季 偉

新疆巴州紅旗高級(jí)技工學(xué)校

淺談電梯群控技術(shù)

季 偉

新疆巴州紅旗高級(jí)技工學(xué)校

在現(xiàn)代社會(huì)當(dāng)中，密布雄偉的高樓大廈已經(jīng)成為了城市進(jìn)入文明階段的重要象征。用于寓居和作業(yè)的高層建筑不斷增加，許多城市居民都寓居或許作業(yè)在各種高樓里。因?yàn)楝F(xiàn)代的建筑動(dòng)輒十幾層二十幾層，市民不能再像以往經(jīng)過樓梯在建筑物內(nèi)部移動(dòng)，這就使得電梯的運(yùn)用越來越廣泛。因?yàn)榻ㄖ?nèi)部的人員眾多，一部電梯很可能滿足不了高層建筑內(nèi)部的交通需要，所以建筑物內(nèi)通常裝置多部電梯，協(xié)調(diào)人員的活動(dòng)。為了能夠提高電梯的運(yùn)用效率，減少市民等候電梯的時(shí)間，就需要電梯群控技術(shù)來進(jìn)行調(diào)控。

電梯；群控技術(shù)；發(fā)展趨勢

1、電梯群控的技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 專家控制技術(shù)

在一些樓層較低，構(gòu)造相對(duì)簡略的建筑物中，電梯群控體系首要采納專家操控的算法。專家操控技術(shù)能夠?qū)π畔?shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，運(yùn)用各種數(shù)學(xué)辦法得出最好的運(yùn)行計(jì)劃，對(duì)電梯的作業(yè)狀況進(jìn)行調(diào)度。專家操控技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是能夠處理數(shù)學(xué)模型處理不了的電梯調(diào)度疑問，能夠經(jīng)過科學(xué)的計(jì)算辦法得出電梯運(yùn)行的最好計(jì)劃，還能經(jīng)過與以往狀況的比照總結(jié)出建筑物內(nèi)部的人員活動(dòng)規(guī)矩，到達(dá)電梯運(yùn)行功率最大化。缺點(diǎn)是因?yàn)轶w系的運(yùn)算能力有限，在一些十幾層二十幾層的高層建筑顯得構(gòu)造雜亂、并不適用于過高的建筑層。

1.2 模糊邏輯技術(shù)

1965年，一位美國人在研討統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的區(qū)別時(shí)，提出了用從屬函數(shù)聯(lián)系來表示數(shù)據(jù)的區(qū)別狀況及設(shè)想。模糊邏輯算法即是樹立在這種數(shù)學(xué)思想的基礎(chǔ)上。模糊邏輯算法的作業(yè)原理是運(yùn)用含糊邏輯的概念，對(duì)電梯的交通辦法進(jìn)行分類，依據(jù)種類的不一樣對(duì)電梯擬定操控的戰(zhàn)略。經(jīng)過這種辦法，能夠充分發(fā)揮有關(guān)專業(yè)人士的辦理經(jīng)驗(yàn)，也能夠參照專家的理論辦理常識(shí)對(duì)作業(yè)進(jìn)行調(diào)整。摸糊邏輯算法不需要構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，十分契合東方人的思想特征和邏輯辦法，因此在韓國、日本等國都有十分廣泛的運(yùn)用。該技術(shù)還能與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相聯(lián)系，進(jìn)一步發(fā)展為主動(dòng)生成函數(shù)、主動(dòng)獲取疑問的自適應(yīng)體系。

1.3 遺傳算法技術(shù)

遺傳算法技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)即是操作簡略，能夠同時(shí)進(jìn)行并能運(yùn)行多項(xiàng)任務(wù)。遺傳算法是數(shù)學(xué)中一種尋覓最優(yōu)計(jì)劃的計(jì)算辦法，經(jīng)過模仿自然界的物種遺傳過程來得出最好答案。將一個(gè)疑問的眾多候選答案作為一個(gè)種群，在一代一代的進(jìn)化更迭中不斷篩選，最終得出一個(gè)最優(yōu)答案，運(yùn)用到電梯群控就表現(xiàn)為遺傳算法技術(shù)。該技術(shù)能夠直接對(duì)電梯進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度，經(jīng)過各項(xiàng)參數(shù)的運(yùn)算對(duì)電梯的調(diào)度進(jìn)行協(xié)調(diào)，采納最好的調(diào)集戰(zhàn)略。遺傳算法技術(shù)不僅僅能夠滿足單一環(huán)境下的電梯群控，還能夠依據(jù)環(huán)境的改變，對(duì)電梯群控戰(zhàn)略作出調(diào)整，具有很強(qiáng)適應(yīng)周圍環(huán)境的能力。

2、電梯群控調(diào)度策略

電梯群控調(diào)度策略即利用專家系統(tǒng)的方法和模糊理論處理高峰時(shí)間交通狀況，根據(jù)專家規(guī)則確定當(dāng)前占主導(dǎo)地位的交通模式，產(chǎn)生與該模式相應(yīng)的控制策略。模糊邏輯和模糊規(guī)則的使用在20世紀(jì)90年代電梯群控系統(tǒng)調(diào)度中變得非常流行，模糊邏輯用于描述交通模式，模糊規(guī)則包含在專家系統(tǒng)中用來實(shí)施更具有彈性的推理機(jī)制。

3、智能控制技術(shù)在現(xiàn)代電梯群控系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 應(yīng)用于電梯群控系統(tǒng)中的專家系統(tǒng)

從20世紀(jì)60年代出現(xiàn)了專家系統(tǒng)是人工智能應(yīng)用的一部分，也是諸多方法和觀念的成熟，部分已被引入控制領(lǐng)域，取得了很好的發(fā)展，包括數(shù)據(jù)庫、知識(shí)庫、知識(shí)獲取、推理機(jī)、解釋部分組成。知識(shí)獲取是在這一領(lǐng)域獲得大量的科學(xué)知識(shí)和專家經(jīng)驗(yàn)。知識(shí)的表達(dá)可以很清楚地表達(dá)專家的知識(shí)和思維，從而有用的規(guī)則被知識(shí)庫所吸收。一些數(shù)據(jù)庫用戶目前使用的專家系統(tǒng)的結(jié)果，其中，例如：每一個(gè)乘客在電梯的數(shù)量和位置信號(hào)，估計(jì)電梯的工作時(shí)間和估計(jì)乘客的等待時(shí)間和其他一些問題。人工智能技術(shù)在專家系統(tǒng)中的應(yīng)用，專家把大量的一般推理和判斷工作經(jīng)驗(yàn)，最后得出最合理的技術(shù)方案，從而消除了許多以前難以解決的困難，并使控制系統(tǒng)更加完善，用專家系統(tǒng)來解決這類問題。它是一種用來處理和處理智能系統(tǒng)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，也就是完成一個(gè)探索和解決問題的工作。

3.2 電梯群控系統(tǒng)的大腦——神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究歷史悠久，數(shù)學(xué)家Pitts和心理學(xué)家McCulloch首先提出了簡單的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，在未來的幾十年里，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，Hopfield經(jīng)歷坎坷，毫無疑問，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，尤其是有很多的注意電梯群控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在電梯群控系統(tǒng)中的應(yīng)用，因?yàn)樗哂蟹蔷€性、隨機(jī)性和難以建立數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)，精度高。同時(shí)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)具有通過調(diào)整網(wǎng)絡(luò)連接權(quán)值來獲得最優(yōu)輸入輸出映射的優(yōu)點(diǎn)。即使電梯群控系統(tǒng)的隨機(jī)性是一個(gè)主要特點(diǎn)，但與建筑物相比，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)工作循環(huán)，但同時(shí)在不同的時(shí)期可能有類似的工作條件，采樣周期信息控制系統(tǒng)。如果周期足夠小，將有足夠的學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)。

4、電梯群控的發(fā)展趨勢

專家操控技術(shù)、含糊邏輯技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、遺傳算法技術(shù)，是電梯群控體系中最常用的四種技術(shù)類型。他們各有各的優(yōu)勢，也各有各的缺點(diǎn)。比如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行運(yùn)算的時(shí)間很長；專家操控體系的運(yùn)用環(huán)境太狹窄，只適合構(gòu)造簡略、樓層較低的建筑；含糊邏輯的成果不夠精確等。在將來的電梯群控中，需要將這幾種技術(shù)聯(lián)系起來運(yùn)用，吸收每種智能技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，補(bǔ)償各種智能技術(shù)的缺點(diǎn)。對(duì)于不一樣的運(yùn)用狀況時(shí)，采納不一樣的智能技術(shù)模塊進(jìn)行操控，能夠完成電梯群控的智能化。這才是將來電梯操控技術(shù)的首要發(fā)展方向。

5、結(jié)論

我國目前在電梯群控技術(shù)上的水平還很低，運(yùn)用的電梯群控體系也首要從國外引入。目前我國電梯制作企業(yè)制作的電梯產(chǎn)品運(yùn)行速度很低，不超越每秒三米。制作技術(shù)的水平低下和對(duì)國外群控技術(shù)的依賴，讓我國的電梯職業(yè)發(fā)展受到了嚴(yán)重的約束。對(duì)此，我國電梯職業(yè)應(yīng)當(dāng)竭力研制自個(gè)的核心技術(shù)，對(duì)電梯群控技術(shù)進(jìn)行開發(fā)，羅致國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，完成將來電梯群控體系的智能化，適應(yīng)信息社會(huì)的發(fā)展趨勢。

[1]楊禎山，邵誠.電梯群控技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J].控制與決策，2005，12：1321-1331.

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[3]馬福軍.電梯群控技術(shù)的研究[D].浙江工業(yè)大學(xué)，2003.

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