数学建模电梯的调度问题
数学建模 电梯调度问题16
电梯调度问题商业中心某写字楼有二十二层地上建筑楼层和两层地下停车场,6部电梯,每部电梯最大载重是20个正常成人的体重总和。
工作日里每天早晚高峰时期均是非常拥挤,而且等待电梯的时间明显增加。
请你针对早晚高峰期的电梯调度问题建立数学模型,以期获得合理的优化方案。
1)请给出若干合理的模型评价指标。
2)暂不考虑该写字楼的地下部分,每层楼层的平均办公人数经过调查已知(见表1)。
假设每层楼之间电梯的平均运行时间是3秒,最底层(地上一层)平均停留时间是20秒,其他各层若停留,则平均停留时间为10秒,电梯在各层的相应的停留时间内乘梯人员能够完成出入电梯。
表1:该写字楼各层办公人数楼层人数楼层人数楼层人数1无9236 6172002 3 4 5 6 7 8208 52177222 5130181191236 7101112131415161392722722722703002641819202l22200200200207207请你针对这样的简化情况,建立你的数学模型(列明你的假设),给出一个尽量最优的电梯调度方案,并利用所提评价指标进行比较。
3)将你在第2问中所建立的数学模型进一步实际化,以期能够尽量适用于实际情况,用于解决现实的电梯调度问题。
问题备注:本题的评分标准按照以下先后顺序:逻辑的严谨程度-行文与模型描述的条理程度-模型和现实问题的接近程度-以及所用数学工具的理论程度。
摘要随着科技的发展,人们逐步加快了自己的步伐,高节奏的生活,对于时间的要求,越来越高,写字楼里的人来也匆匆去也匆匆,在高峰期时段对电梯的使用最多,电梯的合理化应用在此显得尤为重要,没有合理的优化方案,不仅影响了乘客的上班时间,同时,电梯的多次停顿也造成了一定程度的能源浪费,所以在此提出得到优化方案,并作出计算分析其优化程度。
本文首先根据电梯群控模型评价指标体系,从乘客者的候梯时间和乘梯时间和能耗三个角度考虑。
最初选定方案一电梯编号负责楼层1—2 2-103—4 11-175—6 18-22方案二电梯编号负责楼层1 2 3 4 5 62 7 8 9 103 11 12 134 14 15 165 17 18 196 20 21 22我们将建立一个多目标规划模型,对该模型的建立,分三个目标:乘客的平均候梯时间要短,乘客的平均乘梯时间要短,能源耗损要少。
数学建模电梯调度问题15
电梯调度问题摘要商务写字楼早晚上下班高峰时段电梯十分拥堵,因此合理的安排电梯调度的方案成了缩短乘客等候电梯时间,乘客平均乘梯时间和减少电梯能耗的有效途径。
对于问题一,本文选用乘客的平均候梯时间、平均乘梯时间和电梯系统的能耗作为评价一个电梯系统合理与否的指标。
并将这三个指标简化为电梯在单位时间内运送人数尽量大这一单一指标。
由于电梯的运行周期成为增加单位时间内运送人数的关键因素,所以最终以电梯的运行周期为指标来评价电梯系统的优劣性。
对于问题二,本文根据题目首先分别建立随机运行、分层运行、分段运行的三大类电梯调度模型。
并在分层运行模型中考虑并求出了六台电梯分成三组运行时所用周期最短,最终得出采用三组的分段运行最为合理。
然后对三组分段运行的模型进行优化改进,确定每组电梯所工作的楼层。
最终解出当两台电梯在2~10层停靠,两台在11~16层停靠,两台在17~22层停靠时所设计出的电梯调度方案最为合理。
对于问题三,在问题二的基础上,考虑了一些实际因素,主要有(1)通常低楼层的办公人员在电梯工作繁忙时会选择走楼梯而不去坐电梯。
(2)由于此写字楼有两层地下停车场,而地下停车场人员可在停车场先乘坐电梯前往一层,随后在一楼乘坐电梯前往办公楼层。
(3)电梯在开始运行的过程中会有一个加速过程,同样停的时候会有一个减速问题,电梯连续性停靠时电梯在每次运行过程中始终不能达到最大速度,而间断性停靠可能使电梯在某段时间内以最大的速度运行。
(4)通常建筑物第一层比较其他各层的高度要高,这点在实际的运行时间计算中不可忽视。
通过添加这些实际因素建立了新的电梯调度模型,最终求出当两台电梯在2~12层停靠,两台在13~17层停靠,两台在18~22层停靠时所设计出的电梯调度方案最为合理。
关键词:平均候梯时间、运行周期、分段运行1、问题重述现代商务写字楼里一般都配套了多台电梯来保证楼里人员能够正常的出行,工作日里每天早晚高峰时期等候电梯的人员增多,而且等待电梯的时间明显增加。
数学建模 电梯调度问题18
电梯调度方案问题摘要:本文是一个控制分析问题,通过对各种控制方法进行分析评价,得出优化的电梯调度方案。
针对具体问题,我们将电梯的运行时间作为目标函数, 在早晚高峰模式下对电梯群控的各部电梯进行分配,分别建立“跳跃式模型”和“连续型分阶段模型”,对每种模型,我们给出不同的电梯调度方案,通过对不同调度方案的分析、比较和优化,筛选出比较满意的调度方案。
结合实际情况,我们考虑到生活中存在的具体约束,并增加新的评价指标,完善模型,达到快速效应乘客需求、节能和提高电梯利用率的目的。
关键词:优化调度跳跃式模型连续型分阶段模型1.问题的提出与分析背景分析:随着社会的发展,高楼大厦不断兴建,电梯已经成为生产与生活中不可缺少的机电设备。
现阶段人们不断追求生活质量,对电梯运行的快速性、舒适性等都提出了更高的要求,如何让电梯更好的发挥其作用已成为备受关注的问题。
如何合理地调控使用现有电梯,提高电梯的服务效率,尽量减少人流的乘梯等待时间和乘梯时间,是电梯管理中的一个首要任务。
在电梯管理中,关于上班高峰期的电梯优化调度问题也一直是大家关心的焦点。
我们考虑商业中心某写字楼早晚高峰时期电梯合理调度的数学建模问题。
已知条件及要求:商业中心某写字楼共有22层地上建筑楼层和2层地下停车场,其内设有6部电梯。
工作日里,每天早晚高峰时期电梯非常拥挤,乘客等待电梯的时间很长,降低了电梯的服务质量。
该写字楼各层办公人数分布如下:楼层人数分布501001502002503003500510152025楼层人数系列1现要求考虑下列问题:(1)分析确定合理的评价指标体系,用以评价该问题的电梯调度模型的优劣。
(2)针对具体的简化情况建立数学模型,给出一个尽量最优的电梯调度方案,并利用所提评价指标进行比较分析。
(3)实际情况,将所建立的数学模型进一步实际化,用于解决现实的电梯调度问题。
问题分析:1、考虑到电梯的快速性和舒适性以及乘客的舒适度和满意度要求,评价调度方案优劣除了将减少侯梯时间作为评价指标外,还应考虑减少乘梯时间、减少乘客的长侯梯率以及减少电梯的能耗作为多目标的评价体系[1],即在保证乘客和侯梯者都满意的前提下, 提高电梯的运输效率和服务质量,有效地控制电能消耗。
数学建模例题之电梯问题
某教学和办公大楼有十一层高,教室安排在1到7层,办公室都安排在8,9,10,11层上,假设学生上课每层有300人,办公人员都乘电梯上楼,每层有60人办公,现有二台电梯A、B可利用,每层楼之间电梯的运行时间是3秒,最底层(一层)停留时间是20秒,其他各层若停留,则停留时间是10秒,每层电梯的最大的容量是10人。
为简单起见,假设早晨7:30-8:00以前学生和办公人员已陆续到达一层,能保证每部电梯在底层的等待时间内(20秒)能达到电梯的最大容量,电梯在各层的相应的停留时间内办公人员能完成出入电梯,当无人使用电梯时,电梯应在底层待命。
问:1:把这些人都送到相应的办公楼层,要用多少时间?2:怎样调度电梯能使得办公人员到达相应楼层所需总的时间尽可能的少?为简单起见,现作如下假设:1.早晨8点以前办公人员已陆续到达最底层。
2.每部电梯在底层的等待时间内(20秒)能达到电梯的最大容量,电梯在各层的相应的停留时间内(10秒)办公人员能完成出入电梯。
其余时间,如电梯开关门的时间则忽略不记。
3.当电梯下降时,没有人员在其中,电梯直接从原目标层回到最底层。
4.电梯是匀速运行的,启动、停止时的加速度忽略不记。
5.当无人使用电梯时,电梯应在底层待命。
6.电梯只能运送目标层在工作区间内的员工,而不能运送其他员工,即使它已经处在待命状态。
2. 变量说明Tk 电梯在一种模式下完成工作的耗时(k=1, (6)a 电梯在底层停顿的时间b 电梯在每层(除底层)停靠所需要的时间p 电梯运行的最高目标层m 各层需要运送的人数n 电梯的单位运输能力v 电梯的运行速度3. 对问题的枚举式分析3.1.1 先假设只有一台电梯在工作。
CASE 1 如果在电梯一次运行过程中,每一层的人员均含两名,那么,电梯完成所有运送任务并回到最底层待命所需的时间:Ta=30*(20+2*3*10+5*10)=3900秒=65分钟CASE 2 如果在电梯一次运行过程中,电梯中的人员均在同一层办公,那么,电梯完成所有运送任务并回到最底层待命所需的时间:Tb=∑6*[20+2*3*(n-1)+10]=2340秒=39分钟3.1.2 假设三台电梯工作模式完全相同(即A、B、C三台同升同降,同开同关)。
数学建模 电梯调度问题8
其中 表示该区内的电梯数; 表示电梯在第 个分区的平均运行时间, 为前30分钟内的到达率,本文计算时取 为1.78(详解见附录)
第 个分区的平均运送时间为 ,第1个分区的平均运送时间为 。下面考虑分区方式对平均运送时间 的影响,可得第 个分区送完M个乘客的需要的平均时间为:
此平均运送时间忽视了电梯开始时刻和最后时刻的启动和到站速度变化时间的影响。 是人次。
其中 的构建如下:
为每个人进入电梯或走出电梯的平均时间是个常量。
下面给出在本文中的具体的, 的构建。时间段I的期望
6)在下班高峰期,只考虑乘客从各自确定的楼层运送到一楼,而不考虑乘客在其它楼层走出电梯的情况。下班高峰期的电梯上行过程中,电梯不接客;
7)假设题目所给的数据真实有效
2.2定义符号说明
:第 个分区最底层的楼层的楼层数;
:表示该写字楼的电梯总数;
:第 个分区共有的楼层数;
:乘客单位时间内的到达率;
:该区内一部电梯的平均运行时间;
给据上述分配方案,以及上文已给出的计算公式 ,计算出各分区的 值分别为:
得电梯的平均运行时间 =914.98。
3.2.2模型二——基于等待条件下写字楼的最优分区规划调度。
为了便于分析研究,假定乘客虚拟为都已经到达。以乘客的平均运送时间为最小化目标,安排区间划分。
当电梯采用分区调度方案时,假设设分成I个区域,则每个区域的最底层为 ;含有的楼层数为 ;含有的电梯数目为 ,则运送完毕往区域 的乘客的时间为
数学建模 电梯调度问题14
电梯优化方案摘要商用写字楼的电梯拥挤情况给公司及个人都带来了严重的不便。
所以,对于一个商用写字楼,对电梯进行合理的调度是至关重要的。
本文的目的就是建立合理的电梯调度方案,以解决某写字楼的电梯拥挤情况。
对于问题一:尽快把乘客送到目的地,是考察电梯调度优劣的主要方面。
因此我们把乘客的等待时间作为主要评价指标。
对于问题二:首先确定采用分区调度的方法建立模型。
第一步根据宗群《基基于排队论的上班高峰电梯群调度的研究》确定电梯平均运行时间的公式。
第二步利用用matlab软件,利用Newton迭代方法,可以具体算出在所有的分区情况下的电梯运行时间,从而求出电梯平均载客量,从而确定合理的分区。
第三步,进一步优化,确定分区的具体楼层。
用matlab软件,利用Newton迭代方法,可以具体算出在所有的分区情况下的电梯运行时间,从而求出电梯平均载客量。
用MATLAB软件编程,对分区个数进行讨论,逐步搜索最佳分区。
并在最佳分区的前提下,综合价格因素,寻找各个区域所需最佳类型电梯及其数目。
关键词:排队论动态规划等待时间 matlab模拟1问题重述1.1问题背景商业中心某写字楼有二十二层地上建筑楼层和两层地下停车场,设有6部电梯,每部电梯最大载重是20个正常成人的体重总和。
工作日里每天早晚高峰时期均非常拥挤,而且等待电梯的时间明显增加,电梯显得供不应求,乘客极度不满,电梯运行效率亟待提高。
在电梯运行速度既定的情况下,合理安排电梯调度是解决这一问题的唯一出路。
本文针对早晚高峰期的电梯调度问题建立数学模型,以期获得合理的优化方案。
1.2问题(1)从乘客的满意度、电梯运行效率角度,分析确定合理的模型评价指标体系。
(2)根据第2问给出的条件,针对经简化的情况,建立分区调度的数学模型,设计出合理的电梯调运方案,使得在早晚高峰期尽可能的把各层乘客快速送达各自目标楼层,以缓解电梯前的拥挤现状,尽量减少各层乘客的候梯时间。
(3)将第2问中所建立的数学模型进一步实际化,以期能够尽量适用于实际情况,用于解决现实的电梯调度问题。
数学建模电梯调度问题
数学建模电梯调度问题电梯调度是一项重要的技术,它涉及到人们日常生活中频繁使用的交通工具。
在大型建筑物中,如住宅楼、商业大厦、医院等,电梯的高效运行对于人们的出行体验至关重要。
因此,数学建模电梯调度问题成为了一个备受关注的课题。
1. 问题描述电梯调度问题主要解决的是如何高效地调度电梯的运行,以提高乘客的服务质量。
在一个大型建筑物中,一般会有多台电梯,每台电梯有多个楼层。
当有多位乘客在不同楼层需要搭乘电梯时,应该如何安排电梯的运行,以最大程度地减少乘客等待的时间,并保证电梯的平稳运行?2. 解决方法为了解决电梯调度问题,我们可以运用数学建模的方法。
我们可以将每个电梯的运行状态看作一个状态机,每个状态对应一个楼层。
当电梯处于等待状态时,它可以接受一个指令,该指令可以是上行或下行。
当电梯接收到指令后,它会进入运行状态,并根据指令的方向运行到指定楼层。
当电梯到达指定楼层后,乘客可以进出电梯,电梯进入停止状态。
在停止状态下,电梯可以接收新的指令,也可以继续等待。
为了合理调度电梯,我们可以根据乘客的上行或下行请求来决定电梯的运行方向。
当有乘客在某一楼层按下上行按钮时,电梯可以接受该请求,并向上运行。
同样地,当有乘客在某一楼层按下下行按钮时,电梯可以接受该请求,并向下运行。
当电梯接收到多个请求时,应该根据当前楼层与每个请求楼层之间的距离来决定电梯的运行顺序。
除了根据乘客的请求来调度电梯外,还有一些其他的因素需要考虑。
比如,电梯的容载量、楼层间的距离以及电梯的运行速度等因素都会对电梯的调度产生影响。
在实际应用中,我们可以通过设置优先级来处理这些因素,以达到最优的电梯调度效果。
3. 实际应用电梯调度问题在现实生活中有广泛应用。
在住宅楼中,电梯调度的目标是尽量减少乘客等待时间,并尽可能均衡地分配电梯的利用率。
在商业大厦中,电梯调度的目标是提供快速、高效的服务,以满足乘客的需求。
在医院中,电梯调度的目标是优先满足急诊患者的需求,保障其能够及时得到救治。
数学建模 电梯调度问题23
电梯调度问题摘要在现代化的今天,高楼林立,电梯的功用举足轻重。
但在一些商用写字楼的上下班高峰期时,电梯经常出现拥挤的现象,这给公司和员工都造成了不便。
本文根据尽量减少电梯停靠次数,并结合实际情况,建立合理的电梯调度方案,解决某写字楼的电梯拥挤现象。
针对问题一,通过对题目的分析得知,乘客的上下班时间比较接近,到达电梯的时间也相差无几,因此,能否用最快的时间将乘客运送完毕是判断电梯调度方案是否最优的重要标准。
此外还考虑乘客的心理感受和电梯的维护保养,故将乘客的平均乘梯时间、电梯的平均运行时间(周期)、电梯的平均停靠次数也纳入指标评价体系当中,并由此建立指标评价体系模型。
针对问题二,由于下班高峰期时乘客到达电梯的时间几乎相同,也就是电梯在一个楼层就可以满载,然后直接下楼,不在其它楼层停留(最后不满载而在其它楼层停留的情况单独考虑)。
因此可以算出一台电梯将该楼层所有乘客运送完毕所需要的时间,将这21组时间进行排列组合分成6组,使每组时间和近似相等,得到的排列就是最优的电梯调度方案。
针对问题三,实际上每一次上下班时,电梯在一次送运的20人中一般不会只有该电梯所负责的某一楼层的员工,针对问题三我们转化为在电梯的一个往返周期内可以有多个楼层员工。
关键字:电梯调度、优化、电梯分层控制、概率1 问题重述电梯是高层建筑中不可缺少的垂直交通运输工具,给人们的出行带来很多方便。
但电梯拥挤,等待时间过长也给人们带来很多烦恼。
我们根据某写字楼的实际情况设计合理的电梯调度方案。
已知商业中心某写字楼有二十二层地上建筑楼层和两层地下停车场,6部电梯,每部电梯最大载重是20个正常成人的体重总和。
该写字楼各层办公人数如下表:且假设每层楼之间电梯的平均运行时间是3秒,最底层(地上一层)平均停留时间是20秒,其他各层若停留,则平均停留时间为10秒,电梯在各层的相应的停留时间内乘梯人员能够完成出入电梯。
由以上信息考虑下列问题:(1)分析确定合理的评价指标体系,用以评价该楼是电梯调度方案的优劣。
数学建模 电梯调度问题13
电梯调度问题优化模型摘要在现代社会,电梯成为高层建筑必不可少的交通工具,每值上下班高峰期时,不合理的电梯调度,会增加乘梯人的等待时间,造成人员聚集拥堵。
因此,合适的电梯调度方案能够缓解上下班人流高峰期电梯的运输压力,减少乘梯人不必要的等待时间。
对于问题一,我们在考虑到在减少乘客等待时间和乘坐时间的条件下的满意度会提高的实际情况下,选择以“最短的运送时间”和“最短的等待时间”为评价指标。
对于问题二,我们从生活实际出发,分别建立“跳跃式模型”和“连续型分阶段模型”。
针对每种模型,我们会给出不同的电梯调度方案,通过对比给出最优调度方案。
对于问题三,在第二问中,我们假设电梯是在乘客在等待条件下进行的运送,而实际中乘客到达时间可看作“泊松分布”。
我们对此模型进一步优化,以期得到更合实际的电梯调度方案。
最后,我们对所得方案进行评价并推广。
关键词:电梯调度连续型分阶段模型跳跃式模型泊松分布一、问题重述1.1 问题背景商用写字楼在早上8:20到9:00这段时间内,上班的人陆续到达,底层等电梯地方人山人海,常常碰到再过几分钟就要迟到但电梯迟迟不来的情况,候梯人焦急万分,抱怨不断。
本文就上班高峰期时段电梯运行情况建立数学模型,对于所设想出的方案进行研究比较,以找出较为合理的调度方案。
1.2 已知条件(1)各层楼办公人数各不相同,具体人数见下表(1):(2)有6部电梯,电梯容量均为20人。
(3)每层楼之间电梯的平均运行时间是3秒,最底层(地上一层)平均停留时间是20秒,其他各层若停留,则平均停留时间为10秒,电梯在各层的相应的停留时间内乘梯人员能够完成出入电梯。
1.3 待解决问题第一问:在既定条件下,根据实际情况给出若干合理的模型评价指标。
第二问:请根据评级指标合理的建立电梯调度模型,使得在这段时间内电梯能尽可能地把各个楼层的人流快速送到,并减少候梯时间。
第三问,对第二问中建立的数学模型进一步实际化,使其更好地用于解决现实的电梯调度问题。
数学建模 电梯调度问题6
电梯调度问题摘要商业中心写字楼在上下班高峰期的电梯拥挤情况给公司以及个人带来了严重的不便,工作人员要等待好长时间才可能坐上电梯。
所以对于一个写字楼,对电梯进行合理的调度是至关重要的。
本文的目的是建立合理的电梯调度方案,以解决某写字楼的电梯拥堵情况,尽量减少办公人员的等待时间。
模型一从到达最低层的员工的分布情况,假设到达最底层的各楼层的办公人数是与各楼层的总办公人数成比例的(见表二)。
六部电梯对21个楼层进行运送,建立非线性规划进行求解。
模型二根据各楼层的总办公人数相差不大,假设各楼层的办公人数均为200人。
让六部电梯对21个楼层进行分段运送。
求得结果为第一部电梯负责2-6层,第二部电梯负责7-10层,第三部电梯负责11-13层,第四部电梯负责14-16层,第五部电梯负责17-19层,第六部电梯负责20-22层。
关键字:非线性规划,分段运送一、问题背景商业中心写字楼在早上上班前的一段时间内办公人员都会陆续的到达,在底楼等电梯的工作人员会很多,人山人海非常的拥挤。
常常碰到在等五分钟就迟到但电梯好长时间还没有到来的情况,候梯的人焦急万分。
每天早上这段时间内,在一栋写字楼上班的人们随机的走进大楼,乘电梯到达各层,结果有几部电梯在高峰期每一层都停下来上下一两个乘客。
在下班的时候,工作人员都是在一个时间内同时下班也会非常的拥挤,很明显会等待更长的时间。
由于这种电梯安排不合理,造成乘客运送速度缓慢和电梯资源的浪费的现象。
所以必须设计一个合理有效的电梯运行方案,在电梯停靠的层数等一些方面进行优化设计减轻运送速度缓慢和电梯资源浪费的程度。
二、问题重述商业中心写字楼有二十二层地上建筑楼层和两层地下停车场,六部电梯,每部电梯最大载重是二十个成年人的体重总和。
工作日里每天早晚高峰时期均是非常拥挤,而且等待电梯的时间明显增加。
请你针对早晚高峰期的电梯调度问题建立数学模型,以期获得合理的优化方案。
问题一、请给出若干合理的模型评价指标。
数学建模电梯调度问题12
数学建模电梯调度问题12高峰时段电梯调度问题研究摘要本文首先针对早晚高峰期建立关于六个电梯组成的电梯群控制模型指标体系。
从乘客满意多和能耗两个角度考虑。
本文选取了表征乘客满意度的两个指标—乘客等待时间与乘客乘梯时间;表征能耗的两个指标—电梯停靠次数和电梯运行总路程。
利用这四个指标来综合评价电梯群调度方案的优劣。
并采用层次分析和模糊综合的思想,建立较为合理的电梯调度方案评价体系。
问题二是针对人群到达方式采用人源源不断的进入大厅的简化模式,假设电梯每次在一楼停靠均可满载。
针对问题二,对几种常见的电梯运行模式进行具体分析,并按上述评价指标计算出参数进行比较得出最优的调度方案。
我们建立了四种常见的电梯调度方案进行比较。
利用已经建立的评价指标体系,通过将影响总体满意度的各个因素进行融合,得到了电梯程控模型的综合评价体系。
运用计算机模拟仿真得出较优调度方案的各个参数,再计算出综合满意度,即可衡量出方案的改进程度。
结果显示,,乘客等待时间、乘客乘梯时间、电梯停靠次数和电梯运行总路程均被不同程度地优化,该方案时较好的一个方案问题三是考虑实际情况,有地下车库时调度方案适用情况及进行局部改进。
最后,还给出了模型的误差分析和评价。
关键词:高峰期、层次分析和模糊综合思想、计算机模拟仿真一、问题的重述现代高层商务楼中一般都配套了多台电梯,因此如何安排好各台电梯的运行方式,既能保证大楼内各公司员工的正常工作和出行,又能降低能耗,节约成本,是大楼物业管理中的重要内容之一。
在一般高层商务楼中,经常采用的是分层次或单双层的运行方式,或者某部电梯直达某高层以上的方法,试从节约能源和尽力满足客户需求这两个角度,具体评价这些方案的优劣。
实际问题探讨:现有一商业中心某写字楼有22层地上建筑楼层和2层地下停车场,每层人数为130至300(具体见附录一),6部电梯,每部电梯最大载重是20个正常成人的体重总和,每层楼之间电梯的平均运行时间是3秒,最底层(地上一层)平均停留时间是20秒,其他各层若停留,则平均停留时间为10秒,电梯在各层的相应的停留时间内乘梯人员能够完成出入电梯。
数学建模电梯调度问题
电梯调度问题电梯调度问题摘要:本题为一个电梯调度的优化问题,在一栋特定的写字楼内,利用现有的电梯资源,如何使用电梯能提高它的最大运输量,在人流密度十分大的情况下,如何更快的疏通人流成为一个备受关注的问题。
为了评价一个电梯群系统的运作效率,及运载能力,在第一问中,我们用层次分析发,从效益、成本两大方面给出了六个分立的小指标,一同构成电梯群运载效率的指标体系。
对第二问,本文根据题目情况的特殊性,定义忙期作为目标函数,对该电梯调度问题建立非线性规划模型,最后用遗传算法对模型求解。
第三问中,本文将模型回归实际,分析假设对模型结果的影响,给出改进方案。
对于问题一,本文用评价方法中的层次分析法对电梯群系统的运作效率及运载能力进行分析。
经分析,本文最终确定平均候梯时间、最长候车时间、平均行程时间、平均运营人数(服务强度)、平均服务时间及停站次数这六个指标作为电梯调度的指标体系。
在这些评价指标的基础上,本文细化评价过程,给出完整的评价方案:首先,采用极差变换法对评价指标做无量纲化处理。
然后,采用综合评价法对模型进行评价。
在这个过程中,本文采用受人主观影响较小的夹角余弦法来确定权重系数。
对于第二问,本文建立非线性优化模型。
借鉴排队论的思想,本文定义忙期,构造了针对本题中特定情形的简单数学表达式,作为目标函数。
利用matlab软件,采用遗传算法对模型求解。
多次运行可得到多个结果,然后用第一问中的评价模型进行评价,最终选出较优方案。
最得到如下方案:第一个电梯可停层数为:1,2,3,4,5,6,7,10,14,15,16,19,20,22第二个电梯可停层数:1,4,5,7,10,13,16,18,19,20,21第三个电梯可停层数:1,2,3,4,6,8,10,11,12,15,16,20,22第四个电梯可停层数:1,2,3,4,7,10,11,17,18,19,21,22第五个电梯可停层数:1,2,4,7,8,9,17,18,19,20,21第六个电梯可停层数:1,4,5,6,7,8,9,11,13,18,19,20此方案平均忙期为:15.3分钟。
数学建模 电梯调度问题22
电梯调度问题摘要如今电梯已经成为高层办公楼里不可缺少的交通工具。
对商用写字楼而言,每天上下班时段,人流达到高峰。
而合适的电梯调度方案不仅能够缓解人流高峰期电梯的运输压力,还能减少运行时长。
对于该问题,我们从生活实际出发,建立了跳跃式分区模型,连续性分组模型,优化分区模型。
从这些模型中挑出的最优方案进行比较,得出最优方案。
得到最优的运行模式——某部电梯直达某高层以上(优化分区运行方案)。
依据上面讨论结果,建立高峰期的电梯最佳调度数学模型61min iW=∑其中i W 为i 号电梯运行的总时间。
利用lingo 求解得到:得出的电梯最佳调度方案为: 电梯1号2号 3号 4号 5号 6号 负责楼层 1-5 6-9 10-13 14-16 17-19 20-22 运行周期 84秒108秒132秒140秒 158秒 176秒 运行总时间3095.4秒 4557.6秒 6303秒 5838秒4740秒5403.2秒最后给出模型误差分析和评价。
关键词:分区运行 分组模型 跳跃式模型 高峰期 lingo 模拟一、问题重述1.1 问题背景繁华的都市里人口的高度集中使得电梯成为人们生活中不可缺少的一种交通工具。
在办公场所,每天清晨和傍晚的上下班时间都会在拥挤的人潮中听到对电梯运行速度和调控安排的不满和抱怨。
然而在电梯运行速度既定的情下,合理的安排电梯停靠楼层的方案变成了提高电梯运行效率的唯一出路。
考虑到上班时人群由一层分散至其他各层,本文通过对上班高峰时段的电梯运行情况建立数学模型,对高层楼的人员流动高峰时段的几种电梯运行方案进行比较,找到电梯停靠楼层的最佳安排。
1.2 已知条件及要求商业中心某写字楼有二十二层地上建筑楼层和两层地下停车场,6部电梯,每部电梯最大载重是20个正常成人的体重总和。
工作日里每天早晚高峰时期均是非常拥挤,而且等待电梯的时间明显增加。
请你针对早晚高峰期的电梯调度问题建立数学模型,以期获得合理的优化方案。
数学建模 电梯调度问题15
电梯调度问题摘要商务写字楼早晚上下班高峰时段电梯十分拥堵,因此合理的安排电梯调度的方案成了缩短乘客等候电梯时间,乘客平均乘梯时间和减少电梯能耗的有效途径。
对于问题一,本文选用乘客的平均候梯时间、平均乘梯时间和电梯系统的能耗作为评价一个电梯系统合理与否的指标。
并将这三个指标简化为电梯在单位时间内运送人数尽量大这一单一指标。
由于电梯的运行周期成为增加单位时间内运送人数的关键因素,所以最终以电梯的运行周期为指标来评价电梯系统的优劣性。
对于问题二,本文根据题目首先分别建立随机运行、分层运行、分段运行的三大类电梯调度模型。
并在分层运行模型中考虑并求出了六台电梯分成三组运行时所用周期最短,最终得出采用三组的分段运行最为合理。
然后对三组分段运行的模型进行优化改进,确定每组电梯所工作的楼层。
最终解出当两台电梯在2~10层停靠,两台在11~16层停靠,两台在17~22层停靠时所设计出的电梯调度方案最为合理。
对于问题三,在问题二的基础上,考虑了一些实际因素,主要有(1)通常低楼层的办公人员在电梯工作繁忙时会选择走楼梯而不去坐电梯。
(2)由于此写字楼有两层地下停车场,而地下停车场人员可在停车场先乘坐电梯前往一层,随后在一楼乘坐电梯前往办公楼层。
(3)电梯在开始运行的过程中会有一个加速过程,同样停的时候会有一个减速问题,电梯连续性停靠时电梯在每次运行过程中始终不能达到最大速度,而间断性停靠可能使电梯在某段时间内以最大的速度运行。
(4)通常建筑物第一层比较其他各层的高度要高,这点在实际的运行时间计算中不可忽视。
通过添加这些实际因素建立了新的电梯调度模型,最终求出当两台电梯在2~12层停靠,两台在13~17层停靠,两台在18~22层停靠时所设计出的电梯调度方案最为合理。
关键词:平均候梯时间、运行周期、分段运行1、问题重述现代商务写字楼里一般都配套了多台电梯来保证楼里人员能够正常的出行,工作日里每天早晚高峰时期等候电梯的人员增多,而且等待电梯的时间明显增加。
数学建模 电梯调度问题3
高层办公楼电梯问题摘要商用写字楼上下班高峰时段电梯拥挤现状给公司及个人都带来了众多不便,对于一个商用写字楼,对电梯进行合理的调度是至关重要的。
本文的目的就是建立合理的电梯调度方案,以解决某写字楼的电梯拥挤情况。
对于问题一,我们首先给出两个评价指标乘客满意度和电梯的能耗,然后对两个评价指标进行进一步细化,分为乘客平均等待时间,乘客平均乘梯时间,电梯停靠总次数,电梯经过的总路程四个主要的评价指标,最后利用AHP分析各指标的权重,得出权重系数。
对于问题二,首先采用极端假设的方法建立极端模型,即只考虑电梯的运行时间,不考虑其他任何因素,对乘客进行运送。
此时,结果显示所需时间仍然超出了给定的40分钟限制,无论如何都是无法完成对所有人的运送。
考虑分区运送,建立非线性规划模型,利用MATLAB求解出不同电梯分区调度情况的等待时间以及运载能力,由此得出分三个阶段运送电梯的平均等待时间以及运载能力都是最佳的。
对于问题三,在问题二的分析基础上,想要完成对所有人员的运送,必须对大楼的电梯进行改进,比如可以适当的增加电梯,或者改用其他类型的电梯。
针对此,我们要查出各种类型电梯的运行时间和停靠时间,根据限定的时间分别逆推出需要的最少电梯数目。
并与实际情况(电梯费用等)相结合提出改进电梯的合理方案。
关键词: AHP 非线性规划 MATLAB 平均等待时间运载能力1问题重述在早上8点20分到9点00分这段时间里,商用写字楼里上班的人陆续到达,底楼等电梯的地方人山人海,电梯显得供不应求,这就让候梯的人焦急万分。
公司为了从根本上解决这个问题,要求设计一个合理有效的电梯调度运行方案。
(1) 各层楼的办公人数如下表:表l 各楼层办公人数(个)一览表楼层 人数 楼层 人数 楼层 人数 1 无 9 236 17 200 2 208 10 139 18 200 3 177 11 272 19 200 4 222 12 272 20 200 5 130 13 272 21 207 6 181 14 270 22 207 7 191 15 300 8 236 16 264转化为柱状图之后:2081772221301811912362361392722722722703002642002002002225010015020025030035012345678910111213141516171819222图1 每层楼人数分布柱状图由此看出各楼层人数相差不大,近似相等。
数学建模 电梯调度问题10
电梯调度问题摘要随着社会经济的发展,电梯在人们的日常工作中占据着越来越大的地位。
随着电梯使用量的增加,人们对电梯的服务质量提出了越来越高的要求。
在电梯群控系统中,如何合理地调控使用现有电梯,提高电梯的服务效率,尽量减少人流的乘梯等待时间和乘梯时间,是电梯管理中的一个首要任务。
在写字楼里的早晚高峰时期,如果按照传统的方法使每部电梯都服务于所有楼层,则将使乘客的等待时间过长,存在明显的不足。
本文采用“时间最小/最大”群控方法,侧重于优化电梯运送完所有楼层乘客的总时间,依据“电梯运行周期与运行总时间之比等于电梯在一个周期内运送的乘客数与乘客总数之比”的“比例”原则,先对电梯常见的几种运行模式进行具体分析,得到最优的运行模式——某部电梯直达某高层以上(分段运行方案),然后对早晚高峰时期高层商务楼电梯运行管理分别建立数学模型,进行定量分析求解。
利用lingo求解,得出的上行高峰模式下电梯最佳调度方案为:电梯1号2号3号4号5号6号负责楼层2-6 7-10 11-13 14-16 17-19 20-22 各用秒数4590 4571.4 4977.6 5838 4740 5403.2 总用时间5838s最后,还给出了模型的误差分析和评价。
关键词电梯群控方法、高峰期、分段运行、lingo、最大最小原则一、问题重述商业中心某写字楼有二十二层地上建筑楼层和两层地下停车场,其中有6部电梯,每部电梯最大载重是20个正常成人的体重总和。
工作日里每天早晚高峰时期均是非常拥挤,而且等待电梯的时间明显增加。
针对早晚高峰期的电梯调度问题建立数学模型,获得合理的优化方案。
一、基本条件(1)每层楼人数如下表所示:表1:该写字楼各层办公人数楼层人数楼层人数楼层人数1 0 9 236 17 2002 208 10 139 18 2003 177 11 272 19 2004 222 12 272 20 2005 130 13 272 21 2076 181 14 270 22 2077 191 15 3008 236 16 264将其转化为柱状图:图1 每层楼人数分布柱状图(2)暂不考虑该写字楼的地下部分。
数学建模 电梯调度问题18
写字楼电梯调度优化模型摘要随着建筑物向大型化和高层化方向发展,人们对电梯的使用需求在不断增加。
因此,电梯管理运营者需合理安排电梯调度,有效的提高电梯的使用效率,尽可能满足乘梯乘客的需求。
针对该写字楼在上行高峰时期出现的人员拥挤电梯调度供不应求的电梯调度供不应求的现象,本文分别在不同的约束条件下建立了优化电梯调运模型,以求优化电梯调度,提高电梯使用效率。
由于电梯数目固定,为使电梯能尽可地把各层楼的人流快速送到,减少候梯时间和乘梯时间,故只能通过优化电梯的调度方案,减少每部运行程中的停靠次数来缩短电梯平均往返运行时间,以达到提高效率目。
在条件允许的情况下,停靠次数越少,效率越高,故电梯在每次运行中只停留一次,效率最高。
在现有条件的限制下,有的场合无法执行控制每次运行只停留一次,故可以通过分组,限制每组(台)电梯的服务区间来降低电梯的停留次数,提高效率。
在电梯服务区间的安排中,连续区间的效率高于非连续区间,每组(台)电梯服务的区间是连续的。
问题重述商业中心某写字楼有二十二层地上建筑楼层和两层地下停车场,6部电梯,每部电梯最大载重是20个正常成人的体重总和。
工作日里每天早晚高峰时期均是非常拥挤,而且等待电梯的时间明显增加。
请你针对早晚高峰期的电梯调度问题建立数学模型,以期获得合理的优化方案。
已知数据(1)暂不考虑该写字楼的地下部分,每层楼层的平均办公人数经过调查如下表:(2)每层楼之间电梯的平均运行时间是3秒。
(3)最底层(地上一层)的平均停留时间是20秒,其他各层若停留,则平均停留时间为10秒,电梯在各层的相应的停留时间内乘梯人员能够完成出入电梯。
求解问题问题一:请给出若干合理的模型评价指标。
问题二:请你针对这样的简化情况,并且根据如下条件,建立合适的数学模型,给出一个尽量最优的电梯调度方案,并利用所提评价指标进行比较。
问题三:将你在问题二中所建立的数学模型进一步实际化,以期能够尽量适用于实际情况,用于解决现实的电梯调度问题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高峰模式下高层办公楼电梯调度改善方案摘要电梯调度方案是指在特定的交通状况下,电梯系统应遵循的一组确定控制策略的规则。
对于配有多台电梯的现代高层办公楼,如何建立合适的电梯运行方式至关重要。
本文的目的就是建立合理的调度方案,主要运用概率,运筹学等理论对问题建立相关的数学模型,用matlab 等软件对问题进行求解,最终得出最合理的安排及优化方案,已解决高层办公楼电梯拥挤的情况。
本题的评价指标有三个,一是排队等待时间,二是电梯运行时乘客在电梯等待的时间,三是6部电梯将全部员工运送到指定楼层所用的时间,三个评价指标中,排队等待时间与电梯运行时乘客在电梯等待的时间可以综合为乘客的满意度。
对于问题一,首先考虑最简单的情形建立模型一,采用极端假设的方法,不考虑乘客到来的随机性,不考虑乘客的等待时间,在规定的时间,电梯每次都是满载的,且运送的都是同一层的员工。
这样得到一个简化模型,此模型运送完员工所花费的时间是最短的,同时求解出在确定的电梯数量确定的办公人数分布前提下电梯调度的最大运载能力。
将所有的人都运到的最短的时间为:1955.5秒。
接着对于理想模型实际化建立模型二,以“最后被运送的乘客的等待时间最短”为评价标准,以“电梯运行周期与运行总时间之比等于电梯在一个周期运送的乘客数与乘客总数之比”的“比例”云则为依据,对几种常见电梯运行方案建立数学模型,比较其运行效率,得出分段运行方案是符合要求的最优方案。
在极端假设条件下的模型的基础上进行改进建立模型三,对所有的楼层进行分段,每个电梯负责特定的楼层,以概率的方法,得出非线性规划方程组,求得最优的分段数,并求出一些表征参数如:总运行时间及运载能力。
确定方案的基本分段数后,对于分段运行方案的具体分段方式进行优化计算,建立模型四。
由模型三的结果将楼层分为六段为最优,通过模型四可找出了各个区的具体分区点,以电梯运行一次的往返时间为目标函数,建立模型,通过matlab软件对于分段模型分段方法进行模拟运行,以枚举法求解,最终得出多组最优分区,但是各组分区方式的差别并不是很大。
问题二要求将数学模型进一步实际化首先应考虑电梯上行下行时的加速度最大速度、乘客上下电梯所用时间和开关电梯门的平均时间。
运用物理基础在模型四的基础上,对模型进行了进一步优化。
关键字:电梯分段运行方案;计算机模拟电梯运行;非线性规划;matlab软件一、问题重述1.问题背景:随着社会经济的发展,电梯在人们的日常生活工作中的作用越来越大,特别在人口高度集中的城市,电梯成为人们生活中不可或缺的一种交通工具。
然而,与此同时,在办公场所每天早晚高峰时期,拥挤的人潮中总能听到对电梯运行速度和调度安排的抱怨,也就是说人们对电梯的服务质量要求越来越高。
对于配套有多台电梯的商务楼,如何安排好各电梯的运行方式,尽量使乘客排队等待时间以及在在电梯等待时间最短、同时使电梯运送的总时间最短至关重要,成为目前备受关注的问题。
2、实际问题探讨:现商业中心有一写字楼,层高22层,设有6部电梯。
员工上班前,上班的人员陆续到达,从电梯开始运行,等电梯的大厅非常拥挤,人们等电梯的时间明显增加,为此,写字楼的物业要求一个合理有效的电梯调度方案以满足写字楼各层员工的需要。
基本条件和待解决的问题如下:表1:该写字楼各层办公人数楼层人数楼层人数楼层人数1 无9 236 17 2002 208 10 139 18 2003 177 11 272 19 2004 222 12 272 20 2005 130 13 272 21 2006 181 14 270 22 2077 191 15 3008 236 16 264基本条件:(1)、楼层参数:共22层;(2)、电梯参数:该写字楼共设有6部电梯,每层楼之间电梯的平均运行时间为3s,每部电梯的容量为20人;(3)、在底层的停留时间为20s,其他楼层平均停留时间为10s,电梯在各层的相应停留时间年乘梯人员能够完成出入电梯;(4)、分析每个楼层办公人数得出各层人数相差不是很大,假设各层楼办公人数相等,均为218人。
问题:(1)、设计一个尽量最优的电梯调度方案,是得在上班前尽可能把各楼层的人快速送到各个目标层楼,提高乘客满意度及电梯运送总时间;(2)、将所建立的模型实际化,使其尽量适用于解决现实的电梯调度问题。
二、问题分析考虑到上班时人群由底层分别分散到其他各层的过程与下班时人群由各层集中至底层的过程对称,仅通过对上班高峰时段的电梯运行情况建立数学模型进行描述即可。
对高层楼宇人员流动高峰时段的几种电梯运行方案进行比较,找到电梯停靠楼层的最佳安排。
本题的评价指标有三个,一是排队等待时间,二是电梯运行时乘客在电梯等待的时间,三是6部电梯将全部员工运送到指定楼层所用的时间,三个评价指标中,排队等待时间与电梯运行时乘客在电梯等待的时间可以综合为乘客的满意度。
首先考虑最简单的情形,不考虑乘客到来的随机性,不考虑乘客的等待时间,在规定的时间,电梯每次都是满载的,且运送的都是同一层的员工。
这样得到了一个简化模型,此模型运送完员工所花费的时间是最短的,同时求解出在确定的电梯数量确定的办公人数分布前提下电梯调度的最大运载能力。
根据题目将最理想的条件实际化,分别对于生活中几个常见的电梯运行模式(即:随机运行方案、奇偶层运行方案、分段运行方案、随机与分段相结合)进行分析比较,得出最优类别电梯运行模型。
在人流高峰的时候,我们采用分段运行的方案。
采用分段运行方案,我们需要将整个楼层分为多段,六部电梯依据服务时间大致相同的原则平均分配到每个分段,这样花费的时间较少,而电梯运行一个周期的时间也将减少,这时乘客的满意度将大大提高,在各个组每层都有乘客下的假设前提下,建立模型。
问题二要求将数学模型进一步实际化首先应考虑电梯上行下行时的加速度最大速度、乘客上下电梯所用时间和开关电梯门的平均时间。
运用物理基础在模型四的基础上,对模型进行进一步优化。
三、模型的基本假设1、因为是上班高峰期,假设员工以足够密集的时间到达;2、早晨上班高峰期,所有乘坐电梯的员工均为从大厅上行;3、当某一电梯到达时,电梯开门关门和所有准备下电梯的乘客全部走出电梯一 共需要10s(一楼20s),不考虑特殊情况发生;4、电梯无任何故障,始终按额定参数运行;5、进入电梯的乘客不存在个体差异,并且进入的乘客不超过额定得承载人数;6、对于这6部同类型的电梯,每个电梯的运行相对独立。
四、定义符号及说明r T ,1,2,3,...,22r =电梯从第一层启动到第r 层停靠,再下行到第一层所需的时;,(1,2,...,6)j RTT j = 电梯往返一周的运行时间C电梯最大载客量,为常数20 1b +楼层总数 m每层的办公人数0t 电梯在相邻楼层间的运行时间,为常数3s 1t电梯停靠时供乘客出入电梯的时间,为常数10s T运送所有乘客的总时间电梯运行的关于层数r 的时间函数关于电梯运行的关于距离s 的时间函数 j fd ,j=1,2,…,6 楼层分点数,为整数,且属于(2,21)之间 j tk , j=1,2,…,6 第j 个区域电梯停靠次数 j cs , j=1,2,…,6 第j 个区域楼层的个数 j N , j=1,2,…,6区域j 的办公人数之和五、模型建立与求解(一)问题一1、模型一:极端假设方法下的极端理想模型在电梯满载的情况下,影响电梯RTT 的主要因素是电梯的停靠次数和电梯运行一次的高度。
而且停靠的次数越少,耗费的时间越少。
所以考虑电梯每次运行运载的乘客都为同一层的办公的员工,即:电梯每次只在某一层停靠,从而得出最简化模型。
(1) 求电梯运行从第一层到第r 层停靠,再下行到第一层所需的时间(2,...,22)r T r =: 上行与下行时间为t =02*(1)t r -,停留时间与共乘客出入时间为110t s =,1012(1),r T t t t r t =+=-+(2,3,...,22)r =;用matlab 软件编程得到如下结果:(2)每层楼需要运行的次数为(2,...,22)r d r =;r ,(2,3,...,22)r d r C==第层的人数;Matlab 软件计算出的(2,...,22)r d r =,结果如下:(3)由(1)(2)的计算结果可以得出,用六部电梯电梯每次只将同一层的办公人员送到指定楼层的最短时间为1955.5s 2、模型二:常见电梯运行模式的比较由模型一求得的将全部办公人员运送到指定楼层的时间的方法是一种理想状态下的假设,而在实际生活中,很难保证每次乘坐电梯的乘客都是同一楼层,所以如何合理的调控使用现有电梯,提高电梯的效率,尽量较少人流的乘梯的等待时间和乘梯时间,是设计一个切实可行的电梯调度方案的首要任务。
、考虑到方案的可行性,首先对于目前常见的集中电梯运行方式进行比较。
为了简化描述各种电梯运行模式,我们仅考虑有两台电梯同时独立运行,假设该写字楼每层的办公人数近似相等。
电梯调度的实际意义在于尽快疏散大厅等候电梯的办公人员,及时的将他们送往目的地。
因此我们将最后被运送的乘客等待时间T 作为评判标准,并根据“电梯运行周期与运行总时间之比等于电梯在一个周期运送的乘客数与乘客总数之比”的“比例”原则,将常见运行模式的描述如下: (1) 随机运行方案该方案允许电梯可以在任意层停靠,由于随机运行,两台电梯平均运行周期均为 (2*b*t 1+b*t 2),共运送乘客2*C 人,运送所有乘客共b*m 人,所用时间为T ,依比例关 系可得:0122bt bt C bm T+=(1) 解得:201(2)2b m t t T C+= (2)(2) 奇偶运行方案该方案要求两台电梯中一台停靠奇数层,另一台停靠第1层和偶数层,这里对b 的奇偶性进行讨论:①当b 为偶数时,b+1为奇数.停靠奇数层的电梯的运行周期为(2*b*t 0+b*t 1/2),而停靠偶数层的电梯的运行周期为(2*(b-1)*t 0+b*t 1/2),故运送所有乘客所用时间即为完成运送至奇数层的乘客所用的时间,仿(1)式可得:10222bt Cm bt CT+=(3) 即201(4)4b m t t T C+= (4)②当b 为奇数时,b+1为偶数.停靠奇数层的电梯的运行周期为(2*(b-1)*t 0+(b-1)*t 1/2),而停靠偶数层的电梯的运行周期为(2*b*t 0+(b+1)*t 1/2),故运送所有乘客所用时间即为完成运送至偶数层的乘客所用的时间,仿(3)(4)式可得:011(4)4bm bt bt t T C++=(5)(3) 分段运行方案该方案将以(b*n+1)(0<n<1)层为界分为上下两段,一台电梯运行第1层至第 (b*n+1)层,另一台则运行第1层,第(b*n+2)层至第(b+1)层,仿(1)分别对上段与下段得出0112()(1)bt b nb t Cn bm T +-=- (6) 0122nbt nbt Cnbm T += (7) 整理得20111(1)(2)b m n t t nt T C -+-=(8)22012(2)b n m t t T C += (9)12max(,)T T T = (10)令n=n *时有T 1=T 2=T *,则T=T *.由于T 1是n 的减函数,T 2是n 的增函数,0<n<1,则当n>n *时有T 2>T *>T 1,即T=T 2>T *,反之则有T=T l >T *,因此当n=n *时T 有最小值,即当1*n n == (11)时方案达到最优2011(1*)(2)b m n t t nt T C-+-=2201(*)(2)b n m t t C += (12)(4) 随机与分段相结合的方案该方案同样将以(b*n+1)(0<n<1)层为界分为上下两段,一台则运行第1层,第 (b*n+2)层至第(b+1)层,而另一台电梯则可停靠所有楼层,在平均情况下可设乘客在各层出电梯的机率相等,即平均在每层有k/b 名乘客出电梯.由于目的地为第(b*n+2)层至第(b+1)层的乘客可由两台电梯运送,而目的地为第2层至第(b*n+1)层的乘客仅由一台电梯运送,故所需的总时间为运送目的地为第2层至第(b*n+1)层的乘客所用的时间,仿(1)可得01*2Cbnb bt bt bmn T+= (13) 201(2)b m t t T C+= (14)由于总时间为运送目的地为第2层至第(b*n+1)层的乘客所用的时间,而这些楼层之间仅有一台电梯按“平均”原则运送乘客.故当b*n ≥1,即b*n+1≥2时,无论n 为何值,该电梯每运行一次可向第2层至第(b*n+1)层间的每一层运送(k/b)名乘客,运送总次数为 (m*b/k),运行一次所用时间为(2*b*t 0+b*t 1),故T 取(14)式之值,也易理解T 与楼层的分段情况,即n 无关。