بخشی از مقاله
چکیــده
هدف از مدیریت تردد یک گروه آسانسور تخصیص بهترین آسانسور جهت پاسخگویی به درخواستهای اسـتفاده از آن با بهینه کردن معیارهای ارزیابی میباشد. یک سیستم مـدیریت تـردد شـامل بخـشهـای تشـخیص الگـوی تـردد، تعیـین روش مدیریت، و بخش پاسخگویی به تقاضا میباشد. در هریک از بخشهای فوق ابزار متفاوتی نظیر سیستمهای خبـره و شـبکههـای عصبی بکار گرفته شدهاست. در این مقاله استفاده از عاملهای هوشمند جهت تخصیص بهینه آسانسورها پیشـنهاد مـیگـردد، و چگونگی پیادهسازی و نتایج حاصل شرح داده میشود.
در سیستم پیشنهادی برای هـر آسانسـور عـاملی وجـود دارد کـه از معمـاری مبتنـی بـر قواعـد پیـروی مـیکنـد، و وظیفـه پیشگویی زمان پاسخ و معیارهای تصمیمگیری برای یکی از آسانسورها را به عهده دارد. مقادیر محاسبه شده در اختیـار عامـل دیگری قرار میگیرد، و مناسبترین آسانسور برای سرویسدهی انتخـاب مـیشـود. نتـایج نشـان مـیدهـد کـه در ایـن سیسـتم معیارهای ارزیابی در مقایسه با سیستمهای موجود بهبود مییابد.
کلمات کلیدی: مدیریت تردد، گروه آسانسور، عاملهای هوشمند، استنتاج روالی
١- مقدمــه
سیستم مدیریت تردد گروه آسانسـور، مـدیریت حـداکثر هشـت آسانسـور را در راسـتای نقـل و انتقـال بهتـر مسـافران در ساختمان عهدهدار است. بارزترین مشکلات موجود در یک سیستم مدیریت تردد گروه آسانسور عبارتند از:
١) تعداد زیاد عوامل سازنده شرایط سیستم و پارامترهای دخیل در تصمیمگیری که سبب بزرگی فضای حالات میگردد.
از جمله این عوامل میتوان به تعداد طبقات، تعداد آسانسورها، و تعداد درخواستهای سوار و پیادهشدن اشاره کرد.
٢) غیرخطی بودن، پیچیدگی، وجود ابهام، و عدم قطعیت در عوامل مذکور، که بویژه در اثر دخالت عوامل انسانی و تأثیر متقابل سیستم و محیط بر یکدیگر ایجاد میشود.
٣) دنبال کردن اهداف متفاوت در نتیجه مدیریت تردد؛ مانند: کاهش میانگین زمان انتظار، کاهش درصد وقوع زمانهـای انتظار طولانی، کاهش توان مصرفی، و غیره، که خود سبب افزایش پیچیدگی میگردد.
٤) وقوع پیدرپی تغییرات در مجموعه محیط و سیستم؛ مانند تغییرات الگوی تردد.
ویژگیهای مزبور سبب دشواری تحلیل و پیادهسازی سیستم میشود. بهترین راه حل برای برخورد با این مشکلات اسـتفاده از روشهای هوشمند است. مهمترین کارهایی که در یک سیستم مدیریت تردد باید انجام شود، عبارتند از:
١) بدست آوردن تخمین مناسبی از زمان پاسخ سیستم جهت استفاده در تابع هزینه]١[، ]٢[، ]٣[، و]٤[
٢) تشخیص الگوی تردد]٤[ و]٥[
٣) تخصیص آسانسور مناسب به تقاضا ]٢[، ]٣[، و]٤[
تخصیص بهینه آسانسورها وابستگی زیادی به چگونگی تعریف تابع تصمیمگیری دارد، به این معنی کـه در جهـت افـزایش کارآیی برای کاهش یا افزایش معیار معینی تلاش میشود. یکی از مهمترین ایـن معیارهـا زمـان انتظـار اسـت. بنـابراین قسـمت پیشگویی کننده زمان انتظار از اهمیت ویژهای برخـوردار مـیباشـد. زمـان پـیشگـویی شـده در ایـن قسـمت، بـه همـراه سـایر معیارهای تصمیمگیری، در تابع تصمیمگیری جهت تخصیص بهینه آسانسورها استفاده میشود.
هر یک از بخشهای فوق توسط ابزاری مانند سیستمهای خبره و شبکههای عصبی پیادهسـازی شـدهاسـت. اسـتفاده از هـر یک از این روشها مزایا و معایبی را به همراه دارد. استفاده از سیستمهای خبره سبب افـزایش انعطـاف سیسـتم مـیشـود. لـیکن ویژگیهای بیان شده بدست آوردن دانش مورد نیاز و استخراج قواعد مناسب برای پیادهسازی سیستم را با دشواریهایی مواجه میسازد. همچنین رسیدن به توپولوﮊی مناسب در شبکههای عصبی نیز از مشکلات ایـن روش اسـت، بعـلاوه اینکـه بـا کمتـرین تغییر در شرایط سیستم، مانند تغییر تعداد طبقات ساخمان، تغییر شبکه عصبی اجتناب ناپذیر است.
برای شناخت بیشتر سیستم پس از جمعآوری نسبی دانش و استخراج برخی قواعـد، نمونـه کـوچکی از سیسـتم طراحـی و پیادهسازیشد. ویژگی بارزی که در سیستم به چشم میخورد، توزیع پذیری آن مـیباشـد. ایـن توزیـعپـذیری ناشـی از ماهیـت توزیع شده آسانسورها و جداییپذیری بخشهای مختلف سیستم است. با این وصف علاوه بـر تقسـیمبنـدی کـه در بـالا بـه آن اشاره شد، بخشی که محاسبه معیارهای تصمیمگیری را به عهده دارد، خود میتواند متناسب با تعداد آسانسورها به چند قسـمت مجزا تقسیم شود که عملکرد هر یک مستقل از سایر بخشها است. بـر ایـن اسـاس سـاختار سیسـتم، در بخـش تخصـیص بهینـه آسانسورها به صورت توزیع شده انتخاب گردید، و استفاده از عاملهای هوشمند مورد توجه قرار گرفت.
در ادامه این مقاله معماری انتخاب شده برای سیستم پیشنهادی و ساختار عاملها در بخش دوم شرح داده میشود. در بخش سوم الگوریتمهای پیادهسازی شده و چگونگی ترکیب آنها ارائه میگردد. بخش چهارم به بیـان آزمایشـات انجـام شـده جهت ارزیابی سیستم پیشنهادی و نتایج حاصل اختصاص دارد، و در خاتمه نتیجهگیری کلی بیان خواهد شد.
٢- معماری سیستم
هر سیستم مبتنی بر عاملهای هوشمند میتواند به یکی از صورتهای زیر طراحی و پیادهسازی شود]٦:[
١) سیستم دارای مدیریت مرکزی باشد.
٢) یک عامل رهبری سایر عاملها را به عهده گیرد.
٣) مجموعه عاملها بدون مدیریت مرکزی باشند، و تصمیمگیری توسط عاملها صورت گیرد.
چنانکه گفته شد هدف از استفاده از عاملهای هوشمند استفاده از ویژگی توزیع پذیری سیستم در جهت سبب سادهتر شدن استخراج و بازنمایی قواعد میباشد. در صورتی که سیستم فاقد مدیریت مرکـزی باشـد، تـوان هـر عامـل بایـد بیشـتر گـردد، بـه گونهای که قادر به ارزیابی وضعیت سایر آسانسورها و اتخاذ تصمیم نهایی باشد. این روش کمک چندانی به کاهش پیچیـدگی سیستم نمیکند. به همین دلیل تصمیمگیری در مورد تخصیص آسانسور به یک عامـل دیگـر واگـذار مـیشـود. بـا ایـن وصـف وظیفه هر عامل پیشگو محاسبه توابع تصمیمگیری بر اساس معیارهای تعیینشده میباشد.
عامل تصمیم گیرنده با دسترسی به نتایج سایر عاملها و کسب دانش در مورد وضعیت سیستم سعی در تخصـیص بهینـه دارد. چنانکه گفته شد این روش استخراج دانش لازم راجع به وظایف هر عامل و بازنمایی قواعد مربوط به چگونگی انجـام آن را ساده میکند. بر اساس مطالب فوق ساختار واحد پاسخگویی به تقاضا و تخصیص آسانسور و ارتباط آن بـا سـایر بخـشهـای سیستم بصورت ارائه شده در شکل١ میباشد.
تشخیص داده
حسگرها مبادله پیغام
عامل١: محاسبه توابع تصمیمگیری
محیط
عامل عامل٢: محاسبه توابع تصمیمگیری
تصمیمگیرنده
مجری
عامل: L محاسبه توابع تصمیمگیری
تولید کننده فرمان
شکل١ ساختار واحد تخصیص آسانسور جهت پاسخگویی به تقاضا. این واحد شامل تعدادی عامل میباشد، که هر یـک وظیفه انجام محاسبه توابع تصمیمگیری مربوط به یک آسانسور را به عهده دارند.
براساس این ساختار تعدادی عامل، به تعداد آسانسورها، وظیفه محاسبه توابع تصمیمگیری را به عهده دارند. این عاملها دانش لازم را، علاوه بر پایگاه دانش داخلی خود، از واحد تشخیص داده دریافت میکنند. این واحد بر اساس اطلاعات ناشی از حسگرها دادههای مناسب را استخراج میکند. مقادیر حاصل از محاسبات انجام شده توسط عاملهای مـذکور در اختیـار عامـل تصمیمگیرنده قرار میگیـرد. عامـل تصـمیمگیرنـده بـا روش تصـمیمگیـری تعیـینشـده و بـر اسـاس معیارهـای تصـمیمگیـری مناسبترین آسانسور را برای خدمترسانی انتخاب میکند. واحد تولید کننـده فرمـان سـیگنالهـای لازم را تولیـد مـیکنـد، و آسانسور انتخابشده وظیفه خود را انجام میدهد. این کار تأثیراتی در محیط ایجاد میکند، که همراه با سـایر تغییـرات محـیط، توسط حسگرها دریافت میشود.
