电梯群控算法及评测系统的研究与设计

发布时间：2017-04-03 00:11

  本文关键词：电梯群控算法及评测系统的研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：高层的商业或居住建筑内的交通复杂多变，为缩短人们的候梯时间，降低电梯的能耗，，除了合理安装多台电梯之外，还需要采用优化的调度策略来管理多台电梯，以提高电梯群的运行效率和服务质量，这就引入了电梯群控系统。 本文以电梯群控系统的仿真为主要研究方向，结合国内外电梯领域的相关研究成果，分析了电梯群控系统组成和结构。在此基础上，提出了电梯群控系统仿真平台的系统设计，通过构建客流产生模块、电梯运行模块、电梯群控评测模块和群控调度算法模块，并提出一种基于电梯典型运行阶段的能耗计算方法，完成了仿真评测平台的设计。再从电梯群控的关键问题入手，在研究了EGCS的系统功能、系统构成、性能指标的基础上，提出了一种将电梯轿厢内人数作为调度因素，综合考虑乘客平均等待时间、平均乘梯时间、电梯能耗的人工鱼群算法智能调度算法。针对该算法实时性不强的问题，本文又提出了一种借助评价指标和各种电梯交通模式，用人工鱼群算法对模糊推理的线性回归进行优化，来提高派梯算法的运行效果。最后，本文在该仿真评测平台上对实用型群控调度算法及人工鱼群算法等智能算法进行评测。 本文首先阐述了电梯群控算法的国内外研究现状以及发展趋势，对电梯群控的工作原理以及核心技术进行了研究。其次，结合电梯交通系统动态特性的分析，介绍了EGCS的性能要求以及性能指标评价函数。接下来阐述如何将人工鱼群算法运用于电梯群控调度领域，通过改进鱼群的步长，并结合电梯运行的实际情况，把轿厢内人数作为调度因素，来解决电梯群控中的组合优化问题。接下来针对电梯群控调度问题，分析电梯群控系统中的易变因素和电梯群控的多目标，提出基于线性加权平均的电梯群控目标评价函数。在评价函数的计算方式中针对模糊推理缺乏学习性的特点，引入了人工鱼群算法多元线性回归。通过训练人工鱼群算法得到计算电梯可信度的决策函数，并将之利用到群控决策中。然后，在Windows操作系统环境下，以面向对象语言Visual C#为工具，开发了EGCS仿真软件，实现了电梯组优化调度的动态可视化仿真运行。接着通过建立电梯群控系统能耗的算法模型及电梯服务质量的其他评价指标验证算法。最后，通过该仿真评测系统，对比两种不同类型的调度算法。其中实用型调度算法中的积分算法在平均等待时间、平均乘梯时间、能耗上明显优于最小等待时间算法。智能算法中的基于改进型鱼群算法的电梯群控调度算法与基于遗传算法的电梯群控调度算法相比，前者的乘客平均候梯时间、平均乘梯时间、长候梯率较后者有明显降低。
【关键词】：电梯群控系统 人工智能算法 鱼群算法 电梯评测 电梯轿厢内人数
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU857;TP18
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 目录8-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 选题背景及意义11-12
• 1.2 电梯群控系统的现状及其发展方向12-19
• 1.2.1 电梯群控系统及其发展12-14
• 1.2.2 人工智能算法的应用14-16
• 1.2.3 电梯群控虚拟仿真环境的研究现状及进展16-19
• 1.3 论文主要内容与基本结构19-21
• 第2章 电梯群控系统的理论基础21-34
• 2.1 电梯群控系统的结构与组成21-22
• 2.2 电梯群控系统动态特性分析22-24
• 2.3 电梯群控的数学模型24-27
• 2.3.1 客流模型24-26
• 2.3.2 召唤模型26
• 2.3.3 电梯模型26-27
• 2.3.4 调度策略模型27
• 2.4 电梯群控性能的评价指标27-29
• 2.4.1 时间指标27-28
• 2.4.2 系统能耗指标28
• 2.4.3 载客能力指标28-29
• 2.4.4 乘客舒适度指标29
• 2.5 电梯系统的交通模式29-33
• 2.5.1 上行高峰交通30-32
• 2.5.2 下行高峰交通32
• 2.5.3 两路交通32
• 2.5.4 层间随机交通32-33
• 2.6 小结33-34
• 第3章 基于人工鱼群算法的群控调度策略设计及实现34-51
• 3.1 人工鱼群算法的研究现状及进展34-35
• 3.2 与其他算法的比较35-36
• 3.3 人工鱼群算法描述36-39
• 3.3.1 算法原理36-37
• 3.3.2 行为描述37-38
• 3.3.3 算法描述38-39
• 3.4 基于鱼群算法的电梯群控调度策略设计39-47
• 3.4.1 人工鱼个体设计39
• 3.4.2 食物浓度的设计39-40
• 3.4.3 人工鱼的行为设计40-43
• 3.4.4 电梯轿厢内人数43-44
• 3.4.5 参数分析44-47
• 3.5 基于鱼群算法的电梯群控调度策略实现47-50
• 3.6 小结50-51
• 第4章 基于模糊推理的多目标控制派梯算法51-62
• 4.1 群控多目标控制的目标函数确定51-53
• 4.1.1 控制目标的提出51
• 4.1.2 评价函数的确定51-53
• 4.2 基于鱼群算法的模糊推理线性回归曲线的优化53-61
• 4.2.1 输入量的计算53-54
• 4.2.2 结合模糊推理获得学习样本54-58
• 4.2.3 回归问题58
• 4.2.4 人工鱼群算法多元线性回归的利用58-61
• 4.3 小结61-62
• 第5章 建立电梯群控虚拟仿真环境设计及仿真62-96
• 5.1 电梯群控虚拟仿真环境的总体设计62-65
• 5.1.1 电梯群控虚拟仿真环境总体流程62-63
• 5.1.2 电梯群控虚拟仿真环境总体框架63
• 5.1.3 电梯群类结构63-65
• 5.2 电梯客流模块65-67
• 5.3 电梯仿真模块67-77
• 5.3.1 电梯动态运行的直观显示67-68
• 5.3.2 电梯构件化68-69
• 5.3.3 电梯运行控制69-75
• 5.3.4 数据通信75-77
• 5.4 电梯群控评测模块77-85
• 5.4.1 平均候梯时间77-78
• 5.4.2 平均乘梯时间78
• 5.4.3 能耗78-82
• 5.4.4 评测显示82-85
• 5.5 群控调度算法模块85-90
• 5.5.1 调度算法公共接口85-87
• 5.5.2 积分算法87-90
• 5.6 系统参数设置90
• 5.7 调度算法的仿真比较90-95
• 5.8 小结95-96
• 第6章 总结与展望96-98
• 6.1 全文总结96-97
• 6.2 进一步的工作97-98
• 致谢98-99
• 参考文献99-102
• 附录102

【参考文献】

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  本文关键词：电梯群控算法及评测系统的研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：283388