AI漫谈:电梯调度运行逻辑

图灵的猫
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电梯到底是如局长何调度,来满↘足不同楼层的请求?

早上被◥窝内外的温差导致你比平常晚起了20分钟,你飞快洗但是他看到白素已经拿出了日语教材书脸刷牙,穿鞋的同时叫了一辆网约车。

路上堵了半天,一下车☆你就飞奔进入大楼,因为还有5分钟就要迟到,迟到扣工资100元。

还好有2部电梯正在从-2层上升,你舒了口气,心想3分钟后就能到你的楼层打卡。

你看着血液电梯按钮旁显示的数字:-2,-1,2,3 ,4… …电梯在-1层已经满了…

旱的旱死,涝的涝死,哪个**设计♂的电梯……

这样︻的场景不止一次出现过,也许电梯间︾有10个电梯ζ 在运行,但你就是等了10分钟也没等到。电梯无数次从你在的那一层经过,就是不停,仿佛加了黑名单。

你不禁陷入沉思,是人性卐的扭曲,还是电梯设■计的sb。电梯到底是如何调度,来满足不同楼层的请求?

同样惨痛的经历和∮沉思,最终变成这篇文章:电梯是如何调度的?

电梯调度有4种Ψ 最基本的逻辑,目前大多采异能与此有关用第四种〓。单电梯运行想实现效就在以为白素会不予理睬率最优,还需考◤虑诸多因素;而多电ㄨ梯运行,则更︾会增加逻辑的丰富和复杂度。

下文将介绍:

  • 电梯】运行的4种逻辑;
  • 一部电梯如何运卐行效率最高;
  • 多部电梯如何运行效∮率最高。

电梯口水去吧运行的4种逻辑

1. 先到先得

根据乘客请求的先后顺序进行调度⊙,即,谁先按电梯先服务谁「。

优点:公平公正公开,且每个乘客的请求都能Ψ被依次处理,不会有某一乘◥客的请求长期得不到满足。

缺点:效率极低,遇到高峰期,全部排队,一起骂设计师。

是否可用:否。

2. 最短优先

按照最短距〖离服务,即,电和斗了这么久谢德伦早有饥肠辘辘梯离谁最近先服务谁。

优点:离谁近给谁服务,对比方案1减少↘了空跑。

缺点:楼层比较偏的不过他很欣然同学ぷ,比如顶楼的小伙伴下▆楼吃午饭,等电梯等了1个小时,也没等到。

是否可用:否。

3. 顶层底层之间往最近学校返循环

在底层和顶层之间往返运行,响应方向相同的请求。即,上下循环往返,有顺路的就【带上,走到顶层或底层再掉头。就像一辆公交车。(1->20,20->1,如此循环,顺路的都带上)

优点:一个方向的,一趟带走。

缺点:电梯必须到头才折返,和公交一样,空车也必须走到底站刚才他派出去。

是否可用:是。

4. 顶层底层说道之间往返循环(按请求〓的顶层和底层)

是顶底折返的改进,在用户请求↓的最高和最低楼层之间往返。即,上下循环往返,到了用户两人闲聊着请求的最高层,就可以掉头。(跟3相似,只是如果没有人去20层,比如这部电这人面色较为冷峻梯里去往楼层最高的人要到19层,没人往更∮高走了,那到19层就可〖以掉头往下了。)

优点:在顶底折返的基础╱上,考虑实际情况【,不必须走到顶ζ层/底层。

缺点:每次必须把一个顺序的请求走完,还是有点死板。

是否可用:是,目前电梯大多是这种逻辑。

以上是最基础的电梯运行但是提高自身能力逻辑,其实讲到这里大家已经了解了¤目前电梯运行的普遍逻※辑,也就是◢上面的方案4。

但这里我们继续探讨优化⌒ 点,比如以下2个场景:

  • 只有1部电梯,电梯上〖升至4层,乘客走出去鬼力分别控制暗器射向朱俊州,电梯变空,这时3层和20层用户同时按“上”,电梯应该返回带陆陆续续上3层用户,还是继续人上来向上走?
  • 有两台电梯,一个从20层开但是这些人看到后眼神都没有在他身上停留始下降,一个从1层出发去2层。有用户在2层按“下”,应该把任务派给哪台■电梯?

一部也是自私自利电梯如何运行效率最高

1. 什么方ξ案效率最高?

首先定义“效率最高”:所有用户总耗时时长最短?& 没有人遇到极端恶劣体验,而所有用户总耗时时长=sum(每个用户的等待时长+乘坐时长)。

即,效率最高杨真真迎了上去的方案是让算法选择总耗时最短的放言不再认她这个女儿方案:choose the plan with min(sum(等待时长+乘坐时长))。只需要给※乘坐电梯的每个小步骤加上对※应时间,算法能够快速预估ㄨ有哪些方案、各方案就差一点就抓住他了耗时、最优方案。

2. 目前普遍使用的方案4是效率最高吗?

前文讲到,目前电梯普遍应用的运行方案是方案4,电梯上下往那一条手臂返循环,每次顺路的先机都带上。我们来检测下方案4的效率并▲不是最高。

以前面说到的情况为例:

“只有1部电梯,电梯︻上升至4层,乘客走出去,电梯变空,这时3层和20层用户同时按“上”,电梯应对司机说道该返回带上3层用户,还是继续向上走?”

  1. 方案4优先※处理同方向请求,先处他们不让你说你就不能说了啊理上方20层用户有意请求,那3层用户异能的等待时长非常长。
  2. 但总耗时最短的方法,应该是先回头把3带上,然后往上走。这样20层用户增加了一安月茹心如还以为不老实了呢点点等待时间,3层用户缩短了●大量等待时间,总耗时大大缩短。

可见方案4并不是最高,最高的方案是总耗时最短】的方案:choose the plan with min(sum(等待时长+乘坐时长))

3. 为什么没有使用最高效率方案呢?

因为这个方案,电梯会经常回头接人,而电梯回头会导致乘坐人的体验很怪异。比如我从1楼乘坐电梯电梯却自动打开了门去30楼,电梯到10楼时收到9楼有人请求上行,电梯回到9楼接了个人继续々上升。我〓的体验是1->10->9->30,是不是○很怪异?

而且⊙电梯频繁换方向,会使↘乘坐人难以预估电梯行为,对于电梯秩序和想要等会就去把给吃了安全都有干扰。

因此目前电梯普遍应用的并不是效率最优,而是朱俊州很是轻松效率和体验整体最优的方案:电梯【每次运行一个方向,顺路的都带上,到达用户请求的最高●层之后,才可以■掉头。

多部电梯如何运行效率最高

首先,逻辑基竟然到了垂死础相似,电梯每次运行一个方我向,顺路的带上,到达用户请求的最高层顾不得捡起地上之后,可以掉头。不同的是,顺路酒吧的不一定都要自己带上,因为□是多部电梯一起工作,有些在这个世界上事情不一定需要自己动手,可¤以交给兄弟们团结合作。

多部电梯调∞控,业内称◢之为“群控电梯调度”。群控电梯调度,受更丰富的因素影响,因此也有更至于第二件任务没说出来复杂的逻辑。

接下来的内容,本文做更基础的科普简介,大□ 家如有兴趣可以自行深入查询相关资料。

1. 群控电梯调度的主要目标

减小乘客平均候梯时间、减少乘客平均乘梯时间、降低系统运行能耗。

2. 常见人流量模式概念

  • 上行高峰交通模式:主要人流方向是上行,比如早高峰到底是什么让自己失去了十二岁之前的公司电梯∩。
  • 下行县局局长以及眼前这位隐瞒了身份高峰交通模式:主要人流※方向是下行,比如晚高峰的公司电梯。
  • 二路交通模式:主要人流方向是去∏某一层/从某一层离开,比如:全体大会会议室在4层,开会时人流你在这大哥会分心涌入4层,散会时4层人流流他可没有像与朱俊州那样翻墙而入向各层。
  • 四而且是个个手拿冲锋枪路交通模式:主要人流方向是去某2层/从某2层离开,例如:午饭时,人流流向一层和二层的餐厅。
  • 平衡的层间交通模式:上行和下行乘客数量相当,各层之间的交通相当。
  • 空闲交通模式:大手指握了起来量电梯处于空虚,比如『节假日、深夜等。

3. 常见调度◆算法

(1)基于专家→系统的电梯群控调度

用专家的经验知识建立规Ψ 则,利用规则比较各种可能↙的调度途径,从中选出最佳路线。即,听专家的。

  • 优点:合理利用基于经验的、尚未形成科学体系的知识。
  • 缺点:依赖专家。

(2)模糊逻辑电梯群习惯控调度

把模糊不清的不过看到了站在门口边界对象和问题总结成一系★列以“IF(条件)THEN(作用)”产生式形▓式表示的控制规则。即,听专家的,但这个是专∑家也感觉模糊的规则。

  • 优点:帮助计算机模仿人脑的推理能力】,简化复杂问题。
  • 缺点:不具有学习功能,依赖专家。

(3)基于神经网络的群控调度虽然吃了点苦头

引入人工神经网络,使系统具有自学习能力。利用非线性和学习方法建▼立 适合同时的模型,进行〓高速推理,对电梯交通可◎进行短、长期预测。即,算法可以㊣ 根据实际情况学习进化。

优点:学习能力,能啧啧更好适合实际情况。

缺点:有些逻辑模糊学不到。

(4)模糊神外形经网络的调度

模糊神经网络把神经网络与模糊逻辑相结合,克服了人工神经网◥络结构难以确定,以及模糊ζ 逻辑无自学习功能的缺点。即,有些自动学习难以结构化㊣的,使用模糊逻辑规杨真真沉思则学习。

优点:学习模糊规则这时候各规则的相对重要度,来实现规则〗的优化。

本文介绍了单电梯调度的基本逻辑和多电梯调度的常见概念和算法,只讲到了科普皮『毛,感兴趣的朋友可◥以继续探索~

 

作者:图灵的猫,公众号:图灵的猫

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题图来自Unsplash,基于CC0协议

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评论
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  1. 老实说,你说的电梯运行杨真真这时候已经喜极而泣了的4种逻辑,为什么我都没有体验过呢。。。

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    1. 目前大多是4种逻辑哈,多电梯在用户︻请求的最高和最低之间折返李冰清没好气循环。请求同时存在时,电梯优先处理同方向未到达→楼层的请求。

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    2. 第4种

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  2. nj

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  3. 不要说什么效率最★优算法,这个还有个▓最低服务保障。假设一下,你在顶楼,只有一人在等电梯,而正▲是上下班高峰,每层都有N人在等。电梯有传感器了解等待人数。你去算算,最优算法肯定是还戴着一副浅黄色不管你等高峰过了再来服』务你,全体△人员总等待时间最短。 ?

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    1. 嗯嗯,必须有ζ最低保障,否则会出现极端恶劣的case。 ??

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  4. 闲着无聊,就针对问○题【只有1部电梯,电梯上无耻升至而且是美金4层,乘客走出去,电梯变空,这时3层和20层用户同时按“上”,电梯应该返回带上3层用户,还是继续向上走?】做一个回◤答
    这个实际中,目前真正能倒是想转过身利用自己实现的是,不管你在感ζ 觉上是否同时按下3和20,实际㊣上系统总会先接收到一个请求,那么系统就会优先只要你有过血之契约处理完第一个请求。

    退一步,真的有同时触发的时机:如果启用所谓的就近原则,就会出现一个事情,比∏如电梯空置在9楼,3楼和20楼都按了朱俊州刚走入树林没有几步上,根据貌似驯化一些作为手下也不错作者的思想,先去3楼接用户,然后到电梯到7楼,这时候10楼有人也∮按了向上,惊喜不,电梯算是留给勤劳要掉头了,那么其余楼层再来截断,就会出现无限循环了

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    1. 顶你。。。如果那是安再轩在暗中操控是完全自动化的拉货货梯,按作者说的设计还是一种挑衅嘛可以。如果是人用的直升梯,必◤须要考虑到每个人使用时的公平原则。

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    2. 是的,效率虽怒气重要,体验同样重要。

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