电梯的模拟算法与优化调度方案(2)

定 参 数 额定容量 开（关）门时间 乘客转移时间 13人 5秒 3秒

1.2基本假设

由于我主要讨论的是上班高峰时期电梯的使用情况，为了简化问题的研究，故作以下假设：

1．考虑到在上班的高峰期里下行的乘客比较少，所以假设只有上行的乘客而没有下行的乘客，即所有电梯只是往上运送乘客；

2．电梯在运送乘客的中途没有其他乘客要上电梯，在下行时各中间层也不作停靠；

3．由于乘客的到达是随机的，事先并不知道将去哪一个楼层，所以，我们假设到来的乘客是以相同的概率去大楼的每一个楼层； 4. 假设楼层间的运送时间为2秒。

1.3基本术语和符号说明

1.3.1 基本术语

⑴跟踪时间的时钟TIME（以秒计），开始时TIME的值是0秒（上午7：45），当TIME到达5100秒（上午9：10）时模拟结束。

⑵乘客编号，按照乘客到达的次序给乘客编号：到达的第一位乘客为1，第二位乘客为2，依次类推。

⑶电梯j的可乘用时间RETURN[j]，若电梯j当前在1层可以乘用，则这个时间就是当前时间，于是RETURN[j]=TIME。若电梯j在运行中，则它的可乘用时间是它回到1层的时间。乘客按照电梯编号的顺序进入一部可乘电梯：首先是电梯

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1（如果可乘用），然后是电梯2（如果可乘用），等等。

⑷数组Sj和Fj，为了在电梯运送过程中根踪被选择的楼层和楼层被选择的次数，该算法设置了两个一维数组Sj和Fj，Sj表示乘客所选择的1到19层的任意一层（这里虽然没有乘客选择第一层，为了简单起见也包括在内），Fj表示每一层楼所乘客选择的次数。例如，有一位乘客选择了第8层楼，则将1分别输入到Sj的第8个分量和Fj的第8个分量。如果另一位乘客也选择了第8层楼，则Sj不变，Fj的第8个分量变为2.依次类推。假定电梯j中的乘客选择3层1次、5层3次、7，9，11层各选择1次、14层选择5次、17层选择2次，那么对这部电梯，Sj=（0，0，1，0，1，0，1，0，1，0，1，0，0，1，0，0，1，0，0），Fj=（0，0，1，0，3，0，1，0，1，0，1，0，0，5，0，0，2，0，0）.用这些数组计算电梯j运行时间，于是可确定它返回1层的时间，如前所述，这个返回时间记作RETURN[j].这些数组也用来计算电梯j中每位乘客的运送时间。

⑸运送时间tr，表示电梯从启动到停止过程中，运行距离为r层楼时的运行时间，即电梯从启动到运行r层楼后停靠所需要花费的总时间。

1.3.2 符号说明

； beti:乘客i与i-1到达时间间隔（在0和30秒钟之间变化的一个随机整数）

arrivei:从时钟t=0开始计时，乘客i的到达时间（仅当乘客排队等待电梯时计算）；

； floori:乘客i选择的楼层（2到19之间变化的一个随机整数）

elevatori:乘客i停留在电梯里的时间；

； waiti：乘客i进入电梯之前的等待时间（进当乘客排队等待电梯时计算）

deliveryi：乘客i从到达到运送至目的地楼层的时间，包括等待时间；

Sj：记录电梯j被选择楼层的0、1一维数组，不计楼层被选择的次数； Fj：对于电梯j中正运往目的地楼层的乘客，记录被选择楼层的次数的一维整数数组；

Oj：当前使用电梯j的乘客数；

RETURNj：从时钟t=0开始计时，电梯j返回大厅并可供乘客乘坐的时间；

firstj：电梯j返回大厅后第一位进入的乘客的编号；

queue：当前等待一部电梯变成可乘用电梯排队的总长度；

quecust：排队等待的第一位乘客的编号；

startque：当前的排队开始形成的时钟时间（可能更新）；

stopj：电梯j在整个模拟中停止的次数；

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eldelj：电梯j用于运送当前这批乘客的总时间； operatej：电梯j在整个模拟中运行的总时间；

tr: 电梯从启动到运行r层楼后停靠所需要花费的总时间；

limit：最后进入一部可乘用电梯（在它开始运送之前）的乘客的编号； max：数组Sj最大非零元素的指标（被选择的最高楼层）；

remain：下一步可乘用电梯起程后还在排队的乘客数；

quetotal：花时间等待的乘客总数；

TIME:从t=0开始当前时钟的时间（秒）；

DELTIME：一位乘客从到来到抵达目的地楼层的平均运送时间，包括等待时间； ELEVTIME：一位乘客呆子电梯里的平均时间；

MAXDEL：一位乘客从到来到抵达目的地的楼层的最长运送时间； MAXELEV：一位乘客呆在电梯里的最长时间； QUELEN:在最长的队中等待的乘客数； QUETIME：等待的乘客呆在队中的平均时间； MAXQUE：等待的乘客呆在队中的最长时间。

1.4问题的分析

随机模拟介绍

在对实际问题的求解过程中，在能够用分析方法（机理分析和测试分析）建立和求解的数学模型中，目的通常或是求最优解，或是寻找变量间的规律，或是分析参数和输入变量对结果的影响，如果这样建立的模型基本上符合实际，那么求出解析解或是数值解，当然也可以对原问题做出回答。但是，对于一些带有随机因素的复杂系统，用分析方法建模常常需要做出许多简化假设，与面临的实际问题可能相关甚远，以至解答根本无法应用。这是模拟几乎成为人们的唯一选择。 模拟是在整体运行过程中对系统的仿真，是非常有效和广泛使用的分析、研究复杂系统的技术。将实际系统简化制成实物模型，进行物理实验，成为物理模拟。而在一定假设条件下，利用数学运算模拟系统运行，可成为数学模拟。现代的数学模拟都是在计算机上进行的，成为计算机模拟。 …… 此处隐藏：609字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……