JP7272877B2 - Thermal sensation model generation device and method - Google Patents
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Description
本発明は、未来の日時における評価対象空間に対する居住者の温熱実感を推定するための温熱実感モデルを生成する技術に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technology for generating a thermal sensation model for estimating a resident's thermal sensation in an evaluation target space at a future date and time.
室内環境の空調制御や運用管理において、室内環境への居住者の満足度合いを精度良く把握する技術が求められている。
居住者自身からの申告や居住者の行動、画像、生理量計測等から、居住者の温熱実感情報を取得し、取得した温熱実感情報と、温熱実感情報発生時の居住者の環境に関する指標(以下、居住環境指標)との関係を学習した学習モデルを構築し、この学習済みモデルを個別温熱実感モデルとして、任意の環境に対する対象居住者の温熱実感を推定する技術がある。居住者の温熱実感情報は、暑い/寒いなどの全身温冷感の尺度や、温熱環境に起因する快適感/満足感など、である。居住環境指標としては、温度、湿度などの物理環境指標、あるいは物理環境指標を利用した指標であるPMV(Predicted Mean Vote)などがある。
In air-conditioning control and operation management of indoor environments, there is a demand for technology that accurately grasps the degree of satisfaction of residents with indoor environments.
Information on the thermal sensation of the resident is obtained from reports from the residents themselves, their actions, images, physiological measurements, etc., and the obtained thermal sensation information and the index related to the resident's environment at the time of occurrence of the thermal sensation information ( There is a technology that builds a learning model that has learned the relationship with a living environment index), and uses this learned model as an individual thermal sensation model to estimate the thermal sensation of a target resident in an arbitrary environment. The thermal sensation information of the occupant includes a measure of whole-body thermal sensation such as hot/cold, comfort/satisfaction caused by the thermal environment, and the like. Living environment indices include physical environment indices such as temperature and humidity, or PMV (Predicted Mean Vote), which is an index using physical environment indices.
特許文献1には、居住者の温熱実感情報(特許文献1では温冷感申告)と、居住環境指標(特許文献1では室内温度)との関係を実質的に学習する方法が記載されている。
また、非特許文献1には、ユーザの温熱実感情報(非特許文献1では不快感申告)と、ユーザの居住環境指標(非特許文献1ではPMV)との関係を学習する方法が記載されている。
In addition, Non-Patent
居住者の温熱実感は、季節によって異なる着衣や代謝量の変化、睡眠時の自宅寝室の室温など、季節により推移する要素(以下、季節推移要素)の影響を受けて常に変化する(非特許文献2参照)。このため、過去のデータによる学習済みモデルを、学習時以降の温熱実感情報の推定に適用すると推定誤差が発生するという課題があり、推定精度の向上が求められている。 Residents' thermal sensations constantly change under the influence of seasonally changing factors (hereinafter referred to as "seasonal changing factors") such as seasonal changes in clothing, changes in metabolic rate, and room temperature in the bedroom at home (non-patent literature). 2). For this reason, there is a problem that an estimation error occurs when a trained model based on past data is applied to estimation of thermal sensation information after learning, and an improvement in estimation accuracy is required.
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、居住者の温熱実感の推定結果を実態に近づけることができる温熱実感モデル生成装置および方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a thermal sensation model generating apparatus and method that can bring the estimation result of a resident's thermal sensation closer to the actual situation.
本発明の温熱実感モデル生成装置は、評価対象空間の居住環境指標と前記評価対象空間に対する居住者の温熱実感との関係をモデル化した第1のモデルの更新タイミングの情報と学習データ期間の情報とを記憶するように構成されたデータ期間管理部と、前記更新タイミングになったときに、前記学習データ期間における前記居住環境指標と前記居住者の温熱実感情報とに基づいて前記第1のモデルを生成するように構成された第1のモデル生成部と、複数の学習データ期間によってそれぞれ生成された複数の前記第1のモデルと前記複数の学習データ期間のそれぞれに対応する過去の屋外温熱環境の代表値とに基づいて、前記第1のモデルの関数の形状を決定付けるモデル特性量と屋外温熱環境の代表値との関係を示す特性量修正関数を求めるように構成された季節依存管理部と、前記居住者の温熱実感を推定したい未来の日時に対して設定されるべき未来の学習データ期間を決定して、この学習データ期間における屋外温熱環境の代表値に対応するモデル特性量を前記特性量修正関数に基づいて算出して、算出したモデル特性量に基づいて最新の前記第1のモデルを修正した第2のモデルを生成するように構成された第2のモデル生成部とを備えることを特徴とするものである。 The thermal sensation model generation device of the present invention provides update timing information and learning data period information of a first model that models the relationship between the living environment index of the evaluation target space and the thermal sensation of the resident with respect to the evaluation target space. and the first model based on the living environment index and the resident's thermal sensation information in the learning data period when the update timing comes. and a plurality of first models respectively generated by a plurality of learning data periods and a past outdoor thermal environment corresponding to each of the plurality of learning data periods seasonal dependence management unit configured to obtain a characteristic quantity correction function that indicates the relationship between the model characteristic quantity that determines the shape of the function of the first model and the representative value of the outdoor thermal environment, based on the representative value of Then, the future learning data period to be set for the future date and time for which the resident's thermal sensation is to be estimated is determined, and the model characteristic quantity corresponding to the representative value of the outdoor thermal environment in this learning data period is calculated as described above. a second model generation unit configured to generate a second model obtained by calculating based on the characteristic amount correction function and modifying the latest first model based on the calculated model characteristic amount. It is characterized by
また、本発明の温熱実感モデル生成装置の1構成例において、前記データ期間管理部は、前記更新タイミングの情報と前記学習データ期間の情報に加えて、オーバーラップ期間の情報を記憶し、前記複数の学習データ期間は、連続する前後の学習データ期間が前記オーバーラップ期間の幅の分だけ重なるように設定されることを特徴とするものである。
また、本発明の温熱実感モデル生成装置の1構成例は、前記評価対象空間が含まれる建物の過去の屋外温熱環境情報を記憶するように構成された屋外温熱環境情報管理部をさらに備え、前記季節依存管理部は、前記複数の学習データ期間のそれぞれに対応する過去の前記屋外温熱環境情報を前記屋外温熱環境情報管理部から取得し、前記複数の学習データ期間のそれぞれに対応する過去の屋外温熱環境の代表値を決定して、前記特性量修正関数を求め、前記第2のモデル生成部は、前記未来の学習データ期間に対応する過去の前記屋外温熱環境情報を前記屋外温熱環境情報管理部から取得して、前記未来の学習データ期間に対応する屋外温熱環境の代表値を決定することを特徴とするものである。
また、本発明の温熱実感モデル生成装置の1構成例において、前記第2のモデル生成部は、前記特性量修正関数に基づいて算出したモデル特性量と最新の前記第1のモデルのモデル特性量とに基づいて、最新の前記第1のモデルを修正することを特徴とするものである。
また、本発明の温熱実感モデル生成装置の1構成例において、前記居住環境指標は、PMVであり、前記居住者の温熱実感は、温熱環境に対する不満足を申告する居住者の割合である。
Further, in one configuration example of the thermal sensation model generation device of the present invention, the data period management unit stores information on an overlap period in addition to the information on the update timing and the information on the learning data period. The learning data period of (1) is characterized in that successive learning data periods before and after are set so as to overlap by the width of the overlap period.
Further, one configuration example of the thermal sensation model generation device of the present invention further includes an outdoor thermal environment information management unit configured to store past outdoor thermal environment information of a building containing the evaluation target space, The season-dependent management unit acquires the past outdoor thermal environment information corresponding to each of the plurality of learning data periods from the outdoor thermal environment information management unit, and obtains the past outdoor thermal environment information corresponding to each of the plurality of learning data periods. A representative value of the thermal environment is determined to obtain the characteristic value correction function, and the second model generation unit converts the past outdoor thermal environment information corresponding to the future learning data period into the outdoor thermal environment information management unit. and determining a representative value of the outdoor thermal environment corresponding to the future learning data period.
Further, in one configuration example of the thermal sensation model generation device of the present invention, the second model generation unit includes the model characteristic amount calculated based on the characteristic amount correction function and the latest model characteristic amount of the first model. and correcting the latest first model.
In one configuration example of the thermal sensation model generation device of the present invention, the living environment index is PMV, and the thermal sensation of residents is the proportion of residents who report dissatisfaction with the thermal environment.
また、本発明の温熱実感モデル生成方法は、評価対象空間の居住環境指標と前記評価対象空間に対する居住者の温熱実感との関係をモデル化した第1のモデルの更新タイミングの情報と学習データ期間の情報とを記憶するデータ期間管理部を参照し、前記更新タイミングになったときに、前記学習データ期間における前記居住環境指標と前記居住者の温熱実感情報とに基づいて前記第1のモデルを生成する第1のステップと、複数の学習データ期間によってそれぞれ生成された複数の前記第1のモデルと前記複数の学習データ期間のそれぞれに対応する過去の屋外温熱環境の代表値とに基づいて、前記第1のモデルの関数の形状を決定付けるモデル特性量と屋外温熱環境の代表値との関係を示す特性量修正関数を求める第2のステップと、前記居住者の温熱実感を推定したい未来の日時に対して設定されるべき未来の学習データ期間を決定して、この学習データ期間における屋外温熱環境の代表値に対応するモデル特性量を前記特性量修正関数に基づいて算出して、算出したモデル特性量に基づいて最新の前記第1のモデルを修正した第2のモデルを生成する第3のステップとを含むことを特徴とするものである。 In addition, the thermal sensation model generation method of the present invention includes information on the update timing of the first model that models the relationship between the living environment index of the evaluation target space and the thermal sensation of the resident with respect to the evaluation target space, and the learning data period. and referring to the data period management unit that stores the information, and when the update timing comes, the first model is updated based on the living environment index and the resident's thermal sensation information in the learning data period. Based on the first step of generating, a plurality of the first models respectively generated by a plurality of learning data periods, and a representative value of the past outdoor thermal environment corresponding to each of the plurality of learning data periods, a second step of obtaining a characteristic quantity correction function indicating the relationship between the model characteristic quantity that determines the shape of the function of the first model and the representative value of the outdoor thermal environment; A future learning data period to be set for a date and time is determined, and a model characteristic quantity corresponding to a representative value of the outdoor thermal environment in this learning data period is calculated based on the characteristic quantity correction function. and a third step of generating a second model obtained by modifying the latest first model based on the model characteristic quantity.
また、本発明の温熱実感モデル生成方法の1構成例において、前記データ期間管理部は、前記更新タイミングの情報と前記学習データ期間の情報に加えて、オーバーラップ期間の情報を記憶し、前記複数の学習データ期間は、連続する前後の学習データ期間が前記オーバーラップ期間の幅の分だけ重なるように設定されることを特徴とするものである。
また、本発明の温熱実感モデル生成方法の1構成例において、前記第2のステップは、前記評価対象空間が含まれる建物の過去の屋外温熱環境情報を記憶する屋外温熱環境情報管理部を参照し、前記複数の学習データ期間のそれぞれに対応する過去の前記屋外温熱環境情報を前記屋外温熱環境情報管理部から取得し、前記複数の学習データ期間のそれぞれに対応する過去の屋外温熱環境の代表値を決定して、前記特性量修正関数を求めるステップを含み、前記第3のステップは、前記未来の学習データ期間に対応する過去の前記屋外温熱環境情報を前記屋外温熱環境情報管理部から取得して、前記未来の学習データ期間に対応する屋外温熱環境の代表値を決定するステップを含むことを特徴とするものである。
また、本発明の温熱実感モデル生成方法の1構成例において、前記第3のステップは、前記特性量修正関数に基づいて算出したモデル特性量と最新の前記第1のモデルのモデル特性量とに基づいて、最新の前記第1のモデルを修正するステップを含むことを特徴とするものである。
In one configuration example of the thermal sensation model generation method of the present invention, the data period management unit stores information on an overlap period in addition to the information on the update timing and the information on the learning data period, and stores the information on the overlap period. The learning data period of (1) is characterized in that successive learning data periods before and after are set so as to overlap by the width of the overlap period.
In one configuration example of the thermal sensation model generation method of the present invention, the second step refers to an outdoor thermal environment information management unit that stores past outdoor thermal environment information of a building that includes the evaluation target space. obtaining the past outdoor thermal environment information corresponding to each of the plurality of learning data periods from the outdoor thermal environment information management unit, and obtaining a representative value of the past outdoor thermal environment corresponding to each of the plurality of learning data periods; and obtaining the characteristic quantity correction function, wherein the third step acquires the past outdoor thermal environment information corresponding to the future learning data period from the outdoor thermal environment information management unit. determining a representative value of the outdoor thermal environment corresponding to the future learning data period.
Further, in one configuration example of the thermal sensation model generation method of the present invention, the third step includes adding the model characteristic amount calculated based on the characteristic amount correction function and the latest model characteristic amount of the first model. and modifying the latest first model based on.
本発明によれば、データ期間管理部と第1のモデル生成部と季節依存管理部と第2のモデル生成部とを設け、季節推移が反映された屋外温熱環境状態に基づいて第1のモデルを修正して第2のモデルを生成することにより、季節推移要素による推定誤差を改善することができる。その結果、本発明では、居住者の温熱実感の推定結果を実態に近づけることができる。 According to the present invention, a data period management unit, a first model generation unit, a season dependence management unit, and a second model generation unit are provided, and the first model is generated based on the outdoor thermal environment state reflecting the seasonal transition. can be modified to generate the second model, the estimation error due to the seasonal transition factor can be improved. As a result, in the present invention, it is possible to bring the estimation result of the resident's thermal sensation closer to the actual situation.
また、本発明では、更新タイミングの情報と学習データ期間の情報に加えて、オーバーラップ期間の情報をデータ期間管理部に記憶させ、連続する複数の学習データ期間がオーバーラップ期間の幅の分だけ重なるように設定することにより、モデルの信頼性を更に向上させることができる、 Further, in the present invention, in addition to the update timing information and learning data period information, overlap period information is stored in the data period management unit, and a plurality of consecutive learning data periods are stored by the width of the overlap period. By setting them to overlap, the reliability of the model can be further improved.
[発明の原理]
季節推移があると、学習用のデータが収集された時点で温熱実感の実態が変化していることに対応しなければならない。よって、発明者は、過去のデータによる学習済みの個別温熱実感モデル(以下、過去モデル)を、季節推移が反映された屋外温熱環境状態に基づいて修正し、未来モデルとすることに着眼した。季節推移が反映された屋外温熱環境状態で過去モデルを修正することにより、季節変動の影響をモデルに反映させることが可能である。
[Principle of Invention]
If there is a seasonal transition, it is necessary to deal with the fact that the actual state of thermal sensation has changed at the time when the data for learning was collected. Therefore, the inventor focused on correcting an individual thermal sensation model (hereinafter referred to as a past model) that has been learned based on past data based on the outdoor thermal environment state in which the seasonal transition is reflected, and making it a future model. By correcting the past model with the outdoor thermal environment conditions that reflect seasonal changes, it is possible to reflect the effects of seasonal changes in the model.
季節推移が反映された屋外温熱環境状態としては、屋外の外気温などがある。例えば、過去モデル生成時の学習データ期間の外気温平均値と、居住者の温熱実感を推定したい未来の平年外気温や外気温予報値を利用して、学習済みの過去モデルから未来モデルを生成する。 Outdoor thermal environment conditions that reflect seasonal changes include the outdoor air temperature. For example, a future model can be generated from a trained past model by using the average outside air temperature during the learning data period when generating a past model, and the future average outside temperature and forecast outside temperature for which you want to estimate the thermal perception of residents. do.
さらに発明者は、2日間、3日間などの短期的な変動が含まれる期間のデータを使用すると過去モデルおよび未来モデルの信頼性が保てない点に着目した。季節推移という年単位の変動を考慮するためには、この変動の周期に対応する、ある程度の期間幅のデータをモデルの学習用に確保する必要がある。この期間幅としては1か月程度が適当であるが、さらに、季節推移の連続性を維持するため、信頼できる期間(2週間など)を前期間と後期間でオーバーラップさせるオーバーラップ方式とするのが有効であることに想到した。 Furthermore, the inventor noted that the reliability of the past model and the future model cannot be maintained when using data for a period of two days, three days, or the like that includes short-term fluctuations. In order to take into consideration seasonal changes, which are annual fluctuations, it is necessary to secure data with a certain period width corresponding to the period of this fluctuation for model learning. A period of about one month is suitable for this period, but in order to maintain the continuity of the seasonal transition, an overlap method is adopted in which a reliable period (such as two weeks) overlaps the previous period and the latter period. is effective.
[第1の実施例]
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。本発明の第1の実施例では、過去モデルから未来モデルを生成する基本手法について説明する。
本実施例は、月単位で各月のモデルを生成する例とし、過去モデルのデータ期間月の平年外気温と、予測したい未来が含まれる未来モデルデータ期間月の平年外気温に基づき、過去モデルのモデルパラメータを特性量修正関数で修正し、特性量修正関数を利用して過去モデルを修正し、未来モデルとする。
[First embodiment]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. A first embodiment of the present invention describes a basic technique for generating a future model from a past model.
This embodiment is an example of generating a model for each month on a monthly basis. is corrected by the characteristic amount correction function, the past model is corrected using the characteristic amount correction function, and the future model is obtained.
本実施例では、説明の簡単のために、図1に示すように、対象とする1つの空調ゾーンに居住者2名が在席する居住者申告型空調制御システムの例で説明する。居住者申告型空調制御システムについては、例えば文献「大曲 康仁他,“温冷感申告対応空調システムの実証試験”,空気調和・衛生工学会学術講演論文集,第3巻,pp41-44,2016/9」に開示されている。 In the present embodiment, for the sake of simplicity of explanation, as shown in FIG. 1, an example of a resident-reported air-conditioning control system in which two residents are seated in one target air-conditioning zone will be explained. Regarding the resident reporting type air conditioning control system, for example, see the document "Yasuhito Omagari et al., ``Demonstration test of air conditioning system that responds to thermal sensation reporting,'' The Society of Air-Conditioning and Sanitary Engineers of Japan, Vol. 3, pp. 41-44, 2016. /9".
図1において、100は居住者、101は評価対象空間(居住者の在席空間)、102は温冷感申告を受ける空調制御装置(コントローラ)、103は評価対象空間101の室温を計測する温度センサ、104は評価対象空間101の湿度を計測する湿度センサ、105は室内機、106は室外機である。空調制御装置102は、温度センサ103によって計測される室温が室温設定値と一致し、湿度センサ104によって計測される湿度が湿度設定値と一致するように空調機器(室内機105および室外機106)を制御する。
In FIG. 1, 100 is a resident, 101 is an evaluation target space (a space where the resident is seated), 102 is an air conditioning control device (controller) that receives thermal sensation reports, and 103 is the temperature for measuring the room temperature of the
図2は本実施例の温熱実感モデル生成装置の構成を示すブロック図である。温熱実感モデル生成装置は、過去モデル生成ユニット1と、未来モデル生成ユニット2とから構成される。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the thermal sensation model generation device of this embodiment. The thermal sensation model generation device is composed of a past
過去モデル生成ユニット1は、データ収集部10と、評価対象空間101の居住環境指標と評価対象空間101に対する居住者の温熱実感との関係をモデル化した個別温熱実感モデルの更新タイミングの情報と学習データ期間の情報とを記憶するデータ期間管理部14と、更新タイミングになったときに、学習データ期間における居住環境指標と居住者の温熱実感情報とに基づいて過去モデル(第1のモデル)を生成する過去モデル生成部15(第1のモデル生成部)と、過去モデル生成部15によって生成された過去モデルを記憶する過去モデル記憶管理部16とを備えている。
The past
データ収集部10は、温熱環境情報から居住環境指標を算出する居住環境情報保持部11と、評価対象空間の居住者から申告された温熱実感情報を取得する温熱実感情報保持部12と、温熱実感情報の発生日時に対応する計測日時の温熱環境情報から算出された居住環境指標を抽出して、温熱実感情報と居住環境指標とを統合した統合情報を生成するデータ統合部13とから構成される。
The
未来モデル生成ユニット2は、評価対象空間が含まれる建物の過去の屋外温熱環境情報を記憶する屋外温熱環境情報管理部20と、複数の学習データ期間によってそれぞれ生成された複数の過去モデルと複数の学習データ期間のそれぞれに対応する過去の屋外温熱環境の代表値とに基づいて、過去モデルの関数の形状を決定付けるモデル特性量と屋外温熱環境の代表値との関係を示す特性量修正関数を求める季節依存管理部21と、居住者の温熱実感を推定したい未来の日時に対して設定されるべき未来の学習データ期間を決定して、この学習データ期間における屋外温熱環境の代表値に対応するモデル特性量を特性量修正関数に基づいて算出して、算出したモデル特性量に基づいて最新の過去モデルを修正した未来モデル(第2のモデル)を生成する未来モデル生成部22(第2のモデル生成部)とを備えている。
The future
図3は居住環境情報保持部11と温熱実感情報保持部12とデータ統合部13の動作を説明するフローチャートである。
居住環境情報保持部11は、例えば評価対象空間101に設置された環境計測デバイス(温度センサ103や湿度センサ104など)から温熱環境情報(温度計測値や湿度計測値などの温熱環境計測値)を受信して、居住環境指標を算出する。そして、居住環境情報保持部11は、温熱環境計測値の計測日時と居住環境指標とを対応付けて居住環境情報(計測日時、居住環境指標)として記憶する(図3ステップS100)。
FIG. 3 is a flow chart for explaining the operation of the living environment
The living environment
居住環境情報保持部11には、居住環境指標の算出に必要な算出式およびパラメータ値、算出に利用する温熱環境計測値の種類の情報などが、室内環境評価/制御等のソリューションプロバイダや設備管理者により予め設定されている。
The living environment
居住環境情報保持部11は、データ統合部13からの情報送信要求に応じて、居住環境情報(計測日時、居住環境指標)をデータ統合部13に送信する(図3ステップS101)。
The living environment
居住環境指標は、居住環境の温熱的な環境指標であり、空調環境で一般的に計測される空気温度や湿度といった物理環境指標、あるいは物理環境指標を用いて算出される一般的な指標(例えば作用温度、SET*(Standard new Effective Temperature)、PMVなど)である。本実施例では、居住環境指標を国際標準化されているPMVとし、PMVの演算に通常必要となる6要素:空気温度Ta[℃]、湿度H[%]、平均放射温度Tr[℃]、気流速度v[m/s]、代謝量M[met]、着衣量Icl[clo]については各々、以下の値とする。つまり、空気温度Ta[℃]と湿度H[%]は対象建物の空気温度計測値と湿度計測値計測値とし、平均放射温度Trを空気温度Taと等しい値とし、気流速度vを0.1[m/s]、代謝量Mを1.0[met]、着衣量Iclを0.8[clo]としてPMVを求める例で説明する。これら以外でPMV演算に必要な情報はPMVの算出式と共に国際標準などを参照して設定されているとする。 The living environment index is a thermal environmental index of the living environment, and is a physical environment index such as air temperature and humidity that are generally measured in an air-conditioned environment, or a general index calculated using a physical environment index (e.g. working temperature, SET * (Standard new Effective Temperature), PMV, etc.). In this embodiment, PMV, which is internationally standardized, is used as the living environment index, and six elements normally required for calculation of PMV: air temperature Ta [° C.], humidity H [%], average radiation temperature Tr [° C.], airflow Velocity v [m/s], metabolic rate M [met], and clothing amount Icl [clo] are set to the following values. That is, the air temperature Ta [°C] and humidity H [%] are the air temperature and humidity measurement values of the target building, the average radiation temperature Tr is equal to the air temperature Ta, and the air velocity v is 0.1 [m/s], the metabolic rate M is 1.0 [met], and the amount of clothing Icl is 0.8 [clo]. It is assumed that other information necessary for PMV calculation is set with reference to international standards and the like together with PMV calculation formulas.
ここで、PMVの算出方法について説明する。PMVの算出方法は、ISO-7730で国際標準化されているので、この標準の算出方法に従えばよい。PMVは、以下の式(1)~式(3)を用いて求められる。算出プログラムは、ANSI/ASHRAE Standard 55-2010等においても公開されている。
PMV=Q(M)×L ・・・(1)
Q(M)=0.303exp-0.036M+0.028 ・・・(2)
L=M-(C+R+Ed+Es)-(Cre+Ere) ・・・(3)
Here, a method for calculating PMV will be described. Since the calculation method of PMV is internationally standardized by ISO-7730, the calculation method of this standard may be followed. PMV is obtained using the following formulas (1) to (3). The calculation program is also published in ANSI/ASHRAE Standard 55-2010 and the like.
PMV=Q(M)×L (1)
Q(M)=0.303exp -0.036M +0.028 (2)
L=M-(C+R+Ed+Es)-(Cre+Ere) (3)
Mは代謝量[met]、Lは人体の熱負荷L[W/m2]、Cは対流熱損失量[W/m2]、Rは放射熱損失量[W/m2]、Edは不感蒸せつ量[W/m2]、Esは発汗による蒸発熱損失量[W/m2]、Creは呼吸による顕熱損失量[W/m2]、Ereは呼吸による潜熱損失量[W/m2]である。 M is the metabolic rate [met], L is the heat load of the human body L [W/m 2 ], C is the convective heat loss [W/m 2 ], R is the radiation heat loss [W/m 2 ], and Ed is the The amount of insensible heat [W/m 2 ], Es is the amount of evaporative heat loss due to perspiration [W/m 2 ], Cre is the amount of sensible heat loss due to respiration [W/m 2 ], Ere is the amount of latent heat loss due to respiration [W /m 2 ].
以下の式(4)~式(6)を収束計算し、対流熱損失量Cおよび放射熱損失量Rを算出する。tclは着衣外表面温度[℃]である。
C=fcl×hc×(tcl-Ta) ・・・(4)
R=3.96×10-8×fcl×{(tcl+273.15)4
-(Tr+273.15)4} ・・・(5)
tcl=ts-0.155×Icl×(C+R) ・・・(6)
Convergence calculation of the following equations (4) to (6) is performed to calculate the amount of convective heat loss C and the amount of radiation heat loss R. tcl is the clothing outer surface temperature [°C].
C=fcl×hc×(tcl−Ta) (4)
R=3.96×10 −8 ×fcl×{(tcl+273.15) 4
−(Tr+273.15) 4 } (5)
tcl=ts−0.155×Icl×(C+R) (6)
式(4)~式(6)において、Iclは着衣量[clo]である。fclは着衣面積増加係数であり、Icl<0.78の時、fcl=1+1.29×Icl、Icl≧0.78の時、fcl=1.05+0.645×Iclである。Trは平均放射温度[℃]である。tsは平均皮膚温度[℃]であり、次式により求められる。Wは機械的仕事量[W/m2]である(通常は0)。
ts=35.7-0.028×(M-W) ・・・(7)
In equations (4) to (6), Icl is the amount of clothing [clo]. fcl is a clothing area increase coefficient, fcl=1+1.29×Icl when Icl<0.78, and fcl=1.05+0.645×Icl when Icl≧0.78. Tr is the average radiation temperature [°C]. ts is the average skin temperature [°C] and is obtained by the following equation. W is mechanical work [W/m 2 ] (usually 0).
ts=35.7−0.028×(M−W) (7)
また、hcは人体の対流熱伝達率[W/(m2・℃)]であり、2.38×|tcl-ta|0.25または12.1×v0.5のうちの大きい方となる。vは気流速度[m/s]である。 Also, hc is the convective heat transfer coefficient of the human body [W/(m 2 ·°C)] and is the larger of 2.38 x |tcl-ta| 0.25 or 12.1 x v 0.5 . v is the air velocity [m/s].
不感蒸せつ量Edは、次式により得られる。
Ed=3.05×(5.73-0.007×M-pa) ・・・(8)
発汗による蒸発熱損失量Esは、次式により得られる。
Es=0.42×(M-58.15) ・・・(9)
The dead heat amount Ed is obtained by the following equation.
Ed=3.05×(5.73−0.007×Mpa) (8)
The evaporative heat loss amount Es due to perspiration is obtained by the following equation.
Es=0.42×(M−58.15) (9)
呼吸による顕熱損失量Creは、次式により得られる。
Cre=0.0014×M×(34-Ta) ・・・(10)
呼吸による潜熱損失量Ereは、次式により得られる。paは水蒸気圧である。
Ere=0.0173×M×(5.87-pa) ・・・(11)
The amount of sensible heat loss Cre due to respiration is obtained by the following equation.
Cre=0.0014×M×(34−Ta) (10)
The latent heat loss amount Ere due to respiration is obtained by the following equation. pa is water vapor pressure.
Ere=0.0173×M×(5.87-pa) (11)
以上により、居住環境情報保持部11は、居住環境指標としてPMVを算出することができる。本実施例では、1分周期で計測された温熱環境計測値が居住環境情報保持部11に送信され、居住環境情報保持部11が1分周期でPMVを算出するものとする。空調の制御装置や建物を管理する中央監視システムなどに周期的に温熱環境計測値が蓄積されている場合は、これら空調の制御装置や中央監視システムから温熱環境計測値を取得すればよい。
As described above, the living environment
一方、温熱実感情報保持部12は、評価対象空間101の居住者の温熱実感情報を受信し、この温熱実感情報の発生日時や温熱実感情報を申告した居住者の情報と関連付けて温熱実感情報を記憶する(図3ステップS102)。
On the other hand, the thermal sensation
温熱実感情報保持部12は、データ統合部13からの情報送信要求に応じて、温熱実感情報と発生日時情報と居住者情報とをデータ統合部13に送信する(図3ステップS103)。
The thermal sensation
温熱実感情報は、居住環境指標に対応する居住者の感じ方を示す量であり、暑い/寒いなどの全身温冷感の尺度や、温熱環境に起因する快適感/満足感などの情報を示す。対象空間の不満足者数や、不満足者数から算出される不満足者率などの指標も温熱実感情報に含まれる。温熱実感情報の入力端末としては、スマートフォン、PC(personal computer)などを適宜利用すればよい。 The thermal sensation information is a quantity that indicates how the resident feels in relation to the living environment index, and indicates information such as a measure of whole-body thermal sensation such as hot/cold, and comfort/satisfaction caused by the thermal environment. . Indices such as the number of dissatisfied persons in the target space and the rate of dissatisfied persons calculated from the number of dissatisfied persons are also included in the thermal sensation information. A smart phone, a PC (personal computer), or the like may be appropriately used as an input terminal for the thermal sensation information.
本実施例では、居住者からの温冷感申告情報(暑い/寒い)を温熱実感情報とし、居住者が自由に暑い、あるいは寒いという温冷感申告を入力端末を通じて行うものとする。温冷感申告情報と申告日時(発生日時情報)と申告者ID(居住者情報)の1例を図4に示す。図4の例では、暑いを「hot」、寒いを「cold」で示している。 In this embodiment, thermal sensation report information (hot/cold) from the resident is used as the thermal sensation information, and the resident freely declares hot or cold thermal sensation through the input terminal. FIG. 4 shows an example of thermal sensation report information, report date and time (occurrence date and time information), and reporter ID (resident information). In the example of FIG. 4, "hot" indicates hot and "cold" indicates cold.
申告者IDは、居住者が温冷感申告と合わせて入力して温熱実感情報保持部12に送信してもよいし、居住者個々人が入力端末を利用する場合は端末IDを申告者IDとして、温熱実感情報保持部12に送信してもよい。
また、申告日時は、入力端末が温熱実感情報保持部12に送信してもよいし、温熱実感情報保持部12が温冷感申告情報を受信した日時を申告日時としてもよい。
The reporter ID may be input by the resident together with the thermal sensation report and sent to the thermal sensation
The reported date and time may be transmitted from the input terminal to the thermal sensation
次に、データ統合部13は、居住環境情報保持部11から居住環境指標を受信し、温熱実感情報保持部12から温熱実感情報を受信すると、温熱実感情報の発生日時に対応する計測日時の居住環境指標を抽出して、温熱実感情報と居住環境指標とを統合した統合情報(発生日時情報、居住者ID、温熱実感情報、居住環境指標)を記憶する(図3ステップS104)。
Next, when the
データ統合部13は、過去モデル生成部15からの情報送信要求に応じて、統合情報を過去モデル生成部15に送信する(図3ステップS105)。
The
温熱実感情報発生日時情報(申告日時情報)と居住者ID(申告者ID)と温熱実感情報と居住環境指標(PMV)とからなる統合情報の1例を図5に示す。
温熱実感情報の発生日時に対応する計測日時の居住環境指標を抽出する際に、温熱実感情報の発生日時(申告日時)の分解能が例えば1分単位で、温熱環境計測値の計測日時の分解能が例えば10分単位などというように、温熱実感情報の発生と温熱環境計測値の計測の時間間隔が異なる場合がある。この場合には、予めソリューションプロバイダや設備管理者が抽出ルールを決定しておけばよい。
FIG. 5 shows an example of the integrated information including the heat sensation information generation date and time information (reported date and time information), the resident ID (reporter ID), the heat sensation information, and the living environment index (PMV).
When extracting the living environment index of the measurement date and time corresponding to the date and time of occurrence of the thermal sensation information, the resolution of the date and time of occurrence of the thermal sensation information (reported date and time) is, for example, 1 minute, and the resolution of the measurement date and time of the thermal environment measurement value is For example, the time interval between the generation of the thermal sensation information and the measurement of the thermal environment measured value may be different, such as every 10 minutes. In this case, the solution provider or facility manager should determine the extraction rule in advance.
例えば温熱実感情報の発生日時(申告日時)の分解能が1分単位で、温熱環境計測値が10分おきに計測される場合、温熱実感情報の発生日時の直近の計測日時、または温熱実感情報の発生日時を10分単位で繰り上げた日時を、温熱実感情報の発生日時に対応する計測日時とする、という抽出ルールを決定しておけばよい。 For example, if the resolution of the actual thermal information occurrence date and time (declared date and time) is in units of one minute, and the thermal environment measurement value is measured every 10 minutes, the measurement date and time closest to the actual thermal information occurrence date and time, or An extraction rule may be determined such that the date and time of occurrence advanced by 10 minutes is used as the measurement date and time corresponding to the date and time of occurrence of the thermal sensation information.
14時50分、15時00分、15時10分、・・・・といったように温熱環境計測値が10分おきに計測される場合、温熱実感情報の発生日時15時03分に対応する計測日時は、直近の15時00分、または15時03分を10分単位で繰り上げた15時10分となる。 When the thermal environment measurement value is measured every 10 minutes such as 14:50, 15:00, 15:10, etc., the measurement corresponding to the date and time of occurrence of the thermal sensation information at 15:03 The date and time is 15:00, or 15:10, which is the latest 15:00 or 15:10, which is advanced by 10 minutes from 15:03.
居住環境情報保持部11と温熱実感情報保持部12とデータ統合部13とは、継続的に図3の処理を実行し、データ統合部13に統合情報が蓄積される。
The living environment
次に、データ期間管理部14には、個別温熱実感モデル(過去モデル)の更新タイミングと学習データ期間とを決定するためのデータ期間管理情報が室内環境評価/制御等のソリューションプロバイダや設備管理者によって予め設定されている。
データ期間管理部14は、過去モデル生成部15または未来モデル生成部22からの情報送信要求に応じ、データ期間管理情報を送信する。
Next, the data
The data
本実施例では、個別温熱実感モデルの更新タイミングの情報と学習データ期間幅の情報とをデータ期間管理情報とする。具体的には、個別温熱実感モデルの更新タイミングを、毎月1日(X月1日、Xは任意の月)の0時00分とし、学習データ期間幅を、前回の更新タイミングから今回の更新タイミングまでの1か月とする。つまり、個別温熱実感モデルの更新タイミングが毎月1日であるので、この個別温熱実感モデルの更新のための学習データ期間の開始日時は前月の1日の0時00分、学習データ期間の終了日時は前月の末日の23時59分となる。
In this embodiment, the information on the update timing of the individual thermal sensation model and the information on the learning data period width are used as the data period management information. Specifically, the update timing of the individual thermal sensation model is set to 0:00 on the 1st day of every month (
データ期間管理情報から個別温熱実感モデルの更新タイミングと学習データ期間とを決定できればよいので、更新スタート日時と、その更新スタート日時から遡る学習データの期間幅(14日間毎や168時間毎など)とをデータ期間管理情報として設定してももちろん構わない。 Since it is sufficient to determine the update timing and the learning data period of the individual thermal sensation model from the data period management information, the update start date and time and the learning data period range (every 14 days, 168 hours, etc.) going back from the update start date and time may be set as the data period management information.
図6は過去モデル生成部15の動作を説明するフローチャートである。過去モデル生成部15は、データ期間管理部14から取得したデータ期間管理情報により、個別温熱実感モデルの更新タイミングになったことを認識すると(図6ステップS200においてYES)、今回のモデル更新に対応する学習データ期間の開始日時と終了日時とを決定する(図6ステップS201)。
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the
過去モデル生成部15は、決定した学習データ期間の統合情報をデータ統合部13から取得し(図6ステップS202)、取得した統合情報を利用して、個別温熱実感モデルを同定するための入出力データ(モデリング情報)を生成する(図6ステップS203)。過去モデル生成部15は、生成したモデリング情報を利用して、個別温熱実感モデルを同定し、この個別温熱実感モデルを最新の過去モデルとして更新する(図6ステップS204)。
The past
そして、過去モデル生成部15は、最新の過去モデルのモデリング結果とモデリングに利用した学習データ期間の情報とを過去モデル記憶管理部16に送信する(図6ステップS205)。
過去モデル生成部15は、図6の処理をモデルの更新タイミング毎に行う。
Then, the past
The past
本実施例では、上記のとおり個別温熱実感モデルの更新タイミングを、毎月1日の0時00分としている。例えば個別温熱実感モデルが2018年3月1日0時00分に更新される場合、学習データ期間は2018年2月1日0時00分から2月28日23時59分までとなる。また、個別温熱実感モデルが2019年8月1日0時00分に更新される場合、学習データ期間は2018年7月1日0時00分から7月31日23時59分までとなる。 In this embodiment, as described above, the individual thermal sensation model is updated at 0:00 on the first day of every month. For example, when the individual thermal sensation model is updated at 0:00 on March 1, 2018, the learning data period is from 0:00 on February 1, 2018 to 23:59 on February 28, 2018. When the individual thermal sensation model is updated at 0:00 on August 1, 2019, the learning data period is from 0:00 on July 1, 2018 to 23:59 on July 31, 2018.
また、本実施例では、居住環境指標(PMV)と、「暑い」という申告者率PPVhとをモデリング情報とし、予測不満足者率PPD(Predicted Percentage Dissatisfied)の関数を個別温熱実感モデルの基本関数とする。PPDも国際標準化されており、ISO-7730でPMVを用いた演算式が示されている。 In addition, in the present embodiment, the living environment index (PMV) and the report rate of "hot" PPVh are used as modeling information, and the function of the predicted dissatisfied rate PPD (Predicted Percentage Dissatisfied) is used as the basic function of the individual thermal sensation model. do. PPD is also internationally standardized, and ISO-7730 shows an arithmetic expression using PMV.
次に、ステップS203のモデリング情報の生成方法について説明する。上記のとおり、過去モデル生成部15は、統合情報からモデリング情報を生成する。
任意のPMVにおける「暑い」という申告者率PPVhは、任意のPMVにおける「暑い」という申告者数をN、評価対象空間における居住者数をN_allとしたとき、次式により算出される。
PPVh=N/N_all ・・・(12)
Next, a method of generating modeling information in step S203 will be described. As described above, the
The report rate PPVh of "It's hot" in any PMV is calculated by the following equation, where N is the number of people reporting "It's hot" in any PMV, and N_all is the number of residents in the evaluation target space.
PPVh=N/N_all (12)
評価対象空間における居住者数N_allは、室内環境評価/制御等のソリューションプロバイダや設備管理者により予め設定されている。
ここで、式(12)における申告者数Nは、温冷感に対する生理的な妥当性を考慮して算出した申告者数としてもよい。この算出方法は、任意のPMVにおいて「暑い」という申告をした人は、その環境よりも更に暑い側のPMVではより暑く感じるという原理に基づくものである。
The number of residents N_all in the space to be evaluated is set in advance by a solution provider such as indoor environment evaluation/control or a facility manager.
Here, the number of reporters N in Equation (12) may be the number of reporters calculated in consideration of the physiological validity of the thermal sensation. This calculation method is based on the principle that a person who declares "hot" in an arbitrary PMV feels hotter in a PMV on the hotter side than the environment.
具体的には、各々の申告者が、PMVが低い(暑さが弱い)ときに最初に申告を行ったPMVをラッチ開始点PMVstart(m)(mは正の整数、本実施例ではm=1~4)とし、ラッチ開始点PMVstart(m)よりも大きいPMV領域では「暑い」という申告の発生状態を維持して人数を算出する。この算出方法によれば、図7に示すように「暑い」という申告者の数は、より暑い環境になるに従って増加し、生理的な妥当性が高くなる。以降ではこの方法を申告ラッチ法と記述し、この申告ラッチ法によりモデリング情報を生成する例を説明する。 Specifically, each reporter sets the first reported PMV when the PMV is low (weak heat) to the latch start point PMVstart(m) (m is a positive integer, m= 1 to 4), and in the PMV area larger than the latch start point PMVstart(m), the number of people is calculated while maintaining the occurrence state of the report "hot". According to this calculation method, as shown in FIG. 7, the number of people reporting "hot" increases as the environment becomes hotter, and the physiological validity becomes higher. Hereinafter, this method will be referred to as the declaration latch method, and an example of generating modeling information by this declaration latch method will be described.
図8に申告ラッチ法を用いて算出した申告者数から申告者率PPVhを算出して、モデリング情報を生成するフローチャートを示す。過去モデル生成部15は、ステップS202で取得した統合情報から「暑い」という申告の情報のみを抽出し(図8ステップS300)、抽出した情報に含まれる申告者IDが異なる申告者の数(「暑い」という申告をした居住者の人数)N_voteを求める(図8ステップS301)。図5に示したデータ例を、学習データ期間の統合情報とすると、「暑い」(hot)という申告をした申告者の数はN_vote=4である。
FIG. 8 shows a flow chart for calculating the report rate PPVh from the number of reporters calculated using the report latch method and generating modeling information. The past
次に、過去モデル生成部15は、申告者を数えるための変数m(mはN_vote以下の正の整数)1に初期化する(図8ステップS302)。
過去モデル生成部15は、m番目の申告者について、「暑い」という申告が行われたときのPMVのうち最小値をラッチ開始点PMVstart(m)として求める(図8ステップS303)。
Next, the
The past
過去モデル生成部15は、m=N_vote、すなわち「暑い」という申告をした全申告者についてステップS303の処理を終えたかどうかを判定し(図8ステップS304)、変数mがN_vote未満の場合には処理を終えていないとして、変数mを1増やす(図8ステップS305)。こうして、「暑い」という申告をした申告者毎にステップS303の処理が行われる。
The past
過去モデル生成部15は、m=N_voteとなり、「暑い」という申告をした全申告者についてステップS303の処理を終えたときに(ステップS304においてYES)、任意のPMVとこれに対応する「暑い」という申告者率PPVhからなるモデリング情報を生成する(図8ステップS306)。
When m=N_vote, and the process of step S303 has been completed for all applicants who declared that they are “hot” (YES in step S304), the past
任意のPMVに対する申告者P(m)の申告の有無の状態V_latch(m)は、PMV<PMVstart(m)のとき、V_latch(m)=0(申告無し)、PMVstart(m)≦PMVのとき、V_latch(m)=1(申告有り)となる。
このとき、任意のPMVに対する「暑い」という申告者率PPVhは次式により得られる。
The state V_latch(m) of whether or not the filer P(m) reports any PMV is V_latch(m)=0 (no report) when PMV<PMVstart(m), and when PMVstart(m)≦PMV , V_latch(m)=1 (notified).
At this time, the report rate PPVh of "hot" for any given PMV is obtained by the following equation.
以上により、「暑い」という申告者率PPVhの算出が終了し、学習データ期間のPMVと、学習データ期間の「暑い」という申告者率PPVhとからなるモデリング情報の生成が終了する。図5のデータ例の場合、図7の縦軸を「暑い」という申告者の人数で除算し、「暑い」という申告者率としたものがモデリング情報となる。モデリング情報は、PMVを一定の刻みで生成しても良いし、PPVhが増加する点のみのデータとするなどとしても構わない。 Thus, the calculation of the "hot" reporter rate PPVh is completed, and the generation of modeling information including the learning data period PMV and the "hot" reporter rate PPVh in the learning data period is completed. In the case of the data example of FIG. 5, the modeling information is obtained by dividing the vertical axis in FIG. 7 by the number of persons reporting "hot" to obtain the reporting rate of persons reporting "hot". The modeling information may be PMV generated at regular intervals, or may be data only for points where PPVh increases.
次に、ステップS204の個別温熱実感モデルの同定方法について説明する。上記のとおり、本実施例では、予測不満足者率PPDを個別温熱実感モデルの基本関数とする。PPDは、PMVの関数として以下の関係式で示される。
PPD=F(PMV)=100-95×exp(-0.03353×PMV4
-0.2179×PMV2)[%] ・・・(14)
Next, a method for identifying the individual thermal sensation model in step S204 will be described. As described above, in this embodiment, the predicted dissatisfied rate PPD is used as the basic function of the individual thermal sensation model. PPD is represented by the following relational expression as a function of PMV.
PPD=F(PMV)=100-95*exp(-0.03353* PMV4
−0.2179×PMV 2 ) [%] (14)
PMVとPPDとの関係は図9のようになる。個別温熱実感モデルは、PMVとPPDとを対応付けた、図9のようなV字型の分布関数として定義すればよい。あるいは、暑い側と寒い側の不満足度を分離して、不満足関数(個別温熱実感モデル)を定義することも可能である。 FIG. 9 shows the relationship between PMV and PPD. The individual thermal sensation model may be defined as a V-shaped distribution function as shown in FIG. 9 in which PMV and PPD are associated with each other. Alternatively, it is possible to separate the dissatisfaction levels of the hot side and the cold side and define a dissatisfaction function (individual thermal sensation model).
図10は特開2015-4480号公報に開示された不満足度関数の例を示す図である。「暑い」という不満足度を求める場合には、図10の110で示す不満足度関数を使用すればよく、「寒い」という不満足度を求める場合には、図10の111で示す不満足度関数を使用すればよい。図10のような関数としては、例えばシグモイド関数などがあり、個別温熱実感モデルの関数はこのような一般的なモデルで構わない。 FIG. 10 is a diagram showing an example of the dissatisfaction degree function disclosed in JP-A-2015-4480. To obtain the dissatisfaction level of "hot", the dissatisfaction level function indicated by 110 in FIG. 10 can be used, and to obtain the dissatisfaction level of "cold", the dissatisfaction level function indicated by 111 in FIG. 10 is used. do it. A function such as that shown in FIG. 10 is, for example, a sigmoid function, and the function of the individual thermal sensation model may be such a general model.
本実施例では、式(14)の基本関数に居住者の温熱実感を反映させて関数を修正した、以下の式(15)のモデルを個別温熱実感モデル(不満足度モデル)とした例で説明する。この式(15)の個別温熱実感モデルの形状は、図10の110で示した関数と同様のものである。式(15)では、不満足度に相当する式(14)の予測不満足者率PPDを居住者の温熱実感を反映させた「暑い」という申告者率PPVhとしている。 In this embodiment, the model of the following formula (15), which is the basic function of the formula (14) and is modified by reflecting the resident's thermal feeling, is used as an individual thermal feeling model (dissatisfaction model). do. The shape of the individual thermal sensation model in Equation (15) is similar to the function indicated by 110 in FIG. In equation (15), the predicted dissatisfied person rate PPD in equation (14), which corresponds to the degree of dissatisfaction, is used as the "hot" reporting rate PPVh that reflects the resident's thermal sensation.
式(15)において、a,b,c,d,eは探索対象となるモデルのパラメータである。式(16)は、式(15)においてa=b(「暑い」という申告者率PPVhの最小値が0)としたものであり、これを個別温熱実感モデルのモデル関数とする場合、探索対象となるモデルのパラメータはa,c,d,eとなる。 In Equation (15), a, b, c, d, and e are parameters of the model to be searched. Formula (16) is obtained by setting a = b (the minimum value of the report rate PPVh of "hot" is 0) in formula (15). The parameters of the model are a, c, d, and e.
式(15)または式(16)のような個別温熱実感モデルのモデル関数と、探索するモデルのパラメータと、利用する最適化手法とが、室内環境評価/制御等のソリューションプロバイダや設備管理者により、予め設定されている。 The model function of the individual thermal sensation model such as formula (15) or formula (16), the parameters of the model to be searched, and the optimization method to be used are determined by solution providers and facility managers such as indoor environment evaluation / control. , is preset.
過去モデル生成部15は、ステップS203で生成したモデリング情報を利用して、ソリューションプロバイダや設備管理者により予め設定された個別温熱実感モデルのモデル関数に対し、同様に予め設定された探索対象のモデルパラメータを探索して個別温熱実感モデルを同定する。パラメータを探索する際に利用する最適化手法としては、最小二乗法やシンプレックス法など汎用的な手法を利用すればよい。
以上により、過去モデルの更新が終了する。
The past
Updating of the past model is thus completed.
過去モデル記憶管理部16は、過去モデル生成部15から受信した過去モデルのモデリング結果(探索したモデルのパラメータ値)と学習データ期間の情報とを記憶し、季節依存管理部21からのモデル情報の送信要求に応じて、記憶している情報を季節依存管理部21に送信する。
The past model
屋外温熱環境情報管理部20は、評価対象空間101が含まれる建物の過去の屋外温熱環境情報と未来の屋外温熱環境情報を記憶している。過去の屋外温熱環境情報は、屋外温熱環境状態情報と、屋外温熱環境状態情報を取得した日時の情報とからなる。未来の屋外温熱環境情報は、未来の屋外温熱環境を推定するために必要な情報であり、屋外温熱環境状態情報と、屋外温熱環境状態情報の出現が推定される日時の情報とからなる。
The outdoor thermal environment
季節推移を反映する屋外温熱環境状態情報としては、屋外の気温や湿度、気温と湿度とを統合した不快指数などの指標、WBGT(湿球黒球温度)などがある。また、過去の屋外温熱環境情報は、平年のデータ(月平均気温、日平均気温等)などの統計量としてもよいし、屋外に設置された温度センサ等による計測値としてもよい。未来の屋外温熱環境情報は、本質的には未来の学習データ期間に対応する過去の屋外温熱環境情報であり、過去の屋外温熱環境情報が未来で再現するとして過去の屋外温熱環境情報と同様としてもよいし、気象予報などに基づいて推定される屋外温熱環境情報の推定値としてもよい。 The outdoor thermal environment state information that reflects seasonal changes includes indices such as outdoor temperature and humidity, a discomfort index that integrates temperature and humidity, and WBGT (wet-bulb globe temperature). The past outdoor thermal environment information may be statistics such as normal year data (monthly average temperature, daily average temperature, etc.), or may be measured values obtained by a temperature sensor or the like installed outdoors. The future outdoor thermal environment information is essentially the past outdoor thermal environment information corresponding to the future learning data period. Alternatively, it may be an estimated value of outdoor thermal environment information that is estimated based on a weather forecast or the like.
屋外温熱環境情報の取得方法については、室内環境評価/制御等のソリューションプロバイダや設備管理者によって予め設定されている。屋外温熱環境状態情報として月平均気温などの、予め入手可能なデータを用いる場合には、これらのデータを予め屋外温熱環境情報管理部20に設定しておくことで構わない。
本実施例では、平年の各月の月平均外気温を過去および未来の屋外温熱環境状態情報として使用する。
The method of acquiring the outdoor thermal environment information is set in advance by solution providers such as indoor environment evaluation/control and facility managers. When using data that can be obtained in advance, such as the monthly average temperature, as the outdoor thermal environment state information, these data may be set in the outdoor thermal environment
In this embodiment, the monthly average outside air temperature for each month of a normal year is used as past and future outdoor thermal environment state information.
次に、季節依存管理部21は、未来モデル生成部22からの要求により、特性量修正関数Gpmを決定し、この特性量修正関数Gpmと過去モデル記憶管理部16に記憶されている過去モデルのモデリング結果(探索したモデルのパラメータ値)とを未来モデル生成部22へ送信する。
Next, the seasonal
図11は季節依存管理部21の動作を説明するフローチャートである。季節依存管理部21は、最新のモデリング結果から(N_ref-1)回前のモデリング結果までのN_ref回(N_refは予め設定された参照モデル数)のモデリング結果と、これらN_ref回のモデリングに利用した学習データ期間の情報とを過去モデル記憶管理部16から取得する(図11ステップS400)。
FIG. 11 is a flow chart for explaining the operation of the
続いて、季節依存管理部21は、N_ref回のモデリングに利用した学習データ期間の各々に対応する過去の屋外温熱環境情報を屋外温熱環境情報管理部20から取得する(図11ステップS401)。
Subsequently, the season-
そして、季節依存管理部21は、取得した過去の屋外温熱環境情報に基づいて、N_ref回のモデリングに利用した学習データ期間に対応する過去の屋外温熱環境代表値Eotを学習データ期間毎に算出する(図11ステップS402)。例えば、過去の屋外温熱環境情報管理部20から取得した屋外温熱環境状態情報が1時間毎に計測された外気温であり、学習データ期間が2018年8月1日0時00分から8月10日23時59分であれば、この学習データ期間の外気温の平均値(平均外気温)を算出して過去の屋外温熱環境代表値Eotとすればよい。
Then, based on the obtained past outdoor thermal environment information, the season-
ただし、上記のように、平年の各月の月平均外気温を過去の屋外温熱環境状態情報として使用する場合、季節依存管理部21は、学習データ期間を含む月の月平均外気温をそのまま過去の屋外温熱環境代表値Eotとすればよい。また、複数の月にわたって学習データ期間が設定されている場合には、これら複数の月の月平均外気温の平均値や日数に応じた重み付け平均値を過去の屋外温熱環境代表値Eotとすればよい。
However, as described above, when using the monthly average outside temperature for each month of a normal year as the past outdoor thermal environment status information, the season-
次に、季節依存管理部21は、過去の屋外温熱環境代表値Eotと過去モデルのモデル特性量SZとの関係を示す特性量修正関数Gpmを求める(図11ステップS403)。モデル特性量SZは、過去モデルの関数の形状を決定付ける量のひとつである。特性量修正関数Gpmが決定されれば、任意の屋外温熱環境代表値Eotに対応するモデル特性量SZが推定可能となる。
Next, the season-
図12は季節依存管理部21の特性量修正関数決定動作を説明するフローチャートである。以下の説明において、iは過去モデルを数えるための変数であり、1~N_refの整数とする。変数iが小さいほど、新しい過去モデルであることを示している。
FIG. 12 is a flow chart for explaining the operation of determining the characteristic quantity correction function of the seasonal
また、図13に示すように、モデル特性量SZを、「暑い」という申告者率PPVhの飽和値とし、特性量修正関数Gpmを、過去の屋外温熱環境代表値Eotとモデル特性量SZとの線形近似の関数とする。つまり、任意の屋外温熱環境代表値Eotが決定されれば、これに対応するモデル特性量SZの推定値が特性量修正関数Gpmによって算出できる。個別温熱実感モデルを式(15)、式(16)に設定した場合、申告者率PPVhの飽和値はモデルの探索パラメータa,b,c,d,eのうちのaに対応する。 Further, as shown in FIG. 13, the model characteristic quantity SZ is set to the saturated value of the report rate PPVh of "hot", and the characteristic quantity correction function Gpm is the relationship between the past outdoor thermal environment representative value Eot and the model characteristic quantity SZ. Let it be a function of linear approximation. In other words, once an arbitrary outdoor thermal environment representative value Eot is determined, an estimated value of the corresponding model characteristic quantity SZ can be calculated by the characteristic quantity correction function Gpm. When the individual thermal sensation model is set to Equations (15) and (16), the saturation value of the rate of reporters PPVh corresponds to a of the search parameters a, b, c, d, and e of the model.
季節依存管理部21は、ステップS400でN_ref回のモデリング結果Sp(i)、すなわち、i番目の過去モデルに対して探索された探索パラメータ値のセット(本実施例では、探索されたパラメータa(i),b(i),c(i),d(i),e(i)のセット)と、これらN_ref回のモデリングに利用した学習データ期間LP(i)の情報とを過去モデル記憶管理部16から取得した後、変数iを1に初期化する(図12ステップS500)。
In step S400, the seasonal
季節依存管理部21は、最新からi回目のモデリングに利用した学習データ期間LP(i)に対応する過去の屋外温熱環境代表値Eot(i)をステップS402で算出した値の中から取得する(図12ステップS501)。
The season-
季節依存管理部21は、i=N_ref、すなわちN_ref個の全ての学習データ期間LP(i)についてステップS501の処理を終えたかどうかを判定し(図12ステップS502)、変数iがN_ref未満の場合には処理を終えていないとして、変数iを1増やす(図12ステップS503)。こうして、学習データ期間LP(i)毎にステップS501の処理が行われる。
The seasonal
季節依存管理部21は、i=N_refとなり、N_ref個の全ての学習データ期間LP(i)についてステップS501の処理を終えたときに(ステップS502においてYES)、個別温熱実感モデルの関数とパラメータ探索値のセットであるモデリング結果Sp(i)より決定するモデル特性量SZ(i)と屋外温熱環境代表値Eot(i)との関係を線形近似した関数を求めて、この関数を特性量修正関数Gpmとする(図12ステップS504)。ここで、モデル特性量SZを「暑い」という申告者率PPVhの飽和値とした本実施例では、SZ(i)=a(i)である。
When i=N_ref and the processing of step S501 is completed for all N_ref learning data periods LP(i) (YES in step S502), the seasonal
図14(A)、図14(B)は特性量修正関数Gpmの決定方法を説明する図である。図14(A)、図14(B)の例では、N_ref=3とし、最新の過去モデルの関数をMp(1)、最新から1回前の過去モデルの関数をMp(2)、最新から2回前の過去モデルの関数をMp(3)としている。 14(A) and 14(B) are diagrams for explaining a method of determining the characteristic quantity correction function Gpm. In the example of FIGS. 14A and 14B, N_ref=3, the function of the latest past model is Mp(1), the function of the past model one time before the latest is Mp(2), and the Mp(3) is the function of the past model two times before.
例えば最新の過去モデルのモデリングの際に利用した学習データ期間LP(1)を9月、1回前の過去モデルのモデリングの際に利用した学習データ期間LP(2)を8月、2回前の過去モデルのモデリングの際に利用した学習データ期間LP(3)を7月とすれば、過去の屋外温熱環境代表値Eot(1),Eot(2),Eot(3)は、それぞれ9月、8月、7月の平年外気温である。また、モデル特性量SZ(1),SZ(2),SZ(3)は、それぞれ関数Mp(1),Mp(2),Mp(3)の飽和値(パラメータa(1),a(2),a(3))である。 For example, the learning data period LP(1) used when modeling the latest past model is September, the learning data period LP(2) used when modeling the previous past model is August, and two times before. If the learning data period LP(3) used for modeling the past model is July, the past outdoor thermal environment representative values Eot(1), Eot(2), and Eot(3) are September , August and July are normal outside temperatures. The model characteristic quantities SZ(1), SZ(2), SZ(3) are the saturation values (parameters a(1), a(2 ), a(3)).
そして、図14(B)に示すように、過去の屋外温熱環境代表値{Eot(1),Eot(2),Eot(3)}とモデル特性量{SZ(1),SZ(2),SZ(3)}との関係を線形近似した関数を特性量修正関数Gpmとする。特性量修正関数Gpmは、任意の月平年外気温から、これに対応するモデル特性量SZ(「暑い」という申告者率PPVhの飽和値)を推定する関数となる。 Then, as shown in FIG. 14B, past outdoor thermal environment representative values {Eot(1), Eot(2), Eot(3)} and model characteristic quantities {SZ(1), SZ(2), A function obtained by linearly approximating the relationship with SZ(3)} is defined as a characteristic quantity correction function Gpm. The characteristic quantity correction function Gpm is a function for estimating a model characteristic quantity SZ (saturated value of the report rate PPVh of "hot") corresponding to an arbitrary monthly average outdoor temperature.
なお、本実施例では、特性量修正関数Gpmを求める手法として線形近似を用いたが、特性量修正関数Gpmは、多項式近似や指数近似などの手法により、温熱実感への季節推移の影響を考慮して適宜決定すればよい。 In the present embodiment, linear approximation was used as a method for obtaining the characteristic amount correction function Gpm, but the characteristic amount correction function Gpm is obtained by polynomial approximation, exponential approximation, or the like, taking into consideration the influence of seasonal changes on thermal perception. can be determined as appropriate.
なお、本実施例では、「暑い」という申告者率PPVhの飽和値をモデル特性量SZとして特性量修正関数Gpmを決定したが、モデル特性量SZは過去モデルの関数の形状を決定付ける別の量でも良く、また、モデル特性量SZは複数種類設定してもよい。 In the present embodiment, the saturation value of the report rate PPVh of "hot" is used as the model characteristic quantity SZ to determine the characteristic quantity correction function Gpm. A quantity may be used, and a plurality of types of model characteristic quantities SZ may be set.
例えば「暑い」という申告者率PPVhの飽和値をモデル特性量SZ1(図13のSZ)、図15(A)に示すように申告者率PPVhの立上り位置のPMV値をモデル特性量SZ2、図15(B)に示すように申告者率PPVhが飽和値の50%に到達したときのPMV値をモデル特性量SZ3とする。 For example, the saturated value of the declaring rate PPVh of "hot" is the model characteristic quantity SZ1 (SZ in FIG. 13), the PMV value of the rising position of the declaring rate PPVh as shown in FIG. As shown in 15(B), let the PMV value when the reportr rate PPVh reaches 50% of the saturation value be the model characteristic quantity SZ3.
図15(A)の例では、モデル特性量SZ2は、個別温熱実感モデルを式(15)、式(16)とした場合、モデル探索パラメータa,b,c,d,eのうちのeに対応する。
したがって、季節依存管理部21は、N_ref回のモデリング結果Sp(i)のそれぞれからモデル特性量SZ2(i)=e(i)を取得し、モデル特性量SZ1の場合と同様に、モデル特性量SZ2(i)=e(i)と過去の屋外温熱環境代表値Eot(i)との関係を線形近似した関数を求めて、この関数を特性量修正関数Gpm_2とすればよい(ステップS504)。
In the example of FIG. 15A, the model characteristic quantity SZ2 is set to e of the model search parameters a, b, c, d, and e when the individual thermal sensation model is represented by the equations (15) and (16). handle.
Therefore, the seasonal
また、図15(B)の例では、モデル特性量SZ3は、申告者率PPVhが飽和値の50%に到達したときのPMV値である。したがって、季節依存管理部21は、個別温熱実感モデルのモデル関数と、N_ref回のモデリング結果Sp(i)の各々からa(i)の50%の値a_50(i)を算出し、「暑い」という申告者率PPVhがa_50(i)となるPMV値を、式(16)(または式(15))とモデリング結果Sp(i)とから算出して、算出した結果をSZ3(i)とすればよい。
In the example of FIG. 15B, the model characteristic value SZ3 is the PMV value when the reportr rate PPVh reaches 50% of the saturation value. Therefore, the season-
そして、季節依存管理部21は、モデル特性量SZ1の場合と同様に、モデル特性量SZ3(i)と過去の屋外温熱環境代表値Eot(i)との関係を線形近似した関数を求めて、この関数を特性量修正関数Gpm_3とすればよい(ステップS504)。上記のモデル特性量SZ1(図13のSZ)から求めた特性量修正関数をGpm_1とする。
こうして、モデル特性量SZの種類毎に特性量修正関数を求めることができる。
Then, as with the model characteristic value SZ1, the seasonal
In this way, a characteristic quantity correction function can be obtained for each type of model characteristic quantity SZ.
最後に、季節依存管理部21は、未来モデル生成部22からの情報送信要求に対して、特性量修正関数Gpm(Gpm_1,Gpm_2,Gpm_3)と最新の過去モデルのモデリング結果とを送信する(図11ステップS404)。
Finally, in response to an information transmission request from the future
なお、参照モデル数N_ref、過去の屋外温熱環境代表値Eotの決定方法、モデル特性量SZの決定方法、および各特性量に対応する特性量修正関数Gpmの決定方法は、室内環境評価/制御等のソリューションプロバイダや設備管理者によって予め設定されている。 The number of reference models N_ref, the method of determining the past outdoor thermal environment representative value Eot, the method of determining the model characteristic value SZ, and the method of determining the characteristic value correction function Gpm corresponding to each characteristic value are the indoor environment evaluation/control, etc. preconfigured by your solution provider or facility manager.
図16は未来モデル生成部22の動作を説明するフローチャートである。未来モデル生成部22は、評価対象空間101の居住者の温熱実感(評価対象空間101の温熱環境に対する不満足を申告する居住者の割合であり、「暑い」という申告者率PPVh)を推定したい未来の日時(推定未来日時Tm)をオペレータからの指示などで取得する(図16ステップS600)。
FIG. 16 is a flow chart for explaining the operation of the future
未来モデル生成部22は、データ期間管理部14から個別温熱実感モデルの更新タイミングの情報を取得し、推定未来日時Tmを含む未来の学習データ期間LPFを決定する(図16ステップS601)。例えば、推定未来日時Tmを2019年10月15日とすると、個別温熱実感モデルの更新タイミングが毎月1日の0時00分、学習データ期間幅が1か月であるので、未来モデル生成部22は、未来の学習データ期間LPFを2019年10月と決定する。
The future
そして、未来モデル生成部22は、屋外温熱環境情報管理部20から、未来の学習データ期間LPFに対応する未来の屋外温熱環境情報を取得し(図16ステップS602)、取得した未来の屋外温熱環境情報に基づいて、未来の学習データ期間LPFに対応する未来の屋外温熱環境代表値Eotfを決定する(図16ステップS603)。例えば、未来の学習データ期間LPFが2019年10月の場合、未来モデル生成部22は、10月の平年月平均外気温を取得して未来の屋外温熱環境代表値Eotfとすればよい。
Then, the future
次に、未来モデル生成部22は、季節依存管理部21から送信された特性量修正関数Gpm(ここではGpm_1)を利用して、未来の屋外温熱環境代表値Eotfに対応するモデル特性量SZ1=Gpm_1(Eoft)を算出し、算出した値を推定特性量SZestとする(図16ステップS604)。
Next, the future
最後に、未来モデル生成部22は、算出した推定特性量SZestに基づいて最新の過去モデルを修正した個別温熱実感モデル(未来モデル)を生成する(図16ステップS605)。過去モデルを修正する方法は、室内環境評価/制御等のソリューションプロバイダや設備管理者によって予め設定されている。
Finally, the
本実施例では、推定特性量SZestと、最新の過去モデルのモデル特性量SZ1(1)=a(1)との比率をモデル補正パラメータηとする。
η=SZest/SZ1(1) ・・・(17)
In this embodiment, the model correction parameter η is defined as the ratio between the estimated characteristic value SZest and the model characteristic value SZ1(1)=a(1) of the latest past model.
η=SZest/SZ1(1) (17)
そして、未来モデル生成部22は、モデル補正パラメータηに基づいて、最新の過去モデルの関数Mp(1)を次式のように修正する。
Based on the model correction parameter η, the
式(18)は、最新の過去モデル(式(16))のパラメータa(1),c(1),d(1),e(1)のうち、パラメータa(1)をモデル補正パラメータηに基づいて修正することを示している。 Equation (18) uses the model correction parameter η It indicates to modify based on
なお、本実施例の過去モデルの修正では、補正パラメータηによりPPVh軸についての倍率修正のみを行っているが、上記のモデル特性量SZ2,SZ3を用いることにより、申告者率PPVhの立上り位置の修正やPMV軸の倍率修正などを行うようにしてもよい。 In addition, in the correction of the past model of this embodiment, only the magnification correction for the PPVh axis is performed by the correction parameter η. Correction or magnification correction of the PMV axis may be performed.
具体的には、未来モデル生成部22は、季節依存管理部21から送信された特性量修正関数Gpm_2を利用して、未来の屋外温熱環境代表値Eotfに対応するモデル特性量SZ2=Gpm_2(Eoft)を算出し、算出した値を推定特性量SZest_2とする。また、未来モデル生成部22は、特性量修正関数Gpm_3を利用して、未来の屋外温熱環境代表値Eotfに対応するモデル特性量SZ3=Gpm_3(Eoft)を算出し、算出した値を推定特性量SZest_3とする(図16ステップS604)。
Specifically, the
そして例えば、推定特性量SZest_2と、最新の過去モデルのモデル特性量SZ2(1)=e(1)との差をモデル補正パラメータδとする。
δ=SZest_2-SZ2(1) ・・・(19)
Then, for example, the difference between the estimated characteristic value SZest_2 and the model characteristic value SZ2(1)=e(1) of the latest past model is set as the model correction parameter δ.
δ=SZest_2-SZ2(1) (19)
さらに例えば、推定特性量SZest_3とSZest_2との差(SZest_3-SZest_2)と、最新の過去モデルのモデル特性量SZ3(1)とSZ2(1)との差(SZ3(1)-SZ2(1))との比率をモデル補正パラメータξとする。
ξ=(SZest_3-SZest_2)/(SZ3(1)-SZ2(1))
・・・(20)
Further, for example, the difference between the estimated characteristic quantities SZest_3 and SZest_2 (SZest_3-SZest_2) and the difference between the latest past model model characteristic quantities SZ3(1) and SZ2(1) (SZ3(1)-SZ2(1)) Let the ratio of the model correction parameter ξ be the model correction parameter ξ.
ξ = (SZest_3-SZest_2)/(SZ3(1)-SZ2(1))
(20)
そして、未来モデル生成部22は、モデル補正パラメータη,δ,ξに基づいて、最新の過去モデルの関数Mp(1)を次式のように修正する。
Based on the model correction parameters η, δ, ξ, the
式(21)のように過去モデルの修正を行えば、モデル補正パラメータδによる申告者率PPVhの立上り位置の修正や、モデル補正パラメータξによるPMV軸の倍率修正が可能である。 If the past model is corrected as in Equation (21), it is possible to correct the rising position of the reportee rate PPVh by the model correction parameter δ and to correct the magnification of the PMV axis by the model correction parameter ξ.
以上により、未来モデル生成部22の処理が終了する。本実施例によれば、季節推移が反映された屋外温熱環境状態に基づいて過去モデルを修正して未来モデルを生成することにより、季節推移要素による推定誤差を改善することができ、未来モデルに推定未来日時の推定PMV値を入力してやれば、推定未来日時における評価対象空間101に対する居住者の温熱実感(評価対象空間101の温熱環境に対する不満足を申告する居住者の割合であり、「暑い」という申告者率PPVh)を推定することが可能となる。その結果、本実施例では、居住者の温熱実感の推定結果を実態に近づけることができる。
Thus, the processing of the future
[第2の実施例]
次に、本発明の第2の実施例について説明する。本実施例においても、温熱実感モデル生成装置の構成は第1の実施例と同様であるので、図2の符号を用いて説明する。
短期的な変動が含まれる数日程度の期間に対応する学習データを使用すると、モデルの信頼性が保てないため、学習データ(統合情報)として一定の期間のデータを確保する必要がある。第1の実施例で説明したとおり、学習データ期間幅としては1か月程度が適当であるが、さらに季節推移の連続性を維持するため、個々の学習データ期間が重なり合うオーバーラップ期間を設ける。本実施例では、信頼できる一定の期間としてオーバーラップ期間を2週間とした例で説明する。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the invention will be described. Also in the present embodiment, the configuration of the thermal sensation model generating apparatus is the same as that of the first embodiment, so the description will be made using the reference numerals in FIG.
If learning data corresponding to a period of several days including short-term fluctuations is used, the reliability of the model cannot be maintained, so it is necessary to secure data for a certain period as learning data (integrated information). As described in the first embodiment, a learning data period width of about one month is appropriate, but in order to maintain the continuity of seasonal transitions, an overlap period is provided in which individual learning data periods overlap. In this embodiment, an example in which the overlap period is set to two weeks as a reliable fixed period will be described.
本実施例の温熱実感モデル生成装置のデータ期間管理部14には、第1の実施例と同様に個別温熱実感モデル(過去モデル)の更新タイミングと学習データ期間とを決定するためのデータ期間管理情報が室内環境評価/制御等のソリューションプロバイダや設備管理者によって予め設定されている。
The data
第1の実施例と異なる点は、データ期間管理情報が個別温熱実感モデルの更新タイミングの情報と学習データ期間幅の情報の他に、オーバーラップ期間幅Loの情報を含むことである。 The difference from the first embodiment is that the data period management information includes information on the overlap period width Lo in addition to information on the update timing of the individual thermal sensation model and information on the learning data period width.
図17(A)、図17(B)は第1、第2の実施例の学習データ期間を説明する図である。なお、図17(A)、図17(B)では、分かり易い説明とするため、各月を一律に30日として更新タイミングの日にちを示しており、2018年10月1日を最新の更新タイミングとして2018年8月1日の更新タイミングまで遡った各更新タイミングの学習データ期間を示している。また、図17(A)、図17(B)いずれも、更新スタート日時を2018年8月1日0時00分、学習データの期間幅を30日毎とし、図17(B)の例では、本実施例のオーバーラップ期間幅Loを15日としている。図17(A)のような連続する更新タイミングの学習データ期間に対して、オーバーラップ期間幅Loを設定する本実施例の図17(B)では、モデル更新の周期がオーバーラップ期間幅Loに対応して短くなる。 FIGS. 17A and 17B are diagrams for explaining the learning data periods of the first and second embodiments. In addition, in FIGS. 17A and 17B, in order to make the explanation easier to understand, the date of the update timing is shown with 30 days for each month uniformly, and October 1, 2018 is the latest update timing. indicates the learning data period of each update timing going back to the update timing of August 1, 2018. In both FIGS. 17A and 17B, the update start date and time is 0:00 on August 1, 2018, and the learning data period is every 30 days. In the example of FIG. 17B, The overlap period width Lo in this embodiment is set to 15 days. In FIG. 17B of this embodiment, in which the overlap period width Lo is set for the learning data period with continuous update timings as shown in FIG. Correspondingly shortened.
第1の実施例に対応する本説明の例では、図17(A)に示すように、例えば2018年9月1日0時00分に更新される過去モデルMp(2)の学習データ期間SWは、8月1日0時00分を開始タイミングとして、8月30日(ここでは各月を一律に30日としているので8月末日に相当)23時59分を終了タイミングとする30日である。さらに、ひとつまえの過去モデルMp(3)の学習データ期間SWは、7月1日0時00分を開始タイミングとして、7月30日(ここでは各月を一律に30日としているので7月末日に相当)23時59分を終了タイミングとする30日であり、連続する更新タイミングの過去モデルMp(2)とMp(3)の学習データ期間SWは重複しない。 In the example of this description corresponding to the first embodiment, as shown in FIG. 17A, the learning data period SW is 30 days starting at 00:00 on August 1 and ending at 23:59 on August 30 (here, each month is uniformly set to 30 days, so it corresponds to the end of August). be. Furthermore, the learning data period SW of the previous past model Mp(3) is set to start at 00:00 on July 1st and end on July 30th (in this case, each month is uniformly set to have 30 days, so the end of July). (equivalent to day) is 30 days ending at 23:59, and the learning data periods SW of past models Mp(2) and Mp(3) with consecutive update timings do not overlap.
一方、本実施例では、図17(B)に示すように、例えば2018年9月1日0時00分に更新される過去モデルMp(3)の学習データ期間SWは、8月1日0時00分を開始タイミングとして、8月30日(ここでは各月を一律に30日としているので8月末日に相当)23時59分を終了タイミングとする30日であり、図17(A)の過去モデルMp(2)の学習データ期間SWと同じであるが、図17(B)のひとつまえの過去モデルMp(4)の学習データ期間SWは、7月16日0時00分を開始タイミングとして、図17(B)の過去モデルMp(3)の学習データ期間SWと重複するオーバーラップ期間幅Loを含み(すなわち、8月1日から8月15日の15日間)、8月15日23時59分を終了タイミングとする30日であり、連続する更新タイミングの過去モデルMp(3)とMp(4)の学習データ期間SWはオーバーラップ期間幅Loだけ重複する。 On the other hand, in this example, as shown in FIG. The start timing is 00:00, and the end timing is 23:59 on August 30 (here, each month is uniformly set to 30 days, so it corresponds to the last day of August). is the same as the learning data period SW of the past model Mp(2) in FIG. 17B, but the learning data period SW of the previous past model Mp(4) in FIG. The timing includes the overlap period width Lo that overlaps with the learning data period SW of the past model Mp(3) in FIG. The learning data periods SW of the past models Mp(3) and Mp(4) with consecutive update timings overlap by the overlap period width Lo.
その他の構成は第1の実施例で説明したとおりである。なお、本実施例の学習データ期間幅としては1か月程度が適当であるが、この時、さらに、季節推移の連続性を維持するため、信頼できる期間幅を前後の学習データ期間でオーバーラップさせることが望ましい。オーバーラップ期間幅Loとしては、2週間以上の長い程度の期間とするのが適当である。 Other configurations are as described in the first embodiment. It should be noted that a period width of about one month is appropriate as the learning data period width in this embodiment, but in this case, in order to maintain the continuity of the seasonal transition, a reliable period width is overlapped between the learning data periods before and after. It is desirable to A long period of two weeks or longer is appropriate for the overlap period width Lo.
ある建物で2017年7月から9月にかけて計測した外気温の、2週間平均の推移を図18(A)に、4週間平均の推移を図18(B)に示す。図18(A)、図18(B)の横軸は1週目からカウントした経過週の数である。 FIG. 18(A) shows the changes in the two-week average of outside air temperatures measured in a certain building from July to September 2017, and FIG. 18(B) shows the changes in the four-week average. The horizontal axes in FIGS. 18A and 18B are the number of elapsed weeks counted from the first week.
図18(A)の例ではオーバーラップ期間を1週間、図18(B)の例ではオーバーラップ期間を2週間としている。図18(A)、図18(B)の比較から明らかなように、オーバーラップ期間を2週間として、4週間の平均値をとると、外気温平均値に短期的な変動が含まれ難いことが分かる。 The overlap period is one week in the example of FIG. 18(A), and the overlap period is two weeks in the example of FIG. 18(B). As is clear from the comparison of FIGS. 18(A) and 18(B), short-term fluctuations are less likely to be included in the outside air temperature average value when the overlap period is two weeks and the average value for four weeks is taken. I understand.
第1、第2の実施例で説明した温熱実感モデル生成装置は、CPU(Central Processing Unit)、記憶装置及びインターフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。このコンピュータの構成例を図19に示す。 The thermal sensation model generation device described in the first and second embodiments can be realized by a computer having a CPU (Central Processing Unit), a storage device, and an interface, and a program that controls these hardware resources. . A configuration example of this computer is shown in FIG.
コンピュータは、CPU200と、記憶装置201と、インターフェース装置(以下、I/Fと略する)202とを備えている。I/F202には、環境計測デバイス等が接続される。このようなコンピュータにおいて、本発明の温熱実感モデル生成方法を実現させるためのプログラムは記憶装置201に格納される。CPU200は、記憶装置201に格納されたプログラムに従って第1、第2の実施例で説明した処理を実行する。
The computer includes a
本発明は、未来の日時における居住者の温熱実感を推定する技術に適用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a technique for estimating a resident's thermal sensation at a future date and time.
1…過去モデル生成ユニット、2…未来モデル生成ユニット、10…データ収集部、11…居住環境情報保持部、12…温熱実感情報保持部、13…データ統合部、14…データ期間管理部、15…過去モデル生成部、16…過去モデル記憶管理部、20…屋外温熱環境情報管理部、21…季節依存管理部、22…未来モデル生成部。
1 past
Claims (10)
前記更新タイミングになったときに、前記学習データ期間における前記居住環境指標と前記居住者の温熱実感情報とに基づいて前記第1のモデルを生成するように構成された第1のモデル生成部と、
複数の学習データ期間によってそれぞれ生成された複数の前記第1のモデルと前記複数の学習データ期間のそれぞれに対応する過去の屋外温熱環境の代表値とに基づいて、前記第1のモデルの関数の形状を決定付けるモデル特性量と屋外温熱環境の代表値との関係を示す特性量修正関数を求めるように構成された季節依存管理部と、
前記居住者の温熱実感を推定したい未来の日時に対して設定されるべき未来の学習データ期間を決定して、この学習データ期間における屋外温熱環境の代表値に対応するモデル特性量を前記特性量修正関数に基づいて算出して、算出したモデル特性量に基づいて最新の前記第1のモデルを修正した第2のモデルを生成するように構成された第2のモデル生成部とを備えることを特徴とする温熱実感モデル生成装置。 Data configured to store update timing information and learning data period information of a first model that models the relationship between a living environment index of an evaluation target space and a resident's thermal perception of the evaluation target space. period management department;
a first model generation unit configured to generate the first model based on the living environment index and the thermal sensation information of the resident in the learning data period when the update timing comes; ,
function of the first model based on the plurality of first models respectively generated by the plurality of learning data periods and the representative values of the past outdoor thermal environment corresponding to each of the plurality of learning data periods; a seasonal dependence manager configured to obtain a characteristic correction function indicating the relationship between the shape-determining model characteristic and a representative value of the outdoor thermal environment;
A future learning data period to be set for a future date and time for which the thermal sensation of the resident is to be estimated is determined, and a model characteristic value corresponding to a representative value of the outdoor thermal environment in this learning data period is calculated as the characteristic value. a second model generation unit configured to generate a second model obtained by calculating based on the correction function and modifying the latest first model based on the calculated model characteristic quantity. Characteristic thermal sensation model generation device.
前記データ期間管理部は、前記更新タイミングの情報と前記学習データ期間の情報に加えて、オーバーラップ期間の情報を記憶し、
前記複数の学習データ期間は、連続する前後の学習データ期間が前記オーバーラップ期間の幅の分だけ重なるように設定されることを特徴とする温熱実感モデル生成装置。 In the thermal sensation model generation device according to claim 1,
The data period management unit stores information on an overlap period in addition to information on the update timing and information on the learning data period,
The thermal sensation model generation device, wherein the plurality of learning data periods are set such that consecutive learning data periods overlap by a width of the overlapping period.
前記評価対象空間が含まれる建物の過去の屋外温熱環境情報を記憶するように構成された屋外温熱環境情報管理部をさらに備え、
前記季節依存管理部は、前記複数の学習データ期間のそれぞれに対応する過去の前記屋外温熱環境情報を前記屋外温熱環境情報管理部から取得し、前記複数の学習データ期間のそれぞれに対応する過去の屋外温熱環境の代表値を決定して、前記特性量修正関数を求め、
前記第2のモデル生成部は、前記未来の学習データ期間に対応する過去の前記屋外温熱環境情報を前記屋外温熱環境情報管理部から取得して、前記未来の学習データ期間に対応する屋外温熱環境の代表値を決定することを特徴とする温熱実感モデル生成装置。 The thermal sensation model generation device according to claim 1 or 2,
further comprising an outdoor thermal environment information management unit configured to store past outdoor thermal environment information of a building that includes the evaluation target space;
The season-dependent management unit acquires the past outdoor thermal environment information corresponding to each of the plurality of learning data periods from the outdoor thermal environment information management unit, and obtains the past outdoor thermal environment information corresponding to each of the plurality of learning data periods. Determining a representative value of the outdoor thermal environment to obtain the characteristic value correction function,
The second model generation unit acquires the past outdoor thermal environment information corresponding to the future learning data period from the outdoor thermal environment information management unit, and obtains the outdoor thermal environment information corresponding to the future learning data period. A thermal sensation model generation device characterized by determining a representative value of .
前記第2のモデル生成部は、前記特性量修正関数に基づいて算出したモデル特性量と最新の前記第1のモデルのモデル特性量とに基づいて、最新の前記第1のモデルを修正することを特徴とする温熱実感モデル生成装置。 In the thermal sensation model generation device according to any one of claims 1 to 3,
The second model generation unit corrects the latest first model based on the model characteristic quantity calculated based on the characteristic quantity correction function and the latest model characteristic quantity of the first model. A thermal sensation model generation device characterized by:
前記居住環境指標は、PMVであり、前記居住者の温熱実感は、温熱環境に対する不満足を申告する居住者の割合であることを特徴とする温熱実感モデル生成装置。 In the thermal sensation model generation device according to any one of claims 1 to 4,
The thermal sensation model generating apparatus, wherein the living environment index is PMV, and the thermal sensation of the residents is a ratio of residents who report dissatisfaction with the thermal environment.
複数の学習データ期間によってそれぞれ生成された複数の前記第1のモデルと前記複数の学習データ期間のそれぞれに対応する過去の屋外温熱環境の代表値とに基づいて、前記第1のモデルの関数の形状を決定付けるモデル特性量と屋外温熱環境の代表値との関係を示す特性量修正関数を求める第2のステップと、
前記居住者の温熱実感を推定したい未来の日時に対して設定されるべき未来の学習データ期間を決定して、この学習データ期間における屋外温熱環境の代表値に対応するモデル特性量を前記特性量修正関数に基づいて算出して、算出したモデル特性量に基づいて最新の前記第1のモデルを修正した第2のモデルを生成する第3のステップとを含むことを特徴とする温熱実感モデル生成方法。 Refer to the data period management unit that stores information on the update timing of the first model that models the relationship between the living environment index of the evaluation target space and the resident's thermal perception of the evaluation target space and information on the learning data period. a first step of generating the first model based on the living environment index and the thermal sensation information of the resident in the learning data period when the update timing comes;
function of the first model based on the plurality of first models respectively generated by the plurality of learning data periods and the representative values of the past outdoor thermal environment corresponding to each of the plurality of learning data periods; a second step of obtaining a characteristic correction function that indicates the relationship between the model characteristic that determines the shape and the representative value of the outdoor thermal environment;
A future learning data period to be set for a future date and time for which the thermal sensation of the resident is to be estimated is determined, and a model characteristic value corresponding to a representative value of the outdoor thermal environment in this learning data period is calculated as the characteristic value. and a third step of calculating based on the correction function and generating a second model obtained by correcting the latest first model based on the calculated model characteristic quantity. Method.
前記データ期間管理部は、前記更新タイミングの情報と前記学習データ期間の情報に加えて、オーバーラップ期間の情報を記憶し、
前記複数の学習データ期間は、連続する前後の学習データ期間が前記オーバーラップ期間の幅の分だけ重なるように設定されることを特徴とする温熱実感モデル生成方法。 In the thermal sensation model generation method according to claim 6,
The data period management unit stores information on an overlap period in addition to information on the update timing and information on the learning data period,
The thermal sensation model generating method, wherein the plurality of learning data periods are set such that consecutive learning data periods overlap by a width of the overlapping period.
前記第2のステップは、前記評価対象空間が含まれる建物の過去の屋外温熱環境情報を記憶する屋外温熱環境情報管理部を参照し、前記複数の学習データ期間のそれぞれに対応する過去の前記屋外温熱環境情報を前記屋外温熱環境情報管理部から取得し、前記複数の学習データ期間のそれぞれに対応する過去の屋外温熱環境の代表値を決定して、前記特性量修正関数を求めるステップを含み、
前記第3のステップは、前記未来の学習データ期間に対応する過去の前記屋外温熱環境情報を前記屋外温熱環境情報管理部から取得して、前記未来の学習データ期間に対応する屋外温熱環境の代表値を決定するステップを含むことを特徴とする温熱実感モデル生成方法。 In the thermal sensation model generation method according to claim 6 or 7,
The second step refers to an outdoor thermal environment information management unit that stores past outdoor thermal environment information of a building that includes the evaluation target space, and stores the past outdoor thermal environment information corresponding to each of the plurality of learning data periods. acquiring thermal environment information from the outdoor thermal environment information management unit, determining representative values of past outdoor thermal environments corresponding to each of the plurality of learning data periods, and obtaining the characteristic amount correction function;
In the third step, the past outdoor thermal environment information corresponding to the future learning data period is acquired from the outdoor thermal environment information management unit, and a representative of the outdoor thermal environment corresponding to the future learning data period is obtained. A method of generating a thermal sensation model, comprising the step of determining a value.
前記第3のステップは、前記特性量修正関数に基づいて算出したモデル特性量と最新の前記第1のモデルのモデル特性量とに基づいて、最新の前記第1のモデルを修正するステップを含むことを特徴とする温熱実感モデル生成方法。 In the thermal sensation model generation method according to any one of claims 6 to 8,
The third step includes correcting the latest first model based on the model characteristic quantity calculated based on the characteristic quantity correction function and the latest model characteristic quantity of the first model. A thermal sensation model generation method characterized by:
前記居住環境指標は、PMVであり、前記居住者の温熱実感は、温熱環境に対する不満足を申告する居住者の割合であることを特徴とする温熱実感モデル生成方法。 In the thermal sensation model generation method according to any one of claims 6 to 9,
A thermal sensation model generating method, wherein the living environment index is PMV, and the thermal sensation of the residents is a ratio of residents who report dissatisfaction with the thermal environment.
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