Чжо Чжо Лин . Разработка средств повышения эффективности автоматизированного управления пассажирскими лифтами на основе имитационного моделирования

Краткое описание

Чжо Чжо Лин . Разработка средств повышения эффективности автоматизированного управления пассажирскими лифтами на основе имитационного моделирования: диссертация ... кандидата Технических наук: 05.13.06 / Чжо Чжо Лин ;[Место защиты: ФГАОУВО «Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники»], 2017.- 156 с.

Министерство образования и науки Российской Федерации Национальный исследовательский университет «МИЭТ»
На правах рукописи
ЧЖО ЧЖО ЛИН
РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ПАССАЖИРСКИМИ
ЛИФТАМИ НА ОСНОВЕ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Специальность 05.13.06.
Автоматизация и управление технологическими процессами и
производствами (в приборостроении)
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель: к.т.н., профессор Лупин Сергей Андреевич
Москва - 2017

Оглавление
Обозначения и сокращения 4
Введение 5
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ПАССАЖИРСКИМИ ЛИФТАМИ 12
1.1 Актуальность задачи автоматизированного управления пассажирскими лифтами 12
1.2 Особенности функционирования автоматизированных систем управления пассажирскими лифтами на основе микроконтроллеров 15
1.3 Анализ возможностей применения сенсорных технологий в АСУПЛ . 21
1.3.1 Гироскопические датчики угловой скорости 24
1.3.2 Датчики линейных ускорений 25
1.3.3 Датчики давления 25
1.3.4 Магнитные, фотоэлектрические и инфракрасные датчики 26
Выводы по главе 1 27
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПАССАЖИРСКИМИ ЛИФТАМИ 28
2.1 Представление АСУПЛ в качестве системы массового обслуживания 28
2.2 Аналитический расчет параметров автоматизированной системы управления пассажирскими лифтами 31
2.3 Анализ классических стратегий автоматизированного управления лифтами 37
2.4 Анализ динамических стратегий автоматизированного управления лифтами 40
2.5 Многокритериальная оптимизация в управлении пассажирскими лифтами 48
Выводы по главе 2 52
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ГИБРИДНОЙ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПАССАЖИРСКИМИ ЛИФТАМИ 54
2

3.1 Структура имитационной модели в среде AnyLogic 55
3.2 Основные классы имитационной модели 58
3.3 Верификация и графическое представление результатов имитационного моделирования 69
3.4 Реализация механизма выбора стратегий управления 73
Выводы по главе 3 75
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГИБРИДНОЙ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПАССАЖИРСКИМИ ЛИФТАМИ 76
4.1 Используемые в имитационной модели потоки заявок 76
4.2 Оценка влияния сенсоров на эффективность алгоритмов управления . 79
4.2.1 Учет направленности вызовов 79
4.2.2 Учет количества пассажиров на этажах 82

Список литературы

Заключение
В ходе выполнения диссертационной работы получены следующие основные результаты
1. Обоснована целесообразность совершенствования
автоматизированного управления пассажирскими лифтами на основе создания новых стратегий, опирающихся на сигналы с различных сенсоров, характеризующих изменения параметров управляемого объекта.
2. Предложено формализованное представление пассажирских лифтовых систем и определены критериальные функции, оценивающие эффективность автоматизированных систем управления ими.
3. Научно обосновано, что задача автоматизированного управления пассажирскими лифтами может рассматриваться как многокритериальная оптимизация и сводиться к минимизации времени ожидания пассажиров и максимизации интегральной эффективности использования лифта.
4. Разработана гибридная имитационная модель системы управления пассажирскими лифтами, сочетающая дискретно-событийный и агентный подход и ориентированная на оценку влияния состава сенсоров на эффективность стратегий управления.
5. Проведена экспериментальная оценка влияния сенсоров, включая кнопки направления вызова на всех этажах, включая датчик количества пассажиров, ожидающих лифт и датчик времени на эффективность различных алгоритмов управления.
6. В результате проведения имитационного моделирования установлено, что:
-учет направленности вызовов позволяет снизить среднее время ожидания пассажиров на 5-15% и сократить количество ненужных остановок на 10%;
- учет количества пассажиров на этажах уменьшение времени ожидания пассажиров на 5-15% практически без снижения уровня заполняемости кабины лифта;
97

- учет пиковой нагрузки позволяет повысить значение интегральной эффективности использования лифта на 10-20%;
- при имплементации группы различных датчиков в систему управления снижается время ожидания пассажиров почти на 50% без снижения загруженности кабины.
7. Результаты диссертационных исследований внедрены в Технологическом университете (Республика Союз Мьянма) для оценки проектных решений, а также в учебный процесс в Национальном исследовательском университете МИЭТ при изучении курса «Моделирование».