摘 要：針對我國當(dāng)前電梯維保和救援調(diào)度現(xiàn)狀進行了分析，并結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究成果，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有電梯維保和救援調(diào)度技術(shù)普遍存在依賴人工判斷、缺乏物聯(lián)網(wǎng)等信息化技術(shù)的支撐等問題，難以滿足大規(guī)模、多樣化的維保和救援需求。基于此，開展了基于物聯(lián)網(wǎng)動態(tài)調(diào)度的電梯智慧維保救援路徑規(guī)劃系統(tǒng)的研究設(shè)計。設(shè)計了基于物聯(lián)網(wǎng)動態(tài)調(diào)度的電梯智慧維保救援路徑規(guī)劃方法，通過獲取故障點的位置信息、維保人員的實時位置、日定額工作時長等數(shù)據(jù)，并調(diào)用Web Service API來實現(xiàn)日常維保路徑的規(guī)劃；設(shè)計了電梯智慧維保路徑更新模型，可以根據(jù)維保人員的實時工況變更維保路徑規(guī)劃，確保各項維保任務(wù)能夠靈活、高效且高質(zhì)量地完成；設(shè)計了納入突發(fā)應(yīng)急救援任務(wù)的維保路徑規(guī)劃模型，以突發(fā)應(yīng)急或救援任務(wù)為起始點，合理調(diào)度相關(guān)維保人員，確保及時的故障救援響應(yīng)。該系統(tǒng)可實現(xiàn)維保和救援路徑的合理分配和智慧優(yōu)化，為電梯的安全監(jiān)管和智慧運維提供有力的技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：電梯維保；物聯(lián)網(wǎng)；動態(tài)調(diào)度；智慧運維；應(yīng)急救援；路徑規(guī)劃

中圖分類號：TP277 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-1302（2025）01-00-03

0 引 言

目前，電梯的日常維保工作模式通常為“劃片區(qū)”式，即由維保公司指定固定的維保人員負責(zé)特定區(qū)域內(nèi)電梯的定期（法律規(guī)定頻率：15天/次）維保工作[1]。維保人員通常還兼顧著該區(qū)域內(nèi)電梯的故障維修和應(yīng)急救援任務(wù)。但由于維保行業(yè)人才短缺，維保企業(yè)人力資源緊張，常出現(xiàn)一個維保人員負責(zé)較大區(qū)域的電梯維保工作。若不能科學(xué)、合理地規(guī)劃維保路徑和應(yīng)急救援任務(wù)，便可能出現(xiàn)“打卡式”維保（即到地打卡，并未認真維護保養(yǎng)）和應(yīng)急救援響應(yīng)遲緩等情況[2]。

為解決上述問題，亟需開展研究一種動態(tài)調(diào)度的電梯維保救援路徑規(guī)劃方法，構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的路徑規(guī)劃模型[3]。該模型需實時采集故障點位置、維保人員的實時位置、工作時長等關(guān)鍵信息，據(jù)此進行精準(zhǔn)的路徑規(guī)劃，并及時發(fā)送路徑信息至維保人員。以此實現(xiàn)維保救援路徑的合理分配和智慧優(yōu)化，避免維保人力資源的浪費和救援響應(yīng)滯后等問題。

1 國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)研究

目前大部分在用的電梯維保和救援調(diào)度技術(shù)嚴(yán)重依賴于人工判斷，無法獲得科學(xué)統(tǒng)籌的規(guī)劃安排。而隨著我國按需維保理念的推行，電梯的維保和救援工作向著更加靈活機動、復(fù)雜多樣的方向發(fā)展，傳統(tǒng)的基于人工經(jīng)驗的調(diào)度方式已難以滿足大規(guī)模、多樣化的維保和救援需求[4-8]，亟需構(gòu)建一個科學(xué)、智慧、高效的維保和救援調(diào)度決策系統(tǒng)[9-10]。

目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電梯領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在早期識別事故隱患并提供高效的維護方案[8-11]。如美國奧的斯公司、日本的日立和三菱公司的電梯遠程防控管理系統(tǒng)已實現(xiàn)了電梯運行狀態(tài)的持續(xù)在線監(jiān)測、故障預(yù)測預(yù)警以及數(shù)據(jù)管理等功能[12]。在國內(nèi)，北京、南京、杭州、成都等城市也已經(jīng)啟動電梯物聯(lián)網(wǎng)示范項目的建設(shè)，跨維保、檢驗和管理等部門實現(xiàn)了電梯智慧聯(lián)合監(jiān)管[13-14]。但目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用主要集中在電梯數(shù)據(jù)的信息化處理方面，尚未用于電梯維保和救援調(diào)度優(yōu)化方面[15]。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)動態(tài)調(diào)度的路徑規(guī)劃模型

本文旨在設(shè)計一種基于物聯(lián)網(wǎng)動態(tài)調(diào)度的電梯智慧維保救援路徑規(guī)劃系統(tǒng)，整合包括監(jiān)測模塊、存儲器、遠程傳輸和處理器等物聯(lián)網(wǎng)核心組件。首先構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)動態(tài)調(diào)度的路徑規(guī)劃模型。此模型在收集故障點位置信息、維保人員實時位置、日定額工作時長等信息后進行路徑規(guī)劃，并發(fā)送路徑信息至維保人員的移動終端。此處調(diào)用高德地圖所提供的Web Service API中的路徑規(guī)劃接口實現(xiàn)路徑規(guī)劃。Web Service API是一套以HTTP形式提供的步行、公交、駕車查詢及行駛距離計算接口，能夠返回JSON 或 XML格式的查詢數(shù)據(jù)，用于實現(xiàn)路徑規(guī)劃功能的開發(fā)（如圖1所示）。

輸入待維保電梯位置信息后，系統(tǒng)會統(tǒng)計單個維保人員所管轄區(qū)域內(nèi)當(dāng)月的維保任務(wù)量，并自動抽取當(dāng)月任務(wù)中位置相近的j個小區(qū)/樓宇，基于維保點位置信息的路線用時和維保人員日額定工作時長展開計算。其中，路徑規(guī)劃用時的具體計算公式見式（1）：

， T≤Te " （1）

式中：T為路徑規(guī)劃總用時；Te為維保人員的日定額工作時長；由高度地圖路徑規(guī)劃API生成耗時最短的路線L，其耗時表示為TL。根據(jù)維保任務(wù)的基本情況計算維保人員當(dāng)日維保任務(wù)的總耗時Tm，Tm的具體計算公式見式（2）：

...... （2）

式中：Tj為第j個維保點所需的維保時長，j∈（1， 2， ...， n）；t為單臺電梯日常維保所需的時長；d1， d2， ...， dj分別表示單個維保員的維保路線中第1， 2， ...， j個維保任務(wù)中所包含的電梯數(shù)量。

當(dāng)Tgt;Te時，加派備用維保人員或重新分配維保單位的維保任務(wù)，確保規(guī)劃路徑所用時間不超過任一維保人員的工作日額定時長。

3 基于實際工況的路徑更新模型

維保人員基于上述日常維保規(guī)劃路徑進行維保，系統(tǒng)實時顯示維保人員的位置信息，并且在維保人員完成一個維保任務(wù)后，向下一任務(wù)點出發(fā)前需打卡，確認此處任務(wù)已完成；系統(tǒng)接到維保人員任務(wù)完成打卡后，計算當(dāng)前人員剩余維保任務(wù)規(guī)劃用時。要注意的是，若剩余維保任務(wù)規(guī)劃用時大于日定額工作時長與已完成維保任務(wù)所耗時長的差值，則加派備用維保人員或重新分配維保單位的維保任務(wù)，然后重新進行維保路徑規(guī)劃。

當(dāng)前人員剩余維保任務(wù)規(guī)劃用時的計算公式見式（3）：

（3）

式中：Tsy為剩余的維保任務(wù)規(guī)劃用時；TLy為根據(jù)剩余維保任務(wù)由高德地圖路徑規(guī)劃接口API實時生成的耗時最短路線的用時；Tmy為根據(jù)剩余維保任務(wù)的基本情況計算維保人員完成任務(wù)總耗時，Tmy的計算公式見式（4）：

......" " "（4）

式中：Tyj為第j個剩余維保點所需維保時長，j∈（1， 2， ...， n）；T為單臺電梯日常維保所需的時長；dy1， dy2， ...， dyj分別表示單個維保員的維保路線中剩余的第1， 2， ...， j個維保任務(wù)中所包含的電梯數(shù)量。

判斷計算的剩余維保任務(wù)規(guī)劃用時是否滿足Tsygt;Te-T：若滿足，則加派備用維保人員或重新分配維保單位的維保任務(wù)，由系統(tǒng)調(diào)用高德地圖重新規(guī)劃剩余任務(wù)的維保路徑，系統(tǒng)自動減少當(dāng)前維保人員的當(dāng)日日常維保工作任務(wù)，確保規(guī)劃路徑所用時間不超過任一維保人員的工作日額定時長；若不滿足，則繼續(xù)完成原計劃的日常維保路徑規(guī)劃。系統(tǒng)可根據(jù)維保人員的實時工作情況調(diào)整路徑規(guī)劃策略，避免設(shè)備、交通、人員等內(nèi)外因素對維保工作時長的干擾，影響當(dāng)日任務(wù)的完成。

4 應(yīng)急救援在路徑規(guī)劃模型中的實現(xiàn)

電梯智慧維保救援路徑規(guī)劃系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。當(dāng)電梯物聯(lián)網(wǎng)平臺接到突發(fā)電梯故障或事故報警后，系統(tǒng)需合理調(diào)度維保人員開展現(xiàn)場故障排除或救援。系統(tǒng)需立即重新調(diào)用路徑規(guī)劃接口展開路徑規(guī)劃；該路徑規(guī)劃由突發(fā)故障處理任務(wù)作為起始點（以故障排除和救援任務(wù)為重），加上剩余日常維保任務(wù)，開展新的路徑規(guī)劃。接到突發(fā)事故報警后剩余的維保任務(wù)規(guī)劃用時的計算公式見式（5）：

" （5）

式中：Tgy為接到突發(fā)事故報警后剩余的維保任務(wù)規(guī)劃用時；Tgz為突發(fā)報警事故處理所需用時；Tsy為接到突發(fā)事故報警后剩余的日常維保任務(wù)規(guī)劃用時。

" （6）

式中：TgL為由高德地圖路徑規(guī)劃API實時生成的維保人員從實時所在位置到順序事故報警地點耗時最短的路線用時；Tgm為維保人員完成維保故障排查/事故處理總耗時；Tg為維保人員一般完成維保故障排查/事故所需時長；n為當(dāng)前維保人員收到的故障排查/事故處理任務(wù)數(shù)。

若接到突發(fā)報警后剩余維保任務(wù)規(guī)劃用時大于日定額工作時長與已完成維保任務(wù)所耗時長的差值，Tgygt;Te-Tw時，加派備用維保人員趕往事故/故障報警地點，原維保人員繼續(xù)完成原計劃的維保任務(wù)；若當(dāng)前維保人員的Tgy ≤T e-Tw時，則將當(dāng)前任務(wù)加入當(dāng)前維保人員的剩余任務(wù)；若所選人員依然存在Tgygt;Te-Tw，則重復(fù)本步驟直到某維保人員的Tgy ≤ Te-Tw，并選擇當(dāng)前人員作為當(dāng)前事故/故障處理人員。Tw為已完成的維保任務(wù)所耗時長，由系統(tǒng)根據(jù)維保人員的定位和打卡時間自動記錄。

若任何維保人員當(dāng)日工作量均不滿足Tgy ≤ Te-Tw，系統(tǒng)則自動減少原維保人員即第一位接到突發(fā)事故任務(wù)的人員的當(dāng)日日常維保工作任務(wù)，確保故障/事故排除時間，被減少的日常維保任務(wù)自動排入當(dāng)月剩余維保日內(nèi)，并按照日常維保路徑規(guī)劃重新計算維保路徑。電梯智慧維保救援路徑規(guī)劃具體流程如圖3所示。

5 結(jié) 語

通過對我國在用的電梯維保和救援調(diào)度現(xiàn)狀的分析，開展基于物聯(lián)網(wǎng)動態(tài)調(diào)度的電梯智慧維保救援路徑規(guī)劃系統(tǒng)研究，并得出以下結(jié)論：

（1）我國在用的電梯維保和救援調(diào)度技術(shù)嚴(yán)重依賴人工判斷，難以支撐大規(guī)模、多樣化的維保和救援需求，亟需建立一個科學(xué)、智慧、高效的維修調(diào)度決策系統(tǒng)。

（2）設(shè)計了一種基于物聯(lián)網(wǎng)動態(tài)調(diào)度的電梯智慧維保救援路徑規(guī)劃方法，通過模型獲取故障點位置信息、維保人員實時位置、日定額工作時長，并調(diào)用Web Service API進行路徑規(guī)劃，最后將路徑信息發(fā)送至維保人員移動終端。

（3）設(shè)計了基于實際工況的電梯智慧維保路徑更新模型，根據(jù)系統(tǒng)接收維保人員任務(wù)打卡數(shù)據(jù)并結(jié)合實時工況變更維保路徑規(guī)劃，確保高質(zhì)量完成各項任務(wù)。

（4）設(shè)計了納入突發(fā)應(yīng)急救援任務(wù)的維保路徑規(guī)劃模型，模型以突發(fā)應(yīng)急或救援任務(wù)作為起始點，合理調(diào)度相關(guān)維保人員，確保故障救援響應(yīng)及時。

注：本文通訊作者為王兵。

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