群控电梯的智能调度
漳州职业技术学院
计算机系2014届工程项目训练
综合办公大楼群控电梯
智能调度系统
设计方案
班级：
姓名：
学号：
指导老师：
2016年06月5日
任务背景 (3)
1、目前群控电梯采用的智能调度 (3)
1、多种控制方案的分析比较 (3)
1、专家系统 (3)
2、神经网络 (3)
4、遗传算法 (4)
4、模糊控制技术 (4)
2、分析研究对象 (4)
1、电梯群控系统的结构 (4)
2、电梯群控系统的特点 (6)
3、电梯群控系统的性能要求 (6)
3、用户需求 (8)
4、总体设计 (8)
5、详细设计 (8)
1、电梯交通模式分类 (8)
1、上行高峰模式 (9)
2、下行高峰模式 (9)
3、层间交通模式 (9)
4、空闲交通模式 (9)
2、用户需求设计 (9)
1、消防电梯 (9)
2、电梯轿厢统一调度 (11)
3、电梯里应该增添的设备 (11)
6、总结 (11)
任务背景
本文首先简要介绍某综合办公大楼共40层，电梯共有10部，其中2部为消防电梯。而电梯做为最重要的垂直交通运输工具，其作用愈加突出，也得到了极大的重视。为了提高员工上下班高峰期，搭乘电梯高效有序，缩短人们的候梯时间、乘梯时间，并降低能源消耗，就需要使用电梯群控系统（EGCS）对多台电梯进行统一调度控制。
1、目前群控电梯采用的智能调度
1、多种控制方案的分析比较
目前，国内外广泛采用的控制策略主要包括模糊控制、专家系统、神经网络、遗传算法等人工智能技术。每一种控制策略各有其优点，但受制于成本等因素，又各有其局限性：
1、专家系统
专家系统是一个或多个专家知识和经验积累起来进行推理和判断的系统，是由知识库、数据库、推理机、解释部分及知识获取部分组成，形成一定的控制规则存入知识库中，它可以解决许多不能完全用数学作精确描述而要靠经验解决的问题。根据当前输入的数据或信息，利用知识库的知识，按一定的推理策略控制派梯。但对于复杂多变的电梯系统，专家系统有它的不足之处：它主要适用于一些相对比较简单的、楼层比较低的建筑物；专家设想的条件要与实际建筑物基本相同，才能获得预期的效果；对于复杂多变的电梯系统，专家的知识和经验存在局限性等；控制规则数受限制，规则数多则显得复杂，难以控制；少则控制性能下降。
2、神经网络
神经网络是依据人类和动物大脑的工作方式建模的，具有并行处理、分布储存、自学习、自组织功能。神经网络学习的主要优势在于它可以通过调整网络连接权来得到近似最优的输入—输出映射，适应于难以建模的非线性动态系统，它能识别交通流，当交通流发生变化时，电梯交通配置能随之变动。神经网络还具有自学能力，能改进控制算法并对制定的规则加以修改，利用非线性和学习方法建立适合的模型进行推理，对电梯交通进行预测，能灵活应付建筑物中变化的交
通流，校正误差。但它也有自己的缺点，单纯的神经网络就会使其结构相当庞大，网络的离线学习或者在线学习的时间都会较长，而且也使控制器收敛性能下降，更主要的是结构的合理性也难以验证。
4、遗传算法
基于遗传算法的控制算法抽象于生物的进化过程，是通过全面模拟自然选择和遗传机制，而提出的一种自适应概率性的搜索和优化算法。它采用多点的方式并行搜索解空间，能获得最优全局解而不会陷入局部极小，对优化问题的限制很少，不需要确切的系统知识，只要给出一个能评价解的目标函数，可实现在多目标要求下动态优化派梯方案。在有多个呼梯的情况下可搜索到最优派梯方案，实现多目标最优调度；搜索中依靠适应度函数值的大小来区分每个个体的优劣，遗传算法优于传统的最小候梯时间算法。遗传算法的缺点有：遗传算法本身所具有的随机性和概率性，使它的搜索进程效率不高；其优良的搜索结果是以尽可能长的搜索时间为代价的。
4、模糊控制技术
基于多目标的模糊控制技术在电梯控制系统中的应用显示了高度的优越性。电梯系统中含有许多模糊、不完整的信息，这些模糊信息通过模糊集来描述。计算机不能接受含糊的回答，但却能用模糊逻辑来推理，它能模仿人脑的推理能力，简化许多复杂问题。模糊控制方法优点明显：它完全是在操作人员控制经验基础上实现对系统的控制，无需建立数学模型，是解决不确定性系统的一种有效途径[4]；模糊控制具有较强的鲁棒性，被控对象参数的变化对模糊控制的影响不明显，可用于非线性时变时滞系统的控制；它由离线计算得到控制查询表，提高了控制系统的实时性；控制的机理符合人们对过程控制作用的直观描述和思维逻辑；带有模糊逻辑的电梯群控系统平均候梯时间减少了，大大优于常规电梯群控系统。但是纯粹的模糊控制不具备学习能力，不能根据新的情况作出适时的调整以提高系统的性能。
2、分析研究对象
1、电梯群控系统的结构
电梯群控系统是一个非常复杂的系统，需要对数百个信号进行收发，处理。目前，电梯群控有多种实现方式，但其控制系统的基本结构大体相同。图2.1为电
梯群控系统基本结构框图。由电梯群控器接受轿外呼梯信号，根据派梯策略算法的处理结果将呼梯信号分配给各单梯控制器，单梯控制器根据各电梯状态、分配的轿外呼梯信号、轿内呼梯信号等对电梯进行运行控制。电梯群控控制器是电梯群控系统的核心，负责采集轿外呼梯信号并协调控制各电梯的运行。
n 层站1层站2层站m
图2.1 电梯群控系统结构图
单梯控制器控制单台电梯，使其能够独立地上下运行、完成电梯的基本功能。在单梯控制器中应设置合适的电梯加速度和减速度。研究表明[5]，出于生理需求，电梯的加速度和减速度不能过大，而且加速度的变化率也不能超过一定范围，否则就会导致乘客体内器官的相对移动，给人不舒适感，如果这种变化超过人体所能承受的极限，就会出现呕吐、恶心等不适症状。
电梯群控器是整个电梯群的调度中心。一方面，它可以采集轿外呼梯信号，根据电梯的当前位置、电梯运行方向、轿厢负荷、客流量等各方面因素对轿外呼梯信号做出合理的分配，并将轿外呼梯信号发送给各单梯控制器。另一方面，电梯群控器接收用户指令、设置参数并根据需要增减功能，向外部输出电梯的相关信息，供用户查询与监视，本文就是针对电梯群控器进行研究的。
2、电梯群控系统的特点
电梯群控系统是典型的动态离散事件系统，系统的建模、分析、优化都较为复杂，调度策略所面临的问题是基于当前的状态和历史数据找到一个派梯程序来决定什么时间、地点轿厢应运行、停止或转向。对于办公建筑主要是使乘客平均候梯时间最小，此问题难于处理的原因包括：多轿厢的协同问题，满足轿厢的运动约束、状态信息的不完整和不确定以及时变的交通量。电梯群控系统的随机性、非线性和控制目标多样性，使传统控制方法很难提高系统的性能指标。因此调度算法和评价指标对于电梯群控系统是是至关重要的。
电梯群控系统是一个具有多目标因素的系统，共有30多个目标，它们之间的关系错综复杂，这就使我们在设计电梯群控系统时需要折中和综合考虑各个目标。它们主要包括平均候梯时间短、长时间侯梯率低、平均乘梯时间短、系统能耗少、客流输送能力强、轿厢内拥挤度适宜等。上述的几个目标对电梯群控系统提出了不同的要求。电梯群控系统应根据客流需求状况，对这些指标进行调整。由于电梯的客流量会随时间的变化而发生变化。所以，电梯交通系统存在着很大的不确定性，主要表现为每一层站的乘客数的不确定性、乘客的目的层的不确定性、呼梯信号的产生楼层的不确定性、建筑物内存在的与环境因素有关的交通状况的变化的不确定性等[6]。电梯交通系统中还有很多非线性的因素，必须用智能控制技术来控制它们。
3、电梯群控系统的性能要求
电梯群控系统是对电梯群的控制和调度，电梯作为大楼内的垂直交通工具，必须保障其安全性和可靠性。因此，群控系统的性能应包括以下要求[7]：（1）电梯群控系统需要完成的最核心的任务就是对电梯群的调度控制。电梯群控系统必须要能与电梯群进行通信，获取各电梯的状态信息和呼叫信息，实现对电梯群的调度，这是电梯群控系统的基础。同时，电梯群也需要接收调度电梯群控系统运算出的反馈调度指令来控制电梯。因此，电梯群控系统必须要能与电梯群进行通信。
（2）电梯群控系统对电梯群调度的目的就是要提高整个电梯群对乘客的服务质量。要提高电梯群的服务质量，首先必须对乘客的呼叫信号进行集中的管理和统一的分配。这是提高电梯群服务质量的前提。只有对电梯群进行集中、统一、合理的分配，才能更好地提高电梯群的服务效率。
（3）电梯群控系统的主要功能是实现对电梯群的合理调度。但由于电梯群中的电梯可能分布在不同的位置上，而电梯又是封闭在大楼里面，用户很难进行观测到电梯的运行调度情况。因此，电梯群控系统必须提供显示界面，对电梯群的运行调度状况进行监测。
（4）用户有的时候需要了解各电梯的运行状态和一些硬件参数指标。由于电梯的运行状态是在不停变化的，仅仅通过人为的观测要想同时观测所有电梯的状态，几乎是不可能的。因此，电梯群控系统必须要能满足用户的这些需求，实时显示电梯的运行状态和一些硬件参数指标。
（5）电梯的安全问题一直被人们视为电梯运行最为重要的问题，而电梯故障是影响电梯安全运行最关键的因素，所以显示电梯的故障信息、对电梯故障进行报警和记录，对于用户和维修人员来说都是至关重要的，而且电梯的历史故障记录对于日后电梯故障的诊断和电梯各部件性能的评价都有十分重要的意义。所以，为了保证电梯群控系统能够更加安全的运行，必须对电梯故障进行报警、对电梯故障进行处理后记录下来，这也是群控系统应有的一项重要功能。
3、用户需求
1、老总搭乘电梯具有优先权
2、消防电梯平时可当做普通电梯使用
3、闲时，电梯按就近原则接受任务
4、高峰期，系统能按临近楼层分配电梯停靠楼层，每部电梯都达到限定人数，乘客按先后顺序安排乘坐电梯（到达同一层的乘客可能因为达到时间不同而乘坐不同电梯）
5、电梯轿厢内不设选层功能，统一由系统调度，所到楼层显示在厅门上方显示屏。
6、乘客不直接到具体电梯选层，而是由系统统一选层器选层，由系统安排具体乘坐哪一部电梯。
4、总体设计
5、详细设计
1、电梯交通模式分类
一个大楼内由于各楼层的人员分布在一定时间段内相对稳定，其人员的作息有一定的规律，使得对交通流的分析不仅是可能的，而且也是十分必要的。电梯交通是由大楼内乘客数、乘客出现周期及各楼层乘客分布三部分来描述的。电梯交通具有二重性，即规律性和随机性。电梯交通具有规律性是因为大楼内人群的生活和工作中存在着周期性，而且不同时间段的交通量之间存在着一定的内在联系。电梯交通具有随机性是因为不同工作日的同一时段内交通量是随机的，即每层要求服务的乘客数、乘客的起始楼层和目的楼层是随机的[8]。电梯交通的随机性大大增强了电梯交通分析的难度，而电梯交通的规律性使得电梯交通分析成为可能。大楼的交通模式一般可简单地分为上行高峰、下行高峰、平衡的层间交通和空闲交通四种。不同的模式下，乘客对电梯的要求有很大的差异，因此对交通模式的准确判别，是有效提高电梯运行水平的基础。下面分别对四种交通模式进行简单的介绍[9]：
1、上行高峰模式
当主要的(或全部的)客流是上行方向，即全部或大多数乘客从建筑物的门厅进入电梯且上行，分散到大楼的各个楼层，这种情况被定义为上行高峰交通模式。上行高峰交通模式一般发生在早晨上班时刻，上班时刻带来相当大的到达率，乘客进入电梯上行到各个楼层上班。其次，强度稍小的上行高峰发生在午间休息结束时刻。高峰期，系统能按临近楼层分配电梯停靠楼层，每部电梯都达到限定人数，乘客按先后顺序安排乘坐电梯。
2、下行高峰模式
当主要的(或全部的)客流是下行方向，即全部或者大多数乘客是从大楼的各层乘电梯下行到门厅离开电梯，这种状况被定义为下行高峰交通模式。在一定程度上说，发生在下班时刻的下行高峰是早晨上行高峰的反向。在午间休息开始时形成的下行高峰强度较弱，而傍晚下班时的下行高峰比早晨的上班高峰更强烈，此时下行高峰的强度比上行高峰要强得多，持续的时间也更长。
3、层间交通模式
层间交通模式是指大楼内没有主导客流，客流只在各楼层间移动，客流量比较小。这种交通模式是一种基本的交通状况，存在于一天中的大部分时间。层间交通是由于人们在大楼内的正常工作产生的，这种模式也称为平衡的2路交通模式。
4、空闲交通模式
空闲交通模式是指大楼的客流量非常小，一般在上班时间之前和下班时间之后以及中午休息时间比较大，在交通高峰期很小，正常工作时间的比例较小，电梯按就近原则接受任务。这种模式下主要考虑电梯的节能。
2、用户需求设计
1、消防电梯
消防电梯平时可当做普通电梯
使用
因为当其受高消防电梯温影响，
或停电停运，或着火燃烧，必将殃及
搭乘电梯的人，甚至夺去他们的生
命。消防电梯通常都具备有完善的消
防功能：它应当是双路电源，即万一建筑物工作电梯电源中断时，消防电梯的非常电源能自动投合，可以继续运行；它应当具有紧急控制功能，即当楼上发生火灾时，它可接受指令，及时返回首层，而不再继续接纳乘客，只可供消防人员使用；它应当在轿厢顶部预留一个紧急疏散出口，万一电梯的开门机构失灵时，也可由此处疏散逃生。消防电梯的竖井应当单独设置，不得有其他的电气管道、水管、气管或通风管道通过。消防电梯应当设有前室，前室应设有防火门，使其具有防火防烟功能。消防电梯的载重量不宜小于800公斤，轿厢的平面尺寸不宜小于1米×1.5米，其作用在于能搬运较大型的消防器具和放置救生的担架等。消防电梯内的装修材料，必须是非燃建材。消防电梯动力与控制电线应采取防水措施，消防电梯的门口应设有漫坡防水措施。消防电梯轿厢内应设有专用电话，在首层还应设有专用的操纵按钮。如果在这些方面功能都能达标，那么万一建筑内发生火灾，消防电梯就可以用于消防救生。
本方案中的智能电梯还应该能提供vip优先权，所以该综合办公大楼应该采用联网并设置分配权限，列如：老总搭乘电梯具有优先权。本大楼有两台消防电梯，因此应该给vip安排以消防电梯为主。
2、电梯轿厢统一调度
电梯应设置一个电梯等候大厅，电梯轿厢内不设选层功能，统一由系统调度，所到楼层显示在厅门上方显示屏。如果要搭乘电梯轿厢的客户可以在电梯等候大厅获取的等候
号码，然后凭取
号吗来等候，也
可以设计一款
有关APP来获取
搭乘电梯的号
码。要取得号码
应该填写想要
到达的楼层，身
份信息，然后有
中央系统统一
调度，安排具体
乘坐哪一部电
梯。
3、电梯里应该增添的设备
电梯里应该增添电梯TV，可以供人们在搭乘电梯时排遣时间。
电梯空调应该采用森林式的空调系统，使电梯轿厢空气更加清新。
6、总结
本文分析了电梯群控系统的多目标性、随机性和不确定性等系统特性，对办公大楼的交通模式、各变量与系统控制目标的关系及相应的控制策略进行了研究设计。在研究和设计中，完成的工作包括：
进行了电梯交通模式的识别。通过分析不同交通流对电梯群控系统性能的影响，决定对交通模式进行简单的分类，由于客流的随机性和多样性，并且多种交通模式通常是并存的，采用常规的方法就很难准确识别，因此提出了模糊神经网络的方法，收到了很好的效果，极大的提高了系统的性能。
电梯群控系统的研究是一个跨多个知识领域、多个学科的复杂课题，由于本人知识范围及论文时间有限，所研究的内容在很多地方需要进一步深化、补充和完善。主要有以下几个方面：
（1）通过对大楼乘客数据的记录及统计，可以建立大楼中人员的分布模型。通过对客流的跟踪，应用人工智能技术分析，识别召唤产生的特征，建立召唤产生的模型。应用这两个模型，可以较准确地预测召唤的产生。群控系统利用预测结果将能更好地调配电梯，提高电梯的运送能力及服务水平。
（2）结合多种智能控制技术将电梯群控系统的派梯策略进一步优化。将智能控制中的专家系统、模糊控制、神经网络等有机的结合起来，应用到电梯控制中去。
（3）由于电梯群控系统应用于各种不同的场合，各种场所的客流模式也会相差很大，因而有必要对电梯群控系统进行全时段仿真，分析不同模式下不同的调度策略。
群控电梯调度算法
一）、弄清群控电梯调度算法的评价指标 由于乘客心理等待时间的长短、电梯响应呼梯的快慢、召唤厅站客流量的大小、轿厢内乘客人数的多少等均是一些模糊的概念，很难用确切的数量关系定义，也难以用普通的逻辑规则综合描述。 近年来，人们借助于模糊数学中的隶属函数来表述，将复杂的模糊问题转化为简单清晰的形式进行求解和控制.模糊控制通过模糊逻辑进行推理，有效地对电梯运行状况作出判断，但对于非常复杂的多变量系统，要建立正确的模糊规则和隶属函数是非常困难的，而且通过大量实验建立的隶属函数和规则有时也很难保证十分精确与合理。此外，其隶属函数中的加权系数是确定的，不能根据客流改变而相应改变。 为了解决模糊控制中存在的某些问题，新发明将神经网络控制方法应用于电梯控制中，无需建立精确数学模型，可以提供准确的控制策略，以减少候梯时间，降低乘客的焦急等待心理，节约能源，合理有效地调度电梯最佳运行。 （二）、理解上行高峰模式、下行高峰模式、双路运行模式等概念，并找出根据一系列输入手段间接算出运行模式的算法： 上行高峰交通模式：当主要的客流是上行方向，即全部或者大多数乘客从建筑物的门厅进入电梯且上行，这种状况被定义为上行高峰交通状况。 下行高峰交通模式：当主要的客流是下行方向，即全部或者大多数乘客乘电梯下行到门厅离开电梯，这种状况被定义为下行高峰交通状况。 二路交通模式：当主要的客流是朝着某一层或从某一层而来，而该层不是门厅，这种状况被定义为二路交通状况。二路交通状况多是由于在大楼的某一层设有茶点部或会议室，在一天的某一时刻该层吸引了相当多的到达和离开呼梯信号。所以二路交通状况发生在上午和下午休息期间或会议期间。 四路交通模式：当主要的客流是朝着某两个特定的楼层而来，而其中的一个楼层可能是门厅，这种交通状况被定义为四路交通状况。当中午休息期间，会出现客流上行和下行两个方向的高峰状况。午饭时客流主要是下行，朝门厅和餐厅。午休快结束时，主要是从门厅和餐厅上行。所以四路交通多发生在午休期间。四路交通又可分为午饭前交通和午饭后交通模式。此两类交通模式和早晨与晚上发生的上行、下行高峰不同，虽然主要客流都为上行和下行模式，但此两类交通模式同时还有相当比例的层间交通和相反方向的交通。各交通量的比例还与午休时间的长短，餐厅的位置和大楼的使用情况有关。四路交通时不但要考虑主要交通客流，还要考虑其他客流，与单纯的上、下行高峰期不同。 平衡的层间交通模式：当上行和下行乘客数量大致相同，并且各层之间的交通需求基本平衡时，此时的交通模式是处于一种普通的双向层间交通状况，它存在于一天中的大部分时间，乘客通常要求最小的候梯时间和乘梯时间。 空闲交通模式：空闲交通模式通常发生在假日、深夜、黎明等情况下，此时大楼的客流稀少、乘客的到达间隔很长，在这种状况下群控系统中仅仅有部分电梯进行工作，而其余电梯轿厢则空闲等候。 基于神经网络的交通模式识别 基于统计规律的交通模式识别 （三）、不同的运行模式各自适用什么样的调度算法？ 1、基于专家系统的电梯群控调度算法[8] 电梯群控系统是一个具有大量不确定和不完整信息的复杂的非线性系统。这样一个复杂的系
第三版操作系统第3章习题
操作系统第三章总复习题 一、单选题 1、进程调度又称低级调度，其主要功能是（ D ）。 A．选择一个作业调入内存B．选择一个主存中的进程调出到外存 C．选择一个外存中的进程调入到主存D．将一个就绪的进程投入到运行 2、若进程P 一旦被唤醒就能够投入运行，系统可能为（ D ）。 A．分时系统，进程P 的优先级最高 B．抢占调度方式，就绪队列上的所有进程的优先级皆比P 的低 C．就绪队列为空队列 D．抢占调度方式，P 的优先级高于当期运行的进程。 3、一个进程P 被唤醒后,（ D ）。 A．P 就占有了CPU。B．P 的PCB 被移到就绪队列的队首。 C．P 的优先级肯定最高D．P 的状态变成就绪 4、若当前运行进程（）后，系统将会执行进程调度原语。 A 执行了一个转移指令 B 要求增加主存空间，经系统调用银行家算法进行测算认为是安全的。 C 执行了一条I/O 指令要求输入数据。 D 执行程序期间发生了I/O 完成中断。 5、当系统中（）时，系统将不会执行进程调度原语。 A．一个新进程被创建B．当前进程执行了P 操作。C．在非抢占调度中，进程A 正在运行而进程B 恰好被唤醒。D．分时系统中时间片用完。 6、在分时系统中，若当期运行的进程连续获得了两个时间片，原因可能是（）。 A 该进程的优先级最高 B 就绪队列为空 C 该进程最早进入就绪队列 D 该进程是一个短进程 7、实时系统中采用的调度算法可以有如下几种： 1、非抢占优先权调度算法 2、立即抢占优先权调度算法 3、时间片轮转调度算法 4、基于时钟中断抢占的优先权调度算法 按实时要求的严格程度由低到高的顺序（）。 A 1-3-2-4 B 3-1-4-2 C 3-1-2-4 D 1-3-4-2 8、三种主要类型的OS 中都必须配置的调度（）。 A 作业调度 B 中级调度 C 低级调度 D I/O 调度 9、设系统中n 个进程并发，共同竞争资源X，且每个进程都需要m 个X 资源，为使该系统不会发生死锁，资源X 最少要有（ C ）个。 A m*n+1 B n*m+n C n*m+1-n D 无法预计 10、死锁的预防方法中，不太可能的一种方法使（）。
电梯调度算法
课程设计报告 电梯调度算法 学院医药信息工程学院 专业 年级 2008 学生姓名 学号 指导教师 2011-7-12 电梯调度算法设计报告
一．LOOK（查找）调度（电梯）电梯算法，操作系统学术名为SCAN算法。磁臂仅移动到请求的最外道就回转。反方向查找服务。 1.问题描述： 说明：电梯调度算法的基本原则就是如果在电梯运行方向上有人要使用电梯则继续往那个方向运动，如果电梯中的人还没有到达目的地则继续向原方向运动。具体而言，如果电梯现在朝上运动， *如果当前楼层的上方和下方都有请求，则先响应所有上方的请求，然后才向下响应下方的请求；如果电梯向下运动，则刚好相反。 *设计要求：模拟多人在不同楼层同时要求到各自目的地时电梯的响应顺序，要求使用C语言编程，定义合适的数据结构。最后，需要说明设计思想，同时给出能够运行的源程序，并给出对应的程序流程图。 * 设计提示：可以用一个结构体表示乘电梯的人，其中内容包括人的姓名、起始楼层、目的楼层；建立一个结构体的数组模拟当前所有需要乘电梯的人。把这个结构体数组作为程序的输入，*通过对数组中每个人的起始楼层和目的楼层进行分析，确定每个人进出电梯的顺序，并打印输出。 2.算法设计： 本程序用java语言、eclipse平台编写。 （1）算法思想：本算法只设计了一辆电梯，通过往返寻找方法，即先查询电梯运行方向的楼层是否存在有其他键被按下，有就继续往该方向运行，如果没有就查询电梯运行反方向的楼层是否有按键被按下，如果有电梯就改变方向，反方向运行。如果没有电梯就停止在该楼层，30秒后如果没有任何键被按下，电梯就自动返回1楼驻停。同时，电梯乘客所去的楼层方向与电梯当前方向一致的话，则电梯优先搭载该乘客。随后再搭载去反方向的乘客。实现电梯的升降操作。 二．1.总程序流程图如下
处理器调度习题
处理器调度 选择题 当CPU执行操作系统代码时，则处理机处于( )。 A．执行态 B．目态 C．管态 D．就绪态 ( )是机器指令的扩充，是硬件的首次延伸，是加在硬件上的第一层软件。 A．系统调用 B．操作系统 C．内核 D．特权指令 操作系统提供给程序员的接口是( )。 A．进程 B．系统调用 C．库函数 D．B和C 用户程序向系统提出使用外设的请求方式是( )。 A．作业申请 B．原语 C．系统调用 D．I／O指令 当作业正常完成进入完成状态时，操作系统( )。 A．将输出该作业的结果并删除内存中的作业 B．将收回该作业的所占资源并输出结果 C．将收回该作业的所占资源及输出结果，并删除该作业 D．将收回该作业的所占资源及输出结果，并将它的控制块从当前的队列中删除 下列选项是关于作业和进程关系的描述，其中哪一个是不正确的( )。 A．作业的概念主要用在批处理系统中，而进程的概念则用在几乎所有的OS中。 B．作业是比进程低一级的概念。 C．一个作业至少由一个进程组成。 D．作业是用户向计算机提交任务的实体，而进程是完成用户任务的执行实体以及向系统申请分配资源的基本单位。 作业从后备作业到被调度程序选中的时间称为( )。 周转时间B．响应时间C．等待调度时间D．运行时间 设有三个作业J1，J2，J3，它们同时到达，运行时间分别为T1，T2，T3，且T1≤T2≤T3，若它们在一台处理机上按单道运行，采用短作业优先算法，则平均周转时间为( )。 A．T1+T2+T3 B．1／3(T1+T2+T3) C．T1+2／3T2+1／3T3 D．T1+1／3T2+2／3T3 从作业提交给系统到作业完成的时间间隔称为作业的( )。 A．中断时间 B．等待时间 C．周转时间 D．响应时间 设有四个作业同时到达，每个作业执行时间均为2 h，它们在一台处理机上按单道方式运行，则平均周转时间为( )。 A．1 h B．5 h C．2．5 h D．8 h FCFS调度算法有利于( )。 A．长作业和CPU繁忙型作业 B．长作业和I／O繁忙型作业 C．短作业和CPU繁忙型作业 D．短作业和I／O繁忙型作业 下列哪种说法不是SJ(P)F调度算法的缺点( )。 A．对于长作业(进程)不利 B．未考虑作业(进程)的紧迫程度 C．不能有效降低作业(进程)的平均等待时间 D．由于根据的是用户提供的估计执行时间，因此不一定真正做到短而优先。 选择排队进程中等待时间最长的进程被优先调度，该调度算法是( )。 A．先来先服务调度算法B．短进程优先调度算法 C．优先权调度算法D．高响应比优先调度算法 在采用动态优先权的优先权调度算法中，如果所有进程都具有相同优先权初值，则此时的优先权调度算法实际上和( )相同。
操作系统之调度算法和死锁中的银行家算法习题答案
操作系统之调度算法和死锁中的银行家算法习 题答案 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
1. 有三个批处理作业，第一个作业 10:00 到达，需要执行 2 小时；第二个作业在10:10到达，需要执行 1 小时；第三个作业在 10:25 到达，需要执行 25 分钟。分别采用先来先服 务，短作业优先和最高响应比优先三种调度算法，各自的平均周转时间是多少？解： 先来先服务： （结束时间=上一个作业的结束时间+执行时间 周转时间=结束时间-到达时间=等待时间+执行时间） 按到达先后，执行顺序：1->2->3 短作业优先： 1)初始只有作业1，所以先执行作业1，结束时间是12:00，此时有作业2和3； 2)作业3需要时间短，所以先执行； 3)最后执行作业2 最高响应比优先：
高响应比优先调度算法既考虑作业的执行时间也考虑作业的等待时间，综合了先来先服务和最短作业优先两种算法的特点。 1)10:00只有作业1到达，所以先执行作业1； 2)12:00时有作业2和3， 作业2：等待时间=12:00-10:10=110m;响应比=1+110/60=2.8； 作业3：等待时间=12:00-10:25=95m，响应比=1+95/25=4.8； 所以先执行作业3 3)执行作业2 2. 在一单道批处理系统中，一组作业的提交时刻和运行时间如下表所示。试计算一下三种 作业调度算法的平均周转时间 T 和平均带权周转时间 W。 （ 1）先来先服务；（ 2）短作业优先（ 3）高响应比优先 解： 先来先服务： 作业顺序：1,2,3,4 短作业优先： 作业顺序：
多部电梯群控系统控制算法优化毕业设计论文
多部电梯群控系统控制算法优化 摘要 智能楼宇的普及，使电梯群组控制技术得到飞速发展。电梯系统在安全便捷的基础上更追求乘坐的舒适度，向高效节能发展。促进群控算法不断革新，优化建筑物中交通流的调度方案。电梯系统因自身具有多变量、非线性和随机性等特点，用传统方法较难控制。本文采用多目标规划方法实现多部电梯群组系统控制算法优化，优化电梯交通系统调度方案。首先比较当前主流控制算法，分析电梯群控系统交通流模式。再建立电梯群控系统数学模型，分别在上行高峰、下行高峰、随机客流和空闲交通模式下进行函数分析，分配性能指标权重，得出相应调度规则。最后将系统模型用MATLAB系统仿真，验证系统调度方案，证明多目标规划算法对多部电梯群组系统调度方案有所提高。 关键词：电梯群控，算法优化，交通模式，调度，仿真
Elevators Group Control System Control Aalgorithm Optimization ABSTRACT With the emergence of the intelligent building, the elevator group control technology got rapid development. The elevator system pursuits better riding comfort on the basis of safty and convenience, developing towards high efficiency and energy saving. Promoting the elevolution of group control algorithm, the elevator traffic flow scheduling scheme is optimized. Because of its characteristics of multivariable, nonlinear and randomness, elevator systems is difficult to be controlled in a traditional way. In this article, multi-objective programming method was adopted to realize the optimization of elevators group system control algorithm and the optimization of elevator traffic system scheduling scheme. Firstly, the current mainstream control algorithm are compared, analyzing the elevator group control system of traffic flow patterns. Then a mathematical model of elevator group control system is established, analysing pattern function in the peak peak upward, downward, under random traffic and idle traffic, allocating performance index weight and the corresponding scheduling rules are drawed. Finally, a system model is simulated in MATLAB to verify system scheduling scheme, proving that multi-objective programming algorithms for elevators group system scheduling scheme is improved. KEY WORDS: Elevator group control, Algorithm optimization, Traffic patterns, Sscheduling ,Simulation
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。 对于第三问，本文是从每分钟到达人群数的分布角度改进模型的。第二问中
计算机操作系统课后习题答案第三章(第四版)
第三章处理机调度与死锁 1，高级调度与低级调度的主要任务是什么？为什么要引入中级调度？ 【解】（1）高级调度主要任务是用于决定把外存上处于后备队列中的那些作业调入内存，并为它们创建进程，分配必要的资源，然后再将新创建的进程排在就绪队列上，准备执行。（2）低级调度主要任务是决定就绪队列中的哪个进程将获得处理机，然后由分派程序执行把处理机分配给该进程的操作。（3）引入中级调度的主要目的是为了提高内存的利用率和系统吞吐量。为此，应使那些暂时不能运行的进程不再占用宝贵的内存空间，而将它们调至外存上去等待，称此时的进程状态为就绪驻外存状态或挂起状态。当这些进程重又具备运行条件，且内存又稍有空闲时，由中级调度决定，将外存上的那些重又具备运行条件的就绪进程重新调入内存，并修改其状态为就绪状态，挂在就绪队列上，等待进程调度。 3、何谓作业、作业步和作业流？ 【解】作业包含通常的程序和数据，还配有作业说明书。系统根据该说明书对程序的运行进行控制。批处理系统中是以作业为基本单位从外存调入内存。作业步是指每个作业运行期间都必须经过若干个相对独立相互关联的顺序加工的步骤。 作业流是指若干个作业进入系统后依次存放在外存上形成的输入作业流；在操作系统的控制下，逐个作业进程处理，于是形成了处理作业流。 4、在什么情冴下需要使用作业控制块JCB？其中包含了哪些内容？ 【解】每当作业进入系统时，系统便为每个作业建立一个作业控制块JCB，根据作业类型将它插入到相应的后备队列中。 JCB 包含的内容通常有：1) 作业标识2)用户名称3)用户账户4)作业类型（CPU 繁忙型、I/O芳名型、批量型、终端型）5)作业状态6)调度信息（优先级、作业已运行）7)资源要求8)进入系统时间9) 开始处理时间10) 作业完成时间11) 作业退出时间12) 资源使用情况等 5．在作业调度中应如何确定接纳多少个作业和接纳哪些作业？ 【解】作业调度每次接纳进入内存的作业数，取决于多道程序度。应将哪些作业从外存调入内存，取决于采用的调度算法。最简单的是先来服务调度算法，较常用的是短作业优先调度算法和基于作业优先级的调度算法。 7．试说明低级调度的主要功能。 【解】（1）保存处理机的现场信息（2）按某种算法选取进程（3）把处理机分配给进程。 8、在抢占调度方式中，抢占的原则是什么？ 【解】剥夺原则有：（1）时间片原则各进程按时间片运行，当一个时间片用完后，便停止该进程的执行而重新进行调度。这种原则适用于分时系统、大多数实时系统，以及要求较高的批处理系统。（2）优先权原则通常是对一些重要的和紧急的作业赋予较高的优先权。当这种作业到达时，如果其优先权比正在执行进程的优先权高，便停止正在执行的进程，将处理机分配给优先权高的进程，使之执行。（3）短作业（进程）优先原则当新到达的作业（进程）比正在执行的作业（进程）明显地短时，将剥夺长作业（进程）的执行，将处理机分配给短作业（进程），使之优先执行。 9、选择调度方式和调度算法时，应遵循的准则是什么？ 【解】应遵循的准则有（1）面向用户的准则：周转时间短，响应时间快，截止时间的保证，优先权准则。（2）面向系统的准则：系统吞吐量高，处理机利用率好，各类资源的平衡利用。 10、在批处理系统、分时系统和实时系统中，各采用哪几种进程（作业）调度算法？ 【解】 批处理系统：FCFS算法、最小优先数优先算法、抢占式最小优先数优先算法 2 分时系统：可剥夺调度、轮转调度 实时系统：时间片轮转调度算法、非抢占优先权调度算法、基于时钟中断抢占的优先权调度算法、立即抢占的优先权调度。 11、何谓静态和动态优先权？确定静态优先权的依据是什么？ 【解】静态优先权是在创建进程时确定的，且在进程的整个运行期间保持不变。动态优先权是指，在创建进程时所赋予的优先权，是可以随进程的推进或随其等待时间的增加而改变的，以便获得更好的调度性能。确定静态优先权的依据是：（1）进程类型，通常系统进程的优先权高于一般用户进程的优先权。（2）进程对资源的需要。（3）用户要求，用户进程的紧迫程度及用户所付费用的多少来确定优先权的。 12、试比较FCFS和SPF两种进程调度算法。 【解】FCFS算法按照作业提交或进程变为就绪状态的先后次序，分派CPU。当前作业或进程占有CPU，直到执行完或阻塞，才让出CPU。在作业或进程唤醒后，并不立即恢复执行，通常等到当前作业或进程让出CPU。FCFS比较有利于长作业，而不利于短作业；有利于CPU繁忙的作业，而不利于I/O繁忙的作业。SPF有利于短进程调度，是从就绪队列中选出一估计运行时间最短的进
磁盘移臂调度过程模拟设计-电梯算法最短寻道时间优先
学号： 课程设计 题目 磁盘移臂调度过程模拟设计 --电梯算法、最短寻道时间优先算法 学院计算机科学与技术学院专业 班级 姓名 指导教师吴利军
2013 年 1 月15 日 课程设计任务书 学生姓名： 指导教师：吴利军工作单位：计算机科学与技术学院 题目: 磁盘移臂调度过程模拟设计——电梯算法、最短寻道时间优先算法初始条件： 1．预备内容：阅读操作系统的文件管理章节内容，理解有关文件组织形式、存储设备的概念。 2．实践准备：掌握一种计算机高级语言的使用。 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1．编程序模拟磁盘调度的过程，采用指定算法，模拟并输出存取臂的移动顺序，并计算存取臂移动的磁道总数。能够处理以下的情形： ⑴可根据需要输入当前磁头的位置，磁头移动方向； ⑵能够输入柱面数，磁道访问序列等参数，并能够显示调度结果（磁盘访问请求的磁道号 以及磁头移动的总磁道数）。 2．设计报告内容应说明： ⑴课程设计目的与功能； ⑵需求分析，数据结构或模块说明(功能与框图)；
⑶源程序的主要部分； ⑷测试用例，运行结果与运行情况分析； ⑸自我评价与总结： i）你认为你完成的设计哪些地方做得比较好或比较出色； ii）什么地方做得不太好，以后如何改正； iii）从本设计得到的收获（在编写，调试，执行过程中的经验和教训）； iv）完成本题是否有其他的其他方法（如果有，简要说明该方法）； v）对实验题的评价和改进意见，请你推荐设计题目。 时间安排： 设计安排一周：周1、周2：完成程序分析及设计。 周2、周3：完成程序调试及测试。 周4、周5：验收，撰写课程设计报告。 （注意事项：严禁抄袭，一旦发现，抄与被抄的一律按0分记） 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日 磁盘移臂调度过程模拟设计 ——电梯算法、最短寻道时间优先算法1 课程设计目的与功能
论电梯群控智能系统与智能控制技术
论电梯群控智能系统与智能控制技术 发表时间：2019-08-08T09:16:19.187Z 来源：《基层建设》2019年第11期作者：王程 [导读] 摘要：本文主要针对电梯群控智能系统展开分析，思考了电梯群控智能系统的关键点，以及智能控制技术的关键环节，希望可以为今后的电梯群控智能系统应用提供借鉴。 合肥市科技馆安徽省合肥市 230031 摘要：本文主要针对电梯群控智能系统展开分析，思考了电梯群控智能系统的关键点，以及智能控制技术的关键环节，希望可以为今后的电梯群控智能系统应用提供借鉴。 关键词：电梯群控智能系统；智能控制 一、就电梯群控技术算法 1.1模糊控制算法。模糊控制算法先对电梯交通模式进行分类，然后由专家知识确定隶属函数及控制规则，确立系统的综合评价函数实现多目标控制，并根据不同的交通模式调整加权系数，最后通过模糊控制算法实现不同交通模式下电梯群的优化调度控制。但此算法的缺点是系统性能主要取决于专家的经验，如果专家预设的规则与实际的建筑不符控制效果就会不好，另外调整和确定隶属函数需要大量仿真实验且需花费非常多的时间和精力，学习技能和适应性差。 1.2神经网络算法。神经网络算法模仿的是人类的大脑和思维方式，网络结构特殊性使其具有自学习和自适应能力。它可以通过调整网络权值得到近似的最优输入输出映射关系，适用于处理非线性问题，并且它有很强的自学能力，能改进控制算法并对制定的规则加以修改，利用非线性和学习方法建立合适的模型进行推理对电梯交通流进行预测，对于建筑里不断变化的交通流能灵活的进行调整。由于在网络里要不断接受数据的输入和处理，有很强的自适应能力。但此算法的网络训练样本多，算法的收敛时间将会延长，而且还会产生体积庞大的网络，难以验证算法的合理性。 1.3模糊神经网络算法。模糊控制算法的优点在于它能够处理精确的和模糊的信息并能实现精确的映射，不足之处是隶属函数中的加权系数不能随着不同的交通流类型而变化，无自学习能力，而神经网络算法正好弥补了其不能自学习和自适应性的功能，是可以自动生成函数、自动提取问题的自适应算法。因此将两者完美结合即为模糊神经网络算法，可以发挥各自的特长，更好地预测交通流的不确定性，从而实现以最小的电梯数目配置应付最大的交通流，实现最优的调度。但模糊神经网络算法的不足在于其梯度法的学习，其收敛性太依靠于初始条件。 1.4遗传算法。遗传算法是模拟自然遗传规律来寻找最优方案的一种算法，实际上就是种群在进化中优胜劣汰的一种竞争机制，最终选出最佳的一种方法。此算法自适应能力强，能够根据不同的交通流调整为不同的群控策略，但遗传算法搜索时间长，搜索效率低。 1.5专家系统控制算法。专家系统控制算法是根据专家的经验积累起来的有一定控制规则的推理知识库，能解决很多需要靠经验解决的问题，根据这些输入评价指标信息可以利用推理知识库按一定的策略去调度电梯。但此算法对复杂的电梯控制系统不适用，主要是局限于专家的知识和经验。另外控制规则数多的话，系统难以控制，并且影响控制的性能。 二、神经网络在电梯群控系统中的应用 神经网络的研究已有较长的历史，自从心理学家McCulloch和数学家Pitts在1943年首次提出了一个简单的神经网络模型以后的几十年，神经网络历经沉浮，但多层网络BP算法、Hopfield网络模型等仍然在各个领域得到了广泛的发展，特别是与这一学科交叉的前沿技术领域引起了学者们的关注。神经网络应用在电梯群控系统中的原因是：电梯群控系统具有随机性、非线性，难以建立精确的数学模型，而神经网络学习的主要优点在于它可以通过调整网络连接权来得到近似最优的输入—输出映射，因此适应于难以建模的、非线性动态系统。虽然电梯群控系统具有随机性，但对于任何一幢大楼，都可以近似为有一定的工作周期（一天或一个星期），在不同周期的同一时间段会存在相似的系统状态和系统输入，群控系统可以以一定的采样周期信息作为样本，只要周期足够小，就可以有充足的过程数据用于学习。神经网络在电梯群控系统中最成功的应用就是可以识别交通流量的变化。交通流量是表明电梯状态的一个概念。它可由乘客数、乘客出现的周期及起始点和终点的排队情况来描述。这种交通流量可以划分为许多性质不同的线数图，日立公司开发出的带有神经网络的电梯群控装置EJ21000FN，能适应各种建筑物的交通条件变化。与模糊群控相比，神经网络群控减少了10%的平均候梯时间，减少了20%的长候梯率，防止了群聚和长候梯。 三、模糊控制技术在电梯群控系统中的应用 1965年，美国伯克利加州大学的L.A.Zadeh教授首次提出模糊集合的概念，引入了“隶属函数”来描述差异的中介过渡，开始为研究模糊性规律提供了数学工具。在以后的研究过程中，人们把模糊集合论的思想应用于控制工程领域，形成了这种智能控制方法。模糊控制是建立在人类思维模糊性的基础上，是目前控制领域中所采用的3种控制方法中最有实际意义的方法。电梯交通系统中存在着大量的不确定性，当系统的复杂程度很高而系统的状态又不易精确预测时，制定控制系统的精确模型就很困难，因此许多系统都应用了模糊理论的近似方法。厅层召唤分配给适合服务的电梯过程是一个多目标决策过程。由于决策的目标多，描述比较复杂，同时解的可行域大，用规则方法求严格的最优解目前尚难实现。因此实际上经常根据群控分配原则召唤。群控原则大多是一些模糊的概念，例如：乘客候梯时间的长短、厅层客流量的大小、电梯响应召唤的快慢等。这些模糊概念难以用明确的数量界限定义，也难以用普通的逻辑规则综合考虑，但可以利用模糊模型代表模糊知识，用模糊推理方法进行求解。模糊知识一般以模糊规则的形式给出。自从三菱公司首次把模糊逻辑用于电梯系统后，此种方法获得了广泛的应用。 四、电梯群控技术的发展方向 4.1多目标优化调度方法。目前研究的能达到电梯满意度的指标主要有拥挤程度，乘梯时间、候梯时间，长候梯率等几种，而随着超高层电梯群发展的越来越迅速，人们对环保的关注度加强，对于电梯的运行速度和电梯的能耗方面研究的不多或者不太深入，所以未来新的优化算法需要包含更多人们关注的指标，并且要根据不同建筑物的电梯运行情况和同一建筑物不同时间区间的需求智能的调整这 4.2基于图像处理的群控技术。目前电梯群控大多还是通过传统的外呼按钮作为获取乘客信息的设备，进入电梯之后再进行目标楼层的选择，获取交通流的实时性和完整性不能得到有效的保证。为了解决这个问题，需要增加一些图像处理设备对客流信息进行检测识别，增加智能输入楼层液晶触屏显示器面板提前进行登记，客流信息的完整度掌握非常好的情况下进行派梯会有更好的效果。 4.3基于“互联网+”的群控技术。随着“互联网+”技术的迅猛发展，因网络通信方面也是影响群控技术的关键因素，所以“互联网+”应用在
电梯群控技术的现状与发展趋势
电梯群控技术的现状与发展趋势 摘要院随着高层建筑的迅猛发展，对楼宇智能化程度的要求越来越高，很多高 层建筑中都安装了多部电梯。电梯群控的目的是为了提高对乘客的服务质量，并 减少能量损耗。为提高电梯群控系统的性能，改善服务质量，大量研究人员对群 控算法进行了研究并提出了各种算法。本文首先分析了电梯群控系统算法的现状，然后指出了未来电梯群控系统的发展趋势。 Abstract院With the rapid development of high-rise buildings, intelligent buildings extent of the increasingly high demand, many highrisebuildings are equipped with multiple elevators. The purpose of elevator group control is to improve the quality of service for passengersand reduce energy loss. To improve the performance of elevator group control system and improve service quality, a lot of researchersconducted a study group control algorithm and proposed various algorithms. This paper analyzes the status quo of elevator group controlsystem algorithm, and then points out the future development trend of elevator group control system.关键词院电梯；群控技术；现状；发展趋势Key words院elevator；group control technology；status quo；trends中图分类号院TU857 文献标识码院A 文章 编号院1006-4311（2014）31-0055-02 0 引言在现代社会和经济活动中，电梯已经成为城市物质文明的一种标志， 特别是对于现代社会来说，高层建筑越来越多，无形中也对楼宇智能化提出了更 高的要求。对于居住在高层建筑里的居民来说，电梯是必不可少的一项垂直交通 运输工具，必须保证其安全性和舒适性。有研究有关高层建筑电梯的资料表明： 满足乘客生理和心理上的承受力是电梯交通系统设计的关键。这就要求我们不仅 要保证电梯的安全性和舒适性，还应该最大程度的减少候梯和乘梯时间，而要想 有效的达到这个要求，必须适当的多安装几个电梯，电梯群控系统就是在这种形 势下应运而生的，它是指多台电梯的优化调度系统。 所谓电梯群控系统是依据建筑物内的交通流量状况，科学地安装了多台电梯 形成了电梯群，并且这些电梯群的候梯厅召唤信号是由微机控制系统进行统一管 理的，该系统首先识别当下的交通状况，然后根据自身识别的信息结合不同的优 化目标发布系统控制指令，最后针对这些不同的指令就可以把候梯厅召唤信号分 配给电梯群中的电梯，从而得出最优的分配方案，来提高电梯的运行效率，减少 所有候梯厅乘客的平均等候时间。 在一个不确定的环境下的在线调度、资源配置及随机最优控制组合的问题就 是群控分配算法的实质。对电梯群控系统时间序列性能指标的优化是分配算法的 实质，但是每一个指标都是很难被优化的，形成这种现象的原因主要是系统状态 空间巨大、系统动态特性具有很强的不确定性及系统控制指令的具体实施问题。 1 电梯群控系统算法的现状由于传统电梯控制算法没有加入智能的因素，存 在着以下几个问题：一是电梯的运行效率低；二是电梯容易出现扎堆现象；三是 存在电梯能量浪费的现象等。由此可见电梯群控系统实现智能控制的重要性，只 有在电梯控制系统中采用智能控制算法才能有效地解决以上几个问题。随着智能 建筑的出现和发展，电梯领域的智能控制算法也越来越多，现阶段比较常用的有 以下几种。 1.1 专家系统的群控算法早期人工智能的一个重要分支就是专家系统，是研 究知识表述、使用和获取的一种方法。求解和探索是专家系统的整个工作过程， 它是一种知识信息的加工处理系统，对于现行的不可以用数学模型进行确切描述
模拟电梯调度算法,实现对磁盘的驱动调度。
操作系统实验 （第三次） 一、实验内容 模拟电梯调度算法，实现对磁盘的驱动调度。 二、实验目的
磁盘是一种高速、大容量、旋转型、可直接存取的存储设备。它作为计算机系统的辅 助存储器，担负着繁重的输入输出任务、在多道程序设计系统中，往往同时会有若干个要求访问磁盘的输入输出请求等待处理。系统可采用一种策略，尽可能按最佳次序执行要求访问磁盘的诸输入输出请求。这就叫驱动调度，使用的算法称为驱动调度算法。驱动调度能降低为若干个输入输出请求服务所需的总时间，从而提高系统效率。本实验要求学生模拟设计一个驱动调度程序，观察驱动调度程序的动态运行过程。通过实验使学生理解和掌握驱动调度的职能。 三、实验题目 模拟电梯调度算法，对磁盘进行移臂和旋转调度。 [提示]： （1）磁盘是可供多个进程共享的存储设备，但一个磁盘每时刻只能为一个进程服务。 当有进程在访问某个磁盘时，其他想访问该磁盘的进程必须等待，直到磁盘一次工作结束。当有多个进程提出输入输出要求而处于等待状态时，可用电梯调度算法从若干个等待访问者中选择一个进程，让它访问磁盘。选择访问者的工作由“驱动调度”进程来完成。 由于磁盘与处理器是可以并行工作的、所以当磁盘在作为一个进程服务时，占有处理 器的另一进程可以提出使用磁盘的要求，也就是说，系统能动态地接收新的输入输出请求。为了模拟这种情况，在本实验中设置了一个“接收请求”进程。 “驱动调度”进程和“接收请求”进程能否占有处理器运行，取决于磁盘的结束中断信 号和处理器调度策略。在实验中可用随机数来模拟确定这两个进程的运行顺序，以代替中断四、处理和处理器调度选择的过程。因而，程序的结构可参考图3—1
操作系统原理第四章 处理机调度习题
第四章处理机调度 4.3 习题 4.3.1 选择最合适的答案 1．某系统采用了银行家算法，则下列叙述正确的是（）。 A.系统处于不安全状态时一定会发生死锁 B.系统处于不安全状态时可能会发生死锁 C.系统处于安全状态时可能会发生死锁 D.系统处于安全状态时一定会发生死锁 2．银行家算法中的数据结构包括有可利用资源向量Available、最大需求矩阵Max、分配矩阵Allocation、需求矩阵Need，下列选项正确的是（）。 A.Max[i,j]=Allocation[i,j]+Need[i,j] B.Need[i,j]= Allocation[i,j]+ Max[i,j] C.Max[i,j]= Available[i,j]+Need[i,j] D.Need[i,j]= Available[i,j]+ Max[i,j] 3．下列进程调度算法中，（）可能会出现进程长期得不到调度的情况。 A.非抢占式静态优先权法 B.抢占式静态优先权法 C.时间片轮转调度算法 D.非抢占式动态优先权法 4．在下列选项中，属于预防死锁的方法是（）。 A.剥夺资源法 B.资源分配图简化法 C.资源随意分配 D.银行家算法 5．在下列选项中，属于检测死锁的方法是（）。 A.银行家算法 B.消进程法 C.资源静态分配法 D.资源分配图简化法 6．在下列选项中，属于解除死锁的方法是（）。 A．剥夺资源法 B.资源分配图简化法 C．银行家算法 D.资源静态分配法 7．为了照顾紧迫型作业，应采用（）。 A.先来服务调度算法 B.短作业优先调度算法 C.时间片轮转调度算法 D.优先权调度算法 8．在采用动态优先权的优先权调度算法中，如果所有进程都具有相同优先权初值，则
电梯调度算法
江西师范大学计算机信息工程学院学生实验报告 专业_ 计算机科学与技术姓名___马化梁学号____1308092042 日期__2015.6.5_ 课程名称操作系统实验室名称X4313 实验名称设备管理-电梯调度算法 指导教师朱明华成绩 1、实验目的 本实验要求学生设计一个电梯调度算法来模拟实现磁盘移臂调度过程。 2、实验原理和内容 任何一个对磁盘的访问请求，应给出访问磁盘的存储空间地址：柱面号、磁头号和扇区号。在启动磁盘执行I/O操作时，应先把移动臂移动到指定的柱面，再等待指定的扇区旋转到磁头位置下，最后让指定的磁头进行读/写，完成信息传送。移臂调度是根据访问者指定的柱面位置来决定执行次序的调度。 3、实验步骤 （1）弄清实验要求及目的； （2）想清思路； （3）设计代码； （4）实现代码。
4、程序及运行结果（或实验数据记录及分析） #include 保证调度算法 基本思想:向用户做出明确的性能保证,然后去实现它.如你工作时有n个用户的登录,则你将获得cpu处理能力的1/n 算法实现:跟踪计算各个进程已经使用的cpu时间和应该获得的cpu时间,调度将转向两者之比最低的进程 五,保证调度算法 思想:向用户做出明确的性能保证,然后去实现它. 算法:容易实现的一种保证是:当工作时己有n个用户登录在系统,则将获得CPU处理能力的1/n.类似的,如果在一个有n个进程运行的用户系统中,每个进程将获得CPU处理能力的1/n. 实现方法:OS应记录及计算,各个进程在一定时间段内,已经使用的CPU时间和应该得到的CPU时间,二者之比小者优先级高. 5. 保证调度 一种完全不同的调度算法是向用户作出明确的性能保证，然后去实现它。一种很实际并很容易实现的保证是：若用户工作时有n个用户登录，则用户将获得CPU处理能力的1/n。类似地，在一个有n个进程运行的单用户系统中，若所有的进程都等价，则每个进程将获得1/n的CPU时间。看上去足够公平了。 为了实现所做的保证，系统必须跟踪各个进程自创建以来已使用了多少CPU时间。然后它计算各个进程应获得的CPU时间，即自创建以来的时间除以n。由于各个进程实际获得的CPU时间是已知的，所以很容易计算出真正获得的CPU时间和应获得的CPU时间之比。比率为0.5说明一个进程只获得了应得时间的一半，而比率为2.0则说明它获得了应得时间的2倍。于是该算法随后转向比率最低的进程，直到该进程的比率超过它的最接近竞争者为止。 彩票调度算法 基本思想:为进程发放针对系统各种资源(如cpu时间)的彩票;当调度程序需要做出决策时,随机选择一张彩票,持有该彩票的进程将获得系统资源 合作进程之间的彩票交换 六,彩票调度算法 彩票调度算法: 为进程发放针对各种资源(如CPU时间)的彩票.调度程序随机选择一张彩票,持有该彩票的进程获得系统资源. 彩票调度算法的特点: 平等且体现优先级:进程都是平等的,有相同的运行机会.如果某些进程需要更多的机会,可被给予更多彩票,增加其中奖机会. 易计算CPU的占有几率:某进程占用CPU的几率,与所持有的彩票数成正比例.该算法可实现各进程占用CPU的几率. 响应迅速 各个进程可以合作,相互交换彩票. 容易实现按比例分配如图象传输率,10帧/s,15帧/s,25帧/s几种操作系统调度算法