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四、群控技术

    众所周知,大楼电梯的交通状况是随时发生变化的,如商务楼中在上下班时,有相应时段的运行高峰,而在晚上则极少有乘客。三菱电梯致力于寻求优化的群控控制策略,根据不同交通状况,智能化的给出派梯方案,最大程度的输送客流,大大减少乘客候梯时间,电梯无效或低效运行减少,进而降低整个建筑物的电梯运行能耗。为了满足这些要求,三菱紧跟先进控制理论的发展,不断投入大量人力物力进行相关软件及硬件的研发,使先进理论在群控系统中得以产品化,使三菱的群控系统始终处于人工智能应用领域的前沿。目前三菱最新的群控系统有ITS-21,ITS-2100,AI-22,AI-2200。
    三菱群控系统,采用高性能CPU处理器进行运算,实现复杂算法的高速处理。采用高速数据网络,有效提高了系统的吞吐量及扩展性。应用了专家系统、模糊逻辑和人工神经网络技术等先进控制理论,集目前人工智能科技之大成。
    专家系统利用电梯群控专家的实际知识与经验,将这些信息存储在系统的存储器中成为一种知识数据库,从这个数据库中可以抽取出各种的客流情况并加以监控与分析,然后利用"如果-那么(IF-THEN)"决策规则使梯群中的每台电梯运行达到最优化。
    模糊逻辑的应用使得群控系统能够利用模糊的概念来作出决策。例如:利用它的"智能"和"常识",系统能够判定,分派去应答的电梯会不会造成此后候梯时间过长或造成电梯的拥挤。这个评估的结论将被应用到电梯分派的决策中去,以便改进总的服务。
    运用神经网络,群控系统能学习到大楼乘客流量的变化,实时地决定与更改梯群最有效的运行模式。神经网络中的学习功能将大楼每天有特色的交通流量数据存储起来,从这些数据中抽取供神经网络系统学习用的基础数据。基础数据是每种流量模式的典型数据,例如,如果训练数据表明主层站有许多乘客,那么输出层的B神经元(Rush Hour)输出"1",而其它神经元输出(A、C)就应该是"0"。通过学习,神经网络不仅能区分训练数据中的运行模式,而且也能认知大楼中其它的流量数据的模式。对应与每种模式采取最有效的群控运行方式,如:上行高峰服务、下行高峰服务、午餐时间服务等等,从而极大地改善了电梯群控性能。
     AI-2200是三菱在以前的AI-2100N系统基础上最新研制开发的群控系统,适用于对3-8台群控电梯进行管理。它代表了三菱AI群控技术的总成,与原系统相比,在相同电梯规格配置情况下,平均等待时间和长时间等待率大大降低,如下表所示:


AI-2200的主要特点如下:
1. 专家系统和模糊逻辑
    专家系统即利用电梯群控专家的实践知识与经验,将这些信息存储在系统的存储器中成为一种知识数据库,从这个数据库中可以抽取出各种客流情况并加以监控与分析,然后利用如果--那么"决策规则使梯群中的每台运行达到最优化。
    模糊逻辑的应用使得群控系统能够利用模糊逻辑的概念来作出决策。例如:利用它的"智能"和"常识",系统能够判定分派去应答的电梯会不会造成此后侯梯时间过长或造成电梯的拥挤。这个评估的结论将被应用到电梯分派的决策中去,以便改进群控系统总体服务水平。
2.心理学候梯时间评估
    这种评估方法是三菱电梯群控系统的一种特有技术,它来源于乘客等候电梯时所具有的一种心理学上的思维模式,即乘客在等候电梯时产生的烦躁心情与侯梯时间的平方成正比。分派电梯去应答层站召唤,就是以这种心理学评估的结果为依据。
3.动态分散待机
    该方式考虑整个大楼中的客流情况,预测什么地方最需要服务,然后根据这些预测相应地分派电梯,这样可以大大降低乘客总体的平均侯梯时间,能给整个大楼中所有的乘客提供最佳服务。
4.轿厢运行时间评估
    对于层站召唤的应答,该系统在分配各台电梯任务时,会考虑到已登记的轿厢操纵箱指令信号数(这是评估因素之一),这样可把轿厢收到分配指令后运行前往需要的时间缩短到最少。
5.运用神经网络区别客流量
    运用神经网络,可对大楼中出现的千差万别的客流量实地加以精确识别,从而对运行方式(如上行高峰服务、下行高峰服务、午餐时间服务等等)的选择和取消实现优化选择,从而极大地改善电梯群控性能。
6.轿厢分派调整
    该系统所采用的算法相当精确,可以改善大楼中每一楼层的乘客平均侯梯时间,它可对电梯轿厢实行调配,从而在大楼客流高峰期间以及中午高峰时间乘客拥挤的楼层指派轿厢或预停轿厢以运送乘客。
7.即时预报
    此为该系统的一大特色功能。一旦乘客按下了层站召唤按钮后,该层站的电子音钟立即鸣响(一次)、方向灯立即点亮,通知乘客表明响应这个层站召唤的最合适的电梯已被选定。在电梯到达之前,该层站的方向灯开始闪烁,而电子音钟鸣响两次。该功能可为乘客提供可靠的轿厢到达的预测,并使乘客的烦躁心情得以缓解。
8.动态规则优化
    系统运用人工神经网络技术预测几分钟后的电梯客流量,根据预测的客流量,通过一个高速的CPU(速度比以前快10倍)运算进行实时仿真和最佳规则的选择,然后系统按最理想的规则进行电梯轿厢分派调整。这个理想规则将根据大楼的交通情况每几分钟按上述方法重新选择。

9.目的层分配系统(选配)示意图
    当乘客按下安装在大厅和其它繁忙楼层的新型层站操纵箱的目的层按钮时,群控系统指定的服务梯的代码字母立即显示在目的层按钮的旁边,乘客一看便知该乘哪一部电梯。因为目的层预分配系统通过分析拥挤层乘客的目的层能够有效减少乘客乘行时间和减少拥挤,因此该系统在高峰时间非常显著地提高了群控运行效率。另外,由于乘客目的层已被登记,因此在进入电梯后不需再按操纵箱指令按钮(注:轿厢内仍配有操纵箱,乘客也可通过轿厢操纵箱改变目的层)。
 

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