JP2013182448A - Maximum supply amount prediction system, and maximum supply amount prediction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エネルギーの最大供給量予測システム等に関するものである。 The present invention relates to a maximum energy supply amount prediction system and the like.
従来、ガスや電気等のエネルギー供給企業では、エネルギーセキュリティを高める上で必要となる設備稼働計画や設備投資計画のために、精度良く、エネルギーの最大供給量を予測しておく必要がある。 Conventionally, an energy supply company such as gas or electricity needs to accurately predict the maximum energy supply amount for an equipment operation plan and an equipment investment plan which are necessary for enhancing energy security.
例えば、特許文献1には、熟練オペレータの需要予測技術を複数定式化し、実績との相違で成績を付けて、予測精度を高める技術が提案されている。 For example, Patent Literature 1 proposes a technique for formulating a plurality of demand prediction techniques for skilled operators, giving a result based on a difference from the actual results, and improving the prediction accuracy.
しかしながら、特許文献1の技術では、過去の実績データ及び気象情報が考慮されていることに留まる。エネルギーの最大供給量を精度良く算出するためには、例えば、エネルギーの用途ごとに異なる「気温に対する感度」等を考慮する必要がある。 However, in the technique of Patent Document 1, past performance data and weather information are considered. In order to calculate the maximum supply amount of energy with high accuracy, for example, it is necessary to consider “sensitivity to air temperature” and the like that differ for each use of energy.
また、特許文献1の技術では、特定の1日における需要の予測を行うことに留まる。設備稼働計画や設備投資計画のために有用な情報は、ある期間(例えば、ガス需要量のピーク期である「12月〜2月」)におけるエネルギーの最大供給量である。 Moreover, with the technique of patent document 1, it will remain only in the prediction of the demand in a specific day. Information useful for the facility operation plan and the facility investment plan is the maximum energy supply amount in a certain period (for example, “December to February”, which is the peak period of gas demand).
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的とすることは、設備稼働計画や設備投資計画のために有用なエネルギーの最大供給量を精度良く算出することが可能な最大供給量予測システム等を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and the purpose of the present invention is to maximize the maximum supply amount of energy useful for an equipment operation plan and an equipment investment plan. It is to provide a supply amount prediction system and the like.
前述した目的を達成するために、第1の発明は、コンピュータによって構成され、エネルギーの最大供給量を予測する最大供給量予測システムであって、前記最大供給量の予測を行う予測単位及び予測期間の入力を受け付ける入力受付手段と、前記入力受付手段により受け付けられた前記予測単位及び予測期間に基づく、過去の供給量実績データを取得する取得手段と、前記予測単位及び予測期間における気温を算出する第1の算出手段と、前記取得手段により取得された前記過去の供給量実績データおよび前記第1の算出手段により算出された前記気温に基づいて、前記予測単位及び予測期間における供給量の分布を算出する第2の算出手段と、前記第2の算出手段により算出された前記予測単位及び予測期間における供給量の分布から、前記最大供給量を算出する第3の算出手段と、を備えることを特徴とする最大供給量予測システムである。第1の発明によって、特定の期間、特定の時間、特定の時刻といった予測単位及び予測期間における最大供給量を精度良く予測することができる。 In order to achieve the above-described object, the first invention is a maximum supply amount prediction system configured by a computer and predicting the maximum supply amount of energy, and a prediction unit and a prediction period for predicting the maximum supply amount Input receiving means for receiving the input, acquisition means for acquiring past supply amount actual data based on the prediction unit and prediction period received by the input receiving means, and calculating the temperature in the prediction unit and prediction period Based on the first calculation means, the past supply amount actual data acquired by the acquisition means, and the temperature calculated by the first calculation means, the distribution of the supply amount in the prediction unit and the prediction period is calculated. From the second calculation means for calculating, and the distribution of the supply amount in the prediction unit and the prediction period calculated by the second calculation means, A third calculating means for calculating the serial maximum supply amount, a maximum supply amount prediction system comprising: a. According to the first invention, the maximum supply amount in the prediction unit and the prediction period such as the specific period, the specific time, and the specific time can be accurately predicted.
前記第2の算出手段は、更に、用途別に、前記予測単位及び予測期間における供給量の分布を算出する。用途別に算出する理由は、例えば、家庭用の用途であれば、気温に対する感度が高いが、工業用の用途であれば、気温に対する感度はあまり高くないと考えられるため、用途別に算出することによって、気温に対する感度の違いを考慮することができるからである。 The second calculation means further calculates the distribution of the supply amount in the prediction unit and the prediction period for each use. The reason for calculating by use is, for example, that for home use, the sensitivity to temperature is high, but for industrial use, it is considered that the sensitivity to temperature is not so high. This is because the difference in sensitivity to temperature can be taken into account.
前記第2の算出手段は、前記予測単位及び予測期間における供給量の分布の最大値のみを記憶部に記憶し、前記第3の算出手段は、前記予測単位及び予測期間における供給量の分布の最大値から前記最大供給量を算出する。これによって、使用メモリを最小限にすることができる。 The second calculation means stores only a maximum value of the supply amount distribution in the prediction unit and the prediction period in the storage unit, and the third calculation means calculates the supply amount distribution in the prediction unit and the prediction period. The maximum supply amount is calculated from the maximum value. As a result, the memory used can be minimized.
前記第1の算出手段は、前記予測単位及び予測期間における気温を、過去の実績値から取得する。これによって、現実に即した計算ができる。 The first calculation means acquires the temperature in the prediction unit and the prediction period from past performance values. This makes it possible to calculate according to reality.
第2の発明は、コンピュータが実行し、エネルギーの最大供給量を予測する最大供給量予測方法であって、前記コンピュータが、前記最大供給量の予測を行う予測単位及び予測期間の入力を受け付ける入力受付ステップと、前記入力受付ステップにより受け付けられた前記予測単位及び予測期間に基づく、過去の供給量実績データを取得する取得ステップと、前記予測単位及び予測期間における気温を算出する第1の算出ステップと、前記取得ステップにより取得された前記過去の供給量実績データおよび前記第1の算出ステップにより算出された前記気温に基づいて、前記予測単位及び予測期間における供給量の分布を算出する第2の算出ステップと、前記第2の算出ステップにより算出された前記予測単位及び予測期間における供給量の分布から、前記最大供給量を算出する第3の算出ステップと、を含むことを特徴とする最大供給量予測方法である。第2の発明によって、特定の期間、特定の時間、特定の時刻といった予測単位及び予測期間における最大供給量を精度良く予測することができる。 A second invention is a maximum supply amount prediction method executed by a computer and predicting a maximum supply amount of energy, wherein the computer receives an input of a prediction unit for performing prediction of the maximum supply amount and a prediction period. A receiving step, an acquisition step of acquiring past supply amount actual data based on the prediction unit and the prediction period received by the input receiving step, and a first calculation step of calculating the temperature in the prediction unit and the prediction period And calculating a distribution of supply amount in the prediction unit and prediction period based on the past supply amount actual data acquired in the acquisition step and the temperature calculated in the first calculation step. The amount of supply in the prediction unit and the prediction period calculated in the calculation step and the second calculation step. From the fabric, the maximum supply amount prediction method characterized by including: a third calculation step of calculating the maximum supply amount. According to the second invention, the maximum supply amount in the prediction unit and the prediction period such as the specific period, the specific time, and the specific time can be accurately predicted.
本発明により、設備稼働計画や設備投資計画のために有用なエネルギーの最大供給量を精度良く予測することが可能な最大供給量予測システムおよび最大供給量予測方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a maximum supply amount prediction system and a maximum supply amount prediction method capable of accurately predicting the maximum supply amount of energy useful for facility operation plans and facility investment plans.
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。以下では、最大供給量予測の対象エネルギーとして、ガスを例に挙げて説明する。但し、本発明の適用範囲はガスに限らない。本発明は、前述した課題があるエネルギーに対して適用すれば、同様の効果を奏する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, gas will be described as an example of target energy for maximum supply amount prediction. However, the application range of the present invention is not limited to gas. The present invention has the same effect when applied to energy having the above-described problems.
図1は、最大供給量予測システム1の概要を示す図である。図1に示すように、最大供給量予測システム1は、例えば、端末2とサーバ3がネットワーク6を介して接続されている。ネットワーク6は、例えば、インターネット又はLAN(Local Area Network)等である。端末2は、例えば、PC(Personal
Computer、以下「コンピュータ」)や携帯端末(携帯電話、スマートフォン、タブレット端末等)等であり、ネットワーク6に接続し、データ通信(HTTP通信、TCP/IP通信など)が可能であれば、どのような機器でも良い。サーバ3も、端末2と同様に、ネットワーク6に接続し、データ通信が可能であれば良いが、望ましくは高性能なサーバ用コンピュータが良い。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of the maximum supply amount prediction system 1. As shown in FIG. 1, in the maximum supply amount prediction system 1, for example, a terminal 2 and a
Computer, hereinafter referred to as “computer”) or a mobile terminal (cell phone, smartphone, tablet terminal, etc.), etc. Simple equipment may be used. Similarly to the terminal 2, the
端末2には、本発明の一形態である供給量予測プログラム4がインストールされている。本発明の実施形態では、端末2が、供給量予測プログラム4に従って各種の手段として機能し、予測されるガスの最大需要量に対して必要なガス供給量を算出し、ユーザに提示する。端末2は、必要に応じて、データの要求命令をサーバ3に送信する。
A supply amount prediction program 4 that is an embodiment of the present invention is installed in the terminal 2. In the embodiment of the present invention, the terminal 2 functions as various means according to the supply amount prediction program 4, calculates a necessary gas supply amount for the predicted maximum demand amount of gas, and presents it to the user. The terminal 2 transmits a data request command to the
サーバ3には、本発明の実施形態において利用される各種のデータを記憶するデータベース(以下「DB」)5が構築されている。データベース5には、例えば、過去の用途別供給量データ、過去の供給量実績データ、過去の平均気温実績データ、用途別計画供給量データ等が記憶されている。計画供給量データとは、過去のデータに基づいて統計的に算出されたデータである。サーバ3は、データの要求に対してDB5を検索し、要求されたデータを端末2に送信する。
In the
尚、最大供給量予測システム1の構成は、図1に示す例に限らない。例えば、最大供給量予測システム1は、端末2のみで構成されても良い。つまり、端末2が、DB5を備えるようにしても良い。 The configuration of the maximum supply amount prediction system 1 is not limited to the example shown in FIG. For example, the maximum supply amount prediction system 1 may be configured by only the terminal 2. That is, the terminal 2 may include the DB 5.
また、供給量予測プログラム4は、サーバ3にインストールされていても良い。つまり、サーバ3が、供給量予測プログラム4に従って各種の手段として機能し、予測されるガスの最大需要量に対して必要なガス供給量を算出し、ユーザに提示するようにしても良い。この場合、端末2は、ユーザとのインターフェースの役割を果たす。つまり、端末2は、ユーザから入力されるデータをサーバ3に送信し、サーバ3から受信するデータを出力(表示や印刷など)する。
The supply amount prediction program 4 may be installed in the
また、DB5に代えて、単なるファイルとしてデータを記憶しても良い。また、DB5に記憶されているデータは、外部のサーバから取得するようにしても良い。 Further, instead of DB5, data may be stored as a simple file. The data stored in the DB 5 may be acquired from an external server.
図2は、端末2(サーバ3)を実現するコンピュータのハードウエア構成図である。尚、図2のハードウエア構成は一例であり、用途、目的に応じて様々な構成を採ることが可能である。 FIG. 2 is a hardware configuration diagram of a computer that realizes the terminal 2 (server 3). Note that the hardware configuration in FIG. 2 is an example, and various configurations can be adopted depending on the application and purpose.
端末2(サーバ3)を実現するコンピュータは、制御部11、記憶部12、メディア入出力部13、通信制御部14、入力部15、表示部16、周辺機器I/F部17等が、バス18を介して接続される。
A computer that realizes the terminal 2 (server 3) includes a
制御部11は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等で構成される。CPUは、記憶部12、ROM、記録媒体等に格納されるプログラムをRAM上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス18を介して接続された各装置を駆動制御し、コンピュータが行う後述する処理を実現する。ROMは、不揮発性メモリであり、コンピュータのブートプログラムやBIOS等のプログラム、データ等を恒久的に保持している。RAMは、揮発性メモリであり、記憶部12、ROM、記録媒体等からロードしたプログラム、データ等を一時的に保持するとともに、制御部11が各種処理を行う為に使用するワークエリアを備える。
The
記憶部12は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)であり、制御部11が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、OS(Operating System)等が格納される。プログラムに関しては、OSに相当する制御プログラムや、後述する処理をコンピュータに実行させるためのアプリケーションプログラム(供給量予測プログラム4)が格納されている。これらの各プログラムコードは、制御部11により必要に応じて読み出されてRAMに移され、CPUに読み出されて各種の手段として実行される。
The
メディア入出力部13(ドライブ装置)は、データの入出力を行い、例えば、CDドライブ(−ROM、−R、−RW等)、DVDドライブ(−ROM、−R、−RW等)等のメディア入出力装置を有する。通信制御部14は、通信制御装置、通信ポート等を有し、コンピュータとネットワーク6間の通信を媒介する通信インターフェースであり、ネットワーク6を介して、他のコンピュータ間との通信制御を行う。ネットワーク6は、有線、無線を問わない。
The media input / output unit 13 (drive device) inputs / outputs data, for example, media such as a CD drive (-ROM, -R, -RW, etc.), DVD drive (-ROM, -R, -RW, etc.) Has input / output devices. The
入力部15は、データの入力を行い、例えば、キーボード、マウス等のポインティングデバイス、テンキー等の入力装置を有する。入力部15を介して、コンピュータに対して、操作指示、動作指示、データ入力等を行うことができる。表示部16は、液晶パネル、有機EL等のディスプレイ装置、ディスプレイ装置と連携してコンピュータのビデオ機能を実現するための論理回路等(ビデオアダプタ等)を有する。尚、入力部15及び表示部16は、タッチパネルディスプレイのように、一体となっていても良い。
The
周辺機器I/F(インターフェース)部17は、コンピュータに周辺機器を接続させるためのポートであり、周辺機器I/F部17を介してコンピュータは周辺機器とのデータの送受信を行う。周辺機器I/F部17は、USB等で構成されており、通常複数の周辺機器I/Fを有する。周辺機器との接続形態は有線、無線を問わない。バス18は、各装置間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。 The peripheral device I / F (interface) unit 17 is a port for connecting a peripheral device to the computer, and the computer transmits and receives data to and from the peripheral device via the peripheral device I / F unit 17. The peripheral device I / F unit 17 is configured by a USB or the like, and usually includes a plurality of peripheral devices I / F. The connection form with the peripheral device may be wired or wireless. The bus 18 is a path that mediates transmission / reception of control signals, data signals, and the like between the devices.
図3は、端末2内の制御部11の機能構成例を示すブロック図である。図3に示す機能部のうちの少なくとも一部は、図2の制御部11により供給量予測プログラム4が実行されることによって実現される。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a functional configuration example of the
入力受付部21は、表示部16に表示されている入力画面(図示せず)において、利用者が入力部15を操作することで、最大供給量を求めたい単位(日、時刻等)の入力を受け付けるとともに、最大供給量を予測する期間の入力を受け付ける。以下、最大供給量を求めたい単位を「予測単位」と定義し、最大供給量を予測する期間を「予測期間」と定義する。
The
入力受付部21は、利用者から受け付けた入力情報(予測単位及び予測期間)を、気温算出部22に供給する。入力受付部21は、予測単位と予測期間を独立に受け付ける。例えば、予測期間が「12月〜2月」、予測単位が「日」である場合は、12月〜2月の中での最大日供給量を求めることになる。また、予測期間が「12月」、予測単位が「8〜9時」である場合は、12月の中での8〜9時の最大供給量を求めことになる。後述する処理に用いられる過去の用途別供給量実績データ及び過去の供給量実績データについては、予測単位に合わせて、入力データの単位を変える。
The
気温算出部22は、ネットワーク6を介してサーバ3のDB5にアクセスし、入力受付部21から供給された入力情報(予測単位及び予測期間)に基づく、過去の用途別供給量実績データ、過去の供給量実績データ、過去の平均気温実績データ、用途別計画供給量データ等を取得する。気温算出部22は、予測単位及び予測期間における過去の平均気温実績データから、予測単位及び予測期間における気温を算出し、その算出結果を、予測単位及び予測期間における過去の用途別供給量実績データ、過去の供給量実績データ、用途別計画供給量データとともに供給量算出部23に供給する。
The air
供給量算出部23は、気温算出部22から供給された予測単位及び予測期間における気温、過去の用途別供給量実績データ、過去の供給量実績データ、用途別の計画供給量データから、月別、曜日別、用途別の予測単位における供給量の分布を算出する。そして、供給量算出部23は、用途間の相関を考慮して全用途のデータを合算し、用途合算された単一の供給量を算出する。
The supply
気温算出部22および供給量算出部23は、予測単位及び予測期間における供給量の算出処理を繰り返すことで、予測単位及び予測期間における全用途の供給量を求めることができ、その算出結果を、期間中の最大供給量算出部24に出力する。
The
期間中の最大供給量算出部24は、供給量算出部23から供給された予測単位及び予測期間における全用途の供給量の算出処理を、シミュレーションにより、さらに所定回数繰り返し、その最大値を算出する。期間中の最大供給量算出部24は、予測単位及び予測期間における供給量の分布のシミュレーション結果を、予測最大供給量算出部25に出力する。
The maximum supply
予測最大供給量算出部25は、期間中の最大供給量算出部24から供給された、予測単位及び予測期間における最大供給量のシミュレーション結果から、多数の最大供給量を算出し、さらにその分布を算出する。予測最大供給量算出部25は、多数の最大供給量の分布から、一定の確率で発生しうる最大供給量を算出する。
The predicted maximum supply
次に、図4のフローチャートを参照して、最大供給量予測システム1の最大供給量算出処理について説明する。 Next, the maximum supply amount calculation process of the maximum supply amount prediction system 1 will be described with reference to the flowchart of FIG.
ステップS1において、入力受付部21は、表示部16に表示されている入力画面(図示せず)において、利用者から、予測単位及び予測期間の入力を受け付ける。
In step S <b> 1, the
例えば、予測期間が「12月〜2月」、予測単位が「日(例えば、12月1日、12月2日、・・・)」である。 For example, the prediction period is “December to February”, and the prediction unit is “day (for example, December 1, December 2,...)”.
なお、予測単位や予測期間の他に、「予測地域」というパラメータを用いることも可能である。予測地域は、予測対象の地域を限定して予測する場合に、利用者により指定される。これによって、予測対象の地域における予測最大供給量を算出することができ、ガスの導管設備の健全性を検証することもできる。 In addition to the prediction unit and the prediction period, a parameter called “prediction region” can also be used. The prediction area is specified by the user when the prediction target area is limited. Thereby, the predicted maximum supply amount in the prediction target area can be calculated, and the soundness of the gas conduit facility can be verified.
ステップS2において、気温算出部22は、ネットワーク6を介してサーバ3のDB5にアクセスし、ステップS1の処理で受け付けられた予測単位及び予測期間における、過去の用途別供給量実績データ、過去の供給量実績データ、過去の平均気温実績データ、用途別計画供給量データ等を取得する。そして気温算出部22は、取得した過去の平均気温実績データから、予測単位及び予測期間における気温を算出する。
In step S2, the air
図5は、予測単位及び予測期間における気温を算出する例を説明するための正規分布である。図5において、横軸は気温であり、縦軸は発生確率である。この例では、予測単位が「日」、予測期間が「12月〜2月」として気温を算出する場合について説明する。 FIG. 5 is a normal distribution for explaining an example of calculating the temperature in the prediction unit and the prediction period. In FIG. 5, the horizontal axis is the temperature, and the vertical axis is the occurrence probability. In this example, a case where the temperature is calculated assuming that the prediction unit is “day” and the prediction period is “December to February” will be described.
気温算出部22は、12月〜2月の各月それぞれにおいて、予測単位及び予測期間における気温を、正規分布に従うとしてシミュレーションにより算出する。例えば、正規分布の平均は、当該月の予想平均気温であり、標準偏差は、当該月の実績気温の標準偏差の過去5年分のデータを用いて算出する。
The
図6は、予測単位及び予測期間における気温の入力の例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the input of the temperature in the prediction unit and the prediction period.
図6の例では、12月に、計画気温「8.9℃」、標準偏差「2.6℃」を入力し、1月に、計画気温「6.5℃」、標準偏差「1.9℃」を入力し、2月に、計画気温「7.2℃」、標準偏差「2.4℃」を入力している。 In the example of FIG. 6, the planned temperature “8.9 ° C.” and the standard deviation “2.6 ° C.” are input in December, and the planned temperature “6.5 ° C.” and the standard deviation “1.9” are input in January. "Centigrade" was entered, and in February, the planned temperature "7.2 C" and the standard deviation "2.4 C" were entered.
図4の説明に戻る。ステップS3において、供給量算出部23は、ステップS2の処理で算出された予測単位及び予測期間における気温、過去の用途別供給量実績データ、過去の供給量実績データ、用途別の計画供給量データから、月別、曜日別、用途別の予測単位及び予測期間における供給量の分布を算出する。
Returning to the description of FIG. In step S3, the supply
例えば、「曜日別」とは、「月、金」や「火、水、木」等の曜日単位で区分することであり、「用途別」とは、「A用途、B用途、C用途、・・・」等の用途単位で区分することである。なお、曜日別において、「月、金」と「火、水、木」とに区分する理由は、一般に、月曜日や金曜日等において供給量が下がる傾向にあるためである。 For example, “by day of the week” means to classify by day of the week such as “Monday, Friday” or “Tue, Wed, Thu”, etc., and “by use” means “A use, B use, C use, "..." and so on. In addition, the reason for dividing into “Monday, Friday” and “Tue, Wed, Thu” by day of the week is that the supply amount generally tends to decrease on Mondays, Fridays, and the like.
図7は、月別、曜日別の予測単位における供給量の分布を算出する処理の流れを説明するためのデータフローである。 FIG. 7 is a data flow for explaining the flow of processing for calculating the distribution of the supply amount in the prediction unit by month and day of the week.
供給量算出部23は、曜日31、気温t℃32、用途別計画供給量33、過去の用途別供給量実績データ34、過去の供給量実績データ(全用途合算データ)35、過去の平均気温実績データ36を用いて、月別、曜日別、用途別に、気温と供給量の関係を示すグラフデータ37を作成し、出力する。
The supply
ここで、過去の用途別供給量実績データ34の求め方について、具体例を挙げて説明する。例えば、過去の供給量実績データ(全用途合算データ)35は有しているが、過去の用途別供給量実績データ34は有していない場合を考える。この場合、用途別の需要者に対してサンプリング調査を行い、サンプリング調査の結果及び過去の供給量実績データ(全用途合算データ)35から、過去の用途別供給量実績データ34を推測する。例えば、以下のように、12月1日のサンプリング調査データの合計値が得られたとする。
用途A(サンプリング値):10
用途B(サンプリング値):20
用途C(サンプリング値):30
用途全体合計値X(サンプリング値):60
Here, a method for obtaining the past
Application A (sampling value): 10
Application B (sampling value): 20
Application C (sampling value): 30
Total use total value X (sampling value): 60
これに対して、サンプリング調査データの合計値が、母集団全体のデータとなるように、各合計値を膨らませる。例えば、サンプル数:母集団数=1:10の場合、以下のようになる。
用途A(サンプリング値の単純増幅値):100
用途B(サンプリング値の単純増幅値):200
用途C(サンプリング値の単純増幅値):300
用途全体合計値X(サンプリング値の単純増幅値):600
On the other hand, each total value is expanded so that the total value of the sampling survey data becomes the data of the entire population. For example, when the number of samples: the number of populations = 1: 10, it is as follows.
Application A (simple amplification value of sampling value): 100
Application B (simple amplified value of sampling value): 200
Use C (simple amplified value of sampling value): 300
Total use total value X (simple amplification value of sampling value): 600
さらに、用途全体合計値X(サンプリング値の単純増幅値)が、過去の供給量実績データ(全用途合算データ)35と等しくなるように、用途A(サンプリング値の単純増幅値)、用途B(サンプリング値の単純増幅値)、用途C(サンプリング値の単純増幅値)を補正し、推測値を求める。例えば、過去の供給量実績データ(全用途合算データ)35が660の場合、以下のようになる。
用途A(推測値):110
用途B(推測値):220
用途C(推測値):330
用途全体合計値X(実績値):660
Furthermore, application A (simple amplification value of sampling value), application B (simple amplification value of sampling value) so that total use value X (simple amplification value of sampling value) becomes equal to past supply amount actual data (total application total data) 35. The estimated value is obtained by correcting the simple amplification value of the sampling value) and the application C (simple amplification value of the sampling value). For example, when the past supply amount actual data (total usage total data) 35 is 660, it is as follows.
Application A (estimated value): 110
Application B (estimated value): 220
Application C (estimated value): 330
Total use value X (actual value): 660
このように、一部をサンプリング調査のデータに頼る場合であっても、実績値に基づいてサンプリング調査のデータを補正することによって、実態に即した予測が可能となる。 As described above, even when a part of the data is based on the sampling survey data, the actual survey can be predicted by correcting the sampling survey data based on the actual value.
供給量算出部23は、以上のような算出結果を、月別、曜日別、気温別にまとめることによって、月別、曜日別、用途別の気温と供給量の分布の関係を示すグラフデータ37を作成し、出力することができる。
The supply
用途別に算出する理由は、例えば、家庭用の用途であれば、気温に対する感度が高いが、工業用の用途であれば、気温に対する感度はあまり高くないと考えられるため、用途別に算出することによって、気温に対する感度の違いを考慮することができるからである。 The reason for calculating by use is, for example, that for home use, the sensitivity to temperature is high, but for industrial use, it is considered that the sensitivity to temperature is not so high. This is because the difference in sensitivity to temperature can be taken into account.
尚、例えば供給量が日供給量の場合、日供給量を月間実績供給量で除算するようにしても良い。理由は、サンプル数を増やすために複数年度のデータを使用しており、年度毎のばらつきを正規化するためである。なおその場合はグラフデータ38を算出する際、月間値の用途別計画供給量33をかける必要がある。またこのことにより、当該予測期間における景気変動等による過去との供給量全体のベース量の差を考慮することもできる。
For example, when the supply amount is the daily supply amount, the daily supply amount may be divided by the monthly actual supply amount. The reason is to use data for a plurality of years in order to increase the number of samples, and to normalize the variation for each year. In this case, when calculating the
例えば、用途毎に気温と供給量の分布の関係を示すグラフ(グラフデータ37)を作成すると、気温が低いほど供給量が多くなる(気温感度がある)用途と、気温に依らず供給量が一様に分布している(気温感度がない)用途が存在することが分かる。 For example, if a graph (graph data 37) showing the relationship between the temperature and the supply amount distribution is created for each application, the supply amount increases as the temperature decreases (the temperature is sensitive), and the supply amount does not depend on the temperature. It can be seen that there are applications that are uniformly distributed (no temperature sensitivity).
図8は、用途毎にt℃における供給量の分布38のグラフデータ39の出力例である。図8において、横軸は供給量であり、縦軸は頻度である。
FIG. 8 is an output example of the
図8(a)は、用途A、気温5℃における供給量の分布を示すグラフである。図8(b)は、用途B、気温5℃における供給量の分布を示すグラフである。 FIG. 8A is a graph showing the distribution of the supply amount at application A and at an air temperature of 5 ° C. FIG. 8B is a graph showing the distribution of the supply amount at application B and at an air temperature of 5 ° C.
供給量算出部23は、算出した用途毎のt℃における供給量の分布38から、正規分布を仮定して用途別の相関を考慮しながら、用途合算の供給量の分布40を算出し、グラフデータ41を出力する。
The supply
用途別の相関を考慮する場合、月間計画供給量Si,mは、次式(1)に従って算出される。S´i,mは、補正前の月間計画供給量であり、n´mは、m月の日数である。 When considering the correlation for each application, the monthly planned supply amount S i, m is calculated according to the following equation (1). S ′ i, m is the monthly planned supply amount before correction, and n ′ m is the number of days in m month.
上記式(1)に示すように、月間計画供給量Si,mは、月の日数で補正したm月の用途iの月間計画供給量(m3)となる。 As shown in the above equation (1), the monthly planned supply amount S i, m is the monthly planned supply amount (m 3 ) of the use i for m months corrected by the number of days of the month.
このとき、合算日供給量の分布Ym,n(m月、曜日区分nの全用途の日供給量合計の分布)は、正規分布N(μY,t,m,σY,t,m)に従う分布となる。平均μY,t,mは、次式(2)に示す通り定義され、標準偏差σY,t,mは、次式(3)に示す通り定義される。なお、Iは、気温感度がある用途の集合、Jは、気温感度がない用途の集合、tmは、m月の日平均気温の分布である。ただし、係数ai,n、係数bi,n、共分散σesn,etnは、過去の実績データから予め算出しておく。 At this time, the distribution Y m, n of the total daily supply amount (the distribution of the total daily supply amount for all uses in m month and day of week classification n) is the normal distribution N (μ Y, t, m , σ Y, t, m ). The average μ Y, t, m is defined as shown in the following equation (2), and the standard deviation σ Y, t, m is defined as shown in the following equation (3). Here, I is a set of uses with temperature sensitivity, J is a set of uses without temperature sensitivity, and t m is a distribution of daily average temperatures in m months. However, the coefficient a i, n , the coefficient b i, n , and the covariance σ esn, etn are calculated in advance from past performance data.
供給量算出部23は、以上のような数式を用いることによって、正規分布を仮定して、用途別の相関を考慮しながら、用途合算の供給量の分布40を算出し、グラフデータ41を出力することができる。そしてその分布からランダムに1つの供給量を算出する。
The supply
図9は、全用途のt℃における供給量の分布のグラフデータ41の出力例である。図9において、横軸は供給量であり、縦軸は頻度である。特に、t=5℃における供給量の分布を示すグラフである。
FIG. 9 is an output example of the
図4の説明に戻る。ステップS4において、供給量算出部23は、予測単位及び予測期間における供給量の分布を算出したか否かを判定し、まだ算出していないと判定した場合、12月〜2月の各月それぞれにおいて、ステップS2、S3の処理を繰り返し実行する。そして、ステップS4において、供給量算出部23は、予測単位及び予測期間における全用途の供給量の分布を算出したと判定した場合、その分布からランダムに1つの供給量を算出しステップS5に進む。
Returning to the description of FIG. In step S4, the supply
ステップS5において、期間中の最大供給量算出部24は、ステップS3の処理で算出された全用途のt℃における供給量の分布40からランダムに1つの供給量を算出し、期間中のシミュレーション結果から単純に最大値をとることで、期間中の最大供給量を算出する。例えば、前のフェーズで、12月1日の供給量が「10」、12月2日の供給量が「15」、12月3日の供給量が「12」、・・・の算出結果が得られた場合、最大供給量は、MAX(10、15、12、・・・)によって算出される。
In step S5, the maximum supply
ステップS6において、期間中の最大供給量算出部24は、期間中の最大供給量を算出する処理を所定回数(例えば、100万回)行ったか否かを判定し、まだ所定回数行っていないと判定した場合、ステップS2に戻り、上述した処理を繰り返し実行する。つまり、期間中の最大供給量算出部24は、ステップS2〜S6の処理を所定回数繰り返し実行(シミュレーション)することにより、予測単位及び予測期間における最大供給量の分布を算出する。
In step S6, the maximum supply
そして、ステップS6において、期間中の最大供給量算出部24は、期間中の最大供給量を算出する処理を所定回数行ったと判定した場合、ステップS7に進む。
In step S6, if the maximum supply
ステップS7において、予測最大供給量算出部25は、ステップS2〜S6の処理を所定回数繰り返し実行(シミュレーション)することにより、予測単位及び予測期間における多数の最大供給量の分布を算出する。そして、予測最大供給量算出部25は、多数の最大供給量の分布から、一定の確率で発生しうる最大供給量を算出する。
In step S <b> 7, the predicted maximum supply
図10は、予測単位及び予測期間における予測最大供給量を算出する例を説明するためのグラフである。図10において、横軸は予測最大供給量であり、縦軸は発生確率である。 FIG. 10 is a graph for explaining an example of calculating the predicted maximum supply amount in the prediction unit and the prediction period. In FIG. 10, the horizontal axis represents the predicted maximum supply amount, and the vertical axis represents the occurrence probability.
図10(a)は、予測単位及び予測期間における予測最大供給量の分布のシミュレーション結果(ステップS7の処理による結果)を示すグラフである。 FIG. 10A is a graph showing a simulation result of the distribution of the predicted maximum supply amount in the prediction unit and the prediction period (result of the process in step S7).
このような、予測単位及び予測期間における予測最大供給量を算出するシミュレーションを所定回数(無限回)繰り返した結果は、矢印A1の先に示す図10(b)のグラフのようになる。 The result of repeating such a simulation for calculating the predicted maximum supply amount in the prediction unit and the prediction period a predetermined number of times (infinite times) is as shown in the graph of FIG.
予測最大供給量算出部25は、図10(b)に示すグラフから、一定の確率(例えば、90%の信頼区間)で発生しうる最大供給量を算出する。予測最大供給量算出部25は、算出結果(予測結果)を表示部16に表示させるとともに、記憶部12に記憶させる。
The predicted maximum supply
このように、ある期間における供給量の最大値を予測することが可能となる。 Thus, it becomes possible to predict the maximum value of the supply amount in a certain period.
また、シミュレーションによる100万回の繰り返し計算において、各日(例えば、12月1日、12月2日、・・・等)の予測結果を全て記憶部12に記憶するのではなく、12月〜2月の予測結果の最大値のみを記憶部12に記憶することによって、メモリ使用量を少なくできる。
Further, in the repeated calculation of 1 million times by simulation, not all the prediction results of each day (for example, December 1, December 2,...) Are stored in the
また、前述の説明では、該当日の気温が正規分布に従うと仮定してシミュレーションするものとしたが、本発明はこの例に限定されない。例えば、正規分布以外の分布を用いても良い。また、例えば、予測単位が「8〜9時」の場合、「8〜9時」の気温を用いる等、予測単位、予測期間に相関が強い時間帯の気温を用いても良い。また、例えば、該当日の気温は過去の実績値からランダムに取得してシミュレーションすることで、現実的には起こり得ない気温(例えば、−50°など)を考慮することがなく、現実に即した計算ができる。 In the above description, the simulation is performed assuming that the temperature of the day follows a normal distribution, but the present invention is not limited to this example. For example, a distribution other than the normal distribution may be used. Further, for example, when the prediction unit is “8 to 9 o'clock”, the temperature in the time zone having a strong correlation between the prediction unit and the prediction period may be used, such as using the temperature of “8 to 9 o'clock”. In addition, for example, the temperature of the corresponding day is randomly obtained from the past actual values and simulated, so that it is not necessary to take into consideration a temperature that cannot actually occur (for example, −50 ° etc.). Can be calculated.
[発明の実施の形態における効果]
1.利用者によって指定された特定の期間、特定の時間、特定の時刻といった予測単位における最大供給量を精度良く算出(予測)することができる。
2.用途別に、最大供給量の分布を算出することによって、気温に対する感度の違いを考慮することができる。
3.予測単位及び予測期間における最大供給量の分布の算出結果として、最大値のみを記憶部に記憶するため、使用メモリを最小限にすることができる。
4.過去の実績値を用いてシミュレーションすることで、現実に即した計算ができる。
[Effects of the embodiment of the invention]
1. It is possible to accurately calculate (predict) the maximum supply amount in a prediction unit such as a specific period, a specific time, and a specific time designated by the user.
2. By calculating the distribution of maximum supply for each application, the difference in sensitivity to temperature can be taken into account.
3. Since only the maximum value is stored in the storage unit as the calculation result of the distribution of the maximum supply amount in the prediction unit and the prediction period, the memory used can be minimized.
4). By using the past actual values, simulations can be performed according to reality.
[変形例]
以上においては、シミュレーションによって最大供給量を算出するようにしたが、これに限らず、解析的な計算によって最大供給量を算出することも可能である。
[Modification]
In the above description, the maximum supply amount is calculated by simulation. However, the present invention is not limited to this, and the maximum supply amount can also be calculated by analytical calculation.
ここで、解析的な計算による最大供給量の算出方法について説明する。まず、最大供給量の算出処理に用いる計算式の変数について定義する。
yi,m,n:m月、曜日区分nの用途iの日供給量の分布(m3)
Ym,n:m月、曜日区分nの、全用途の日供給量合計の分布(合算日供給量の分布)(m3)
Fy,m,n(x):m月、曜日区分nの、合算日供給量の分布Ym,nの累積確率密度関数
Si,m:月の日数で補正したm月の用途iの月間計画供給量(m3)
S´i,m:月の日数を補正する前のm月の用途iの月間計画供給量(m3)
I:気温感度がある用途の集合
J:気温感度がない用途の集合
tm:m月の日平均気温の分布(正規分布N(μt、m、σt、m)に従う分布とする。)
Y*:日最大供給量の分布(m3)
FY*(x):日最大供給量の分布Y*の累積確率密度関数
M:最大供給量が発生する月の集合
N:曜日区分の集合
nm,n:m月、曜日区分nの平日の日数
n´m:m月の日数
Here, a method of calculating the maximum supply amount by analytical calculation will be described. First, the variables of the calculation formula used for the calculation process of the maximum supply amount are defined.
y i, m, n : Distribution of daily supply for use i in m month and day of week division n (m 3 )
Y m, n : Distribution of the total daily supply for all uses in m month, day of week classification n (distribution of combined daily supply) (m 3 )
F y, m, n (x): cumulative probability density function Y m, n distribution of total daily supply for m month, day of week division n Si, m : m month usage i corrected by the number of days in the month Monthly planned supply (m 3 )
S ′ i, m : Monthly planned supply amount for use i in m month before correcting the number of days in the month (m 3 )
I: Set of uses with temperature sensitivity J: Set of uses without temperature sensitivity t m : Distribution of daily average temperature of m month (with a distribution according to normal distribution N (μ t, m , σ t, m ))
Y * : Distribution of maximum daily supply (m 3 )
F Y * (x): Cumulative probability density function of daily maximum supply distribution Y * M: Set of months in which maximum supply occurs N: Set of days of week division n m, n : Weekdays of m month and day of week division n Days n ' m : days in m month
まず、m月、曜日区分nの、合算日供給量の分布Ym,nを、次式(4)の通り定義し、分布(平均、標準偏差)を算出する。
ただし、気温感度がある用途では、
yi,m,n=Si,m×(ai,n×t+bi,n+ei,n);ei,nは正規分布N(0,σei,m)に従う。
一方、気温感度がない用途では、
yj,m,n=Sj,m×(bj,n+ej,n);ej,nは正規分布N(0,σej,n)に従う。
尚、es,nとet,nの共分散をσesn,etn(∀s∈I,J ,∀t∈I,J)とする。
First, the distribution Y m, n of the total day supply amount for m month and day of week classification n is defined as the following equation (4), and the distribution (average, standard deviation) is calculated.
However, in applications with temperature sensitivity,
y i, m, n = S i, m × (a i, n × t + b i, n + e i, n ); e i, n follows a normal distribution N (0, σ ei, m ).
On the other hand, in applications where there is no temperature sensitivity,
y j, m, n = S j, m × (b j, n + e j, n ); e j, n follows a normal distribution N (0, σ ej, n ).
Note that the covariance between e s, n and e t, n is σ esn , etn (∀sεI, J, ∀tεI, J).
このとき、月の日数で補正したm月の用途iの月間計画供給量Si,mは、上記式(1)で示したように、日数補正前の月間計画供給量S´i,mを補正することで求められる。また係数ai,n、係数bi,n、共分散σesn,etnは、過去の実績データを用いて算出される。 At this time, monthly plan supply amount S i applications i of m months corrected in days of the month, m, as shown in the above formula (1), before the days correction monthly plan supply amount S'i, the m It is calculated by correcting. The coefficient a i, n , coefficient b i, n , and covariance σ esn, etn are calculated using past performance data.
そして、m月の日平均気温の分布tの平均μt,m、標準偏差σt,m、日数補正済みのm月の用途iの月間計画供給量Si,m(∀i∈I,J)を与えることにより、合算供給量の分布Ym,nを算出する。 Then, the average μ t, m , standard deviation σ t, m of the daily average temperature distribution t in m month, and the monthly planned supply amount S i, m (∀i∈I, J ) To calculate the distribution Y m, n of the combined supply amount.
以上算出した分布は、ピーク期平日の一日当たりの日供給量の分布である。この分布から、ピーク期間(最大供給量が発生する月の集合M)での最大供給量の分布を算出する。m月、曜日区分nの合算日供給量の分布の累積確率密度関数Fy,m,n(x)、およびm月、曜日区分nの平日の日数nm,nを与えた時の、ピーク期間での最大供給量の分布は、次式(5)の通り定義される。 The distribution calculated above is the distribution of daily supply per day during peak weekdays. From this distribution, the distribution of the maximum supply amount in the peak period (a set M of months in which the maximum supply amount occurs) is calculated. Peak when the cumulative probability density function F y, m, n (x) of the distribution of the total daily supply of m month and day of week division n and the number of weekdays n m, n of m month and day of week division n are given The distribution of the maximum supply amount in the period is defined as the following equation (5).
以上のように、解析的な計算では、例えば、「12月、1月、2月の日平均気温の分布が正規分布に従うこと」を仮定し、最大供給量の分布を算出することで、計算処理時間の短縮を図ることが可能となる。 As described above, in the analytical calculation, for example, assuming that the distribution of daily average temperatures in December, January, and February follows a normal distribution, the distribution of the maximum supply is calculated. It is possible to shorten the processing time.
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る画像出力受付端末等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the image output receiving terminal and the like according to the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea disclosed in the present application, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. Understood.
1………最大供給量予測システム
2………端末
4………供給量予測プログラム
11………制御部
12………記憶部
15………入力部
16………表示部
21………入力受付部
22………該当日の気温算出部
23………該当日の日供給量算出部
24………期間中の最大供給量算出部
25………予測最大供給量算出部
1 ......... Maximum supply amount prediction system 2 ......... Terminal 4 ......... Supply
Claims (5)
前記最大供給量の予測を行う予測単位及び予測期間の入力を受け付ける入力受付手段と、
前記入力受付手段により受け付けられた前記予測単位及び予測期間に基づく、過去の供給量実績データを取得する取得手段と、
前記予測単位及び予測期間における気温を算出する第1の算出手段と、
前記取得手段により取得された前記過去の供給量実績データおよび前記第1の算出手段により算出された前記気温に基づいて、前記予測単位及び予測期間における供給量の分布を算出する第2の算出手段と、
前記第2の算出手段により算出された前記予測単位及び予測期間における供給量の分布から、前記最大供給量を算出する第3の算出手段と、
を備えることを特徴とする最大供給量予測システム。 A maximum supply amount prediction system configured by a computer and predicting the maximum supply amount of energy,
Input receiving means for receiving an input of a prediction unit and a prediction period for predicting the maximum supply amount;
An acquisition means for acquiring past supply amount actual data based on the prediction unit and the prediction period received by the input reception means;
First calculating means for calculating the temperature in the prediction unit and the prediction period;
Second calculation means for calculating a distribution of the supply amount in the prediction unit and the prediction period based on the past supply amount actual data acquired by the acquisition means and the temperature calculated by the first calculation means. When,
Third calculation means for calculating the maximum supply amount from the prediction unit calculated by the second calculation means and the distribution of supply amount in the prediction period;
A maximum supply amount prediction system comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の最大供給量予測システム。 2. The maximum supply amount prediction system according to claim 1, wherein the second calculation unit further calculates a supply amount distribution in the prediction unit and the prediction period for each application.
前記第3の算出手段は、前記予測単位及び予測期間における供給量の分布の最大値から前記最大供給量を算出する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の最大供給量予測システム。 The second calculation unit stores only the maximum value of the distribution of the supply amount in the prediction unit and the prediction period in the storage unit,
3. The maximum supply amount prediction system according to claim 1, wherein the third calculation unit calculates the maximum supply amount from the maximum value of the distribution of the supply amount in the prediction unit and the prediction period. .
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の最大供給量予測システム。 The said 1st calculation means acquires the temperature in the said prediction unit and prediction period from the past performance value, The maximum supply amount prediction system in any one of the Claims 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned.
前記コンピュータが、
前記最大供給量の予測を行う予測単位及び予測期間の入力を受け付ける入力受付ステップと、
前記入力受付ステップにより受け付けられた前記予測単位及び予測期間に基づく、過去の供給量実績データを取得する取得ステップと、
前記予測単位及び予測期間における気温を算出する第1の算出ステップと、
前記取得ステップにより取得された前記過去の供給量実績データおよび前記第1の算出ステップにより算出された前記気温に基づいて、前記予測単位及び予測期間における供給量の分布を算出する第2の算出ステップと、
前記第2の算出ステップにより算出された前記予測単位及び予測期間における供給量の分布から、前記最大供給量を算出する第3の算出ステップと、
を含むことを特徴とする最大供給量予測方法。 A maximum supply amount prediction method executed by a computer and predicting the maximum supply amount of energy,
The computer is
An input receiving step for receiving an input of a prediction unit for performing prediction of the maximum supply amount and a prediction period;
An acquisition step of acquiring past supply amount actual data based on the prediction unit and the prediction period received by the input reception step;
A first calculation step of calculating the temperature in the prediction unit and the prediction period;
Second calculation step for calculating distribution of supply amount in the prediction unit and prediction period based on the past supply amount actual data acquired in the acquisition step and the air temperature calculated in the first calculation step. When,
A third calculation step for calculating the maximum supply amount from the distribution of the supply amount in the prediction unit and the prediction period calculated in the second calculation step;
The maximum supply amount prediction method characterized by including.
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A521 | Written amendment |
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A02 | Decision of refusal |
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