摘#8195;要 本文針對(duì)電梯系統(tǒng)的原理及高層商務(wù)樓的使用特點(diǎn)，通過(guò)合理假設(shè)，提出電梯的智能控制方法。分別介紹單轎廂和雙轎廂運(yùn)行系統(tǒng)，并按高峰期和非高峰期做具體說(shuō)明，模擬仿真實(shí)際情況下電梯運(yùn)送乘客的動(dòng)態(tài)變化，比較電梯運(yùn)行效率，最后根據(jù)層數(shù)的單雙號(hào)和層數(shù)段相結(jié)合的方法，確定合理的電梯運(yùn)行管理方案。

關(guān)鍵詞 單雙轎廂；模擬仿真；電梯運(yùn)行效率

中圖分類號(hào) TP 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)031-0158-01

隨著現(xiàn)代商業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大和交流日益頻繁，在人流量較大的高層商業(yè)樓的電梯門(mén)口經(jīng)常出現(xiàn)排長(zhǎng)隊(duì)的現(xiàn)象。因?yàn)殡娞葸\(yùn)行效率較低而浪費(fèi)乘客寶貴時(shí)間，故提高電梯系統(tǒng)的運(yùn)行效率至關(guān)重要。建立一個(gè)合適的單轎廂客梯系統(tǒng)的運(yùn)行方案，盡可能地提高電梯系統(tǒng)的運(yùn)行效率至關(guān)重要。如果將客梯設(shè)計(jì)改為雙轎廂電梯，這兩種電梯系統(tǒng)的運(yùn)行方案各具優(yōu)劣性，在運(yùn)行的高峰期與非高峰期，兩種電梯系統(tǒng)運(yùn)行效率也不盡相同。

1 電梯分工及運(yùn)行范圍

假設(shè)此高層商務(wù)樓，設(shè)計(jì)地上層數(shù)為28層，地下停車樓2層，每層的建筑面積為1#8198;500平方米，樓內(nèi)有7個(gè)電梯井道，其中一個(gè)電梯井道用于安裝消防電梯，其余的均設(shè)計(jì)為客梯使用。所以主要通過(guò)6個(gè)客梯（3個(gè)一組在一層內(nèi)均勻布局），來(lái)比較不同運(yùn)行方式的優(yōu)劣，但由于乘客選擇電梯的隨機(jī)性，將消防電梯視作對(duì)乘客流量的一種分流。6個(gè)主要客梯除特殊情況外，不會(huì)停到地下，只有消防電梯可以正常到地下層運(yùn)行。這種分工既不會(huì)在方案比較過(guò)程中有太大影響，而且消防電梯還可以用于乘載樓下地下層的少量乘客。

2 單轎廂運(yùn)行系統(tǒng)

2.1 高峰期單轎廂電梯運(yùn)行方案

高峰期為上下班時(shí)期，等候電梯的人流最集中的時(shí)間段，這個(gè)時(shí)間段內(nèi)需要盡快把乘客運(yùn)到各自的辦公層，是電梯運(yùn)行效率高低的主要體現(xiàn)，故本文以上班為例：本文假定，在此階段，下樓的乘客以及從非一層上樓的乘客極少（未考慮地下車庫(kù)），這種情況與計(jì)算機(jī)中的磁盤(pán)調(diào)度中單向循環(huán)掃描算法相類似， 故用單向循環(huán)掃描算法模擬此時(shí)期運(yùn)載狀況。

單向循環(huán)掃描算法應(yīng)用到電梯載人思想：考慮到上班高峰期時(shí)下行人數(shù)與上行人數(shù)相比為極少數(shù)，因此假定高峰期階段6部載客電梯都看作是單向通行，以上班高峰期為例，電梯運(yùn)行路線先滿足所有上樓請(qǐng)求的乘客，運(yùn)行到不同目的地后，立即返回到首層，不接受下行請(qǐng)求，接著再次向上運(yùn)行，構(gòu)成循環(huán)。但按照實(shí)際情況考慮，仍有少量乘客需要下行，所以將消防電梯作為機(jī)動(dòng)電梯，運(yùn)送少數(shù)的下行乘客與地下室上行的少量乘客。單向通行的運(yùn)行時(shí)間可利用首次單循環(huán)算法在數(shù)學(xué)軟件中進(jìn)行計(jì)算。

由于電梯運(yùn)行一個(gè)周期，其?？看螖?shù)即?？繒r(shí)下電梯的乘客數(shù)是無(wú)規(guī)律的，但其最大停靠次數(shù)max ting是一個(gè)與最高?？繉觤ax c、最低?？繉觤in c和運(yùn)載人數(shù)numr相關(guān)的函數(shù)，可表達(dá)為：

max ting=min（max c-min c，numr）

故停靠次數(shù)ting為區(qū)間（1，max ting）內(nèi)的任意整數(shù)。

提高電梯的運(yùn)行效率主要因素為電梯的運(yùn)行速率和電梯的?？看螖?shù)，由于一般電梯的v=1.6 m/s，故減少電梯?？看螖?shù)是這個(gè)電梯運(yùn)行方案的主要目的。 采用這種循環(huán)算法，上樓請(qǐng)求需要的時(shí)間縮短，不用再等待下樓人請(qǐng)求所需的時(shí)間，及時(shí)的將所有在一層等待的乘客快速運(yùn)至目的地，盡快疏散等候區(qū)的乘客為目標(biāo)，更具實(shí)際意義。

2.2 非高峰期單轎廂電梯的運(yùn)行方案

在非高峰期間，乘坐電梯的乘客數(shù)、乘客的等待電梯的層號(hào)和所要去的層號(hào)數(shù)都是隨機(jī)變化的，故需要采用隨機(jī)模擬這個(gè)各量變化。采用計(jì)算機(jī)模擬這整個(gè)過(guò)程，循環(huán)1#8198;000次，分為十組，得到非高峰期乘客平均等待時(shí)間。

3 雙轎廂運(yùn)行系統(tǒng)

3.1 高峰期時(shí)雙轎廂電梯運(yùn)行方案

首先考慮較為簡(jiǎn)單的情況，兩轎廂不獨(dú)立運(yùn)行，即兩個(gè)轎廂合在一起，停靠層數(shù)分別為y和y+1，如此我們用單轎廂電梯的單雙層載客算法模擬此過(guò)程。與單轎廂相比，雙轎廂的載客量明顯增多，運(yùn)載量可達(dá)單轎廂運(yùn)行時(shí)的2倍，但通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)在高峰期6個(gè)雙轎廂電梯不會(huì)全部滿載， 本文在單轎廂算法的基礎(chǔ)上將裝載人數(shù)范圍變?yōu)閞'∈（12，24]，同時(shí)?？看螖?shù)確定為14次，每次停靠按下梯人數(shù)最大的時(shí)間計(jì)算，經(jīng)數(shù)學(xué)軟件計(jì)算得每個(gè)乘客平均等待時(shí)間減少為0.86分鐘。在上班高峰期時(shí)乘客在各層下梯概率相同，所以用此可較為理想的模擬出兩轎廂單獨(dú)控制的模型。

3.2 非高峰期雙轎廂電梯運(yùn)行方案

在非高峰期，雙轎廂獨(dú)立牽引系統(tǒng)電梯可將單號(hào)電梯至于地下底部停止使用，用單一轎廂運(yùn)送乘客即可，效率與單轎廂類似。

如圖1中（a）為正常狀態(tài)兩梯都可自由運(yùn)動(dòng)示意圖（b）為高峰期時(shí)兩梯同時(shí)運(yùn)動(dòng)示意圖，（c）為非高峰期只開(kāi)一個(gè)轎廂示意圖

圖1 雙轎電梯使用模式圖

4 電梯運(yùn)行管理方案

根據(jù)上下班高峰期人流分布的情況和單廂電梯的運(yùn)行特點(diǎn)，本文用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)際電梯乘客變化情況，計(jì)算乘客的平均等待時(shí)間tave。由于在整個(gè)過(guò)程中，等待電梯人數(shù)在可能小于電梯的額定承載量和大于電梯的額定承載量的情況，即電梯每次運(yùn)送的乘客數(shù)是一個(gè)關(guān)于電梯額定承載數(shù)和這時(shí)等待電梯的乘客數(shù)函數(shù)，故電梯每次運(yùn)載人數(shù)為：

numr=min（rdt，r）式中，rdt為電梯的額定承載人數(shù)。

經(jīng)過(guò)仿真模擬計(jì)算得出，在無(wú)任何優(yōu)化時(shí)，乘客的平均等待時(shí)間為2.01分；在單雙號(hào)方案運(yùn)行下，乘客平均等待時(shí)間為1.74分；在分區(qū)段運(yùn)行方案下，乘客平均等待時(shí)間為1.36分；在單雙號(hào)和區(qū)段運(yùn)行并行方案下，乘客等平均等待時(shí)間為1.31分。在同樣的方案下，若雙轎廂電梯代替單廂電梯，高峰期時(shí)，乘客的平均等待時(shí)間為0.86分，效率提高了39%；在非高峰期，也能較好地使乘客等待時(shí)間較少，平均時(shí)間為20.2秒。故雙轎廂電梯在客流量高峰期時(shí)更能明顯體現(xiàn)電梯的運(yùn)行效率。

隨著電梯技術(shù)的不斷進(jìn)步和中外合資企業(yè)的發(fā)展，各大企業(yè)普遍重視了電梯新技術(shù)的應(yīng)用和自主開(kāi)發(fā)能力的提高。高層商務(wù)樓電梯管理也是企業(yè)建設(shè)發(fā)展中的一部分，合理的智能電梯系統(tǒng)能提高電梯的運(yùn)行效率，可以節(jié)省企業(yè)人員的時(shí)間，提高工作效率等。智能建筑技術(shù)的發(fā)展與普及，電梯業(yè)作為建筑業(yè)的重要產(chǎn)業(yè)，顯得越來(lái)越重要，對(duì)于電梯技術(shù)的深入研究有著非常重要的意義。

參考文獻(xiàn)

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[2]李中光.提高電梯運(yùn)行效率的措施[M].陜西:陜西交通大學(xué)出版社，2004.

作者簡(jiǎn)介

李佳鴻，就讀于黑龍江省哈爾濱市東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，本科生，中國(guó)共產(chǎn)

黨員。