*本文研討的“電梯”指代“直梯”蝠筑,商場(chǎng)的“扶梯”不在本文討論范圍
我見(jiàn)過(guò)的最桀驁不馴的電梯狞膘,它是這么工作的:
非高峰期間,顯示目前在27層的電梯下樓經(jīng)過(guò)我在的25層什乙,沒(méi)有經(jīng)停挽封,反而會(huì)調(diào)度一樓的電梯來(lái)接我下樓。
為何強(qiáng)調(diào)“非高峰期間”臣镣,是因?yàn)楦叻迤陂g電梯容易滿載场仲,滿載的電梯即使路過(guò)你所在的樓層不會(huì)經(jīng)停和悦,也沒(méi)有必要經(jīng)停。顯然在非高峰期渠缕,未滿載的情況下不調(diào)度接近的電梯鸽素,舍近求遠(yuǎn)去調(diào)度距離較遠(yuǎn)、方向相反的電梯亦鳞,是一種資源的浪費(fèi)馍忽。
電梯作為現(xiàn)代化的“近距離交通工具”,為人類提供了在高樓大廈生活燕差、工作的可能性遭笋。猛然發(fā)現(xiàn),不同場(chǎng)所的電梯的運(yùn)作方式還略有不同徒探。
那么問(wèn)題來(lái)了瓦呼,究竟電梯是按照怎樣的規(guī)則被你召喚出來(lái)的?
“如何召喚電梯”實(shí)際上是一個(gè)電梯調(diào)度方式的問(wèn)題测暗。經(jīng)過(guò)研究央串,了解到市面上電梯的調(diào)度(派梯)方式主要幾種。
就近響應(yīng)
每一次請(qǐng)求都由最近的電梯完成碗啄。
這個(gè)很好理解质和,如果你在1樓想要上樓,運(yùn)行中的電梯有兩臺(tái)稚字,當(dāng)前位置分別在3樓和5樓退撬蓿靠,那么系統(tǒng)一定優(yōu)先安排3樓的轎廂下行來(lái)接你胆描,以減少耗損瘫想。
如果你在1樓以外的樓層,比如昌讲、此時(shí)此刻你在6樓想上12樓殿托,可用的電梯,一臺(tái)從7樓向下剧蚣,一臺(tái)從3樓向上支竹,此時(shí)此刻,“就近原則”看起來(lái)就不適用了鸠按,這時(shí)我們要引入下一個(gè)原則“順向截梯”礼搁。
順向截梯
意思是電梯一定服務(wù)完相同運(yùn)行方向要求后再換個(gè)方向運(yùn)行,反復(fù)循環(huán)目尖。
舉個(gè)栗子馒吴,6樓有人想上樓也有人想下樓,假設(shè)只有一臺(tái)電梯可用且這臺(tái)電梯從一樓開(kāi)始上行。電梯路過(guò)6樓會(huì)上樓饮戳,但是它是為上樓服務(wù)的豪治,所以電梯向下的按鈕還會(huì)保持點(diǎn)亮。電梯會(huì)持續(xù)向上扯罐,直到完成所有上行的請(qǐng)求负拟,再換方向轉(zhuǎn)下行,這個(gè)時(shí)候經(jīng)停6樓接之前想要下樓的人下行歹河。
可以這么理解掩浙,你點(diǎn)擊電梯的上下箭頭按鈕并不是為了控制電梯向上向下,而是告訴電梯在經(jīng)停的時(shí)候捎你上去還是下去秸歧。
如果不按照“順向截梯”原則厨姚,只執(zhí)行“就近響應(yīng)”,那樣電梯就會(huì)徒增許多無(wú)意義的調(diào)度次數(shù)键菱。比如一臺(tái)電梯在1樓谬墙,a在3樓想去5樓,a按了上行按鈕后经备,在7樓的b想下行至1樓故按了下行按鈕拭抬,在這個(gè)動(dòng)作的一秒后9樓的c點(diǎn)了上行按鈕想上15樓。
如果按照就近原則弄喘,會(huì)先響應(yīng)b的請(qǐng)求再響應(yīng)c的請(qǐng)求玖喘,電梯在完成a的請(qǐng)求后需要走33層樓甩牺。如果按照順向截梯蘑志,先響應(yīng)順路的c(a所觸發(fā)的上行)再下行接b,電梯在完成a的請(qǐng)求后只需要走25層就能完成b贬派、c的請(qǐng)求急但。
自動(dòng)歸位
在無(wú)召梯請(qǐng)求時(shí)候,電梯會(huì)自動(dòng)歸位搞乏,一般都會(huì)歸位筒ㄗ靠在一層、最高層或者中間層请敦。
如果是辦公樓镐躲,在上班高峰期前,一般會(huì)自動(dòng)歸為到一層侍筛,以迎接第一批上班的乘客萤皂,下班高峰期前則會(huì)歸位到頂層,再順向截梯載送各個(gè)樓層的人下樓匣椰。
滿載不經(jīng)停
常見(jiàn)的電梯都是通過(guò)曳引鋼絲繩進(jìn)行牽引制動(dòng)裆熙,因此不得不限制電梯載重以保障安全。
我們都知道,電梯超載之后再上來(lái)人入录,就會(huì)滴滴滴地提示超載并且無(wú)法啟動(dòng)蛤奥。
電梯都會(huì)設(shè)置最大載重,有一種狀態(tài)叫做滿載僚稿,空載以上凡桥,超重未滿。比如一臺(tái)電梯載重量最大400kg贫奠,目前電梯里的人加起來(lái)已經(jīng)達(dá)到380kg唬血,電梯系統(tǒng)可能就會(huì)判斷目前已處于滿載狀態(tài)。畢竟20kg左右的成年人基本上不存在唤崭。
針對(duì)已經(jīng)滿載的電梯拷恨,在電梯上下行時(shí)即使經(jīng)過(guò)的樓層有人按上下樓按鈕,也無(wú)需經(jīng)停谢肾。
畢竟經(jīng)停了該樓層腕侄,人也上不來(lái)。滿載不經(jīng)停在各辦公樓下樓集中的時(shí)點(diǎn)(比如中午的飯點(diǎn))極其有效芦疏,能有效提升下樓效率冕杠。
接近午飯飯點(diǎn),電梯自動(dòng)歸為至頂層酸茴,這時(shí)候各樓層的人紛紛按下下樓按鈕分预。對(duì)高層的人來(lái)說(shuō),一開(kāi)始可能還是需要經(jīng)停很多樓層薪捍,在一層層接客之后笼痹,電梯才達(dá)成滿載,不經(jīng)停任何樓層直接下樓酪穿。
#氣球牽引裝置#
我曾經(jīng)也在比較高的樓層辦公凳干,中午期間對(duì)一次次經(jīng)停不勝其擾。針對(duì)滿載不經(jīng)停的特性被济,我曾經(jīng)YY過(guò)一個(gè)“氣球牽引重物”裝置救赐,在一塊重物上牽引足夠其懸浮的氫氣球。希望用這樣一個(gè)裝置控制電梯內(nèi)重量只磷,使電梯盡快達(dá)到“滿載”狀態(tài)经磅。
先用氫氣球系住裝有砝碼的箱子,進(jìn)電梯前讓氣球牽引箱子懸空钮追,進(jìn)電梯后放下箱子到電梯承重面上预厌。如果超重就從箱子里拿出一部分砝碼系在懸空的氣球上。在進(jìn)電梯時(shí)候保持氣球懸浮以免超重畏陕,進(jìn)電梯后拉下氣球上的重物至梯面配乓,使其重量達(dá)到滿載,這樣就可以直接下樓。不過(guò)鑒于氫氣球的危險(xiǎn)性以及被圍觀的風(fēng)險(xiǎn)犹芹,這個(gè)想法最終被塵封于我的腦海崎页。
高層分流原則
如果一棟樓達(dá)到非常高的高度,比如位于深圳腰埂、118層高(667米)的平安金融中心飒焦,那么安排一臺(tái)經(jīng)停所有樓層的電梯顯然是異常低效的。
擁有較高樓層的大樓一般都會(huì)執(zhí)行分流原則屿笼,將電梯分為多個(gè)層區(qū)牺荠。比如一棟樓有60層,可以用到三類電梯驴一,一類是低層區(qū)服務(wù)梯休雌,比如設(shè)計(jì)為1-30層可層層經(jīng)停。第二類是高層區(qū)服務(wù)梯肝断,31-60層之間可以層層經(jīng)停杈曲。還有一層是低層區(qū)與高層區(qū)的橋梁,只停1層與31層胸懈,可以稱之為擺渡梯担扑。如果有人想上高層比如45層,那就可以先乘坐擺渡梯前往31層趣钱,再換乘高層區(qū)服務(wù)梯前往45層涌献。
如果一臺(tái)電梯層層停,它能負(fù)載的人數(shù)越多首有,上高樓層的人越痛苦燕垃。高樓層的分流原則實(shí)際上類似于城際與城市交通體系,不同層區(qū)間的擺渡梯類似于城際高鐵绞灼,而各個(gè)層區(qū)內(nèi)的服務(wù)梯則類似市內(nèi)的公交利术,只在特定范圍內(nèi)運(yùn)行呈野。
只停單數(shù)/雙數(shù)層
這種規(guī)則也可以理解為是分流的一種低矮,主要在用梯高峰期實(shí)現(xiàn)人群的分流。
最不理想的狀態(tài)是被冒,高峰期間每個(gè)人想去的樓層足夠離散军掂,即使兩部10層電梯都在運(yùn)行中,也有可能存在層層停的結(jié)果昨悼。
如果將一部電梯設(shè)置為只停單數(shù)層蝗锥,另一部只停單數(shù)層,最多可減少一半的吐蚀ィ靠次數(shù)终议。
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電梯調(diào)度是典型的動(dòng)態(tài)離散事件系統(tǒng),受制于時(shí)間、人數(shù)穴张、樓層等諸多因素细燎,在設(shè)計(jì)調(diào)度算法時(shí)需要時(shí)刻圍繞著平均候梯時(shí)間短、長(zhǎng)時(shí)間侯梯率低皂甘、平均乘梯時(shí)間短玻驻、、客流輸送能力強(qiáng)偿枕、轎廂內(nèi)擁擠度適宜系統(tǒng)能耗少等運(yùn)行目標(biāo)璧瞬。
電梯的日常運(yùn)作中存在著很大的不確定性,主要表現(xiàn)為每一層站的乘客數(shù)的不確定性渐夸、乘客的目的層的不確定性嗤锉、呼梯信號(hào)的產(chǎn)生樓層的不確定性、建筑物內(nèi)存在的與環(huán)境因素有關(guān)的交通狀況的變化的不確定性墓塌。電梯群控系統(tǒng)需要針對(duì)這些不確定性档冬,及時(shí)調(diào)整算法應(yīng)對(duì),從而實(shí)現(xiàn)上面說(shuō)的這些運(yùn)行目標(biāo)桃纯。
后續(xù)我們會(huì)利用更多篇幅講解如何根據(jù)不同情境酷誓、圍繞上述目標(biāo),設(shè)計(jì)一套高效的【電梯群控系統(tǒng)】态坦。