用于电梯调度的闭环自适应模糊逻辑控制器制造技术

在具有许多楼层的大楼中用于控制电梯轿厢的一种群控制器，上述群控制器包括： 客流量和客流率估算器，用来完成客流量和客流率的模糊估算； 一个闭环模糊逻辑控制器，用来根据客流量和客流率的模糊估算以及一个电梯控制系统输出变量来提供控制参数，这一闭环模糊逻辑控制器具有用于控制参数模糊集合的从属关系函数； 一个自适应控制器，用来根据电梯控制系统输出变量来修改控制参数模糊集合的从属关系函数；以及 一个电梯调度器，用于在单一来源客流状态期间根据该控制参数来控制电梯轿厢的操作。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及到在单一来源客流量状态下在电梯系统中对电梯轿厢的调度。源于大楼入口大厅的客流量是随着一天的时间而变化的。例如，在上行峰期期间，主要的客流量出现在大楼的入口前厅，并且结束于顶层。换句话说，在上行峰期期间是明显的上行客流量。上行峰期期间的上行客流量在最初随着时间而增加，直至达到某一峰值后逐渐下降。因此，源于大楼入口大厅的客流量在大部分上行峰期期间是明显加重的。明显的上行客流量也可能出现在一天中的其他时间。例如在中午前后，客流量会多次改变方向，而上行客流量通常是很明显的。在上行峰期期间和具有明显上行客流量状态的其他周期期间，通常是采用一种可变间隔的调度器，例如由Bittar等人提出并且被转让给奥蒂斯电梯公司的名为“可变的电梯上行峰期调度间隔”(VariableElevator Up Peak Dispatching Interval)的美国专利US4305479号中所述的调度器。在此项专利中，按顺序离开大楼入口大厅的各轿厢之间的间隔是作为估算的轿厢平均循环运行时间和工作的轿厢数目的函数来改变的。轿厢是随机地到达大楼入口大厅的，并且根据要求被分配给大厅的门厅呼叫。因此，可变间隔的调度器是在门厅呼叫登记之后将轿厢分配给大厅门厅呼叫的。这是一种反应模式，并且采用最小化程序。在上行客流量状态期间，处在高层的所有可用轿厢都被派往大楼入口大厅。因而在大楼入口大厅中可能出现集中现象。此外，由于在大楼入口大厅上面可供上行、下行门厅呼叫使用的轿厢数量减少，登记时间和乘客等待时间就会增大。大厅上面的门厅呼叫可能被重复地再分配。在大楼入口大厅中，轿厢有可能只带走少量乘客。在其他时间，到达大楼入口大厅的轿厢之间的间隔延长，这样会造成大厅中出现排队现象。如果大厅排队超过了一定限度，例如达到12个乘客，就确定为拥挤状态。拥挤的程度和拥挤的时间在上行峰期期间可能是非常大的。大楼入口大厅中的平均和最大乘客等待时间也可能很长。因此，在上行峰期状态期间，电梯群的处理能力是有限的。作为另一种可变间隔的调度器，可以采用一种引导方法，例如在Bittar等人的名为“连续的楼层引导电梯调度”(Contiguous FloorChanneling Elevator Dispatching)的美国专利US4804069号和Bittar等人的名为“具有上行门厅呼叫电梯调度的连续梯层引导”(Contiguous Floor Channeling with Up Hall Call ElevatorDispatching)的美国专利US4792019号中所述的引导方法。还可以采用根据预测的客流量来形成平均客流量动态阶段的人工智能对这种引导加以进一步的改进，例如由Kandasamy Thangavelu提出并且被转让给奥蒂斯电梯公司的名为“具有预测的客流量平均阶段分配的优化的上行电梯引导系统”(Optimized Up Peak Elevator Channeling System withPredicted Traffic Volume Equalized Sector Assignment)的美国专利US4846311号中所述。对采用基于预测客流量的人工智能的引导方式所做的进一步改进为高密度客流量楼层提供了优先的服务，例如由Kandasamy Thangavelu提出并且被转让给奥蒂斯电梯公司的名为“具有优化的对高密度客流量楼层优先服务的上行峰期电梯引导系统”(Up Peak ElevatorChanneling System with Optimized Preferential Service to HighIntensity Traffic Floors)的美国专利US5183981号中所述。这种引导系统将大楼划分成由连续楼层构成的几段。连续到达大楼入口大厅的轿厢按照一种循环方式被分配给连续的段。这种引导系统需要用电致发光的显示器(“LED”)来显示轿厢服务的楼层，并且需要用超前调度系统(“ADS”)来采集以往和实时的客流量数据，并且预测下一个短间隔中的客流量。这种引导系统可以提高处理容量，并且缩短大厅中的乘客等待时间和乘客服务时间。各段中的轿厢分配计划是预先确定的。引导方式可以解决可变间隔调度器的某些问题，并且能够改进调度性能。引导方式可以通过分段来减少每次往返中的停靠次数，以及轿厢的平均循环运行时间。通过采用循环方法或是频繁服务的方法为各个段分配轿厢，引导方式可以为目标楼层提供服务。然而，尽管大厅的拥挤和拥挤时间减少了，乘客等待时间仍然可能很长。到达大楼入口大厅的轿厢是不受控制的，轿厢会随机地到达大楼入口大厅。高层中可以使用的所有轿厢都被派往大楼入口大厅，这样就可能集中在大厅，因而会减少大厅上面的上行和下行门厅呼叫的服务。因而有必要减少在大厅中的集中，门厅呼叫登记时间，门厅呼叫再分配，乘客等待时间，大厅中的拥挤，以及拥挤的时间。本专利技术的目的之一是提供一种改进的电梯调度系统和方法。本专利技术的另一目的是提供一种电梯调度系统，用来使大厅中的轿厢到达率符合大厅中的乘客到达率。本专利技术的再一目的是尽量减少依次离开大厅的轿厢中的轿厢负荷变化，并且尽量缩短最大乘客等待时间。本专利技术的又一目的是改善轿厢对所有门厅呼叫的服务能力，包括在大厅之外的其他楼层上发出的门厅呼叫。本专利技术进一步的目的是减少大厅中的集中，门厅呼叫登记时间，门厅呼叫再分配，乘客等待时间，大厅中的拥挤，以及拥挤的时间。按照本专利技术，在具有许多楼层的大楼中用于控制电梯轿厢的一种群控制器包括客流量和客流率估算器，用来完成客流量和客流率的模糊估算；一个闭环模糊逻辑控制器，用来根据客流量和客流率的模糊估算以及一个电梯控制系统输出变量来提供控制参数，这一闭环模糊逻辑控制器具有用于控制参数模糊集合的从属关系函数；一个自适应控制器，用来根据电梯控制系统输出变量来修改控制参数模糊集合的从属关系函数；以及一个电梯调度器，用于在单一来源客流状态期间根据控制参数来控制电梯轿厢的操作。根据以下参照附图的详细说明可以进一步认识本专利技术的上述和其他目的，特征，及其优点，在附图中附图说明图1是一个电梯控制系统的简化框图，其中的群控制器被包括在一个环形通信系统中；图2是一个电梯控制系统的简化框图，其中的群控制器通过一条网络总线被连接到一个操作控制子系统；图3是群控制器中的一个电梯调度器的简化框图，用来根据客流率预测执行动态编程；图4是一个曲线示意图，表示关于时间的上行峰期客流量变化，以及用来确定何时开始改变服务类型和分配给大厅的轿厢数量的客流量门限值；图5是一个曲线示意图，表示根据客流量等级分配给大厅的轿厢数量；图6是一个曲线示意图，表示大厅中需要的轿厢与采用编程服务模式两者之间的服务间隔变化；图7是一条时间线，表示在采用预定规则的程序间隔的编程服务期间的大厅轿厢分配编程原理；图8和9是分别用于表示程序窗口，程序公差，轿厢空闲时间，轿厢提前时间及轿厢延迟时间等概念的时间线；图10是一条时间线，表示围绕着编程时间的程序窗口；图11是群控制器中的一个电梯调度器的简化框图，用来根据大厅客流量和客流率的清晰估算来执行动态程序；图12是一个曲线图，表示离开大厅的轿厢的轿厢负荷的模糊集合及其从属关系函数的一个例子；图13本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：K·坦加维鲁，
申请(专利权)人：奥蒂斯电梯公司，
类型：发明
国别省市：