孔祥煜

中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化系，湖南長(zhǎng)沙410000

電梯是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚墓ぞ?，但在電梯高?fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間段，等待電梯耗費(fèi)了人們大量的時(shí)間，同時(shí)高負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)造成安全隱患。我們對(duì)目前普遍使用的電梯調(diào)度算法展開(kāi)研究，提出了可改進(jìn)的方面，并進(jìn)行了算法上的改進(jìn)，經(jīng)過(guò)電梯模擬運(yùn)行后得到較為滿意的結(jié)果。

1 目前普遍使用傳統(tǒng)電梯調(diào)度算法

1.1 先來(lái)先服務(wù)算法 （FCFS）

先來(lái)先服務(wù) （FCFS-First Come First Serve） 算法，是一種隨即服務(wù)算法，不僅沒(méi)有對(duì)尋找樓層進(jìn)行優(yōu)化，也沒(méi)有實(shí)時(shí)性的特征，是一種最簡(jiǎn)單的電梯調(diào)度算法[1]。FCFS根據(jù)乘客請(qǐng)求乘坐電梯的先后次序進(jìn)行調(diào)度。

1.2 最短尋找樓層時(shí)間優(yōu)先算法 （SSTF）

最短尋找樓層時(shí)間優(yōu)先（SSTF-Shortest Seek Time First）算法，注重電梯尋找樓層的優(yōu)化。最短尋找樓層時(shí)間優(yōu)先算法選擇下一個(gè)服務(wù)對(duì)象的原則是最短尋找樓層的時(shí)間。在重載荷的情況下，最短尋找樓層時(shí)間優(yōu)先算法的平均響應(yīng)時(shí)間較短，但響應(yīng)時(shí)間的方差較大。

1.3 掃描算法 （SCAN）

掃描算法（SCAN） 是一種按照樓層順序依次服務(wù)請(qǐng)求，讓電梯在最底層和最頂層之間連續(xù)往返運(yùn)行，在運(yùn)行過(guò)程中響應(yīng)處在電梯運(yùn)行方向相同的各樓層上的請(qǐng)求[2]。SCAN進(jìn)行尋找樓層的優(yōu)化，效率比較高，但SCAN是一個(gè)非實(shí)時(shí)算法。

2 傳統(tǒng)算法的缺點(diǎn)與不足

分析以上算法發(fā)現(xiàn)，主要存在以下問(wèn)題：①存在不必要的開(kāi)門(mén)，費(fèi)時(shí)費(fèi)電；如果在滿載之后電梯依然響應(yīng)用戶的需求，則出現(xiàn)了不必要的開(kāi)門(mén)，浪費(fèi)了時(shí)間和電力資源。②缺少應(yīng)急情況的調(diào)整措施，比如在電梯使用的高峰時(shí)段，某住戶有緊急情況需要立刻使用電梯。

3 算法改進(jìn)方案

以最短尋找樓層時(shí)間優(yōu)先算法（SSTF）作為改進(jìn)算法，針對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)，算法程序運(yùn)行結(jié)果會(huì)進(jìn)行展示。

3.1 開(kāi)啟部分樓層工作服務(wù)

由于在早晚高峰等人流量比較大的時(shí)間段，電梯運(yùn)行幾層之后就能將電梯裝滿，如果電梯只對(duì)部分樓層服務(wù)，就能保證減少開(kāi)門(mén)次數(shù)從而節(jié)約時(shí)間和電力。

3.2 緊急情況的應(yīng)急處理

發(fā)生緊急情況時(shí)，比如緊急醫(yī)療救助等突發(fā)情況需要快速的電梯服務(wù)，允許電梯只服務(wù)于某一樓層[3]。在實(shí)際應(yīng)用中，會(huì)在每一層設(shè)置緊急情況按鈕，當(dāng)按鈕被按下后，經(jīng)過(guò)電梯總調(diào)度系統(tǒng)同意后，允許電梯只服務(wù)于該樓層，達(dá)到應(yīng)急情況處理的目的。

單部電梯改進(jìn)后的最短尋找樓層時(shí)間優(yōu)先算法（SSTF）的程序流程，如圖1所示。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)當(dāng)前傳統(tǒng)電梯調(diào)度算法的分析，確定了電梯調(diào)度算法存在的主要問(wèn)題，并在傳統(tǒng)的最短尋找樓層時(shí)間優(yōu)先算法（SSTF）基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)[4]。模擬調(diào)度結(jié)果表明，改進(jìn)措施在節(jié)約電力和時(shí)間方面起到了作用，對(duì)電梯的智能化運(yùn)行有幫助。