你有没有在等候电梯的漫长时光里,或是在电梯已经挤不下但门仍然打开的瞬间,觉得:
这电梯是不是有点太蠢了?
为什么有智能化需求?#
虽然宿舍楼的电梯由于速度快,运客量少,效率较高。
但是这世界上超级低效率的电梯可太多了。
比如孙逸仙医院(南院区)的八台电梯,每到早中晚的饭点,就会出现等电梯20分钟,再在电梯里挤20分钟的”盛况“。
再比如我家的电梯,因为最近有一台在升级,导致另一台超高负荷运转,我妈每天上班通勤都要提前30分钟出门等电梯。
所有的用户都想要电梯变”快”,这里的指标不是电梯的绝对速度,而是我上下楼的平均时间。而用智能化的运行方案,可以让电梯运转效率大大提高。
电梯不是不够快,而是调度太笨。
我们每天浪费的不是速度,是等待。
电梯的可智能化部分#
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如果多部电梯同时停在用户所在的楼层,用户按哪个电梯的键就开哪个电梯的门。
而不是让用户跑到同一层的另一边去上电梯。 -
满载识别 + 拒停:用摄像头识别电梯是否已满载(考虑空间而不只是重量),并在满载时不再开门接客。
这样就不会在满载后,仍然在每一个有人按电梯的楼层开门。既提高了总体运行效率,又提升了电梯的乘坐舒适度。 -
非高峰期最佳停靠楼层学习:记录各层的客流量,并寻找电梯空闲时停放电梯的最佳位置。
这样我们就可以让电梯最快到达最需要电梯的地方。 -
多电梯调度,合作分担客流。
比如说10-30层同时出现大量客流,我们就可以让一台电梯去接20-30层的用户,另一台去接10-20层的用户,而不是让一台电梯奔向30层,另一台奔向29层。 -
直接放弃规则,设计成本函数,综合考虑整体等待时间和单个用户等待时间(我相信这里会有很棒的现成的函数)。
这会是效果最好的,但不一定是最容易市场化商业化的。(可见于后面的商业化部分)
技术可行性与商业化考量#
智能电梯所需要的计算机技术,现在显然已经成熟了。通过一个简单的YOLO模型,就可以统计人数/电梯是否还有空间。
天呐!这里显然可以水一篇论文,但很可惜,我去查了一下,24年被人水掉了。 论文链接 ↗。果然低处的果子很快都被人摘走了。但有点搞笑的是,这个论文的作者居然只实现了以下两个功能:1. 无效停靠:电梯在无人等待的楼层停下(例如,有人按了按钮后走开了。2. 无效行程:电梯在已经空载的情况下,继续开往之前乘客按下的更高楼层(例如,有人恶作剧按了所有楼层)。
看来还是有很大的空间水论文hhh(但我没有仔细查有没有别的论文)
然后关于电梯空闲时的停放问题,我认为直接塞个很小的神经网络学习整栋楼的使用模式就可以解决。或者采用统计客流量+暴力遍历估算时间(不就是吗)也很容易解决。
然后关于多电梯调度问题,虽然是NP-Hard的,但是也有现成的启发式算法可以使用。
总之,与智能电梯相关的所有计算机技术已经非常成熟。
既然技术已经如此成熟了,为什么我们没有在生活中见到智能电梯呢?
原因分析#
其实,我们不是缺智能电梯的技术,我们缺的是让电梯变聪明的决心。
技术成熟、成本低廉、改造可行,可全世界大多数电梯仍然按照上世纪的逻辑运行。
这就是低效率的根源。
- 核心原因1:没有人指出智能电梯具体“有多好”。
我们知道智能电梯很好,但是究竟有多好?我上下楼能快多少?没有一篇论文给出一套完整的经过验证的方案,给出该数据。
假如智能电梯解决方案能将现有电梯的运载效率提升100%,我们就可以提着这篇文章拍在那些每天堵电梯的物业脸上,拍在那些电梯厂商脸上,告诉他们你们只需要花1000块钱,就能让整栋楼的电梯快一倍,你升不升级?我想说 这里也许可以写一篇很有价值的论文。
电梯行业没有“对照实验”,所以没有人知道自己受了多少罪。
以前大家觉得“红绿灯已经够智能了”,直到导航系统开始做实时拥堵优化,大家才发现原来交通可以快这么多。
电梯现在就在“单点红绿灯时代”。
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核心原因2:升级动力不足。
成本因素
物业为什么要花钱给你快的电梯?如果用户不觉得智能电梯是像智驾之于新能源汽车一样的标配?
电梯厂商为什么要给你提供智能化方案,如果整个电梯市场都不是互联网公司,没人投入进去做这件事?责任风险与安全隐患#
电梯属于重安全设备,不是手机软件。
“智能”意味着算法决定门开不开、停不停、停哪层,如果算法失误 → 后果是人被关在里面。
所以行业宁可用笨办法,也不愿承担智能决策的责任。话是这么说,但是我想提醒各位,Elon Musk的spaceX已经证明了,安全靠的不是守旧,不是复杂系统,而是快速迭代和反复试验!SpaceX、特斯拉已经说明:智能化系统可以有效率高又安全性高
我真是不知道那些电梯公司的电梯试验塔每天在干嘛,电梯行业显然需要一个马斯克,只不过马斯克会不屑于做智能电梯。
电梯在结构上其实非常成熟,安全冗余多到变态(刹车有三套独立系统),而且其安全冗余基本上和其调度系统解耦(基本都是独立的或者是机械上的)。但是想要做智能电梯,要走的安全验证程序估计会多得没边,所以最好是一个有可解释性的系统(这是最好别用端到端的原因)。
而给新电梯做一个智能电梯调度系统,我估计成本会低得离谱(考虑到只需要很少的边缘算力,以及一个统一训练的系统)。最后的问题是,有没有商业价值?
能不能挣钱?#
假设电梯厂家做了一款智能电梯,其必须要达到以下两个目标中的一个:
- 用户会愿意加钱买这套方案(比如做成选配)。
- 用户会更愿意买这个厂家的电梯(不加钱但获得更高的行业占有率)。
谁在买电梯?(用户是谁)
其实不是每天坐电梯的我们,而是地产公司与物业管理公司。
除了写字楼这种对电梯有极高需求的用户,其他用户他们根本就不想买智能电梯。
怎么办呢?
教育消费者。你得告诉广大群众,你家电梯慢是因为他没安装AI方案!
这样消费者在看房/升级电梯时,就会要求使用智能电梯方案,AI调度就会和空调一样成为电梯里的标配。
真正的买单的,不是物业,而是用户的认知与舆论。
电梯不是技术问题,而是市场认知问题。
要改变市场,不是先改变厂商,而是先改变用户的预期。
关于SpaceX和Tesla Autopilot的详细数据#
SpaceX自 2020 年 Crew Dragon 首次载人飞行以来,已累计送上太空约 60~70 人次,而中国的人数是23人,苏联+俄罗斯的人数是120人左右。SpaceX和中国的载人航天都无一事故。
根据特斯拉官方《Vehicle Safety Report》数据,在高速和特定场景下启用 FSD / Autopilot 时,车辆平均每发生一次事故的行驶里程约为 4.5–8 百万公里,明显高于未启用自动驾驶时的 1–1.5 百万公里,并远高于美国全国人类驾驶平均水平的 约 0.7–0.8 百万公里。这意味着在统计意义上,FSD 的事故率约比人类驾驶低 5–10 倍,安全性显著优于人类驾驶者,尤其在高速场景中表现尤为突出。)
电梯行业不是做不到,而是不敢做。
但现代工程安全来自冗余测试体系,而不是“陈腐的决策体系”本身。
SpaceX 与自动驾驶系统都证明了:在高度可控、可回溯、可迭代的系统中,智能控制并不会降低安全,反而提升安全边界。
Do Something?#
我觉得这可以做成个大创项目,不知道有没有人感兴趣?
哦对了,AI帮我加了个结尾:(我其实也不太确定这件事的价值)
所以问题不是“能不能”,而是“谁来先做”。
我希望做这件事的人是我们,而不是一个十年后才出现的电梯版马斯克。
oh,或者把那个系统做出来,然后看看到底能快多少,发篇文章也不错?
我又让AI帮我加了个结尾:
电梯行业的问题不是缺理论,也不是缺技术,而是没有人去认真做对照试验,量化“智能化带来的时间价值”。
而谁先做出这份数据,谁就拥有改变行业的话语权。
某种程度上来说,这篇文章完全诞生于书苏在电梯中白费的光阴。