一种电梯场景仿真模拟系统、方法、电子设备及存储介质技术方案

本发明专利技术提出一种电梯场景仿真模拟系统、方法、电子设备及存储介质，属于电梯仿真模拟技术领域。包括场景配置模块、电梯控制模块和调度评价模块；场景配置模块包括电梯外场景模拟模块和电梯内场景模拟模块，电梯外场景模拟模块用于生成行人从不同房间步行至电梯位置以及行人走出电梯后前往目标房间的模拟场景的模拟场景；电梯内场景模拟模块用于生成和重置电梯内模拟场景；电梯控制模块用于每个模拟时间步检测行人、场景的状态，控制更新行人、场景和电梯状态；调度评价模块用于利用仿真数据进行计算，获得调度方案的评价分数。解决了行人和电梯不能共同仿真、调度方案不能应用不同场景、无法评价调度方案的优劣度的技术问题。无法评价调度方案的优劣度的技术问题。无法评价调度方案的优劣度的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电梯场景仿真模拟系统、方法、电子设备及存储介质


[0001]本申请涉及一种电梯场景仿真模拟，尤其涉及一种电梯场景仿真模拟系统、方法、电子设备及存储介质，属于电梯仿真模拟


技术介绍

[0002]随着现代建筑技术的不断进步，住房、大型商场、办公楼、综合交通枢纽等都逐渐向高层发展，而电梯则是高层建筑中不可或缺的垂直方向上的运输工具。无论是日常行程还是紧急情况下的疏散，都离不开电梯的调度使用。使用电梯虽然加快了人员上下楼的速度，但是在高峰情况下极易造成人员在电梯门前的拥堵，以及人员现实情况下总是难以组织行人开展实验探究人员在紧急情况下不同电梯调度方案对疏散效率的影响。因此，一个完善的电梯模拟系统可以应用在各类仿真情况下，模拟真实情况下的电梯调度和人员搭载问题。此外通过仿真可以模拟现实正常情况下乘客对电梯的使用以及高层疏散时电梯的合理调用情况，给现实情况提供参考依据，以进行调度方案的合理设置和电梯设备的合理配备问题。
[0003]现有技术方案一：《一种电梯场景模拟的方法、装置、计算机设备和存储介质》，公开号为CN108205265A的技术的功能作用为：提供了一种电梯模拟的方法、装置、计算机设备和存储介质，模拟电梯场景的各种情形及负载情况，对电梯调度算法进行准确验证，降低算法验证成本，体改算法验证效率，增大算法验证覆盖面和适应度，使模拟效果更接近于现实情况。该方案实施过程为：1、根据设定的场景模拟参数生成电梯模拟场景，例如人数、模拟速度、超载等异常情况，所有的模拟参数可以在模拟过程中进行动态调整，电梯模拟场景可以实时做出相应的改变；2、向待测电梯控制器发送电梯模拟场景状态变化时产生的电梯仿真操作信号，并响应待测电梯控制器对电梯仿真操作信号的反馈指令，电梯模拟场景根据反馈数据进行场景状态更新，例如人物的当前的室内、室外、乘梯、出梯等状态；3、根据各类模拟参数不同导致的各种操作和反馈数据，统计测试过程中的每个乘梯人员的候梯时间、乘梯时间和电梯系统的能耗进而计算出整个测试系统过程中的每个乘梯人员的平均候梯时间、平均乘梯时间和电梯系统的平均能耗；4、根据这些运行数据对电梯控制器的调度进行评估，判断电梯控制器调度算法的适应度，以便进一步优化电梯控制器的性能。
[0004]现有技术方案二：论文《电梯模拟系统的研究与设计》[1]陈纪龙,司春景,化希耀.电梯模拟系统的研究与设计[J].喀什师范学院学报,2013,34(06):30
‑
33中使用Java为开发工具创建了电梯系统的各个模块与类模拟了电梯运行过程中状态和行为，且通过双缓冲技术刷新电梯图片来模拟整个电梯的可视化运行过程。该系统的设计方案为：1、每台电梯对应着一个控制系统，有N个楼层，每个楼层对应一个电梯门，当在某个楼层接收到闭门或开门信号时，控制系统将执行对应操作，若电梯门正处于打开状态，且未收到闭门信号，则电梯门会在等待一段时间后自动关闭；2、电梯界面存在外部按钮、内部按钮和指示灯，与现实的电梯具有相同的作用；3、当操作被响应并执行完毕后，指示灯熄灭，分为向上和向下指示灯，分别对应指示电梯的运行方向，若电梯处于无方向状态，则全部熄灭，显示电梯所在
的当前楼层；4、在遇到有冲突请求的情况下，如果两楼层同时发出请求，则电梯正常运行，按照优先级的高低进行排序执行相应的请求。当电梯接收到超重信号会发出警报信号，电梯门会保持打开直到超重信号消失。
[0005]整个系统的核心电梯调度算法为：1、通过往返寻找路径的方法，先查询电梯运行方向的楼层是否有其他按键被按下，有就将该请求加入到电梯请求的队列中并按照距离最短进行排序，然后一一到达相应的请求楼层；2、如果没有就查询电梯运行反方向的楼层是否有按键被按下，如果有电梯就改变方向，反向运行，如果没有电梯就会停止在该楼层；3、电梯乘客所去的楼层方向与电梯当前方向一致的话，则电梯优先搭载该乘客，等响应当前方向上的请求后，再去搭载反方向的乘客，实现电梯的升降操作；4、算法遵循先来先服务策略（所有呼叫和目标按到达时间排队）和顺便服务策略（一次将一个方向上的所有呼叫和目标全部完成，然后再调转运行方向完成另外一个方向上的所有呼叫和目标）。
[0006]现有技术方案三：《电梯场景模拟的方法、装置、系统、电子设备和存储介质》，公开号为CN110989405A中提出了一个电梯场景模拟的方法、装置、系统、电子设备和存储介质，主要的功能为：1、根据第一配置文件和第二配置文件生成电梯模拟场景。其中，第一配置文件包括针对大楼和电梯的配置信息，第二配置文件包括针对大楼内人流的配置信息；2、获取电梯模拟场景运行预设模拟步长后所产生的长江状态变化信息，并将所产生的场景状态变化信息发送给电梯调度系统，以使电梯调度系统根据所产生的场景状态变化信息生成下一步模拟所需的调度决策信息；3、根据电梯调度系统返回的下一步模拟所需的调度决策信息，控制电梯模拟场景运行预设模拟步长，并返回执行所诉获取电梯模拟场景运行预设模拟步长后所产生的场景状态变化的信息步骤，如此反复多次，直至电梯模拟场景的运行次数达到预设阈值，或者电梯模拟场景的运行总时长达到预设时长。电梯场景状态变化的可视化通过电梯模拟场景运行预设模拟步长后所产生的场景状态变化信息，渲染一帧图片并将其进行显示，从而可以显示出当前电梯内部的环境，用户可通过渲染的图像实时了解到当前电梯内部的环境。
[0007]根据每次模拟后得到的人们等待时间，确定对应的第一权重；根据每次模拟后得到的放弃等待人数，确定对应的第二权重；根据每次模拟后得到的能量消耗，确定对应的第三权重；根据每次模拟后得到的人们等待时间、放弃等待人数、能量消耗、第一权重、第二权重和第二权重，计算每次模拟后对电梯调度系统的评价分数。基于降低等待时间、降低能耗、降低等待人数等多个方面综合考虑，来强化电梯调度系统的调度算法，使得训练后的电梯调度整体表现更加符合人们乘坐电梯的需求，使得电梯群控调度算法可以保证全局最优，提高调度算法的灵活性。
[0008]以上现有技术一存在的缺点：现有技术方案一缺点：方案一对于电梯调度的评估仅仅考虑了乘梯、候梯时间和电梯能耗问题，然而在紧急疏散情况下，楼层高度也是影响疏散效率和调度评价的一个重要因素。且方案一在进行随机因素考虑中仅仅只考虑了电梯出现异常或人员对电梯的不正常操作导致的异常，缺少了当出现异常事故时电梯作为疏散电梯进行乘客疏散情况的场景模拟和相应的调度方案评价优化。
[0009]现有技术方案二缺点：首先该程序的动作响应由鼠标触发，且有时系统不能及时响应鼠标事件，存在一定的延迟问题。其次，该系统是由不断变换图片来形成整个完整的电
梯运行过程，当需要加载的图片很多时就会存在程序启动较慢的情况。此外，此系统对于电梯程序运行能够达到预期结果，但是在与行人搭载电梯整个行为过程的结合还不够强，缺失行人与电梯共同仿真的情况。
[0010]现有技术方案三缺点：该设计方案固定了配置的环境场景只能为大楼，然而在现实情况下需要进行仿真的场景有很多，大楼只是其中之一，不同的场景所需配置的电梯数目、电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电梯场景仿真模拟系统，其特征在于，包括场景配置模块、电梯控制模块和调度评价模块；所述场景配置模块用于生成电梯模拟场景；所述场景配置模块包括电梯外场景模拟模块和电梯内场景模拟模块，所述电梯外场景模拟模块用于生成行人从不同房间步行至电梯位置以及行人走出电梯后前往目标房间的模拟场景；所述电梯内场景模拟模块用于生成和重置电梯内模拟场景；所述电梯控制模块用于在每个模拟时间步检测行人、场景的状态，控制更新行人、场景和电梯状态；所述调度评价模块用于利用仿真数据进行计算，获得调度方案的评价分数。2.根据权利要求1所述的一种电梯场景仿真模拟系统，其特征在于，场景配置模块可以根据模拟场合的需求生成不同场合，包括高层建筑、大型商场和大型交通枢纽；场景配置模块可以根据模拟场景的需求生成不同场景，包括于建筑的层数、房间的大小、数量、形状、出口位置和可容纳人数；所述电梯外场景模拟模块生成行人的频率包括，设置间隔时间在每层或某层生成行人数量或设置时间表，在某个时间点或某个时间段内不同楼层生成设定的不同数量的人数或紧急情况下同一时间段内不同楼层逐渐生成楼层总人数，且行人目的楼层为同一层；除紧急情况外生成行人的数量按照随机比例或设定比例前往不同的目标楼层的房间。3.根据权利要求2所述的一种电梯场景仿真模拟系统,其特征在于，所述电梯控制模块根据不同的电梯调度方案控制电梯群，分配相应的电梯前往不同的楼层进行人员搭载。4.根据权利要求3所述的一种电梯场景仿真模拟系统,其特征在于，还包括图片渲染模块；所述图片渲染模块用于渲染行人承载电梯上下的动画过程。5.一种电梯场景仿真模拟的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：通过CSV文件读入生成行人和电梯外模拟场景，同时重置电梯内模拟场景；步骤二：每检测行人、场景状态，根据不同的电梯调度方案更新行人状态、场景状态和电梯状态；步骤三、电梯场景仿真模拟的时长达到预设的时长或是疏散条件下所有行人都已经被送至目标楼层则整个电梯场景模拟结束。6.根据权利要求5所述的一种电梯场景仿真模拟的方法，其特征在于，所述电梯内模拟场景的初始状态为电梯位于建筑内的随机某一层，且此时电梯内没有行人，电梯内位置列表为空，电梯门处于关闭状态。7.根据权利要求6所述的一种电梯场景仿真模拟的方法，其特征在于，所述行人状态包...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈振武，梁晨，黄志军，冯相龙，张稷，宋丹丹，马剑，
申请(专利权)人：深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司，
类型：发明
国别省市：