高层商务楼中的电梯运行管理方案设计

本文针对商务大楼中电梯运行方案设计问题，在合理的假设下，根据商务大楼特有的情况和参数，对现实中电梯常见的运行方式进行分析，建立了双目标最优化模型，利用蒙特卡罗模拟算法，并分步优化得到电梯运行方案。并根据实际参数进行了模拟，结果令人满意。 首先，我们决定以“能否最大化满足用户”和“能否最小化电梯消耗”两个指标来评价电梯运行方案的好坏。继而分别以“用户平均等待时间”与“电梯做功的有效度”两个参数来量化上述两个指标，从而方便对不同方案的直观比较。 其次，根据商务大楼电梯乘客流量在时间上的分布特点，我们将电梯运行时间分为：上班高峰期，下班高峰期，闲时三种。将每一个运行模型都分别在这三种时间上分析模拟，从而得到不同方案各自在整体上的优劣势。 第三，针对现有的电梯运行模式，我们以目前最优秀、常见的群控式电梯为前提，抽象出了被最广泛使用的两种模型。第一种为电梯分层次运行，将大楼内所有楼层划分为几个区间，然后分别让电梯负责不同区间的乘客运送工作。第二种是电梯分单双层运行，即半数电梯负责单数层乘客的运送工作，其余的负责双数层。随后代入实际问题中的相应参数，解出上述的评判指标，与实际情况以及MatLab根据蒙特卡罗原理模拟出的结果相符合得很好。 计算结果显示：电梯分单双层运行比分层次运行更具高效性，“最大化满足用户”程度更大，而在能耗及机械劳损方面也大于后者，“最小化电梯消耗”性能相对较弱。至此，仍无法判断两种方案的优劣性，所以我们定义了综合目标函数，根据决策者心中上述两个评定指标的重要性权值，可计算出唯一的评价参数，最直观地鉴别两种方案的优劣性。 最后，根据题目中所指出的关于地下停车场的问题，我们结合实际情况，理性的给出分析，对两种运行模式均给出了相应的优化改动。