高层商务楼中的电梯运行管理方案设计.doc

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1、高层商务楼中的电梯运行管理方案设计（优化问题一）问题背景：·实际问题探讨现有一商务楼，层高25层，每层的员工数在220-260之间，员工上班时间均为上午9时至下午17：30分。大楼内有客用电梯6台，另有一台消防电梯。电梯运行速度大约为1.7m/s，大楼的层高为3.2m（装修以后的，装修前为4.1m），试建立一个合适的电梯运行方案（包括闲时和忙碌时），使尽可能降低能耗但又不至于使用户有较大的不舒服。若大楼另有两层底下车库，方案该做如何调整？请大家自行查找电梯问题的相关文献资料。电梯运行管理优化模型一、摘要现代

2、高层商务楼中一般都配套了多台电梯，因此如何安排好各台电梯的运行方式，既能保证大楼内各公司员工的正常工作和出行，又能降低能耗，节约成本，是大楼物业管理中的重要内容之一。在一般高层商务楼中，经常采用的是分层次或单双层的运行方式，或者某部电梯直达某高层以上的方法，试从节约能源和尽力满足客户需求这两个角度，具体评价这些方案的优劣。本文首先建立一个电梯群控模型评价指标体系，从乘客满意度和能耗两个角度考虑评价指标的选取。选取了表征乘客满意度的指标—乘客等待时间与乘客乘梯时间;表征能耗的指标—电梯停靠次数和电梯运行总路程

3、。利用这四个指标来综合评价电梯群控方案的优劣。并采用模糊评价和层次分析的思想，建立了全面合理的电梯调度方案的评价体系。关键词：模糊评价层次分析满意度评价体系二、问题分析由于商务楼中电梯的运行是一个复杂的，重复的上下行运动过程。我们为了简化其过程，选取其中上行过程。其上行如下图所示：乘客到达电梯口等待乘客排队进入电梯电梯向上行到达某个乘客指定楼层，暂停运行运送完毕返回门厅有电梯电梯启动某乘客到达目标楼层没有电梯电梯到来其中消防电梯有其运行规则，此模型中不考虑在内。三、问题假设1.假设每个员工均在上班时间之前到

4、达各自楼层，均在下班时间后开始离开各自的楼层，没有迟到和早退的现象;2.假设电梯运行中不会发生故障;3.假设电梯下行过程中没有人乘坐，即电梯上行结束后直接回到大厅。四、符号说明乘客i在上楼时，进入电梯之前的等待时间乘客i在上楼时，在电梯内的乘梯时间乘客的平均等待时间t乘客的平均乘梯时间电梯的总停靠次数q电梯一天内所经过的总路程s乘客关于平均等待时间的满意度乘客关于平均乘梯时间的满意度乘客关于电梯的总停靠次数的满意度乘客关于电梯一天内所经过的总路程的满意度体系总体的优劣程度Y五、模型的建立与求解（1）乘客满意

5、度评价指标结合题目的说明以及实际生活中人们对于电梯的要求,影响乘梯满意度的主要因素:1)乘客的平均等待时间t要短;2)乘客的平均乘梯时间要短。注：1)所有乘客的平均等待时间;2)所有乘客的平均乘梯时间。（2）电梯能源消耗评价指标现实生活中,衡量一个电梯的能耗要综全考虑多种因素,如电梯的加速与减速过程、电梯的总运行路程、电梯的停靠次数等等。但由于因素太多，所建立的模型就会过于复杂，不能很好地反映能耗的主要矛盾。由于题目中没有给出关于能耗的具体要求，所以这里我们把电梯整个运行过程中的停靠次数、电梯运行中走过的总

6、路程作为电梯能能耗大小的指标。因此，为了使电梯能耗尽可能地低，应该使：1）电梯的总停靠次数q尽可能地少;2）电梯一天内所经过的总路程s尽可能地短。注：1）电梯停靠总次数(q表示一天所有六个电梯总的停靠次数);2）电梯经过的总路程;(s表示整个电梯在一天内所经过的总的路程)。（3）运用层次分析法计算各个指标的权重利用归一化原则与模糊分析法，将以上各个指标分别量化到以0~1为范围的满意度函数。1）乘客平均等待时间由于乘客满意度与t负相关，我们建立Z型隶属度函数来反映二者之间的关系：满意度与t的函数图像如下：图一

7、：由图可得：根据电梯实际的运行情况，我们规定，当t取20s时，满意度为1；当t取30时，满意度为01）乘客的平均乘梯时间由于乘客满意度与负相关，我们建立Z型隶属度函数来反映二者之间的关系：图二：由图可得：根据电梯实际的运行情况，我们规定，当取20s时，满意度为1；当取45s时，满意度为0。1）电梯停靠总次数q根据实际生活情况可知，电梯的停靠次数q越大，则电梯群控系统的运载效率越低，耗能越大;且当q增大时，相应的加速次数也会增多，这样能耗也会加大，所以可以认为电梯停靠总次数的满意度与q负相关。因此，利用Z型隶

8、属度函数来反映两者关系。对电梯停靠总次数的满意度与q之间的函数关系图：图三：结合实际情况，我们认为：当q大于240时，满意度比较小，可视为0；当q小于170时，满意度比较大，可视为1。1）电梯经过的总路程s我们都知道，电梯运行经过的总路程s越大，则电梯群控系统消耗的能量就越大，满意度也会随之降低。所以从降低能量消耗的角度考虑，可以认为满意度与电梯经过的总路程s成负相关。利用Z型隶属函数来反映两者的关系。对电梯运行