一种基于动态优化的多目标电梯调度系统及方法技术方案

本发明专利技术公开的一种基于动态优化的多目标电梯调度方法及系统，其系统包括：呼梯模块负责传递呼梯讯号，控制器模块负责数据传递、计算与派梯，远程模块负责远程监控与管理。本发明专利技术还公开了实现上述多目标电梯调度方法。本发明专利技术能够满足用户在候梯、乘梯、乘坐时的空间舒适感、节能…等的多种需求。

A multi-objective elevator dispatching system and method based on dynamic optimization

【技术实现步骤摘要】
一种基于动态优化的多目标电梯调度系统及方法
本专利技术涉及电梯群控
，特别涉及一种基于动态优化的多目标电梯调度系统及方法。
技术介绍
随着我国城市化的推展，高层建筑不断涌现，加上环保、安全、智能化..等意识的形成，用户对电梯的使用需求,除了基本的候梯时间以外，还有诸如：避免降低长时候梯机率、快速抵达、乘坐时的空间舒适感、节能…等，已逐渐丰富多样。随着需求的丰富多样，以往用来控制电梯系统的简单程序已逐渐被专家系统、神经网络与模糊控制…等取代，加上建筑楼层与电梯控制数不断增加，整体运算复杂度也随之提高，因此如何在满足用户需求的同时，优化系统整体性能，已成为了各电梯厂家的核心议题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种基于动态优化的多目标电梯调度系统及方法。一方面，本专利技术提供的一种基于动态优化的多目标电梯调度系统，其包括：呼梯模块：用以传递呼梯数据；控制器模块，用以进行数据传递、计算与派梯；远程模块，用以进行远程监控与管理。在本专利技术的一个优选实施例中，所述控制器模块包括依次进行数据流转的数据处理子模块、模型库子模块、调度算法子模块、派梯管理子模块。在本专利技术的一个优选实施例中，所述数据处理子模块接收来自所述呼梯模块的呼梯数据以及电梯群内控制器传来的运行状态数据，并将所接收的呼梯数据和运行状态数据传入所述模型库子模块中。在本专利技术的一个优选实施例中，所述模型库子模块直接导出模型中目前最佳的派梯规则作为参考派梯数据并连同所接收的呼梯数据和运行状态数据传入所述调度算法子模块进行试算。在本专利技术的一个优选实施例中，所述调度算法子模块依据所述的呼梯数据和运行状态数据计算最佳派梯讯息，同时与所述模型库子模块提供的参考派梯数据进行比较，择优将最优派梯数据提供给派梯管理子模块。在本专利技术的一个优选实施例中，所述派梯管理子模块在接受到最优派梯数据后则对呼梯数据进行添加、删除与存储等处理，完成派梯队列的更新数据，同时将派梯队列的更新数据传入远程模块中。在本专利技术的一个优选实施例中，所述远程模块包括数据管理子模块和模型管理子模块。在本专利技术的一个优选实施例中，所述数据管理子模块用来存贮所述派梯队列的更新数据并用来监控每台单梯的目前楼层位置、转化的内外呼信号、内外呼信号数量、单梯运行方向、运行状态信息以及对每个乘客目的层呼叫的派梯结果。在本专利技术的一个优选实施例中，所述模型管理子模块作为算法参数管理、新模型建立以及将模型更新到模型库子模块中。另一方面，本专利技术还提供了一种基于动态优化的多目标电梯调度方法，所述方法是采用改良差分进化算法作为调度算法的基础，主要是通过一连串的变异，交叉与选择，找到比所述控制器模块提供的参考派梯数据更佳的派梯结果。在本专利技术的一个优选实施例中，所述多目标电梯调度方法包含：首先是初始化，其方式是在解空间中随机均匀产生M个个体，每个个体由n维向量组成，其表示为：第i个个体的第j维值取值方式如下：再来是进入一连串的变异，交叉与选择，找到比所述控制器模块提供的参考派梯数据更佳的派梯结果；其中公式(1)中的Xi(0)代表派梯数据，总共有M个，xi，1(0)，xi，2(0)，xi，3(0)，…，xi，n(0)分别代表第1，2，3…n台电梯走行方向，0代表下行，1代表上行，公式(2)中的Lj_min为产生布尔函数值前的下限值，Lj_max为产生布尔函数值前的上限值。在本专利技术的一个优选实施例中，所述变异的方法是以第g次迭代中的第i个个体为例，从种群中随机选择3个个体Xp1(g)，Xp2(g)，Xp3(g)且p1≠p2≠p3≠i，生成的变异向量为：Vi(g)＝Xp1(g)+F·(Xp2(g)-Xp3(g))(3)公式(3)中的F为缩放因子，一般是在[0，2]之间选择，通常取0.5。；Xp1(g)代表随机选择的第1个个体，Xp2(g)代表随机选择的第2个个体，Xp3(g)随机选择的第3个个体。交叉的方式是通过概率的方式随机生成新的个体，操作方法如下：公式(4)中的CR称为交叉概率；Ui，j(g+1)代表通过概率的方式挑选出来的新个体，Vi，j(g+1)代表通过概率的方式随机生成的个体，Xi，j(g)代表原本的个体值；所述选择的方式是采用贪婪选择的策略，选择较优的个体作为新的个体，操作方法如下：公式(5)中，Xi，j(g+1)代表采用贪婪选择，所选出的新个体。，Ui(g+1)代表通过概率的方式挑选出来的个体，Xi(g)代表原本的个体值；然后按照公式(3)至(5)进行迭代更新，直到找出合适的解为止。在本专利技术的一个优选实施例中，所述F为0.5。在本专利技术的一个优选实施例中，所述基于动态优化的多目标电梯调度方法涉及到的差分变异策略种类包括但不限于：DE/rand/1/bin、DE/rand/2/bin、DE/best/1/bin、DE/best/2/bin、DE/rand-to-best/bin、DE/current-to-rand/bin、DE/current-to-best/bin…等。在本专利技术的一个优选实施例中，所述基于动态优化的多目标电梯调度方法涉及到的估算方法包括但不限于蒙特卡罗(MonteCarlo)、均匀分布、重要性抽样…等。由于本专利技术是采用找到比模型库子模块提供的参考派梯数据更佳的派梯结果，加上定期人工更新模型，因此相较于传统的派梯方法，本方法会随着电梯的使用次数增加，派梯质量会越好。附图说明：图1为本专利技术实施例中的系统模块结构图；图2为本专利技术实施例中的调度算法流程图；图3为本专利技术实施例中的综合评价函数结构图；具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方按，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。实施例1：如图1所示，是本专利技术实施例中的系统模块结构图。该系统包括呼梯模块100、控制器模块200与远程模块300：呼梯模块100：主要功能是传递呼梯数据。控制器模块200：利用数据处理子模块201接收来自呼梯模块的呼梯数据以及电梯群内控制器传来的运行状态数据，将呼梯数据和运行状态数据传入模型库子模块202中，由模型库子模块202直接导出模型中目前最佳的派梯规则作为参考派梯数据，同时连同前述的呼梯数据和运行状态数据传入调度算法子模块203进行试算。最后由调度算法子模块203依据前述的参考派梯数据与实际试算结果，择优将最优派梯数据提供给派梯管理子模块204。派梯管理子模块204在接受到最优派息数据后则对呼梯信号进行添加、删除与存储等处理,完成派梯队列的更新，同时易将相关数据传入远程模块300中的数据管理子模块301。远程模块300：其中的数据管理子模块301主要用来监控每台单梯的目前楼层位置、转化的内外呼信号、内外呼信号数量、单梯运行方向、运行状态等信息以及对每个乘客目的层呼叫的派梯结果。另外模型管理子模块302则是作为算法参数管理、新模型建立以及将模型更新到模型库子模块中。实施例2：如图2所示，是本专利技术实施例中的调度算法流程图。所述方法是采用改良差分进化算法作为调度算法的基础，主要是通过一连串的变异，交叉与选择，找到比模型库子模块202提供的参考派梯数据更佳的派梯结果。所述调度方法包含：首先是初始化，其方式是在解空间中随机均匀产生M个个体，每个个体由n维向量组成，其可表示为：第i个个体的第j维值取值方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于动态优化的多目标电梯调度系统，其特征在于，包括：呼梯模块：用以传递呼梯数据；控制器模块，用以进行数据传递、计算与派梯；远程模块，用以进行远程监控与管理。

【技术特征摘要】
1.一种基于动态优化的多目标电梯调度系统，其特征在于，包括：呼梯模块：用以传递呼梯数据；控制器模块，用以进行数据传递、计算与派梯；远程模块，用以进行远程监控与管理。2.如权利要求1所述的一种基于动态优化的多目标电梯调度系统，其特征在于，所述控制器模块包括依次进行数据流转的数据处理子模块、模型库子模块、调度算法子模块、派梯管理子模块。3.如权利要求2所述的一种基于动态优化的多目标电梯调度系统，其特征在于，所述数据处理子模块接收来自所述呼梯模块的呼梯数据以及电梯群内控制器传来的运行状态数据，并将所接收的呼梯数据和运行状态数据传入所述模型库子模块中。4.如权利要求3所述的一种基于动态优化的多目标电梯调度系统，其特征在于，所述模型库子模块直接导出模型中目前最佳的派梯规则作为参考派梯数据并连同所接收的呼梯数据和运行状态数据传入所述调度算法子模块进行试算。5.如权利要求4所述的一种基于动态优化的多目标电梯调度系统，其特征在于，所述调度算法子模块依据所述的呼梯数据和运行状态数据计算最佳派梯讯息，同时与所述模型库子模块提供的参考派梯数据进行比较，择优将最优派梯数据提供给派梯管理子模块。6.如权利要求5所述的一种基于动态优化的多目标电梯调度系统，其特征在于，所述派梯管理子模块在接受到最优派梯数据后则对呼梯数据进行添加、删除与存储等处理,完成派梯队列的更新数据，同时将派梯队列的更新数据传入远程模块中。7.如权利要求6所述的一种基于动态优化的多目标电梯调度系统，其特征在于，所述远程模块包括数据管理子模块和模型管理子模块。8.如权利要求7所述的一种基于动态优化的多目标电梯调度系统，其特征在于，所述数据管理子模块用来存贮所述派梯队列的更新数据并用来监控每台单梯的目前楼层位置、转化的内外呼信号、内外呼信号数量、单梯运行方向、运行状态信息以及对每个乘客目的层呼叫的派梯结果。9.如权利要求8所述的一种基于动态优化的多目标电梯调度系统，其特征在于，所述模型管理子模块作为算法参数管理、新模型建立以及将模型更新到模型库子模块中。10.一种基于权利要求1所述的动态优化的多目标电梯调度系统的实现方法，其特征在于，所述实现方法是采用改良差分进化算法作为调度算法的基础，主要是通过一连串的变异，交叉与选择，找到比所述控制器模块提供的参考派梯数据更佳的派梯结果。11.如权利要求10所述的实现方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：江正文，
申请(专利权)人：永大电梯设备中国有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31