電梯排程演算法到底在想什麼? 為什麼你總是想念你的地板?

Mondo 心理 更新 2024-02-13

電梯的排程實在是太亂了,怎麼等了十幾分鐘,這玩意兒就是停不下來? 這種懶惰的東西出現在我們的生活中越多,我就越開始想知道它是如何運作的。

今天我們就來談談電梯是怎麼來去的,這樣就可以減少上班遲到的需要。

起床、上班、回家,構成了我們城市工作生活的三點和線。

上班的打卡時間就像乙個護身符,催促我全力以赴,為保全我的薪水。

但往往當我們克服溫暖的被子、交通擁堵、擁擠的地鐵,到達公司樓下時。

我面前還有一條護城河。 沒錯,這就是**裡永遠不知道的電梯,薛丁格。

沒有人會真的用腳爬上這麼高的樓層,相信我,你甚至可能在**中找不到樓梯。

但有時候,電梯的排程實在是讓人摸不著頭腦,為什麼要等十多分鐘,這玩意就是停不下來?

這種懶惰的東西出現在我們的生活中越多,我就越開始想知道它是如何運作的。

今天我們就來談談電梯是怎麼來去的,這樣你上班就少遲到了。

單個電梯演算法分析

如果您被要求設計和設計電梯來執行,您應該怎麼做?

最普通的電梯往往只需要最簡單的方式幫助排程。

把那些乏味的情況放在一邊。

只要讓電梯從一樓迴圈到頂樓,這樣每個人都可以被電梯接走。

不過,這種方法雖然“公平”,但效率不高,畢竟電梯在沒人的時候執行,很多時候空著執行會浪費時間。

因此,要想讓電梯執行得更快,就要考慮到使用者的目的。

讓我們假設每次我們按下電梯時,都會召喚當前的電梯來,我們將被帶到目的地,所以這是乙個目的。

完成乙個目的後,電梯等待下乙個目的,然後解決它?

它有效嗎? 它有效。

好用嗎? 它不容易使用。

顯然,這種先到先得的上菜方式存在很大問題。

一旦遇到高峰期,過多的訪問可能會擠滿這部電梯。

例如,當你下班時,如果7樓、8樓、12樓、19樓的人都要下樓,但7樓的這個學生是最後乙個按下電梯的。

電梯會在7樓前穿梭數次,直到上面的人都被送走,然後它就會響應7樓的需求。

這才是工作的真正結束,再等一秒鐘,再等乙個小時。 那麼,如何提高電梯的效率呢?

如果我們的電梯正在執行,我們會把下乙個電梯停靠點的需求列成乙個**,任務接近我現在的位置,那我就先處理。

例如,如果你同時下樓,當你第一次經過7樓時,你可以把人從上到下帶走。

這種最短路徑優先的演算法,雖然看似高效,但也可以幫助我們在短時間內將大量人員轉移到電梯上。

然而,這種高效的操作方法看起來非常高,但它仍然存在致命的缺陷。

也就是說,會出現人們的需求沒有得到回應的情況,有時按了很久,電梯根本就不來了。

例如,在一家公司裡,17樓和21樓之間來來往往的人很多,幾乎無時無刻不在有人上下樓。

這時,如果有人想從一樓上去,電梯每次都會在17樓和21樓之間來回穿梭,因為離一樓太遠,他們正在“尋找最近的服務”。

一樓的電梯因為太遠而被廢棄了,直到他們完成工作後才會下來,那裡可能很黑。

而這種排程也會讓電梯不停地往回走,對站在裡面的人來說,體驗可能並不好。

而這種排程,還是折騰坐起來的。

比如我明明想從17樓上網到21樓,但是因為樓上有個男生想從18樓上網到16樓,又要陪他下樓,頭會暈的。

因此,以上三種方法都不是合理的排程方法。

而如果將來這些方法結合起來,其實是現在單台電梯排程的常用方法。

也稱為外觀演算法,對於熟悉計算機技術的讀者來說,它可能聽起來很熟悉。

在其排程下,電梯依舊是上下移動,但移動範圍不再是從最低層到頂層,一開始就浪費資源。

取而代之的是,它只執行到每個請求的頂部或底部,中間的開門和關門任務一起處理,簡單來說就是一句話:“正反不相連”。

等到它到達請求的頂部,然後將其關閉,並以同樣的方式處理這些有人的請求,如果沒有人召喚它,它將停止以節省能源。

事實上,讓電梯執行更加公平合理排程,本質上是乙個排序和效率優化的問題。

這些單梯排程演算法,其實是早些年我們機械硬碟磁頭排程演算法的變體。

特別是在傳統的機械盤中,磁頭運動的效率至關重要。

與電梯演算法類似,硬碟優化演算法試圖減少頭部行進的距離,從而減少尋道時間,提高資料讀寫效率。

雖然HDD目前使用不多,但也許在未來,這些泛化和效率的提高可能會在新行業中帶來一些意想不到的用途。

電梯群控演算法分析。

在我們的生活中,隨著我們對樓層時間設計的空間複雜度的要求越來越高,傳統的單電梯、單控已經不足以滿足大家的要求。

雙梯排程的原理並不複雜,核心還是這種“正反向連線”。

唯一的區別在於選擇哪部電梯來接人。

這是最近的選擇,最近的電梯會跑過來幫忙接人。

當然,隨著我們建造的建築變得越來越複雜,電梯的排程原理也會變得更加繁瑣。

困難不在於技術,而在於服務。

畢竟,酒店、寫字樓、住宿區,不同的建築,都會有不同的排程需求。

與排程相比,如何滿足對數量的需求更為重要。

電梯排程問題已成為資訊收集和解決的難題。

例如,考慮每層樓有多少使用者在等候,電梯內的人是否滿員,等等。

隨著計算機和電控系統的普及,電梯群控處理問題的方式逐漸多樣化。

同一場景下的不同流量,也可以智慧型地採用不同的排程模式。 例如,在一些公寓中,為了讓大家在平時更容易下樓,電梯會停在樓層中間,電梯會停在公寓的底部。 這樣可以更快地取件。

即使在不同的應用場景中,電梯本身的設計也有不同的規格方案。

例如,我國《民用建築設計統一標準》中提到,高層公共建築和高層宿舍樓的電梯數量不應少於2部,12層以上12層以上的住宅建築的電梯數量不應少於2部。

在《住宅設計規範》中也可以看出,電梯必須設計用於七層或七層以上的住宅建築。

所以,現在我們知道為什麼許多舊住宅樓往往只有六層了。

在為酒店或寫字樓設計電梯時,會涉及不同的“服務標準”。

例如,一些五星級酒店在設計電梯時,會考慮如何讓客人在一分鐘內到達電梯,從而減少他們等待的焦慮。

另一方面,寫字樓則更為複雜,專門從事電梯排程的公司Peter Research對此進行了建模分析。

在一小時的高峰時段,大約85%的人進入大樓工作,10%的人外出,其餘5%的人在樓層之間移動。

而在這個高峰期,**的量也在前半個小時逐漸上公升,直到時間過半。在人們最擁擠的 5 分鐘內,電梯佔據了整個早高峰時段的 12%。

假設有 2000 人同時往返於乙個辦公室,這意味著電梯的設計規範需要考慮它可以在 5 分鐘內送走 240 人,相當於一分鐘運送 48 人。

在午餐時間,模式略有不同,上樓和樓下的人來回走動,每個佔45%左右。 而且**的量也隨時間呈現出兩個高峰,這符合大家外出就餐、回來上班的直覺。

隨著型號排程測試的不同,電梯也需要設計不同的工作模式來接送客人。

事實上,面對寫字樓這樣的大負荷,很多企業都會採用傳說中的“目的地排程系統”。

也就是說,當我們進入電梯時,我們不是手動按樓層叫電梯下來,然後進入我們想去的樓層。 相反,在進入電梯之前,你要告訴系統你想去哪裡。

這樣,電梯排程系統就可以將上樓層的人安排到電梯上,使電梯停靠點少,往返速度更快,從而達到“高效工作”。

事實上,電梯的群控排程實際上是乙個不斷改進的問題。

在**中,還可以看到大家都在嘗試通過專家網路、動態搜尋、多智慧型體、強化學習等各種方式實現電梯集群的排程。 在工程中,也可以看到隔斷電梯技術在高層建築中的應用大放異彩。

也許在成熟的空中交通系統出現之前,我們可能不得不忍受等待電梯上班。

作者通過: Yuluo Silent 編輯: Huan Yan.

*資料**:

1 傅麗軍, 週衝. 電梯群控系統優化排程**[J].計算機**,2012,29(4):263-267

2 AI Talk:電梯排程操作邏輯3 電梯整合目的地層群控系統使用者手冊4 雙電梯電梯排程演算法的簡單分析5 如何為300層摩天大樓設計電梯系統? —胡瑞峰6 丁斌, 張玉明, 彭旭瑩, 等a hybrid approach for the analysis and prediction of elevator passenger flow in an office building [j]. automation in construction, 2013,35 : 69-78.7模擬在交通設計和排程員測試中的應用 8. 基於強化學習演算法的電梯動態排程策略研究[D].天津:天津大學, 2005 9 劉東. 群控電梯交通模式識別與排程控制研究[D]瀋陽建築大學, 2014

*內容僅代表作者觀點。

它不代表中國科學院物理研究所的立場。

如需需要,請聯絡原件***

*:陰性。 編輯:岳岳。

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