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基于马尔可夫网络排队论的电梯优化配置方法的研究

基于马尔可夫网络排队论的电梯优化配置方法的研究

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作者：宋军远天津大学

学位级别：硕士

电梯系统中乘客的到达和乘客的运送都是复杂的随机过程,因此,电梯系统是一个极为典型的提供成批服务的随机服务系统。电梯排队系统的随机性很大程度上表现在其输入过程——交通流的随机性上。因此,本文首先对高峰期交通流进行了分析研... 详细信息

电梯系统中乘客的到达和乘客的运送都是复杂的随机过程,因此,电梯系统是一个极为典型的提供成批服务的随机服务系统。电梯排队系统的随机性很大程度上表现在其输入过程——交通流的随机性上。因此,本文首先对高峰期交通流进行了分析研究。电梯不可随时更新或添置,这就决定了在建筑设计时,需要确定建筑中电梯的合理数量、额定容量、运行速度等配置参数,这也就是电梯交通分析要研究的内容。本文首先对电梯交通流情况进行统计分析,并利用拟合检验法判断乘客到达时间间隔和成批到达的乘客服从的分布规律。利用G.C.巴尼提供的方法获得了乘客百分比到达率和基于分钟的乘客到达率曲线。运用随机服务系统理论即排队论建立电梯交通流网络排队模型,分为以下三个步骤:①假设:电梯网络排队系统中各服务站的乘客到达为泊松过程,即到达间隔为相互独立的负指数分布;电梯对乘客的服务时间是相互独立的负指数分布;电梯系统中乘客的排队规则为先到先服务(FIFO)的等待制。在电梯排队网络中,为了将乘客快速运达目的楼层,需要在服务站1和2、服务站1和3之间设置快速电梯。②将电梯服务系统建立为排队模型。③确定每5分钟时间段大楼内各楼层要求服务乘客数分布和上行下行百分比。此后,利用马尔可夫理论对电梯服务系统的网络排队模型进行了分析求解,推导出该系统的队长、等待时间等系统评价指标的分布,并求得不同服务强度所对应的系统评价指标与系统配置要素之间的关系曲线。通过实例运用证实了本模型的合理性,并验证了如下结论的正确性:电梯系统的服务强度必须小于80%。这些为电梯系统的交通分析提供了理论基础,该软件还为进一步的客流分析和调度系统研究提供了有力工具。在建立电梯交通流网络排队模型后,可以应用此模型进行电梯系统的优化配置。传统电梯配置由用户设定交通流情况,并忽略许多影响因素。而基于电梯交通流马尔可夫网络排队模型的电梯配置,根据实际交通流情况,并综合考虑各种影响因素,使得电梯配置方案更加符合实际情况。总之,本文通过建立电梯交通流网络排队模型并将此模型应用于电梯系统的优化配置,既验证了该模型的有效性,又取得了可喜的成果。

关键词：上行高峰期电梯配置网络排队模型马尔可夫排队论拟合检验法电梯交通分析

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