空间立体交互式电梯调度方法技术

本发明专利技术提出一种空间立体交互式电梯调度方法，基于在同一井道内设置有七部电梯轿厢的空间立体交互式电梯装置，其实施步骤包括：构建轿厢运载区段集、构建呼梯指令集、轿厢状态集和换乘表，之后执行呼梯指令集：对于不跨越运载区段的呼梯指令，根据预设的区段内优先级规则，以及轿厢运载区段集，通过乘坐一部电梯轿厢完成搭乘；对于跨越运载区段的呼梯指令，根据预设的跨区段优先级规则，以及轿厢运载区段集，通过乘坐一部电梯轿厢或根据换乘表进行一次电梯轿厢的换乘后完成搭乘。本发明专利技术在确保效率的前提下实现了电梯轿厢资源的合理分配，对任一呼梯指令均能搜寻到合理的电梯轿厢调配方案，尤其对于高峰期的电梯调度问题，提出了高效率的解决方案。

Space three-dimensional interactive elevator dispatching method

The invention provides a space three-dimensional interactive elevator dispatching method, which is based on the space three-dimensional interactive elevator device with seven elevator car in the same well. Its implementation steps include: constructing the car carrying section set, constructing the call elevator instruction set, the car state set and the transfer table, and then executing the call elevator instruction set: for the call elevator instruction that does not cross the transport section, according to the presupposition, the call elevator instruction set is executed. The priority rules in the section and the car-carrying section set are completed by taking an elevator car; for the call instructions across the carriage section, according to the preset cross-section priority rules and the car-carrying section set, the elevator car can be completed by taking an elevator car or changing the passenger table once. The invention realizes the rational allocation of elevator car resources on the premise of ensuring efficiency, and can search for a reasonable elevator car allocation scheme for any call elevator command, especially for elevator dispatching problem in peak period, and puts forward an efficient solution.

【技术实现步骤摘要】
空间立体交互式电梯调度方法
本专利技术属于厢式电梯及其调度方法领域，尤其涉及一种空间立体交互式电梯调度方法。
技术介绍
随着人类社会的不断演进，高层建筑的数量逐渐成为城市繁荣的标志之一，而电梯（主要指厢式电梯）是高层建筑中不可或缺的组成部分，因此电梯技术也随之得到了飞速发展。随着建筑物楼层数量和规模的不断增加，高层及中高层建筑中，只安装一部电梯很难满足客流需求，大部分都已经安装多台电梯，且大多电梯均处在运行状态，这些电梯构成电梯群，由电梯群控系统对电梯群中的每部电梯实行统一调度。电梯群控系统是将多部电梯视为一个组合，利用统一管理和协调的方式实现对复杂乘客交通流量的分析，并通过调度优化去指派合理的电梯完成运送任务。例如被称为“世界第一高楼”的“迪拜塔”超过160层，拥有56部电梯；位于上海的金茂大厦主楼地上88层，安装电梯61台。随着计算机飞速发展和广泛应用使电梯进入到真正意义上的群控阶段。通过计算机程序来完成控制算法的参数及时调整。同时还具备数据记录功能，可以记录和分析电梯运行状态和呼梯楼层目标楼层的数据、开关门时间、故障部位监测记录数据等，以此达到电梯群控系统的故障诊断和远程监控目的。目前世界上在电梯群控技术研究领域走在前列的国家主要有美国和欧洲一些国家，美国的OTIS，瑞士的schindler，德国的ThyssenKrupp，芬兰的Kone，日本的Mitsubishi,Hitachi,Toshiba,Fujite等都是目前国际上实力较强的电梯生产企业。YutaeLee对上高峰电梯系统性能进行了分析，针对电梯的随机性，采用随机理论，首次建立电梯系统乘客人数的半Markov链模型，使用该模型推导了电梯系统的一些重要性能指标，并对乘客在不同到达率情况下的分布函数进行仿真。Nagatani.T针对实际交通中，不同时段，乘客到达率存在很大差异，电梯交通中出现了乘客到达的随机性和突发性很强的情况。以降低能耗为目的，将运行电梯部数与乘客到达率直接结合起来，建立了M台电梯的非线性映射模型。进而，Nagatani.T建立了电梯交通特性的修正周期映射模型，研究了电梯运动取决于负载参数和客流流入周期。同时研究了电梯运行速度不是恒速，而是变速时，随着电梯运行时间的变化，电梯运动特性显示出周期性、非周期性和混沌运动。此外，高校、研究所和企业也针对群控系统进行不断深入的研发。杨祯山等针对电梯系统群组运行进行分析，建立基于优化理论的电梯交通系统群组分区段运行的数学模型，该研究为高层建筑垂直交通系统的设计提供了重要依据。王遵彤等在建立电梯交通客流模型时，提出交通流的变化规律为稠密-稀少-稠密-稀少，只是随着时间的变化，稠密和稀少的程度不同。李俊芳对周期性、随机性和突发性三种流量特性进行了定性分析和定量描述，同时从三种流量特性出发分别建立了相应特性的流量预测模型，为电梯群控调度提供了理论依据。通过对文献分析发现，现有群控电梯是简单的将多部电梯视为由孤立的个体组成的简单集合，进行统一控制。而这类结构往往存在占地高、能耗高和低运载能力的现象。如，一栋单层建筑面积的60层写字楼，以5000平方米需要配置一部电梯为例，需要设计配置60部电梯，若使用面分区层管理技术，需要配置25部电梯。若配置的是额定载重1000kg，速度为4m/s，功率为35kw的高速电梯，1部该型电梯轿厢每层占地9平方米，最低需占用13500平方米。而这些电梯需要消耗的总功率为875kw。为了克服现有群控电梯的根本性缺点，中国专利：一种电梯系统，申请号：201610721723X，及中国专利：一井道多轿厢自主换乘电梯系统及其工作方法，申请号：201710634429X中提出了一种相对于现有群控理论针对的电梯系统完全不同的电梯结构，即一井道七部轿厢结构。该种新的电梯结构极大的节约了电梯井道在高层建筑中占地过大，且轿厢之间没有转换通道的问题，大大提高了单位占地面积下的电梯运行效率；乘客可在轿厢内换乘，还节约了换乘时间。但对于这种全新的电梯结构，诸多现成的电梯群控方案已经无法适用，亟需一种能够适用于该种电梯系统，且能够发挥该种电梯系统优势的控制和调度方法，来满足其商业化运营和市场推广的需要。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题和不足，本专利技术采用以下技术方案：一种空间立体交互式电梯调度方法，基于在同一井道内设置有七部电梯轿厢的空间立体交互式电梯装置，其中，七部电梯轿厢分属四个彼此相邻呈矩阵排布的运载区间：轿厢A位于运载区间A、轿厢B1和轿厢B2位于运载区间B且轿厢B2位于轿厢B1上方、轿厢C1和轿厢C2位于运载区间C且轿厢C2位于轿厢C1上方、轿厢D1和轿厢D2位于运载区间D且轿厢D2位于轿厢D1上方；每部所述电梯轿厢朝向其他电梯轿厢的面上设置有换乘电梯门，朝向井道外的面上设置有驳接电梯门，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：构建轿厢运载区段集：沿井道延伸方向将高楼从低至高分为四个运载区段，其中所述轿厢A运行在第一运载区段、第二运载区段、第三运载区段、第四运载区段；所述轿厢B1运行在第一运载区段；所述轿厢B2运行在第二运载区段、第三运载区段、第四运载区段；所述轿厢C1运行在第一运载区段、第二运载区段；所述轿厢C2运行在第三运载区段、第四运载区段；所述轿厢D1运行在第一运载区段、第二运载区段、第三运载区段；所述轿厢D2运行在第四运载区段；步骤S2：构建呼梯指令集、轿厢状态集和换乘表，其中每一呼梯指令在所述呼梯指令集中按生成顺序排列，并划分为上行呼梯指令集和下行呼梯指令集；所述轿厢状态集将每一部电梯轿厢按照正在执行的呼梯指令的状态划分为：上行集合、下行集合和停靠集合；所述换乘表包括当从呼梯楼层前往目的楼层需要跨越一个以上运载区段时通过一次电梯轿厢的换乘能够实现到达的全部可行方案；步骤S3：执行所述呼梯指令集：对于不跨越运载区段的呼梯指令，根据预设的区段内优先级规则，以及所述轿厢运载区段集，通过乘坐一部电梯轿厢完成搭乘；对于跨越运载区段的呼梯指令，根据预设的跨区段优先级规则，以及所述轿厢运载区段集，通过乘坐一部电梯轿厢或根据所述换乘表进行一次电梯轿厢的换乘后完成搭乘。优选地，所述区段内优先级规则包括以下判断步骤：步骤S11：根据呼梯楼层，在轿厢运载区段集当中检索是否存在可用电梯轿厢，若不存在，则执行步骤S13，若存在，则执行步骤S12；步骤S12：根据呼梯指令为上行或下行，在可用电梯轿厢中检索是否存在处于同向集合中，且该电梯轿厢的当前位置指向呼梯楼层构成的向量方向与电梯轿厢的运行方向一致的电梯轿厢，或是否存在处于停靠集合中的电梯轿厢；若不存在，则执行步骤S13；若存在，则选择满足条件的，与呼梯楼层距离最近的电梯轿厢执行呼梯指令；步骤S13：等待预设的时间T0，返回步骤S11。优选地，在步骤S11中，当检索得到的某一可用电梯轿厢与呼梯楼层的距离大于预设值M时，该电梯桥厢被剔除出可用电梯轿厢。优选地，所述跨区段优先级规则包括以下判断步骤：步骤S21：根据呼梯楼层和目的楼层所跨越的区段，在轿厢运载区段集当中检索是否存在无需换乘的可用电梯轿厢，若不存在，则执行步骤S24，若存在，则执行步骤S22；步骤S22：根据呼梯指令为上行或下行，在无需换乘的可用电梯轿厢中检索是否存在处于同向集合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空间立体交互式电梯调度方法，基于在同一井道内设置有七部电梯轿厢的空间立体交互式电梯装置，其中，七部电梯轿厢分属四个彼此相邻呈矩阵排布的运载区间：轿厢A位于运载区间A、轿厢B1和轿厢B2位于运载区间B且轿厢B2位于轿厢B1上方、轿厢C1和轿厢C2位于运载区间C且轿厢C2位于轿厢C1上方、轿厢D1和轿厢D2位于运载区间D且轿厢D2位于轿厢D1上方；每部所述电梯轿厢朝向其他电梯轿厢的面上设置有换乘电梯门，朝向井道外的面上设置有驳接电梯门，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：构建轿厢运载区段集：沿井道延伸方向将高楼从低至高分为四个运载区段，其中所述轿厢A运行在第一运载区段、第二运载区段、第三运载区段、第四运载区段；所述轿厢B1运行在第一运载区段；所述轿厢B2运行在第二运载区段、第三运载区段、第四运载区段；所述轿厢C1运行在第一运载区段、第二运载区段；所述轿厢C2运行在第三运载区段、第四运载区段；所述轿厢D1运行在第一运载区段、第二运载区段、第三运载区段；所述轿厢D2运行在第四运载区段；步骤S2：构建呼梯指令集、轿厢状态集和换乘表，其中每一呼梯指令在所述呼梯指令集中按生成顺序排列，并划分为上行呼梯指令集和下行呼梯指令集；所述轿厢状态集将每一部电梯轿厢按照正在执行的呼梯指令的状态划分为：上行集合、下行集合和停靠集合；所述换乘表包括当从呼梯楼层前往目的楼层需要跨越一个以上运载区段时通过一次电梯轿厢的换乘能够实现到达的全部可行方案；步骤S3：执行所述呼梯指令集：对于不跨越运载区段的呼梯指令，根据预设的区段内优先级规则，以及所述轿厢运载区段集，通过乘坐一部电梯轿厢完成搭乘；对于跨越运载区段的呼梯指令，根据预设的跨区段优先级规则，以及所述轿厢运载区段集，通过乘坐一部电梯轿厢或根据所述换乘表进行一次电梯轿厢的换乘后完成搭乘。...

【技术特征摘要】
1.一种空间立体交互式电梯调度方法，基于在同一井道内设置有七部电梯轿厢的空间立体交互式电梯装置，其中，七部电梯轿厢分属四个彼此相邻呈矩阵排布的运载区间：轿厢A位于运载区间A、轿厢B1和轿厢B2位于运载区间B且轿厢B2位于轿厢B1上方、轿厢C1和轿厢C2位于运载区间C且轿厢C2位于轿厢C1上方、轿厢D1和轿厢D2位于运载区间D且轿厢D2位于轿厢D1上方；每部所述电梯轿厢朝向其他电梯轿厢的面上设置有换乘电梯门，朝向井道外的面上设置有驳接电梯门，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：构建轿厢运载区段集：沿井道延伸方向将高楼从低至高分为四个运载区段，其中所述轿厢A运行在第一运载区段、第二运载区段、第三运载区段、第四运载区段；所述轿厢B1运行在第一运载区段；所述轿厢B2运行在第二运载区段、第三运载区段、第四运载区段；所述轿厢C1运行在第一运载区段、第二运载区段；所述轿厢C2运行在第三运载区段、第四运载区段；所述轿厢D1运行在第一运载区段、第二运载区段、第三运载区段；所述轿厢D2运行在第四运载区段；步骤S2：构建呼梯指令集、轿厢状态集和换乘表，其中每一呼梯指令在所述呼梯指令集中按生成顺序排列，并划分为上行呼梯指令集和下行呼梯指令集；所述轿厢状态集将每一部电梯轿厢按照正在执行的呼梯指令的状态划分为：上行集合、下行集合和停靠集合；所述换乘表包括当从呼梯楼层前往目的楼层需要跨越一个以上运载区段时通过一次电梯轿厢的换乘能够实现到达的全部可行方案；步骤S3：执行所述呼梯指令集：对于不跨越运载区段的呼梯指令，根据预设的区段内优先级规则，以及所述轿厢运载区段集，通过乘坐一部电梯轿厢完成搭乘；对于跨越运载区段的呼梯指令，根据预设的跨区段优先级规则，以及所述轿厢运载区段集，通过乘坐一部电梯轿厢或根据所述换乘表进行一次电梯轿厢的换乘后完成搭乘。2.根据权利要求1所述的空间立体交互式电梯调度方法，其特征在于，所述区段内优先级规则包括以下判断步骤：步骤S11：根据呼梯楼层，在轿厢运载区段集当中检索是否存在可用电梯轿厢，若不存在，则执行步骤S13，若存在，则执行步骤S12；步骤S12：根据呼梯指令为上行或下行，在可用电梯轿厢中检索是否存在处于同向集合中，且该电梯轿厢的当前位置指向呼梯楼层构成的向量方向与电梯轿厢的运行方向一致的电梯轿厢，或是否存在处于停靠集合中的电梯轿厢；若不存在，则执行步骤S13；若存在，则选择满足条件的，与呼梯楼层距离最近的电梯轿厢执行呼梯指令；步骤S13：等待预设的时间T0，返回步骤S11。3.根据权利要求2所述的空间立体交互式电梯调度方法，其特征在于，在步骤S11中，当检索得到的某一可用电梯轿厢与呼梯楼层的距离大于预设值M时，该电梯桥厢被剔除出可用电梯轿厢。4.根据权利要求1所述的空间立体交互式电梯调度方法，其特征在于，所述跨区段优先级规则包括以下判断步骤：步骤S21：根据呼梯楼层和目的楼层所跨越的区段，在轿厢运载区段集当中检索是否存在无需换乘的可用电梯轿厢，若不存在，则执行步骤S24，若存在，则执行步骤S22；步骤S22：根据呼梯指令为上行或下行，在无需换乘的可用电梯轿厢中检索是否存在处于同向集合中，且该电梯轿厢的当前位置指向呼梯楼层构成的向量方向与电梯轿厢的运行方向一致的电梯轿厢，或是否存在处于停靠集合中的电梯轿厢；若不存在，则执行步骤S23；若存在，则选择满足条件的，与呼梯楼层距离最近的电梯轿厢执行呼梯指令；步骤S23：根据呼梯楼层和目的楼层所跨越的区段，在换乘表中检索是否存在第一换乘段的可用电梯轿厢，若不存在，则执行步骤S25，若存在，则执行步骤S24；步骤S24：根据呼梯指令为上行或下行，在第一换乘段的可用电梯...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凡，
申请(专利权)人：福州快科电梯工业有限公司，张凡，
类型：发明
国别省市：福建,35