JP4836813B2 - Rainwater inflow prediction device and rainwater inflow prediction method - Google Patents

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本発明は、雨水処理場への雨水流入量予測技術に係り、特に降雨量を用いて雨水処理場に流入する雨水流入量を予測する雨水流入量予測装置及び雨水流入量予測方法に関する。   The present invention relates to a stormwater inflow prediction technique for a stormwater treatment plant, and more particularly to a stormwater inflow prediction device and a stormwater inflow prediction method for predicting a stormwater inflow that flows into a stormwater treatment plant using rainfall.

雨水処理場への雨水流入量の予測においては、実測あるいは気象庁等により予測された降雨データと雨水処理場において測定された実測流入量との関係を、ブラックボックス化した何がしかの手法で記述し、降雨データから雨水処理場への雨水流入量を予測する手法が一般的なものである。ブラックボックス化される手法としては、過去の蓄積データに基づいた類似パターン検索に基づく手法(例えば、特許文献1参照。)、RRL(ロード・リサーチ・ラボラトリィ)法、修正RRL法などの非線形関数を用いる手法、遺伝的アルゴリズムを用いる手法などが提案されている。
特開2000−087433号公報
In predicting the amount of rainwater inflow into a storm water treatment plant, the relationship between the measured data or the rainfall data predicted by the Japan Meteorological Agency, etc. and the measured inflow measured at the storm water treatment plant is described using a black box method. However, a method for predicting the amount of inflow of rainwater into the rainwater treatment plant from rain data is common. Non-linear functions such as a method based on a similar pattern search based on past accumulated data (for example, see Patent Document 1), an RRL (load research laboratory) method, a modified RRL method, etc. A method using a genetic algorithm and a method using a genetic algorithm have been proposed.
JP 2000-087433 A

しかしながら、上記に提案された方法について、種々の課題が指摘されている。類似パターン検索によって雨水流入量を予測する方法は、過去の蓄積がない集中豪雨などの場合に対応できない。また、非線形関数や遺伝的アルゴリズムなどの手法をブラックボックス化して雨水流入量を予測する方法は、降雨量と雨水流入量の因果関係が明確にモデル化されていないため、過去の蓄積がない集中豪雨などの場合に予測値が非線形関数における外挿値となり、発散するなどの可能性が生じ、予測値の信頼性が低下する。また、予測値が異常値であるか否かの判定が困難であるという問題があった。つまり、上記に提案された方法では雨水処理場への雨水流入量を高い精度で予測することができない。   However, various problems have been pointed out regarding the method proposed above. The method of predicting the amount of rainwater inflow by searching for similar patterns cannot cope with the case of torrential rain with no past accumulation. In addition, the method of predicting stormwater inflow by black boxing methods such as nonlinear functions and genetic algorithms does not clearly model the causal relationship between rainfall and stormwater inflow. In the case of heavy rain, the predicted value becomes an extrapolated value in the nonlinear function, which may cause divergence and the reliability of the predicted value decreases. Further, there is a problem that it is difficult to determine whether or not the predicted value is an abnormal value. That is, the method proposed above cannot predict the amount of rainwater inflow into the rainwater treatment plant with high accuracy.

本発明は、雨水処理場への雨水流入量を高精度に予測可能な雨水流入量予測装置及び雨水流入量予測方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a rainwater inflow prediction device and a rainwater inflow prediction method that can predict a rainwater inflow to a rainwater treatment plant with high accuracy.

本発明の一態様によれば、(イ)降雨量及び雨水流入量それぞれの測定値の時系列データを格納する測定量データベースと、(ロ)降雨量及び雨水流入量の時系列データそれぞれのフーリエ変換値を用いて、降雨量と雨水流入量との関係を示す線形関数を生成する関数生成ユニットと、(ハ)線形関数を用いて、降雨量の予測値及び実測値の少なくともいずれかを含む降雨量入力データから雨水流入量を予測する予測ユニットとを備える雨水流入量予測装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, (b) a measured amount database storing time series data of rainfall and rainwater inflow, and (b) Fourier of each of time series data of rainfall and rainwater inflow. A function generation unit that generates a linear function indicating the relationship between the rainfall and the inflow of rainwater using the converted value, and (c) includes at least one of a predicted value and an actual measurement value of the rainfall using the linear function There is provided a rainwater inflow prediction device comprising a prediction unit for predicting rainwater inflow from rainfall input data.

本発明の他の態様によれば、関数生成ユニット、予測ユニット、降雨量及び雨水流入量それぞれの測定値の時系列データを格納する測定量データベース、及び線形関数記憶領域を備える雨水流入量予測装置を用いて雨水流入量を予測する雨水流入量予測方法であって、(イ)関数生成ユニットが、測定量データベースから時系列データを読み出し、降雨量及び雨水流入量の時系列データそれぞれのフーリエ変換値を用いて降雨量と雨水流入量との関係を示す線形関数を生成し、線形関数記憶領域に格納するステップと、(ロ)予測ユニットが、線形関数記憶領域から読み出した線形関数を用いて、降雨量の予測値及び実測値の少なくともいずれかを含む降雨量入力データから雨水流入量を予測するステップとを含む雨水流入量予測方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, a rainwater inflow prediction device comprising a function generation unit, a prediction unit, a measurement amount database that stores time series data of each measurement value of rainfall and rainwater inflow, and a linear function storage area. A method for predicting stormwater inflow using (a) function generation unit reads time series data from a measured quantity database, and performs a Fourier transform of each of the time series data of rainfall and stormwater inflow Using the value to generate a linear function indicating the relationship between rainfall and stormwater inflow and storing it in the linear function storage area; and (b) the prediction unit using the linear function read from the linear function storage area. A method for predicting the amount of rainwater inflow including a step of predicting the amount of inflow of rainwater from rainfall input data including at least one of a predicted value of rainfall and an actual measurement value It is.

本発明によれば、雨水処理場への雨水流入量を高精度に予測可能な雨水流入量予測装置及び雨水流入量予測方法を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rainwater inflow amount prediction apparatus and rainwater inflow amount prediction method which can predict the rainwater inflow amount to a rainwater treatment plant with high precision can be provided.

次に、図面を参照して、本発明の第1及び第2の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。又、以下に示す第1及び第2の実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。   Next, first and second embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. Further, the following first and second embodiments exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is a component part. The structure and arrangement are not specified as follows. The technical idea of the present invention can be variously modified within the scope of the claims.

(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態に係る雨水流入量予測装置は、図1に示すように、降雨量及び雨水流入量それぞれの測定値の時系列データを格納する測定量データベース30と、時系列データを用いて、降雨量と雨水流入量との関係を示す線形関数を生成する関数生成ユニット11と、線形関数を用いて、降雨量の予測値及び実測値の少なくともいずれかを含む降雨量入力データから雨水流入量を予測する予測ユニット12とを備える。関数生成ユニット11及び予測ユニット12は、中央演算処理装置(CPU)10に含まれる。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the rainwater inflow prediction device according to the first embodiment of the present invention includes a measurement amount database 30 for storing time series data of measured values of rainfall and rainwater inflow, and a time series. Using the data, the function generation unit 11 that generates a linear function indicating the relationship between the rainfall and the inflow of rainwater, and the rainfall input including at least one of the predicted value and the actual measurement value of the rainfall using the linear function And a prediction unit 12 that predicts the amount of rainwater inflow from the data. The function generation unit 11 and the prediction unit 12 are included in a central processing unit (CPU) 10.

関数生成ユニット11は、フーリエ変換モジュール111、関数算出モジュール112及び平均算出モジュール113を有する。フーリエ変換モジュール111は、過去に得られた降雨量の時系列データ、及び雨水流入量が予測される対象の雨水処理場(以下において、「対象処理場」という)への雨水流入量の時系列データをそれぞれ降雨事象が観測された時間を含む一定の時間でフーリエ変換を行う。関数算出モジュール112は、対象処理場への雨水流入量の時系列データのフーリエ変換値を降雨量の時系列データのフーリエ変換値で除して、降雨量と雨水流入量との関係を示す線形関数を伝達関数として算出する。平均算出モジュール113は、複数の降雨事象についてそれぞれ算出された伝達関数の平均を取って、降雨量と雨水流入量との関係を示す線形関数を決定する。   The function generation unit 11 includes a Fourier transform module 111, a function calculation module 112, and an average calculation module 113. The Fourier transform module 111 includes time series data of rainfall obtained in the past and time series of rainwater inflow to a target rainwater treatment plant (hereinafter referred to as “target treatment plant”) for which rainwater inflow is predicted. Each data is Fourier transformed at a certain time including the time when the rain event was observed. The function calculation module 112 divides the Fourier transform value of the time series data of the rainwater inflow amount into the target treatment plant by the Fourier transform value of the time series data of the rainfall amount, and shows a linear relationship indicating the relationship between the rainfall amount and the rainwater inflow amount. The function is calculated as a transfer function. The average calculation module 113 takes an average of the transfer functions calculated for each of a plurality of rainfall events, and determines a linear function indicating the relationship between the rainfall amount and the rainwater inflow amount.

ここで、「降雨事象」とは、降雨の開始から終了までの降雨が連続している事象であり、例えば任意に設定される一定値以上の降雨量が観測される事象を降雨事象とする。また、フーリエ変換される対象処理場への雨水流入量及び降雨量の時系列データは、少なくとも1つの降雨事象が観測された時間において測定されたデータである。一般的に、降雨量及び対象処理場への雨水流入量のデータは常時取得されるが、降雨事象が観測された時間を含む一定の時間が、フーリエ変換モジュール111によるフーリエ変換の対象になる。フーリエ変換の対象となる時間(以下において、「変換対象時間」という。)の例を、図2を参照して以下に説明する。   Here, the “rainfall event” is an event in which the rainfall from the start to the end of the rain is continuous. For example, an event in which an amount of rainfall of an arbitrarily set value is observed is defined as a rain event. Moreover, the time series data of the amount of rainwater flowing into the target treatment plant and the amount of rainfall subjected to Fourier transform are data measured at the time when at least one rainfall event was observed. In general, data on the rainfall and the amount of rainwater flowing into the target treatment plant are always acquired, but a certain period of time including the time when the rainfall event is observed is subject to Fourier transform by the Fourier transform module 111. An example of a time subject to Fourier transform (hereinafter referred to as “transformation time”) will be described below with reference to FIG.

図2の縦軸は降雨量及び対象処理場への雨水流入量の測定値であり、横軸は時刻である。図2において、単位時間当りに測定値L以上の降雨量が測定される時刻t1〜t2が、降雨事象が観測される時間である。図2に示すように、降雨量が観測され始めた時刻に遅れて、雨水処理場への雨水流入量が観測され始める。変換対象時間は、例えば時刻t1から時間tsだけ前の時刻t0を始点とし、時刻t2から時間teだけ後の時刻t3を終点として設定される。時間ts及び時間teは任意に設定可能であるが、時間teは時刻t3での雨水処理場への降雨事象に起因する雨水流入量が0になるように設定されることが望ましい。ただし、変換対象時間の始点及び終点は任意に設定可能である。例えば、変換対象時間を32時間或いは64時間のように任意に設定することが可能であり、設定した変換対象時間内に複数の降雨事象が観測された場合は、それらの降雨事象を1事象としてフーリエ変換の対象とすることができる。尚、降雨量は、例えばレーダ雨量計や地上雨量計などによって測定される。   The vertical axis in FIG. 2 is the measured value of the rainfall and the amount of rainwater flowing into the target treatment plant, and the horizontal axis is the time. In FIG. 2, times t1 to t2 when the rainfall amount equal to or greater than the measured value L is measured per unit time are times when the rain event is observed. As shown in FIG. 2, the amount of rainwater inflow into the rainwater treatment plant begins to be observed after the time when the rainfall has begun to be observed. The conversion target time is set with, for example, a time t0 that is a time ts before the time t1 as a starting point and a time t3 that is a time te after the time t2 as a terminal point. Although the time ts and the time te can be set arbitrarily, it is desirable that the time te is set so that the amount of rainwater inflow resulting from the rain event to the rainwater treatment plant at time t3 becomes zero. However, the start point and end point of the conversion target time can be arbitrarily set. For example, the conversion target time can be arbitrarily set to 32 hours or 64 hours, and when a plurality of rain events are observed within the set conversion target time, those rain events are regarded as one event. It can be the target of Fourier transform. The rainfall is measured by, for example, a radar rain gauge or a ground rain gauge.

予測ユニット12は、フーリエ変換モジュール121、予測値算出モジュール122、及びフーリエ逆変換モジュール123を有する。フーリエ変換モジュール121は、予測値及び現在の実測値の少なくともいずれかを含む降雨量入力データの時系列データを、降雨量入力データが予測された時間及び測定された時間でフーリエ変換する。予測値算出モジュール122は、フーリエ変換された降雨量入力データに、関数生成ユニット11によって生成された線形関数を乗算して、フーリエ空間での雨水流入量として予測データを算出する。フーリエ逆変換モジュール123は、予測データをフーリエ逆変換して時系列データを得て、対象処理場に流入する未知の雨水流入量を算出する。   The prediction unit 12 includes a Fourier transform module 121, a predicted value calculation module 122, and a Fourier inverse transform module 123. The Fourier transform module 121 performs Fourier transform on the time series data of the rainfall input data including at least one of the predicted value and the current actual measured value at the time when the rainfall input data is predicted and the measured time. The predicted value calculation module 122 multiplies the Fourier-transformed rainfall amount input data by the linear function generated by the function generation unit 11 and calculates predicted data as the amount of rainwater inflow in the Fourier space. The inverse Fourier transform module 123 obtains time-series data by performing inverse Fourier transform on the prediction data, and calculates an unknown rainwater inflow amount that flows into the target treatment plant.

測定量データベース30は、その領域の降雨が対象処理場に流れ込む領域(以下において、「流入領域」という。)における、複数の降雨事象において測定された過去の降雨量及び対象処理場への雨水流入量の時系列データを格納する。   The measured amount database 30 includes the past rainfall measured in a plurality of rainfall events and the inflow of rainwater into the target treatment plant in a region where the rainfall in that region flows into the target treatment plant (hereinafter referred to as “inflow region”). Store quantity time-series data.

図1に示す雨水流入量予測装置は、記憶装置20、入力装置40及び出力装置50を更に備える。記憶装置20は、過去データ記憶領域201、過去データ変換値記憶領域202、伝達関数記憶領域203、線形関数記憶領域204、降雨量データ記憶領域205、変換値記憶領域206、予測データ記憶領域207、及び予測流入量記憶領域208を有する。   The rainwater inflow prediction device shown in FIG. 1 further includes a storage device 20, an input device 40, and an output device 50. The storage device 20 includes a past data storage area 201, a past data converted value storage area 202, a transfer function storage area 203, a linear function storage area 204, a rainfall amount data storage area 205, a converted value storage area 206, a predicted data storage area 207, And a predicted inflow amount storage area 208.

過去データ記憶領域201は、過去に測定された降雨量及び対象処理場への雨水流入量の時系列データである過去データを格納する。過去データ変換値記憶領域202は、過去データのフーリエ変換された値を格納する。伝達関数記憶領域203は、関数算出モジュール112によって算出された伝達関数を格納する。線形関数記憶領域204は、関数生成ユニット11によって生成された線形関数を格納する。降雨量データ記憶領域205は、降雨量の予測値及び現在の実測値の少なくともいずれかを含む降雨量入力データを格納する。変換値記憶領域206は、降雨量入力データをフーリエ変換した値を格納する。予測データ記憶領域207は、予測ユニット12によって算出される予測データを格納する。予測流入量記憶領域208は、予測ユニット12によって予測された未知の予測流入量を格納する。   The past data storage area 201 stores past data that is time-series data of rainfall amounts measured in the past and rainwater inflow amounts to the target treatment plant. The past data conversion value storage area 202 stores the Fourier-transformed value of past data. The transfer function storage area 203 stores the transfer function calculated by the function calculation module 112. The linear function storage area 204 stores the linear function generated by the function generation unit 11. The rainfall data storage area 205 stores rainfall input data including at least one of a predicted rainfall value and a current actual measurement value. The converted value storage area 206 stores a value obtained by Fourier transforming the rainfall input data. The prediction data storage area 207 stores prediction data calculated by the prediction unit 12. The predicted inflow amount storage area 208 stores an unknown predicted inflow amount predicted by the prediction unit 12.

入力装置40はキーボード、マウス、ライトペン又はフレキシブルディスク装置等で構成される。入力装置40より雨水流入量予測実行者は、降雨量や雨水流入量などの入力データを指定できる。更に、入力装置40により、フーリエ変換の条件や、予測された雨水流入量などの出力データの形態等のパラメータを設定することも可能で、また、予測作業の実行や中止等の指示の入力も可能である。   The input device 40 includes a keyboard, a mouse, a light pen, a flexible disk device, or the like. The rainwater inflow prediction executor can specify input data such as rainfall and rainwater inflow from the input device 40. Furthermore, the input device 40 can set parameters such as the Fourier transform conditions and the output data format such as the predicted rainwater inflow, and can also input instructions for executing or canceling the prediction work. Is possible.

又、出力装置50としては、予測された雨水流入量などを表示するディスプレイやプリンタ、或いはコンピュータ読み取り可能な記録媒体に保存する記録装置等が使用可能である。ここで、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、例えばコンピュータの外部メモリ装置、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープ等の電子データを記録することができるような媒体等を意味する。具体的には、フレキシブルディスク、CD−ROM、MOディスク等が「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」に含まれる。   Further, as the output device 50, a display or printer that displays the predicted amount of rainwater inflow or the like, or a recording device that stores data in a computer-readable recording medium can be used. Here, the “computer-readable recording medium” refers to a medium capable of recording electronic data such as an external memory device of a computer, a semiconductor memory, a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, and a magnetic tape. means. Specifically, a “flexible disk, CD-ROM, MO disk, etc.” are included in the “computer-readable recording medium”.

雨水流入量予測装置に入力される降雨量実測値のデータの例を図3に、降雨量予測値のデータの例を図4にそれぞれに示す。また、雨水流入量予測装置に入力される対象処理場への雨水流入量のデータの例を図5に示す。図3〜図5の横軸はそれぞれの測定開始或いは予測開始からの時間である。図3〜図5に示すように、雨水流入量予測装置に入力される降雨量のデータ及び雨水流入量のデータは時系列データである。   An example of actual rainfall data input to the rainwater inflow prediction device is shown in FIG. 3, and an example of predicted rainfall data is shown in FIG. Moreover, the example of the data of the rainwater inflow amount to the target treatment plant inputted into the rainwater inflow amount prediction apparatus is shown in FIG. The horizontal axis in FIGS. 3 to 5 represents the time from the start of measurement or prediction. As shown in FIGS. 3 to 5, the rainfall data and the rainwater inflow data input to the rainwater inflow prediction device are time-series data.

図1に示した流入量予測装置は、複数の降雨事象に基づいて対象処理場への雨水流入量の予測を行う。そのため、関数生成ユニット11は、異なる降雨事象をそれぞれ含む複数の変換対象時間についてそれぞれ降雨量と雨水流入量の時系列データを周波数域のデータに変換するフーリエ変換を行ない、降雨事象毎に線形関数を生成する。   The inflow amount prediction apparatus shown in FIG. 1 predicts the amount of rainwater inflow to the target treatment plant based on a plurality of rainfall events. Therefore, the function generation unit 11 performs a Fourier transform for converting the time series data of the rainfall and the inflow of rainwater into frequency domain data for a plurality of conversion target times each including different rain events, and a linear function for each rain event. Is generated.

以下に、関数生成ユニット11が、降雨量と対象処理場への雨水流入量との関係を示す線形関数を生成する方法を、図6に示したフローチャートを参照して説明する。ここで、測定された降雨量及び対象処理場への雨水流入量の時系列データである過去データが過去データ記憶領域201に格納されているとする。   Hereinafter, a method in which the function generation unit 11 generates a linear function indicating the relationship between the rainfall and the amount of rainwater flowing into the target treatment plant will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Here, it is assumed that past data, which is time-series data of the measured rainfall amount and the amount of rainwater flowing into the target treatment plant, is stored in the past data storage area 201.

(イ)ステップS11において、フーリエ変換モジュール111が、それぞれ降雨事象が観測された複数の変換対象時間から一つの変換対象時間を選択し、選択した変換対象時間において測定された降雨量の過去データ及び対象処理場への雨水流入量の過去データを過去データ記憶領域201から読み出す。そして、フーリエ変換モジュール111は、読み出した降雨量の過去データ及び対象処理場への雨水流入量の過去データをそれぞれフーリエ変換する。降雨量及び雨水流入量の過去データのフーリエ変換値は、過去データ変換値記憶領域202に格納される。   (A) In step S11, the Fourier transform module 111 selects one conversion target time from a plurality of conversion target times at which rainfall events are observed, and the past data of rainfall measured at the selected conversion target time, and The past data of the amount of rainwater flowing into the target treatment plant is read from the past data storage area 201. Then, the Fourier transform module 111 performs Fourier transform on the read past data of rainfall and the past data of rainwater inflow to the target treatment plant, respectively. The Fourier transform value of the past data of the rainfall amount and the inflow amount of rainwater is stored in the past data transform value storage area 202.

(ロ)ステップS12において、関数算出モジュール112が、降雨量及び雨水流入量の過去データのフーリエ変換値を過去データ変換値記憶領域202から読み出す。そして、関数算出モジュール112は、雨水流入量の過去データのフーリエ変換値を降雨量の過去データのフーリエ変換値で除して、伝達関数を算出する。算出された伝達関数は、伝達関数記憶領域203に格納される。   (B) In step S <b> 12, the function calculation module 112 reads out the Fourier transform value of the past data of the rainfall amount and the rainwater inflow amount from the past data transform value storage area 202. Then, the function calculation module 112 calculates a transfer function by dividing the Fourier transform value of the past data of the rainwater inflow by the Fourier transform value of the past data of the rainfall. The calculated transfer function is stored in the transfer function storage area 203.

(ハ)ステップS13において、関数生成ユニット11が、線形関数を生成するための使用するすべての降雨事象について、伝達関数が算出されたか否かを判定する。すべての降雨事象について伝達関数が算出されていれば、ステップS14に進む。伝達関数が算出されていない降雨事象があれば、ステップS11に戻る。   (C) In step S13, the function generation unit 11 determines whether or not a transfer function has been calculated for all rain events used to generate the linear function. If transfer functions have been calculated for all rainfall events, the process proceeds to step S14. If there is a rainfall event whose transfer function has not been calculated, the process returns to step S11.

(ニ)ステップS14において、平均算出モジュール113が、伝達関数記憶領域203に格納されたすべての伝達関数を読み出す。平均算出モジュール113は、すべての伝達関数の平均をとって、降雨量と雨水流入量との関係を示す線形関数を算出する。算出された線形関数は、線形関数記憶領域204に格納される。   (D) In step S14, the average calculation module 113 reads all the transfer functions stored in the transfer function storage area 203. The average calculation module 113 calculates the linear function which shows the relationship between the amount of rainfall and the amount of rainwater inflow by taking the average of all transfer functions. The calculated linear function is stored in the linear function storage area 204.

尚、一つの変換対象時間内に複数の降雨事象が観測されている場合は、通常はそれらの降雨事象を1事象としてフーリエ変換を行ない、伝達関数が算出される。図7に、関数生成ユニット11によって生成される伝達関数の例を示す。なお、図7の横軸の周波数は、フーリエ変換モジュール111が行う高速フーリエ変換(FFT)等の離散フーリエ変換におけるサンプリングの周波数を示す。   When a plurality of rain events are observed within one conversion target time, usually, the Fourier transform is performed with these rain events as one event, and the transfer function is calculated. FIG. 7 shows an example of a transfer function generated by the function generation unit 11. Note that the frequency on the horizontal axis in FIG. 7 indicates a sampling frequency in discrete Fourier transform such as fast Fourier transform (FFT) performed by the Fourier transform module 111.

次に、図1に示した雨水流入量予測装置によって、対象処理場への雨水流入量を予測する方法を、図8に示したフローチャートを参照して説明する。   Next, a method for predicting the amount of rainwater inflow to the target treatment plant by the rainwater inflow amount prediction apparatus shown in FIG. 1 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

(イ)図8のステップS100において、関数生成ユニット11が、対象処理場の流入領域における降雨量の過去データと対象処理場への雨水流入量の過去データを測定量データベース30から読み出す。読み出された過去データは、過去データ記憶領域201に格納される。   (A) In step S100 of FIG. 8, the function generation unit 11 reads from the measurement amount database 30 the past data of the rainfall amount in the inflow region of the target treatment plant and the past data of the rainwater inflow amount to the target treatment plant. The read past data is stored in the past data storage area 201.

(ロ)ステップS110において、関数生成ユニット11が、図6に示したフローチャートを参照して説明した方法を用いて、降雨量と雨水流入量との関係を示す線形関数を生成する。具体的には、雨水流入量の過去データのフーリエ変換値を降雨量の過去データのフーリエ変換値で除して、降雨事象毎の伝達関数を算出する。そして、すべての伝達関数の平均をとって、降雨量と雨水流入量との関係を示す線形関数を生成する。生成された線形関数は、線形関数記憶領域204に格納される。   (B) In step S110, the function generation unit 11 generates a linear function indicating the relationship between the rainfall amount and the rainwater inflow amount using the method described with reference to the flowchart shown in FIG. Specifically, the transfer function for each rainfall event is calculated by dividing the Fourier transform value of the past data of rainwater inflow by the Fourier transform value of the past data of rainfall. Then, an average of all transfer functions is taken to generate a linear function indicating the relationship between the rainfall and the inflow of rainwater. The generated linear function is stored in the linear function storage area 204.

(ハ)ステップS120において、予測ユニット12が、入力装置40を介して予測対象日の対象処理場の流入領域における、予測値及び現在の実測値の少なくともいずれかを含む降雨量入力データを取得する。降雨量入力データは、例えば降雨量測定施設から電気通信回線などによって雨水流入量予測装置に転送される。取得された降雨量入力データは、降雨量データ記憶領域205に格納される。   (C) In step S120, the prediction unit 12 acquires the rainfall input data including at least one of the predicted value and the current actual measured value in the inflow region of the target treatment plant on the prediction target day via the input device 40. . The rainfall input data is transferred from the rainfall measurement facility to the rainwater inflow prediction device via a telecommunication line, for example. The acquired rainfall input data is stored in the rainfall data storage area 205.

(ニ)ステップS130において、予測ユニット12が、線形関数と降雨量入力データを用いて対象処理場への雨水流入量を予測する。具体的には、ステップS131において、フーリエ変換モジュール121が、降雨量入力データを降雨量データ記憶領域205から読み出す。フーリエ変換モジュール121は、降雨量入力データをフーリエ変換し、フーリエ変換値を変換値記憶領域206に格納する。次いで、ステップS132において、予測値算出モジュール122が、降雨量入力データのフーリエ変換値及び線形関数を、変換値記憶領域206及び線形関数記憶領域204からそれぞれ読み出す。予測値算出モジュール122は、降雨量入力データのフーリエ変換値と線形関数を乗算して予測データを算出する。算出された予測データは、予測データ記憶領域207に格納される。そして、ステップS133において、フーリエ逆変換モジュール123が、予測データを予測データ記憶領域207から読み出す。フーリエ逆変換モジュール123は、予測データをフーリエ逆変換して、対象処理場に流入する雨水流入量を算出する。算出された雨水流入量は、予測流入量記憶領域208に格納される。   (D) In step S130, the prediction unit 12 predicts the amount of rainwater inflow into the target treatment plant using the linear function and the rainfall input data. Specifically, in step S131, the Fourier transform module 121 reads the rainfall input data from the rainfall data storage area 205. The Fourier transform module 121 performs Fourier transform on the rainfall input data and stores the Fourier transform value in the transform value storage area 206. Next, in step S <b> 132, the predicted value calculation module 122 reads the Fourier transform value and the linear function of the rainfall input data from the transform value storage area 206 and the linear function storage area 204, respectively. The prediction value calculation module 122 calculates the prediction data by multiplying the Fourier transform value of the rainfall input data by a linear function. The calculated prediction data is stored in the prediction data storage area 207. In step S133, the inverse Fourier transform module 123 reads the prediction data from the prediction data storage area 207. The inverse Fourier transform module 123 performs inverse Fourier transform on the prediction data to calculate the amount of rainwater inflow flowing into the target treatment plant. The calculated rainwater inflow amount is stored in the predicted inflow amount storage area 208.

予測流入量記憶領域208に格納された対象処理場の雨水流入量は、出力装置50に出力される。流入量予測実行者は、例えば出力装置50に表示された雨水流入量の予測値に応じて対象処理場の稼働準備等を行うことができる。例えば、対象処理場に配置する人員を増やしたり、起動させるポンプの数を調整したりできる。また、対象処理場の処理量を増加させて、処理場に付随する貯水池を予め空けておくこともできる。   The rainwater inflow amount of the target treatment plant stored in the predicted inflow amount storage area 208 is output to the output device 50. The inflow amount prediction executor can perform operation preparation of the target treatment plant according to the predicted value of the rainwater inflow amount displayed on the output device 50, for example. For example, it is possible to increase the number of personnel arranged in the target treatment plant or adjust the number of pumps to be activated. In addition, the amount of treatment at the target treatment plant can be increased, and a reservoir associated with the treatment plant can be emptied in advance.

上記では、複数の降雨事象に基づいて対象処理場への雨水流入量の予測を行う場合を説明したが、降雨事象が少ない場合などに1つの降雨事象から線形関数を生成してもよいことは勿論である。   In the above, the case where the amount of rainwater inflow to the target treatment plant is predicted based on a plurality of rain events has been described. However, when there are few rain events, a linear function may be generated from one rain event. Of course.

図1に示した雨水流入量予測装置では、降雨量と雨水流入量の関係を示す伝達関数を導入することによって、降雨量と雨水流入量間の因果関係を明確化しつつ、雨水処理場への雨水流入量を予測できる。一般的に、その地域の降雨が雨水処理場に流入する流入領域と雨水処理場との地理的な関係に応じて、流入領域における降雨量と雨水処理場への雨水流入量の関係は定まる。流入領域から雨水処理場までの距離や地形などに依存する雨水の雨水処理場への流入の遅れについても、伝達関数の周波数の広がりの中に組み込まれる形で考慮されている。   In the stormwater inflow prediction device shown in FIG. 1, by introducing a transfer function indicating the relationship between the rainfall and the stormwater inflow, the causal relationship between the rainfall and the stormwater inflow is clarified, and Rainwater inflow can be predicted. In general, the relationship between the amount of rainfall in the inflow region and the amount of rainwater inflow to the storm water treatment plant is determined according to the geographical relationship between the inflow region where the rain flows into the storm water treatment plant and the storm water treatment plant. The delay of the inflow to the rainwater treatment plant, which depends on the distance from the inflow region to the rainwater treatment plant, topography, etc., is also considered in the form of being incorporated in the frequency spread of the transfer function.

図8に示した一連の雨水流入量予測操作は、図8と等価なアルゴリズムのプログラムにより、図1に示した雨水流入量予測装置を制御して実行できる。このプログラムは、図1に示した雨水流入量予測装置を構成する記憶装置20に記憶させればよい。又、このプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に保存し、この記録媒体を図1に示した記憶装置20に読み込ませることにより、本発明の一連の雨水流入量予測操作を実行することができる。   The series of rainwater inflow prediction operations shown in FIG. 8 can be executed by controlling the rainwater inflow prediction device shown in FIG. 1 by a program of an algorithm equivalent to FIG. This program may be stored in the storage device 20 constituting the rainwater inflow prediction device shown in FIG. Further, the program is stored in a computer-readable recording medium, and the recording medium is read into the storage device 20 shown in FIG. 1, thereby executing a series of rainwater inflow prediction operations according to the present invention. .

以上に説明したように、図1に示した雨水流入量予測装置では、伝達関数を用いることによってシンプルな形で降雨量と雨水流入量の関係が表現される。その結果、降雨量のデータを用いて、対象処理場への雨水流入量を精度良く予測することが可能である。つまり、本発明の第1の実施の形態に係る雨水流入量予測装置によれば、降雨量と対象処理場への雨水流入量の因果関係が明確にモデル化され、対象処理場の流入領域における観測例のない集中豪雨などによる、過去の蓄積データから逸脱する降雨量のデータにも対応可能な、精度の高い雨水流入量予測装置が提供される。なお、降雨量の時系列データと対象処理場への雨水流入量の時系列データとの関係は、流入領域の地形、流入領域から処理場までの配管の配置及び形状などの幾何学的な要素で決まるため、頻繁に線形関数を見直す必要がない。   As described above, in the rainwater inflow prediction apparatus shown in FIG. 1, the relationship between the rainfall and the rainwater inflow is expressed in a simple manner by using a transfer function. As a result, it is possible to accurately predict the amount of rainwater flowing into the target treatment plant using the rainfall data. That is, according to the rainwater inflow prediction device according to the first embodiment of the present invention, the causal relationship between the rainfall and the amount of rainwater inflow to the target treatment plant is clearly modeled, and the inflow region of the target treatment plant Provided is a highly accurate rainwater inflow prediction device that can cope with rainfall data that deviates from past accumulated data due to heavy rain that has not been observed. The relationship between the time series data of rainfall and the time series data of rainwater inflow to the target treatment plant is based on geometric factors such as the topography of the inflow region and the arrangement and shape of piping from the inflow region to the treatment plant. Therefore, it is not necessary to review the linear function frequently.

(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態に係る雨水流入量予測装置は、図9に示すように、関数生成ユニット11がフーリエ逆変換モジュール114を更に有し、予測ユニット12が積分モジュール124を有することが、図1と異なる点である。その他の構成については、図1に示す第1の実施の形態と同様である。
(Second Embodiment)
In the rainwater inflow prediction device according to the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 9, the function generation unit 11 further includes an inverse Fourier transform module 114, and the prediction unit 12 includes an integration module 124. However, this is different from FIG. Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG.

フーリエ逆変換モジュール114は、関数算出モジュール112によって算出される伝達関数をフーリエ逆変換して、降雨量と雨水流入量との関係を示す線形関数を算出する。積分モジュール124は、降雨量の予測値及び実測値の少なくともいずれかを含む降雨量入力データf(t)と線形関数γ(t)で以下の式(1)に示す畳み込み積分を行ない、対象処理場に流入する雨水流入量g(t)を算出する:

g(t)=∫{f(τ)γ(t−τ)}dτ ・・・(1)

以下に、図9に示した雨水流入量予測装置によって、対象処理場への雨水流入量を予測する方法を、図10に示したフローチャートを参照して説明する。
The inverse Fourier transform module 114 performs an inverse Fourier transform on the transfer function calculated by the function calculation module 112 to calculate a linear function indicating the relationship between the rainfall and the rainwater inflow. The integration module 124 performs the convolution integration shown in the following formula (1) with the rainfall input data f (t) including at least one of the predicted rainfall value and the actual measurement value and the linear function γ (t), and performs the target processing. Calculate rainwater inflow g (t) flowing into the field:

g (t) = ∫ {f (τ) γ (t−τ)} dτ (1)

Hereinafter, a method of predicting the amount of rainwater inflow to the target treatment plant by the rainwater inflow amount prediction apparatus shown in FIG. 9 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

(イ)図9のステップS200において、関数生成ユニット11が、対象処理場の流入領域における降雨量の過去データと対象処理場への雨水流入量の過去データを測定量データベース30から読み出す。読み出された過去データは、過去データ記憶領域201に格納される。   (A) In step S200 of FIG. 9, the function generation unit 11 reads from the measurement amount database 30 the past data of the rainfall amount in the inflow region of the target treatment plant and the past data of the rainwater inflow amount to the target treatment plant. The read past data is stored in the past data storage area 201.

(ロ)ステップS210において、関数生成ユニット11が、降雨量と雨水流入量との関係を示す線形関数を生成する。具体的には、ステップS211において、第1の実施の形態で説明した方法と同様にして、雨水流入量の過去データのフーリエ変換値を降雨量の過去データのフーリエ変換値で除して、降雨事象毎の伝達関数が算出される。そして、すべての伝達関数の平均をとって、平均伝達関数が算出される。生成された平均伝達関数は、線形関数記憶領域204に格納される。そして、ステップS212において、フーリエ逆変換モジュール114が、線形関数記憶領域204から読み出した平均伝達関数をフーリエ逆変換して、応答関数として降雨量と雨水流入量との関係を示す線形関数を生成する。生成された線形関数は、線形関数記憶領域204に格納される。図11に、関数生成ユニット11が線形関数として生成する応答関数の例を示す。   (B) In step S210, the function generation unit 11 generates a linear function indicating the relationship between the rainfall and the rainwater inflow. Specifically, in step S211, in the same manner as the method described in the first embodiment, the Fourier transform value of the past data of the rainwater inflow is divided by the Fourier transform value of the past data of the rainfall, and the rainfall A transfer function for each event is calculated. Then, an average transfer function is calculated by taking an average of all the transfer functions. The generated average transfer function is stored in the linear function storage area 204. In step S212, the inverse Fourier transform module 114 performs inverse Fourier transform on the average transfer function read from the linear function storage area 204, and generates a linear function indicating the relationship between the rainfall and the stormwater inflow as a response function. . The generated linear function is stored in the linear function storage area 204. FIG. 11 shows an example of a response function that the function generation unit 11 generates as a linear function.

(ハ)ステップS220において、予測ユニット12が、入力装置40を介して予測対象日の対象処理場の流入領域における、予測値及び実測値の少なくともいずれかを含む降雨量入力データを取得する。降雨量入力データは、降雨量データ記憶領域205に格納される。   (C) In step S220, the prediction unit 12 acquires rainfall amount input data including at least one of a predicted value and an actually measured value in the inflow region of the target treatment area on the prediction target day via the input device 40. The rainfall input data is stored in the rainfall data storage area 205.

(ニ)ステップS230において、予測ユニット12が、線形関数と降雨量入力データを用いて対象処理場への雨水流入量を予測する。具体的には、積分モジュール124が、線形関数及び降雨量入力データを、線形関数記憶領域204及び降雨量データ記憶領域205からそれぞれ読み出す。積分モジュール124は、降雨量入力データと線形関数で畳み込み積分を行ない、対象処理場に流入する雨水流入量を算出する。算出された雨水流入量は、予測流入量記憶領域208に格納される。   (D) In step S230, the prediction unit 12 predicts the amount of rainwater flowing into the target treatment plant using the linear function and the rainfall input data. Specifically, the integration module 124 reads the linear function and the rainfall input data from the linear function storage area 204 and the rainfall data storage area 205, respectively. The integration module 124 performs convolution integration with the rainfall input data and a linear function, and calculates the amount of rainwater inflow flowing into the target treatment plant. The calculated rainwater inflow amount is stored in the predicted inflow amount storage area 208.

図2に示した雨水流入量予測装置では、降雨量と対象処理場への雨水流入量の関係を示す線形関数として応答関数が使用される。そのため、ある時刻における降雨が、いつ処理場に流れ込むかを判断することが容易である。他は、第1の実施の形態と実質的に同様であり、重複した記載を省略する。   In the rainwater inflow prediction apparatus shown in FIG. 2, a response function is used as a linear function indicating the relationship between the rainfall and the rainwater inflow to the target treatment plant. Therefore, it is easy to determine when rainfall at a certain time flows into the treatment plant. Others are substantially the same as those in the first embodiment, and redundant description is omitted.

本発明の第2の実施の形態に係る雨水流入量予測装置によれば、降雨量と対象処理場への雨水流入量の因果関係が明確にモデル化され、集中豪雨などによる過去の蓄積データから逸脱する降雨量のデータにも対応可能な、精度の高い雨水流入量予測装置が提供される。   According to the rainwater inflow prediction device according to the second embodiment of the present invention, the causal relationship between the rainfall and the amount of rainwater inflow to the target treatment plant is clearly modeled, and the past accumulated data such as torrential rain is used. Provided is a highly accurate rainwater inflow prediction device that can cope with deviating rainfall data.

(その他の実施の形態)
上記のように、本発明は第1及び第2の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
(Other embodiments)
As described above, the present invention has been described according to the first and second embodiments. However, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.

既に述べた第1及び第2の実施の形態の説明においては、降雨量のデータと対象処理場への雨水流入量のデータとの間の伝達関数を決定する方法について説明したが、例えば降雨量のデータと河川の増水量のデータとの間の伝達関数などについても同様の方法で生成することが可能であり、河川の水位を調整する処理場への雨水流入量を予測するシステムを構築することができる。   In the description of the first and second embodiments already described, the method for determining the transfer function between the rainfall data and the rainwater inflow data to the target treatment plant has been described. It is possible to generate the transfer function between the data of the river and the data of the amount of increase in the river in the same way, and build a system that predicts the amount of rainwater flowing into the treatment plant that adjusts the water level of the river be able to.

また、過去の降雨量のデータと雨水流入量のデータとの間の伝達関数を決定する以外に、過去の予測降雨量と雨水流入量のデータ間の伝達関数を決定してもよい。予測降雨量は測定量に比べて正確さが低いが、例えば予測による降雨量が多めに算出される等、降雨量の予測方法に系統的な傾向がある場合には、その傾向を反映した伝達関数が得られることになる。そのため、結果的に予測流入量の精度が上がる可能性がある。   In addition to determining a transfer function between past rainfall data and rainwater inflow data, a transfer function between past predicted rainfall and rainwater inflow data may be determined. Predicted rainfall is less accurate than the measured amount, but if there is a systematic trend in the method of forecasting rainfall, for example, when the amount of rainfall predicted by the forecast is calculated to be large, transmission that reflects that trend A function will be obtained. As a result, the accuracy of the predicted inflow amount may increase.

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。   As described above, the present invention naturally includes various embodiments not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.

本発明の第1の実施の形態に係る雨水流入量予測装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the rainwater inflow amount prediction apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 変換対象時間を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating conversion object time. 本発明の第1の実施の形態に係る雨水流入量予測装置に入力される降雨量実測値のデータ例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of data of the rainfall actual value input into the rainwater inflow amount prediction apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係る雨水流入量予測装置に入力される降雨量予測値のデータ例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of data of the rainfall predicted value input into the rainwater inflow prediction apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係る雨水流入量予測装置に入力される雨水流入量のデータ例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of data of the rainwater inflow amount input into the rainwater inflow amount prediction apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係る線形関数の生成方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the production | generation method of the linear function which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係る雨水流入量予測装置が生成する伝達関数の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the transfer function which the rain water inflow prediction apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention produces | generates. 本発明の第1の実施の形態に係る雨水流入量予測方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the rainwater inflow amount prediction method which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る雨水流入量予測装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the rainwater inflow amount prediction apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る雨水流入量予測方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the rainwater inflow amount prediction method which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る雨水流入量予測装置が生成する応答関数の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the response function which the rainwater inflow prediction apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention produces | generates.

符号の説明Explanation of symbols

11…関数生成ユニット
111…フーリエ変換モジュール
112…関数算出モジュール
113…平均算出モジュール
114…フーリエ逆変換モジュール
12…予測ユニット
121…フーリエ変換モジュール
122…予測値算出モジュール
123…フーリエ逆変換モジュール
124…積分モジュール
30…測定量データベース
201…過去データ記憶領域
202…過去データ変換値記憶領域
203…伝達関数記憶領域
204…線形関数記憶領域
205…降雨量データ記憶領域
206…変換値記憶領域
207…予測データ記憶領域
208…予測流入量記憶領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Function generation unit 111 ... Fourier transform module 112 ... Function calculation module 113 ... Average calculation module 114 ... Fourier inverse transform module 12 ... Prediction unit 121 ... Fourier transform module 122 ... Predicted value calculation module 123 ... Fourier inverse transform module 124 ... Integration Module 30 ... Measured quantity database 201 ... Past data storage area 202 ... Past data conversion value storage area 203 ... Transfer function storage area 204 ... Linear function storage area 205 ... Rainfall data storage area 206 ... Conversion value storage area 207 ... Predicted data storage Area 208 ... Predicted inflow storage area

Claims (6)

降雨量及び雨水流入量それぞれの測定値の時系列データを格納する測定量データベースと、
前記降雨量及び前記雨水流入量の時系列データそれぞれのフーリエ変換値を用いて、前記降雨量と前記雨水流入量との関係を示す線形関数を生成する関数生成ユニットと、
前記線形関数を用いて、前記降雨量の予測値及び実測値の少なくともいずれかを含む降雨量入力データから前記雨水流入量を予測する予測ユニット
とを備えることを特徴とする雨水流入量予測装置。
A measured amount database for storing time series data of measured values of rainfall and inflow of rainwater;
A function generation unit that generates a linear function indicating a relationship between the rainfall and the rainwater inflow , using Fourier transform values of the time series data of the rainfall and the rainwater inflow,
A rainwater inflow prediction apparatus, comprising: a prediction unit that predicts the rainwater inflow based on rainfall input data including at least one of a predicted value and an actual measurement of the rainfall using the linear function.
関数生成ユニット、予測ユニット、降雨量及び雨水流入量それぞれの測定値の時系列データを格納する測定量データベース、及び線形関数記憶領域を備える雨水流入量予測装置を用いて雨水流入量を予測する雨水流入量予測方法であって、
前記関数生成ユニットが、前記測定量データベースから前記時系列データを読み出し、前記降雨量及び前記雨水流入量の時系列データそれぞれのフーリエ変換値を用いて前記降雨量と前記雨水流入量との関係を示す線形関数を生成し、前記線形関数記憶領域に格納するステップと、
前記予測ユニットが、前記線形関数記憶領域から読み出した前記線形関数を用いて、降雨量の予測値及び実測値の少なくともいずれかを含む降雨量入力データから前記雨水流入量を予測するステップ
とを含むことを特徴とする雨水流入量予測方法。
Rainwater that predicts rainwater inflow using a function generation unit, a prediction unit, a measurement amount database that stores time-series data of each measurement value of rainfall and rainwater inflow, and a rainwater inflow prediction device that includes a linear function storage area An inflow prediction method,
The function generation unit reads the time series data from the measured quantity database, and uses the Fourier transform values of the time series data of the rainfall amount and the rainwater inflow amount to determine the relationship between the rainfall amount and the rainwater inflow amount. Generating a linear function to be stored and storing it in the linear function storage area;
The prediction unit includes the step of predicting the rainwater inflow amount from rainfall input data including at least one of a predicted value of rainfall and an actual measurement value using the linear function read from the linear function storage area. The rainwater inflow prediction method characterized by this.
前記線形関数を生成するステップが、
前記降雨量及び前記雨水流入量の時系列データをそれぞれフーリエ変換し、
前記雨水流入量のフーリエ変換値を前記降雨量のフーリエ変換値で除して、前記線形関数を算出することを特徴とする請求項2に記載の雨水流入量予測方法。
Generating the linear function comprises:
Fourier transform each of the time series data of the rainfall and the rainwater inflow,
The rainwater inflow prediction method according to claim 2, wherein the linear function is calculated by dividing the Fourier transform value of the rainwater inflow by the Fourier transform of the rainfall.
前記雨水流入量を予測するステップが、
前記降雨量入力データをフーリエ変換し、
前記フーリエ変換された降雨量入力データと前記線形関数を乗算して予測データを算出し、
前記予測データをフーリエ逆変換して、前記雨水流入量を算出することを特徴とする請求項3に記載の雨水流入量予測方法。
Predicting the stormwater inflow amount,
Fourier transform the rainfall input data,
Multiply the Fourier transformed rainfall input data and the linear function to calculate prediction data,
The rainwater inflow prediction method according to claim 3, wherein the rainwater inflow is calculated by performing inverse Fourier transform on the prediction data.
前記線形関数を生成するステップが、
前記降雨量及び前記雨水流入量の時系列データをそれぞれフーリエ変換し、
前記降雨量のフーリエ変換値を前記雨水流入量のフーリエ変換値で除して伝達関数を算出し、
前記伝達関数をフーリエ逆変換して、前記線形関数を算出することを特徴とする請求項2に記載の雨水流入量予測方法。
Generating the linear function comprises:
Fourier transform each of the time series data of the rainfall and the rainwater inflow,
Divide the Fourier transform value of the rainfall by the Fourier transform value of the rainwater inflow to calculate a transfer function,
The rainwater inflow prediction method according to claim 2, wherein the linear function is calculated by performing inverse Fourier transform on the transfer function.
前記雨水流入量の予測が、前記降雨量入力データと前記線形関数の畳み込み積分によって算出されることを特徴とする請求項5に記載の雨水流入量予測方法。   6. The rainwater inflow prediction method according to claim 5, wherein the rainwater inflow prediction is calculated by convolution integration of the rainfall input data and the linear function.
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