專利名稱：：電梯系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及在由備用電源向電梯系統(tǒng)提供電能的情形下或者在要降低電梯系統(tǒng)的電能消耗的峰值的情形下的、最優(yōu)電梯路線選擇。
背景技術(shù)：
：把電梯用戶輸入的呼叫(call)分配給電梯系統(tǒng)中的不同電梯是系統(tǒng)控制的基本功能之一。分配的目標(biāo)是把這些呼叫分配給電梯轎廂(elevatorcar),以便最優(yōu)化描述電梯系統(tǒng)的運(yùn)行容量的期望參數(shù)。傳統(tǒng)上，最常使用的參數(shù)例如包括乘客候梯時間和行程時間。典型地，從這些時間中計算平均值，并且確定分配。"呼叫"一般是指發(fā)出的所有呼叫，即在不同樓層通過使用上/下按鈕輸入的呼叫和在電梯轎廂中發(fā)出的目的樓層呼叫。前者是層站呼叫(landingcall),而后者是轎廂呼叫。另外，可以根據(jù)所謂的目的地控制方法，通過使用呼叫輸入設(shè)備發(fā)出呼叫。在所述目的地控制方法中，電梯用戶已經(jīng)在電梯門廳中通過呼叫設(shè)備而讓系統(tǒng)知道他/她的行程目的地樓層，并且在這種情況下，不必在電梯廂中輸入單獨(dú)的呼叫。存在多種呼叫分配方法，并且每一電梯制造商都擁有自己的方法，以用于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)有效的、滿足電梯用戶的呼叫分配。自然，每種方法包括多個特征參數(shù)，所述參數(shù)被用于影響該方法的運(yùn)作。例如可以如此配置控制以便在不同的交通狀況(trafficsituation)下使用最適合于每種狀況的參數(shù)集合。這樣的目的是允許電梯系統(tǒng)將其運(yùn)行調(diào)整為適應(yīng)于主要的交通狀況。異常的交通狀況例如可以是高峰交通狀況，在所述高峰交通狀況中，系統(tǒng)記錄了許多同時存在的層站呼叫?，F(xiàn)有技術(shù)的有效的電梯分配方法是使用遺傳算法(geneticalgorithm),特別是在包含多個電梯的系統(tǒng)中。例如在芬蘭專利說明書FI112856B中描述了遺傳算法。遺傳算法并不保證能找到絕對最優(yōu)的值，但是在實(shí)際應(yīng)用中得到的結(jié)果非常接近最優(yōu)值。在遺傳算法中，可以將電梯路線編碼成不同的染色體(chromosome),在染色體中，一個基因確定一個電梯顧客和為他/她月l務(wù)的電梯。基因在染色體中的位置表示呼叫，并且基因值表示為該呼叫服務(wù)的電梯。系統(tǒng)例如從一個隨機(jī)選擇的路線選擇開始，其中，所述隨機(jī)選擇的路線選才奪被應(yīng)用諸如擴(kuò)散(proliferation)、雜交(crossbreeding)和突變(mutation)之類的各種遺傳過程。一次一代，這些遺傳過程產(chǎn)生新的染色體，并且同時分析如此得到的染色體以確定它們是否有資格進(jìn)一步處理。資格可以是指例如得到了小于給定值的等待時間。雜交是指隨機(jī)組合兩個路線選擇以產(chǎn)生一個新的路線選才奪。在突變中，染色體的基因值是隨機(jī)變化的。在某個階段，該算法得出的染色體結(jié)果收斂(converge)，并且從所處理的染色體的最后一組中，選擇就資格來說最好的一個染色體。根據(jù)最好的染色體的基因?qū)⒊丝头峙浣o電梯。電梯系統(tǒng)必須包含預(yù)防措施，以防電力供應(yīng)的突然中斷。當(dāng)正常電源出現(xiàn)故障時，建筑物的備用發(fā)電機(jī)開始運(yùn)行(如果該建筑物具有備用發(fā)電機(jī)的話)。備用電源通常不足以滿足整個電梯組的需求，但是傳統(tǒng)上，在緊急運(yùn)行期間通過預(yù)先選擇一個或多個為乘客服務(wù)的電梯來實(shí)現(xiàn)電梯的應(yīng)急電源驅(qū)動(EmergencyPowerDrive,EPD)。當(dāng)電源出現(xiàn)故障時，裝有乘客的電梯可能停在樓層之間。在應(yīng)急發(fā)電機(jī)開始運(yùn)行之后，電梯組控制系統(tǒng)按照預(yù)先定義的順序4巴電梯一個接一個地返回到返回層(通常是大廳)，在返回層中，乘客可以從電梯中出來。在這種返回操作之后，將上面提到的預(yù)定電梯投入到正常服務(wù)中(稱作"全服務(wù)電梯")。這樣投入使用的電梯的數(shù)量依賴于應(yīng)急發(fā)電機(jī)的功率容量和最差情況下電梯所需要的功率量。電梯轎廂的負(fù)荷和對重(counterweight)幾乎總是不平衡的，并且在所謂的輕方向(向上的空轎廂、向下的滿轎廂)上移動電梯需要的功率比在所謂的重方向(向下的空轎廂、向上的滿轎廂)移動電梯所需的功率小?，F(xiàn)有的電梯驅(qū)動甚至能將存儲于乘客身上的勢能恢復(fù)到電力網(wǎng)中，即當(dāng)在輕方向時或者當(dāng)電梯正在減速時作為發(fā)電機(jī)。圖1描述了作為現(xiàn)有技術(shù)的示例的包括三個電梯10、11、12的組，其中電梯'L1，10是在EPD操作情況下為乘客服務(wù)的電梯。在這個例子中，電梯的速度是2.5m/s,加速度是0.8m/s2,并且樓層高度是3.2m。為了減少乘客候梯時間，可以確定與電梯運(yùn)行相關(guān)的不同類型的乘梯時間。表l提供了這些內(nèi)容。表1電梯乘梯時間<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>在圖1中描述的情況下，兩個呼叫是有效的，在5層和6層的向上呼叫(呼叫"U5"13和"U6"14),—個乘客打算從這兩個樓層去9層。根據(jù)表1，對于有效呼叫U5+U6得到的候梯時間是6.5s+20s=26.5s。表2列出了對于三個不同負(fù)荷的、在電梯運(yùn)行的不同階段中的功率消耗的例子。功率消耗值基于結(jié)合使用V3F-80作為電源而測量到的實(shí)際數(shù)據(jù)。表2.對于不同負(fù)荷的向上運(yùn)行和向下運(yùn)行的功率需求。Pacc是加速期間的功率消耗，P一是勻速運(yùn)行期間的功率消耗，而Pdec是減速期間的功率消耗。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>圖2描述了圖1中的電梯在一個路線選擇中的功率需求，其作為時間的函數(shù)。因?yàn)橹挥须娞軱1運(yùn)行，所以電梯組的總功率消耗(Sum)與電梯Ll的功率消耗相同。在這個例子中，當(dāng)空電梯正在向下加速時(在重方向上)，所需的最大功率是21.9KW,但是這個功率值比應(yīng)急發(fā)電機(jī)的最大功率容量小。功率和能量消耗是資源管理的兩個不同方面，其中，功率是瞬時量，而能量是累積量。存在多種現(xiàn)有技術(shù)的解決方案，其中能量消耗被包含在^^線優(yōu)化中。專利說明書WO02/066356描述了控制電梯系統(tǒng)的系統(tǒng)，其中以這樣的方式最小化電梯系統(tǒng)所消耗的能量以平均水平滿足關(guān)于電梯乘客的服務(wù)時間的期望需求。在這種方法中，所述電梯組的給定月l務(wù)時間被賦予一個電梯分配的目標(biāo)值。使用的服務(wù)時間例如可以是呼叫時間、乘客候梯時間、行程時間或者乘梯時間?，F(xiàn)有技術(shù)也由說明書fill5130代表，其是說明書WO02/066356中方法描述的擴(kuò)展。換句話說，所述控制方法優(yōu)化兩個不可以同單位度量的(non-commensuraWe)不同類型的量，即候梯時間和能量消耗。為了使這些量可以同單位度量，并且可以相互比較，以按照說明書WO02/066356的方法選擇電梯路線R以便最小化成本項(xiàng)TN(R)是歸一化的路線選擇R的呼叫時間的和，并且相應(yīng)地，En(R)是由路幾選擇R引起的歸一化的能量消耗。Wt和WE是前述成本項(xiàng)的權(quán)重系數(shù)，所以05W;S1sndH=1-fPV-(2)設(shè)計了現(xiàn)有技術(shù)的方法以便找到在其上由電梯組產(chǎn)生的乘客候梯時間和電梯的功率消耗合適地平衡的路線選擇。但是，能量消耗的最優(yōu)化并不保證這樣路線選擇的電梯例如在所謂的重方向上在某個階段不會同時加速。換句話說，即使正被討論的路線選擇的總能量消耗在定義的上界之下，沿著該路線也可能出現(xiàn)大的功率峰值。作為現(xiàn)有技術(shù)的另一例子，并且參考圖1中說明的情況，就乘客候梯時間來說最好的選擇是電梯1從6層拾取命令，并且電梯3對來自5層的呼叫服務(wù)。在圖3中描述了這種電梯路線選擇。系統(tǒng)包括三個電梯，電梯L130、電梯L231和電梯L332。當(dāng)前有效的呼叫是來自5層的向上呼叫(U5)33和來自6層的向上呼叫(U6)34。圖3顯示了電梯的運(yùn)動。注意在這個例子中，已經(jīng)輸入呼叫的兩個乘客都想去9層。在這種情況下，電梯L231保持靜止，并且沒有參與為這些呼叫服務(wù)。圖4中說明了根據(jù)這種路線選擇的功率需求。從圖4中可以看到，在就候梯時間來說最好的路線選擇中，在該路線選才奪的初期部分所需的功率超過了應(yīng)急發(fā)電機(jī)的容量。在這種路線選擇中，整個候梯時間是4.5s+7.5s=12s。不幸的是，這樣的路線選擇是不可接受的，這是因?yàn)槌^了應(yīng)急發(fā)電機(jī)的最大功率。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是在諸如應(yīng)急電源運(yùn)行期間等系統(tǒng)消耗的最大功率受限的情況下，以最優(yōu)方式在電梯系統(tǒng)中對電梯進(jìn)行路線選擇。本發(fā)明的方法以權(quán)利要求1中的特征部分所公開的內(nèi)容為特征。本發(fā)明的系統(tǒng)以權(quán)利要求11中的特征部分所公開的內(nèi)容為特征。本發(fā)明的其他實(shí)施例以其他權(quán)利要求中所公開的內(nèi)容為特征。在本申請的說明書部分和附圖中也給出了本發(fā)明的創(chuàng)造性實(shí)施例。除了下面的權(quán)利要求中定義的方式之外，還可以以其他方式定義所述申請中所公開的
發(fā)明內(nèi)容。所述
發(fā)明內(nèi)容也可以包括幾個獨(dú)立的發(fā)明，尤其是如果根據(jù)明確的或隱含的子任務(wù)，或者關(guān)于所獲得的優(yōu)點(diǎn)或優(yōu)點(diǎn)集來考慮本發(fā)明。在這種情況下，從獨(dú)立發(fā)明構(gòu)思的觀點(diǎn)來說，下面的權(quán)利要求中所包含的一些屬性可能是多余的。在本發(fā)明的基本構(gòu)思的框架內(nèi)，可以結(jié)合其他實(shí)施例應(yīng)用本發(fā)明的不同實(shí)施例的特征。本發(fā)明描述了一種在系統(tǒng)的最大功率消耗必須或者將要受到限制的情況下控制電梯組的方法。所述系統(tǒng)包括至少一個電梯，并且由控制系統(tǒng)控制呼狀態(tài)和從存在的呼叫推斷出的路線選擇。自然，存在許多可能的路線選擇，但是一次為一個所選擇的路線執(zhí)行成本預(yù)測。在這之后，定義成本函數(shù)，其包括至少一個所謂的成本項(xiàng)。成本項(xiàng)包括與電梯運(yùn)行有關(guān)的量以及所述量的權(quán)重系數(shù)。在現(xiàn)有技術(shù)中，這樣使用的量已經(jīng)包括了一個乘客的或者作為所有乘客均值的呼叫時間、等待時間、行程時間和/或乘梯時間，或者所述電梯系統(tǒng)累積的能量消耗。本發(fā)明組合所述成本函數(shù)和所述系統(tǒng)的瞬時功率消耗。為所述瞬時功率消耗設(shè)置上限值。如果在電梯路線的某個階段消耗的瞬時功率超過了所設(shè)置的最大限值，則通過將所謂的懲罰項(xiàng)包含在所述成本函數(shù)中來最小化所述成限值。另外，在本發(fā)明的例子中，由為至少一個期望量設(shè)置的邊界條件來最小化所述成本函數(shù)。進(jìn)一步，本發(fā)明提供了在開始為呼叫服務(wù)之前，電梯需要開始許可(startpermission)。如果正被討i侖的所述電梯的啟動不會導(dǎo)致超過所設(shè)置的最大功率限值，則準(zhǔn)許所述開始許可。在本發(fā)明中，所述成本函數(shù)的所述懲罰項(xiàng)與正被討論的所述路線所消耗的瞬時最大功率直接成比例。在本發(fā)明的實(shí)施例中，使用了以前已知的遺傳算法的原理。為了限制最大功率，一個或多個電梯被從服務(wù)中排除，并且被設(shè)置成等待模式。在算法層上，可以通過在留有呼叫等待以后服務(wù)時將基因值定義為空來實(shí)現(xiàn)此。在本發(fā)明中，在引入最大功率限制之前，所述電梯的向上運(yùn)行和向下運(yùn)行的功率需求被確定為負(fù)載大小的函數(shù)?？紤]到對所述系統(tǒng)已知的功率需求，服務(wù)中的電梯的數(shù)量可以根據(jù)所述電梯的狀態(tài)和交通狀況動態(tài)變化。在外部電源受到干擾或者中斷的情況下，在所述電梯系統(tǒng)的應(yīng)急電源運(yùn)行期間可以應(yīng)用本發(fā)明的所述方法。第二個應(yīng)用是為了達(dá)到節(jié)省成本的目的而要減少所消耗的功率的峰值的情況。傳統(tǒng)應(yīng)急電源運(yùn)行就實(shí)現(xiàn)來說是可靠的和穩(wěn)定的，但是它幾乎沒有考慮電梯關(guān)于不同負(fù)載和運(yùn)行方向的功率消耗的內(nèi)在不對稱性。最普通的情況是在應(yīng)急電源運(yùn)行期間，僅有一個電梯保持運(yùn)行在正常服務(wù)中。自然，在應(yīng)急電源運(yùn)行期間所述電梯組的運(yùn)輸能力崩潰，但是，在功率可用的范圍內(nèi)，通過根據(jù)交通狀況和所述電梯組的狀況動態(tài)選擇電梯以提供服務(wù)，可以盡量至少少許地改善服務(wù)。通過額外應(yīng)用最大功率限制，可以使用路線最優(yōu)化來找到就等待時間、能量消耗和峰值功率水平來說更平衡的路線，并且以這種方式能比以前更好地把所述電梯組的行為保持在控制之下。圖1描述了作為現(xiàn)有技術(shù)例子的三個電梯的組，其中具有兩個有效向上呼叫，電梯1正在由應(yīng)急電源操作以服務(wù)呼叫。圖2表示了在圖1中描述的情況下的功率需求。圖3示出了相對于乘客候梯時間的最佳路線選擇，其中電梯1服務(wù)呼叫U6,而電梯3服務(wù)呼叫U5。圖4表示了在圖3中描述的情況下的功率需求。圖5描述了滿足功率限制的路線選擇，其中電梯2服務(wù)呼叫U5，而電梯3服務(wù)呼叫U6。圖6表示了在圖5中描述的情況下的功率需求。圖7描述了根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖。圖8說明了在本發(fā)明使用的遺傳算法中的染色體的編碼原理。具體實(shí)施例方式因?yàn)樗鲭娞莸墓β氏男枨笫且阎?，所以即使在?yīng)急電源運(yùn)行期間，也可以以比僅僅通過簡單地將某些預(yù)定電梯投入正常服務(wù)的方式更多樣的方式來控制所述電梯系統(tǒng)。所述電梯的功率需求是已知的，所以所述電梯組可以以這樣的方式控制服務(wù)中的電梯的數(shù)量根據(jù)所述電梯的狀態(tài)和交通狀況而動態(tài)地變化。另外，基本條件(即瞬時最大功率值)可以被持續(xù)地保持在期望的限值之下。圖5表示根據(jù)本發(fā)明的路線選擇，其中具有與圖1和圖3中相同的電梯狀態(tài)50、51、52和有效呼叫53、54。在得到的作為最后結(jié)果的路線選擇中，電梯L251為呼叫U553月l務(wù)，而電梯L352為呼叫U654服務(wù)，并且這樣的路線選擇滿足最大功率條件。利用這種路線選擇，總的候梯時間是18s,其大大好于由上述傳統(tǒng)應(yīng)急電源運(yùn)行所產(chǎn)生的26.5s的候梯時間。圖6描述了該路線選擇的功率需求的曲線圖，其是時間的函數(shù)。在圖5和圖6的例子中，兩個電梯可以保持運(yùn)行，所以呼叫53、54可以比以傳統(tǒng)應(yīng)急電源運(yùn)行更快地得到服務(wù)，并且所述的應(yīng)急發(fā)電機(jī)的容量一直足夠?？梢曰?遺傳學(xué)"，即現(xiàn)有技術(shù)中已知的遺傳算法來實(shí)現(xiàn)應(yīng)急供電期間的動態(tài)電梯運(yùn)行。在表示電梯組的成本函數(shù)中，需要考慮電梯沿著它們的路線在不同階段所消耗的瞬時功率。功率需求受轎廂負(fù)荷、轎廂方向、轎廂加速幅度、轎廂的恒定速度和轎廂減速幅度的影響，如在表2中描述的例子中所說明的那樣。如果在時間t的某個時刻，所述電梯需要的總功率超過了可用于所述電梯組的供應(yīng)功率，那么在所述路線選擇的所述成本函數(shù)中加入懲罰項(xiàng)(penalterm),以把懲罰加給正被討論中的所述^各線選擇。所述懲罰項(xiàng)增加了將這樣不令人滿意的路線選擇從最優(yōu)化中消除的可能性。所述成本函數(shù)的形式是<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>在這個等式(3)中，Ci和C2是其他的諸如乘客候梯時間和行程時間之類的成本項(xiàng)，并且"和^是所述成本的權(quán)重系數(shù)。項(xiàng)'是在時間水平軸t=tD,......，T上的所述電梯組的峰值功率需求，其中T是所述電梯系統(tǒng)擺脫(getridof)層站呼叫和轎廂呼叫的時刻。例如，在圖4中，在0.5s到2s的時間范圍內(nèi)7=27，5kW，并且T=26s,其是所述系統(tǒng)完成對最后的轎廂呼叫的服務(wù)的時人刻。項(xiàng)7是所述電梯系統(tǒng)的最大可用功率，在我們的例子中是23kW。當(dāng)"F超G'/-過了所述可用功率尸時，項(xiàng)(尸>尸)是值1,否則E是值0?？梢允褂孟灯鄑k來調(diào)整由于超過所述可用功率引起的懲罰的權(quán)重，這樣來控制其在所述成本函數(shù)中的影響。在圖7中，所述系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)被描述成流程圖，并且它遵循以遺傳算法所實(shí)現(xiàn)的基本原理。與這種基本基因相比，已經(jīng)加入了功率的控制器(控制功率)70。它確定所述電梯系統(tǒng)的模型72的精確峰值功率(correctpeakpower)，并且向所述電梯組71中的電梯準(zhǔn)許開始許可。圖7還包括所謂的路線搜索的控制器73(控制路線搜索)，其通過向優(yōu)化器74提供信號來開始路線搜索。所述優(yōu)化器74再次利用遺傳算法并且向控制器73返回最優(yōu)路線。到所述控制器73的輸入數(shù)據(jù)包括尚未分配的有效層站呼叫和所述電梯系統(tǒng)的狀態(tài)。所述控制器73向所述電梯71返回關(guān)于分配決策相關(guān)的信息。所述電梯系統(tǒng)71的狀態(tài)自然也被更新至所述系統(tǒng)模型72。關(guān)于所述路線選擇方案本身的信息從所述優(yōu)化器74被發(fā)送到所述模型72，并且響應(yīng)于這個請求，所述路線選擇的成本數(shù)據(jù)(成本項(xiàng))繼而從所述模型72返回到所述優(yōu)化器74。應(yīng)急電源75(應(yīng)急發(fā)電機(jī)，EPG)連接到所述系統(tǒng)，其通知控制器70關(guān)于這個電源的接通/關(guān)斷狀態(tài)。也向所述功率的控制器70提供關(guān)于在正常運(yùn)行狀況下所允許的最大功率P隨的信息，以及所述應(yīng)急電源75的最大輸出功率P,皿，epcj。這樣，在所述控制器70中從電源數(shù)據(jù)推斷出每種情況中可用的最大功率，并且將其傳送至所述電梯系統(tǒng)的模型72。同樣，使預(yù)先確定的作為負(fù)荷和運(yùn)行方向的函數(shù)的所述電梯的功率需求(電梯功率數(shù)據(jù))對所述電梯系統(tǒng)的模型72和所述控制器70都可用。所述功率的控制器70也直接從電梯71接收系統(tǒng)的狀態(tài)。功率P(t)是瞬時特性的量，不像能量消耗，而能量消耗是累積的，并且是功率的時間積分，E=_f(0^。在搜索最優(yōu)路線中，所述電梯模型72使用關(guān)于如停止時間的某些假設(shè)。之后當(dāng)所述電梯71沿著計劃的路線前進(jìn)時，實(shí)際的停止時間也許與決策中使用的不同，在這種情況下，所述電梯的相互定時與原始的時刻表不同。為了避免在這種情況下超載，電梯在啟動之前總是必須向電梯組控制系統(tǒng)(流程圖中的功率控制器70)請求開始許可。因?yàn)樗龉β士刂破?0知道每個電梯當(dāng)前所執(zhí)行的行程以及相關(guān)的功率消耗，所以在它確定所述正在討論的電梯的啟動不會導(dǎo)致超載后，它可以向所述電梯準(zhǔn)許開始許可。當(dāng)所述電梯正常開始關(guān)閉它的門時，它可以請求開始許可。如果所述電梯沒有接收到開始許可，則可以向轎廂提供信號以告知乘客電梯延遲和所述電梯正在等待開始許可。所述信號可以是聽覺的和/或視覺的。其可以例如使用表示"應(yīng)急電源運(yùn)行，，的照明標(biāo)志、并且伴隨有例如表示"(pling-plong)電梯正在等待開始許可"的音頻信息來實(shí)現(xiàn)。門在這期間一直保持打開，所以乘客不會對這種不正常的情況感到緊張。之后，當(dāng)整個情況許可時，所述組控制70給予所述電梯開始許可，并且所述門開始關(guān)閉。當(dāng)準(zhǔn)許開始許可時，所述組控制器70自然考慮門關(guān)閉時間。當(dāng)按照圖7中的例子實(shí)現(xiàn)時，計算所述路線選擇的系統(tǒng)包括兩點(diǎn)，或者換句話說，兩個計算階段。作為第一方面，可以以更長期的基礎(chǔ)安排所述路線選擇。換句話說，這意味著搜索會導(dǎo)致盡可能短的等待時間的路線，而仍然不超過可用電功率的最大限值。在所述系統(tǒng)運(yùn)行中的第二個方面是根據(jù)實(shí)時因素安排所述路線選擇，換句話說，按照當(dāng)前運(yùn)行的電梯的總能量消耗的實(shí)際情況向電梯準(zhǔn)許運(yùn)行許可。這兩個階段并發(fā)進(jìn)行，這是因?yàn)檫@兩個階段都是根據(jù)交通狀況和系統(tǒng)狀態(tài)的改變而更新。在本發(fā)明的方法中，考慮到電梯運(yùn)行的各個階段，所述功率控制器70以逐部分的方式(piecemealmanner)監(jiān)視功率是必要的，該方式從時間軸考慮功率。因?yàn)榧铀?、減速和勻速運(yùn)動消耗不同的能量，所以當(dāng)電梯的狀態(tài)改變時，如從勻速運(yùn)動變?yōu)闇p速運(yùn)動，所述功率控制器必須注意。因?yàn)楸景l(fā)明允許對瞬時功率消耗和較長時段內(nèi)消耗的能量進(jìn)行最優(yōu)化，所以在每個電梯行程之后，可以在所迷電梯控制系統(tǒng)中記錄該行程期間消耗的能量。在后續(xù)的路線優(yōu)化中可以使用該信息。圖8說明了染色體87的編碼原理。示例系統(tǒng)再次包括三個電梯Ll80、L281和L382。第一電梯80位于9層，第二電梯81位于1層，而第三電梯82位于4層。存在4個有效呼叫在第3層的向下呼叫83、在第5層的向上呼叫84、在第6層的向上呼叫85、以及在第8層的向下呼叫86。由這些呼叫形成4—基因染色體87,以被用來作為計算的工具。與基本基因相比，將基因編入染色體的編碼還包括附加特征。所迷基本基因的基本原理是基因在染色體中87中的位置指明哪個呼叫正被討論(標(biāo)識在有效呼叫的整個集合中的該呼叫)，并且所述基因的值指示為所述呼叫服務(wù)的電梯。通常，路線選擇的搜索中的出發(fā)點(diǎn)是必須找到為每個呼叫服務(wù)的電梯。為了使所述系統(tǒng)滿足功率限制需求，必須可以從所述路線選擇中忽略一個或多個呼叫?？梢酝ㄟ^向所述基因指向的電梯表88加入"空"選擇來完成該操作。為了將所述功率消耗保持在限值之下，可以將呼叫留下來等待以后的服務(wù)?；趦?yōu)化，在圖8表示的路線選擇中，可以為每個基因(呼叫)分配電梯。在這種情形中，所述基因值指向電梯表88。電梯L180為第一基因的呼叫U584服務(wù)。把第二基因的呼叫U685分配給電梯L281。在所述電梯L180已為其先前的向上呼叫U584服務(wù)之后，其將會為呼叫D383服務(wù)。目前，再次從所述路線選擇中忽略向下呼叫D886。當(dāng)剩余呼叫而沒有電梯時，產(chǎn)生了問題在計算中怎樣考慮這樣的呼叫的等待時間。一種方案是向?yàn)榘谒雎肪€選擇中的呼叫預(yù)測的等待或呼叫時間中添加仍未被服務(wù)的呼叫的當(dāng)前有效時間(從呼叫輸入到引用時刻的時間)。在所述例子中，功率限制條件一允許之后，呼叫D886就會被服務(wù)。最遲在最早的呼叫已經(jīng)被服務(wù)之后，這是可能的。注意，圖8中的例子并不代表在被說明的情況下所述電梯的最優(yōu)路線選擇。該圖僅僅提供一個路線選擇過程，以闡明原理。本基因-電梯組控制系統(tǒng)根據(jù)所述電梯組的模型，執(zhí)行實(shí)際的路線優(yōu)化，量，所以所述系統(tǒng)必須包含如上所述的準(zhǔn)許開始許可的實(shí)時過程，以4更保證在任何情況下都不會超過可用功率。如果即使在所述電梯系統(tǒng)的正常運(yùn)行期間也以減少所消耗的最大功率為目標(biāo)，則可以獲得一個完全新的觀點(diǎn)。如果所述系統(tǒng)能夠保證在任何環(huán)境下都不會超過降低的最大功率限制，則在某些情況下，甚至可能一步一步地減小總?cè)劢z(mainfuse)的量，在這種情況下建筑物的擁有者會節(jié)省電費(fèi)。如果額定電梯組引起僅僅稍微高于標(biāo)準(zhǔn)量的熔斷量，就會是這種情況。例如，額定值可以允許所述電梯組3+31A的最大電流，其引起3*25八的總?cè)劢z。通過限制所述最大功率，所以需求的峰值電流例如是3"9A,熔斷量3*20八將是足夠的，其固定費(fèi)用更少。通常來講，峰值功率是昂貴的，并且配電公司對此收取相對高的價格。通過合適的路線選擇，可以削減極有可能的消耗峰值，而不會顯著降低所述電梯組提供的服務(wù)。本發(fā)明不專門局限有上面描述的實(shí)施例，相反，在權(quán)利要求所定義的發(fā)明構(gòu)思范圍內(nèi)，許多變化都是可能的。權(quán)利要求1、用于在最大功率消耗受到限制時控制電梯組的方法，其中，所述電梯組包括至少一個電梯，并且所述電梯組中的呼叫分配由控制系統(tǒng)控制，所述方法包括步驟根據(jù)在考慮時的有效呼叫和所述電梯的狀態(tài)，考慮所述電梯的可能路線選擇；定義包括至少一個成本項(xiàng)的成本函數(shù)，每個成本項(xiàng)包含與所述電梯系統(tǒng)的運(yùn)行相關(guān)的量；其特征在于所述方法進(jìn)一步包括步驟向所述成本函數(shù)中加入包含所述電梯系統(tǒng)消耗的瞬時功率的成本項(xiàng)；設(shè)置功率的最大限值；以如下方式向所述呼叫分配電梯最小化所述成本函數(shù)，并且在所述路線選擇中，在考慮的任何時刻都不會超過所設(shè)置的最大功率限值；以及如果把被分配給呼叫的電梯投入使用不會導(dǎo)致超過所設(shè)置的最大功率限值，則在所述電梯起動之前從所述控制系統(tǒng)賦予所述電梯開始許可。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述方法進(jìn)一步包括步驟在所述成本函數(shù)中為在某些時刻超過所設(shè)置的最大限值的路線定義懲罰項(xiàng)，并且其中所述懲罰項(xiàng)的大小與所消耗的瞬時最大功率成比例。3、根據(jù)前述權(quán)利要求的任何一個所述的方法，其特征在于所述方法進(jìn)一步包括步驟使用權(quán)重系數(shù)為所述成本函數(shù)的每一項(xiàng)加權(quán)。4、根據(jù)前述權(quán)利要求的任何一個所述的方法，其特征在于所述方法使用遺傳算法。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述方法進(jìn)一步包括步驟在所考慮時刻沒有為輸入的呼叫分配電梯時，在所述遺傳算法的染色體中將基因值定義為"空"；以及通過使用被標(biāo)記為空的基因?qū)⒁粋€或多個呼叫設(shè)置成等待模式以滿足所述功率限制條件，并且在以后為設(shè)置成等待模式的呼叫服務(wù)。6、根據(jù)前述權(quán)利要求的任何一個所述的方法，其特征在于所述方法進(jìn)一步包括步驟把所述電梯的功率需求定義成向上運(yùn)行和向下運(yùn)行時的負(fù)載的函數(shù)；以及根據(jù)交通狀況和所述電梯的狀態(tài)動態(tài)改變服務(wù)中的電梯的數(shù)量，并且考慮前述的功率需求。7、根據(jù)前述權(quán)利要求的任何一個所述的方法，其特征在于與所述電梯系統(tǒng)的運(yùn)行相關(guān)的量是一個乘客的或者作為所有乘客均值的呼叫時間、等待時間、運(yùn)行時間或者乘梯時間，或者所述電梯系統(tǒng)累積的能量消耗。8、根據(jù)前述權(quán)利要求的任何一個所述的方法，其特征在于通過為至少一個期望量設(shè)置的邊界條件最小化所述成本函數(shù)。9、根據(jù)前述權(quán)利要求的任何一個所述的方法，其特征在于所述方法進(jìn)一步包括步驟當(dāng)外部電力供應(yīng)受到千擾或者中斷時，在所述電梯系統(tǒng)的應(yīng)急電源運(yùn)行期間應(yīng)用所述方法。10、根據(jù)前述權(quán)利要求的任何一個所述的方法，其特征在于所述方法進(jìn)一步包括步驟在要減少由所述電梯系統(tǒng)的使用引起的能源成本的情況下，使用所述方法。11、用于在最大功率消耗受限時控制電梯組的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括至少一個電梯(71);控制系統(tǒng)(73),用于控制所述電梯組中的呼叫分配；所述電梯系統(tǒng)的模型(72);用于根據(jù)在考慮時刻的有效呼叫和所述電梯的狀態(tài)來考慮所述電梯的可能路線選擇的優(yōu)化器(74);定義成本函數(shù)的優(yōu)化器(74),其中所述成本函數(shù)包括至少一個成本項(xiàng)，每個成本項(xiàng)包含與所述電梯系統(tǒng)的運(yùn)^f相關(guān)的量；其特征在于所述系統(tǒng)法進(jìn)一步包括用于向所述成本函數(shù)中加入包含所述電梯系統(tǒng)消耗的瞬時功率的成本項(xiàng)的功率控制器(70);用于設(shè)置功率的最大限值的功率控制器(70);用于以如下方式為電梯分配呼叫的優(yōu)化器(74):最小化所述成本函數(shù)，并且在所述路線選擇中、在考慮的任何時刻都不會超過所設(shè)置的最大功率限值；以及用于如果把分配給呼叫的電梯投入使用不會引起超過所設(shè)置的最大功率限值，則在所述電梯起動之前給予所述電梯開始許可的功率控制器(70)。12、根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于在所述成本函數(shù)中為在某些時刻超過所設(shè)置的最大限值的路線定義懲罰項(xiàng)的優(yōu)化器(74),并且其中所述懲罰項(xiàng)的大小與所消耗的瞬時最大功率成比例。13、根據(jù)前述權(quán)利要求的任何一個所述的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于使用權(quán)重系數(shù)對所述成本函數(shù)的每一項(xiàng)加權(quán)的優(yōu)化器(74)。14、根據(jù)前述權(quán)利要求的任何一個所述的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)的所述優(yōu)化器(74)使用遺傳算法。15、根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于當(dāng)在考慮時刻沒有為輸入的呼叫分配電梯時，將在染色體(87)中的基因值定義為"空"的優(yōu)化器(74);以及用于通過使用被標(biāo)記為空的基因?qū)⒁粋€或多個呼叫(82)設(shè)置成等待模式以滿足功率限制條件，并且在以后為設(shè)置成等待模式的呼叫(86)服務(wù)的功率控制器(70)。16、根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于它包括把所述電梯的功率需求定義成向上運(yùn)行和向下運(yùn)行時的負(fù)載的函數(shù)；以及所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于根據(jù)所述電梯(71)的狀態(tài)和交通狀況動態(tài)改變服務(wù)中的電梯的數(shù)量，并且考慮前述的功率需求的功率控制器(70)。17、根據(jù)前述權(quán)利要求的任何一個所述的系統(tǒng)，其特征在于與所述電梯系統(tǒng)的運(yùn)行相關(guān)的量是一個乘客的或者作為所有乘客均值的呼叫時間、等待時間、運(yùn)行時間或者乘梯時間，或者所述電梯系統(tǒng)累積的能量消耗。18、根據(jù)前述權(quán)利要求的任何一個所述的系統(tǒng)，其特征在于使用為至少一個期望量設(shè)置的邊界條件來最小化所述成本函數(shù)。19、根據(jù)前述權(quán)利要求的任何一個所述的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括步驟應(yīng)急電源(75),用于在外部電力供應(yīng)受到干擾或者中斷的情況下，保證電力供應(yīng)。20、根據(jù)前述權(quán)利要求的任何一個所述的系統(tǒng)，其特征在于在要減少由所述電梯系統(tǒng)的使用引起的能源成本的情況下，使用所述方法。全文摘要本發(fā)明公開了一種用于在例如由于應(yīng)急電源運(yùn)行而導(dǎo)致系統(tǒng)接收的電源受到限制的情況下，最優(yōu)化在電梯系統(tǒng)中的電梯路線的方法。在本發(fā)明中，通過使用成本函數(shù)來優(yōu)化路線，該成本函數(shù)中已經(jīng)加入了包含相加起來的所消耗的瞬時功率的項(xiàng)。實(shí)時監(jiān)視瞬時功率消耗，并且電梯需要來自控制系統(tǒng)的開始許可。超過功率限制的路線選擇在成本函數(shù)中受到所謂懲罰項(xiàng)的懲罰。按照得到的作為結(jié)果的電梯路線選擇，該系統(tǒng)消耗的瞬時功率持續(xù)地保持在所設(shè)定的功率限制之下。這樣可以推遲一些呼叫到以后再服務(wù)。通過本發(fā)明的方法，在應(yīng)急電源情況下，為乘客提供服務(wù)的電梯的數(shù)量可以動態(tài)變化。文檔編號H02J3/12GK101171195SQ200680015910公開日2008年4月30日申請日期2006年5月5日優(yōu)先權(quán)日2005年5月12日發(fā)明者塔皮奧·泰尼,賈里·伊利南申請人:通力股份公司