摘 要:當代社會,高樓大廈越來越密集,建筑物的層數(shù)與高度也在一步步增長。這是由于人口數(shù)量越來越多,人員越來越密集,而土地資源又是有限的所導致。因為建筑物的層數(shù)逐漸增加,樓梯已經(jīng)不能夠滿足人類的需求,電梯成為了人們在建筑物中的主要通行方式。在當下,人們對電梯的要求越來越高,不僅要保證電梯的功能性,還要保證電梯的安全性。這就給電梯的群控技術提出了新的要求。文章將著眼當下電梯群控技術的發(fā)展現(xiàn)狀,對電梯群控技術未來的發(fā)展方向進行探討。
關鍵詞:電梯;群控技術;發(fā)展方向
前言
在現(xiàn)代社會當中,密集宏偉的高樓大廈已經(jīng)成為了城市進入文明階段的重要標志。用于居住和工作的高層建筑越來越多,很多城市居民都居住或者工作在各種高樓里。由于現(xiàn)代的建筑動輒十幾層二十幾層,市民不能再像以往通過樓梯在建筑物內(nèi)部移動,這就使得電梯的應用越來越廣泛。由于建筑內(nèi)部的人員眾多,一部電梯很可能滿足不了高層建筑內(nèi)部的交通需求,所以建筑物內(nèi)往往安裝多部電梯,協(xié)調(diào)人員的流動。為了能夠提高電梯的使用效率,減少市民等待電梯的時間,就需要電梯群控技術來進行調(diào)控。
1 什么是電梯群控
電梯群控,就是根據(jù)建筑物的內(nèi)部需要,安裝適當?shù)碾娞輸?shù)量,根據(jù)客流量通過計算機系統(tǒng)對電梯進行控制的過程。電梯群控要通過相應的控制系統(tǒng)來進行。電梯群控系統(tǒng)可以針對乘客的等候情況,對電梯發(fā)出召喚信號,對電梯進行調(diào)動。電梯的群控系統(tǒng)可以根據(jù)侯梯廳等候人員的多少,合理分配電梯的使用狀況,提高電梯的使用效率,減少所有乘客的平均等待時間,讓用戶的滿意程度得到提高。在評價電梯的使用效果時,用戶對安全舒適的要求是一個很重要的標準。良好的電梯群控技術和群控系統(tǒng)能夠提升用戶的滿意程度,感覺到電梯的安全、舒適。電梯群控系統(tǒng)運行的核心是電梯的分配算法[1]。目前我國的電梯系統(tǒng)運用的控制算法還存在很大的缺陷,導致電梯的運行效率低下,容易出現(xiàn)全部在運行中或者同時閑置的狀況。這就浪費了電梯資源,沒有達到電梯運用的效率最大化。
2 電梯群控的技術現(xiàn)狀
2.1 專家控制技術
在一些樓層較低,結構相對簡單的建筑中,電梯群控系統(tǒng)主要采取專家控制的算法。專家控制技術能夠對信息數(shù)據(jù)進行加工處理,應用各種數(shù)學方法得出最佳的運行方案,對電梯的工作情況進行調(diào)度。專家控制技術的優(yōu)點是能夠解決數(shù)學模型解決不了的電梯調(diào)度問題,能夠通過科學的計算方法得出電梯運行的最佳方案,還能通過與以往情況的對比總結出建筑物內(nèi)部的人員流動規(guī)律,達到電梯運行效率最大化。缺點是由于系統(tǒng)的運算能力有限,在一些十幾層二十幾層的高層建筑或者一些結構復雜、用途特殊的建筑中不適用。
2.2 模糊邏輯技術
1965年,一位美國人在研究統(tǒng)計數(shù)據(jù)的差異時,提出了用隸屬函數(shù)關系來表示數(shù)據(jù)的差異狀況的構想[2]。模糊邏輯算法就是建立在這種數(shù)學思想的基礎上。模糊邏輯算法的工作原理是利用模糊邏輯的概念,對電梯的交通方式進行分類,根據(jù)類別的不同對電梯制定控制的策略。通過這種方法,能夠充分發(fā)揮相關專業(yè)人士的管理經(jīng)驗,也能夠參照專家的理論管理知識對工作進行調(diào)整。模糊邏輯算法不需要構建數(shù)學模型,十分符合東方人的思維特征和邏輯方式,因此在韓國、日本等國都有非常廣泛的應用。該技術還能與神經(jīng)網(wǎng)絡技術相結合,進一步發(fā)展為自動生成函數(shù)、自動提取問題的自適應系統(tǒng)。
2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡技術
神經(jīng)網(wǎng)絡技術由于特殊的網(wǎng)狀結構,對于非線性問題的處理能力非常強,還具有高度的智能。神經(jīng)網(wǎng)絡技術,模仿的是人類的大腦結構和思維模式,對存儲的信息進行整理。由于網(wǎng)絡上儲存的信息都不是線性關系,所以非常適合神經(jīng)網(wǎng)絡技術的使用。神經(jīng)網(wǎng)絡技術由于要不斷承受數(shù)據(jù)的輸入和處理,對外界的適應能力特別強大,對信息和數(shù)據(jù)的承受能力也很強。通過神經(jīng)網(wǎng)絡識別電梯的客流狀況,利用模糊邏輯算法來進行推理,神經(jīng)網(wǎng)絡技術就能夠預測出電梯運行狀況,建立相關模型來分配電梯的運行時間。
2.4 遺傳算法技術
遺傳算法技術的最大優(yōu)點就是操作簡單,能夠同時運行多項任務[3]。遺傳算法是數(shù)學中一種尋找最優(yōu)方案的計算方法,通過模擬自然界的物種遺傳過程來得出最佳答案。將一個問題的眾多候選答案作為一個種群,在一代一代的進化更迭中不斷淘汰,最后得出一個最優(yōu)答案,應用到電梯群控就表現(xiàn)為遺傳算法技術。該技術能夠直接對電梯進行實時調(diào)度,通過各項參數(shù)的運算對電梯的調(diào)度進行協(xié)調(diào),采取最佳的調(diào)動策略。遺傳算法技術不僅僅能夠滿足單一環(huán)境下的電梯群控,還能夠根據(jù)環(huán)境的改變,對電梯群控策略作出調(diào)整,具有強大的適應能力。
3 電梯群控的發(fā)展趨勢
3.1 結合多種智能技術
專家控制技術、模糊邏輯技術、神經(jīng)網(wǎng)絡技術、遺傳算法技術,是電梯群控系統(tǒng)中最常用的四種技術類型。他們各有各的優(yōu)勢,也各有各的缺陷。比如神經(jīng)網(wǎng)絡技術進行運算的時間很長;專家控制系統(tǒng)的應用環(huán)境太狹隘,只適合結構簡單、樓層較低的建筑;模糊邏輯的結果不夠精確等。在未來的電梯群控中,需要降這幾種技術結合起來應用,吸收每種智能技術的優(yōu)點,彌補各種智能技術的缺陷。針對不同的應用情況時,采取不同的智能技術模塊進行控制,能夠實現(xiàn)電梯群控的智能化。這才是未來電梯控制的主要發(fā)展方向。
3.2 構建專家知識庫
電梯群控調(diào)度工作能否順利進行,取決于群控的規(guī)則是否準確和完全。所以,未來的電梯群控系統(tǒng),一定要建立完整的專家知識庫。建立專家知識庫,需要結合專家控制技術、模糊邏輯技術和神經(jīng)網(wǎng)絡技術。專家控制能夠給知識庫里提供專家儲備的知識和積累的經(jīng)驗,幫助知識庫完善控制的規(guī)則;模糊邏輯技術能夠對知識庫中的資料進行分類,有利于群控系統(tǒng)針對不同的情況在知識庫中檢索不同的調(diào)控策略;神經(jīng)網(wǎng)絡技術可以形成知識庫的總體網(wǎng)絡結構,利用強大的非線性處理能力,提高專家知識庫的運行速度。
3.3 提高適應學習能力
未來的電梯群控系統(tǒng),一定要實現(xiàn)高度的智能化。在未來社會,電梯群控技術應該能夠根據(jù)建筑物特點、電梯運行狀態(tài)、人員流動規(guī)律來進行功能參數(shù)的智能調(diào)整和調(diào)度策略的智能優(yōu)化。想要實現(xiàn)這一點,電梯的群控系統(tǒng)應該具備高度的適應能力和學習能力。通過神經(jīng)網(wǎng)絡技術和模糊邏輯技術的結合,電梯群控系統(tǒng)能夠在實際工作過程中對新知識進行積累和儲存,不斷進行自我學習和自我完善,從而適應各種工作情況的變化。在這一過程中,模糊邏輯能夠將系統(tǒng)學習到的知識進行分類,通過神經(jīng)網(wǎng)絡技術進行儲存、分析和整理。
4 結束語
我國目前在電梯群控技術上的水平還很低,應用的電梯群控系統(tǒng)也主要從國外引進。目前我國電梯制造企業(yè)制造的電梯產(chǎn)品運行速度很低,不超過每秒三米。制造技術的水平低下和對國外群控技術的依賴,讓我國的電梯行業(yè)發(fā)展受到了嚴重的限制。對此,我國電梯行業(yè)應當極力研發(fā)自己的核心技術,對電梯群控技術進行開發(fā),汲取國外的先進經(jīng)驗,實現(xiàn)未來電梯群控系統(tǒng)的智能化,順應信息社會的發(fā)展趨勢。
參考文獻
[1]黃雯雯.電梯群控技術的現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J].硅谷,2014,2:82+87.
[2]姬漢國.電梯群控技術的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].價值工程,2014,31:55-56.
[3]程誠,周彥暉.淺談基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電梯群控系統(tǒng)[J].計算機與網(wǎng)絡,2015,12:69-71.