JP2018073033A - 資源割当装置および資源割当方法 - Google Patents
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Description
図1は、共生自律分散システムの概念を示す図である。国内における社会インフラ事業の新規投資は飽和状態にあり、海外インフラについても競争が激化し参入が難しい状況にある。また、企業間の合併、併合または同種類の業務提携も行われてはいるが、設備やサービスの共用による経費削減の効果しか期待できない状況にある。そんな中、同種または異種の事業を協業させる場所(以下「場」という)を作り、その「場」において複数の現存システムを共生させることで、未知の新しいサービスやビジネスを創成する方法が模索されている。このような共生を実現するシステムを共生自律分散(登録商標)システムといい、また、当該システムによって創成されるサービスを共生自律分散サービスという。
本実施形態では、上述の共生自律分散システムの一例である資源割当システム100について説明する。図2は、本実施形態における資源割当システム100の構成例を示す図である。この資源割当システム100は、資源割当サーバ201と、需要家サーバ203および供給家サーバ204とを少なくとも含んでいる。なお、資源割当サーバ201と、需要家サーバ203および供給家サーバ204とは、それぞれネットワーク202で通信可能に結ばれている。
個システムという。自律個サーバ群たる、需要家サーバ群203D及び供給家サーバ群204Sの各サーバは、独自の計画で資源試用計画を運用する。自律個システムは、鉄道管理システム、電力管理システム等、どのようなシステムであってもよく、既設でも新設でも運用中のシステムでも構わない。また、資源割当サーバ201も、上述の「協調場」の目的を達成する為のシステム構成要素であり、これを協調場システムという。
図3は、本実施形態における資源割当サーバ201の構成例を示す図である。本実施形態では、DR要求(使用削減要求)の対象資源の例として電力を例に挙げて説明するが、DR対象を電力に限定するものではない。
給可能量の予測手法に基づいて算出した所定時刻ごとの、電力(供給家サーバ接続機器453によるもの)の予測供給量を、超過するか否か時々刻々と判定する機能部である。出力装置455は、ディスプレイ等の表示装置であり、こうした判定の結果を表示する。なお、出力装置455の出力情報はこれに限るものではない。
続いて、本実施形態における資源割当方法のフロー例について説明する。図6に示すフローは、複数の供給家サーバ204からDR要求があった際に、主に、資源割当サーバ201と需要家サーバ203との間での使用抑制依頼に伴う交渉(以下、単に交渉)、について示すものである。但しこのフローには、上述の交渉の成否等に応じてなされる、資源割当サーバ201と供給家サーバ204との間の所定手続についても含んでいる。
03への使用抑制依頼の通知、すなわち交渉を行うことに伴い、各需要家サーバ203への交渉回数をカウントする(S508)。
)、供給家サーバ204は待機する。一方、上述の判定の結果、交渉終了通知があった場合(S520:Yes)、供給家サーバ204は、処理を終了する。
続いて、上述のフロー例1におけるS505の詳細、すなわち使用抑制依頼の内容および対象の決定フローについて説明する。図7は、本実施形態の資源割当方法のフロー例2を示す図である。
(インセンティブ・ペナルティ単価[円/kWh])×(削減可能量[kWh])・・(式2)
なお、上述の各式の項のうち「削減可能量」の項には、需要家サーバ203から得た受諾回答が示す抑制依頼量の値を設定する。
なお、上述の「インセンティブ・ペナルティ単価」は、電力料金の従量単価の算定に用いるとしてもよい。その場合の(式4)を下記に示す。
=(A需要家サーバの時刻(t−1)に於ける、電力料金の従量単価)
−(インセンティブ・ペナルティ単価)・・・・・・・・・・・・・・・・・(式4)
ここで図7のフローの説明に戻る。資源割当サーバ201は、S603で各需要家についてインセンティブ・ペナルティを計算した後、全需要家の削減可能量(各需要家の受諾回答が示す抑制依頼量)、を記憶装置302の削減可能資源量(推定値)326から、ま
た、全供給家からの使用削減依頼量(各供給家のDR要求が示す使用削減依頼量)、を供給家サーバ要求取得部361から、それぞれ取得する(S604)。
側に戻す(S611)。つまり、S609で我慢希望度を緩和した状態では、DR要求を充足出来ない状態となるため、最後に我慢希望度を緩和した需要家の我慢希望度の緩和を解除して元の我慢希望度に戻すのである。
={(交渉受諾回数)^3+(ボーナス単価)}
−{(交渉拒否回数)^5}…………………………………………(式5)
一方、上述のS615における判定の結果、(A)が(B)×安全率の値を超過していないことが判明した場合(S615:No)、資源割当サーバ201は、全需要家のうち、我慢希望度が最も緩やかな需要家に関して、その我慢希望度を1レベル過酷側に上げ、使用削減依頼量を再算出する(S617)。
続いて、上述のフロー例2のS606にて行う貢献度Kの算出方法について説明する。図8は、本実施形態における資源割当方法のフロー例3を示す図である。
この算定式は、John Stacey AdamsのEquity Theoryに基づくものであり、貢献度Kの値が長い時間で見て、全需要家で同等の値になるようS609で調整することにより、全需要家の衡平性を担保することを目的として設定するものである。
続いて、(後述する)受諾確率予測のために受諾確率を学習する手順について説明する。図9は、本実施形態における資源割当方法のフロー例4を示す図である。
+{β1×(1月を表すダミー変数)
+……+β122時を表すダミー変数)
+……+β24×(22時〜24時を表すダミー変数)}
+{β25×(平日を表すダミー変数)
+β26×(土曜日を表すダミー変数)
+β27×(日曜日を表すダミー変数)
+β28×(連休間の日曜日を表すダミー変数)
+β29×(祝日を表すダミー変数)}
+β30×(予測資源需要量)
+β31×(使用削減依頼量)
+β32×(交渉回数)
+β33×(インセンティブ)…………………………………(式7)
続いて資源割当サーバ201は、上述のS803で算出した受諾確率を求める情報(上述の例では、(式7)における実数β0〜β33)を、記憶装置302の学習・モデル情報328に格納する(S804)。
続いて、上述のフロー例4の処理で学習した各需要家に関する情報に基づき、受諾確率を予測する手順(図7のフローのS613に該当)について説明する。
迅速かつ効率的に確定可能となる。
た、前記所定期間における前記資源の抑制依頼量を算定し、当該抑制依頼量に応じて第1インセンティブを算定し、各需要家の前記抑制可能な使用資源量の総量が、前記今次の使用削減要求を充足しない場合に、前記各需要家のうち、前記応答内容が所定事象を示す需要家について、前記抑制可能な使用資源量の情報のうち所定項目の値を所定規則で変化させ、当該変化をさせた前記抑制可能な使用資源量の情報に基づいて抑制依頼量を再算定し、前記所定項目の値の変化に伴い前記第1インセンティブに追加すべき第2インセンティブを、前記第2インセンティブに関して予め定めた所定単位値と前記再算定した抑制依頼量とに基づき算定する、としてもよい。
201 資源割当サーバ(資源割当装置)
202 ネットワーク
203 需要家サーバ
203D 需要家サーバ群
204 供給家サーバ
204S 供給家サーバ群
302 記憶装置
303 入力装置
304 出力装置
306 演算装置
307 通信装置
321 自律個情報
322 要請情報
323 応答情報
324 交渉情報
325 使用履歴
326 削減可能資源量(推定値)
327 受領インセンティブ・ペナルティ
328 学習・モデル情報
361 供給家サーバ要求取得部
362 インセンティブ・ペナルティ管理部
363 交渉部
202 ネットワーク
203 需要家サーバ
401 通信装置
402 需要家サーバEM装置
403 需要家サーバ接続機器
404 スマートメータ
405 入力装置
406 出力装置
407 時計
421 需要家サーバEMプログラム
422 調整制御部
423 インセンティブ・ペナルティ受領部
424 抑制可能使用資源量推定部
204 供給家サーバ
451 通信装置
452 供給家サーバEM装置
453 供給家サーバ接続機器
454 入力装置
455 出力装置
491 供給家サーバEMプログラム
492 インセンティブ支払部
493 資源不足推定部
Claims (16)
- 所定資源に関する今次の使用削減要求に応じて当該資源の各需要家から得ている、所定期間において当該需要家が受容しうる抑制可能な使用資源量の情報と、過去の使用削減要求に伴う前記資源の使用抑制依頼に対する、前記需要家による応答内容の情報と、を格納した記憶装置と、
前記抑制可能な使用資源量および前記応答内容の各情報に基づき、前記今次の使用削減要求に応じた、前記所定期間における前記資源の抑制依頼量および当該抑制依頼量に応じて当該需要家に付与するインセンティブを各需要家に関して算定し、当該抑制依頼量およびインセンティブの各情報を含む前記使用抑制依頼を、前記需要家の所定装置に送信する処理を、所定条件が満たされるまで1回または複数回実行する演算装置と、
を含むことを特徴とする資源割当装置。 - 前記演算装置は、
2回目以降の前記処理に際し、前記使用抑制依頼を受諾しなかった需要家に関して前記抑制依頼量および前記インセンティブを再算定し、当該再算定した抑制依頼量およびインセンティブの各情報を含む使用抑制依頼を当該需要家の所定装置に送信するものである、
ことを特徴とする請求項1に記載の資源割当装置。 - 前記演算装置は、
所定回の使用抑制依頼に関する前記抑制依頼量および前記インセンティブの算定に際し、
各需要家の前記抑制可能な使用資源量および前記応答内容の各情報に基づき、前記今次の使用削減要求に応じた、前記所定期間における前記資源の抑制依頼量を算定し、当該抑制依頼量に応じて第1インセンティブを算定し、
各需要家の前記抑制可能な使用資源量の総量が、前記今次の使用削減要求を充足しない場合に、前記各需要家のうち、前記応答内容が所定事象を示す需要家について、前記抑制可能な使用資源量の情報のうち所定項目の値を所定規則で変化させ、当該変化をさせた前記抑制可能な使用資源量の情報に基づいて抑制依頼量を再算定し、前記所定項目の値の変化に伴い前記第1インセンティブに追加すべき第2インセンティブを、前記第2インセンティブに関して予め定めた所定単位値と前記再算定した抑制依頼量とに基づき算定する、
ものであることを特徴とする請求項1に記載の資源割当装置。 - 前記演算装置は、
前記応答内容が所定事象を示す需要家として、
各需要家が過去受けた1回以上の使用抑制依頼の内容と、当該使用抑制依頼に対する当該需要家の応答内容とに基づき、所定の使用抑制依頼を当該需要家が受諾するか否か予測するアルゴリズムに対し、各需要家に関する前記所定回の使用抑制依頼の内容を適用して、前記各需要家のうち、前記所定回の使用抑制依頼の受諾確率が所定基準以上の需要家を特定するものである、
ことを特徴とする請求項3に記載の資源割当装置。 - 前記演算装置は、
前記第1および第2の各インセンティブの算定に際し、
過去の1回以上の使用抑制依頼に対する、当該需要家の受諾結果を示す所定値を、前記第1および第2の各インセンティブの各単位値の算定式に適用して、前記第1および第2の各インセンティブの単位値を算定し、当該算定した単位値と前記抑制依頼量とに基づき、前記第1および第2の各インセンティブを算定するものである、
ことを特徴とする請求項3に記載の資源割当システム。 - 前記演算装置は、
前記所定条件である、1回または複数回の前記処理の実行により、前記使用抑制依頼を受諾した各需要家の抑制依頼量の総量が前記使用削減要求を充足すること、または、いずれかの回数における前記処理において、各需要家に関して算定した抑制依頼量の総量が前記使用削減要求を充足しないこと、のいずれかの条件が満たされるまで前記処理を実行するものである、
ことを特徴とする請求項1に記載の資源割当装置。 - 前記演算装置は、
前記所定条件である、各需要家に関して算定した抑制依頼量の総量が前記使用削減要求を充足しないことが判明した場合、前記資源の供給家の所定装置に対し、前記今次の使用削減要求を充足出来ない旨を通知する処理を更に実行するものである、
ことを特徴とする請求項6に記載の資源割当装置。 - 前記演算装置は、
所定回の使用抑制依頼に関する前記抑制依頼量および前記インセンティブの算定に際し、
各需要家の前記抑制可能な使用資源量の総量が、前記今次の使用削減要求を充足する場合に、前記各需要家に関して、前記応答内容における過去の使用抑制依頼に対する実際の使用抑制実績の情報に基づき、当該需要家の貢献度を算定し、当該貢献度が所定基準以上の需要家について、前記抑制可能な使用資源量の情報のうち所定項目の値を所定規則で変化させ、当該変化をさせた前記抑制可能な使用資源量の情報に基づいて抑制依頼量を再算定するものである、
ことを特徴とする請求項1に記載の資源割当装置。 - 所定資源に関する今次の使用削減要求に応じて当該資源の各需要家から得ている、所定期間において当該需要家が受容しうる抑制可能な使用資源量の情報と、過去の使用削減要求に伴う前記資源の使用抑制依頼に対する、前記需要家による応答内容の情報と、を格納した記憶装置を備える情報処理装置が、
前記抑制可能な使用資源量および前記応答内容の各情報に基づき、前記今次の使用削減要求に応じた、前記所定期間における前記資源の抑制依頼量および当該抑制依頼量に応じて当該需要家に付与するインセンティブを各需要家に関して算定し、当該抑制依頼量およびインセンティブの各情報を含む前記使用抑制依頼を、前記需要家の所定装置に送信する処理を、所定条件が満たされるまで1回または複数回実行する、
ことを特徴とする資源割当方法。 - 前記情報処理装置が、
2回目以降の前記処理に際し、前記使用抑制依頼を受諾しなかった需要家に関して前記抑制依頼量および前記インセンティブを再算定し、当該再算定した抑制依頼量およびインセンティブの各情報を含む使用抑制依頼を当該需要家の所定装置に送信する、
ことを特徴とする請求項9に記載の資源割当方法。 - 前記情報処理装置が、
所定回の使用抑制依頼に関する前記抑制依頼量および前記インセンティブの算定に際し、
各需要家の前記抑制可能な使用資源量および前記応答内容の各情報に基づき、前記今次の使用削減要求に応じた、前記所定期間における前記資源の抑制依頼量を算定し、当該抑制依頼量に応じて第1インセンティブを算定し、
各需要家の前記抑制可能な使用資源量の総量が、前記今次の使用削減要求を充足しない場合に、前記各需要家のうち、前記応答内容が所定事象を示す需要家について、前記抑制
可能な使用資源量の情報のうち所定項目の値を所定規則で変化させ、当該変化をさせた前記抑制可能な使用資源量の情報に基づいて抑制依頼量を再算定し、前記所定項目の値の変化に伴い前記第1インセンティブに追加すべき第2インセンティブを、前記第2インセンティブに関して予め定めた所定単位値と前記再算定した抑制依頼量とに基づき算定する、
ことを特徴とする請求項9に記載の資源割当方法。 - 前記情報処理装置が、
前記応答内容が所定事象を示す需要家として、
各需要家が過去受けた1回以上の使用抑制依頼の内容と、当該使用抑制依頼に対する当該需要家の応答内容とに基づき、所定の使用抑制依頼を当該需要家が受諾するか否か予測するアルゴリズムに対し、各需要家に関する前記所定回の使用抑制依頼の内容を適用して、前記各需要家のうち、前記所定回の使用抑制依頼の受諾確率が所定基準以上の需要家を特定する、
ことを特徴とする請求項11に記載の資源割当方法。 - 前記情報処理装置が、
前記第1および第2の各インセンティブの算定に際し、
過去の1回以上の使用抑制依頼に対する、当該需要家の受諾結果を示す所定値を、前記第1および第2の各インセンティブの各単位値の算定式に適用して、前記第1および第2の各インセンティブの単位値を算定し、当該算定した単位値と前記抑制依頼量とに基づき、前記第1および第2の各インセンティブを算定する、
ことを特徴とする請求項11に記載の資源割当方法。 - 前記情報処理装置が、
前記所定条件である、1回または複数回の前記処理の実行により、前記使用抑制依頼を受諾した各需要家の抑制依頼量の総量が前記使用削減要求を充足すること、または、いずれかの回数における前記処理において、各需要家に関して算定した抑制依頼量の総量が前記使用削減要求を充足しないこと、のいずれかの条件が満たされるまで前記処理を実行する、
ことを特徴とする請求項9に記載の資源割当方法。 - 前記情報処理装置が、
前記所定条件である、各需要家に関して算定した抑制依頼量の総量が前記使用削減要求を充足しないことが判明した場合、前記資源の供給家の所定装置に対し、前記今次の使用削減要求を充足出来ない旨を通知する処理を更に実行する、
ことを特徴とする請求項14に記載の資源割当方法。 - 前記情報処理装置が、
所定回の使用抑制依頼に関する前記抑制依頼量および前記インセンティブの算定に際し、
各需要家の前記抑制可能な使用資源量の総量が、前記今次の使用削減要求を充足する場合に、前記各需要家に関して、前記応答内容における過去の使用抑制依頼に対する実際の使用抑制実績の情報に基づき、当該需要家の貢献度を算定し、当該貢献度が所定基準以上の需要家について、前記抑制可能な使用資源量の情報のうち所定項目の値を所定規則で変化させ、当該変化をさせた前記抑制可能な使用資源量の情報に基づいて抑制依頼量を再算定する、
ことを特徴とする請求項9に記載の資源割当方法。
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