JP2012048620A - Shared data generation method, generation device and generation program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To generate virtual demand data having both a high degree of secrecy in privacy such as living situation and smaller difference between a result of appliance performance evaluation from that of using original demand data.SOLUTION: A generation method includes: a step (S2) of separating original demand data measured with an extent of an actual usage of an object facility used as a demand value, into demand data per usage; steps (S3, S4) of consolidating plural usages, as a usage group, in which a demand value in the demand data per usage mutually relatively varies and summing up individual pieces of demand data per usage included in the usage group to acquire a usage group demand value; and a step (S5) of summing up a usage group demand value randomly extracted from the usage group demand values for each usage group to generate virtual demand data.

Description

本発明は、共用データ生成方法、生成装置及び生成プログラムに関する。さらに詳述すると、本発明は、例えばプライバシー制約があるためにそのままでは共用することができないデータを用いて共用可能な仮想的データを生成する技術に関する。   The present invention relates to a shared data generation method, a generation apparatus, and a generation program. More specifically, the present invention relates to a technology for generating sharable virtual data using data that cannot be shared as it is due to privacy restrictions, for example.

本発明では、種々の設備・機器を利用する,或いはエネルギーを利用・消費する主体の単位(具体的には例えば、個人,世帯,事業者,施設など)のことを需要家という。また、種々の設備・機器の利用の程度,或いはエネルギーの利用・消費の程度を需要量と捉える。また、実際に計測された需要量の実態データのことを原需要データと呼ぶ。また、単位計測時間当たりの需要量の値の経時変化のことを需要曲線と呼ぶ。また、原需要データを複数の者が共用可能なものにするために仮想化した需要データのことを仮想的需要データとも呼ぶ。なお、本発明における原需要データと仮想的需要データとの関係の前提(言い換えると、条件)は、仮想的需要データから読み取れるデータ提供需要家の私生活・事業活動と原需要データから読み取れる私生活・事業活動の実態とが異なる(具体的には、需要曲線が異なる)一方で、仮想的需要データを用いた場合の設備・機器の性能評価結果と原需要データを用いた場合の設備・機器の性能評価結果との差が小さいことである。   In the present invention, a unit (specifically, for example, an individual, a household, a business operator, or a facility) that uses various facilities / equipment or uses / consumes energy is called a consumer. In addition, the degree of use of various facilities / equipment or the degree of use / consumption of energy is regarded as demand. Moreover, the actual data of the actually measured demand is referred to as original demand data. A change with time in the value of demand per unit measurement time is called a demand curve. The demand data virtualized so that the original demand data can be shared by a plurality of persons is also called virtual demand data. In addition, the premise (in other words, conditions) of the relationship between the original demand data and the virtual demand data in the present invention is the private life / business activity of the data providing consumer that can be read from the virtual demand data and the private life / business that can be read from the original demand data. While the actual activity is different (specifically, the demand curve is different), the performance evaluation results of equipment / equipment using virtual demand data and the performance of equipment / equipment using original demand data The difference from the evaluation result is small.

民生(即ち、家庭・業務)部門における省エネルギー化を推進するためには、民生部門におけるエネルギー利用の高効率化が重要となっており、エネルギー需要実態に即した機器性能の把握やエネルギー需要の管理が必要とされている。このために民生部門におけるエネルギー需要実態の把握が重要であるところ、個人情報・企業情報保護の意識に根差した需要家の私生活や事業活動を反映するエネルギー需要実態を記録されることへの抵抗感と計測データの漏洩に対する懸念とから、研究機関・企業等の計測実施主体と家庭・事業者等の需要家との間では計測データは非公開とする契約が結ばれることが一般的である。この結果、需要実態データに基づく種々の分析や評価などは独自に計測した限られた数の非公開データに基づくものとならざるを得ない。このため、非公開データを用いて設備・機器の性能評価結果が良かったと主張しても、対象需要家(即ちデータ提供需要家)の特異性に起因する可能性もあり、十分な客観性を持ちづらい。   In order to promote energy conservation in the consumer (ie home and business) sector, it is important to improve the efficiency of energy use in the consumer sector, and it is necessary to grasp the device performance and manage the energy demand according to the actual energy demand. Is needed. For this reason, it is important to understand the actual energy demand in the private sector, and there is a sense of resistance to recording the actual energy demand reflecting the consumer's private life and business activities rooted in the consciousness of protecting personal information and corporate information. Because of concerns about leakage of measurement data, a contract is generally made between the measurement implementation body such as a research institution / company and a consumer such as a home / business to make the measurement data private. As a result, various analyzes and evaluations based on actual demand data must be based on a limited number of privately measured data. For this reason, even if it is claimed that the performance evaluation result of equipment / equipment was good using non-public data, there is a possibility that it may be due to the specificity of the target consumer (that is, the data providing consumer), and sufficient objectivity is achieved. Hard to hold.

そこで、世帯構成や居住地などの多様な需要実態に即したエネルギー機器やエネルギー管理システムのより一層的確な評価を行うためには、多様・多数の需要家で計測されたエネルギー需要実態データを集積したデータベース(以下、エネルギー需要データベースという)が必要になる。さらに、評価結果の客観性や相互検証可能性を高める上では、当該データベースは公開可能であるか、或いは、少なくとも当該データベースの構築に協力する計測実施主体間では共用可能なものである必要がある。   Therefore, in order to make a more accurate assessment of energy equipment and energy management systems in line with various demands such as household composition and residential areas, we collect data on energy demand facts measured by a wide variety of customers. Database (hereinafter referred to as energy demand database) is required. Furthermore, in order to increase the objectivity and the possibility of mutual verification of the evaluation results, the database needs to be open to the public or at least shareable among measurement implementation bodies that cooperate with the construction of the database. .

そして、エネルギー需要データベースの構築には、少なくとも、データ提供需要家の私生活や事業活動が需要データからは読み取れないようになっていて需要家が安心して計測に協力できること、及び、共用されるデータはエネルギー機器やエネルギー管理システムの様々な評価において有用であることが要求される。   And for the construction of the energy demand database, at least the private life and business activities of data providing customers cannot be read from the demand data, and the customers can cooperate with the measurement with peace of mind. It is required to be useful in various evaluations of energy equipment and energy management systems.

需要家のプライバシーに配慮して原需要データを共用可能な仮想的需要データに変換する従来の共用データ生成方法としては、需要データの対象設備・機器としてヒートポンプ式給湯機を取り上げ、当該給湯機の性能評価で重要となる需要データの代表的計測時刻における需要値,微分値,積算値などの特徴量に着目して仮想的需要データを生成するようにし、原需要データとほぼ同じ特徴量を有し結果的に原需要データ計測日の実際の需要曲線と似た形状の需要曲線を区分多項式関数近似によって原需要データから新たに生成するものがある(非特許文献1)。   As a conventional shared data generation method that converts original demand data into virtual demand data that can be shared in consideration of consumer privacy, a heat pump type water heater is taken up as the target equipment / equipment of demand data, Virtual demand data is generated by focusing on feature values such as demand values, differential values, and integrated values at representative measurement times of demand data that are important for performance evaluation, and has almost the same feature values as the original demand data. As a result, a demand curve having a shape similar to the actual demand curve on the original demand data measurement date is newly generated from the original demand data by piecewise polynomial function approximation (Non-Patent Document 1).

佐野・篠原,「プライバシーを保護した需要データ収集・共用方式の開発(その2)- 共用可能な需要データ生成方式 -」,電中研研究報告R08006,電力中央研究所,2009年Sano and Shinohara, "Development of privacy-protected demand data collection and sharing method (Part 2)-sharable demand data generation method-", Chuo Research Institute R08006, Central Research Institute of Electric Power, 2009

しかしながら、非特許文献1の共用データ生成方法では、計測間隔が1分から10分程度の短時間間隔の計測データに適用した場合には得られた仮想的需要データの需要曲線が原需要データの需要曲線と変わらないものが生成されるため、また、短時間間隔の仮想的需要データを30分毎に30分間合計の需要データに変換したものでは同時間間隔に変換した原需要データとの差が殆どなくなるため、データ提供需要家のプライバシーの秘匿が十分であるとは言えない。このため、共用が困難であると共に、需要家が計測に協力しなくなる事態も懸念されるという問題がある。   However, in the shared data generation method of Non-Patent Document 1, when applied to measurement data with a short interval of about 1 to 10 minutes, the demand curve of the virtual demand data obtained is the demand for the original demand data. Since a curve that does not differ from the curve is generated, the difference between the virtual demand data at short time intervals and the total demand data at 30 minutes every 30 minutes is different from the original demand data converted at the same time intervals. Since it is almost lost, it cannot be said that the privacy of the data providing customer is sufficient. For this reason, there is a problem that sharing is difficult and there is a concern that a customer will not cooperate in measurement.

そこで、本発明は、計測間隔が短い需要データであっても、生活状況等のプライバシーの秘匿性が高く、且つ、需要データの対象設備・機器の性能評価の結果が原需要データを用いた場合の結果と差が小さい仮想的需要データを生成することができる共用データ生成方法、生成装置及び生成プログラムを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has high privacy secrecy such as living conditions even when the demand data has a short measurement interval, and the result of the performance evaluation of the target equipment / equipment of the demand data uses the original demand data. It is an object of the present invention to provide a shared data generation method, a generation device, and a generation program that can generate virtual demand data having a small difference from the above result.

かかる目的を達成するため、請求項1記載の共用データ生成方法は、設備・機器若しくはエネルギーの単位計測時間当たりの実際の利用の程度を需要値として一定期間を区切りに計測された原需要データを一定期間毎に単位計測時間当たりの需要値の大きさに基づいて複数の用途別の需要データに分解する処理と、一定期間毎の複数の用途別の需要データにおける需要値が相互に関連して変動する複数の用途を用途グループとしてまとめると共に当該用途グループに含まれる複数の用途別の需要データを単位計測時間毎に足し合わせて一定期間毎の用途グループ需要値を算出する処理と、用途グループ毎に一定期間毎の用途グループ需要値の中から無作為に抽出したものを足し合わせて一定期間の仮想的需要データを生成する処理とを有するにしている。   In order to achieve this object, the shared data generation method according to claim 1 is characterized in that the original demand data measured with a certain period as a demand value is the degree of actual use per unit measurement time of equipment / equipment or energy. The process of decomposing into demand data for multiple uses based on the magnitude of the demand value per unit measurement time for each fixed period and the demand values in the demand data for multiple uses for a fixed period are interrelated. A process for calculating a usage group demand value for a certain period by summarizing a plurality of fluctuating usages as usage groups and adding the demand data for each usage included in the usage group for each unit measurement time, and for each usage group And a process for generating virtual demand data for a certain period by adding randomly extracted usage group demand values for each period It is.

また、請求項2記載の共用データ生成装置は、設備・機器若しくはエネルギーの単位計測時間当たりの実際の利用の程度を需要値として一定期間を区切りに計測された原需要データが保管されている記憶装置と接続された装置であって、記憶装置から原需要データを読み込む手段と、原需要データを一定期間毎に単位計測時間当たりの需要値の大きさに基づいて複数の用途別の需要データに分解する手段と、一定期間毎の複数の用途別の需要データにおける需要値が相互に関連して変動する複数の用途を用途グループとしてまとめると共に当該用途グループに含まれる複数の用途別の需要データを単位計測時間毎に足し合わせて一定期間毎の用途グループ需要値を算出する手段と、用途グループ毎に一定期間毎の用途グループ需要値の中から無作為に抽出したものを足し合わせて一定期間の仮想的需要データを生成する手段とを有するようにしている。   Further, the shared data generating apparatus according to claim 2 is a memory in which original demand data measured at intervals of a certain period with the actual usage level per unit measurement time of equipment / equipment or energy as a demand value is stored. A device connected to the device, which reads the raw demand data from the storage device, and converts the raw demand data into demand data for a plurality of uses based on the magnitude of the demand value per unit measurement time for each fixed period. A means for disassembling and assembling a plurality of uses whose demand values in a plurality of use-specific demand data for a certain period of time change in relation to each other, and assembling a plurality of use-specific demand data included in the use group A means for calculating the usage group demand value for each fixed period by adding up each unit measurement time and the usage group demand value for each fixed period for each usage group So that a means for generating a virtual demand data for a period of time by adding the those extracted randomly.

また、請求項3記載の共用データ生成プログラムは、設備・機器若しくはエネルギーの単位計測時間当たりの実際の利用の程度を需要値として一定期間を区切りに計測された原需要データが保管されている記憶装置にアクセス可能なコンピュータを、記憶装置から原需要データを読み込む手段、原需要データを一定期間毎に単位計測時間当たりの需要値の大きさに基づいて複数の用途別の需要データに分解する手段、一定期間毎の複数の用途別の需要データにおける需要値が相互に関連して変動する複数の用途を用途グループとしてまとめると共に当該用途グループに含まれる複数の用途別の需要データを単位計測時間毎に足し合わせて一定期間毎の用途グループ需要値を算出する手段、用途グループ毎に一定期間毎の用途グループ需要値の中から無作為に抽出したものを足し合わせて一定期間の仮想的需要データを生成する手段として機能させるようにしている。   Further, the shared data generation program according to claim 3 stores original demand data measured with a certain period as a demand value by using the actual use degree per unit measurement time of equipment / equipment or energy as a demand value. A means for reading raw demand data from a storage device into a computer that can access the apparatus, and a means for decomposing the raw demand data into demand data for a plurality of uses based on the magnitude of the demand value per unit measurement time at regular intervals. , Collect multiple usages whose demand values in demand data for multiple usages for a certain period of time vary in relation to each other, and collect demand data for each usage included in the usage group per unit measurement time A means of calculating usage group demand values for a certain period in addition to the usage group demand values for a certain period for each usage group It is to function as means for generating a virtual demand data for a period of time by adding the ones selected at random from.

したがって、これらの共用データ生成方法、生成装置及び生成プログラムによると、一定期間毎に原需要データを用途別に分解すると共に条件を満たす複数の用途を用途グループとしてまとめて用途グループ需要値を算出し、その上で一定期間毎の用途グループ需要値の中から無作為に抽出したものを足し合わせて一定期間の仮想的需要データを生成するようにしているので、原需要データの分解と部分的な統合と異なる期間の合成とが原則として行われる(図13参照)。   Therefore, according to these shared data generation method, generation apparatus, and generation program, the application group demand value is calculated by grouping a plurality of applications that satisfy the conditions and disassembling the original demand data for each application every certain period, On top of that, since virtual demand data for a certain period is generated by adding together randomly extracted usage group demand values for a certain period, decomposition and partial integration of the original demand data As a general rule, synthesis of different periods is performed (see FIG. 13).

なお、本発明における設備・機器とは、具体的には例えば一般世帯の給湯機やコンロなどが該当する。また、エネルギーとは、具体的には例えば電気や水やガスなどが該当する。そして、用途としては、具体的には例えば、給湯機の場合には洗顔やシャワーや湯張りなどが想定され、コンロの場合には湯沸かしや炒めや煮込みなどが想定される。また、エネルギーについての用途としては、具体的には例えば、電気については各種の室内外照明使用や種々の冷暖房機使用や種々のOA機器利用などが想定され、水については洗顔や食器洗いや湯張りなどが想定され、ガスについては湯沸かし器の種々の利用やコンロの種々の利用などが想定される。しかしながら、設備・機器やエネルギーの具体例或いは用途の具体例は上述のものに限られるわけではない。なお、以下においては、本発明による仮想的需要データの生成の対象となる設備・機器若しくはエネルギーのことを対象設備という。   The equipment / equipment in the present invention specifically corresponds to, for example, a hot water heater or a stove of a general household. The energy specifically corresponds to, for example, electricity, water or gas. Specifically, for example, in the case of a water heater, facial washing, showering, hot water filling, and the like are assumed, and in the case of a stove, boiling water, stir-frying, and stewing are assumed. In addition, specific uses for energy include, for example, the use of various indoor and outdoor lighting, the use of various air conditioners and the use of various OA equipment, etc. for electricity, and the use of face washing, dishwashing and hot water filling for water. As for gas, various uses of a water heater, various uses of a stove, etc. are assumed. However, specific examples of facilities / equipment and energy or specific examples of applications are not limited to those described above. In the following, equipment / equipment or energy for which virtual demand data is generated according to the present invention is referred to as target equipment.

また、本発明における単位計測時間とは、複数の用途の需要が重複して発生しない(言い換えると、複数の用途の需要が混在しない)程度の時間間隔であり、対象設備によって異なり、一例として挙げれば1分から数分程度の間隔が想定される。また、本発明における一定期間とは、本発明によって生成する仮想的需要データの区切りのことであり、例えば1日や1週間や1月程度の期間が想定される。   In addition, the unit measurement time in the present invention is a time interval in which the demands of a plurality of uses do not overlap (in other words, the demands of a plurality of uses do not coexist), differ depending on the target equipment, and can be cited as an example. For example, an interval of about 1 minute to several minutes is assumed. In addition, the certain period in the present invention is a delimitation of virtual demand data generated by the present invention. For example, a period of one day, one week, or one month is assumed.

本発明の共用データ生成方法、生成装置及び生成プログラムによれば、原需要データの分解と部分的な統合と異なる期間の合成とが原則として行われるので、データ提供需要家の私生活や事業活動が需要データからは読み取れないようにすることができ、生活状況等のプライバシーの秘匿性の向上を図ることが可能になる。そして、需要データに纏わるプライバシー上の問題を回避して共用がし易くなると共に、需要家が計測に協力し易くなることが期待される。   According to the shared data generation method, generation apparatus, and generation program of the present invention, the decomposition and partial integration of raw demand data and the synthesis of different periods are performed in principle. It can be prevented from being read from the demand data, and it becomes possible to improve the secrecy of privacy such as living conditions. And it is expected that it will be easy to share by avoiding the privacy problems associated with demand data, and it will be easier for consumers to cooperate in measurement.

本発明の共用データ生成方法及び共用データ生成プログラムの実施形態の一例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining an example of embodiment of the shared data generation method and shared data generation program of this invention. 実施形態の共用データ生成方法をプログラムを用いて実施する場合の共用データ生成装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a shared data generation device when the shared data generation method of the embodiment is implemented using a program. 実施例の原需要データとしての給湯需要量(給湯流量)を表す図であり、5日分を同時表示したものである。It is a figure showing the hot water supply demand amount (hot-water supply flow volume) as original demand data of an Example, and is displaying 5 days simultaneously. 実施例における各用途の1時間当たりの給湯機利用頻度を表す図である。It is a figure showing the water heater utilization frequency per hour of each use in an Example. 実施例における用途のグループ化を行わない場合の、原需要データと仮想的需要データとの1日の総需要量の分布を示す図である。It is a figure which shows distribution of the total demand amount of the day of original demand data and virtual demand data when not grouping the use in an Example. 実施例における用途のグループ化を行った場合の、原需要データと仮想的需要データとの1日の総需要量の分布を示す図である。It is a figure which shows distribution of the total demand amount of the day of original demand data and virtual demand data at the time of performing the grouping of the use in an Example. 実施例の各需要データの需要曲線を示す図である。(A)は原需要データの需要曲線を示す図である。(B)は従来の共用データ生成方法によって生成した仮想的需要データの需要曲線を示す図である。(C)は本発明の共用データ生成方法によって生成した仮想的需要データの需要曲線を示す図である。It is a figure which shows the demand curve of each demand data of an Example. (A) is a figure which shows the demand curve of original demand data. (B) is a figure which shows the demand curve of the virtual demand data produced | generated by the conventional shared data production | generation method. (C) is a figure which shows the demand curve of the virtual demand data produced | generated by the shared data production | generation method of this invention. 原需要データと仮想的需要データとの各時刻におけるデータ特性を説明する図である。(A)は原需要データの各時刻における給湯需要量の平均を示す図である。(B)は仮想的需要データの各時刻における給湯需要量の平均を示す図である。(C)は両データの各時刻における給湯需要量の平均の差を示す図である。It is a figure explaining the data characteristic in each time of original demand data and virtual demand data. (A) is a figure which shows the average of the hot water supply demand amount in each time of original demand data. (B) is a figure which shows the average of the hot water supply demand amount in each time of virtual demand data. (C) is a figure which shows the difference of the average of the hot water supply demand amount in each time of both data. 原需要データと仮想的需要データとの各時刻におけるデータ特性を説明する図である。(A)は原需要データの各時刻における給湯需要量の分散を示す図である。(B)は仮想的需要データの各時刻における給湯需要量の分散を示す図である。(C)は両データの各時刻における給湯需要量の分散の差を示す図である。It is a figure explaining the data characteristic in each time of original demand data and virtual demand data. (A) is a figure which shows dispersion | distribution of the hot water supply demand amount in each time of original demand data. (B) is a figure which shows dispersion | distribution of the hot water supply demand amount in each time of virtual demand data. (C) is a figure which shows the difference of the dispersion | distribution of the hot water supply demand amount in each time of both data. (A)は原需要データの各時刻における給湯需要量の平均を示す図である。(B)は原需要データと仮想的需要データとの各時刻における給湯需要量の標準偏差を示す図である。(A) is a figure which shows the average of the hot water supply demand amount in each time of original demand data. (B) is a figure which shows the standard deviation of the hot water supply demand amount in each time of original demand data and virtual demand data. 同じ日における原需要データと仮想的需要データとの1日の総需要量の比較散布を示す図である。It is a figure which shows comparative dispersion | distribution of the total demand amount of the day of the raw demand data and virtual demand data in the same day. 原需要データを用いた場合と仮想的需要データ(10セット)を用いた場合との年間給湯運転コストの差を示す図である。It is a figure which shows the difference of the annual hot water supply operation cost when the case where original demand data is used, and the case where virtual demand data (10 sets) are used. 本発明の共用データ生成方法における仮想的需要データの生成の流れを説明する図である。It is a figure explaining the flow of the production | generation of the virtual demand data in the shared data production | generation method of this invention.

以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on an example of an embodiment shown in the drawings.

図1及び図2に、本発明の共用データ生成方法、生成装置及び生成プログラムの実施形態の一例を示す。   1 and 2 show an example of embodiments of a shared data generation method, a generation apparatus, and a generation program according to the present invention.

本発明では、仮想的需要データを生成するための原需要データとして、任意の設備・機器の利用の程度やエネルギーの利用・消費の程度を需要量と捉えた、例えば1分から数分程度の所定の間隔を単位計測時間として計測された前記所定間隔中合計(言い換えると、単位計測時間当たり)の需要量である需要実態データを用いる。   In the present invention, as the original demand data for generating virtual demand data, the degree of use of any facility / equipment or the degree of use / consumption of energy is regarded as a demand amount, for example, a predetermined value of about 1 to several minutes. Demand actual data that is a demand amount of the total (in other words, per unit measurement time) during the predetermined interval measured using the interval of 1 as the unit measurement time is used.

はじめに、本発明の説明で用いる用語及び記号を以下に整理する。なお、本実施形態では、生成する仮想的需要データの時間的な区切りであって経時的・連続的に行われる計測の区切りである一定期間を1日(0時〜24時)とし、需要実態データの計測日数(欠測日を除く)をN日、1日あたりの計測回数をT回とする。なお、前述のことは言い換えると、単位計測時間当たりで計測されたT個のデータからなる一定期間(1日)毎の需要実態データがN組ある、ということになる。   First, terms and symbols used in the description of the present invention are summarized below. In the present embodiment, a certain period, which is a time delimiter of the virtual demand data to be generated and a delimitation of measurement performed over time and continuously, is defined as one day (0 to 24:00), and the actual demand situation The number of data measurement days (excluding missing days) is N days, and the number of measurements per day is T. In other words, in other words, there are N sets of actual demand data for a certain period (one day) composed of T pieces of data measured per unit measurement time.

1)需要値yd,t
日付dの0時からt番目(ただし、t=1,2,…,T)に計測された需要量の値を表す。
1) Demand value y d, t
The value of the demand amount measured from the date 0:00 to the t th (where t = 1, 2,..., T) from 0:00.

2)用途需要値yu d,t
計測対象の需要家における需要データの対象設備の利用用途の総数をUとして、日付dの0時からt番目に計測された用途u(ただし、u=1,2,…,U)の需要量の値を表す。
2) Use demand value yd , t
Demand amount of usage u (provided that u = 1, 2,..., U) measured t-th from 0:00 on date d, where U is the total number of usage usages of the target equipment of demand data in the measurement target consumer. Represents the value of.

そして、需要値yd,tは、日付d及び計測順番tにおける全ての用途需要値yu d,tの総和であり、数式1が成り立つ。
Then, the demand value y d, t is the sum of all applications demand value y u d, t in date d and measurement order t, it holds Equation 1.

3)用途グループg
需要曲線の需要値が互いに関連して変動する複数の用途uを一つのグループにまとめたものである。用途グループgに属する用途uの集合を数式2の通りに表記する(文章中では、数式2を{ug1,…,uggn}と表記する;添字gnは用途グループgに属する用途の数を表す)。全ての用途uはいずれかの用途グループgに属する。つまり、用途グループgの総数をG(≦U)として、G個の用途グループは、U個の用途をG個にまとめたものとして形成されるものである。
3) Use group g
A plurality of uses u in which demand values of a demand curve change in relation to each other are collected into one group. A set of uses u belonging to the use group g is expressed as Formula 2 (in the text, Formula 2 is expressed as {u g1 ,..., U ggn }; the subscript gn indicates the number of uses belonging to the use group g. To express). All uses u belong to any use group g. That is, the total number of usage groups g is G (≦ U), and G usage groups are formed by collecting U usages into G.

4)用途グループ需要値yg d,t
日付dのt番目に計測された用途グループgの需要量の値を表す。用途グループg={ug1,…,uggn}の日付d及び計測順番tにおける需要値yg d,tは、当該用途グループgに属する用途uの用途需要値yu d,tの総和であり、数式3が成り立つ。
4) Use group demand value y g d, t
The value of the demand amount of the usage group g measured at the t-th date is represented. The demand value y g d, t in the date d and measurement order t of the usage group g = {u g1 ,..., U ggn } is the sum of the usage demand values y u d, t of the usage u belonging to the usage group g. Yes, Equation 3 holds.

また、日付d及び計測順番tにおける需要値yd,tと用途グループ需要値yg d,tとの間には数式4の関係が成り立つ。
Further, the relationship of Equation 4 is established between the demand value y d, t and the usage group demand value y g d, t in the date d and the measurement order t.

5)1日の、総需要量ytotal,d,用途の総需要量yu total,d,用途グループの総需要量yg total,d
1日の総需要量ytotal,dは日付dに計測された総需要量を表し、数式5が成り立つ。また、日付dに計測された用途uの総需要量yu total,d及び用途グループgの総需要量yg total,dについても数式5と同様の式が成り立つ。
5) Daily total demand y total, d , usage total demand y u total, d , usage group total demand y g total, d
The total daily demand amount y total, d represents the total demand amount measured on the date d, and Equation 5 is established. In addition, the same formula as Formula 5 is established for the total demand y u total, d of usage u measured on date d and the total demand y g total, d of usage group g.

6)需要曲線vecd
日付dの0時〜24時の需要値の経時変化をまとめてベクトル表記したものであり(文章中では、ベクトルyをvecyと表記する)、vecd=(yd,1,…,yd,T)である。また、日付dの0時〜24時の、用途uの需要値の経時変化である用途需要曲線vecu d=(yu d,1,…,yu d,T)、用途グループgの需要値の経時変化である用途グループ需要曲線vecg d=(yg d,1,…,yg d,T)も同様に表記する。
6) Demand curve vec y d
This is a vector notation of the change in demand value from 0 o'clock to 24 o'clock on date d (in the text, vector y is expressed as vec y), and vec y d = (y d, 1 ,, ..., y d, T ). Also, the date d of 24 o'clock midnight, applications demand curve vec y u d = is the temporal change of the demand value applications u (y u d, 1, ..., y u d, T), application group g The usage group demand curve vec y g d = (y g d, 1 ,..., Y g d, T ) , which is a change in demand value with time, is also expressed in the same manner.

7)需要曲線vecyの多次元分布F^(vecy)
多次元分布F^(vecy)(本来の表記は数式6−1)は、N日分の需要曲線vecyから構成されるT次元分布である。また、N日分の、用途uの用途需要曲線vecuのT次元分布をF^u(vecu)(本来の表記は数式6−2)と表記し、用途グループgの用途グループ需要曲線vecgのT次元分布をF^g(vecg)(本来の表記は数式6−3)と表記する。
7) Multi-dimensional distribution of demand curve vec y F ^ ( vec y)
The multidimensional distribution F ^ ( vec y) (original expression is Equation 6-1) is a T-dimensional distribution composed of demand curves vec y for N days. Further, the N-days, the T dimension distribution applications demand curve vec y u application u is denoted as F ^ u (vec y u) ( the original notation Equation 6-2), application group demand applications group g The T-dimensional distribution of the curve vec y g is expressed as F ^ g ( vec y g ) (original expression is Expression 6-3).

なお、特定の日付dであることを問題としない場合には、上記の各記号において添字dを省略して表記する場合がある。また、原需要データと仮想的需要データとを区別するため、仮想的需要データの値の右肩に“*”を付ける。   If there is no problem with the specific date d, the symbol d may be omitted from the above symbols. Further, in order to distinguish between the original demand data and the virtual demand data, “*” is added to the right shoulder of the value of the virtual demand data.

続いて、本発明の共用データ生成方法における仮想的需要データの生成原理を説明する。   Next, the generation principle of virtual demand data in the shared data generation method of the present invention will be described.

本発明において対象とする需要データは、N日分の、例えば1分から数分程度の所定の間隔で計測された計測間隔中合計の対象設備の需要量を表すデータである。そして、収集された需要曲線vecyの分布であるF^(vecy)はN日分のデータから構成されたものであり、計測対象の需要家で計測される需要曲線の真の多次元分布F(vecy)とは異なる。しかし、F(vecy)は未知であり、原需要データの代替となる共用可能な仮想的需要データを生成することを目的とするため、生成された日付dの仮想的需要データの需要曲線vec* dがF^(vecy)からの標本であることを示すことによって、vec* dが対象需要家の需要データであるとする。 The target demand data in the present invention is data representing the total demand amount of the target equipment during the measurement interval measured at a predetermined interval of N days, for example, about 1 minute to several minutes. F ^ ( vec y), which is the distribution of the collected demand curve vec y, is composed of data for N days, and is a true multi-dimensional distribution of demand curves measured by the consumers to be measured. Different from F ( vec y). However, since F ( vec y) is unknown and the purpose is to generate sharable virtual demand data that substitutes for the original demand data, the demand curve vec of the generated virtual demand data on the date d is used. y * d is by showing that it is a specimen from the F ^ (vec y), vec y * d is assumed to be a demand data of the target customers.

例えば数十分間隔(当該間隔中合計)で計測された対象設備の需要データの需要量は、複数の用途による対象設備の需要量の総量となっている場合が多く、用途との関係が反映されにくい。しかし、1分から数分程度の短い間隔(当該間隔中合計)で計測された対象設備の需要データは、用途と需要値との関係が明瞭に見られる場合が殆どである。そして、当該関係が明瞭であることが設備・機器性能評価や分析における対象設備需要データの有用性に貢献すると考えられる。このため、生成される仮想的需要データにおいて、当該仮想的需要データを設備・機器性能評価や分析に用いることを想定し、用途と需要値との関係が保存されるようにする。   For example, the amount of demand data for the target equipment measured at intervals of several tens of minutes (total during the interval) is often the total amount of demand for the target equipment for multiple uses, reflecting the relationship with the uses. It is hard to be done. However, in most cases, the demand data of the target equipment measured at short intervals of about 1 to several minutes (total during the interval) clearly show the relationship between the usage and the demand value. And it is thought that the clearness of the relationship contributes to the usefulness of the target equipment demand data in equipment / equipment performance evaluation and analysis. For this reason, in the generated virtual demand data, it is assumed that the virtual demand data is used for facility / equipment performance evaluation and analysis, and the relationship between the usage and the demand value is stored.

そこで、本発明では、「1回の設備利用」を需要値がゼロから正の値になった計測時刻から再びゼロになる一つ前の計測時刻までの設備利用とすると共に、「1回の設備利用」内の各時刻における需要値は或る単一の用途の利用によるものであるとする。そして、「1回の設備利用」を単位として仮想的需要データを生成する。   Therefore, in the present invention, “one-time equipment use” is used from the measurement time when the demand value has changed from zero to a positive value until the previous measurement time when the demand value becomes zero again. It is assumed that the demand value at each time in the “use of facility” is due to the use of a certain single use. Then, virtual demand data is generated in units of “one facility use”.

具体的には、まず、収集されたN日分の原需要データを「1回の設備利用」単位で用途別に分解し、N日分の用途uの需要曲線vecuから得られる用途uの多次元分布をF^u(vecu)(ただし、u=1,2,…,U)とする。 Specifically, first, the collected N days worth of original demand data was broken down into different applications in the "one-time equipment use" units, applications u obtained from the demand curve vec y u use u of N-days a multi-dimensional distribution F ^ u (vec y u) ( where, u = 1,2, ..., U ) to.

用途uの多次元分布F^u(vecu)から無作為に抽出した或る1日の用途需要曲線をvecu*として、全ての用途について需要曲線(vec1*,…,vecU*)を抽出し、仮想化した需要曲線vec*を前記数式1を用いて生成する。 A demand curve ( vec y 1 * , ..., vec) for all uses, with a daily use demand curve randomly extracted from the multidimensional distribution F u u ( vec yu ) of use u as vec yu u *. y U * ) is extracted, and a virtualized demand curve vec y * is generated using Equation 1 above.

同様にしてN日分の仮想化した需要曲線を生成すると、vecu*がF^u(vecu)からの無作為抽出であるため、N日分のvecu*の多次元分布はF^u(vecu)に一致する。ここで、日付dの需要曲線vecdは、各用途の用途需要曲線vecu d(ただし、u=1,2,…,U)を全ての用途について足し合わせた総需要量として表される。 Similarly, when a virtual demand curve for N days is generated, vec yu * is a random sample from F ^ u ( vec yu ), so N-day vec yu * multi-dimensional distribution It is consistent with the F ^ u (vec y u) . Here, the demand curve vec y d of the date d is expressed as a total demand amount obtained by adding the usage demand curve vec y u d (where u = 1, 2,..., U) of each usage for all usages. The

通常は、原需要データの需要曲線vecyから得られる多次元分布F^(vecy)は、単純に用途需要曲線vecuの多次元分布F^u(vecu)の和で表すことはできない(すなわち、F^(vecy)≠F^1(vec1)+F^2(vec2)+…+F^U(vecU)である)。このため、F^u(vecu)とF^u*(vecu*)とは一致するが、F^(vecy)とF^(vec*)とは一致しない。したがって、この過程で生成された仮想的需要データは、原需要データの需要曲線から得られる多次元分布と異なるため、原需要データの代替にはなり得ない。 Usually multidimensional distribution F ^ (vec y) obtained from the demand curve vec y of the original demand data, it simply represents the sum of the multidimensional distribution F ^ u applications demand curve vec y u (vec y u) (That is, F ^ ( vec y) ≠ F ^ 1 ( vec y 1 ) + F ^ 2 ( vec y 2 ) + ... + F ^ U ( vec y U )). For this reason, F ^ u (vec y u ) and F ^ u * (vec y u *) and will be match, F ^ (vec y) and F ^ (vec y *) and do not match. Therefore, since the virtual demand data generated in this process is different from the multidimensional distribution obtained from the demand curve of the original demand data, it cannot be a substitute for the original demand data.

F^(vecy)とF^(vec*)とを一致させるためには、用途u=1,2,…,Uにおいて用途需要曲線vecuの需要値が互いに関連して変動する用途間の関係が仮想的需要データにおいても同じになっている必要がある。ここで、時間的に連続して使用される用途間では1日の需要値の変動に互いに関連がある。本発明では、原需要データが有する用途間の関連関係を仮想的需要データにおいても保存するようにする。 F ^ to match the (vec y) and F ^ and (vec y *) is application u = 1, 2, ..., applications demand value applications demand curve vec y u in U varies related to each other The relationship between them needs to be the same in virtual demand data. Here, between uses that are used continuously in time, there is a correlation between fluctuations in the daily demand value. In the present invention, the relationship between uses of the original demand data is also stored in the virtual demand data.

用途間の関連関係が保存されるためには、具体的には、1日の総需要量の分布が原需要データと仮想的需要データとで同じになる必要がある。そこで、1日の総需要量の分布が原需要データと仮想的需要データとで等しくなるように、需要値が互いに関連して変動する用途を一つのグループ(即ち、用途グループ)にまとめる。   In order to preserve the relationship between uses, specifically, the distribution of total daily demand needs to be the same between the original demand data and the virtual demand data. Therefore, uses whose demand values fluctuate in relation to each other are combined into one group (that is, a use group) so that the distribution of the total daily demand amount is equal between the original demand data and the virtual demand data.

本発明では、異なる計測日の用途グループ需要曲線をどの計測日のものに変えても1日の総需要量の分布が原需要データと仮想的需要データとで同じになるようにするため、用途グループ間では用途グループ需要曲線の需要値が互いに関連して変動しないように用途グループを構成する。   In the present invention, the distribution of the total daily demand is the same between the original demand data and the virtual demand data regardless of which measurement day the usage group demand curve for different measurement days is changed. Usage groups are configured so that demand values of usage group demand curves do not fluctuate in relation to each other between groups.

なお、用途グループを構成した後、用途グループ相互間の独立性の検定を行い、用途グループ間で関連性がないことを確認することが好ましい(言い換えると、独立性の検定を行うことは本発明の必須要件ではない)。独立性の検定の方法は特定の方法に限られるものではなく、例えばピアソンによる独立性の検定(例えば、岡本・鈴木・杉山,「基本統計学」,実教出版株式会社,1977年)を用いることが考えられる。   In addition, it is preferable to verify that there is no relationship between usage groups after configuring usage groups, and to confirm that there is no relationship between usage groups. Is not a mandatory requirement). The independence test method is not limited to a specific method. For example, Pearson's independence test (for example, Okamoto, Suzuki, Sugiyama, "Basic Statistics", Jikkyo Publishing Co., Ltd., 1977) is used. It is possible.

そして、原需要データvecyの需要曲線の需要値が用途グループ間で互いに無関係に変動するようにすることにより、言い換えると、そのように用途グループを構成することにより、原需要データの需要曲線から得られる多次元分布F^(vecy)は各用途グループ需要曲線から得られる多次元分布の和で表すことができる(すなわち、F^(vecy)=F^1(vec1)+F^2(vec2)+…+F^G(vecG)である)。 And, by making the demand value of the demand curve of the raw demand data vec y fluctuate independently between the usage groups, in other words, by configuring the usage group like this, the demand curve of the raw demand data The resulting multidimensional distribution F ^ ( vec y) can be expressed as the sum of the multidimensional distributions obtained from each usage group demand curve (ie, F ^ ( vec y) = F ^ 1 ( vec y 1 ) + F ^ 2 ( vec y 2 ) + ... + F ^ G ( vec y G )).

F^g(vecg)とF^g*(vecg*)とは一致し、仮想的需要データの需要曲線vec*から得られる多次元分布F^*(vec*)はF^(vecy)と一致する。このことにより、生成された仮想的需要データの需要曲線vec*は、原需要データから得られる需要曲線の分布と同じ分布からの抽出であるとみなせる。このため、vec*は原需要データからの標本であるとし、仮想的需要データは原需要データの代替として用いることができる。 F ^ g ( vec y g ) and F ^ g * ( vec y g * ) coincide, and the multidimensional distribution F ^ * ( vec y * ) obtained from the demand curve vec y * of the virtual demand data is F Matches ^ ( vec y). Accordingly, the demand curve vec y * of the generated virtual demand data can be regarded as an extraction from the same distribution as the distribution of the demand curve obtained from the original demand data. For this reason, it is assumed that vec y * is a sample from the original demand data, and the virtual demand data can be used as an alternative to the original demand data.

この操作では、仮想化した需要曲線を生成する対象日における用途グループ需要曲線を異なる計測日の用途グループ需要曲線vecg*と入れ替えることによって、vecgの需要値をvecgの多次元分布F^g(vecg)に従ってvecg*の需要値へ時刻方向にずらしたものとみなせる。また、vecg*に入れ替えることによってvecgにはない需要が新たに発生した場合や、或いは、vecgにあった需要がvecg*では消失している場合には、F^g(vecg)に従って需要が発生或いは消失したものとみなせる。 In this operation, by replacing the application group demand applications Group demand curve curves different measurement date vec y g * in a subject date to generate a demand curve virtualized, demand values of vec y g of vec y g multidimensional It can be considered that the demand value of vec y g * is shifted in the time direction according to the distribution F ^ g ( vec y g ). Furthermore, and if the demand is not the vec y g by replacing the vec y g * is newly generated, or when the demand was in vec y g is lost in vec y g * is, F ^ It can be assumed that demand is generated or lost according to g ( veci g ).

異なる日の各用途グループ需要曲線を組み合わせて生成される仮想的需要データについて、需要データの対象設備によっては、例えば季節がまったく異なるなどのように対象設備の需要に変化を与える外的要因が異なる用途グループ需要曲線が組み合わされた場合には対象需要家において実際に計測されるとは考えにくい。そこで、原需要データの特性を調べ、対象設備の需要に変化を与える外的要因の変化(気候や生活パターンの変化など)が小さい期間において同じ用途グループの異なる日に計測された需要曲線と組み合わせる。なお、平日は不在であり、在宅は土日のみであるなど、曜日によって1日の需要が異なる需要家に対しては、平日同士または土日同士での用途グループ需要曲線の組み合わせに限定することも有効である。   For virtual demand data generated by combining each usage group demand curve on different days, depending on the target equipment of the demand data, for example, the external factors that change the demand of the target equipment are different, for example, the season is completely different When usage group demand curves are combined, it is unlikely that they will actually be measured by the target consumer. Therefore, the characteristics of the raw demand data are examined and combined with demand curves measured on different days of the same use group in a period when changes in external factors that change the demand for the target equipment (such as changes in climate and lifestyle patterns) are small. . For customers whose daily demand varies depending on the day of the week, such as when they are absent on weekdays and only on Saturdays and Sundays, it is also effective to limit them to combinations of usage group demand curves between weekdays or between weekends. It is.

そして、上述の原理に基づいて仮想的需要データを生成するため、本発明の共用データ生成方法は、対象設備の単位計測時間当たりの実際の利用の程度を需要値として一定期間を区切りに計測された原需要データを一定期間毎に単位計測時間当たりの需要値の大きさに基づいて複数の用途別の需要データに分解する処理(S2)と、一定期間毎の複数の用途別の需要データにおける需要値が相互に関連して変動する複数の用途を用途グループとしてまとめると共に当該用途グループに含まれる複数の用途別の需要データを単位計測時間毎に足し合わせて一定期間毎の用途グループ需要値を算出する処理(S3,S4)と、用途グループ毎に一定期間毎の用途グループ需要値の中から無作為に抽出したものを足し合わせて一定期間の仮想的需要データを生成する処理(S5)とを有するようにしている。なお、本実施形態では、上記一定期間を1日としている。   Then, in order to generate virtual demand data based on the above-described principle, the shared data generation method of the present invention is measured at intervals of a certain period with the actual usage level per unit measurement time of the target equipment as a demand value. In the process (S2) for decomposing the original demand data into a plurality of use-specific demand data based on the magnitude of the demand value per unit measurement time for each fixed period, and for a plurality of use-specific demand data for each fixed period Combine multiple usages whose demand values fluctuate in relation to each other as a usage group, and add the demand data for each usage included in the usage group for each unit measurement time. Virtual demand for a certain period of time by adding together the processing (S3, S4) to be calculated and the random value extracted from the usage group demand value for each period of use group It is to have a process (S5) of generating over data. In the present embodiment, the predetermined period is one day.

また、上記共用データ生成方法は、本発明の共用データ生成装置として実現され得る。この共用データ生成装置は、対象設備の単位計測時間当たりの実際の利用の程度を需要値として一定期間を区切りに計測された原需要データが保管されている記憶装置と接続された装置であって、記憶装置から原需要データを読み込む手段と、原需要データを一定期間毎に単位計測時間当たりの需要値の大きさに基づいて複数の用途別の需要データに分解する手段と、一定期間毎の複数の用途別の需要データにおける需要値が相互に関連して変動する複数の用途を用途グループとしてまとめると共に当該用途グループに含まれる前記複数の用途別の需要データを単位計測時間毎に足し合わせて一定期間毎の用途グループ需要値を算出する手段と、用途グループ毎に一定期間毎の用途グループ需要値の中から無作為に抽出したものを足し合わせて一定期間の仮想的需要データを生成する手段とを備えている。なお、本実施形態では、上記一定期間を1日としている。   The shared data generation method can be realized as the shared data generation apparatus of the present invention. This shared data generation device is a device connected to a storage device in which original demand data measured with a certain period as a demand value is a degree of actual use per unit measurement time of the target equipment. Means for reading the raw demand data from the storage device, means for decomposing the raw demand data into demand data for a plurality of uses based on the magnitude of the demand value per unit measurement time every fixed period, and for each fixed period Combining multiple usages in which demand values in multiple demand data for each usage fluctuate in relation to each other, and add the demand data for each usage included in the usage group for each unit measurement time Add the means to calculate the usage group demand value for a certain period and the randomly extracted from the usage group demand value for each period for each usage group. And means for generating a virtual demand data for a period of time. In the present embodiment, the predetermined period is one day.

上述の共用データ生成方法及び共用データ生成装置は、本発明の共用データ生成プログラムをコンピュータ上で実行することによっても実現される。本実施形態では、共用データ生成プログラムをコンピュータ上で実行する場合を例に挙げて説明する。   The shared data generation method and shared data generation apparatus described above can also be realized by executing the shared data generation program of the present invention on a computer. In the present embodiment, a case where a shared data generation program is executed on a computer will be described as an example.

共用データ生成プログラム17を実行するためのコンピュータ10(即ち共用データ生成装置10)の全体構成を図2に示す。この共用データ生成装置10は、制御部11、記憶部12、入力部13、表示部14及びメモリ15を備え相互にバス等の信号回線により接続されている。また、共用データ生成装置10にはデータサーバ16がバス等の信号回線により接続されており、その信号回線を介して相互にデータや制御指令等の信号の送受信(即ち入出力)が行われる。   FIG. 2 shows the overall configuration of the computer 10 (that is, the shared data generating apparatus 10) for executing the shared data generating program 17. The shared data generation apparatus 10 includes a control unit 11, a storage unit 12, an input unit 13, a display unit 14, and a memory 15, and is connected to each other by a signal line such as a bus. A data server 16 is connected to the shared data generation apparatus 10 through a signal line such as a bus, and signals such as data and control commands are transmitted / received (that is, input / output) to / from each other via the signal line.

本実施形態では、例えば一年から数年程度の期間に亘って計測対象の需要家において日付dの0時からt番目に計測された需要値yd,t(即ち、原需要データ)が、原需要データベース18としてデータサーバ16に蓄積される。 In the present embodiment, for example, the demand value y d, t (that is, the original demand data) measured at the t-th date from 0:00 of the date d in the consumer to be measured over a period of about one year to several years is The original demand database 18 is stored in the data server 16.

制御部11は記憶部12に記憶されている共用データ生成プログラム17によって共用データ生成装置10全体の制御並びに共用データとしての仮想的需要データの生成等に係る演算を行うものであり、例えばCPU(中央演算処理装置)である。   The control unit 11 performs operations related to control of the entire shared data generation device 10 and generation of virtual demand data as shared data by the shared data generation program 17 stored in the storage unit 12. Central processing unit).

記憶部12は少なくともデータやプログラムを記憶可能な装置であり、例えばハードディスクである。   The storage unit 12 is a device that can store at least data and programs, and is, for example, a hard disk.

メモリ15は制御部11が種々の制御や演算を実行する際の作業領域であるメモリ空間となるものであり、例えばRAM(Random Access Memory の略)である。   The memory 15 serves as a memory space that is a work area when the control unit 11 executes various controls and calculations, and is, for example, a RAM (abbreviation of random access memory).

入力部13は少なくとも作業者の命令を制御部11に与えるためのインターフェイスであり、例えばキーボードである。   The input unit 13 is an interface for giving at least an operator's command to the control unit 11, and is, for example, a keyboard.

表示部14は制御部11の制御により文字や図形等の描画・表示を行うものであり、例えばディスプレイである。   The display unit 14 performs drawing / display of characters, graphics, and the like under the control of the control unit 11, and is a display, for example.

そして、共用データ生成プログラム17を実行することにより、対象設備の単位計測時間当たりの実際の利用の程度を需要値として一定期間を区切りに計測された原需要データが保管されている記憶装置としてのデータサーバ16にアクセス可能なコンピュータである共用データ生成装置10の制御部11には、データサーバ16から原需要データを読み込む手段としての原需要データ読込部11a、原需要データを一定期間毎に単位計測時間当たりの需要値の大きさに基づいて複数の用途別の需要データに分解する手段としての用途分解部11b、一定期間毎の複数の用途別の需要データにおける需要値が相互に関連して変動する複数の用途を用途グループとしてまとめると共に当該用途グループに含まれる複数の用途別の需要データを単位計測時間毎に足し合わせて一定期間毎の用途グループ需要値を算出する手段(仮想化需要曲線生成部11c,分布比較部11d,用途グループ構成部11e)、用途グループ毎に一定期間の用途グループ需要値の中から無作為に抽出したものを足し合わせて一定期間の仮想的需要データを生成する手段としての仮想的需要データ生成部11fが構成される。なお、本実施形態では、上記一定期間を1日としている。   Then, by executing the shared data generation program 17, as a storage device in which the original demand data measured with a certain period as a delimiter with the actual usage level per unit measurement time of the target equipment as a demand value is stored. The control unit 11 of the shared data generating apparatus 10 which is a computer accessible to the data server 16 includes an original demand data reading unit 11a as means for reading the original demand data from the data server 16, and the original demand data is a unit for each fixed period. The application decomposing unit 11b as means for decomposing the demand data for each application based on the magnitude of the demand value per measurement time, and the demand values in the plurality of application-specific demand data for each fixed period are related to each other. Combines multiple fluctuating usages into usage groups, and simply stores demand data for each usage included in the usage group. Means (virtualized demand curve generation unit 11c, distribution comparison unit 11d, usage group configuration unit 11e) for calculating the usage group demand value for each fixed period by adding each measurement time, usage group demand for a fixed period for each usage group A virtual demand data generation unit 11f is configured as a means for generating virtual demand data for a certain period by adding together randomly extracted values. In the present embodiment, the predetermined period is one day.

本実施形態の共用データ生成方法の実行にあたっては、まず、制御部11の原需要データ読込部11aが、計測対象の需要家において計測され収集されたN日分の原需要データをデータサーバ16から読み込む(S1)。   In the execution of the shared data generation method of the present embodiment, first, the original demand data reading unit 11a of the control unit 11 receives the original demand data for N days measured and collected by the measurement target consumer from the data server 16. Read (S1).

具体的には、本実施形態では、原需要データ読込部11aが、原需要データベース18として蓄積されている需要値yd,tをデータサーバ16から読み込む。そして、原需要データ読込部11aは、読み込んだ需要値yd,tをメモリ15に記憶させる。 Specifically, in the present embodiment, the original demand data reading unit 11 a reads the demand value yd , t stored as the original demand database 18 from the data server 16. Then, the raw demand data reading unit 11a stores the read demand value yd , t in the memory 15.

次に、制御部11の用途分解部11bが、原需要データを用途別に分解する(S2)。なお、仮想的需要データ生成の対象需要家が複数あり、S1の処理において複数の需要家の原需要データ(需要値yd,t)をまとめて読み込んだ場合には、S2以降の処理は需要家毎に行う。 Next, the application decomposing unit 11b of the control unit 11 decomposes the original demand data for each application (S2). In addition, when there are a plurality of target customers for generating virtual demand data and the original demand data (demand values y d, t ) of a plurality of customers are read together in the processing of S1, the processing after S2 is demand. Do it for each house.

用途分解部11bは、本実施形態では、原需要データの収集対象設備であって仮想的需要データの生成対象設備について想定される用途別に、クラスタリングを行うことによって原需要データを分解する。   In the present embodiment, the application decomposing unit 11b decomposes the original demand data by performing clustering for each application that is assumed to be a facility that is a collection target of the original demand data and is a generation target of the virtual demand data.

原需要データを用途別に分解するために行うクラスタリングは、データをクラスに分類することができる方法であればどのような方法を用いても良い。具体的には例えば、データからクラス数及び各クラスに属するデータの平均値を自動的に決定する方法の一つであるX-means法を用いることが考えられる。   The clustering performed to decompose the original demand data according to usage may use any method as long as the data can be classified into classes. Specifically, for example, it is conceivable to use the X-means method, which is one of methods for automatically determining the number of classes and the average value of data belonging to each class from the data.

X-means法は、K-means法によってデータをクラスに分類して各クラスに属するデータの平均値を求め、更に、クラス数をベイズ型情報量基準(BICとも呼ばれる)に基づいて自動的に決定するものである。なお、X-means法やK-means法やベイズ型情報量基準自体は周知の技術であるのでここでは詳細については省略する(例えば、Dan Pelleg and Andrew Moore,“Accelerating exact k-means algorithms with geometric reasoning”,International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining,pp.277-281,1999年;C. M. Bishop著,元田・栗田・樋口・松本・村田監訳,「パターン認識と機会学習 下」,シュプリンガー・ジャパン,2008年;小西・北川,「予測と発見の科学 情報量基準」,朝倉書店,2004年 を参照)。   In the X-means method, data is classified into classes by the K-means method, the average value of data belonging to each class is obtained, and the number of classes is automatically calculated based on a Bayesian information criterion (also called BIC). To decide. Since the X-means method, the K-means method, and the Bayesian information criterion itself are well-known techniques, details are omitted here (for example, Dan Pelleg and Andrew Moore, “Accelerating exact k-means algorithms with geometric”). reasoning ”, International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining, pp.277-281, 1999; CM Bishop, translated by Motoda, Kurita, Higuchi, Matsumoto, Murata,“ Pattern Recognition and Opportunity Learning, ”Springer Japan, 2008; see Konishi and Kitagawa, “Science information criteria for prediction and discovery”, Asakura Shoten, 2004).

X-means法を原需要データに適用することにより、計測対象の需要家で計測された原需要データの総用途数Uが決定され、「1回の設備利用」の用途分解が行われる。   By applying the X-means method to the raw demand data, the total usage number U of the raw demand data measured by the measurement target consumer is determined, and the usage decomposition of “one facility use” is performed.

具体的には、ほぼ同一の需要量を有する設備利用は同一の用途の設備利用であると推定する。ただし、対象設備の種類によっては継続時間の長い利用での需要量の方が安定する場合もあり、用途別の需要量の代表値(即ち平均値)としてより一層適切な場合がある。このため、継続時間を考慮しながら、適切な総用途数U及び各用途の代表的需要量μkをK-means法とベイズ情報量基準とを用いて推定する。 Specifically, it is presumed that the use of equipment having almost the same amount of demand is the use of equipment for the same purpose. However, depending on the type of the target equipment, the demand amount for use with a long duration may be more stable, and may be more appropriate as a representative value (that is, an average value) of the demand amount for each application. For this reason, the appropriate total usage number U and the representative demand μ k for each usage are estimated using the K-means method and the Bayes information criterion, while considering the duration.

本発明では、原需要データで需要量がゼロでなくなり(即ち、需要が発生し)再びゼロになる(即ち、需要が終了する)直前までを「設備利用」の単位とし、これら「設備利用」を分析することによって総用途数Uと各用途uの平均需要量μuとを推定する。ここで、「設備利用」の分析では、計測期間中の継続時間s以上の設備利用を対象とする。このような設備利用の発生回数をNs回と表記する。 In the present invention, the amount of demand is not zero (ie, demand is generated) in the original demand data (ie, demand is generated) and immediately before it becomes zero again (that is, demand is terminated). Is used to estimate the total number of uses U and the average demand μ u for each use u. Here, in the “facility use” analysis, the equipment use for the duration s or more during the measurement period is targeted. The number of occurrences of such equipment use is expressed as N s times.

K-means法では、用途uの需要量は平均μu,分散σ2(用途によらず同一)の正規分布に従うと仮定する。このとき、各設備利用iが属する用途をu(i)とすると共に各設備利用の需要量をyiとすると、用途uの平均需要量の最尤推定値μ^u(本来の表記は数式7−1)は用途uに属するnu個の設備利用の需要量の平均となり、分散の最尤推定値σ^2(本来の表記は数式7−2)は設備利用iの需要量yiと属する用途u(i)の平均需要量μ^uとの差の2乗平均となる(数式8)。
In the K-means method, it is assumed that the demand for usage u follows a normal distribution with mean μ u and variance σ 2 (same regardless of usage). At this time, if the usage to which each equipment usage i belongs is u (i) and the demand for each equipment usage is y i , the maximum likelihood estimate μ ^ u of the average demand for the usage u (original expression is a mathematical expression) 7-1) is an average of the demands of nu pieces of equipment belonging to the use u, and the maximum likelihood estimate σ ^ 2 of variance (original expression is Expression 7-2) is the demand amount y i of equipment use i. Is the root mean square of the difference from the average demand μ ^ u of the usage u (i) belonging to (Equation 8).

そして、K-means法では、分散の最尤推定値σ^2が最小となるように各設備利用が属する用途を決定する。 In the K-means method, the usage to which each facility use belongs is determined so that the maximum likelihood estimation value σ ^ 2 of the variance is minimized.

なお、用途分類を行う上での最適な総用途数Uは、数式9に示すベイズ情報量基準(BIC)が最小になるように決定する。
Note that the optimum total number of uses U for use classification is determined so that the Bayes information criterion (BIC) shown in Equation 9 is minimized.

ただし、継続時間sを変更するとベイズ情報量基準による最適な用途数Uは変化する。継続時間sが大きいほど対象となる設備利用数Nsは少なく、また、用途の単位計測時間当たりの需要量の代表性が高くなる。そこで、大きな継続時間sで得られた用途を大きくは変えないようにしながら継続時間sを順次小さくしていき、最適な用途数U及びその期待値μ^uを決定する。具体的には以下の手順で行う。 However, when the duration time s is changed, the optimum number of uses U based on the Bayes information criterion changes. As the duration time s increases, the target facility usage number N s decreases, and the representativeness of the demand per unit measurement time of the application increases. Therefore, the duration s is successively reduced while not greatly changing the applications obtained with the large duration s, and the optimum number of uses U and its expected value μ ^ u are determined. Specifically, the following procedure is performed.

〈ステップ1〉
継続時間sをsstartからΔsずつ増やしていき、最適とみなされる用途数が1又は継続時間s=sendとなった時点を開始継続時間s=smaxとする。この時得られた最適な用途数をUsmax,各用途の平均需要量の最尤推定値をμ^uとする。なお、sstart,Δs,sendはいずれも、特定の値に限られるものではなく、対象設備の種類・特性や原需要データにおける利用実態などを考慮して適切な値に設定される。具体的には例えば、sstartは5分程度,Δsは1分程度,sendは10分程度とすることが考えられる。
<Step 1>
The continuation time s is increased from s start by Δs, and the time point when the optimum number of uses is 1 or the continuation time s = s end is defined as the start continuation time s = s max . The optimal number of uses obtained at this time is U smax , and the maximum likelihood estimate of the average demand for each use is μ ^ u . Note that s start , Δs, and s end are not limited to specific values, and are set to appropriate values in consideration of the type / characteristics of the target equipment and the actual usage in the original demand data. Specifically, for example, s start may be about 5 minutes, Δs may be about 1 minute, and s end may be about 10 minutes.

〈ステップ2〉
継続時間s=s−Δsとする。この時、既に得られているUs+1個の用途の最尤推定値μ^uは固定し、未知の平均μを持つ新たな用途(Us+1+1)を追加した時にBICが改善するか否かを調べる。改善する場合は、新たな用途を更に追加して継続時間sでの最適な用途数Usを求める。
<Step 2>
The duration time is s = s−Δs. At this time, the maximum likelihood estimate μ ^ u of U s + 1 applications already obtained is fixed, and the BIC improves when a new application (U s + 1 +1) having an unknown average μ is added. Investigate whether or not to do so. In the case of improvement, new usages are further added to obtain the optimum usage number U s for the duration s.

〈ステップ3〉
最適な用途数が増加しない(即ち、Us=Us+1)場合は終了する。
<Step 3>
If the optimal number of uses does not increase (that is, U s = U s + 1 ), the process ends.

〈ステップ4〉
最適な用途数Usが増加した場合は、K-means法によってUs個の全用途の最適なμ^uを推定し直し、ステップ2に戻る。
<Step 4>
When the optimal number of uses U s increases, the optimal μ ^ u for all U s uses is reestimated by the K-means method, and the process returns to Step 2.

本実施形態では、用途分解部11bが、S1の処理においてメモリ15に記憶された(或る需要家の)原需要データの需要値yd,tをメモリ15から読み込み、「1回の設備利用」を抽出する。具体的には、日付d,計測順番t(これは単位計測時間,計測時刻としての情報も有する),「1回の設備利用」毎の識別子(例えば1からの連番),需要値がゼロから正の値になりその後にゼロになるまでの需要値yd,tの組み合わせデータの集合を「1回の設備利用」データとしてメモリ15に記憶させる。なお、需要値がゼロから正の値になりその後にゼロになるまでが「1回の設備利用」であり、同じ識別子が付与される。 In the present embodiment, the application decomposing unit 11b reads the demand value y d, t of the original demand data (of a certain consumer) stored in the memory 15 in the process of S1 from the memory 15, and “uses one facility use”. Is extracted. Specifically, date d, measurement order t (which also has information as unit measurement time and measurement time), an identifier (for example, a serial number from 1) for each “one-time equipment use”, and the demand value is zero A set of combination data of demand values yd , t from when the value becomes positive value until it becomes zero after that is stored in the memory 15 as "one-time equipment use" data. In addition, it is "one use of equipment" until the demand value changes from zero to a positive value and then becomes zero, and the same identifier is given.

用途分解部11bは、さらに、上述のように、「1回の設備利用」各々について需要値が同じであれば用途が同じであると判断することにより、需要値yd,tを用いてクラスタリングを行って原需要データを用途別に分解する。 Further, as described above, the use decomposing unit 11b determines that the use is the same if the demand value is the same for each “one-time use of equipment”, so that the use value y d, t is used for clustering. To separate the raw demand data by application.

そして、用途分解部11bは、原需要データの需要値yd,tの各々に用途uを追加してメモリ15に記憶させる。 Then, the usage decomposing unit 11b adds the usage u to each of the demand values yd , t of the original demand data and stores them in the memory 15.

次に、用途グループの検討(S3)として、制御部11の仮想化需要曲線生成部11cが、仮想化した需要曲線を生成する(S3−1)。   Next, as a usage group review (S3), the virtualized demand curve generation unit 11c of the control unit 11 generates a virtualized demand curve (S3-1).

N日分の原需要データと仮想化した需要データとのそれぞれから得られる1日の総需要量(即ち、ytotalとy* total)の分布の差が小さくなることを条件として、需要曲線の需要値が互いに関連して変動する用途を一つのグループにまとめる。 On the condition that the difference in distribution of total daily demand (ie, y total and y * total ) obtained from each of N days of original demand data and virtualized demand data becomes small, Uses whose demand values fluctuate in relation to each other are grouped together.

具体的には、考えられる全ての用途の組み合わせで用途をグループにまとめて仮の用途グループの組み合わせを構成する。そして、当該仮の用途グループの組み合わせ毎に数式3を用いて用途グループ需要値yg d,tを算出してN日分の用途グループ需要曲線vecg dを生成する。 Specifically, a combination of all possible uses is grouped into a combination of temporary use groups. Then, a usage group demand value y g d, t is calculated for each combination of the temporary usage groups using Formula 3, and a usage group demand curve vec y g d for N days is generated.

そして、仮の用途グループ毎のN日分の用途グループ需要曲線vecg d=(yg d,1,…,yg d,T)から無作為に1日分の用途グループ需要曲線vecg*を抽出し、数式4を用いて1日分の仮想化した需要曲線vec*を生成する。同様に、1日分の用途グループ需要曲線vecg*を抽出する際の乱数を様々に変えて仮の用途グループの組み合わせ毎にN日分の仮想化した需要曲線vec*をXセットずつ生成する。なお、本処理における用途グループ需要曲線の抽出では、特定の用途グループ需要曲線が複数回抽出されることがあり得る一方で、全く抽出されない用途グループ需要曲線もあり得る。 Then, N-days of application groups demand curve vec y g d = (y g d, 1, ..., y g d, T) of each provisional application group from one day to randomly use groups demand curve vec y g * is extracted, and a virtualized demand curve vec y * for one day is generated using Equation 4. Similarly, X sets of virtualized demand curve vec y * for N days for each combination of temporary usage groups with various random numbers when extracting usage group demand curve vec y g * for one day Generate. In extracting the usage group demand curve in this processing, a specific usage group demand curve may be extracted a plurality of times, while there may be usage group demand curves that are not extracted at all.

上述の手順により、考えられる全ての用途の組み合わせとして構成された仮の用途グループの組み合わせの全てについてN日分の仮想化した需要曲線をXセットずつ生成する。なお、需要曲線のセット数Xの値は、特定の値に限られるものではなく、続くS3−2の処理及びS4の処理も踏まえて適切な値に設定される。具体的には例えば数十から数百程度の範囲に設定することが考えられる。また、需要曲線のセット数Xの値は共用データ生成プログラム17に予め規定されるようにしても良いし、当該S3−1の処理の段階で入力部13を介して指定・変更されるようにしても良い。   According to the above-described procedure, X sets of virtualized demand curves for N days are generated for all combinations of provisional usage groups configured as combinations of all possible usages. Note that the value of the demand curve set number X is not limited to a specific value, and is set to an appropriate value based on the subsequent processing in S3-2 and S4. Specifically, for example, it is conceivable to set a range of several tens to several hundreds. Further, the value of the set number X of the demand curve may be specified in advance in the shared data generation program 17, or may be designated / changed via the input unit 13 in the process of S3-1. May be.

本実施形態では、仮想化需要曲線生成部11cが、S2の処理において用途uが追加されてメモリ15に記憶された原需要データの需要値yu d,tをメモリ15から読み込み、上述の手順によって仮の用途グループの組み合わせ毎にN日分の用途グループ需要曲線vecg dを生成すると共に仮想化した需要曲線vec*をXセットずつ生成する。 In the present embodiment, the virtualized demand curve generation unit 11c reads the demand value yud , t of the original demand data stored in the memory 15 with the use u added in the process of S2, and the above-described procedure. Thus, a usage group demand curve vec y g d for N days is generated for each combination of temporary usage groups, and a virtualized demand curve vec y * is generated for each X set.

そして、仮想化需要曲線生成部11cは、仮の用途グループの組み合わせ毎に、N日分の用途グループ需要曲線vecg d(即ち、用途グループ需要値yg d,t)、並びに、XセットのN日分の仮想化した需要曲線vec*の需要値y* d,tをメモリ15に記憶させる。 Then, the virtualized demand curve generation unit 11c generates N sets of usage group demand curves vec y g d (that is, usage group demand values y g d, t ) and X sets for each temporary usage group combination. The demand value y * d, t of the virtualized demand curve vec y * for N days is stored in the memory 15.

次に、制御部11の分布比較部11dが、原需要データと仮想化した需要データとの総需要量の分布を比較する(S3−2)。   Next, the distribution comparison unit 11d of the control unit 11 compares the distribution of the total demand amount between the original demand data and the virtualized demand data (S3-2).

このS3−2の処理における総需要量は、経時的・連続的に行われる計測の単位(言い換えると、区切り)である一定期間毎の総需要量のことである。本実施形態では、一定期間を1日(0時〜24時)としているので、1日の総需要量の分布を比較する。   The total demand amount in the process of S3-2 is the total demand amount for a certain period that is a unit of measurement (in other words, a delimiter) that is continuously performed over time. In the present embodiment, since the fixed period is one day (from 0:00 to 24:00), the distribution of the total daily demand is compared.

原需要データに基づく1日の総需要量ytotal,dは、原需要データの需要値yd,tと数式5とを用いて算出される。また、仮想化した需要データに基づく1日の総需要量y* total,dは、S3−1の処理において生成された仮想化した需要曲線vec*の需要値y* d,tと数式5とを用いて算出される。なお、S3−1の処理を受け、仮想化した需要データに基づく1日の総需要量は、仮の用途グループの組み合わせそれぞれについてN日分の1日総需要量がXセット算出される。 The total daily demand y total, d based on the original demand data is calculated using the demand value y d, t of the original demand data and Equation 5. Further, the total daily demand y * total, d based on the virtualized demand data is the demand value y * d, t of the virtualized demand curve vec y * generated in the process of S3-1 and Equation 5 And is calculated using As for the total daily demand based on the virtualized demand data after the process of S 3-1, X sets of daily total demand for N days are calculated for each provisional usage group combination.

そして、原需要データに基づく1日の総需要量のN日分の分布と仮想化した需要データに基づく1日の総需要量のN日分の分布とが等しいか否かを検定する。二つの分布が等しいか否かの検定は、二つのデータセットの分布が等しいか否かを検定することができる方法であればどのような方法を用いても良い。具体的には例えばコルモゴルフ・スミルノフ検定(KS検定とも呼ばれる;例えば、岡本・鈴木・杉山,「基本統計学」,実教出版株式会社,1977年)を用いることが考えられる。なお、本実施形態では、二つのデータセットの分布が等しいか否かの検定に纏わる処理が共用データ生成プログラム17に組み込まれる。   Then, it is verified whether or not the distribution for the N days of the total daily demand based on the original demand data is equal to the distribution for the N days of the total daily demand based on the virtualized demand data. Any method may be used to test whether the two distributions are equal as long as the method can test whether the distributions of the two data sets are equal. Specifically, for example, the Colmo Golf Smirnov test (also called KS test; for example, Okamoto, Suzuki, Sugiyama, “Basic Statistics”, Jikkyo Publishing Co., Ltd., 1977) may be used. In the present embodiment, the shared data generation program 17 incorporates processing for testing whether the distributions of the two data sets are equal.

本実施形態では、分布比較部11dが、S1の処理においてメモリ15に記憶された原需要データの需要値yd,tをメモリ15から読み込んで1日の総需要量ytotal,d(N日分)を算出すると共に、S3−1の処理においてメモリ15に記憶された仮想化した需要曲線の需要値y* d,tをメモリ15から読み込んで1日の総需要量y* total,d(仮の用途グループの組み合わせそれぞれについてN日分をXセット)を算出する。 In the present embodiment, the distribution comparison unit 11d reads the demand value y d, t of the original demand data stored in the memory 15 in the processing of S1 from the memory 15 and reads the total daily demand y total, d (N days Min) and the demand value y * d, t of the virtualized demand curve stored in the memory 15 in the process of S3-1 is read from the memory 15 and the total daily demand y * total, d ( N sets of N days are calculated for each combination of provisional usage groups.

さらに、分布比較部11dは、例えばKS検定を用いて原需要データの1日の総需要量ytotal,dのN日分の分布と仮想化した需要曲線の1日の総需要量y* total,dのN日分の分布とが等しいか否かを、仮の用途グループの組み合わせそれぞれについてのXセット毎に検定する。なお、分布の検定は、一つの原需要データの分布と、仮の用途グループの組み合わせ毎のXセットの仮想化した需要データの分布のそれぞれとについて行われる。 Furthermore, the distribution comparison unit 11d uses the KS test, for example, to distribute the daily total demand amount y total, d of the original demand data for N days and the total daily demand amount y * total of the virtualized demand curve. , d is tested for each X set for each combination of provisional usage groups. The distribution test is performed for each of the distribution of one original demand data and the distribution of virtualized demand data of X sets for each combination of temporary use groups.

そして、分布比較部11dは、仮の用途グループの組み合わせ毎に、Xセットの仮想化した需要データの分布のそれぞれについて、原需要データの分布と等しいか否かをメモリ15に記憶させる。   Then, the distribution comparison unit 11d stores in the memory 15 whether or not each of the X sets of virtualized distribution of demand data is equal to the distribution of the original demand data for each combination of temporary use groups.

次に、制御部11の用途グループ構成部11eが、仮想化した需要データを生成する用途グループを構成する(S4)。   Next, the usage group configuration unit 11e of the control unit 11 configures a usage group for generating virtualized demand data (S4).

S3−2の処理によって原需要データから得られる1日の総需要量のN日分の分布と有意な差がないとみなされた仮想化した需要データがXtセット(以下、判定セット数Xt)以上になっている仮の用途グループの組み合わせのうち、秘匿性を担保するため、用途グループ数が最も多くなっている用途の組み合わせを、仮想化した需要データを生成する用途グループとして特定する。なお、用途グループ数が多いほど、より多くの異なる一定期間毎の需要データを使用して仮想需要データが生成されるので、生成された仮想需要データは原需要データとは異なるものが生成されて原需要データそのものの復元が困難になる。また、判定セット数Xtは特定の値に限られるものではなく、需要曲線のセット数Xや元のデータ(ここでは原需要データ)から無作為に抽出して作成されたデータの分布が元のデータの分布と概ね等しくなると期待される水準を考慮して適当に設定される。具体的には例えば、判定セット数Xtは需要曲線のセット数Xの9割程度とすることが考えられる。また、判定セット数Xtの値は共用データ生成プログラム17に予め規定されるようにしても良いし、当該S4の処理の段階で入力部13を介して指定・変更されるようにしても良い。 The virtualized demand data that is regarded as having no significant difference from the distribution of the total daily demand for N days obtained from the original demand data by the process of S3-2 is X t set (hereinafter, the number of judgment sets X t ) In order to ensure confidentiality among the combinations of temporary use groups that have become above, specify the use combination that has the largest number of use groups as the use group that generates virtualized demand data. . Note that as the number of usage groups increases, virtual demand data is generated using more demand data for each fixed period, so that the generated virtual demand data is different from the original demand data. It becomes difficult to restore the original demand data itself. Further, the judgment set number X t is not limited to a specific value, and the distribution of data created by random extraction from the demand curve set number X and original data (original demand data in this case) is the original. It is set appropriately in consideration of the level expected to be approximately equal to the distribution of data. Specifically, for example, the determination set number Xt may be about 90% of the set number X of the demand curve. Further, to the value of the determination number of sets X t may be configured to be pre-defined in the shared data generation program 17, may be specified or changed via the input unit 13 at the stage of processing of the S4 .

なお、上述の手順によって用途グループ数が同じであるために仮の用途グループの組み合わせが複数特定された場合には、それらのうちで原需要データの分布と有為な差がないと判断された仮想化した需要データのセット数が最も多い仮の用途グループの組み合わせを、仮想化した需要データを生成する用途グループとする。また、一つの用途のみによって一つの用途グループが構成されることもあり得る。   In addition, because the number of usage groups is the same according to the above procedure, when multiple combinations of temporary usage groups are specified, it is determined that there is no significant difference from the distribution of the original demand data among them. A combination of temporary use groups having the largest number of sets of virtualized demand data is set as a use group for generating virtualized demand data. In addition, one usage group may be constituted by only one usage.

本実施形態では、用途グループ構成部11eが、S3−2の処理においてメモリ15に記憶された1日総需要量の分布の等否の検定結果を読み込み、仮の用途グループの組み合わせ毎に、Xセットの仮想化した需要データのうち原需要データの分布と等しいと判断されたセット数をカウントする。   In the present embodiment, the usage group configuration unit 11e reads the test result of the equality of the distribution of the total daily demand stored in the memory 15 in the process of S3-2, and for each temporary usage group combination, The number of sets determined to be equal to the distribution of the original demand data among the virtualized demand data of the sets is counted.

さらに、用途グループ構成部11eは、上述でカウントされたセット数が判定セット数Xt以上になっている仮の用途グループの組み合わせを選択すると共に、選択された仮の用途グループの組み合わせのうちで用途グループ数が最も多いものを特定する。複数の仮の用途グループの組み合わせが選択された場合には、それらのうちで原需要データの分布と有為な差がないと判断された仮想化した需要データのセット数が最も多い仮の用途グループの組み合わせを特定する。 Furthermore, application group configuration unit 11e is configured to select a combination of provisional application group number set is counted in the above is equal to or higher than the determination number of sets X t, among the combinations of applications selected group of provisionally Identify the one with the largest number of usage groups. If a combination of multiple provisional usage groups is selected, the provisional usage with the largest number of virtualized demand data sets determined to have no significant difference from the distribution of the original demand data. Identify group combinations.

そして、用途グループ構成部11eは特定された仮の用途グループの組み合わせを仮想化した需要データを生成する用途グループgの組み合わせとして、各用途uと当該用途uの用途グループgとの対応をメモリ15に記憶させる。   Then, the usage group configuration unit 11e stores the correspondence between each usage u and the usage group g of the usage u as a combination of usage groups g that generate demand data by virtualizing the combination of the specified temporary usage groups. Remember me.

次に、制御部11の仮想的需要データ生成部11fが、仮想的需要データを生成する(S5)。   Next, the virtual demand data generation unit 11f of the control unit 11 generates virtual demand data (S5).

具体的には、S4の処理において特定された用途グループの組み合わせにおける各用途グループgについての日付dの用途グループ需要曲線vecg* dを、当該日付dの前後M日の期間内の用途グループ需要曲線の中から無作為に抽出し、数式4を用いて1日分の仮想的需要データy*(即ち、需要値y* d,t)を生成する。無作為に抽出する際の乱数を様々に変えて、N日分の、1日分の仮想的需要データy*を生成する。なお、無作為抽出の期間Mは特定の日数に限られるものではなく、需要に変化を与える外的要因の変化が小さいと考えられる期間を考慮して適切な日数に設定される。また、この期間Mは、対象設備に関しては需要に変化を与える気候や生活パターン等の外的要因がない(言い換えると、例えば季節などによって需要特性に変化がない)などの場合には、設定しなくても良い。 Specifically, the usage group demand curve vec y g * d of date d for each usage group g in the usage group combination specified in the processing of S4 is used as the usage group within the period of M days before and after the date d. Randomly extracted from the demand curve, and using formula 4, virtual demand data y * for one day (that is, demand value y * d, t ) is generated. The random demand for random extraction is changed in various ways to generate N days worth of virtual demand data y * . Note that the random sampling period M is not limited to a specific number of days, but is set to an appropriate number of days in consideration of a period in which a change in an external factor that changes demand is considered to be small. In addition, this period M is set when there is no external factor such as a climate or a life pattern that changes demand for the target equipment (in other words, there is no change in demand characteristics depending on, for example, the season). It is not necessary.

本実施形態では、仮想的需要データ生成部11fが、S3−1の処理においてメモリ15に記憶された仮の用途グループの組み合わせ毎のN日分の用途グループ需要曲線vecg d(即ち、用途グループ需要値yg d,t)のうちS4の処理において特定された用途グループの組み合わせについてのN日分の用途グループ需要曲線vecg d(用途グループ需要値yg d,t)をメモリ15から読み込み、これら用途グループ需要曲線vecg d(用途グループ需要値yg d,t)を用いて1日分の仮想的需要データy*(即ち、需要値y* d,t)を生成する。 In the present embodiment, the virtual demand data generation unit 11f uses the N-day usage group demand curve vec y g d (that is, usage) for each temporary usage group combination stored in the memory 15 in the process of S3-1. Among the group demand values y g d, t ), N days of usage group demand curves vec y g d (usage group demand values y g d, t ) for the combination of usage groups specified in the process of S4 are stored in the memory 15 And use these usage group demand curves vec y g d (use group demand value y g d, t ) to generate one day of virtual demand data y * (that is, demand value y * d, t ). .

そして、仮想的需要データ生成部11fは、1日分の仮想的需要データy*(需要値y* d,t)を例えばデータサーバ16内に格納される仮想的需要データベース19に蓄積する。 Then, the virtual demand data generation unit 11 f accumulates one day of virtual demand data y * (demand value y * d, t ) in the virtual demand database 19 stored in, for example, the data server 16.

そして、制御部11は仮想的需要データの生成処理を終了する(END)。   And the control part 11 complete | finishes the production | generation process of virtual demand data (END).

以上のように構成された本発明の共用データ生成方法、生成装置及び生成プログラムによれば、原需要データの分解と部分的な統合と異なる期間の合成とが原則として行われるので、データ提供需要家の私生活や事業活動が需要データからは読み取れないようにすることができ、生活状況等のプライバシーの秘匿性の向上を図ることが可能になる。   According to the shared data generation method, the generation apparatus, and the generation program of the present invention configured as described above, decomposition of the original demand data, partial integration, and synthesis of different periods are performed in principle. It is possible to prevent the private life and business activities of the house from being read from the demand data, and it is possible to improve the privacy of privacy such as living conditions.

なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、本実施形態では、対象設備の単位計測時間当たりの実際の利用の程度を需要値として一定期間を区切りに計測された原需要データが保管されている記憶装置をデータサーバ16としているが、前記記憶装置はこれに限られず、例えば記憶部12を記憶装置として使うようにしても良いし、制御部11との間で入出力をすることができる外付けの種々の記憶媒体・記憶装置でも良い。   In addition, although the above-mentioned form is an example of the suitable form of this invention, it is not limited to this, A various deformation | transformation implementation is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, in the present embodiment, the data server 16 is a storage device in which original demand data measured with a certain period as the demand value is the actual usage level per unit measurement time of the target equipment. The storage device is not limited to this. For example, the storage unit 12 may be used as a storage device, or various external storage media / storage devices that can input / output to / from the control unit 11. good.

需要データの対象設備をヒートポンプ式給湯機とし、本発明の共用データ生成方法、生成装置及び生成プログラムを、ヒートポンプ式給湯機を利用する需要家における実際の給湯需要データを原需要データとした仮想的需要データの生成に適用した実施例を図3から図12を用いて説明する。   The target equipment of the demand data is a heat pump type hot water heater, and the shared data generation method, generation device, and generation program of the present invention are virtual using the actual hot water supply demand data in a customer who uses the heat pump type hot water heater as the original demand data. An embodiment applied to generation of demand data will be described with reference to FIGS.

本実施例では、或る需要家を対象にヒートポンプ式給湯機における1分間隔で計測された一年分(欠測があったため計測日数N=358)の給湯需要データを原需要データとして用いた。本実施例では、一定期間は1日であり、単位計測時間は1分である。   In this example, hot water supply demand data for one year (measured days N = 358 because there was a missing measurement) measured at one minute intervals in a heat pump type hot water heater for a certain consumer was used as original demand data. . In this embodiment, the fixed period is one day, and the unit measurement time is one minute.

ここで、本実施例における需要データの対象設備であるヒートポンプ式給湯機について説明する。貯湯タンクを持つヒートポンプ式給湯機制御は、例えば早朝に1日分の給湯需要量の多くを貯めておき、湯が不足しそうな時には沸き増しを行う。このとき、早朝に貯める湯量の決定には、1日の総需要量などの需要量の積算値が重要な要素となり、一方、沸き増しを行う貯湯量の決定には湯切れが生じそうな時刻における最大需要量が重要な要素となる。そのため、ヒートポンプ式給湯機の機器性能評価においては、需要データの計測時刻における需要値,微分値,積算値が重要な需要特性となる。   Here, the heat pump type water heater which is the target equipment of the demand data in the present embodiment will be described. In the heat pump type hot water heater control having a hot water storage tank, for example, a large amount of hot water demand for one day is stored in the early morning, and when hot water is likely to be shorted, boiling is increased. At this time, when determining the amount of hot water to be stored in the early morning, the integrated value of the demand amount such as the total daily demand amount is an important factor, while when determining the amount of hot water to be heated up, the time when hot water is likely to run out The maximum demand in Japan is an important factor. Therefore, in the equipment performance evaluation of the heat pump type hot water heater, the demand value, the differential value, and the integrated value at the measurement time of the demand data are important demand characteristics.

そして、原需要データを用途別に分解した(S2)。   Then, the original demand data was decomposed according to usage (S2).

まず、本実施例の原需要データである給湯需要データの特性を概観するため、或る5日間に計測された給湯流量(単位:L(リットル))を、当該5日分を全て重ねることによって図3に示す結果が得られた。   First, in order to provide an overview of the characteristics of hot water supply demand data, which is the original demand data of this embodiment, the hot water supply flow rate (unit: L (liter)) measured for a certain five days is overlapped for all five days. The result shown in FIG. 3 was obtained.

図3から、異なる時刻の給湯利用であるにもかかわらず、単位計測時間当たりの給水流量がほぼ同じである複数の代表的な値があることが確認された。各代表値は、湯張り制御や追い炊き制御に基づく給湯量であり、利用者や用途固有の蛇口の開口度合いなどによるものであると考えられた。   From FIG. 3, it was confirmed that there are a plurality of representative values in which the water supply flow rate per unit measurement time is substantially the same despite the use of hot water at different times. Each representative value is the amount of hot water supply based on hot water filling control or additional cooking control, and was considered to be due to the degree of opening of the faucet specific to the user or application.

ベイズ情報量基準を用いて給湯需要データの用途数を決定すると共に、K-means法によって各用途の平均流量を決定し、原需要データとしての給湯需要データの用途分解を行った。   The number of uses of hot water supply data was determined using the Bayes information criterion, and the average flow rate of each use was determined by the K-means method, and the use of hot water supply data as raw demand data was decomposed.

ベイズ情報量基準による用途分解の結果、本実施例で対象とした給湯需要データの用途数は6となった。各用途の平均流量を表1に示す。なお、継続時間sは3分になった。
As a result of the use decomposition according to the Bayes information criterion, the number of uses of the hot water supply demand data targeted in this example was six. Table 1 shows the average flow rate for each application. The duration s was 3 minutes.

本実施例では、また、「1回の給湯機利用」の時間が2分以内である需要値を「短時間利用」とすると共に、いずれの用途にも属しなかった需要値を「その他利用」とし、全用途数Uを8とした。   In the present embodiment, the demand value for which the time of “one hot water heater use” is within 2 minutes is set as “short-time use”, and the demand value that does not belong to any application is set as “other use”. And the total number of uses U was 8.

本実施例の給湯需要データの特性を概観するため、また、各用途において1日の0時から24時まで1時間毎に1時間内の給湯機利用頻度を、各時間帯において需要値が0を含まない正の値であった回数として数えることによって図4に示す結果が得られた。   In order to give an overview of the characteristics of the hot water supply demand data of this example, and in each application, the frequency of use of the hot water heater within one hour every hour from 0:00 to 24:00 of the day, and the demand value is 0 in each time zone. The result shown in FIG. 4 was obtained by counting the number of times as a positive value that did not include.

図4から、夕方のみに利用頻度が高い用途と、朝と夕方との両方に利用頻度が高い用途とがあることが確認された。   From FIG. 4, it was confirmed that there are applications that are frequently used only in the evening and those that are frequently used in both morning and evening.

次に、用途グループの検討(S3)として、仮想化した需要曲線を生成した(S3−1)。   Next, a virtual demand curve was generated (S3-1) as a study of usage groups (S3).

すなわち、原需要データと仮想的需要データとの需要曲線の1日総需要量(即ち、ytotalとy* total)の分布を等しくするために、KS検定によってytotalとy* totalとの分布が等しいか否かを検定し、分布が等しいとみなされた用途を組み合わせることによって用途グループを構成した。 That is, in order to make the distribution of the total daily demand (ie, y total and y * total ) of the demand curves of the original demand data and the virtual demand data equal, the distribution of y total and y * total by the KS test The usage groups were constructed by combining the usages that were considered equal and the distributions considered equal.

具体的には、はじめに、用途をグループにまとめずに8つの用途それぞれについてN日分の用途需要曲線vecu(u=1,2,…,8)から1日分の需要曲線vecu*を無作為に抽出し、仮想的需要データを数式1を用いて生成した。 More specifically, initially, application demand for N-days for each of the eight applications without collectively applications into groups curve vec y u (u = 1,2, ..., 8) of one day from the demand curve vec y u * Randomly extracted and generated virtual demand data using Equation 1.

次に、原需要データと仮想的需要データとの1日の総需要量の分布を比較した(S3−2)。   Next, the distribution of total daily demand between the original demand data and the virtual demand data was compared (S3-2).

生成された仮想的需要データの1日の総需要量y* totalを数式5を用いて計算し、総需要量y* totalの分布として図5に示す結果が得られた。図5に示す例では、1日の総需要量の分布は原需要データと仮想的需要データとで異なっている。 The total daily demand y * total of the generated virtual demand data was calculated using Formula 5, and the result shown in FIG. 5 was obtained as the distribution of the total demand y * total . In the example shown in FIG. 5, the distribution of the total daily demand is different between the original demand data and the virtual demand data.

次に、仮想的需要データを生成する用途グループを構成した(S4)。   Next, a usage group for generating virtual demand data was configured (S4).

用途をグループにまとめた結果、8つの用途は4つの用途グループA,B,C,Dにまとめられた。各用途グループに属する用途を表2に示す。
As a result of grouping the applications, the eight applications are grouped into four application groups A, B, C, and D. Table 2 shows usages belonging to each usage group.

1日の総需要量の分布が原需要データと仮想的需要データとで同じになるように用途をグループにまとめることにより、1日の総需要量の分布として図6に示す結果が得られた。   The results shown in FIG. 6 are obtained as a distribution of the total daily demand by grouping the usages so that the distribution of the total daily demand is the same between the original demand data and the virtual demand data. .

図6に示す結果から、複数の用途をグループにまとめることにより、用途のまま組み合わせて仮想的需要データを生成した場合に比べ、仮想的需要データの1日の総需要量の分布が原需要データの分布に近いものになることが確認された。   From the results shown in FIG. 6, the distribution of the total daily demand of the virtual demand data is the original demand data compared to the case where the virtual demand data is generated by combining a plurality of uses into a group by combining the uses. It was confirmed that it would be close to the distribution of.

また、N日分の用途グループ需要曲線から各用途グループの1日の総需要量yg totalを計算して用途グループ間の相関係数を算出することによって表3に示す結果が得られた。
Further, the results shown in Table 3 were obtained by calculating the correlation coefficient between applications group by calculating the total demand y g total daily each application group from the application group demand curve for N-days.

表3に示す結果から、用途グループ間では相関係数がほぼゼロになっていることが確認された。   From the results shown in Table 3, it was confirmed that the correlation coefficient was almost zero between the application groups.

さらに、ピアソンの独立性の検定を行うことにより、用途グループ需要曲線は互いに需要値の変動に関連が無いことが確認された。   Furthermore, the Pearson independence test confirmed that the usage group demand curves were not related to demand value fluctuations.

次に、計測日数N(=358)日分の仮想的需要データを生成する(S5)。   Next, virtual demand data for the number of measurement days N (= 358) days is generated (S5).

本実施例では、気候の変動など給湯需要に変化を与える外的要因の変化が、仮想的需要データを生成する対象日の前後2週間以内(即ち、無作為抽出の期間M=14日)であれば小さいと想定した。そして、データ生成対象日の前後2週間以内の原需要データから無作為に抽出した用途グループ需要曲線を用いて仮想的需要データを生成した。   In this embodiment, changes in external factors that change the demand for hot water supply, such as climate change, are within two weeks before or after the target date for generating virtual demand data (ie, random sampling period M = 14 days). I assumed it was small. And the virtual demand data were produced | generated using the use group demand curve extracted at random from the raw demand data within two weeks before and after the data generation target date.

本実施例では、同一日の仮想的需要データと原需要データとの需要曲線が大きく異なったものにならないようにするため、1日の総需要量が最も大きい用途グループAの用途グループ需要曲線は原需要データと仮想的需要データとで同一日とものとした。   In this embodiment, in order to prevent the demand curves of the virtual demand data and the original demand data on the same day from being greatly different, the usage group demand curve of the usage group A having the largest daily demand is The original demand data and the virtual demand data are the same day.

計測日数N(=358)日分の仮想的需要データを作成し、そのうちの一例として或る1日の仮想的需要データの需要曲線として図7(C)に示す結果が得られた。図7には、当該仮想的需要データと同一日の(言い換えると、データ生成対象日として対応する)原需要データの需要曲線(同図(A))、及び、非特許文献1の共用データ生成方法によって生成した仮想的需要データの需要曲線(同図(B))も示す。   Virtual demand data for N (= 358) measurement days was created, and as an example, the result shown in FIG. 7C was obtained as a demand curve of virtual demand data for a certain day. FIG. 7 shows the demand curve of the original demand data on the same day as the virtual demand data (in other words, corresponding to the data generation target date) (FIG. 7A), and the shared data generation of Non-Patent Document 1. The demand curve of the virtual demand data generated by the method ((B) in the figure) is also shown.

図7に示す結果から、非特許文献1の共用データ生成方法によって生成した仮想的需要データの需要曲線(同図(B))は、原需要データの需要曲線(同図(A))と酷似しており、仮想的需要データから読み取れるデータ提供需要家の私生活が原需要データから読み取れるものと変わらず、秘匿性が低いものであることが確認された。   From the result shown in FIG. 7, the demand curve of the virtual demand data (FIG. (B)) generated by the shared data generation method of Non-Patent Document 1 is very similar to the demand curve of the original demand data (FIG. (A)). Therefore, it was confirmed that the private life of the data providing customer who can be read from the virtual demand data is the same as that which can be read from the original demand data, and the confidentiality is low.

一方、本発明の共用データ生成方法によって生成した仮想的需要データの需要曲線(図7(C))は、用途グループA,B,C,Dのそれぞれにおいて異なる日の用途グループ需要曲線が組み合わされて生成されていることが確認された。そして、仮想的需要データから読み取れるデータ提供需要家の私生活が原需要データから読み取れるものとは異なっており(例えば、仮想的需要データ(同図(C))では昼間(大凡11時〜14時)に給湯需要が発生しているが、原需要データ(同図(A))では同時間帯に給湯需要は発生していない)、秘匿性が高いデータが生成されていることが確認された。   On the other hand, the demand curve (FIG. 7C) of the virtual demand data generated by the shared data generation method of the present invention is combined with the usage group demand curves for different days in each of the usage groups A, B, C, and D. It was confirmed that it was generated. And the private life of the data providing consumer that can be read from the virtual demand data is different from that that can be read from the original demand data (for example, in the virtual demand data (FIG. (C)), it is daytime (approximately 11:00 to 14:00). However, it was confirmed that data with high confidentiality was generated, although there was a demand for hot water supply in the area, but there was no demand for hot water supply during the same time period in the original demand data (FIG. (A)).

また、計測日数N日分の原需要データと仮想的需要データとの各時刻における平均及び両データの平均の差を算出して図8に示す結果が得られ(同図(A)は原需要データの平均、同図(B)は仮想的需要データの平均、(C)は両データの平均の差)、両データの各時刻における分散及び両データの分散の差を算出して図9に示す結果が得られた(同図(A)は原需要データの分散、同図(B)は仮想的需要データの分散、(C)は両データの分散の差)。図8及び図9から、原需要データと仮想的需要データとの各時刻における平均の差及び分散の差は0の周辺に分布していて小さく、大きな偏りは見られないことが確認された。   Moreover, the average difference between the original demand data for the number of measurement days N and the virtual demand data at each time and the average difference between the two data are calculated, and the result shown in FIG. 8 is obtained ((A) in FIG. The average of the data, (B) is the average of the virtual demand data, (C) is the difference between the averages of both data) The results shown are obtained (FIG. (A) is the distribution of the original demand data, (B) is the distribution of the virtual demand data, (C) is the difference in the distribution of both data). From FIG. 8 and FIG. 9, it was confirmed that the average difference and the variance difference at each time of the original demand data and the virtual demand data are distributed around 0 and are small, and no large bias is seen.

また、各計測日時における原需要データの需要値(即ち、給湯需要量)と仮想的需要データの需要値(即ち、給湯需要量)との差異を標準偏差で表すことによって図10に示す結果が得られた(同図(B))。図10では原需要データの1日の各時刻における需要値の平均を併せて示した(同図(A))。   Moreover, the result shown in FIG. 10 is obtained by expressing the difference between the demand value of the original demand data (that is, the amount of hot water supply) and the demand value of the virtual demand data (that is, the amount of hot water supply) at each measurement date and time by the standard deviation. Obtained ((B) in the figure). FIG. 10 also shows the average of demand values at each time of day in the original demand data (FIG. 10A).

図10から、各時刻における標準偏差は原需要データの平均値と同じくらいの差が生じていることが確認された。また、原需要データと仮想的需要データとの各時刻における需要値の平均及び分散はほぼ等しい(図8及び図9参照)のに対し、図10に示すように各時刻における原需要データの需要値と仮想的需要データの需要値との間には差異が明瞭に見られることが確認された。このことから、仮想的需要データは原需要データとは異なるが、計測日数N日分の原需要データと仮想的需要データとの各時刻における需要値の平均及び分散はほぼ等しくなっていることが確認された。   From FIG. 10, it was confirmed that the standard deviation at each time has a difference as much as the average value of the original demand data. In addition, the average and variance of demand values at each time of the original demand data and the virtual demand data are substantially equal (see FIGS. 8 and 9), whereas the demand of the original demand data at each time is shown in FIG. It was confirmed that the difference was clearly seen between the value and the demand value of the virtual demand data. For this reason, the virtual demand data is different from the original demand data, but the average and variance of the demand values at the respective times of the original demand data and the virtual demand data for N measurement days are almost equal. confirmed.

また、同じ日付の原需要データと仮想的需要データとの1日の総需要量を比較することによって図11に示す散布図が得られた。図11から、1日の総需要量は原需要データと仮想的需要データとで異なっており、1日の総需要量の面からも仮想的需要データは秘匿性が高いものであることが確認された。   Moreover, the scatter diagram shown in FIG. 11 was obtained by comparing the daily total demand of the original demand data and virtual demand data on the same date. From FIG. 11, it is confirmed that the total daily demand is different between the original demand data and the virtual demand data, and the virtual demand data is highly confidential in terms of the total daily demand. It was done.

続いて、本実施例では、本発明の共用データ生成方法によって生成された仮想的需要データが機器性能評価において有用性を有するものであることを確認するため、ヒートポンプ式給湯機のシミュレーションツールを用い、本発明の共用データ生成方法によって生成された仮想的需要データを用いた場合の性能評価結果と原需要データを用いた場合の性能評価結果とを比較した。   Subsequently, in this embodiment, in order to confirm that the virtual demand data generated by the shared data generation method of the present invention has utility in the device performance evaluation, a simulation tool of a heat pump type water heater is used. The performance evaluation results when using virtual demand data generated by the shared data generation method of the present invention were compared with the performance evaluation results when using original demand data.

本実施例では、定格出力4.5〔KW〕,エネルギー消費効率(仕事率)4.02,タンク容量300〔L〕,1日の放熱率8%のヒートポンプ式給湯機について、原需要データと仮想的需要データ(358日分を1セットとして10セット)との給湯機運転コスト及び湯切れ回数をシミュレーションツールを用いて調べた。なお、本実施例では、給湯機のシミュレーションツールとして、ヒートポンプ式給湯機の最適運転構成選択ツール(所・橋本・篠原,「ヒートポンプ式給湯機最適構成探索ツールの開発」,電中研研究報告R06018,2007年)を10分間隔の需要データにも使用し得ると共に最適な運転ルールを探索するように改良したものを用いた。   In this embodiment, the original demand data and virtual demand data for a heat pump type water heater having a rated output of 4.5 [KW], energy consumption efficiency (work rate) of 4.02, a tank capacity of 300 [L], and a daily heat release rate of 8%. The hot water heater operation cost and the number of hot water runs out (10 sets with 358 days as one set) were examined using a simulation tool. In this example, as a simulation tool for a water heater, an optimum operation configuration selection tool for a heat pump type water heater (Tokoro, Hashimoto, Shinohara, “Development of a tool for finding the optimum configuration of a heat pump type water heater”, Research Report R06018, 2007 (Year) can be used for demand data at intervals of 10 minutes, and an improvement is made so as to search for an optimum driving rule.

本実施例では、シミュレーションツールに入力する給湯機需要データとして、比較元としての原需要データ1セットに加え、本発明の共用データ生成方法によって生成された仮想的需要データを10セット用いた。   In this embodiment, 10 sets of virtual demand data generated by the shared data generation method of the present invention are used in addition to one set of original demand data as a comparison source, as hot water supply demand data to be input to the simulation tool.

本実施例でのヒートポンプ式給湯機の運転ルールは以下の通りとした。
〈ルール1〉朝7時までに、至近1週間の7時から[h1]時間の総需要の最大値の[c1]倍を蓄熱する。
〈ルール2〉夕方17時に、至近1週間の17時から[h2]時間の総需要の最大値の[c2]倍を蓄熱する。
〈ルール3〉残湯量が[x1]kcalを下回ったら[x2]kcalになるまで沸き増す。
The operation rule of the heat pump type water heater in this example was as follows.
<Rule 1> By 7:00 in the morning, [c1] times the maximum value of the total demand for [h1] hours is stored from 7:00 in the nearest week.
<Rule 2> At 17:00 in the evening, [c2] times the maximum value of the total demand for [h2] hours from 17:00 in the nearest week is stored.
<Rule 3> When the amount of remaining hot water falls below [x1] kcal, the water is boiled until it reaches [x2] kcal.

上記運転ルールの各パラメータ(具体的には、h1,c1,h2,c2,x1,x2)は、原需要データと仮想的需要データ(第1セット)との各々で湯切れが生じず、各需要データの年間給湯運転コストの総和が最小になるように最適化したものを用いた。   Each parameter of the above operating rules (specifically, h1, c1, h2, c2, x1, x2) does not cause hot water shortage in each of the original demand data and the virtual demand data (first set). The demand data was optimized so that the total sum of annual hot water supply operation costs was minimized.

最適化の結果、原需要データを用いた場合の年間給湯運転コストは1万5千円であった。そして、本発明の共用データ生成方法によって生成された仮想的需要データ(10セット)それぞれを用いた場合の年間給湯機運転コストと原需要データを用いた場合の年間給湯機運転コストとの差を算出して図12に示す結果が得られた。   As a result of optimization, the annual hot water supply operation cost when using raw demand data was 15,000 yen. Then, the difference between the annual water heater operating cost when using the virtual demand data (10 sets) generated by the shared data generating method of the present invention and the annual water heater operating cost when using the original demand data is calculated. The result shown in FIG. 12 was obtained by calculation.

図12から、運転コストの差の最大値は140円であり、原需要データを用い場合の年間給湯機運転コスト(=1万5千円)の1%以内であるので、本発明の共用データ生成方法によって生成された仮想的需要データは設備・機器性能評価に用いる上で支障がないことが確認された。   From FIG. 12, since the maximum value of the difference in operating cost is 140 yen, which is within 1% of the annual water heater operating cost (= 15,000 yen) when using raw demand data, the shared data of the present invention It was confirmed that the virtual demand data generated by the generation method has no problem when used for equipment / equipment performance evaluation.

仮想的需要データ(10セット)それぞれの年間給湯機運転コストの原需要データの場合との差の平均は6円であり、図12にも現れているように仮想的需要データそれぞれの原需要データの場合とのコスト差は正と負との両方の値をとり、偏りは小さいことが確認された。   The average difference between the virtual demand data (10 sets) and the annual water heater operating cost is 6 yen, and as shown in FIG. 12, the original demand data for each virtual demand data. The cost difference from the case of both positive and negative values, and the bias was confirmed to be small.

また、原需要データの場合とのコスト差が正と負との両方の値をとることから、図12に見られる給湯機運転コストの差は、対象需要家における給湯需要用途の発生時刻の違いなどにより生じる年間給湯機運転コストの揺らぎを反映していると考えられた。そして、このことから、本発明の共用データ生成方法によって生成された複数セットの仮想的需要データは、需要変動の影響を評価するためのデータとしても有効なデータになると考えられた。   In addition, since the cost difference from the case of the original demand data takes both positive and negative values, the difference in the hot water supply operation cost seen in FIG. 12 is the difference in the occurrence time of the hot water supply demand application in the target consumer. It was thought to reflect the fluctuations in annual water heater operating costs caused by such factors. From this, it was considered that a plurality of sets of virtual demand data generated by the shared data generation method of the present invention is effective as data for evaluating the influence of demand fluctuation.

10 共用データ生成装置
17 共用データ生成プログラム
10 Shared data generation device 17 Shared data generation program

Claims (3)

設備・機器若しくはエネルギーの単位計測時間当たりの実際の利用の程度を需要値として一定期間を区切りに計測された原需要データを前記一定期間毎に前記単位計測時間当たりの需要値の大きさに基づいて複数の用途別の需要データに分解する処理と、前記一定期間毎の前記複数の用途別の需要データにおける需要値が相互に関連して変動する複数の用途を用途グループとしてまとめると共に当該用途グループに含まれる前記複数の用途別の需要データを前記単位計測時間毎に足し合わせて前記一定期間毎の用途グループ需要値を算出する処理と、前記用途グループ毎に前記一定期間毎の用途グループ需要値の中から無作為に抽出したものを足し合わせて前記一定期間の仮想的需要データを生成する処理とを有することを特徴とする共用データ生成方法。   Based on the magnitude of the demand value per unit measurement time for each fixed period, the raw demand data measured with a certain period as the demand value of the actual use degree per unit measurement time of equipment / equipment or energy And a plurality of uses in which demand values in the demand data for each of the plurality of uses for each predetermined period fluctuate in relation to each other as a use group. A process for calculating a use group demand value for each fixed period by adding the plurality of use-specific demand data included in the unit measurement time, and a use group demand value for the fixed period for each use group And a process for generating virtual demand data for a certain period of time by adding together randomly extracted ones from among the shared data Data generation method. 設備・機器若しくはエネルギーの単位計測時間当たりの実際の利用の程度を需要値として一定期間を区切りに計測された原需要データが保管されている記憶装置と接続された装置であって、前記記憶装置から前記原需要データを読み込む手段と、前記原需要データを前記一定期間毎に前記単位計測時間当たりの需要値の大きさに基づいて複数の用途別の需要データに分解する手段と、前記一定期間毎の前記複数の用途別の需要データにおける需要値が相互に関連して変動する複数の用途を用途グループとしてまとめると共に当該用途グループに含まれる前記複数の用途別の需要データを前記単位計測時間毎に足し合わせて前記一定期間毎の用途グループ需要値を算出する手段と、前記用途グループ毎に前記一定期間毎の用途グループ需要値の中から無作為に抽出したものを足し合わせて前記一定期間の仮想的需要データを生成する手段とを有することを特徴とする共用データ生成装置。   A device connected to a storage device in which original demand data measured with a certain period as a demand value is a degree of actual use per unit measurement time of equipment / equipment or energy, and the storage device Means for reading the original demand data from, means for decomposing the original demand data into demand data for a plurality of uses based on the magnitude of the demand value per unit measurement time for each fixed period, and the fixed period A plurality of usages in which demand values in the demand data for each of the plurality of uses vary in relation to each other are collected as a usage group, and the demand data for the plurality of usages included in the usage group are collected for each unit measurement time. Means for calculating the usage group demand value for each fixed period in addition to the usage group demand value for the fixed period for each usage group Shared data generating apparatus characterized by having a means for generating a virtual demand data of the certain period sum of which is extracted at random from. 設備・機器若しくはエネルギーの単位計測時間当たりの実際の利用の程度を需要値として一定期間を区切りに計測された原需要データが保管されている記憶装置にアクセス可能なコンピュータを、前記記憶装置から前記原需要データを読み込む手段、前記原需要データを前記一定期間毎に前記単位計測時間当たりの需要値の大きさに基づいて複数の用途別の需要データに分解する手段、前記一定期間毎の前記複数の用途別の需要データにおける需要値が相互に関連して変動する複数の用途を用途グループとしてまとめると共に当該用途グループに含まれる前記複数の用途別の需要データを前記単位計測時間毎に足し合わせて前記一定期間毎の用途グループ需要値を算出する手段、前記用途グループ毎に前記一定期間毎の用途グループ需要値の中から無作為に抽出したものを足し合わせて前記一定期間の仮想的需要データを生成する手段として機能させることを特徴とする共用データ生成プログラム。   A computer capable of accessing a storage device in which original demand data measured with a certain period as a demand value is defined as a demand value of a degree of actual use per unit measurement time of equipment / equipment or energy from the storage device Means for reading the original demand data, means for decomposing the original demand data into a plurality of demand data for each use based on the magnitude of the demand value per unit measurement time for each predetermined period, and the plurality for each predetermined period A plurality of usages in which demand values in the demand data for each usage vary in relation to each other as a usage group, and the demand data for each usage included in the usage group are added for each unit measurement time. Means for calculating a usage group demand value for each predetermined period, for each usage group, Shared data generation program for causing to function as means for generating a virtual demand data of the certain period sum of which is extracted at random from.
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