電梯群控系統(tǒng)的研究學(xué)位論文

1、清華大學(xué)2012屆畢業(yè)論文第1頁共47頁1緒論緒論1.11.1課題研究背景課題研究背景電梯作為高層智能大廈的主要垂直交通工具，電梯系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)效率的提高對建筑物的有效利用和性能發(fā)揮將產(chǎn)生極為重要的影響。為提高服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)效率，電梯的控制技術(shù)由單臺電梯的獨(dú)立控制發(fā)展到多臺電梯的協(xié)調(diào)控制，進(jìn)行合理的調(diào)度和管理，即電梯群控。所謂電梯群控系統(tǒng)EGCS(ElevatGroupControlSystem)是指：綜合考慮大樓的交通模式、各時

2、刻的交通流量、各樓層的乘客轎外呼梯信號等各種因素，對一棟樓宇里布置在一起的多臺電梯進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，每個樓層的召喚信號集中由群控主機(jī)來控制，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的優(yōu)化目標(biāo)和建筑物中的實(shí)際交通狀況，產(chǎn)生最優(yōu)派梯決策的控制系統(tǒng)[1]。電梯群控系統(tǒng)能夠有效地改善客流調(diào)度及運(yùn)輸效果，一直受到人們的高度重視。而我國在電梯群控方面的起步比較晚，現(xiàn)階段對于電梯群控的關(guān)鍵技術(shù)尚未能完全掌握，擁有自主版權(quán)的群控方法和技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用還比較少，且與國外相比還有較大的

3、差距。因此，很有必要在電梯群控方面展開研究。1.21.2電梯群控系統(tǒng)的概述電梯群控系統(tǒng)的概述1.2.1電梯群控系統(tǒng)的起源歷史上第一臺真正的電梯出現(xiàn)在1889年12月，由美國Otis電梯公司研制，它是由電力驅(qū)動，齒輪直接傳動的。此時的電梯必須由司機(jī)操作運(yùn)行，既浪費(fèi)人力又浪費(fèi)資源且得不到較好的經(jīng)濟(jì)效益。為了改善這一問題，人們逐漸發(fā)展出了以下幾種電梯控制方法[2]：1、簡易自動控制方式這種方式是一種最簡單的自動控制方式。每層的呼叫按鈕只有一個

4、，上行與下行通用。轎廂由層站呼叫按鈕和轎廂內(nèi)的選層按鈕來啟動運(yùn)行，最后停靠在電梯內(nèi)選層或電梯外呼梯的那一層。在執(zhí)行某個呼梯指令時轎廂不再應(yīng)答其它呼梯信號。2、集選控制方式這是一種比簡易自動控制更高級的控制方式，在此方式中，中間層站設(shè)有清華大學(xué)2012屆畢業(yè)論文第3頁共47頁采用時間間隔的控制方式。該群控系統(tǒng)的廳層召喚系統(tǒng)比較單一，在每個廳層內(nèi)分別設(shè)置一上行按鈕和下行按鈕。為了有效地控制每部電梯，給乘客提供合理的服務(wù)，控制系統(tǒng)把建筑物內(nèi)的

5、電梯分開，并要求在指定的?？繉又辽僖？恳徊侩娞?。該控制方式能實(shí)現(xiàn)電梯的無司機(jī)控制，從而節(jié)省了人力才力，但整個系統(tǒng)運(yùn)行效率不高，并且維護(hù)起來也相對比較復(fù)雜。電梯群控制的最簡單形式是方向預(yù)選控制，每部電梯都靠方向預(yù)選控制的方式來操作，工作時，主要是靠在上行高峰、下行高峰及平衡層間交通選擇運(yùn)行命令來運(yùn)行的，兩部或三部電梯組成的梯群比較適合用這種控制方式。繼后，又出現(xiàn)了將幾部電梯組成的簡單梯群進(jìn)行分區(qū)控制的控制方法，使它們分別服務(wù)于交替的樓層

6、。分區(qū)控制法雖然縮短了單部電梯的運(yùn)行周期，與方向預(yù)選控制相比運(yùn)行效率也得到了一定的提高。但由于這種控制方式里的動態(tài)分區(qū)算法比較復(fù)雜，因此主要以靜態(tài)分區(qū)法為主。第二階段：集選控制方式19711975年，集成電路應(yīng)用到了電梯群控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)當(dāng)中，這樣不但簡化了結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的可靠性也提高了，也能處理比較復(fù)雜的邏輯運(yùn)算。與簡易自動方式相比，這種控制方式比較高級，在中間層站內(nèi)設(shè)有可供選擇的上、下兩個方向的呼梯按鈕，并能同時記憶多個轎廂內(nèi)的呼梯信號

7、。所派轎廂在順向運(yùn)行過程中，依次響應(yīng)順向的呼梯信號，并在相應(yīng)的呼梯層站?？俊Ｈ繇樝蜻\(yùn)行的前方不再有呼梯信號，轎廂就自動反向運(yùn)行，并按順序依次響應(yīng)反向的呼梯信號，直至返回基站。該系統(tǒng)的不足之處在于對預(yù)測復(fù)雜的候梯時間所必需的計(jì)算數(shù)值還不夠完善。第三階段：計(jì)算機(jī)人工智能控制方式1975年至今，計(jì)算機(jī)開始應(yīng)用到電梯群控系統(tǒng)，稱之為現(xiàn)代電梯群控階段。電梯群控系統(tǒng)中采用計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)控制之后，電梯群控系統(tǒng)的特性開始用人工智能技術(shù)來描述，使電梯