基于改进遗传算法的电梯群控系统设计及其matlab仿真

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1、基于改进遗传算法的电梯群控系统设计及其MATLAB仿真（南京航空航天大学自动化学院班，江苏，南京，）摘要在倡导节能减排，建设节约型社会的中国，随着高层建筑的不断发展，人们对电梯服务质量提出越来越高的要求，单台电梯往往不能满足建筑物内的交通需要。为了缩短人们的候梯时间，减少能量损耗，需要合理安装多台电梯并进行集中统一的控制，这种多台电梯的优化调度系统就是电梯群控系统(EGCS)。本文以电梯群控系统作为研究对象，以减少候梯时间、减少乘梯时间、节约能耗为目的，对电梯群控系统的派梯策略进行了深入的研究，提出了一种基于改进遗

2、传算法的电梯群控调度方法。通过对电梯群控系统交通过程的分析，建立电梯群控客流模型，采用MATLAB语言进行仿真，建立模拟仿真系统。仿真结果证明改进遗传算法的有效性。关键词：电梯群控，多目标优化，遗传算法，MATLAB仿真目录基于改进遗传算法的电梯群控系统设计及其MATLAB仿真150沈东东，白泽华，李宇1（南京航空航天大学自动化学院班，江苏，南京，）1摘要1关键词：电梯群控，多目标优化，遗传算法，MATLAB仿真1目录2第一章绪论41.1电梯群控系统概述41.2电梯群控的起源与发展41.3国内外研究现状51.4课题

3、的目的和意义51.5本课题研究的主要内容61.6本章小结7第二章电梯群控系统82.1电梯群控系统的相关概念82.2电梯群控系统的系统特性92.2.1电梯群控系统的多目标性92.2.2电梯群控系统的不确定性122.2.3电梯群控系统的非线性122.2.4电梯群控系统的扰动性122.2.5电梯群控系统的不完备性132.3电梯群控系统的交通模式132.2.1上行高峰交通模式132.2.2下行高峰交通模式132.2.3层间交通模式132.2.4空闲交通模式142.4电梯群控系统的常用调度原则142.5本章小结14第三章基于

4、改进遗传算法的电梯群控调度策略153.1遗传算法简介153.1.1基本遗传算法概念描述153.1.2基本遗传算法流程163.1.3遗传算法的基本操作183.2电梯群控功能指标评价函数183.2.1候梯时间评价函数203.2.2乘梯时间评价函数223.2.3轿厢内乘客人数评价函数233.2.4系统能耗评价函数233.3基于改进遗传算法的电梯群控系统的设计243.3.1编码253.3.2生成初始种群263.3.3适应度函数设计273.3.4选择操作283.3.5交叉操作293.3.6变异操作31503.3.7控制参数的

5、选择323.3.8算法终止准则333.4遗传算法优化调度程序设计343.5本章小结35第四章电梯群控系统的整体设计与仿真364.1仿真假设364.2客流模型产生模块374.2.1乘客到达时间374.2.2乘客的起始密度向量和起始目标矩阵384.2.3确定乘客的起始楼层424.2.4确定乘客的目标楼层434.2.5客流仿真流程图444.3电梯模型454.4仿真结果464.4.1奇偶层控制464.4.2高低层控制464.4.3遗传算法控制46第五章各种调度算法的比较分析47第六章总结与展望476.1论文总结476.2论

6、文展望48致谢49参考文献5050第一章绪论1.1电梯群控系统概述在倡导节能减排，建设节约型社会的中国，随着高层建筑的不断发展，人们对电梯服务质量提出越来越高的要求，单台电梯往往不能满足建筑物内的交通需要。为了提高电梯的运载能力和改善电梯的服务效率，通常将多台电梯安装在一起，构成电梯群。对电梯群实施优化调度的算法和程序，被称之为电梯群控策略。电梯群和电梯群控策略一起组成电梯群控系统(ElevatorGroupControlSystem，简称EGCS)。1.2电梯群控的起源与发展电梯群控系统从二十世纪四十年代在美国出

7、现，至今已经发展了几代。从最初使用继电器，接着集成电路，集成电路使系统具有较复杂的功能，直到今日发展成为应用计算机的现代电梯群控阶段。其发展情况见表1-1。表1-1电梯群控的发展501.1国内外研究现状我国对于电梯控制技术的研究同国外相比处于比较落后的状态，直到1986年，国内才开始对电梯配置理论和电梯系统特性进行研究，90年代以后才对电梯系统的态特性进行研究规划朱德文，梁质林.建筑设计电梯选型与配置实用指南.北京:机械工业出版社，2005，发表的关于电梯群控系统的论文多属概括性原理性内容。总的来说，国外的电梯行业

8、起步较早，因此对电梯的各种技术的研究也较早。布尔斯工程师研究会的RobertS.Caporale等人投入了十年的时间共同开发了命名为“Eletran”，的电梯交通分析程序--ELEVATETM，它适应于所有建筑的电梯系统。ELEVATETM是一种综合的电梯交通分析软件包，电梯系统设计人员可以利用该软件全面研究各种可能的电梯系统配置，然后确定能够为乘客提供有效