一种垂直客梯外呼乘客数获取装置
本发明涉及电梯群控，具体涉及一种垂直客梯外呼乘客数获取装置。
背景技术：
1、在现代建筑中，电梯群控系统的优化对于提升电梯运行效率和乘客满意度至关重要。传统电梯调度系统通常依赖于预设的固定规则(如公开号为cn115973866a, 专利名称为：一种电梯群控调度系统；公开号为cn116620977a，专利名称为：一种基于模糊控制的六部十层电梯接客方法)，但这些规则在面对高峰时段实际乘客需求时不够灵活，难以有效适应变化。近年来，目的地选层器的应用开始改变电梯群控策略。目的地选层器呼梯模式与传统的上行/下行按钮呼梯模式相比，能够准确获取安装选层器楼层呼梯时刻的候梯乘客数量、候梯乘客目的楼层等参数。基于此，一些研究尝试基于历史数据预测乘客流量并调整电梯派梯策略(如公开号为cn116605731a，专利名称为：一种基于预测估计的混合式电梯群控控制系统)，显著提高了电梯群控效率。然而，这种效率提升的代价是在每层楼都安装目的地选层器，显著增加了成本。为了控制成本，绝大部分建筑仅在首层安装目的地选层器，而在其他楼层使用传统的上行/下行按钮呼梯方式。因此，如何准确获取垂直客梯外呼乘客数成为电梯群控系统优化的关键。一些研究尝试通过机器视觉的方式获取乘客数量(如公开号为：cn113697620a，专利名称为一种基于视觉识别的电梯群控方法及装置；公开号为：cn117902415a, 专利名称为：一种基于物联网的智能电梯监控方法及装置；公开号为：cn116924167a，专利名称为：一种基于电梯内外人数的提升电梯运送效率的方法和装置)，但实际应用常因隐私问题和数据处理的复杂性受到限制。此外，使用机器学习技术来预测电梯乘客数量的方法也取得了一定进展(如公开号为：cn117985557a，专利名称为：一种电梯集群控制方法及系统)，这类方法通常需要针对特定应用场景进行大规模的数据训练，导致模型的普适性和准确性有限。它们在应对突发或非标准情况时的适应能力亦有待提升。因此，存在提出一种更准确、成本效益更高，同时适用于目的地楼层登记和上下行登记两种呼梯模式的外呼乘客数获取方法的需求。
技术实现思路
1、本发明所要解决的问题在于如何有效获取垂直客梯外呼乘客数。基于此，本发明提出了一种垂直客梯外呼乘客数获取装置。该装置包括乘客数输入模块 m1、乘客数预测模块 m2和乘客数整合模块 m3。
2、进一步的，所述乘客数输入模块 m1检测乘客对压力敏感按钮的按压时长来得到电梯外呼乘客输入数 n i。乘客数预测模块 m2根据电梯运行状态来得到电梯外呼乘客预测数 n p。乘客数整合模块 m3将乘客输入数与乘客预测数进行整合计算，得到电梯外呼乘客数 n。
3、进一步的，所述乘客数输入模块 m1包括压力感应单元 s22和乘客数转化单元 s21。压力感应单元 s22采集乘客的按压信号，主要包括按压时长，以此计算得到乘客输入数的置信度。乘客数转化单元 s21将此次按压动作的按压时长转化为外呼乘客输入数 n i。外呼乘客输入数 n i传递给乘客数整合模块。
4、进一步的，所述乘客数预测模块 m2包括数据采集单元和乘客数预测单元。数据采集单元获取电梯在前一个时间周期内的开门时间、关门时间、动作楼层等电梯运行参数。乘客数预测单元根据关联模型计算外呼乘客预测数 n p。外呼乘客预测数 n p传递给乘客数整合模块 m3。
5、进一步的，所述关联模型构建步骤包括：1）将数据采集单元的电梯运行参数 r p作为输入；2）将乘客数输入模块 m1中置信度大于阈值的外呼乘客输入数 n i作为输出标签；3）构建输入参数 r p与乘客输入数 n i的关联模型，利用梯度下降或最大似然算法获得模型对输入参数 r p与乘客输入数 n i的最优拟合。
6、进一步的，当乘客使用压力敏感按钮进行呼梯操作时，乘客数整合模块 m3执行的操作是将乘客预测数 n p与乘客输入数 n i进行加权计算，得到电梯外呼乘客数 n。所述加权计算步骤包括：1）从乘客数输入模块 m1获取电梯外呼乘客输入数；2）从乘客数预测模块 m2获取电梯外呼乘客预测数；3）根据公式计算电梯外呼乘客数 n，其中，λ 是根据乘客输入的按压时长动态确定的权重因子。当压力敏感按钮被按压时长越长，表明用户输入的外呼乘客数量更多，同时也表示这一预测具有更高的可靠性。
7、本发明还提供了一种基于垂直客梯外呼乘客数获取装置的电梯群控策略优化系统，包括轿厢状态计算模块、呼叫分配模块、轿厢控制模块及呼叫数据与轿厢状态历史数据存储模块；
8、轿厢状态计算模块负责从乘客数整合模块 m3接收电梯外呼乘客数 n，并结合轿厢控制模块提供的电梯控制信号来确定电梯轿厢的当前状态，并将相关数据传输至呼叫分配模块，确保电梯运行的协调性和效率；
9、呼叫分配模块负责协调和控制整个电梯群控系统，综合轿厢状态计算模块的信息和乘客数量数据，生成电梯的派梯指令，并确保指令正确执行；
10、轿厢控制模块根据呼叫分配模块的派梯策略执行具体的轿厢调度操作；执行后，该模块将操作结果实时反馈至轿厢状态计算模块，以便持续优化电梯的响应和调度策略；
11、呼叫数据与轿厢状态历史数据存储模块负责数据存档和后续处理，记录每一次电梯调度的情况和乘客数整合模块的输出数据；记录后的数据将用于训练和优化乘客数预测模块中乘客预测单元的算法，不断提升其预测的准确度和系统的总体性能。
12、本发明的有益处在于：通过乘客数输入模块 m1，本发明能够实时获取当前楼层的候梯乘客数，为电梯群控策略的即时优化提供了可靠依据。尤其是在高峰时段或突发事件中，可以准确判断当前的乘客需求和电梯状态，实现快速响应。此外，乘客数输入模块 m1提供的高置信度数据，可作为乘客数预测模块 m2的监督学习标签，促进关联模型的不断优化。这种自我学习的能力允许关联模型无需预先采集大量的训练数据，而在使用过程中精度不断提高，同时适用于不同类型和规模的建筑。
技术特征：
1.一种垂直客梯外呼乘客数获取装置，其特征在于，包括乘客数输入模块m1、乘客数预测模块m2和乘客数整合模块m3；
2.根据权利要求1所述的一种垂直客梯外呼乘客数获取装置，其特征在于所述乘客数输入模块m1包括压力感应单元s22及乘客数转化单元s21；压力感应单元s22采集乘客的按压信号，包括按压时长，按压时长越长，表明用户输入的乘客数量更多，以此得到乘客输入数的置信度；乘客数转化单元s21将按压时长转化为外呼乘客输入数ni，并将外呼乘客输入数ni传递给乘客数整合模块。
3.根据权利要求1所述的一种垂直客梯外呼乘客数获取装置，其特征在于所述乘客数预测模块m2包括数据采集单元及乘客数预测单元；数据采集单元获取电梯在前一个时间周期内的电梯运行参数rp，包括开门时间、关门时间、动作楼层；乘客数预测单元根据关联模型计算外呼乘客预测数np，并将外呼乘客预测数np传递给乘客数整合模块m3。
4.根据权利要求3所述的一种垂直客梯外呼乘客数获取装置，其特征在于所述关联模型构建步骤包括：
5.根据权利要求1所述的一种垂直客梯外呼乘客数获取装置，其特征在于，所述乘客数整合模块m3是将乘客预测数np与乘客输入数ni进行加权计算，得到电梯外呼乘客数n；
6.一种基于权利要求1-5任一所述垂直客梯外呼乘客数获取装置的电梯群控策略优化系统，其特征在于，包括轿厢状态计算模块、呼叫分配模块、轿厢控制模块及呼叫数据与轿厢状态历史数据存储模块；
技术总结
本发明涉及电梯群控技术领域，公开了一种垂直客梯外呼乘客数获取装置，包括乘客数输入模块、乘客数预测模块和乘客数整合模块；乘客数输入模块检测乘客对压力敏感按钮的按压时长来得到电梯外呼乘客输入数；乘客数预测模块根据电梯运行状态来得到电梯外呼乘客预测数；乘客数整合模块将乘客输入数与乘客预测数进行整合计算，得到电梯外呼乘客数；本发明通过乘客数输入模块M1，本发明能够实时获取当前楼层的候梯乘客数，为电梯群控策略的即时优化提供了可靠依据。此外，乘客数输入模块提供的高置信度数据，可作为乘客数预测模块M2的监督学习标签，促进关联模型的不断优化，提升预测准确度。
技术研发人员：程振波,张侠,肖刚,严皓,李峰杰,娄振辉,叶江涛,江小平,王韬帏
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5