)時(shí)間。另外還可以改善為所有樓層上的門(mén)廳呼叫提供的服務(wù)，因而就減少了門(mén)廳呼叫登記時(shí)間和門(mén)廳呼叫的再分配。
雙向客流量條件下的單一來(lái)源客流量單一來(lái)源客流量動(dòng)態(tài)編程可以在大廳中出現(xiàn)明顯的單一來(lái)源客流量時(shí)使用。圖47表示在中午前后的雙向客流量條件下根據(jù)預(yù)測(cè)的上車(chē)人數(shù)起動(dòng)和撤銷編程服務(wù)的情況。
權(quán)利要求
1．在一個(gè)具有多個(gè)樓層的大樓中控制電梯轎廂的群控制器，所述群控制器包括一個(gè)電梯調(diào)度器，用于在單一來(lái)源客流量的條件下控制電梯轎廂的操作，該電梯調(diào)度器具有一個(gè)限制，根據(jù)該限制來(lái)限制轎廂的分配；以及一個(gè)自適應(yīng)限制發(fā)生器，用于根據(jù)電梯控制系統(tǒng)的輸出變量修改該限制的值。
2．在一個(gè)具有多個(gè)樓層的大樓中控制電梯轎廂的群控制器，所述群控制器包括一個(gè)客流量和客流率估算器，用于提供客流量和客流量的模糊估算值；一個(gè)模糊邏輯控制器，用于根據(jù)客流量和客流量的模糊估算值提供控制參數(shù)，該控制參數(shù)具有用于限制該控制參數(shù)值的限制；一個(gè)自適應(yīng)限制發(fā)生器，用于根據(jù)一個(gè)電梯控制系統(tǒng)的輸出變量修改該限制的值；以及一個(gè)電梯調(diào)度器，用于在單一來(lái)源客流量的情況下根據(jù)該控制參數(shù)控制電梯轎廂的操作。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2的控制電梯轎廂的群控制器，其特征在于該限制包括一個(gè)允許的最大大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間。
4．根據(jù)權(quán)利要求1或2的控制電梯轎廂的群控制器，其特征在于該限制包括一個(gè)允許的最大非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間。
5．根據(jù)權(quán)利要求1或2的控制電梯轎廂的群控制器，其特征在于該限制包括一個(gè)允許的最大調(diào)度間隔。
6．根據(jù)權(quán)利要求1或2的控制電梯轎廂的群控制器，其特征在于該限制包括一個(gè)允許的最大次要方向門(mén)廳呼叫次數(shù)。
7．根據(jù)權(quán)利要求1或2的控制電梯轎廂的群控制器，其特征在于該限制包括一個(gè)允許的最大轎廂負(fù)荷。
8．根據(jù)權(quán)利要求1或2的控制電梯轎廂的群控制器，其特征在于該電梯控制系統(tǒng)輸出變量包括所聚集的電梯轎廂的數(shù)量。
9．根據(jù)權(quán)利要求1或2的控制電梯轎廂的群控制器，其特征在于該電梯控制系統(tǒng)輸出變量包括預(yù)測(cè)的所聚集的電梯轎廂的數(shù)量。
10．根據(jù)權(quán)利要求1或2的控制電梯轎廂的群控制器，其特征在于該電梯控制系統(tǒng)輸出變量包括與離開(kāi)大廳的電梯轎廂有關(guān)的所登記的轎廂呼叫數(shù)量。
11．根據(jù)權(quán)利要求1或2的控制電梯轎廂的群控制器，其特征在于該電梯控制系統(tǒng)輸出變量包括與離開(kāi)大廳的電梯轎廂有關(guān)的預(yù)測(cè)的所登記的轎廂呼叫數(shù)量。
12．根據(jù)權(quán)利要求1或2的控制電梯轎廂的群控制器，其特征在于該電梯控制系統(tǒng)輸出變量包括電梯轎廂進(jìn)行門(mén)廳停站的數(shù)量。
13．根據(jù)權(quán)利要求1或2的控制電梯轎廂的群控制器，其特征在于該電梯控制系統(tǒng)輸出變量包括所預(yù)測(cè)的電梯轎廂進(jìn)行門(mén)廳停站的數(shù)量。
14．根據(jù)權(quán)利要求1或2的控制電梯轎廂的群控制器，其特征在于該電梯控制系統(tǒng)輸出變量包括大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間。
15．根據(jù)權(quán)利要求1或2的控制電梯轎廂的群控制器，其特征在于該電梯控制系統(tǒng)輸出變量包括一個(gè)所預(yù)測(cè)的大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間。
16．根據(jù)權(quán)利要求1或2的控制電梯轎廂的群控制器，其特征在于該電梯控制系統(tǒng)輸出變量包括一個(gè)非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間。
17．根據(jù)權(quán)利要求1或2的控制電梯轎廂的群控制器，其特征在于該電梯控制系統(tǒng)輸出變量包括一個(gè)所預(yù)測(cè)的非大廳門(mén)廳呼叫登記時(shí)間。
18．根據(jù)權(quán)利要求1或2的控制電梯轎廂的群控制器，其特征在于該電梯控制系統(tǒng)輸出變量包括電梯轎廂的循環(huán)運(yùn)行時(shí)間。
19．根據(jù)權(quán)利要求1或2的控制電梯轎廂的群控制器，其特征在于該電梯控制系統(tǒng)輸出變量包括一個(gè)所預(yù)測(cè)的電梯轎廂的循環(huán)運(yùn)行時(shí)間。
20．根據(jù)權(quán)利要求2的控制電梯轎廂的群控制器，其特征在于該控制參數(shù)是一個(gè)服務(wù)模式。
21．根據(jù)權(quán)利要求2的控制電梯轎廂的群控制器，其特征在于該控制參數(shù)是一個(gè)程序間隔。
22．根據(jù)權(quán)利要求2的控制電梯轎廂的群控制器，其特征在于該控制參數(shù)是一個(gè)程序窗口容限。
23．根據(jù)權(quán)利要求2的控制電梯轎廂的群控制器，其特征在于該控制參數(shù)是一個(gè)程序延遲時(shí)間。
24．根據(jù)權(quán)利要求1或2的控制電梯轎廂的群控制器，其特征在于所述電梯調(diào)度器是一個(gè)動(dòng)態(tài)編程調(diào)度器。
全文摘要
在一個(gè)具有多個(gè)樓層的大樓中控制電梯轎廂的群控制器包括:一個(gè)電梯調(diào)度器,用于在單一來(lái)源客流量的條件下控制電梯轎廂的操作,該電梯高度器具有一個(gè)限制,根據(jù)該限制來(lái)限制轎廂的分配;以及一個(gè)自適應(yīng)限制發(fā)生器,用于根據(jù)電梯控制系統(tǒng)的輸出變量修改該限制的值。在一個(gè)實(shí)施例中,該群控制器包括:一個(gè)客流量和客流率估算器,用于提供客流量和客流量的模糊估算值;一個(gè)模糊邏輯控制器,用于根據(jù)客流量和客流量的模糊估算值提供控制參數(shù),該控制參數(shù)具有用于限制該控制參數(shù)值的限制;一個(gè)自適應(yīng)限制發(fā)生器,用于根據(jù)一個(gè)電梯控制系統(tǒng)的輸出變量修改該限制的值;以及一個(gè)電梯調(diào)度器,用于在單一來(lái)源客流量的情況下根據(jù)該控制參數(shù)控制電梯轎廂的操作。
文檔編號(hào)B66B1/20GK1208389SQ96199805
公開(kāi)日1999年2月17日 申請(qǐng)日期1996年10月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月30日
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