电梯群的多目标规划调度研究

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近年来,由于电子、计算机以及通讯技术的飞速发展,实时监控技术取得了很大进步,使得电梯群控系统能够更加全面、准确、动态的获取电梯群中各台电梯的运行状况,这为人工智能技术运用于电梯群控系统创造了更为理想的环境,为电梯群控系统实现现代化控制改善整个电梯群性能提供了更多有效的途径。电梯群控调度方法是电梯群控系统的核心,直接决定和影响着各台电梯的运行和电梯系统服务的优劣。它所要解决的是一个复杂的,具有非线性、不确定性的多目标随机系统的决策问题,而遗传算法是以不确定性、非线性、时间不可逆为内涵,以复杂问题为对象的科学新范式,因此本文尝试用遗传算法来求解这个决策问题。为了对其进行理论研究,需要建立数学模型。为此,本文通过分析电梯群控系统,提出了包括乘客候梯时间、乘梯时间、拥挤度和电梯系统运行能耗在内的主要控制目标,建立了多目标规划电梯群控系统模型。本文通过研究遗传算法及其在多目标规划问题上的应用,分析得出了利用遗传算法求解电梯群控调度问题的步骤。然后结合实际情况,阐述了遗传算法各步骤的详细设计,其中包括编码表达、初始群体生成、适应度函数设计、遗传算子设计、控制参数选择以及算法终止准则,得出适合解决电梯群控调度问题的多目标遗传算法流程。进而编写出程序,利用算例得出结果并进行分析,验证了利用遗传算法求解电梯群控调度问题的可行性。最后在虚拟环境下进行了仿真,验证了算法的有效性。
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