基于群区理念的电梯运行效率提升

颜文波

摘 要：现代高层商务楼中，如何安排好各台电梯的运行方式十分重要，能够有效保障电梯的运行效率。在这种背景下，文章针对传统电梯运行设计的不足，引入群区理念，在对相关理念加以概述的基础上，探讨了群区理念的电梯运行设计方法。

关键词：群区理念；电梯；运行效率

1 电梯运行群区设计理念概述

建筑物内部的“交通”随着楼层的增加而频繁，电梯系统设计也更加复杂。当楼层超过15层以上，为使电梯运行更有效率，会将各楼层划分成数个群区，每一个群区有数个电梯，服务某一些固定的楼层。每个群区服务约6至10个楼层，越高层的群区服务楼层数应越少。群区电梯有数种不同的运行方式，通常各群区电梯从楼下主楼出发，直达其服务区的最低楼层，再以每层均停的方式服务其他各楼层。群区电梯对高层建筑而言，有如下的优点：一是高层群区的电梯不停靠低层区，可以节省乘客的时间，增加电梯运行效率，减少电梯购置数量。二是高层群区的电梯不停靠低层区，低楼层不需要电梯等待时间。底层群区的电梯不停靠高层区，电梯坑上面空间均可利用，因此群区设计可以增加建筑物可使用的楼板面积。三是低层区可以使用较低速的电梯，节省电梯购置费用。四是高层区乘客可以节省等待时间及在电梯内的等待时间。

不过群区设计只能适用于60层以下的高楼，如果超出这个高度，群区数过多，低楼层的空间将会因高楼乘客“借道”而被电梯坑沾满，60层以上的超高楼层建筑的电梯应利用空中大厅方式来运行。另外，大楼的交通被分隔，群区设计比较不适合专用办公大楼。建筑施工单位在进行规划时，除非事先决定电梯厂商，否则无法进行电梯规划。文章应用动态规划模式，来决定高层建筑物的群区电梯数及服务楼层、电梯容量及速度，以期使建筑物能在规划初期前，可确定高层建筑物的电梯是否应该划分群区、如何划分群区电梯的服务楼层以及各群区应设置的电梯数、电梯容量、电梯运行速度，以便在建筑施工前，即可预留电梯的坑道数和等待的楼板面积。

2 群区理念的电梯运行设计方法

电梯运行设计在高层建筑中扮演着十分重要的角色，可目前电梯设计方法的文献中，绝大多数只适用于中低层建筑每层暂停的电梯。这套电梯设计概念可分成六大步骤：一是假设电梯的数量、容量与速率；二是由大楼面积楼层数及使用性质，估计高峰5分钟乘客到达率及乘客数；三是计算电梯预停数及最高返回层；四是求出一周时间间距及输送能力；五是检查电梯的服务品质（一周时间，间距及输送能力）是否达到设计标准；六是如果不合标准，则回到第一步骤，重新假设电梯数量、容量及速度再进行计算，直到满意为止。这一方法只适用于低层建筑，为使电梯运行更有效率，高层建筑会将各楼层划分成数个群区，每一个群区有数个电梯，服务某些固定的楼层。有群区的电梯设计方式除了要决定电梯数、电梯及速度群区数等底层电梯的设计项目外，同时求解出最佳的群区数及各群区所服务的楼层，群区电梯设计参数、设计标准和一般无群区的设计大致相同，以动态规划方法求取最佳电梯群区服务楼层。一般的设计步骤如下：一是计算一周时间；二是计算每个群区中，其电梯群的装载时间；三是使用动态规划法来求解最佳的电梯区规划数及服务的楼层。上述的装载时间是一周时间的函数，是每个群区许多电梯的一周时间总和，用以衡量电梯运送乘客的能力。

文章的求解目标为在满足服务品质（一周时间，间距及输送能力）的限制下，使总成本为最低。求解方法是以动态规划法求的最佳高层建筑电梯的群区数、各群区电梯所服务的楼层范围以及电梯数量、容量与速度。动态规划法电梯运行模式涵盖电梯运行模式、总成本函数及动态规划求解三大部分。

一是电梯运行模式。电梯运行模式的目的是计算电梯运行时间，以检验电梯设计是否合乎服务水平，计算内容包括最高返回层、运转一周时间及出发间隔等，计算方法与一般底层电梯设计大致相同。其中，最高返回层的计算式为：

二是总成本函数。电梯总成本包括电梯设置成本。楼板成本、维护费用及乘客的时间成本。群区电梯设计目标是使电梯总成本为最小的情况下，求的最佳分区数与各分区的电梯数、电梯速度、容量及服务楼层。

三是动态规划方法求解。根据动态规划方法，假设G为动态规划的阶段，即大楼的群区数；Zg为动态规划的状态，即第g群区的最高服务楼层Z；C（Z）为服务前g个群区的Zg楼层的最低总成本；Bg（Xi，Zg）为第N个群区，其服务Xi至Zg层的成本。由既定的电梯数、速率及计算出的一周时间、出发间隔，可进而求出以货币单位表示的总成本，则服务第一个群区的最低总成本为：

以此类推，可得到回归关系，即Cg（Zg）=Min{Cg-1（Xg-1），Bg（Xg，Zg）}。

由于建筑物的最高楼层数Zn已知，因此从动态规划原则可求出各个群区的最佳服务楼层范围。

3 结束语

高层电梯采用群区设计时，不仅可以节省乘客时间，而且能够剩下较多的电梯坑道及等待大厅所占的空间，因而比无群区设计的总成本要低。文章建立的动态规划法电梯运行模式，主要是针对高层建筑物电梯的群区设计，可以在各群区不同的电梯服务楼层范围下，能迅速求出总成本最小情况下的最佳群区数与转乘楼层划分组合。当然，电梯的运行控制及乘客行为分析的动态效果并无法确切掌握，只能以诸多假设条件来加以约束。然而，模拟方法就可以辅助这方面的不足，以设计更真实的电梯运行状况。未来建议可以用模拟方法进行高层建筑群区电梯运行设计，并与动态规划方法进行比较。

参考文献

[1]朱昌明，毕晓亮.电梯智能群控系统研究概况[J].现代城市研究，2003（S1）.

[2]苏楠.浅议电梯控制技术的发展及存在的问题[J].改革与开放，2014（05）.endprint

摘 要：现代高层商务楼中，如何安排好各台电梯的运行方式十分重要，能够有效保障电梯的运行效率。在这种背景下，文章针对传统电梯运行设计的不足，引入群区理念，在对相关理念加以概述的基础上，探讨了群区理念的电梯运行设计方法。

关键词：群区理念；电梯；运行效率

1 电梯运行群区设计理念概述

建筑物内部的“交通”随着楼层的增加而频繁，电梯系统设计也更加复杂。当楼层超过15层以上，为使电梯运行更有效率，会将各楼层划分成数个群区，每一个群区有数个电梯，服务某一些固定的楼层。每个群区服务约6至10个楼层，越高层的群区服务楼层数应越少。群区电梯有数种不同的运行方式，通常各群区电梯从楼下主楼出发，直达其服务区的最低楼层，再以每层均停的方式服务其他各楼层。群区电梯对高层建筑而言，有如下的优点：一是高层群区的电梯不停靠低层区，可以节省乘客的时间，增加电梯运行效率，减少电梯购置数量。二是高层群区的电梯不停靠低层区，低楼层不需要电梯等待时间。底层群区的电梯不停靠高层区，电梯坑上面空间均可利用，因此群区设计可以增加建筑物可使用的楼板面积。三是低层区可以使用较低速的电梯，节省电梯购置费用。四是高层区乘客可以节省等待时间及在电梯内的等待时间。

不过群区设计只能适用于60层以下的高楼，如果超出这个高度，群区数过多，低楼层的空间将会因高楼乘客“借道”而被电梯坑沾满，60层以上的超高楼层建筑的电梯应利用空中大厅方式来运行。另外，大楼的交通被分隔，群区设计比较不适合专用办公大楼。建筑施工单位在进行规划时，除非事先决定电梯厂商，否则无法进行电梯规划。文章应用动态规划模式，来决定高层建筑物的群区电梯数及服务楼层、电梯容量及速度，以期使建筑物能在规划初期前，可确定高层建筑物的电梯是否应该划分群区、如何划分群区电梯的服务楼层以及各群区应设置的电梯数、电梯容量、电梯运行速度，以便在建筑施工前，即可预留电梯的坑道数和等待的楼板面积。

2 群区理念的电梯运行设计方法

电梯运行设计在高层建筑中扮演着十分重要的角色，可目前电梯设计方法的文献中，绝大多数只适用于中低层建筑每层暂停的电梯。这套电梯设计概念可分成六大步骤：一是假设电梯的数量、容量与速率；二是由大楼面积楼层数及使用性质，估计高峰5分钟乘客到达率及乘客数；三是计算电梯预停数及最高返回层；四是求出一周时间间距及输送能力；五是检查电梯的服务品质（一周时间，间距及输送能力）是否达到设计标准；六是如果不合标准，则回到第一步骤，重新假设电梯数量、容量及速度再进行计算，直到满意为止。这一方法只适用于低层建筑，为使电梯运行更有效率，高层建筑会将各楼层划分成数个群区，每一个群区有数个电梯，服务某些固定的楼层。有群区的电梯设计方式除了要决定电梯数、电梯及速度群区数等底层电梯的设计项目外，同时求解出最佳的群区数及各群区所服务的楼层，群区电梯设计参数、设计标准和一般无群区的设计大致相同，以动态规划方法求取最佳电梯群区服务楼层。一般的设计步骤如下：一是计算一周时间；二是计算每个群区中，其电梯群的装载时间；三是使用动态规划法来求解最佳的电梯区规划数及服务的楼层。上述的装载时间是一周时间的函数，是每个群区许多电梯的一周时间总和，用以衡量电梯运送乘客的能力。

文章的求解目标为在满足服务品质（一周时间，间距及输送能力）的限制下，使总成本为最低。求解方法是以动态规划法求的最佳高层建筑电梯的群区数、各群区电梯所服务的楼层范围以及电梯数量、容量与速度。动态规划法电梯运行模式涵盖电梯运行模式、总成本函数及动态规划求解三大部分。

一是电梯运行模式。电梯运行模式的目的是计算电梯运行时间，以检验电梯设计是否合乎服务水平，计算内容包括最高返回层、运转一周时间及出发间隔等，计算方法与一般底层电梯设计大致相同。其中，最高返回层的计算式为：

二是总成本函数。电梯总成本包括电梯设置成本。楼板成本、维护费用及乘客的时间成本。群区电梯设计目标是使电梯总成本为最小的情况下，求的最佳分区数与各分区的电梯数、电梯速度、容量及服务楼层。

三是动态规划方法求解。根据动态规划方法，假设G为动态规划的阶段，即大楼的群区数；Zg为动态规划的状态，即第g群区的最高服务楼层Z；C（Z）为服务前g个群区的Zg楼层的最低总成本；Bg（Xi，Zg）为第N个群区，其服务Xi至Zg层的成本。由既定的电梯数、速率及计算出的一周时间、出发间隔，可进而求出以货币单位表示的总成本，则服务第一个群区的最低总成本为：

以此类推，可得到回归关系，即Cg（Zg）=Min{Cg-1（Xg-1），Bg（Xg，Zg）}。

由于建筑物的最高楼层数Zn已知，因此从动态规划原则可求出各个群区的最佳服务楼层范围。

3 结束语

高层电梯采用群区设计时，不仅可以节省乘客时间，而且能够剩下较多的电梯坑道及等待大厅所占的空间，因而比无群区设计的总成本要低。文章建立的动态规划法电梯运行模式，主要是针对高层建筑物电梯的群区设计，可以在各群区不同的电梯服务楼层范围下，能迅速求出总成本最小情况下的最佳群区数与转乘楼层划分组合。当然，电梯的运行控制及乘客行为分析的动态效果并无法确切掌握，只能以诸多假设条件来加以约束。然而，模拟方法就可以辅助这方面的不足，以设计更真实的电梯运行状况。未来建议可以用模拟方法进行高层建筑群区电梯运行设计，并与动态规划方法进行比较。

参考文献

[1]朱昌明，毕晓亮.电梯智能群控系统研究概况[J].现代城市研究，2003（S1）.

[2]苏楠.浅议电梯控制技术的发展及存在的问题[J].改革与开放，2014（05）.endprint

摘 要：现代高层商务楼中，如何安排好各台电梯的运行方式十分重要，能够有效保障电梯的运行效率。在这种背景下，文章针对传统电梯运行设计的不足，引入群区理念，在对相关理念加以概述的基础上，探讨了群区理念的电梯运行设计方法。

关键词：群区理念；电梯；运行效率

1 电梯运行群区设计理念概述

建筑物内部的“交通”随着楼层的增加而频繁，电梯系统设计也更加复杂。当楼层超过15层以上，为使电梯运行更有效率，会将各楼层划分成数个群区，每一个群区有数个电梯，服务某一些固定的楼层。每个群区服务约6至10个楼层，越高层的群区服务楼层数应越少。群区电梯有数种不同的运行方式，通常各群区电梯从楼下主楼出发，直达其服务区的最低楼层，再以每层均停的方式服务其他各楼层。群区电梯对高层建筑而言，有如下的优点：一是高层群区的电梯不停靠低层区，可以节省乘客的时间，增加电梯运行效率，减少电梯购置数量。二是高层群区的电梯不停靠低层区，低楼层不需要电梯等待时间。底层群区的电梯不停靠高层区，电梯坑上面空间均可利用，因此群区设计可以增加建筑物可使用的楼板面积。三是低层区可以使用较低速的电梯，节省电梯购置费用。四是高层区乘客可以节省等待时间及在电梯内的等待时间。

不过群区设计只能适用于60层以下的高楼，如果超出这个高度，群区数过多，低楼层的空间将会因高楼乘客“借道”而被电梯坑沾满，60层以上的超高楼层建筑的电梯应利用空中大厅方式来运行。另外，大楼的交通被分隔，群区设计比较不适合专用办公大楼。建筑施工单位在进行规划时，除非事先决定电梯厂商，否则无法进行电梯规划。文章应用动态规划模式，来决定高层建筑物的群区电梯数及服务楼层、电梯容量及速度，以期使建筑物能在规划初期前，可确定高层建筑物的电梯是否应该划分群区、如何划分群区电梯的服务楼层以及各群区应设置的电梯数、电梯容量、电梯运行速度，以便在建筑施工前，即可预留电梯的坑道数和等待的楼板面积。

2 群区理念的电梯运行设计方法

电梯运行设计在高层建筑中扮演着十分重要的角色，可目前电梯设计方法的文献中，绝大多数只适用于中低层建筑每层暂停的电梯。这套电梯设计概念可分成六大步骤：一是假设电梯的数量、容量与速率；二是由大楼面积楼层数及使用性质，估计高峰5分钟乘客到达率及乘客数；三是计算电梯预停数及最高返回层；四是求出一周时间间距及输送能力；五是检查电梯的服务品质（一周时间，间距及输送能力）是否达到设计标准；六是如果不合标准，则回到第一步骤，重新假设电梯数量、容量及速度再进行计算，直到满意为止。这一方法只适用于低层建筑，为使电梯运行更有效率，高层建筑会将各楼层划分成数个群区，每一个群区有数个电梯，服务某些固定的楼层。有群区的电梯设计方式除了要决定电梯数、电梯及速度群区数等底层电梯的设计项目外，同时求解出最佳的群区数及各群区所服务的楼层，群区电梯设计参数、设计标准和一般无群区的设计大致相同，以动态规划方法求取最佳电梯群区服务楼层。一般的设计步骤如下：一是计算一周时间；二是计算每个群区中，其电梯群的装载时间；三是使用动态规划法来求解最佳的电梯区规划数及服务的楼层。上述的装载时间是一周时间的函数，是每个群区许多电梯的一周时间总和，用以衡量电梯运送乘客的能力。

文章的求解目标为在满足服务品质（一周时间，间距及输送能力）的限制下，使总成本为最低。求解方法是以动态规划法求的最佳高层建筑电梯的群区数、各群区电梯所服务的楼层范围以及电梯数量、容量与速度。动态规划法电梯运行模式涵盖电梯运行模式、总成本函数及动态规划求解三大部分。

一是电梯运行模式。电梯运行模式的目的是计算电梯运行时间，以检验电梯设计是否合乎服务水平，计算内容包括最高返回层、运转一周时间及出发间隔等，计算方法与一般底层电梯设计大致相同。其中，最高返回层的计算式为：

二是总成本函数。电梯总成本包括电梯设置成本。楼板成本、维护费用及乘客的时间成本。群区电梯设计目标是使电梯总成本为最小的情况下，求的最佳分区数与各分区的电梯数、电梯速度、容量及服务楼层。

三是动态规划方法求解。根据动态规划方法，假设G为动态规划的阶段，即大楼的群区数；Zg为动态规划的状态，即第g群区的最高服务楼层Z；C（Z）为服务前g个群区的Zg楼层的最低总成本；Bg（Xi，Zg）为第N个群区，其服务Xi至Zg层的成本。由既定的电梯数、速率及计算出的一周时间、出发间隔，可进而求出以货币单位表示的总成本，则服务第一个群区的最低总成本为：

以此类推，可得到回归关系，即Cg（Zg）=Min{Cg-1（Xg-1），Bg（Xg，Zg）}。

由于建筑物的最高楼层数Zn已知，因此从动态规划原则可求出各个群区的最佳服务楼层范围。

3 结束语

高层电梯采用群区设计时，不仅可以节省乘客时间，而且能够剩下较多的电梯坑道及等待大厅所占的空间，因而比无群区设计的总成本要低。文章建立的动态规划法电梯运行模式，主要是针对高层建筑物电梯的群区设计，可以在各群区不同的电梯服务楼层范围下，能迅速求出总成本最小情况下的最佳群区数与转乘楼层划分组合。当然，电梯的运行控制及乘客行为分析的动态效果并无法确切掌握，只能以诸多假设条件来加以约束。然而，模拟方法就可以辅助这方面的不足，以设计更真实的电梯运行状况。未来建议可以用模拟方法进行高层建筑群区电梯运行设计，并与动态规划方法进行比较。

参考文献

[1]朱昌明，毕晓亮.电梯智能群控系统研究概况[J].现代城市研究，2003（S1）.

[2]苏楠.浅议电梯控制技术的发展及存在的问题[J].改革与开放，2014（05）.endprint