電梯交通流分析及電梯群控策略研究.pdf

1、在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展、科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，電梯作為建筑物內(nèi)的主要運(yùn)輸工具，已成為我們?nèi)粘Ｉ钪幸粋€(gè)不可缺少的重要組成部分。隨著建筑物規(guī)模的擴(kuò)大及電梯部數(shù)的增加，電梯客流呈現(xiàn)新的變化，隨之對電梯群控系統(tǒng)的性能提出了更高的要求。因此，一方面需要對不斷發(fā)展變化的電梯交通流進(jìn)行調(diào)查研究，分析其規(guī)律特征，另一方面要求研究處理電梯交通流的群控策略。本文針對電梯群控系統(tǒng)中的一些關(guān)鍵問題進(jìn)行了研究，其主要成果如下： 電梯交通流產(chǎn)生的理論和方法是深

2、入研究電梯群控策略必須解決的關(guān)鍵問題。為了描述乘客分布，首次提出了電梯乘客起始-目標(biāo)樓層(Origin-Destination，O-D)矩陣的概念。以交通流采集數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以熱力學(xué)熵、信息熵理論為指導(dǎo)，建立極大熵模型，用以推算乘客O-D矩陣。極大熵模型的求解本質(zhì)上是一個(gè)優(yōu)化問題，首先提出了極大熵模型的拉格朗日乘子求解方法，該方法計(jì)算結(jié)果從實(shí)數(shù)解到整數(shù)解的推定中采用啟發(fā)式搜索，得到的是次優(yōu)解。為了對求解結(jié)果進(jìn)行改進(jìn)，經(jīng)對遺傳算法機(jī)制的深入

3、思考，提出了一種啟發(fā)式遺傳算法求解方法，可以直接求得極大熵模型的最優(yōu)解?；诔丝蚈-D矩陣，利用蒙特卡羅采樣法進(jìn)行客流仿真。隨著交通測定的持續(xù)執(zhí)行，利用極大熵模型可以產(chǎn)生持續(xù)的O-D交通流，建立乘客O-D交通流數(shù)據(jù)庫，為群控系統(tǒng)的仿真試驗(yàn)奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。 電梯交通流預(yù)測是實(shí)現(xiàn)電梯交通模式識別和電梯群控系統(tǒng)的重要組成部分。針對該問題，提出了將歷史數(shù)據(jù)和最新的客流數(shù)據(jù)相結(jié)合，利用小波支持向量機(jī)(WSVM)建立了電梯交通流預(yù)測模型，預(yù)

4、測模型采用SMO算法進(jìn)行訓(xùn)練。通過與自回歸滑動(dòng)平均(ARMA)模型、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、高斯核支持向量機(jī)(GSVM)三種方法預(yù)測結(jié)果的比較，說明了WSVM提高了預(yù)測準(zhǔn)確性和預(yù)測精度。 電梯交通模式識別是電梯群控系統(tǒng)的重要功能模塊。為此，提出了基于高斯核粒子群K均值聚類算法的電梯交通模式識別方法。該方法以粒子群優(yōu)化算法為框架，以適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計(jì)為核心。為了增強(qiáng)聚類算法的魯棒性，采用高斯核距離替換歐氏距離設(shè)計(jì)適應(yīng)度函數(shù)，利用M-估計(jì)的影響函

5、數(shù)分析了聚類算法的魯棒性。仿真實(shí)驗(yàn)表明該方法不需要任何先驗(yàn)知識就能達(dá)到準(zhǔn)確分類的目的。粒子群K均值聚類算法需要調(diào)整的參數(shù)少，易于實(shí)現(xiàn)，計(jì)算速度快，且具有穩(wěn)定的收斂特征，能很好滿足群控系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求?？勺鳛殡娞萑嚎叵到y(tǒng)的一個(gè)模塊，輔助電梯群控系統(tǒng)做出決策，以期提高電梯群控系統(tǒng)在各種交通狀況下的服務(wù)性能。針對強(qiáng)化學(xué)習(xí)應(yīng)用于電梯調(diào)度時(shí)存在學(xué)習(xí)速度緩慢問題，本文采用CMAC網(wǎng)絡(luò)建立基于先驗(yàn)知識的電梯群強(qiáng)化學(xué)習(xí)系統(tǒng)，一個(gè)方面是利用先驗(yàn)知識縮小強(qiáng)

6、化學(xué)習(xí)算法要探索的狀態(tài)空間，加快強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法的收斂速度，另一個(gè)方面利用CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有較好的在線增量學(xué)習(xí)能力以及收斂性快、不存在局部極小點(diǎn)的特點(diǎn)，從這兩個(gè)方面對電梯群控調(diào)度進(jìn)行優(yōu)化，試驗(yàn)結(jié)果表明其有效性。 建立了電梯群控仿真環(huán)境，包括電梯群控仿真試驗(yàn)臺(硬件設(shè)計(jì))和電梯群控仿真系統(tǒng)(軟件設(shè)計(jì))。電梯群控試驗(yàn)臺符合實(shí)際電梯群控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，可以滿足電梯群控系統(tǒng)研究的需要。而電梯群控仿真系統(tǒng)為電梯群控策略的研究提供了仿真平臺。在該