一種基于統(tǒng)計(jì)分析的節(jié)能優(yōu)先電梯調(diào)度方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于統(tǒng)計(jì)分析的節(jié)能優(yōu)先電梯調(diào)度方法，所述方法包括：計(jì)算不同時(shí)段各樓層當(dāng)量載荷；以樓層當(dāng)量載荷為權(quán)重選取該時(shí)段電梯總控制域；電梯服務(wù)單元以選取的控制域?yàn)榛鶞?zhǔn)進(jìn)行一次調(diào)整；將總控制域分配到各臺(tái)電梯，得到各電梯控制域；電梯服務(wù)單元根據(jù)各電梯控制域進(jìn)行二次調(diào)整；以二次調(diào)整后的服務(wù)單元確定各電梯額外等待時(shí)間。本發(fā)明提供的方法有利于提高電梯滿載率、降低電梯能耗、提高電梯資源利用率。
【專利說明】—種基于統(tǒng)計(jì)分析的節(jié)能優(yōu)先電梯調(diào)度方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電梯節(jié)能調(diào)度方法，尤其涉及基于統(tǒng)計(jì)分析的節(jié)能優(yōu)先電梯調(diào)度方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能化樓宇建設(shè)的不斷加深，建筑能耗已成為當(dāng)前社會(huì)能源消耗量最主要的項(xiàng)目之一。電梯作為影響建筑能耗的重要因素，其運(yùn)行能耗的有效控制對(duì)提高建筑資源利用率、改善能源環(huán)境問題有著重要意義。除了硬件設(shè)備改善，控制電梯運(yùn)行能耗的核心體現(xiàn)在其調(diào)度方法上。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展、人工智能技術(shù)的普及應(yīng)用，電梯調(diào)度方法研究已成為電梯運(yùn)行能耗控制的重點(diǎn)、熱點(diǎn)。
[0003]常見電梯調(diào)度方法以侯梯人等待時(shí)間最小為目標(biāo)，對(duì)電梯呼叫服務(wù)立即做出反應(yīng)，以最快速度到底呼叫樓層，完成本次呼叫服務(wù)，給侯梯人提供了最高的便捷性，但電梯載客率低、未考慮任何節(jié)能措施；現(xiàn)有以節(jié)能優(yōu)先、兼顧等待時(shí)間的電梯群組調(diào)度方法較少，基本未能有效地對(duì)電梯控制域進(jìn)行優(yōu)化，乘客侯梯時(shí)間也缺乏合理安排。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問題與缺陷，本發(fā)明基于統(tǒng)計(jì)分析，提出一種以節(jié)能為主、兼顧候梯人等待時(shí)長并引入動(dòng)態(tài)等待時(shí)間的電梯局外調(diào)度方法。
[0005]本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]一種基于統(tǒng)計(jì)分析的節(jié)能優(yōu)先電梯調(diào)度方法，包括:
[0007]計(jì)算不同時(shí)段各樓層當(dāng)量載荷；
[0008]以樓層當(dāng)量載荷為權(quán)重選取該時(shí)段電梯總控制域；
[0009]電梯服務(wù)單元以選取的控制域?yàn)榛鶞?zhǔn)進(jìn)行一次調(diào)整；
[0010]將總控制域分配到各臺(tái)電梯，得到各電梯控制域；
[0011]電梯服務(wù)單元根據(jù)各電梯控制域進(jìn)行二次調(diào)整；
[0012]以二次調(diào)整后的服務(wù)單元確定各電梯額外等待時(shí)間
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0014]基于電梯群組能效實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置的統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)，設(shè)定各電梯控制域并引入動(dòng)態(tài)額外等待時(shí)間，對(duì)電梯進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，充分降低電梯能耗、提高電梯資源利用率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是節(jié)能優(yōu)先電梯調(diào)度方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0017]如圖1所示，展示了節(jié)能優(yōu)先電梯調(diào)度方法流程，包括以下步驟:
[0018]計(jì)算不同時(shí)段各樓層當(dāng)量載荷；
[0019]以樓層當(dāng)量載荷為權(quán)重選取該時(shí)段電梯總控制域；
[0020]電梯服務(wù)單元以選取的控制域?yàn)榛鶞?zhǔn)進(jìn)行一次調(diào)整；
[0021]將總控制域分配到各臺(tái)電梯，得到各電梯控制域；
[0022]電梯服務(wù)單元根據(jù)各電梯控制域進(jìn)行二次調(diào)整；
[0023]以二次調(diào)整后的服務(wù)單元確定各電梯額外等待時(shí)間。
[0024]樓層總數(shù)為Nfl_，樓層Lx高度為Hx，電梯數(shù)量為Nrated,額定載客量為Nrated,額定載荷為WMte;d，電梯門開/關(guān)一次、人一出一進(jìn)平均時(shí)間分別td_、tswap,單人平均重量為WS()1。。
[0025]電梯運(yùn)行任務(wù)由電梯基于服務(wù)單元U (i)組成。電梯基本服務(wù)單元U (i)為電梯在啟動(dòng)時(shí)間tm(i)至停止時(shí)間WJi)，從樓層LtJi)運(yùn)動(dòng)到樓層Ltjff (i)，其過程載荷為W(i)，
即剛:Hm (O ‘(,;:(,) > Hoff (/) ο所有服務(wù)單元構(gòu)成全集U,服務(wù)單元總數(shù)為Nservlce,根據(jù)啟動(dòng)時(shí)間tm(i)從小到大，將所有電梯基本服務(wù)單元U(i)進(jìn)行排序，可得電梯基本服務(wù)流程。
[0026]
i<j
' tOn(J)-1Off (O+^rated^wap + tAoor(1)
J-L (J) = Kn- (O ^on- (O ^0&Ho, (/)本 //.Viiiiiir
[0027]表明電梯在樓層LtjfJi)完成服務(wù)單元U(i)后，人員進(jìn)出，繼續(xù)執(zhí)行服務(wù)單元U (j)。像此類兩緊密連接服務(wù)單元，若電梯在樓層Ltjff (i)完成服務(wù)單元U(i)后出來η_α)人，進(jìn)入nin(j)人，則該進(jìn)出人數(shù)估算公式為:
?out (O^m^
"out (O ~ j^rated，
[0028]<「 η ( *\? ^swap/.\ , /(2)
卜(o+iw] 了?
J畔)- wU)-[?out (0-⑴]WsoloI < Wso1
[0029]樓層Lxi量載荷P1-z為時(shí)間段At內(nèi)，在樓層Lx進(jìn)出電梯重量之和，SP:
[0030]
^ = Σ {{『(01 嗓(?-—Α n U4)}+{[?out (/)+nm (/)] r-11/ (/) e Uswapi'}} (3)
[0031]式中，U4為在樓層Lx啟動(dòng)或停止的服務(wù)單元集，Uaip i為屬于集合114且滿足式
(I)的服務(wù)單元集。當(dāng)量載揭a ?大，表明在時(shí)間段At內(nèi)，在樓層Lx進(jìn)出電梯的重量越大，電梯總控制域包括樓層Lx時(shí)的節(jié)能效果及便捷性越強(qiáng)。
[0032]電梯總控制域選取既要優(yōu)先節(jié)能，又需保證電梯使用便捷性，故根據(jù)各樓層當(dāng)量載荷I—4大小選取前η層樓層作為時(shí)間段At內(nèi)電梯總控制域，以覆蓋80%服務(wù)單元U(i)，若優(yōu)化后電梯總控制域?yàn)镈= {V X(I)1Li χ(2)，...Λ' χ(η)}，即:
?^ervice
[0033]>0.8 ￡ U (/); η < Nnoor⑷
i—i i=i
[0034]電梯總控制域優(yōu)化完成后，所有服務(wù)單元U要根據(jù)該控制域進(jìn)行一次調(diào)整擬合，使得調(diào)整后服務(wù)單元U, (i)啟動(dòng)樓層L, m(i)、停止樓層L,。?(1)均在控制域D內(nèi)。月艮務(wù)單元調(diào)整采用就近原則，即:
I:n(/)eD;X:ff(/)eD
[0035]\Ηο? (i)-Hi (01 < I^on (?-Hx ⑷I (k = l,2,-,n)(、)
J丑。ff W -WH"』)-R⑷丨
[0036]一次調(diào)整后服務(wù)單元U'需分配到各臺(tái)電梯，由于單個(gè)服務(wù)單元實(shí)際關(guān)聯(lián)著兩層樓層，故服務(wù)單元二次調(diào)整通過對(duì)電梯控制域分配來實(shí)現(xiàn)?？刂朴蚍峙洳捎镁衷瓌t以充分利用電梯資源，一次選取樓層必須滿足當(dāng)次候選樓層相關(guān)性最大，而兩樓層相關(guān)性以該樓層間傳輸?shù)目偰芎膩砗饬?，?
[0037]PLxLy =Σψ'(Μη'^(O-hL(01(6)
[0038]式中，U'⑴e {U' (i)|L, ona)，L' off(i) e {Lx，Ly}}。
[0039]因?yàn)殡娞輸?shù)目SNlift，故每臺(tái)電梯控制域包含^Vtanain= -p-層樓(余數(shù)放到最后






_ ^lift _
一臺(tái)電梯)，電梯 m(l < m < Nliftj m ^ N.)控制域 Dlift (m) = (Llift m(；l)，Llift m⑵，…，Llift111 (Ndomain) }，?兩足:
^domain ^domain-^domain -^domain
[0040]X Σ P^u?{i)Lm?Xj) - Σ Σ PLx(i)Ly(j)(7)
1-l
[0041]其中，人Λ.(/),1,.(./.) e I>,&^ Diiil (ι?:\< n < m-]。
[0042]至此，各臺(tái)電梯在時(shí)間段At內(nèi)的控制域劃分完成。而一次調(diào)整后的服務(wù)單元U'還需根據(jù)各電梯控制域進(jìn)行二次調(diào)整，對(duì)無法在任一電梯完成的任務(wù)單元U' (i)按照一次調(diào)整原理，采用就近原則進(jìn)行擬合調(diào)整。使得二次調(diào)整后服務(wù)單元U" (i)啟動(dòng)樓層L" m(i)、停止樓層L"?！?1)均在同一電梯控制域內(nèi)。
[0043]電梯額外等待時(shí)間為正常情況下電梯啟動(dòng)前額外增加的停留時(shí)間，額外等待時(shí)間引入，有助于提高電梯滿載率、減少電梯啟/停次數(shù)、縮減電梯運(yùn)行里程，從而降低電梯能耗。電梯m的額外等待時(shí)間tadd(m)大小與當(dāng)前時(shí)間段At內(nèi)該電梯交通量相關(guān)。此外，最大額外等待時(shí)間tadd max(m)需滿足人類正常心理容忍范圍，而一般正常人容忍時(shí)長為50s，故 tadd max (m) = 50s。
[0044]電梯m服務(wù)單元集Ulift π，服務(wù)單元數(shù)Nlift ，服務(wù)單元(O:(O> Η^Λ?)，額外等待時(shí)間tadd(m)的加入，其本質(zhì)是提高電梯滿載率以實(shí)現(xiàn)節(jié)能，故tadd(m)加入后，服務(wù)單元期望狀態(tài)至少達(dá)到80%滿額載荷運(yùn)行:
[0045]
Cld W gdd Hlax W


Miftm
,^add max (W) Σ m (0^ 丑。ff_lift m (0 _ ^onJift m (0⑶
^add (m) =--
°.8 Σ『rated W 貧 I孖—(0-Kn Iiftm (0
、 i=l
[0046]調(diào)度方法的性能以其控制下電梯運(yùn)行能耗的大小進(jìn)行衡量。故實(shí)驗(yàn)以電梯運(yùn)行能耗作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，分別計(jì)算對(duì)比原始服務(wù)單元下的電梯運(yùn)行能耗Einitial和本文提出的調(diào)度方法優(yōu)化后的運(yùn)行能耗Ealg()1。
[0047]電梯運(yùn)行能耗包括電梯啟動(dòng)/停止能耗、運(yùn)行過程能耗，為簡化計(jì)算，假定電梯每次啟動(dòng)/停止能耗Emvtxff為定值,故啟動(dòng)/停止能耗Emvtxff僅與電梯啟動(dòng)、停止次數(shù)相關(guān),而過程能耗受運(yùn)行載荷影響。原始服務(wù)單元的電梯運(yùn)行能耗EinitialS:



■^service
[0048]E tl = V viceEM + ￡ r(/)g|/foff(0-//on(0|(9)



? 二 I
[0049]把二次調(diào)整后服務(wù)單元UliftJi)的啟動(dòng)時(shí)間tm lift m(i)增大至t, onJiftffl(i)=tonjift m (?) +tadd ⑷，若服務(wù)單元 Ulm m (j)滿足:
i<j
[0050]<ton_mm (j)(10)
L ΓΓ( (/) = L vn ( /)
on_lift m \ / on_lirt m \ J J
[0051]將服務(wù)單元Uliftm(i) ,Ullftffl(J)進(jìn)行合并，得C4,,,(/): H0ii_mm{i)>
(■/): Hosjlilm (?> Hoffwm (J)，然后服務(wù)單元 U' Iift m(j)重復(fù)公式(10)直至歷遍所有服務(wù)單元，最終得到服務(wù)單元集合U' iiftm。調(diào)度方法優(yōu)化后的運(yùn)行能耗Ealgtjl為:
[0052]
^service lift mI
Algol = Σ ? Service lift ?^on/off + Σ ^MmO) Snl (0 ~ ifIjifl (θ| K1 ^
m-l1-lJ
[0053]雖然本發(fā)明所揭露的實(shí)施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本發(fā)明而采用的實(shí)施方式，并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實(shí)施的形式上及細(xì)節(jié)上作任何的修改與變化，但本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于統(tǒng)計(jì)分析的節(jié)能優(yōu)先電梯調(diào)度方法，其特征在于，所述方法包括: 計(jì)算不同時(shí)段各樓層當(dāng)量載荷； 以樓層當(dāng)量載荷為權(quán)重選取該時(shí)段電梯總控制域； 電梯服務(wù)單元以選取的控制域?yàn)榛鶞?zhǔn)進(jìn)行一次調(diào)整； 將總控制域分配到各臺(tái)電梯，得到各電梯控制域； 電梯服務(wù)單元根據(jù)各電梯控制域進(jìn)行二次調(diào)整； 以二次調(diào)整后的服務(wù)單元確定各電梯額外等待時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于統(tǒng)計(jì)分析的節(jié)能優(yōu)先電梯調(diào)度方法，其特征在于， 通過采集各電梯運(yùn)行時(shí)間、運(yùn)行樓層及載荷參數(shù)，并采用統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)得出各樓層當(dāng)量載荷; 以覆蓋80%電梯服務(wù)單元U (i)為基準(zhǔn)，根據(jù)當(dāng)量載荷大小選取前η層樓層作為時(shí)間段At內(nèi)電梯總控制域D ; 將所述電梯服務(wù)單元U(i)采用就近原則并參照總控制域D進(jìn)行一次調(diào)整，使得調(diào)整后的電梯服務(wù)單元U' (i)啟動(dòng)樓層L' m(i)、停止樓層L'?！?1)均在控制域D內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于統(tǒng)計(jì)分析的節(jié)能優(yōu)先電梯調(diào)度方法，其特征在于，將所述總控制域通過均分配原則分配各電梯控制域Dlift (m)，選取樓層需滿足當(dāng)次候選樓層相關(guān)性最大，而兩樓層相關(guān)性&以該樓層間傳輸?shù)目偰芎膩砗饬?，相關(guān)性公式為: 式中，W'⑴為服務(wù)單元U'⑴的過程載荷、H' m⑴為服務(wù)單元U'⑴的啟動(dòng)樓層高度、H'。?⑴為服務(wù)單元U' (i)的停止樓層高度。 將電梯服務(wù)單元參照各電梯控制域Dlift(Hl)做二次調(diào)整，對(duì)不能在任何一電梯完成的任務(wù)單元U' (i)按照一次調(diào)整原則，采用就近原則進(jìn)行擬合調(diào)整，使得二次調(diào)整后服務(wù)單元U" (i)啟動(dòng)樓層L" m(i)、停止樓層L"⑴均在同一電梯控制域DliftOn)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于統(tǒng)計(jì)分析的節(jié)能優(yōu)先電梯調(diào)度方法，其特征在于，根據(jù)二次調(diào)整后的服務(wù)單元U" (i)確定各電梯額外等待時(shí)間tadd(m)，使得tadd(m)加入后服務(wù)單元期望狀態(tài)至少達(dá)到80%滿額載荷運(yùn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于統(tǒng)計(jì)分析的節(jié)能優(yōu)先電梯調(diào)度方法，其特征在于，通過所述調(diào)度方法優(yōu)化后的電梯運(yùn)行能耗Ealgtjl為評(píng)價(jià)指標(biāo)，其公式為:
N胎^service lift m ^aIaol^service lift m五on/off +m^off_lift m (O(Om-\ yz‘=lj 式中，Nlift為電梯數(shù)，Ni s—ftm為電梯m服務(wù)單元數(shù)，Eravtjff為電梯開/關(guān)一次能耗，W' liftm ⑴、H'

on—lift m (i)和 H'off—lift in ⑴分別為服務(wù)單元u' liftm(i)的過程載荷、啟動(dòng)樓層高度、停止樓層高度。
【文檔編號(hào)】B66B1/06GK104150296SQ201410432311
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】劉桂雄, 陳國宇, 林佳 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)