基于社会力模型的电梯交通流及群控策略研究

摘要

现代化建设的推进使得各地高楼大厦不断涌现，如何让电梯更好地服务于乘客已成为人们日益关注的焦点。高层建筑中电梯群组高效率、高质量运行依赖于电梯群控系统的调度，获取真实、有效的大楼垂直交通流又是电梯群控制策略研究的基础，因而垂直交通流成为热点课题。当前垂直交通流的研究中，对群体中个体行人的各向异性以及行人与电梯间的相互作用等差异化个体行为对交通流的影响研究较少，影响了获取的交通流信息的准确度。
　　本文借鉴前人基于经典社会力模型描述车站、混合交通和轨道交通中的交通行为的成功经验，运用社会力模型描述垂直交通流中乘客的个体行为差异对交通流的影响。在这样的思路下，本文展开研究，具体如下:
　　1.介绍了与垂直交通流研究相关的基础知识，包括阐述了电梯群控系统的发展历史、特征以及要求，概括了群控调度方法的几种常见的策略，最后详细介绍了社会力模型的原理以及研究现状，分析其应用于垂直交通的可行性。
　　2.以经典社会力模型为基础，通过分析和总结垂直交通中乘客行为规律，定量分析乘客在垂直交通环境中所受到的内在和外在作用力，建立了垂直交通流个体模型，同时考虑多个电梯可选择时人流分配的差异，总结出行人选择电梯的三个原则即最短等待时间原则、从众原则和就近原则，最终得到垂直交通行人群体模型。
　　3.为了验证模型的正确性和有效性，以某大厦为背景仿真模拟个体行人进/出电梯轿厢的行为，得到了行人的最优期望速度和轿厢门的最优宽度。依据O-D矩阵下大楼交通流的支持，对大楼客流平峰期进行仿真，总结出平峰期的寻优策略;对客流高峰期中不同特征的交通流仿真模拟，实验表明不同群控策略下的仿真结果与实际相符。
　　4.利用C＃的Winform编程和Matlab设计开发电梯群控模拟系统，给出了系统设计模块、系统运行流程图、主体类以及系统运行界面。系统可以显示不同群控策略的性能，可以作为实际大楼电梯配置、群控调度设计的依据。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究综述

1．2．1 交通流理论研究概述

1．2．2 垂直交通流研究现状及分析

1．2．3 电梯群控系统发展概述

1．3 本文的主要工作和应用创新

1．4 本文结构介绍

第二章 基础知识介绍

2．1 电梯群控系统概述

2．1．1 电梯群控系统的要求

2．1．2 电梯群控系统的特性

2．2 电梯群控调度方法

2．2．1 分区策略

2．2．2 基于搜索算法的控制策略

2．2．3 基于智能的控制策略

2．3 垂直交通流

2．3．1 交通流分类

2．3．2 交通流模型

2．4 社会力模型

2．4．1 什么是社会力模型

2．4．2 社会力模型的研究现状及分析

2．4．3 社会力模型基本原理

2．5 本章小结

第三章 基于社会力模型的垂直交通流模型

3．1 电梯垂直交通流模型

3．2 前向驱动力

3．3 行进间阻力

3．4 选择电梯原则

3．4．1 从众原则

3．4．2 就近原则

3．5 本章小结

第四章 垂直交通流模型的研究与仿真

4．1 仿真环境

4．1．1 仿真环境介绍

4．1．2 几点说明

4．2 个体社会力模型下出／入轿厢仿真

4．3 平峰期／高峰期在不同群控策略下的仿真

4．3．1 平峰期／高峰期的判定

4．3．2 平峰期在不同策略下的仿真对比

4．3．3 高峰期在不同策略下的仿真对比

4．4 平峰期寻优策略

4．5 电梯群控系统的设计方法

4．6 本章小结

第五章 电梯群控模拟系统

5．1 电梯群控模拟系统的设计

5．1．1 软件开发的环境和工具

5．1．2 软件架构

5．1．3 软件各模块设计

5．1．4 仿真软件类设计

5．2 仿真界面

5．3 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献

在学校期间的研究成果及发表的学术论文