基于改进遗传算法的电梯群控系统设计及其仿真系统开发
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摘要
电梯群控系统(简称EGCS)近年来一直是学术界的一个重要研究领域。EGCS所面对的问题是如何在离散、实时、非线性的动态环境中,做出智能的电梯指派,以提高电梯系统的运行效率和服务质量。随着人工智能控制技术的发展,EGCS的目标不仅限于缩短乘客候梯时间,而是对乘客乘梯时间、长候梯率、拥挤度以及系统能耗等多个目标进行优化。
本文具体工作如下:
1.设计了一种基于Profibus总线的分布式电梯群控系统模型。该系统由多个独立模块组成,包括总控模块、呼叫信号采集模块、单梯执行模块等。总控模块通过接口层单独与各下级模块进行通信,完成电梯信号的采集和对电梯的调度,各下级模块彼此独立。
2.提出了一种基于改进的遗传算法的基因变权重的电梯群控调度方法。由于电梯系统动态多变的特点,在服务队列中,越靠后的服务越可能因系统状态改变而被重新分配服务队列,其在评价函数中的影响亦应该越小,由此在评价函数中引入基因变权重。
3.用Visual Basic编写EGCS虚拟仿真实验平台。建立电梯系统客流模型、电梯运行模型,以通用性、模块化的思想编写程序。程序真实模拟EGCS,为研究电梯控制方法、调度方法、电梯系统设计以及电梯教学提供了一个良好的虚拟平台。同时对多种群控算法进行仿真比较分析。
EGCS is an important field in the academic sphere in recent years. The problem facing EGCS is how to make an intelligent assignment of lifts in the discrete, real-time, nonlinear, dynamic environment in order to increase the operation efficiency and service quality of the elevator system. With the development of artificial control technique, the goals of EGCS is not only to decrease the waiting time but also to optimize several different goals such as riding time, rate of long waiting time, degree of congestion.
This paper has done jobs as follows:
1. Designed a distributed EGCS based on Profibus. The system is composed of several dependent modules, including group control module, call signal acquisition and processing module, execution module and so on. Group control module communication with other junior module and complete the signal acquisition and the assigning process.
2. A control algorithm of EGCS based on improved GA with variable weight of gene is proposed in this paper. EGCS operates dynamically and changefully, so variable weight about gene is introduced to the fitness function, which means an optimal path is mostly decided by the front members of the queue.
3. Programed simulation software of EGCS by Visual Basic. Taking universality and modularity idea as guide, this paper builds passenger flow module and operation module of elevator system and simulates the operation of EGCS. The software provides a sound virtual experiment environment for researching of elevator control, design of EGCS and the teaching of elevator. Finally, several different croup control algorithms are compared with each other by simulations.
本文具体工作如下:
1.设计了一种基于Profibus总线的分布式电梯群控系统模型。该系统由多个独立模块组成,包括总控模块、呼叫信号采集模块、单梯执行模块等。总控模块通过接口层单独与各下级模块进行通信,完成电梯信号的采集和对电梯的调度,各下级模块彼此独立。
2.提出了一种基于改进的遗传算法的基因变权重的电梯群控调度方法。由于电梯系统动态多变的特点,在服务队列中,越靠后的服务越可能因系统状态改变而被重新分配服务队列,其在评价函数中的影响亦应该越小,由此在评价函数中引入基因变权重。
3.用Visual Basic编写EGCS虚拟仿真实验平台。建立电梯系统客流模型、电梯运行模型,以通用性、模块化的思想编写程序。程序真实模拟EGCS,为研究电梯控制方法、调度方法、电梯系统设计以及电梯教学提供了一个良好的虚拟平台。同时对多种群控算法进行仿真比较分析。
EGCS is an important field in the academic sphere in recent years. The problem facing EGCS is how to make an intelligent assignment of lifts in the discrete, real-time, nonlinear, dynamic environment in order to increase the operation efficiency and service quality of the elevator system. With the development of artificial control technique, the goals of EGCS is not only to decrease the waiting time but also to optimize several different goals such as riding time, rate of long waiting time, degree of congestion.
This paper has done jobs as follows:
1. Designed a distributed EGCS based on Profibus. The system is composed of several dependent modules, including group control module, call signal acquisition and processing module, execution module and so on. Group control module communication with other junior module and complete the signal acquisition and the assigning process.
2. A control algorithm of EGCS based on improved GA with variable weight of gene is proposed in this paper. EGCS operates dynamically and changefully, so variable weight about gene is introduced to the fitness function, which means an optimal path is mostly decided by the front members of the queue.
3. Programed simulation software of EGCS by Visual Basic. Taking universality and modularity idea as guide, this paper builds passenger flow module and operation module of elevator system and simulates the operation of EGCS. The software provides a sound virtual experiment environment for researching of elevator control, design of EGCS and the teaching of elevator. Finally, several different croup control algorithms are compared with each other by simulations.
引文
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[2] 刘鑫. 工业控制计算机的发展现状与应用前景[J]. 测控技术,1999,18(8)
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