關於電梯排程設計的初步想法
——楊波 崔海營
試想一下，我們正在構建一座高大的辦公樓，它有電梯的大約配置如下：大廈有21層，四部電梯，很多乘客乘坐這些電梯，乘客的資料為：平均數量為70公斤，最重的人120公斤，最輕的人有45公斤。其他的電梯資料可以自主設定。該大樓21層分為0,1，2......20.地板0為地下停車場，1樓為大堂水平，大多數人都由這兩層進入/走出大堂。
電梯名稱 停靠層數 乘客限制 重量限制
1 所有樓層 10 800 kg
2 所有樓層 10 800 kg
3 所有樓層 20 1600 kg
4 所有樓層 20 2000 kg
根據我們平常搭電梯的經驗，電梯在關門後運轉到達各樓層的時間是很短的，而搭電梯的整個過程主要耗時在電梯開關門，乘客上下電梯和乘客等電梯時間段，這3部分。而開關門時間和人員上下電梯時間基本維持在15秒左右，所以好的電梯排程程式應該經量減少乘客的等待時間。我們的想法就是，在各層乘客按下電梯口按鈕後，系統才會讓合適電梯響應，並且系統給出乘客最佳的搭乘建議，並且在電梯口顯示電梯的執行狀態（包括執行方向和位置）。我們設想的演算法中，認為電梯在執行時，除了在樓層頂端，0層和1層有回返以外，不允許有回返，因為回返的話會減速到零然後再加速的過程，耗費時間多成本多。最後，整個排程系統中，對一些特殊情況會做出特殊處理，下文詳述。
假設：1) 乘客當前所在的樓層層數x；
2) 電梯當前所在的樓層層數t；
3) 電梯通過兩個樓層的執行時間是一致的（認為電梯由零加速穿越乙個樓層和由正常速度減速到零穿越乙個樓層的時間與正常速度穿越樓層一致。據實際體驗，電梯由零加速穿過一層樓時間約為9s,而電梯勻速穿過約為6秒），令執行時間為t；
4) 電梯開關門所需時間t1；
5) 乘客走出電梯所需時間t2；
6) 乘客的等待時間t0；
7) 電梯向上執行或乘客需求方向向上用「↑」表示；
8) 電梯向下執行或乘客需求方向向下用「↓」表示；
我們認為無論何種演算法，若電梯在非邊緣樓層不回返，乘客在電梯內的時間是不變的，而開關門時間也有相應的固定設定。所以乘客搭電梯的時間主要是其等待電梯的時間。接下來給出乘客的等待時間函式。根據電梯的執行狀態和乘客的需求狀態可以得出八種情況，如下表所示：
乘客需求狀態
電梯執行狀態
x↑↓(t>x)
↓(t↑(t>x)
↑(tx↓
↓(t>x)
↓(t↑(t>x)
↑(t(1).當 x↑ 時,
a. ↓(t>x)，乘客等待時間t0=(t+x)*t;
b. ↓(t
c. ↑(t>x)，乘客等待時間t0=(40-t+x )*t;
d. ↑(t
(2)當 x↓ 時,
a. ↓(t>x)，乘客等待時間t0=(t-x)*t;
b. ↓(t
c. ↑(t>x)，乘客等待時間t0=(40-t-x )*t;
d. ↑(t
程式設計中所用到的類有電梯類，乘客類；在電梯類中構造相關的排程響應函式，在乘客類中包含需求函式。然後根據乘客所提供的需求資訊，再經由排程響應函式，提供給乘客等待時間最少的電梯選擇。其中還要考慮一些特殊的因素：
1）.由大樓外部環境導致的危險因素的應急處理，此時控制系統將會提示發生的危險因素，並將電梯停在最近樓層處；
2）.當電梯人數超載或重量超載時，系統會給出提示，並且電梯停止執行，直至符合標準要求；
3）.如果使用者不按照系統提示，那麼將會遵從使用者的需求；
4）.當電梯的標準承載數以及載重最大值達到臨界時，電梯將不會做出響應直到臨界情況改變時；
經由以上介紹，則一共有電梯內操作介面，電梯外乘客需求介面，總控室電梯情況（包括電梯狀態，乘客人數）顯示和應急處理按鈕。
附錄：時間日誌如下：
人員時刻
楊波 2014.3.8 9:00-10:30
10；30-11:14
13:30-14:43
16:20-16:50
崔海營2014.3.8 9:00-10:30
11:14-12:10
12:45-1:30
15:59-16:20
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