电梯控制方法与流程

1.本发明涉及电梯领域，具体涉及一种通过适当调整乘梯请求信号的乘梯时刻来实现电梯节能的电梯控制方法。


背景技术：

2.目前的电梯通常是在接到来自于乘客的立即乘梯请求信号后在最短时间内到达乘客的出发楼层从而为乘客提供服务，或者是在接收到乘客的预约乘梯后在预约乘梯时刻前等候在出发楼层从而为乘客提供服务。事实上，在大多数情况下，乘客的乘梯时刻是可以在一定范围内稍作调整的，如：早晨从家搭乘电梯下楼去上班，可以在原来的出发时刻适当提前(如提前2分钟)；晚饭后从家里下楼外出散步，也是可以在原来的出发时刻稍作调整(如提前后延后10分钟)。也就是说，电梯为乘客提供服务时无需严格、精准地遵循乘客指定的乘梯时刻，而是可以在一定范围内稍作调整。另一方面，对于除乘梯时刻外其余均相同的两组乘梯请求信号，电梯在响应者两组乘梯请求信号并完成乘客运送时的运行效率以及所需要的运行时间、停靠次数、移动距离、电能消耗等可能会存在很大的差别。这样，对于一组给定的乘梯请求信号，如果乘梯请求信号的乘梯时刻允许在一定范围内调整，那么就可以通过适当调整乘梯请求信号的乘梯时刻来缩短电梯的移动距离、降低电梯的电能消耗。
3.这样，如何通过适当调整乘梯请求信号的乘梯时刻来缩短电梯的移动距离、降低电梯的电能消耗就成为一个有待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一种能够通过适当调整乘梯请求信号的乘梯时刻来缩短电梯的移动距离、降低电梯的电能消耗的电梯控制方法。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供一种电梯控制方法，该电梯控制方法包括如下步骤：
6.步骤s1、确定一长度为t的时间窗以及该时间窗的起点时刻；
7.步骤s2、将乘梯时刻位于该时间窗内的乘梯请求信号作为选定乘梯请求信号；
8.步骤s3、根据所述乘梯时刻判断所述选定乘梯请求信号是否满足特殊条件，所述特定条件包括：
9.条件a、所述选定乘梯请求信号的数量≥2个；
10.条件b、所述乘梯请求信号的最早乘梯时刻与最晚乘梯时刻间的时间间隔τ不超过时间阈值γ(γ≤t)；
11.条件c、各个乘梯请求信号的乘梯时刻在给定范围
±
β(β＞0)内可调整；
12.当判断结果为是时，转入步骤s4，否则结束；
13.步骤s4、根据所述选定乘梯请求信号的出发楼层与乘梯方向，或者根据出发楼层与目的楼层来调整所述选定乘梯请求信号的乘梯时刻，使得电梯完成所述选定乘梯请求信号的乘客运送达成预定的优化目标；
14.步骤s5、按照调整后的乘梯时刻对电梯进行控制从而为乘客提供运送服务。
15.优选地，所述乘梯请求信号为预约乘梯请求信号或者实施例通过分析历史乘梯数据得到的乘客乘梯规律中的乘客规律乘梯出行对应的乘梯请求信号。
16.优选地，所述特殊条件还包括：
17.条件d、所述时间窗对应于非客流高峰时段。
18.优选地，参数β满足0≤β≤γ，或者优选满足0≤β≤γ/2.
19.优选地，所述特殊条件还包括：
20.条件d、相同乘梯方向的乘客按照其乘梯路程(即出发楼层与目的楼层间的行程)合并后得到的最大乘客数量不超过电梯额定载客量。
21.优选地，当所述条件d不成立时，采取如下任一应对方式：
22.方式1、通过减小所述时间窗的长度t，使得条件的d得到满足；
23.方式2、对相同乘梯方向的乘客分组，使得各个小组内的乘梯请求信号满足条件d，然后分别针对各个小组进行处理。
24.优选地，在所述方式2中，分组处理遵循如下分组原则中的至少一个：
25.分组原则1、小组数量最小；
26.分组原则2、小组内乘梯请求信号的乘梯时刻的跨度范围最小。
27.优选地，按照如下步骤进行分组操作：
28.步骤a1、将所述选定乘梯请求信号按照其乘梯时刻的时间先后顺序排序；
29.步骤a2、从排序结果中按照排序后位置顺序依次挑选，使得挑选出来的乘梯请求信号满足条件d，直至挑选出来的乘梯请求信号满足条件d不再满足条件d时为止，保留最后一个使得条件d满足的挑选结果并输出。
30.优选地，当仅采用分组原则1时，按照如下步骤进行分组操作：
31.步骤b1、相同乘梯方向的乘客按照其乘梯路程合并后乘客数量超过电梯额定载客量的各个乘梯路程并将其作为特殊乘梯路程；
32.步骤b2、针对每个特殊乘梯路程，列写出乘梯路程包含该特殊乘梯路程的选定乘梯请求信号；
33.步骤b3、对b2中的选定乘梯请求信号进行分组，使得分组后得到的小组内的乘客数量不再超过电梯额定载客量为止(分组结果可能不唯一)；
34.步骤b4、从所有分组结果中挑选出适用于每个特殊乘梯路程的分组结果，并将其中小组数量最小的分组结果作为最终的分组结果并输出。
35.优选地，所述步骤s4通过调整所述选定乘梯请求信号的乘梯时刻来调整电梯响应所述选定乘梯请求信号的次序，从而实现电梯完成所述选定乘梯请求信号的乘客运送所需的移动距离的最短化。
36.优选地，所述步骤s4通过调整电梯响应所述选定乘梯请求信号的次序，使得电梯一次上行或/下行行程完成尽可能多的所述选定乘梯请求信号，从实现电梯完成所述选定乘梯请求信号的乘客运送所需的移动距离的最短化。
37.优选地，所述步骤s4进一步包括如下子步骤：
38.子步骤s4-1、将所述选定乘梯请求信号按照时间期望乘梯方向划分为上行选定乘梯请求信号组和下行选定乘梯请求信号组；
39.子步骤s4-2、对上行选定乘梯请求信号组中的乘梯请求信号按照对应的乘梯出发楼层由下到上顺序进行排序，对下行选定乘梯请求信号组中的乘梯请求信号按照对应的乘梯出发楼层由上到下顺序进行排序；
40.子步骤s4-3、分别调整上行选定乘梯请求信号组和下行选定乘梯请求信号组中的乘梯请求信号的乘梯时刻，使得调整后的乘梯时刻按照时间先后顺序排序后的选定乘梯请求信号的出发楼层的顺序分别与子步骤s4-2的排序结果一致。
41.优选地，所述子步骤s4-3通过在原有的乘梯时刻基础上加上一个时刻调整量来实现对乘梯时刻的调整。
42.优选地，所述子步骤s4-3按照如下原则选择所述时刻调整量：
43.使得调整后的相邻两个乘梯时刻间的间隔与电梯在对应的乘梯请求信号的两个出发楼层间的移动所需的移动时间的时间差α满足：0＜α1≤α≤α2，其中，参数α1和α2均为正实数。
44.优选地，所述步骤s4通过调整电梯响应所述选定乘梯请求信号的次序，使得电梯优先响应所述上行选定乘梯请求信号组和所述下行选定乘梯请求信号组中由最先出发楼层至最远目的楼层间的楼层距离最小的一个。
45.优选地，所述步骤s4进一步包括如下子步骤：
46.子步骤s4-1、将所述选定乘梯请求信号按照时间期望乘梯方向划分为上行选定乘梯请求信号组和下行选定乘梯请求信号组；
47.子步骤s4-2、分别从上行选定乘梯请求信号组和下行选定乘梯请求信号组选定最先出发楼层和最远目的楼层；
48.子步骤s4-3、分别针对上行选定乘梯请求信号组和下行选定乘梯请求信号组计算各自的所述距离；
49.子步骤s4-4、根据所述距离确定对应于最小距离的信号组并将其作为需要优先响应的优先响应信号组；
50.子步骤s4-5、调整所述优先响应信号组内和/或非优先响应信号组内的选定乘梯请求信号的乘梯时刻，使得电梯将优先响应所述优先响应信号组内的选定乘梯请求信号。
51.优选地，所述子步骤s4-5估计电梯完成所述优先响应信号组内的乘梯请求信号的乘客运送所需要的运送时间，然后通过调整使得非优先响应信号组内最早被响应的乘梯请求信号的乘梯时刻晚于电梯完成所述优先响应信号组内的乘梯请求信号的乘客运送的时刻。
52.优选地，所述调整将对应于信号组中的各个选定乘梯请求信号中的一个的乘梯时刻的调整量设为0.
53.优选地，所述调整通过设置所述调整量使得所有时刻调整量的绝对值的和最小。
54.优选地，所述优化目标包括移动距离最短、电能消耗最小、停靠次数最小、运行时间最短以及运送效率最高中的至少一个。
55.有益技术效果
56.本发明的电梯控制方法通过适当调整乘梯请求信号的乘梯时刻来改变电梯响应乘梯请求信号的次序，因此能够缩短电梯完成产生乘梯请求信号的乘客的运送所需的移动距离、降低电梯的电能消耗。
附图说明
57.图1为本发明的电梯控制方法的流程图。
具体实施方式
58.下面结合附图通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可以由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明亦可通过其它不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，本领域技术人员在不背离本发明的精神下可以进行各种类似推广和替换。
59.实施例一
60.如图1所示，本实施例的电梯控制方法包括如下步骤：
61.步骤s1、确定一长度为t的时间窗以及该时间窗的起点时刻；
62.步骤s2、将乘梯时刻位于该时间窗内的乘梯请求信号作为选定乘梯请求信号；
63.步骤s3、根据所述乘梯时刻判断所述选定乘梯请求信号是否满足特殊条件，当判断结果为是时，转入步骤s4，否则结束；
64.步骤s4、根据所述选定乘梯请求信号的出发楼层与乘梯方向，或者根据出发楼层与目的楼层来调整所述选定乘梯请求信号的乘梯时刻，使得电梯完成所述选定乘梯请求信号的乘客运送达成预定的优化目标；
65.步骤s5、按照调整后的乘梯时刻对电梯进行控制从而为乘客提供运送服务；
66.这里，乘梯请求信号均是为预先可知的，其来源有两个，一个是乘客利用手机或专用设备预先建立并告知给电梯控制系统的将在未来某个时刻由某个出发楼层搭乘电梯(或者还包括去往某个目的楼层)的预约乘梯请求信号；另一个是则是通过分析乘客或电梯的历史乘梯数据得到的乘客搭乘电梯出行时的乘梯规律(可以是具体某位乘客在某个时刻由某个出发楼层搭乘电梯(或者还包括去往某个目的楼层)的规律性出行，也可以是在电梯所在建筑物的某个楼层在某个时刻规律性登记的乘梯请求信号)。
67.前述的特定条件包括：
68.条件a、所述选定乘梯请求信号的数量≥2个；
69.条件b、所述乘梯请求信号的最早乘梯时刻与最晚乘梯时刻间的时间间隔τ不超过时间阈值γ(γ≤t)；
70.条件c、各个乘梯请求信号的乘梯时刻在给定范围
±
β(β＞0)内可调整。
71.这里，参数β满足：0≤β≤γ/2，或者更优地，满足：0≤β≤γ/2.
72.步骤s4根据选定乘梯请求信号的出发楼层与乘梯方向，或者根据出发楼层与目的楼层来调整选定乘梯请求信号的乘梯时刻，并通过对选定乘梯请求信号的乘梯时刻的调整来调整电梯响应所述选定乘梯请求信号的次序，从而实现电梯完成所述选定乘梯请求信号的乘客运送达成预定的优化目标
73.所述优化目标包括移动距离最短、电能消耗最小、停靠次数最小、运行时间最短以及运送效率最高中的至少一个。
74.实施例二
75.本实施例在实施例一的基础上对步骤s4作进一步的详细说明。
76.特殊条件还包括：
77.条件d、相同乘梯方向的乘客按照其乘梯路程(即出发楼层与目的楼层间的行程)合并后得到的最大乘客数量不超过电梯额定载客量。
78.所述步骤s4通过调整电梯响应所述选定乘梯请求信号的次序，使得电梯一次上行或/下行行程完成尽可能多的所述选定乘梯请求信号，从实现电梯完成所述选定乘梯请求信号的乘客运送达成预定的优化目标。
79.所述步骤s4进一步包括如下子步骤：
80.子步骤s4-1、将所述选定乘梯请求信号按照时间期望乘梯方向划分为上行选定乘梯请求信号组和下行选定乘梯请求信号组；
81.子步骤s4-2、对上行选定乘梯请求信号组中的乘梯请求信号按照对应的乘梯出发楼层由下到上顺序进行排序，对下行选定乘梯请求信号组中的乘梯请求信号按照对应的乘梯出发楼层由上到下顺序进行排序；
82.子步骤s4-3、分别调整上行选定乘梯请求信号组和下行选定乘梯请求信号组中的乘梯请求信号的乘梯时刻，使得调整后的乘梯时刻按照时间先后顺序排序后的选定乘梯请求信号的出发楼层的顺序分别与子步骤s4-2的排序结果一致。
83.所述子步骤s4-3通过在原有的乘梯时刻基础上加上一个时刻调整量来实现对乘梯时刻的调整。
84.所述子步骤s4-3按照如下调整原则选择所述时刻调整量：
85.使得调整后的相邻两个乘梯时刻间的间隔与电梯在对应的乘梯请求信号的两个出发楼层间的移动所需的移动时间的时间差α满足：0＜α1≤α≤α2，其中，参数α1和α2均为正实数。
86.所述调整将对应于信号组中的各个选定乘梯请求信号中的一个的乘梯时刻的调整量设为0.
87.所述调整通过设置所述调整量使得所有时刻调整量的绝对值的和最小。
88.为了便于说明，考虑如下简单应用场景：
89.建筑物内仅一台额定载客数量为10的电梯，有1楼至10楼总共10个停靠楼层。选定乘梯请求信号包括：
90.1)7:10，8楼下行至1楼，1人；
91.2)7:12，9楼下行至1楼，3人；
92.3)7:09，5楼下行至1楼，2人；
93.4)7:11，10楼下行至1楼，2人。
94.如果按照常规的电梯控制方法，电梯首先响应3)，将2位乘客由5楼送至1楼；然后响应1)，返回8楼，将1位乘客由8楼送至1楼；接着响应4)，返回10楼，将2位乘客由10楼送至1楼；最后响应2)，返回9楼，将3位乘客由9楼送至1楼。可见电梯为了在乘客预定的乘梯时刻返程对乘客的运送，需要往返多次、停靠多次，需要的移动距离、运送时间都很长，运送效率显然很低。
95.本实施例的电梯控制方法能够针对这种情况进行适当控制，显著提高运送效率。
96.对于前述的4个选定乘梯请求信号，都是下行。对应的乘梯路程合并后得到的最大乘客数量出现在由5楼至1楼这一段，且数量为9人，明显满足前述的条件d。
97.考虑到建筑物总计10楼，电梯由10楼移动至9楼、由9楼移动至8楼、由8楼移动至5楼需要的移动时间非常短，因此在调整乘梯时刻时忽略该移动时间。
98.为了实现优化目标，让电梯由上到下一次即完成所有乘客的运送，直接将各个乘梯时刻同一调整到一个相同的乘梯时刻，如：7:10，通过告知全部乘客都在该时刻前到达电梯侯梯厅搭乘电梯。电梯会在不晚于7:10的时刻等候在10楼并准备下行(当然，即使电梯和10楼乘客都提前到达10侯梯厅，电梯仍不会早于7:10启动)。
99.注：因应用场景简单，示例的乘梯时刻调整过程未仔细说明，如需要再行补充。
100.实施例三
101.实施例二仅考虑了条件d成立时的处理，本实施例考虑选定乘梯请求信号不满足条件d时的处理。
102.当所述条件d不成立时，采取如下任一应对方式：
103.方式1、通过减小所述时间窗的长度t，使得条件的d得到满足；
104.方式2、对相同乘梯方向的乘客分组，使得各个小组内的乘梯请求信号满足条件d，然后分别针对各个小组进行处理。
105.在所述方式2中，分组处理遵循如下分组原则中的至少一个：
106.分组原则1、小组数量最小；
107.分组原则2、小组内乘梯请求信号的乘梯时刻的跨度范围最小。
108.按照如下步骤进行分组操作：
109.步骤a1、将所述选定乘梯请求信号按照其乘梯时刻的时间先后顺序排序；
110.步骤a2、从排序结果中按照排序后位置顺序依次挑选，使得挑选出来的乘梯请求信号满足条件d，直至挑选出来的乘梯请求信号满足条件d不再满足条件d时为止，保留最后一个使得条件d满足的挑选结果并输出。
111.当仅采用分组原则1时，按照如下步骤进行分组操作：
112.步骤b1、相同乘梯方向的乘客按照其乘梯路程合并后乘客数量超过电梯额定载客量的各个乘梯路程并将其作为特殊乘梯路程；
113.步骤b2、针对每个特殊乘梯路程，列写出乘梯路程包含该特殊乘梯路程的选定乘梯请求信号；
114.步骤b3、对b2中的选定乘梯请求信号进行分组，使得分组后得到的小组内的乘客数量不再超过电梯额定载客量为止(分组结果可能不唯一)；
115.步骤b4、从所有分组结果中挑选出适用于每个特殊乘梯路程的分组结果，并将其中小组数量最小的分组结果作为最终的分组结果并输出。
116.实施例四
117.本实施例在实施例一的基础上对步骤s4作进一步的详细说明。
118.所述步骤s4通过调整电梯响应所述选定乘梯请求信号的次序，使得电梯优先响应所述上行选定乘梯请求信号组和所述下行选定乘梯请求信号组中由最先出发楼层至最远目的楼层间的楼层距离最小的一个。
119.所述步骤s4进一步包括如下子步骤：
120.子步骤s4-1、将所述选定乘梯请求信号按照时间期望乘梯方向划分为上行选定乘梯请求信号组和下行选定乘梯请求信号组；
121.子步骤s4-2、分别从上行选定乘梯请求信号组和下行选定乘梯请求信号组选定最先出发楼层和最远目的楼层；
122.子步骤s4-3、分别针对上行选定乘梯请求信号组和下行选定乘梯请求信号组计算各自的所述距离；
123.子步骤s4-4、根据所述距离确定对应于最小距离的信号组并将其作为需要优先响应的优先响应信号组；
124.子步骤s4-5、调整所述优先响应信号组内和/或非优先响应信号组内的选定乘梯请求信号的乘梯时刻，使得电梯将优先响应所述优先响应信号组内的选定乘梯请求信号。
125.所述子步骤s4-5估计电梯完成所述优先响应信号组内的乘梯请求信号的乘客运送所需要的运送时间，然后通过调整使得非优先响应信号组内最早被响应的乘梯请求信号的乘梯时刻晚于电梯完成所述优先响应信号组内的乘梯请求信号的乘客运送的时刻。
126.本实施例主要是针对选定乘梯请求信号同时包含有上行乘梯请求信号和下行乘梯请求信号时的应对。核心思想是：通过调整乘梯时刻使得上行和下行乘梯时刻的解耦，之后即可采用前述实施例中的方法分别对上行乘梯请求信号和下行乘梯请求信号进行处理。
127.所述调整将对应于信号组中的各个选定乘梯请求信号中的一个的乘梯时刻的调整量设为0.
128.所述调整通过设置所述调整量使得所有时刻调整量的绝对值的和最小。
129.以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，本发明并不局限于上述实施方式。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员做出的等效置换和改进，均应视为在本发明所保护的技术范畴内。