《高层商务楼中的电梯运行管理方案设计1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高层商务楼中的电梯运行管理方案设计1（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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9、要 本文针对商务大楼中电梯运行方案设计问题，在合理的假设下，根据商务大楼特有的情况和参数，对现实中电梯常见的运行方式进行分析，建立了双目标最优化模型，利用蒙特卡罗模拟算法，并分步优化得到电梯运行方案。并根据实际参数进行了模拟，结果令人满意。首先，我们决定以“能否最大化满足用户”和“能否最小化电梯消耗”两个指标来评价电梯运行方案的好坏。继而分别以“用户平均等待时间”与“电梯做功的有效度”两个参数来量化上述两个指标，从而方便对不同方案的直观比较。其次，根据商务大楼电梯乘客流量在时间上的分布特点，我们将电梯运行时间分为：上班高峰期，下班高峰期，闲时三种。将每一个运行模型都分别在这三种时间上分析模拟，
10、从而得到不同方案各自在整体上的优劣势。第三，针对现有的电梯运行模式，我们以目前最优秀、常见的群控式电梯为前提，抽象出了被最广泛使用的两种模型。第一种为电梯分层次运行，将大楼内所有楼层划分为几个区间，然后分别让电梯负责不同区间的乘客运送工作。第二种是电梯分单双层运行，即半数电梯负责单数层乘客的运送工作，其余的负责双数层。随后代入实际问题中的相应参数，解出上述的评判指标，与实际情况以及MatLab根据蒙特卡罗原理模拟出的结果相符合得很好。计算结果显示：电梯分单双层运行比分层次运行更具高效性，“最大化满足用户”程度更大，而在能耗及机械劳损方面也大于后者，“最小化电梯消耗”性能相对较弱。至此，仍无法判
11、断两种方案的优劣性，所以我们定义了综合目标函数，根据决策者心中上述两个评定指标的重要性权值，可计算出唯一的评价参数，最直观地鉴别两种方案的优劣性。最后，根据题目中所指出的关于地下停车场的问题，我们结合实际情况，理性的给出分析，对两种运行模式均给出了相应的优化改动。一、问题的重述现代高层商务大楼中均配备有多台电梯。为了在保证大楼内各公司员工的正常工作与出行，尽力满足用户需求的同时能降低能耗，节约运行与维护成本，现有的运行方式常见有分层次运行、单双层运行或者某部电梯直达某高层以上的运行模式。需解决以下问题：（1）模型建立：试根据此类运行模式，从节约能源与尽力满足用户需求两个角度分析，评价这些方案的
12、优劣。（2）实际问题：某商务楼高25层，每层有员工220260人，员工上班时间均为上午9时至下午17：30分。楼内共有客用电梯6台以及消防电梯一台。电梯运行速度约为1.7m/s，层高为装修前4.1m，装修后3.2m。（3）问题扩展：若大楼另有两层地下车库，方案应该作如何调整？二、模型假设及符号说明2.1 为简化模型便于分析，作如下假设：1、 每层工作人员人数大致相等；2、 每台电梯的最大运载人数相同；3、 根据电梯控制原理，当乘客按下召唤钮，需等待直到出现空闲或者同向运行的电梯时，才能乘坐；4、 电梯在各层的相应的停留时间内（t秒）乘客均能完成出入电梯。5、 忙时：1）上班前高峰期间人员流量满
13、足均匀分布，且等可能地工作在大楼各层。此期间所有员工均从一层上行，回到自己办公室。2）下班后高峰期间人员流量满足均匀分布，且等电梯人员等可能地出现在大楼各层。此期间所有员工均由所在楼层下行前往底层。3）忙时所有人只有（1）（2）所描述行为，不会存在人员蹿层现象。4）由于人流量较大，空电梯在等待时间（s秒）内均能达到电梯的最大容量。6、闲时：1）不存在电梯满员情况；2）任意时刻均存在空电梯或者同向电梯；3）除去无任务的情况，电梯在任意层停留时间相同。2.2 符号设定说明：a 表示楼高（层数）；h 表示每层的高度；m 表示每层员工数量；k 表示大楼内客运电梯的数量；n 表示每台电梯的最大运载量；v
14、 表示电梯的运行速度；s 表示电梯在上班时在底层装满人，以及下班时在某一层装满人所需时间t 表示出去上述情况，电梯在某一层的停留时间（包括加减速，开关门，进出人的时间）；T 表示电梯的运行周期。三、问题分析3.1 商务大楼情况分析此类商务大楼有以下特点：1)每层人员分布比较均匀，并且基本上各层人员数相差不大。2)楼内人员组织分布在各层，几乎不存在跨层组织，所以层与层之间人员流动极少。3)上下班期间是电梯运作的高峰，而下班后或者上班时间内电梯较空闲。4)商务大楼内电梯多为群控式，即当一楼有外召唤时，群控系统只分配一台电梯响应该召唤，而其它电梯停在其它楼层等待召唤。所有模型的建立应以上述特点为基础
15、。另外：大楼装修前后并未改变电梯运行的位移，所以上述实际问题中应该以装修前的层高4.1m为计算值。3.2 方案评定因素对于商务大楼的电梯，首先要考虑的是高效性和经济性，即对电梯运行模式需从“能否最大化满足用户”以及“是否最小化电梯消耗”两个角度来对电梯运行方案进行评价。1) 关于能否最大化满足用户从满足客户需求角度考虑，用户对电梯运行的满意度包括生理和心理两方面的满意。生理满意一般包括电梯在启动和暂停时的加速度不致让人感到不适，在电梯运行途中尽量少的停顿次数。心理满意包括：尽量短的等待时间，尽量短的乘电梯的时间。经讨论，我们决定以用户满意度指标P来作为“能否最大化满足用户”的定量评价标准。P
16、定义为用户最为满意的平均等待时间b与用户实际的平均等待时间EX的比值，即P=b/EX。在实际操作中，b可以通过随机抽样调查得到。2) 关于能否最小化电梯消耗对于电梯消耗，主要分能量（电能）消耗以及机械磨损两部分。如果忽略待机时间内所消耗的能量以及机械磨损，那么电梯的消耗总和因该是与电梯运行时间成正相关。我们以电梯做功的效率Q为电梯耗能的度量标准。若电梯以额定功率运行，根据模型假设，这一时期每个电梯都达到满载，则几种方案中所做的有用功W1相同（即把员工运到目的楼层），则只需比较额外功W2。即效率Q与额外功直接相关。定义W2可假定为只与电梯运行时间T成正相关，即W2=ct(c为常数) 因此，当W1一定时，（
