JP6804934B2 - Energy consumption prediction device and energy consumption prediction method - Google Patents

Energy consumption prediction device and energy consumption prediction method Download PDF

Info

Publication number
JP6804934B2
JP6804934B2 JP2016209806A JP2016209806A JP6804934B2 JP 6804934 B2 JP6804934 B2 JP 6804934B2 JP 2016209806 A JP2016209806 A JP 2016209806A JP 2016209806 A JP2016209806 A JP 2016209806A JP 6804934 B2 JP6804934 B2 JP 6804934B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
energy consumption
cluster
model
prediction
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016209806A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018072083A (en
Inventor
亜梨花 福島
亜梨花 福島
静 榊原
静 榊原
修一郎 今原
修一郎 今原
柴田 康弘
康弘 柴田
中村 順一
順一 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2016209806A priority Critical patent/JP6804934B2/en
Publication of JP2018072083A publication Critical patent/JP2018072083A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6804934B2 publication Critical patent/JP6804934B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Description

本発明の実施形態は、消費エネルギー予測装置及び消費エネルギー予測方法に関する。 An embodiment of the present invention relates to an energy consumption prediction device and an energy consumption prediction method.

近年、電気自動車などのバッテリで駆動する車両が開発されている。そのような車両に対して電力を供給するポイント(充電スタンドなど)は、数が少なく、地理的に限定されることもある。バッテリで駆動する車両が目的のポイントまで到達可能であるか判断するためには、目的のポイントまでの消費エネルギーを予測する必要がある。例えば、車両のユーザは、消費エネルギーを予測する予測サーバなどから、予測される消費エネルギーを取得する。予測サーバには、種々の車両に応じた正確な消費エネルギーを予測する技術が求められる。 In recent years, battery-powered vehicles such as electric vehicles have been developed. The points that power such vehicles (such as charging stations) are small and may be geographically limited. In order to determine whether a battery-powered vehicle can reach a target point, it is necessary to predict the energy consumption to the target point. For example, the user of the vehicle acquires the predicted energy consumption from a prediction server or the like that predicts the energy consumption. The prediction server is required to have a technology for accurately predicting energy consumption according to various vehicles.

特許第5855163号公報Japanese Patent No. 5855163 特開2014−163796号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-163996 特許第5818774号公報Japanese Patent No. 5818774

上記の課題を解決するために、車両の消費エネルギーを予測することができる消費エネルギー予測装置及び消費エネルギー予測方法を提供する。 In order to solve the above problems, an energy consumption prediction device and an energy consumption prediction method capable of predicting the energy consumption of a vehicle are provided.

実施形態によれば、モデルを用いて車両の消費エネルギーを予測する消費エネルギー予測装置は、学習用データ取得部と、クラスタ分類部と、モデル生成部と、予測用データ取得部と、予測部と、を備える。学習用データ取得部は、車両のバッテリに関するバッテリ情報と前記車両の消費エネルギーを含む運動情報とを含む複数の学習用データを取得する。クラスタ分類部は、前記学習用データ取得部により取得する学習用データを分類基準に従って複数のクラスタに分類する。モデル生成部は、判定部と、第1の生成部と、第2の生成部と、を備える。判定部は、前記クラスタ分類部により分類されたクラスタ毎に、含まれる学習用データの個数が閾値以上であるか判定する。第1の生成部は、前記判定部で前記学習用データの個数が前記閾値以上であると判定されたクラスタについては、学習用データに基づいて回帰により、複数のパラメータを有する車両の消費エネルギーを予測するモデルを生成する。第2の生成部は、前記判定部が前記学習用データの個数が前記閾値以上でないと判定されたクラスタについては、前記クラスタ毎のモデルのパラメータに同一の補正値を積算したパラメータを有する前記クラスタに近接する近似モデルにより車両の消費エネルギーを予測するモデルを生成する。予測用データ取得部は、車両から消費エネルギーを予測するための予測用データを取得する。予測部は、前記予測用データ取得部が取得した予測用データから前記分類基準に従ってクラスタを判定し、判定された前記クラスタに対応する前記モデル生成部が生成したモデルに従って、前記予測用データから前記車両の消費エネルギーを予測する。 According to the embodiment, the energy consumption prediction device for predicting the energy consumption of the vehicle using the model includes a learning data acquisition unit, a cluster classification unit, a model generation unit, a prediction data acquisition unit, and a prediction unit. , Equipped with. The learning data acquisition unit acquires a plurality of learning data including battery information regarding the vehicle battery and motion information including energy consumption of the vehicle. The cluster classification unit classifies the learning data acquired by the learning data acquisition unit into a plurality of clusters according to the classification criteria. The model generation unit includes a determination unit, a first generation unit, and a second generation unit. The determination unit determines whether the number of learning data included in each cluster classified by the cluster classification unit is equal to or greater than the threshold value. The first generation unit determines the energy consumption of the vehicle having a plurality of parameters by regression based on the learning data for the cluster determined by the determination unit that the number of the learning data is equal to or greater than the threshold value. Generate a model to predict. The second generation unit has the cluster having a parameter obtained by integrating the same correction value into the model parameter for each cluster for the cluster in which the determination unit determines that the number of learning data is not equal to or greater than the threshold value. A model that predicts the energy consumption of the vehicle is generated by an approximate model that is close to. The prediction data acquisition unit acquires prediction data for predicting energy consumption from the vehicle. The prediction unit determines a cluster from the prediction data acquired by the prediction data acquisition unit according to the classification criteria, and from the prediction data according to the model generated by the model generation unit corresponding to the determined cluster. Predict the energy consumption of the vehicle.

図1は、第1実施形態に係る予測システムの構成例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a prediction system according to the first embodiment. 図2は、第1実施形態に係る予測サーバの構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the prediction server according to the first embodiment. 図3は、第1実施形態に係るクラスタに分類された場合の学習用データの構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of learning data when classified into clusters according to the first embodiment. 図4は、第1実施形態に係るクラスタごとに集めた場合の学習用データの構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of learning data when collected for each cluster according to the first embodiment. 図5は、第1実施形態に係る消費モデル学習部の構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of the consumption model learning unit according to the first embodiment. 図6は、第1実施形態に係るクラスタの例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a cluster according to the first embodiment. 図7は、第1実施形態に係るパラメータの補正について説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the correction of the parameters according to the first embodiment. 図8は、第1実施形態に係るスパース推定について説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the sparse estimation according to the first embodiment. 図9は、第1実施形態に係るスパース推定について説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining the sparse estimation according to the first embodiment. 図10は、第1実施形態に係る予測サーバの動作例を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing an operation example of the prediction server according to the first embodiment. 図11は、第1実施形態に係る予測サーバの動作例を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing an operation example of the prediction server according to the first embodiment. 図12は、第1実施形態に係る予測サーバの動作例を示すフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart showing an operation example of the prediction server according to the first embodiment. 図13は、第2実施形態に係る予測サーバの構成例を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing a configuration example of the prediction server according to the second embodiment. 図14は、第2実施形態に係るクラスタの分類について説明するための図である。FIG. 14 is a diagram for explaining the classification of clusters according to the second embodiment. 図15は、第2実施形態に係るクラスタの分類について説明するための図である。FIG. 15 is a diagram for explaining the classification of clusters according to the second embodiment. 図16は、第2実施形態に係る予測サーバの動作例を示すフローチャートである。FIG. 16 is a flowchart showing an operation example of the prediction server according to the second embodiment. 図17は、第3実施形態に係る予測システムの構成例を示すブロック図である。FIG. 17 is a block diagram showing a configuration example of the prediction system according to the third embodiment. 図18は、第4実施形態に係る予測システムの構成例を示すブロック図である。FIG. 18 is a block diagram showing a configuration example of the prediction system according to the fourth embodiment.

以下、実施形態について、図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
実施形態に係る予測システムは、道路を走行する電気自動車などの車両が消費する電力を予測するものである。たとえば、予測システムは、予測される消費エネルギー(予測消費エネルギー)を車両のユーザへ提供する。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
(First Embodiment)
The prediction system according to the embodiment predicts the electric power consumed by a vehicle such as an electric vehicle traveling on a road. For example, the prediction system provides the predicted energy consumption (predicted energy consumption) to the user of the vehicle.

予測システムが予測消費エネルギーを算出する車両は、バッテリを搭載し自走するものである。以下に説明する各実施形態において予測消費エネルギーの算出対象となる車両は、道路を走行する電気自動車であるものとする。なお、車両は、電気自動車に限定されるものではなく、バッテリで駆動する電車、航空機、又は、船舶などであってもよい。 Vehicles for which the prediction system calculates the predicted energy consumption are self-propelled with a battery. The vehicle for which the predicted energy consumption is calculated in each of the embodiments described below is assumed to be an electric vehicle traveling on a road. The vehicle is not limited to the electric vehicle, and may be a battery-powered train, an aircraft, a ship, or the like.

図1は、実施形態に係る予測システム1の構成例を示すブロック図である。
図1が示すように、予測システム1は、予測サーバ10、気象情報サーバ20、交通情報サーバ30、充電器管理サーバ40、アプリ管理サーバ50、充電器Q1乃至Qn、車両V1乃至Vn及びユーザ端末F1乃至Fnなどを備える。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of the prediction system 1 according to the embodiment.
As shown in FIG. 1, the prediction system 1 includes a prediction server 10, a weather information server 20, a traffic information server 30, a charger management server 40, an application management server 50, chargers Q1 to Qn, vehicles V1 to Vn, and a user terminal. It includes F1 to Fn and the like.

予測サーバ10は、気象情報サーバ20、交通情報サーバ30、充電器管理サーバ40及びアプリ管理サーバ50と通信接続する。たとえば、予測サーバ10は、インターネット又は独自のネットワークを通じて気象情報サーバ20、交通情報サーバ30、充電器管理サーバ40及びアプリ管理サーバ50と接続する。 The prediction server 10 communicates with the weather information server 20, the traffic information server 30, the charger management server 40, and the application management server 50. For example, the prediction server 10 connects to the weather information server 20, the traffic information server 30, the charger management server 40, and the application management server 50 via the Internet or its own network.

また、充電器管理サーバ40は、インターネットなどを通じて、充電器Q1乃至Qnと通信接続する。また、アプリ管理サーバ50は、インターネットなどを通じて、ユーザ端末F1乃至Fnと通信接続する。また、充電器Q1乃至Qnは、それぞれ車両V1乃至Vnに搭載されるバッテリに対して充電可能となるように車両に接続する。 Further, the charger management server 40 communicates with the chargers Q1 to Qn via the Internet or the like. Further, the application management server 50 communicates with the user terminals F1 to Fn via the Internet or the like. Further, the chargers Q1 to Qn are connected to the vehicle so that the batteries mounted on the vehicles V1 to Vn can be charged, respectively.

予測サーバ10(消費エネルギー予測装置)は、気象情報サーバ20、交通情報サーバ30、充電器管理サーバ40及びアプリ管理サーバ50などからの情報に基づいてユーザが使用する車両V1乃至Vnの予測消費エネルギーを算出する。予測サーバ10は、アプリ管理サーバ50を通じて、算出された予測消費エネルギーを車両V1乃至Vnを所持するユーザのユーザ端末F1乃至Fnに送信する。予測サーバ10については、後に詳述する。 The prediction server 10 (energy consumption prediction device) predicts the predicted energy consumption of vehicles V1 to Vn used by the user based on information from the weather information server 20, the traffic information server 30, the charger management server 40, the application management server 50, and the like. Is calculated. The prediction server 10 transmits the calculated predicted energy consumption to the user terminals F1 to Fn of the user who possesses the vehicles V1 to Vn through the application management server 50. The prediction server 10 will be described in detail later.

気象情報サーバ20は、気象に関する情報(気象情報)を予測サーバ10に送信する。気象情報サーバ20は、気象情報DB21を有する。気象情報DB21は、複数の気象情報を格納する。気象情報は、所定の期間における気温、降水量、風速、風向又は降雪量などの情報である。気象情報DB21は、地域及び期間ごとの気象情報を格納する。たとえば、気象情報サーバ20は、気象に関するデータを取得すると、当該データに基づいて気象情報を生成し、気象情報DB21に格納する。 The weather information server 20 transmits information about the weather (weather information) to the prediction server 10. The weather information server 20 has a weather information DB 21. The weather information DB 21 stores a plurality of weather information. The meteorological information is information such as temperature, precipitation, wind speed, wind direction or snowfall in a predetermined period. The meteorological information DB 21 stores meteorological information for each region and period. For example, when the weather information server 20 acquires data related to the weather, it generates weather information based on the data and stores it in the weather information DB 21.

気象情報サーバ20は、気象情報DB21が格納する気象情報を予測サーバ10へ送信する。たとえば、気象情報サーバ20は、予測サーバ10からのリクエストに応じて気象情報を予測サーバ10へ送信する。また、気象情報サーバ20は、定期的に気象情報を予測サーバ10へ送信してもよい。 The weather information server 20 transmits the weather information stored in the weather information DB 21 to the prediction server 10. For example, the weather information server 20 transmits weather information to the prediction server 10 in response to a request from the prediction server 10. Further, the weather information server 20 may periodically transmit the weather information to the prediction server 10.

交通情報サーバ30は、道路の交通に関する交通情報を予測サーバ10へ送信する。交通情報サーバ30は、複数の交通情報DB31を有する。交通情報DB31は、交通情報を格納する。交通情報は、所定の道路を走行する各車両の速度(たとえば、各車両の平均速度)を示す情報などである。交通情報DB31は、道路ごとの交通情報を格納する。たとえば、交通情報サーバ30は、新たな道路の交通の関するデータを取得すると、当該データに基づいて交通情報を生成し交通情報DB31に格納する。 The traffic information server 30 transmits traffic information related to road traffic to the prediction server 10. The traffic information server 30 has a plurality of traffic information DB 31s. The traffic information DB 31 stores traffic information. The traffic information is information indicating the speed of each vehicle traveling on a predetermined road (for example, the average speed of each vehicle). The traffic information DB 31 stores traffic information for each road. For example, when the traffic information server 30 acquires data related to traffic on a new road, it generates traffic information based on the data and stores it in the traffic information DB 31.

交通情報サーバ30は、交通情報DB31が格納する交通情報を予測サーバ10へ送信する。たとえば、交通情報サーバ30は、予測サーバ10からのリクエストに応じて交通情報を予測サーバ10へ送信する。また、交通情報サーバ30は、定期的に交通情報を予測サーバ10へ送信してもよい。 The traffic information server 30 transmits the traffic information stored in the traffic information DB 31 to the prediction server 10. For example, the traffic information server 30 transmits traffic information to the prediction server 10 in response to a request from the prediction server 10. Further, the traffic information server 30 may periodically transmit traffic information to the prediction server 10.

充電器管理サーバ40は、車両V1乃至Vnの消費エネルギーを示す消費履歴情報を予測サーバ10へ送信する。消費履歴情報は、たとえば、所定の期間(たとえば、車両V1乃至Vnの移動を開始してから終了するまで)における車両V1乃至Vnの消費エネルギーを示す情報などである。 The charger management server 40 transmits consumption history information indicating the energy consumption of the vehicles V1 to Vn to the prediction server 10. The consumption history information is, for example, information indicating the energy consumption of the vehicles V1 to Vn in a predetermined period (for example, from the start to the end of the movement of the vehicles V1 to Vn).

消費履歴情報は、車両V1乃至Vnの運動情報及び車両情報を含む。充電器管理サーバ40は、消費履歴情報DB41を有する。消費履歴情報DB41は、消費履歴情報を格納する。たとえば、充電器管理サーバ40は、新たなデータを取得すると、当該データに基づいて消費履歴情報を生成し、生成した消費履歴情報を消費履歴情報DB41に格納する。 The consumption history information includes motion information and vehicle information of vehicles V1 to Vn. The charger management server 40 has a consumption history information DB 41. The consumption history information DB 41 stores the consumption history information. For example, when the charger management server 40 acquires new data, it generates consumption history information based on the data and stores the generated consumption history information in the consumption history information DB 41.

運動情報は、車両V1乃至Vnの運動エネルギーに関する情報である。運動情報は、たとえば、走行日時、走行区間、当該走行区間の走行距離、当該走行区間を走行した走行時間、及び、当該走行区間に表示されたエネルギー消費量などを含む。
車両情報は、車両V1乃至Vnに関する情報である。車両情報は、たとえば、車両V1乃至Vnの車種を示す車種情報、及び、車両V1乃至Vnに搭載されるバッテリに関するバッテリ情報などを含む。
The kinetic information is information on the kinetic energy of the vehicles V1 to Vn. The exercise information includes, for example, a travel date and time, a travel section, a travel distance of the travel section, a travel time traveled in the travel section, an energy consumption amount displayed in the travel section, and the like.
The vehicle information is information about vehicles V1 to Vn. The vehicle information includes, for example, vehicle type information indicating a vehicle type of vehicles V1 to Vn, battery information regarding a battery mounted on the vehicles V1 to Vn, and the like.

充電器管理サーバ40は、充電器Q1乃至Qnからのデータに基づいて消費履歴情報を生成する。たとえば、充電器管理サーバ40は、充電器Q1乃至Qnから運動情報及び車両情報を取得する。充電器管理サーバ40は、充電器Q1乃至Qnからの運動情報及び車両情報を示す消費履歴情報を生成し、生成した消費履歴情報を消費履歴DB41に追加する。 The charger management server 40 generates consumption history information based on the data from the chargers Q1 to Qn. For example, the charger management server 40 acquires movement information and vehicle information from the chargers Q1 to Qn. The charger management server 40 generates consumption history information indicating exercise information and vehicle information from the chargers Q1 to Qn, and adds the generated consumption history information to the consumption history DB 41.

充電器管理サーバ40は、消費履歴情報DB41が格納する消費履歴情報を予測サーバ10へ送信する。たとえば、充電器管理サーバ40は、予測サーバ10からのリクエストに応じて消費履歴情報を予測サーバ10へ送信する。また、充電器管理サーバ40は、定期的に(たとえば、日ごとに)消費履歴情報を予測サーバ10へ送信してもよい。 The charger management server 40 transmits the consumption history information stored in the consumption history information DB 41 to the prediction server 10. For example, the charger management server 40 transmits consumption history information to the prediction server 10 in response to a request from the prediction server 10. Further, the charger management server 40 may periodically (for example, daily) transmit consumption history information to the prediction server 10.

充電器Q1乃至Qnは、車両に搭載されたバッテリを充電する。ここでは、充電器Q1乃至Qnは、それぞれ車両V1乃至Vnに搭載されたバッテリを充電するものとする。充電器Q1乃至Qnは、充電した車両から当該車両の運動情報及び車種情報を取得する。たとえば、充電器Q1乃至Qnは、車両と接続した際に、車両から運動情報及び車種情報を取得する。 The chargers Q1 to Qn charge the battery mounted on the vehicle. Here, it is assumed that the chargers Q1 to Qn charge the batteries mounted on the vehicles V1 to Vn, respectively. The chargers Q1 to Qn acquire motion information and vehicle type information of the vehicle from the charged vehicle. For example, the chargers Q1 to Qn acquire motion information and vehicle type information from the vehicle when connected to the vehicle.

充電器Q1乃至Qnは、充電スタンドなどに設置されてもよい。また、充電器Q1乃至Qnは、車両V1乃至Vnを所持するユーザの住宅に設置されてもよい。 The chargers Q1 to Qn may be installed in a charging stand or the like. Further, the chargers Q1 to Qn may be installed in the house of the user who owns the vehicles V1 to Vn.

車両V1乃至Vnは、バッテリを搭載し、バッテリから要求される電力により自走する車両である。車両V1乃至Vnは、GPSセンサなどからの信号又は内部の時計などに基づいて自身の運動情報を生成する。また、車両V1乃至Vnは、自身の車両情報を格納する。または、高速道路のような移動経路が推測可能な道上の充電器の情報を用いて、推定してもよい。 The vehicles V1 to Vn are vehicles equipped with a battery and self-propelled by the electric power required from the battery. Vehicles V1 to Vn generate their own motion information based on a signal from a GPS sensor or the like or an internal clock or the like. Further, the vehicles V1 to Vn store their own vehicle information. Alternatively, it may be estimated using the information of the charger on the road where the movement route can be estimated such as a highway.

車両V1乃至Vnは、充電器Q1乃至Qnに接続すると充電器Q1乃至Qnからの電力によりバッテリを充電する。また、車両V1乃至Vnは、充電器Q1乃至Qnに自身の運動情報及び車両情報を送信する。 When the vehicles V1 to Vn are connected to the chargers Q1 to Qn, the vehicles V1 to Vn charge the battery with the electric power from the chargers Q1 to Qn. Further, the vehicles V1 to Vn transmit their own motion information and vehicle information to the chargers Q1 to Qn.

アプリ管理サーバ50は、車両V1乃至Vnのユーザが所持するユーザ端末F1乃至Fnに対して予測消費エネルギーを配信する。たとえば、アプリ管理サーバ50は、ユーザ端末F1乃至Fn上で動作するアプリに対して予測消費エネルギーを配信する。 The application management server 50 distributes the predicted energy consumption to the user terminals F1 to Fn possessed by the users of the vehicles V1 to Vn. For example, the application management server 50 distributes the predicted energy consumption to the applications operating on the user terminals F1 to Fn.

また、アプリ管理サーバ50は、ユーザ端末F1乃至Fnから、予測消費エネルギーを予測するために必要な予測用データを取得する。たとえば、アプリ管理サーバ50は、アプリに対してユーザが入力した操作に基づいて生成された予測用データを当該アプリから取得する。また、予測用データの取得は、アプリ、カーナビ、又は車両からGPSでリアルタイムでデータを取得するようにしてもよい。 Further, the application management server 50 acquires prediction data necessary for predicting the predicted energy consumption from the user terminals F1 to Fn. For example, the application management server 50 acquires prediction data generated based on an operation input by the user to the application from the application. Further, the prediction data may be acquired in real time by GPS from an application, a car navigation system, or a vehicle.

予測用データは、ユーザが消費エネルギーを予測したい区間及び日時などを示す走行情報と、ユーザの車両V1乃至Vnの車両情報とを含む。走行情報は、たとえば、走行日時、出発地及び目的地などの情報である。 The prediction data includes traveling information indicating a section and a date and time for which the user wants to predict energy consumption, and vehicle information of the user's vehicles V1 to Vn. The traveling information is, for example, information such as a traveling date and time, a departure place, and a destination.

アプリ管理サーバ50は、予測用データDB51を備える。予測用データDB51は、予測用データを格納する。
アプリ管理サーバ50は、予測用データDB51が格納する予測用データを予測サーバ10へ所定のタイミングで送信する。
The application management server 50 includes a prediction data DB 51. The prediction data DB 51 stores the prediction data.
The application management server 50 transmits the prediction data stored in the prediction data DB 51 to the prediction server 10 at a predetermined timing.

ユーザ端末F1乃至Fnは、車両V1乃至Vnを所持又は利用するユーザの端末機器である。たとえば、ユーザ端末F1乃至Fnは、スマートフォン、タブレットPC、PC、又は、カーナビなどであってもよい。ユーザ端末F1乃至Fnは、ユーザから走行情報及び車両情報の入力を受け付ける。ユーザ端末F1乃至Fnは、走行情報及び車両情報から構成される予測用データを生成する。ユーザ端末F1乃至Fnは、生成した予測用データをアプリ管理サーバ50へ送信する。
なお、予測システム1は、上述した構成に限定されるものではなく、適宜、必要な構成を追加し、不要な構成を削除してもよい。
The user terminals F1 to Fn are terminal devices of the user who possesses or uses the vehicles V1 to Vn. For example, the user terminals F1 to Fn may be smartphones, tablet PCs, PCs, car navigation systems, or the like. The user terminals F1 to Fn receive input of travel information and vehicle information from the user. The user terminals F1 to Fn generate prediction data composed of traveling information and vehicle information. The user terminals F1 to Fn transmit the generated prediction data to the application management server 50.
The prediction system 1 is not limited to the above-described configuration, and a necessary configuration may be added and unnecessary configurations may be deleted as appropriate.

次に、予測サーバ10について説明する。
予測サーバ10は、基本的な構成として、CPU、ROM、RAM、NVM、通信部、操作部及び表示部などを備える。たとえば、CPUは、NVMなどのメモリが格納するプログラムを実行することで種々の処理を実現するプロセッサである。
Next, the prediction server 10 will be described.
The prediction server 10 includes a CPU, a ROM, a RAM, an NVM, a communication unit, an operation unit, a display unit, and the like as a basic configuration. For example, a CPU is a processor that realizes various processes by executing a program stored in a memory such as an NVM.

図2は、予測サーバ10の機能を説明するブロック図である。
図2が示すように、予測サーバ10は、学習用データ取得部11、クラスタ分類部12、分類基準DB13、消費モデル学習部14、モデルパラメータDB15、予測用データ取得部16、消費エネルギー予測部17、エネルギー消費情報DB18及び道路形状情報DB19などを備える。
FIG. 2 is a block diagram illustrating the function of the prediction server 10.
As shown in FIG. 2, the prediction server 10 includes a learning data acquisition unit 11, a cluster classification unit 12, a classification standard DB 13, a consumption model learning unit 14, a model parameter DB 15, a prediction data acquisition unit 16, and an energy consumption prediction unit 17. , Energy consumption information DB18, road shape information DB19, and the like.

学習用データ取得部11は、予測消費エネルギーを計算するモデル(消費モデル)を生成するための複数の学習用データを取得する。学習用データは、消費履歴情報、気象情報及び道路形状情報などから構成される。道路形状情報については、後述する。 The learning data acquisition unit 11 acquires a plurality of learning data for generating a model (consumption model) for calculating the predicted energy consumption. The learning data is composed of consumption history information, weather information, road shape information, and the like. The road shape information will be described later.

学習用データ取得部11は、充電器管理サーバ40から消費履歴情報を取得する。また、学習用データ取得部11は、気象情報サーバ20から気象情報を取得する。学習用データ取得部11は、充電器管理サーバ40及び気象情報サーバ20に対して、消費履歴情報のリクエスト及び気象情報のリクエストをそれぞれ送信してもよい。
また、学習用データ取得部11は、道路形状情報DB19から道路形状情報を取得する。なお、学習用データ取得部11は、道路形状情報を外部装置から取得してもよい。
The learning data acquisition unit 11 acquires consumption history information from the charger management server 40. Further, the learning data acquisition unit 11 acquires weather information from the weather information server 20. The learning data acquisition unit 11 may transmit a request for consumption history information and a request for weather information to the charger management server 40 and the weather information server 20, respectively.
Further, the learning data acquisition unit 11 acquires the road shape information from the road shape information DB 19. The learning data acquisition unit 11 may acquire road shape information from an external device.

学習用データ取得部11は、消費履歴情報、気象情報及び道路形状情報を対応付けて学習用データを生成する。たとえば、学習用データ取得部11は、消費履歴情報と、当該消費履歴情報の走行日時に対応する気象情報と、当該消費履歴情報の走行区間に対応する道路形状情報とを対応付けて、学習用データを取得する。 The learning data acquisition unit 11 generates learning data by associating consumption history information, weather information, and road shape information. For example, the learning data acquisition unit 11 associates the consumption history information with the weather information corresponding to the travel date and time of the consumption history information and the road shape information corresponding to the travel section of the consumption history information for learning. Get the data.

クラスタ分類部12は、複数の学習用データを複数のクラスタに分類する。たとえば、クラスタ分類部12は、後述する分類基準DB13が格納する分類基準に従って学習用データを複数のクラスタに分類する。たとえば、分類基準は、車両情報又はバッテリ情報などに基づく基準であってもよい。たとえば、分類基準は、車種に基づく基準であってもよい。分類基準は、特定の構成に限定されるものではない。
クラスタ分類部12は、分類基準DB13から分類基準を取得する。クラスタ分類部12は、取得した分類基準に従って複数の学習用データを複数のクラスタに分類する。
The cluster classification unit 12 classifies a plurality of learning data into a plurality of clusters. For example, the cluster classification unit 12 classifies the learning data into a plurality of clusters according to the classification criteria stored in the classification criteria DB 13 described later. For example, the classification standard may be a standard based on vehicle information, battery information, or the like. For example, the classification standard may be a standard based on the vehicle type. The classification criteria are not limited to a specific configuration.
The cluster classification unit 12 acquires a classification standard from the classification standard DB 13. The cluster classification unit 12 classifies a plurality of learning data into a plurality of clusters according to the acquired classification criteria.

図3は、クラスタ分類部12がクラスタに分類した学習用データの構成例を示す。
図3が示すように、学習用データは、ID、エネルギー消費量y、走行距離x1、及び、クラスタ等から構成される。
FIG. 3 shows a configuration example of learning data classified into clusters by the cluster classification unit 12.
As shown in FIG. 3, the learning data is composed of an ID, energy consumption y, mileage x1, clusters, and the like.

IDは、学習用データを識別するための識別子である。たとえば、IDは、消費履歴情報に設定されたIDであってもよい。また、クラスタ分類部12は、学習用データにIDを付与してもよい。 The ID is an identifier for identifying the learning data. For example, the ID may be an ID set in the consumption history information. Further, the cluster classification unit 12 may assign an ID to the learning data.

エネルギー消費量yは、車両V1乃至Vnが走行のために消費した電力である。たとえば、エネルギー消費量yは、運動情報から取得された値である。
走行距離x1は、車両V1乃至Vnが走行した距離である。
The energy consumption y is the electric power consumed by the vehicles V1 to Vn for traveling. For example, the energy consumption y is a value obtained from exercise information.
The mileage x1 is the distance traveled by the vehicles V1 to Vn.

クラスタは、クラスタ分類部12が学習用データに付与したクラスタ名である。ここでは、クラスタ分類部12は、A、B又はCをクラスタ名として付与したものとする。
分類基準DB13は、分類基準を格納する。たとえば、分類基準DB13は、予めオペレータの操作によって分類基準を格納する。分類基準DB13は、オペレータの操作によって分類基準を更新してもよい。
The cluster is a cluster name given to the learning data by the cluster classification unit 12. Here, it is assumed that the cluster classification unit 12 assigns A, B or C as the cluster name.
The classification standard DB 13 stores the classification standard. For example, the classification standard DB 13 stores the classification standard in advance by the operation of the operator. The classification standard DB 13 may update the classification standard by the operation of the operator.

消費モデル学習部14(モデル生成部)は、クラスタごとに、予測消費エネルギーを算出するためのモデル(モデルパラメータ)を生成する。消費モデル学習部14は、クラスタごとに学習用データを集める。消費モデル学習部14は、クラスタに分類される学習用データに基づいて、当該クラスタのモデルを生成する。 The consumption model learning unit 14 (model generation unit) generates a model (model parameter) for calculating the predicted energy consumption for each cluster. The consumption model learning unit 14 collects learning data for each cluster. The consumption model learning unit 14 generates a model of the cluster based on the learning data classified into the clusters.

図4は、消費モデル学習部14がクラスタごとに集める学習用データの構成例である。
図4が示す例では、消費モデル学習部14は、A(クラスタ名)のモデルを生成するために、Aの学習用データを集める。消費モデル学習部14は、生成したモデル(モデルのパラメータ)をモデルパラメータDB15に格納する。
FIG. 4 is a configuration example of learning data collected by the consumption model learning unit 14 for each cluster.
In the example shown in FIG. 4, the consumption model learning unit 14 collects the learning data of A in order to generate the model of A (cluster name). The consumption model learning unit 14 stores the generated model (model parameter) in the model parameter DB 15.

モデルパラメータDB15は、消費モデル学習部14が生成したモデルを格納する。モデルパラメータDB15は、クラスタごとにモデルを格納する。モデルパラメータDB15は、消費モデル学習部14が生成したモデルを取得し、既存のモデルを更新してもよい。 The model parameter DB 15 stores the model generated by the consumption model learning unit 14. The model parameter DB 15 stores a model for each cluster. The model parameter DB 15 may acquire the model generated by the consumption model learning unit 14 and update the existing model.

予測用データ取得部16は、アプリ管理サーバ50から予測用データを取得する。たとえば、予測用データ取得部16は、アプリ管理サーバ50から電力予測のリクエストと共に予測用データを取得する。また、予測用データ取得部16は、交通情報サーバ30から交通情報を取得する。 The prediction data acquisition unit 16 acquires prediction data from the application management server 50. For example, the prediction data acquisition unit 16 acquires prediction data together with a power prediction request from the application management server 50. Further, the prediction data acquisition unit 16 acquires traffic information from the traffic information server 30.

消費エネルギー予測部17は、モデルパラメータDB15から、予測用データのクラスタに対応するモデルを取得する。また、消費エネルギー予測部17は、気象情報サーバ20から、予測用データに対応する気象情報(たとえば、予測用データの日時に対応する気象情報)を取得する。また、消費エネルギー予測部17は、予測用データに対応する道路形状情報(たとえば、予測用データの出発地及び目的地の間の道路に対応する道路形状情報)を取得する。 The energy consumption prediction unit 17 acquires a model corresponding to a cluster of prediction data from the model parameter DB 15. Further, the energy consumption prediction unit 17 acquires the weather information corresponding to the prediction data (for example, the weather information corresponding to the date and time of the prediction data) from the weather information server 20. Further, the energy consumption prediction unit 17 acquires road shape information corresponding to the prediction data (for example, road shape information corresponding to the road between the departure point and the destination of the prediction data).

消費エネルギー予測部17(予測部)は、予測用データ及びモデルに基づいて車両V1乃至Vnで消費される予測消費エネルギーを算出する。消費エネルギー予測部17は、予測用データに基づいて予測用データのクラスタを判定する。消費エネルギー予測部17は、分類基準DB13が格納する分類基準に基づいてクラスタ分類部12と同様に、予測用データのクラスタを判定する。 The energy consumption prediction unit 17 (prediction unit) calculates the predicted energy consumption consumed by the vehicles V1 to Vn based on the prediction data and the model. The energy consumption prediction unit 17 determines a cluster of prediction data based on the prediction data. The energy consumption prediction unit 17 determines a cluster of prediction data in the same manner as the cluster classification unit 12 based on the classification standard stored in the classification standard DB 13.

消費エネルギー予測部17は、取得したモデル、気象情報及び道路形状情報と予測用データとに基づいて、予測消費エネルギーを算出する。たとえば、消費エネルギー予測部17は、モデルパラメータを含む予測式に気象情報、道路形状情報及び予測用データを代入して予測消費エネルギーを算出する。また、消費エネルギー予測部17は、さらに、交通情報に基づいて予測消費エネルギーを算出してもよい。 The energy consumption prediction unit 17 calculates the predicted energy consumption based on the acquired model, meteorological information, road shape information, and prediction data. For example, the energy consumption prediction unit 17 calculates the predicted energy consumption by substituting the weather information, the road shape information, and the prediction data into the prediction formula including the model parameters. Further, the energy consumption prediction unit 17 may further calculate the predicted energy consumption based on the traffic information.

消費エネルギー予測部17は、算出した予測消費エネルギーを示すエネルギー消費情報をアプリ管理サーバ50へ送信する。また、消費エネルギー予測部17は、エネルギー消費情報をエネルギー消費情報DB18に格納する。 The energy consumption prediction unit 17 transmits energy consumption information indicating the calculated predicted energy consumption to the application management server 50. Further, the energy consumption prediction unit 17 stores the energy consumption information in the energy consumption information DB 18.

エネルギー消費情報DB18は、消費エネルギー予測部17が算出した予測消費エネルギーを示すエネルギー消費情報を格納する。 The energy consumption information DB 18 stores energy consumption information indicating the predicted energy consumption calculated by the energy consumption prediction unit 17.

道路形状情報DB19は、予め道路形状情報を格納する。道路形状情報は、車体V1乃至Vnの位置エネルギーに関する情報である。たとえば、道路形状情報は、道路の距離又は勾配などを示す。道路形状情報DB19は、道路ごと又は位置ごとの道路形状情報を格納する。
なお、予測サーバ10は、適宜、必要な構成を追加し、不要な構成を削除してもよい。
The road shape information DB 19 stores the road shape information in advance. The road shape information is information regarding the potential energy of the vehicle bodies V1 to Vn. For example, road shape information indicates the distance or slope of a road. The road shape information DB 19 stores road shape information for each road or position.
The prediction server 10 may add necessary configurations and delete unnecessary configurations as appropriate.

次に、消費モデル学習部14について説明する。
図5は、消費モデル学習部14の機能を示すブロック図である。
図5が示すように、消費モデル学習部14は、モデル構築法分類部141、モデルパラメータ学習部142及び少数データモデルパラメータ学習部143などを備える。
Next, the consumption model learning unit 14 will be described.
FIG. 5 is a block diagram showing the functions of the consumption model learning unit 14.
As shown in FIG. 5, the consumption model learning unit 14 includes a model construction method classification unit 141, a model parameter learning unit 142, a minority data model parameter learning unit 143, and the like.

モデル構築法分類部141(判定部)は、クラスタのモデルを作成する構築法を決定する。モデル構築法分類部141は、クラスタに分類される学習用データの個数に基づいて構築法を決定する。たとえば、モデル構築法分類部141は、クラスタに分類される学習用データの個数が所定の閾値以上であると、モデルパラメータ学習部142でモデルを生成する。また、モデル構築法分類部141は、学習用データの個数が所定の閾値より少ないと、少数データモデルパラメータ学習部143でモデルを生成する。所定の閾値は、たとえば、予測消費エネルギーを推定するために利用される説明変数の個数である。たとえば、説明変数は、学習用データを構成する個々の要素(消費エネルギーyを除く)である。説明変数は、距離又は走行時間などである。なお、説明変数は、学習用データを構成する個々の要素の一部であってもよい。 The model construction method classification unit 141 (determination unit) determines a construction method for creating a model of a cluster. The model construction method classification unit 141 determines the construction method based on the number of learning data classified into clusters. For example, the model construction method classification unit 141 generates a model in the model parameter learning unit 142 when the number of learning data classified into the cluster is equal to or more than a predetermined threshold value. Further, when the number of training data is less than a predetermined threshold value, the model construction method classification unit 141 generates a model in the minority data model parameter learning unit 143. The predetermined threshold is, for example, the number of explanatory variables used to estimate the predicted energy consumption. For example, the explanatory variables are individual elements (excluding energy consumption y) that make up the training data. Explanatory variables are distance or travel time and the like. The explanatory variables may be a part of individual elements constituting the learning data.

モデルパラメータ学習部142(第1の生成部)は、学習用データの個数が所定の閾値より大きいラスタのモデルを算出する。たとえば、モデルパラメータ学習部142は、以下の式に従ってエネルギー消費量を算出するための回帰係数を算出する。 The model parameter learning unit 142 (first generation unit) calculates a raster model in which the number of learning data is larger than a predetermined threshold value. For example, the model parameter learning unit 142 calculates the regression coefficient for calculating the energy consumption according to the following equation.

式(1)では、yは、予測消費エネルギーであり、xiは、説明変数であり、αiは、回帰係数である。pは説明変数の個数であり、xi、αiはi番目の説明変数を示す。 In equation (1), y is the predicted energy consumption, xi is the explanatory variable, and αi is the regression coefficient. p is the number of explanatory variables, and xi and αi indicate the i-th explanatory variable.

モデルパラメータ学習部142は、式(1)で使用する説明変数を選択する。
たとえば、モデルパラメータ学習部142は、学習用データから取得できる説明変数に対して正規化及び主成分分析を行う。たとえば、モデルパラメータ学習部142は、分散拡大係数(VIF)を算出する。モデルパラメータ学習部142は、VIFが10以上となる説明変数を除外する。
The model parameter learning unit 142 selects the explanatory variables used in the equation (1).
For example, the model parameter learning unit 142 performs normalization and principal component analysis on the explanatory variables that can be obtained from the learning data. For example, the model parameter learning unit 142 calculates the dispersion expansion coefficient (VIF). The model parameter learning unit 142 excludes explanatory variables having a VIF of 10 or more.

また、モデルパラメータ学習部142は、残りの説明変数を総当たりで組合せて、赤池情報量規準(AIC)が最小の説明変数の組合せを決定する。
たとえば、モデルパラメータ学習部142は、以下のように説明変数の組合せを生成する。なお、モデルパラメータ学習部142は、説明変数同士を加算、減算、積算又は除算して新たな説明変数を設定してもよい。
In addition, the model parameter learning unit 142 combines the remaining explanatory variables by brute force to determine the combination of the explanatory variables having the smallest Akaike's Information Criterion (AIC).
For example, the model parameter learning unit 142 generates a combination of explanatory variables as follows. The model parameter learning unit 142 may set a new explanatory variable by adding, subtracting, integrating, or dividing the explanatory variables.

組合せ1:距離、走行時間、距離×走行時間・・・
組合せ2:距離、距離×走行時間・・・
モデルパラメータ学習部142は、上記のように説明変数の組合せを複数生成する。モデルパラメータ学習部142は、各組合せについてAICを算出して、AICが最小の組合せを決定する。
Combination 1: Distance, running time, distance x running time ...
Combination 2: Distance, distance x running time ...
The model parameter learning unit 142 generates a plurality of combinations of explanatory variables as described above. The model parameter learning unit 142 calculates the AIC for each combination and determines the combination in which the AIC is the minimum.

モデルパラメータ学習部142は、AICが最小の組合せを、式(1)で使用する説明変数として選択する。
なお、モデルパラメータ学習部142は、AICの代わりにベイジアン情報量規準(BIC)を算出してもよい。
The model parameter learning unit 142 selects the combination with the smallest AIC as the explanatory variable used in the equation (1).
The model parameter learning unit 142 may calculate the Bayesian information criterion (BIC) instead of the AIC.

モデルパラメータ学習部142は、選択した説明変数を用いて式(1)を構築する。たとえば、モデルパラメータ学習部142は、選択した説明変数に基づいて、αiを算出する。モデルパラメータ学習部142は、算出したαiをモデルとしてモデルパラメータDB15に格納する。 The model parameter learning unit 142 constructs the equation (1) using the selected explanatory variables. For example, the model parameter learning unit 142 calculates αi based on the selected explanatory variable. The model parameter learning unit 142 stores the calculated αi as a model in the model parameter DB 15.

少数データモデルパラメータ学習部143(第2の生成部)は、学習用データの個数が所定の閾値以下であるクラスタのモデルを算出する。たとえば、モデルパラメータ学習部142は、以下の式に従ってエネルギー消費量を算出するための回帰係数を算出する。 The minority data model parameter learning unit 143 (second generation unit) calculates a cluster model in which the number of learning data is equal to or less than a predetermined threshold value. For example, the model parameter learning unit 142 calculates the regression coefficient for calculating the energy consumption according to the following equation.

式(2)では、yは、予測消費エネルギー(エネルギー消費量)であり、xiは、説明変数であり、βiは、回帰係数である。 In equation (2), y is the predicted energy consumption (energy consumption), xi is the explanatory variable, and βi is the regression coefficient.

少数データモデルパラメータ学習部143は、モデルを生成するクラスタに近似するクラスタ(近似クラスタ)のモデル(近似モデル)のモデルに基づいて、対象となるクラスタ(対象クラスタ)のモデルを生成する(転移学習)。 The minority data model parameter learning unit 143 generates a model of a target cluster (target cluster) based on a model (approximate model) of a cluster (approximate cluster) that is close to the cluster that generates the model (transfer learning). ).

まず、少数データモデルパラメータ学習部143は、近似モデルを選択する。たとえば、少数データモデルパラメータ学習部143は、モデルパラメータDB15から各モデルを取得する。少数データモデルパラメータ学習部143は、対象クラスタの各学習用データを各モデルに当てはめて、予測消費エネルギーを算出する。少数データモデルパラメータ学習部143は、予測消費エネルギーと学習用データのエネルギー消費量との誤差が最も小さいモデルを近似モデルとして選択する。 First, the minority data model parameter learning unit 143 selects an approximate model. For example, the minority data model parameter learning unit 143 acquires each model from the model parameter DB 15. The minority data model parameter learning unit 143 applies each learning data of the target cluster to each model and calculates the predicted energy consumption. The minority data model parameter learning unit 143 selects the model having the smallest error between the predicted energy consumption and the energy consumption of the training data as an approximate model.

図6は、対象クラスタと近似クラスタとを示す図である。
図6において、横軸は、推定値(予測消費エネルギー)を示し、縦軸は、実測値(学習用データのエネルギー消費量)を示す。また、図6が示す例において、対象クラスタは、クラスタBであり、近似クラスタは、クラスタAである。図6において、各点は、1つの学習用データを示す。即ち、各点は、学習用データからクラスタAのモデルを用いて得られた予測消費エネルギーと当該学習用データのエネルギー消費量とを示す。また、図6において、線61は、実測値=推定値である直線を示す。
図6が示すように、クラスタA(近似クラスタ)に属する各点は、予測消費エネルギーとエネルギー消費量とがほぼ一致していることを示す。
また、クラスタB(対象クラスタ)に属する各点は、予測消費エネルギーとエネルギー消費量とが一致しないが、比較的両者が近接していることを示す。
FIG. 6 is a diagram showing a target cluster and an approximate cluster.
In FIG. 6, the horizontal axis represents an estimated value (estimated energy consumption), and the vertical axis represents an actually measured value (energy consumption of learning data). Further, in the example shown in FIG. 6, the target cluster is cluster B, and the approximate cluster is cluster A. In FIG. 6, each point shows one learning data. That is, each point indicates the predicted energy consumption obtained from the training data using the model of cluster A and the energy consumption of the training data. Further, in FIG. 6, the line 61 shows a straight line in which the measured value = the estimated value.
As shown in FIG. 6, each point belonging to cluster A (approximate cluster) indicates that the predicted energy consumption and the energy consumption are almost the same.
In addition, each point belonging to cluster B (target cluster) indicates that the predicted energy consumption and the energy consumption do not match, but they are relatively close to each other.

少数データモデルパラメータ学習部143は、近似クラスタのモデル(近似モデル)に基づいて対象クラスタのモデルを算出する。
たとえば、少数データモデルパラメータ学習部143は、βiを以下の式に従って算出する。
The minority data model parameter learning unit 143 calculates the model of the target cluster based on the model of the approximate cluster (approximate model).
For example, the minority data model parameter learning unit 143 calculates βi according to the following formula.

式(3)では、αiは、近似モデルの回帰係数であり、εi(補正値)は、近似モデルと対象クラスタのモデルとの比率を示す。
式(3)が示すように、少数データモデルパラメータ学習部143は、βiをαiの定数倍として定義する。
In equation (3), αi is the regression coefficient of the approximate model, and εi (correction value) indicates the ratio of the approximate model to the model of the target cluster.
As shown by equation (3), the minority data model parameter learning unit 143 defines βi as a constant multiple of αi.

即ち、少数データモデルパラメータ学習部143は、以下の式に従って予測消費エネルギーyを算出する。 That is, the minority data model parameter learning unit 143 calculates the predicted energy consumption y according to the following equation.

たとえば、少数データモデルパラメータ学習部143は、以下の式の仮定に従ってεiを算出する。 For example, the minority data model parameter learning unit 143 calculates εi according to the assumption of the following equation.

即ち、少数データモデルパラメータ学習部143は、αiに掛かる係数が一定であるものと仮定する。 That is, the minority data model parameter learning unit 143 assumes that the coefficient multiplied by αi is constant.

少数データモデルパラメータ学習部143は、以下の式の通り予測消費エネルギーyを算出する。 The minority data model parameter learning unit 143 calculates the predicted energy consumption y as shown in the following formula.

式(6)では、yは、予測消費エネルギーを示し、y’は、近似モデルから算出される予測消費エネルギーを示す。 In the formula (6), y indicates the predicted energy consumption, and y'represents the predicted energy consumption calculated from the approximate model.

y’は、以下の式で求められる。 y'is calculated by the following formula.

即ち、少数データモデルパラメータ学習部143は、対象クラスタのモデルを、近似クラスタを用いた線形式と仮定する。少数データモデルパラメータ学習部143は、対象クラスタの学習用データに基づいて回帰により、εe及びεを算出する。 That is, the minority data model parameter learning unit 143 assumes that the model of the target cluster is a linear form using an approximate cluster. The minority data model parameter learning unit 143 calculates εe and ε by regression based on the learning data of the target cluster.

図7は、対象クラスタのモデルのイメージを示す図である。
図7において、線62は、式(6)を示す。即ち、線62は、切片をεeとし、傾きをεとする直線である。
図7が示すように、線62は、クラスタB(対象クラスタ)の各点に近似する。
FIG. 7 is a diagram showing an image of a model of the target cluster.
In FIG. 7, line 62 represents equation (6). That is, the line 62 is a straight line having an intercept of εe and a slope of ε.
As shown in FIG. 7, the line 62 approximates each point of the cluster B (target cluster).

また、少数データモデルパラメータ学習部143は、βiを以下の式に従って算出してもよい。 Further, the minority data model parameter learning unit 143 may calculate βi according to the following equation.

式(8)では、αiは、近似モデルの回帰係数であり、εiは、近似モデルと対象クラスタのモデルとの差異を示す。
式(8)が示すように、少数データモデルパラメータ学習部143は、αiにεiを加算した値をβiと定義する。
即ち、少数データモデルパラメータ学習部143は、以下の式に従って予測消費エネルギーyを算出する。
In equation (8), αi is the regression coefficient of the approximate model, and εi indicates the difference between the approximate model and the model of the target cluster.
As shown by the equation (8), the minority data model parameter learning unit 143 defines βi as the value obtained by adding εi to αi.
That is, the minority data model parameter learning unit 143 calculates the predicted energy consumption y according to the following equation.

近似モデルから算出される予測消費エネルギーとの差異は、以下の式で算出される。 The difference from the predicted energy consumption calculated from the approximate model is calculated by the following formula.

式(10)では、yは、予測消費エネルギーを示し、y’は、近似モデルから算出される予測消費エネルギーを示す。 In the formula (10), y indicates the predicted energy consumption, and y'represents the predicted energy consumption calculated from the approximate model.

少数データモデルパラメータ学習部143は、対象クラスタのモデルのスパース性を仮定して、スパース推定を行う。即ち、少数データモデルパラメータ学習部143は、εiのいくつかは0であるものと仮定して、モデルを算出する。 The minority data model parameter learning unit 143 performs sparsity estimation assuming the sparsity of the model of the target cluster. That is, the minority data model parameter learning unit 143 calculates the model on the assumption that some of εi are 0.

次に、スパース推定について説明する。ここでは、回帰係数の推定方法として最小二乗法を用いて説明する。スパース推定には代表的な2つの手法Lasso、Elastic Netが存在する。
Lassoは、Elastic Netの一種であるためElastic Netについて説明する。
Next, sparse estimation will be described. Here, the method of estimating the regression coefficient will be described using the least squares method. There are two typical methods for sparse estimation, Lasso and Elastic Net.
Since Lasso is a kind of Elastic Net, the Elastic Net will be described.

Elastic Netとは、βを求める最小二乗法を行う際に罰則項を用いて、最小二乗法の損失関数J(Jは実測値と推定値の二乗誤差の和)の最小化問題式(11)を解く(式(3)は凹関数である)。Elastic Netの罰則項を式(12)に示す。 Elastic Net is a problem equation (11) for minimizing the loss function J (J is the sum of the squared errors of the measured value and the estimated value) of the least squares method using a penalty term when performing the least squares method for finding β. (Equation (3) is a concave function). The penalties for Elastic Net are shown in Equation (12).

λは罰則項の強さを決定するパラメータである。λは、通常、学習用データを分割し、交差検定法により最適なλを決定する(一般的には10〜100分割程度)。αは、式(12)の第一項と第二項の強さを調節するパラメータであり、Elastic Netでは0<α<1の範囲で、Lassoではα=1である。パラメータの値は任意であるがここでは10分割、α=0.5とする。 λ is a parameter that determines the strength of the penalties. For λ, the training data is usually divided, and the optimum λ is determined by a cross-validation method (generally about 10 to 100 divisions). α is a parameter that adjusts the strength of the first term and the second term of the equation (12), and is in the range of 0 <α <1 in the Elastic Net and α = 1 in the Lasso. The value of the parameter is arbitrary, but here it is divided into 10 and α = 0.5.

また、少数データモデルパラメータ学習部143は、スパース推定と交差検定法とを用いて、εi及び誤差を測定する。
図8は、交差検定法について説明するための図である。
図8では、円1乃至円5は、それぞれ学習用データを示す。また、実線の円は、回帰でεi(回帰係数)を求めるために用いられる学習用データを示す。また、破線の円は、求められたεiを用いて誤差を算出するために用いられる学習用データを示す。ここでは、各試行は、5つの学習用データを用いて行われるものとする。
In addition, the minority data model parameter learning unit 143 measures εi and the error using sparse estimation and cross-validation.
FIG. 8 is a diagram for explaining a cross-validation method.
In FIG. 8, circles 1 to 5 represent learning data, respectively. The solid circle indicates the learning data used to obtain εi (regression coefficient) in regression. Further, the broken line circle indicates the learning data used for calculating the error using the obtained εi. Here, it is assumed that each trial is performed using five learning data.

試行71では、円1が示す学習用データが誤差を算出するために用いられる。
試行72では、円2が示す学習用データが誤差を算出するために用いられる。
試行73では、円3が示す学習用データが誤差を算出するために用いられる。
試行74では、円4が示す学習用データが誤差を算出するために用いられる。
試行75では、円5が示す学習用データが誤差を算出するために用いられる。
In trial 71, the learning data indicated by circle 1 is used to calculate the error.
In trial 72, the learning data indicated by circle 2 is used to calculate the error.
In trial 73, the learning data indicated by circle 3 is used to calculate the error.
In trial 74, the training data indicated by circle 4 is used to calculate the error.
In trial 75, the learning data indicated by circle 5 is used to calculate the error.

たとえば、少数データモデルパラメータ学習部143は、試行71において、円2乃至5の学習用データを用いてεiを算出する。少数データモデルパラメータ学習部143は、算出したεiを用いて円1の学習用データに基づいて予測消費エネルギーを算出する。また、少数データモデルパラメータ学習部143は、円1の学習用データのエネルギー消費量と予測消費エネルギーとの差異を誤差として取得する。 For example, the minority data model parameter learning unit 143 calculates εi using the learning data of the circles 2 to 5 in the trial 71. The minority data model parameter learning unit 143 calculates the predicted energy consumption based on the learning data of the circle 1 using the calculated εi. Further, the minority data model parameter learning unit 143 acquires the difference between the energy consumption amount and the predicted energy consumption of the learning data of the circle 1 as an error.

同様に、少数データモデルパラメータ学習部143は、試行72乃至75においても同様の動作を行う。 Similarly, the minority data model parameter learning unit 143 performs the same operation in trials 72 to 75.

図9は、εiと誤差とを示すテーブルである。
図9において、試行IDは、試行を特定する。たとえば、試行ID「1」乃至「5」は、それぞれ試行71乃至75を示す。
FIG. 9 is a table showing εi and the error.
In FIG. 9, the trial ID identifies the trial. For example, trial IDs "1" to "5" indicate trials 71 to 75, respectively.

図9が示すように、少数データモデルパラメータ学習部143は、試行ID「1」において、ε0=0、ε1=0、…誤差=32.4%を算出する。同様に、少数データモデルパラメータ学習部143は、試行ID「2」において、ε0=8.3728、ε1=0、…誤差=13.3%を算出する。 As shown in FIG. 9, the minority data model parameter learning unit 143 calculates ε0 = 0, ε1 = 0, ... Error = 32.4% in the trial ID “1”. Similarly, the decimal data model parameter learning unit 143 calculates ε0 = 8.3728, ε1 = 0, ... Error = 13.3% in the trial ID “2”.

また、少数データモデルパラメータ学習部143は、εiを選択するための選択基準値を算出する。選択基準値は、パラメータごとに算出される。選択基準値は、各試行においてεi/誤差を算出し各試行におけるεi/誤差を平均した値である。 Further, the minority data model parameter learning unit 143 calculates a selection reference value for selecting εi. The selection reference value is calculated for each parameter. The selection reference value is a value obtained by calculating εi / error in each trial and averaging εi / error in each trial.

たとえば、ε1の選択基準値を算出する場合、少数データモデルパラメータ学習部143は、試行「1」乃至「5」において、ε1/誤差%を算出する。少数データモデルパラメータ学習部143は、算出した値を平均して選択基準値を算出する。 For example, when calculating the selection reference value of ε1, the minority data model parameter learning unit 143 calculates ε1 / error% in trials “1” to “5”. The minority data model parameter learning unit 143 calculates the selection reference value by averaging the calculated values.

少数データモデルパラメータ学習部143は、選択基準値に基づいて、対象クラスタのモデルに必要なεi(0でないεi)の組合せを選択する。たとえば、少数データモデルパラメータ学習部143は、最も大きな選択基準値のパラメータに対応するεiを必要なεiとして、それ以外のεiを0と仮定する組合せを生成する。 The minority data model parameter learning unit 143 selects a combination of εi (non-zero εi) required for the model of the target cluster based on the selection reference value. For example, the minority data model parameter learning unit 143 generates a combination in which εi corresponding to the parameter of the largest selection reference value is required εi and the other εi are assumed to be 0.

また、少数データモデルパラメータ学習部143は、次に大きな選択基準値のパラメータに対応するεiも必要なεiと仮定する組合せを生成する。即ち、少数データモデルパラメータ学習部143は、最も大きな選択基準値のパラメータに対応するεiと次の大きな選択基準値のパラメータに対応するεiとを0でないと仮定し、他を0と仮定する組合せを生成する。 Further, the minority data model parameter learning unit 143 generates a combination assuming that εi corresponding to the parameter of the next largest selection reference value is also required εi. That is, the minority data model parameter learning unit 143 assumes that εi corresponding to the parameter of the largest selection reference value and εi corresponding to the parameter of the next largest selection reference value are not 0, and assumes that the others are 0. To generate.

以上の動作を繰り返して、少数データモデルパラメータ学習部143は、選択基準値の大きなパラメータに対応するεiから0でないと仮定し、組合せを生成する。 By repeating the above operation, the minority data model parameter learning unit 143 generates a combination on the assumption that εi corresponding to the parameter having a large selection reference value is not 0.

少数データモデルパラメータ学習部143は、各組合せにおいて回帰でεiを算出し、モデルパラメータ(βi)を算出する。少数データモデルパラメータ学習部143は、各モデルのAICなどを算出し、最も適当な組合せを選択する。 The minority data model parameter learning unit 143 calculates εi by regression in each combination and calculates the model parameter (βi). The minority data model parameter learning unit 143 calculates the AIC of each model and selects the most appropriate combination.

少数データモデルパラメータ学習部143は、最も適当な組合せを対象クラスタのモデルに必要なεi(0でないεi)の組合せと判定する。少数データモデルパラメータ学習部143は、当該組合せにおけるεiに基づいてβiを算出する。 The minority data model parameter learning unit 143 determines that the most appropriate combination is the combination of εi (non-zero εi) required for the model of the target cluster. The minority data model parameter learning unit 143 calculates βi based on εi in the combination.

少数データモデルパラメータ学習部143は、算出したβiをモデルパラメータDB15に格納する。
なお、少数データモデルパラメータ学習部143がスパース推定する方法は、特定の構成に限定されるものではない。
The minority data model parameter learning unit 143 stores the calculated βi in the model parameter DB 15.
The method of sparse estimation by the minority data model parameter learning unit 143 is not limited to a specific configuration.

次に、予測サーバ10の動作例について説明する。
まず、予測サーバ10が学習用データをクラスタごとのモデルを構築する動作例について説明する。
図10は、予測サーバ10が学習用データをクラスタごとのモデルを構築する動作例について説明するためのフローチャートである。
Next, an operation example of the prediction server 10 will be described.
First, an operation example in which the prediction server 10 builds a model of learning data for each cluster will be described.
FIG. 10 is a flowchart for explaining an operation example in which the prediction server 10 builds a model for each cluster of learning data.

まず、予測サーバ10の学習用データ取得部11は、充電器管理サーバ40からの消費履歴情報と気象情報サーバ20からの気象情報と道路形状情報DB19からの道路形状情報とに基づいて複数の学習用データを取得する(S11)。 First, the learning data acquisition unit 11 of the prediction server 10 learns a plurality of learning data based on the consumption history information from the charger management server 40, the weather information from the weather information server 20, and the road shape information from the road shape information DB 19. Data is acquired (S11).

学習用データ取得部11が学習用データを取得すると、クラスタ分類部12は、分類基準DB13が格納する分類基準に従って各学習用データを複数のクラスタに分類する(S12)。 When the learning data acquisition unit 11 acquires the learning data, the cluster classification unit 12 classifies each learning data into a plurality of clusters according to the classification criteria stored in the classification criterion DB 13 (S12).

クラスタ分類部12が学習用データを複数のクラスタに分類すると、消費モデル学習部14は、iに1を代入する(S13)。ここで、iは、クラスタを特定する番号である。ここでは、クラスタに1から順に番号が振られているものとする。 When the cluster classification unit 12 classifies the learning data into a plurality of clusters, the consumption model learning unit 14 substitutes 1 for i (S13). Here, i is a number that identifies the cluster. Here, it is assumed that the clusters are numbered in order from 1.

iに1を代入すると、消費モデル学習部14は、i番目のクラスタのモデルを構築する(S14)。i番目のクラスタのモデルを構築すると、消費モデル学習部14は、構築したモデルをモデルパラメータDB15に格納する(S15)。 Substituting 1 for i, the consumption model learning unit 14 builds the model of the i-th cluster (S14). When the model of the i-th cluster is constructed, the consumption model learning unit 14 stores the constructed model in the model parameter DB 15 (S15).

構築したモデルをモデルパラメータDB15に格納すると、消費モデル学習部14は、iをインクリメントする(S16)。iをインクリメントすると、iがクラスタの数より大きいか判定する(S17)。 When the constructed model is stored in the model parameter DB 15, the consumption model learning unit 14 increments i (S16). When i is incremented, it is determined whether i is larger than the number of clusters (S17).

iがクラスタの数より大きくないと判定すると(S17、NO)、消費モデル学習部14は、S14に戻る。
消費モデル学習部14が、iがクラスタの数より大きいと判定すると(S17、YES)、予測サーバ10は、動作を終了する。
When it is determined that i is not larger than the number of clusters (S17, NO), the consumption model learning unit 14 returns to S14.
When the consumption model learning unit 14 determines that i is larger than the number of clusters (S17, YES), the prediction server 10 terminates the operation.

次に、予測サーバ10がモデルを構築する動作例(図10のS14に相当)について説明する。
図11は、予測サーバ10がモデルを構築する動作例について説明するためのフローチャートである。
Next, an operation example (corresponding to S14 in FIG. 10) in which the prediction server 10 builds a model will be described.
FIG. 11 is a flowchart for explaining an operation example in which the prediction server 10 builds a model.

まず、予測サーバ10のモデル構築法分類部141は、クラスタの学習用データの個数が所定の閾値を超えているか判定する(S21)。
モデル構築法分類部141が、クラスタの学習用データの個数が所定の閾値より大きいと判定すると(S21、YES)、モデルパラメータ学習部142は、クラスタの学習用データに基づいてモデルを構築する(S22)。
First, the model construction method classification unit 141 of the prediction server 10 determines whether the number of learning data of the cluster exceeds a predetermined threshold value (S21).
When the model building method classification unit 141 determines that the number of training data of the cluster is larger than a predetermined threshold value (S21, YES), the model parameter learning unit 142 builds a model based on the learning data of the cluster (S21, YES). S22).

モデル構築法分類部141が、クラスタの学習用データの個数が所定の閾値以下であると判定すると(S21、NO)、少数データモデルパラメータ学習部143は、モデルパラメータDB15から各モデルのパラメータを取得する(S23)。 When the model construction method classification unit 141 determines that the number of training data of the cluster is equal to or less than a predetermined threshold value (S21, NO), the minority data model parameter learning unit 143 acquires the parameters of each model from the model parameter DB 15. (S23).

各モデルのパラメータを取得すると、少数データモデルパラメータ学習部143は、各モデルで予測消費エネルギーを算出する(S24)。各モデルで予測消費エネルギーを算出すると、少数データモデルパラメータ学習部143は、学習用データのエネルギー消費量と各モデルから算出された予測消費エネルギーとの誤差を算出する(S25)。 When the parameters of each model are acquired, the minority data model parameter learning unit 143 calculates the predicted energy consumption for each model (S24). When the predicted energy consumption is calculated for each model, the minority data model parameter learning unit 143 calculates an error between the energy consumption of the training data and the predicted energy consumption calculated from each model (S25).

誤差を算出すると、少数データモデルパラメータ学習部143は、最も誤差の少ないモデルを近似モデルとして選択する(S26)。近似モデルを選択すると、少数データモデルパラメータ学習部143は、近似モデルを補正するεiを算出する(S27)。
モデルパラメータ学習部142がクラスタの学習用データに基づいてモデルを構築した場合(S22)、又は、少数データモデルパラメータ学習部143がεiを算出した場合(S27)、予測サーバ10は、動作を終了する。
When the error is calculated, the minority data model parameter learning unit 143 selects the model with the smallest error as an approximate model (S26). When the approximate model is selected, the minority data model parameter learning unit 143 calculates εi for correcting the approximate model (S27).
When the model parameter learning unit 142 builds a model based on the learning data of the cluster (S22), or when the minority data model parameter learning unit 143 calculates εi (S27), the prediction server 10 ends the operation. To do.

次に、予測サーバが予測用データから予測消費エネルギーを算出する動作例について説明する。
図12は、予測サーバが予測用データから予測消費エネルギーを算出する動作例について説明するためのフローチャートである。
Next, an operation example in which the prediction server calculates the predicted energy consumption from the prediction data will be described.
FIG. 12 is a flowchart for explaining an operation example in which the prediction server calculates the predicted energy consumption from the prediction data.

まず、予測サーバ10の予測用データ取得部16は、アプリ管理サーバ50から予測用データを取得する(S31)。たとえば、アプリ管理サーバ50は、ユーザ端末F1乃至Fnから予測消費エネルギーを要求するリクエストを受信する。アプリ管理サーバ50は、リクエストと共に予測用データを予測サーバ10へ送信する。 First, the prediction data acquisition unit 16 of the prediction server 10 acquires prediction data from the application management server 50 (S31). For example, the application management server 50 receives a request requesting predicted energy consumption from the user terminals F1 to Fn. The application management server 50 transmits the prediction data together with the request to the prediction server 10.

予測用データ取得部16が予測用データを取得すると、消費エネルギー予測部17は、予測用データのクラスタを判定する(S32)。 When the prediction data acquisition unit 16 acquires the prediction data, the energy consumption prediction unit 17 determines a cluster of the prediction data (S32).

予測用データのクラスタを判定すると、消費エネルギー予測部17は、モデルパラメータDB15から、判定したクラスタのモデルを取得する(S33)。モデルを取得すると、消費エネルギー予測部17は、取得したモデルに従って予測用データから予測消費エネルギーを算出する(S34)。 When the cluster of the prediction data is determined, the energy consumption prediction unit 17 acquires the model of the determined cluster from the model parameter DB 15 (S33). When the model is acquired, the energy consumption prediction unit 17 calculates the predicted energy consumption from the prediction data according to the acquired model (S34).

予測消費エネルギーを算出すると、消費エネルギー予測部17は、算出した予測消費エネルギーを示すエネルギー消費情報をエネルギー消費情報DB18に格納する(S35)。消費エネルギー予測部17がエネルギー消費情報をエネルギー消費情報DB18に格納すると、予測サーバ10は、動作を終了する。
なお、消費エネルギー予測部17は、交通情報サーバ30からの交通情報にさらに基づいて予測消費エネルギーを算出してもよい。
When the predicted energy consumption is calculated, the energy consumption prediction unit 17 stores the energy consumption information indicating the calculated predicted energy consumption in the energy consumption information DB 18 (S35). When the energy consumption prediction unit 17 stores the energy consumption information in the energy consumption information DB 18, the prediction server 10 ends the operation.
The energy consumption prediction unit 17 may further calculate the predicted energy consumption based on the traffic information from the traffic information server 30.

予測サーバ10は、算出した予測消費エネルギーをアプリ管理サーバ50へ送信する。アプリ管理サーバ50は、予測サーバ10からの予測消費エネルギーを、リクエストを送信したユーザ端末F1乃至Fnへ送信する。
ユーザ端末F1乃至Fnは、受信した予測消費エネルギーを表示部などに表示する。
The prediction server 10 transmits the calculated predicted energy consumption to the application management server 50. The application management server 50 transmits the predicted energy consumption from the prediction server 10 to the user terminals F1 to Fn that have sent the request.
The user terminals F1 to Fn display the received predicted energy consumption on a display unit or the like.

なお、予測サーバ10は、予測消費エネルギーを表示部に表示してもよい。 The prediction server 10 may display the predicted energy consumption on the display unit.

以上のように構成された予測サーバは、学習用データをクラスタに分類する。予測サーバ10は、各クラスタについてモデルを構築する。予測サーバは、予測用データのクラスタに応じたモデルを用いて当該予測用データから予測消費エネルギーを算出する。その結果、予測サーバは、複数のモデルを使い分けることができ、より効果的に予測消費エネルギーを算出することができる。 The prediction server configured as described above classifies the training data into clusters. The prediction server 10 builds a model for each cluster. The prediction server calculates the predicted energy consumption from the prediction data using a model corresponding to the cluster of the prediction data. As a result, the prediction server can use a plurality of models properly and can calculate the predicted energy consumption more effectively.

また、予測サーバは、学習用データの数が閾値以下であるクラスタについては、近似するモデルに基づいてモデルを構築する。その結果、予測サーバは、学習用データが少ないクラスタについても適切なモデルを構築することができる。 In addition, the prediction server builds a model based on an approximate model for clusters in which the number of training data is less than or equal to the threshold value. As a result, the prediction server can build an appropriate model even for a cluster with a small amount of training data.

また、予測サーバは、スパース推定を行う際に、選択基準値に基づいて必要なεiを選択する。その結果、予測サーバは、過学習を防止することができる。 Further, the prediction server selects the necessary εi based on the selection reference value when performing sparse estimation. As a result, the prediction server can prevent overfitting.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係る予測システム1’について説明する。
第2実施形態に係る予測システム1’は、分類基準を構築する点で第1実施形態に係る予測システム1と異なる。従って、他の構成については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, the prediction system 1'according to the second embodiment will be described.
The prediction system 1'according to the second embodiment is different from the prediction system 1 according to the first embodiment in that a classification standard is constructed. Therefore, other configurations are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

図1は、第2実施形態に係る予測システム1’の構成例を示すブロック図である。
予測システム1’は、予測サーバ10の代わりに予測サーバ10’を備える。
その他の各部の構成は、第1実施形態のそれらと同様であるため説明を省略する。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of the prediction system 1'according to the second embodiment.
The prediction system 1'provides a prediction server 10'instead of the prediction server 10.
Since the configurations of the other parts are the same as those of the first embodiment, the description thereof will be omitted.

図13は、予測サーバ10’の構成例を示すブロック図である。
図13が示すように、予測サーバ10’は、さらに、分類基準学習部25を備える。
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration example of the prediction server 10'.
As shown in FIG. 13, the prediction server 10'also includes a classification standard learning unit 25.

分類基準学習部25は、学習用データに基づいて分類基準を構築する。
たとえば、分類基準学習部25(第1の分類基準生成部)は、非階層型クラスタ分析を用いて分類基準を構築する。
The classification standard learning unit 25 builds a classification standard based on the learning data.
For example, the classification standard learning unit 25 (first classification standard generation unit) constructs a classification standard using non-hierarchical cluster analysis.

図14は、非階層型クラスタ分析を説明するための図である。
分類基準学習部25は、オペレータからの操作に従って、条件を設定する。図14が示す例では、分類基準学習部25は、条件a及び条件bを設定する。
FIG. 14 is a diagram for explaining non-hierarchical cluster analysis.
The classification standard learning unit 25 sets the conditions according to the operation from the operator. In the example shown in FIG. 14, the classification standard learning unit 25 sets the condition a and the condition b.

条件aは、バッテリ情報が備える所定のパラメータ(パラメータN)が所定の閾値(パラメータN)より大きいことである。即ち、条件aは、パラメータN>パラメータN閾値である。 The condition a is that the predetermined parameter (parameter N) included in the battery information is larger than the predetermined threshold value (parameter N). That is, the condition a is parameter N> parameter N threshold.

条件bは、電費が所定の閾値(電費閾値)より大きいことである。即ち、条件bは、電費>電費閾値である。電費は、単位電力あたりに走行した距離である。即ち、電費は、走行距離/エネルギー消費量である。 The condition b is that the electricity cost is larger than a predetermined threshold value (electricity cost threshold value). That is, the condition b is electricity cost> electricity cost threshold. Electricity cost is the distance traveled per unit electric power. That is, the electricity cost is the mileage / energy consumption.

分類基準学習部25は、パラメータN閾値及び電費閾値を設定する。
次に、図14が示すように、分類基準学習部25は、学習用データが条件aを満たすかを判定する。分類基準学習部25は、条件aを満たした学習用データがさらに条件bを満たすかを判定する。分類基準学習部25は、条件bを満たす学習用データ(即ち、条件a及びbを満たす学習用データ)をクラスタAに分類する。
The classification standard learning unit 25 sets the parameter N threshold value and the electricity cost threshold value.
Next, as shown in FIG. 14, the classification standard learning unit 25 determines whether the learning data satisfies the condition a. The classification standard learning unit 25 determines whether the learning data satisfying the condition a further satisfies the condition b. The classification standard learning unit 25 classifies the learning data satisfying the condition b (that is, the learning data satisfying the conditions a and b) into the cluster A.

また、分類基準学習部25は、条件bを満たさない学習用データ(即ち、条件aを満たさないが条件bを満たす学習用データ)をクラスタBに分類する。
また、分類基準学習部25は、条件aを満たさない学習用データをクラスタCに分類する。
Further, the classification standard learning unit 25 classifies the learning data that does not satisfy the condition b (that is, the learning data that does not satisfy the condition a but satisfies the condition b) into the cluster B.
Further, the classification standard learning unit 25 classifies the learning data that does not satisfy the condition a into the cluster C.

分類基準学習部25は、各クラスタのモデルを構築する。分類基準学習部25がモデルを構築する方法は、消費モデル学習部14の動作と同様である。
分類基準学習部25は、各モデルに従って各クラスタに生じる誤差を算出する。たとえば、分類基準学習部25は、モデルから算出される予測消費エネルギーと学習用データのエネルギー消費量との差を誤差として算出する。たとえば、分類基準学習部25は、クラスタの各学習用データから算出される誤差の平均を当該クラスタに生じる誤差として算出する。なお、分類基準学習部25は、交差検定法を用いてクラスタに生じる誤差を算出してもよい。
The classification standard learning unit 25 builds a model for each cluster. The method by which the classification standard learning unit 25 constructs the model is the same as the operation of the consumption model learning unit 14.
The classification standard learning unit 25 calculates the error that occurs in each cluster according to each model. For example, the classification standard learning unit 25 calculates the difference between the predicted energy consumption calculated from the model and the energy consumption amount of the learning data as an error. For example, the classification standard learning unit 25 calculates the average of the errors calculated from each learning data of the cluster as the error generated in the cluster. The classification standard learning unit 25 may calculate the error generated in the cluster by using the cross-validation method.

分類基準学習部25は、各クラスタに生じる誤差から評価関数に従って評価値を算出する。たとえば、評価関数は、誤差の総和である。
分類基準学習部25は、パラメータN閾値及び電費閾値を所定の範囲で変更して上記の動作を行う。
The classification standard learning unit 25 calculates an evaluation value according to an evaluation function from an error generated in each cluster. For example, the merit function is the sum of the errors.
The classification standard learning unit 25 changes the parameter N threshold value and the electricity cost threshold value within a predetermined range to perform the above operation.

分類基準学習部25は、最も評価値の小さいパラメータN閾値及び電費閾値を分類基準として取得する。即ち、分類基準学習部25は、最も誤差が少ない閾値の組合せを分類基準として取得する。
分類基準学習部25は、取得した分類基準を分類基準DB13に格納する。
The classification standard learning unit 25 acquires the parameter N threshold value and the electricity cost threshold value having the smallest evaluation value as the classification standard. That is, the classification standard learning unit 25 acquires the combination of the threshold values having the smallest error as the classification standard.
The classification standard learning unit 25 stores the acquired classification standard in the classification standard DB 13.

なお、分類基準学習部25は、1つ又は3つ以上の条件を設定してもよい。また、分類基準学習部25は、異なる条件の階層(条件のつながり)を設定してもよい。分類基準学習部25が学習用データを分類する条件は、特定の構成に限定されるものではない。 The classification standard learning unit 25 may set one or three or more conditions. Further, the classification standard learning unit 25 may set a hierarchy of different conditions (connection of conditions). Classification Criteria The conditions for the learning unit 25 to classify the learning data are not limited to a specific configuration.

また、分類基準学習部25(第2の分類基準生成部)は、階層型クラスタ分析を用いて分類基準を構築してもよい。
図15は、階層型クラスタ分析を説明するための図である。
分類基準学習部25は、学習用データの説明変数に基づいて学習用データ間の距離を算出する。分類基準学習部25は、距離の近い学習用データをクラスタとして設定する。例えば、学習用データ間の距離とはいくつかの説明変数を用いたユークリッド距離を示す。ただし、マハラノビス距離などの一般的な距離尺度を用いても構わない。
Further, the classification standard learning unit 25 (second classification standard generation unit) may construct the classification standard by using the hierarchical cluster analysis.
FIG. 15 is a diagram for explaining a hierarchical cluster analysis.
The classification standard learning unit 25 calculates the distance between the learning data based on the explanatory variables of the learning data. The classification standard learning unit 25 sets learning data having a short distance as a cluster. For example, the distance between training data indicates the Euclidean distance using some explanatory variables. However, a general distance scale such as Mahalanobis distance may be used.

分類基準学習部25は、クラスタを設定すると、各クラスタに生じる誤差を算出する。誤差の算出方法は、前述の通りである。
分類基準学習部25は、各クラスタに生じる誤差から評価関数に従って評価値を算出する。たとえば、評価関数は、誤差の総和である。なお、評価関数は、誤差の総和に、分類数(クラスタの個数)をペナルティとして加算してもよい。
When the clusters are set, the classification standard learning unit 25 calculates the error that occurs in each cluster. The error calculation method is as described above.
The classification standard learning unit 25 calculates an evaluation value according to an evaluation function from an error generated in each cluster. For example, the merit function is the sum of the errors. The evaluation function may add the number of classifications (the number of clusters) as a penalty to the total error.

分類基準学習部25は、異なる分類基準でクラスタを設定する。たとえば、分類基準学習部25は、距離の近いクラスタを1つのクラスタとして設定する。分類基準学習部25は、前述の通り、評価値を算出する。 The classification standard learning unit 25 sets a cluster with different classification criteria. For example, the classification standard learning unit 25 sets clusters having a short distance as one cluster. The classification standard learning unit 25 calculates the evaluation value as described above.

分類基準学習部25は、以上の動作を繰り返して、最も評価値の小さなクラスタの分類基準を取得する。
分類基準学習部25は、取得した分類基準を分類基準DB13に格納する。
The classification standard learning unit 25 repeats the above operation to acquire the classification standard of the cluster having the smallest evaluation value.
The classification standard learning unit 25 stores the acquired classification standard in the classification standard DB 13.

次に、分類基準学習部25の動作例について説明する。
図16は、分類基準学習部25の動作例について説明するためのフローチャートである。ここでは、学習用データ取得部11は、学習用データを取得しているものとする。
Next, an operation example of the classification standard learning unit 25 will be described.
FIG. 16 is a flowchart for explaining an operation example of the classification standard learning unit 25. Here, it is assumed that the learning data acquisition unit 11 has acquired the learning data.

まず、分類基準学習部25は、予測誤差に無限大を代入する(S41)。予測誤差に無限大を代入すると、分類基準学習部25は、分類基準を設定する(S42)。分類基準を設定すると、分類基準学習部25は、S42で設定された分類基準で学習用データをクラスタに分類する(S43)。 First, the classification standard learning unit 25 substitutes infinity for the prediction error (S41). Substituting infinity for the prediction error, the classification standard learning unit 25 sets the classification standard (S42). When the classification criteria are set, the classification criteria learning unit 25 classifies the learning data into clusters according to the classification criteria set in S42 (S43).

学習用データをクラスタに分類すると、分類基準学習部25は、各クラスタのモデルを構築する(S44)。各クラスタのモデルに従って、各モデルに生じる誤差を算出する(S45)。各モデルに生じる誤差を算出すると、分類基準学習部25は、各誤差から評価値を算出する(S46)。 When the learning data is classified into clusters, the classification standard learning unit 25 builds a model for each cluster (S44). The error that occurs in each model is calculated according to the model of each cluster (S45). When the error generated in each model is calculated, the classification standard learning unit 25 calculates the evaluation value from each error (S46).

評価値を算出すると、分類基準学習部25は、予測誤差より評価値が小さいか判定する(S47)。予測誤差より評価値が小さいと判定すると(S47、YES)、分類基準学習部25は、予測誤差に評価値を代入する(S48)。予測誤差に評価値を代入すると、分類基準学習部25は、評価値が最も小さい分類基準をS42で設定した分類基準に置き換える(S48)。 When the evaluation value is calculated, the classification standard learning unit 25 determines whether the evaluation value is smaller than the prediction error (S47). When it is determined that the evaluation value is smaller than the prediction error (S47, YES), the classification standard learning unit 25 substitutes the evaluation value for the prediction error (S48). When the evaluation value is substituted for the prediction error, the classification standard learning unit 25 replaces the classification standard with the smallest evaluation value with the classification standard set in S42 (S48).

予測誤差より評価値が小さくないと判定した場合(S47、NO)、又は、分類基準を置き換えた場合(S49)、分類基準学習部25は、他に設定可能な分類基準があるか判定する(S50)。 When it is determined that the evaluation value is not smaller than the prediction error (S47, NO) or when the classification standard is replaced (S49), the classification standard learning unit 25 determines whether there is another classification standard that can be set (S47, NO). S50).

他に設定可能な分類基準があると判定すると(S50、YES)、分類基準学習部25は、S42に戻る。なお、分類基準学習部25は、S42で異なる分類基準を設定する。 When it is determined that there is another classification standard that can be set (S50, YES), the classification standard learning unit 25 returns to S42. The classification standard learning unit 25 sets different classification standards in S42.

他に設定可能な分類基準がないと判定すると(S50、NO)、分類基準学習部25は、S49で置き換えられた最も評価値の小さい分類基準を分類基準DB13に格納する(S51)。分類基準を格納すると、分類基準学習部25は、動作を終了する。 When it is determined that there is no other configurable classification standard (S50, NO), the classification standard learning unit 25 stores the classification standard with the smallest evaluation value replaced by S49 in the classification standard DB 13 (S51). When the classification standard is stored, the classification standard learning unit 25 ends the operation.

以上のように構成された予測サーバは、分類基準に従って予測用データをクラスタに分類し各クラスタのモデルに従って各クラスタに生じる誤差を算出する。予測サーバは、分類基準を変更しながら誤差を算出することで、誤差の小さな分類基準を構築することができる。その結果、予測サーバは、効果的に予測消費エネルギーを算出することができるクラスタを設定することができる。 The prediction server configured as described above classifies the prediction data into clusters according to the classification criteria, and calculates the error that occurs in each cluster according to the model of each cluster. The prediction server can construct a classification standard with a small error by calculating the error while changing the classification standard. As a result, the prediction server can set up a cluster that can effectively calculate the predicted energy consumption.

(第3実施形態)
次に、第3実施形態について説明する。
第3実施系に係る予測システム1’’は、アプリ管理サーバ50が車両V1乃至Vnに接続する点で第1実施形態と異なる。従って、他の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
(Third Embodiment)
Next, the third embodiment will be described.
The prediction system 1 ″ according to the third embodiment is different from the first embodiment in that the application management server 50 connects to the vehicles V1 to Vn. Therefore, other configurations are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

図17は、第3実施形態に係る予測システム1’’の構成例を示すブロック図である。
図17が示すように、予測システム1’’は、予測サーバ10、気象情報サーバ20、交通情報サーバ30、アプリ管理サーバ50’’及び車両V1乃至Vnなどを備える。
FIG. 17 is a block diagram showing a configuration example of the prediction system 1 ″ according to the third embodiment.
As shown in FIG. 17, the prediction system 1'' includes a prediction server 10, a weather information server 20, a traffic information server 30, an application management server 50'', vehicles V1 to Vn, and the like.

車両V1乃至Vnは、消費履歴情報及び予測用データをアプリ管理サーバ50’’へ送信する。たとえば、車両V1乃至Vnは、処理部、記憶部及び通信部などを備える。車両V1乃至Vnは、消費履歴情報を生成し格納する。車両V1乃至Vnは、所定のタイミングで消費履歴情報をアプリ管理サーバ50’’へ送信する。 Vehicles V1 to Vn transmit consumption history information and prediction data to the application management server 50 ″. For example, the vehicles V1 to Vn include a processing unit, a storage unit, a communication unit, and the like. Vehicles V1 to Vn generate and store consumption history information. The vehicles V1 to Vn transmit the consumption history information to the application management server 50 ″ at a predetermined timing.

また、車両V1乃至Vnは、予測消費エネルギーが必要なタイミングで予測用データをアプリ管理サーバ50’’へ送信する。たとえば、車両V1乃至Vnは、ユーザの操作に従って予測用データをアプリ管理サーバ50’’へ送信する。たとえば、車両V1乃至Vnは、予測消費エネルギーを要求するリクエストと共に予測用データをアプリ管理サーバ50’’へ送信する。 Further, the vehicles V1 to Vn transmit the prediction data to the application management server 50 ″ at the timing when the predicted energy consumption is required. For example, the vehicles V1 to Vn transmit the prediction data to the application management server 50 ″ according to the user's operation. For example, the vehicles V1 to Vn transmit the prediction data to the application management server 50 ″ together with a request requesting the predicted energy consumption.

アプリ管理サーバ50’’は、消費履歴情報DB41及び予測用データDB51を備える。
アプリ管理サーバ50’’は、アプリ管理サーバ50の機能に加えて、消費履歴情報DB41が格納する消費履歴情報を予測サーバ10へ送信する機能を有する。たとえば、アプリ管理サーバ50’’は、予測サーバ10からのリクエストに応じて消費履歴情報を予測サーバ10へ送信する。また、アプリ管理サーバ50’’は、定期的に(たとえば、日ごとに)消費履歴情報を予測サーバ10へ送信してもよい。
The application management server 50'' includes a consumption history information DB 41 and a prediction data DB 51.
The application management server 50'' has a function of transmitting consumption history information stored in the consumption history information DB 41 to the prediction server 10 in addition to the function of the application management server 50. For example, the application management server 50'' transmits consumption history information to the prediction server 10 in response to a request from the prediction server 10. Further, the application management server 50'' may periodically (for example, daily) send consumption history information to the prediction server 10.

なお、予測システム10’’は、第2実施形態に係る予測サーバ10’を備えるものであってもよい。 The prediction system 10 ″ may include the prediction server 10 ″ according to the second embodiment.

以上のように構成された予測システムは、車両から消費履歴情報を取得する。その結果、予測システムは、充電器管理サーバを用いることなく学習用データを取得することができる。 The prediction system configured as described above acquires consumption history information from the vehicle. As a result, the prediction system can acquire learning data without using the charger management server.

(第4実施形態)
次に、第4実施形態について説明する。
第4実施形態に係る予測システム1’’’は、予測サーバ10’’’がアプリ管理サーバ50を通じてユーザ端末F1乃至Fnにモデルを送信する点で第1実施形態に係る予測システム1と異なる。従って、その他の点については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
(Fourth Embodiment)
Next, the fourth embodiment will be described.
The prediction system 1 ″ according to the fourth embodiment is different from the prediction system 1 according to the first embodiment in that the prediction server 10 ″ ″ transmits a model to the user terminals F1 to Fn through the application management server 50. Therefore, other points are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

第4実施形態に係る予測システム1’’’は、予測サーバ10’’’を備える。 The prediction system 1 "" according to the fourth embodiment includes a prediction server 10 "".

図18は、予測サーバ10’’’の構成例を示すブロック図である。
予測サーバ10’’’は、学習用データ取得部11、クラスタ分類部12、分類基準DB13、消費モデル学習部14、モデルパラメータDB15、予測用データ取得部16、消費エネルギー予測部17、道路形状情報DB19及びモデル決定部26などを備える。
FIG. 18 is a block diagram showing a configuration example of the prediction server 10'''.
The prediction server 10'''is a learning data acquisition unit 11, a cluster classification unit 12, a classification standard DB 13, a consumption model learning unit 14, a model parameter DB 15, a prediction data acquisition unit 16, an energy consumption prediction unit 17, and road shape information. It includes a DB 19 and a model determination unit 26.

モデル決定部26は、予測用データに基づいて予測用データのクラスタを判定する。モデル決定部26は、分類基準DB13が格納する分類基準に基づいてクラスタ分類部12と同様に、予測用データのクラスタを判定する。
モデル決定部26は、判定したクラスタのモデルをモデルパラメータDB15から取得する。
The model determination unit 26 determines a cluster of prediction data based on the prediction data. The model determination unit 26 determines a cluster of prediction data in the same manner as the cluster classification unit 12 based on the classification standard stored in the classification standard DB 13.
The model determination unit 26 acquires the determined cluster model from the model parameter DB 15.

なお、予測用データは、クラスタを判定するために必要最低限のデータであってもよい。 The prediction data may be the minimum data necessary for determining the cluster.

予測サーバ10’’’は、モデル決定部26が取得したモデルをアプリ管理サーバ50へ送信する。アプリ管理サーバ50は、モデルをユーザ端末F1乃至Fnへ送信する。
ユーザ端末F1乃至Fnは、アプリ管理サーバ50から受信したモデルに従って予測消費エネルギーを算出する。たとえば、ユーザ端末F1乃至Fnは、モデルにユーザが入力したデータを当てはめて予測消費エネルギーを算出する。
The prediction server 10'''' transmits the model acquired by the model determination unit 26 to the application management server 50. The application management server 50 transmits the model to the user terminals F1 to Fn.
The user terminals F1 to Fn calculate the predicted energy consumption according to the model received from the application management server 50. For example, the user terminals F1 to Fn apply the data input by the user to the model to calculate the predicted energy consumption.

また、ユーザ端末F1乃至Fnは、モデルを格納し継続して使用してもよい。たとえば、ユーザ端末F1乃至Fnは、予測消費エネルギーを算出する際に、アプリ管理サーバ50にモデルを要求せずに、内部に格納されるモデルを用いて予測消費エネルギーを算出してもよい。 Further, the user terminals F1 to Fn may store the model and continue to use it. For example, the user terminals F1 to Fn may calculate the predicted energy consumption by using the model stored inside without requesting the model from the application management server 50 when calculating the predicted energy consumption.

なお、予測システム1’’’は、第2実施形態又は第3実施形態の特徴を備えるものであってもよい。 The prediction system 1 "" may have the characteristics of the second embodiment or the third embodiment.

以上のように構成された予測システムは、モデルをユーザ端末に送信する。ユーザ端末は、受信したモデルに従って予測消費エネルギーを算出する。そのため、予測サーバは、ユーザから予測用データを取得する必要がなくなる。その結果、予測システムは、ユーザのプライバシーを保護することができる。 The prediction system configured as described above transmits the model to the user terminal. The user terminal calculates the predicted energy consumption according to the received model. Therefore, the prediction server does not need to acquire prediction data from the user. As a result, the prediction system can protect the privacy of the user.

ユーザ端末は、継続してモデルを利用することができる。その結果、予測システムは、ユーザ端末からのリクエストを処理する頻度が低下し、予測サーバの負荷を軽減することができる。 The user terminal can continuously use the model. As a result, the prediction system reduces the frequency of processing the request from the user terminal, and can reduce the load on the prediction server.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下に本件出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[C1]
モデルを用いて車両の消費エネルギーを予測する予測システムで用いられる消費エネルギー予測装置であって、
車両のバッテリに関するバッテリ情報と前記車両の消費エネルギーを含む運動情報とを備える複数の学習用データを取得する学習用データ取得部と、
前記学習用データ取得部により取得する学習用データを分類基準に従って複数のクラスタに分類するクラスタ分類部と、
前記クラスタ分類部により学習用データから分類した各クラスタにおける車両の消費エネルギーを予測するモデルを生成するモデル生成部と、
車両の消費エネルギーを予測するための予測用データを取得する予測用データ取得部と、
前記予測用データ取得部が取得する予測用データのクラスタを判定し、前記モデル生成部が生成した、判定された前記クラスタのモデルに従って前記予測用データから前記車両の消費エネルギーを予測する予測部と、
を備える消費エネルギー予測装置。
[C2]
前記モデル生成部は、
クラスタの学習用データの個数が閾値以上であるか判定する判定部と、
前記判定部が前記個数が前記閾値以上であると判定すると、前記クラスタの学習用データに基づいて回帰で前記クラスタのモデルを生成する第1の生成部と、
前記判定部が前記個数が前記閾値以上でないと判定すると、前記クラスタに近接する近似クラスタのモデルである近似モデルに基づいて、前記クラスタのモデルを生成する第2の生成部と、を備える、
前記C1に記載の消費エネルギー予測装置。
[C3]
前記モデル生成部が生成するモデルは、複数のパラメータから構成され、
前記第2の生成部は、前記クラスタのモデルのパラメータを近似モデルの各パラメータに各補正値を積算した値とし、各補正値が同一であると仮定して補正値を算出する、
前記C2に記載の消費エネルギー予測装置。
[C4]
前記第2の生成部は、前記クラスタのモデルのパラメータを近似モデルの各パラメータに各補正値を加算した値とし、スパース推定を用いて補正値を算出する、
前記C2に記載の消費エネルギー予測装置。
[C5]
前記第2の生成部は、各パラメータの選択基準値を算出し、前記選択基準値に基づいて0とする補正値を決定する、
前記C4に記載の消費エネルギー予測装置。
[C6]
前記第2の生成部は、各パラメータに加算する各補正値の少なくとも一部が0であると仮定して、補正値を算出する、
前記C5に記載の消費エネルギー予測装置。
[C7]
前記第2の生成部は、交差検定法で算出された各補正値と、予測された消費エネルギーと学習用データの消費エネルギーとの誤差とを算出し、前記補正値と前記誤差とに基づいて前記選択基準値を算出する、
前記C5又は6に記載の消費エネルギー予測装置。
[C8]
前記第2の生成部は、交差検定法で算出された各補正値を誤差で除算した値に基づいて、前記選択基準値とする、
前記C7に記載の消費エネルギー予測装置。
[C9]
前記第2の生成部は、前記選択基準値に基づいて0と仮定する補正値の組合せを複数生成し、各組合せの誤差を算出し、前記誤差に基づいて0と仮定する補正値を決定する、
前記C5乃至8の何れか1項に記載の予測装置。
[C10]
条件を設定し、前記条件に従う非階層型クラスタ分析を用いて前記分類基準を生成する第1の分類基準生成部を備える、
前記C1乃至9の何れか1項に記載の消費エネルギー予測装置。
[C11]
前記学習用データに基づく階層型クラスタ分析を用いて前記分類基準を生成する第2の分類基準生成部を備える、
前記C1乃至9の何れか1項に記載の消費エネルギー予測装置。
[C12]
モデルを用いて車両の消費エネルギーを予測する予測システムで用いられる消費エネルギー予測方法であって、
車両のバッテリに関するバッテリ情報と前記車両の消費エネルギーを含む運動情報とを備える複数の学習用データを取得し、
前記複数の学習用データを分類基準に従って複数のクラスタに分類するクラスタ分類部と、
前記複数の学習用データから分類された各クラスタにおける車両の消費エネルギーを予測するモデルを生成し、
車両の消費エネルギーを予測するための予測用データを取得し、
前記予測用データのクラスタを判定し、判定された前記クラスタのモデルに従って前記予測用データから前記車両の消費エネルギーを予測する、
を備える消費エネルギー予測方法。
Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
The inventions described in the claims at the time of filing the present application are described below.
[C1]
It is an energy consumption prediction device used in a prediction system that predicts the energy consumption of a vehicle using a model.
A learning data acquisition unit that acquires a plurality of learning data including battery information regarding a vehicle battery and motion information including energy consumption of the vehicle, and
A cluster classification unit that classifies learning data acquired by the learning data acquisition unit into a plurality of clusters according to classification criteria, and a cluster classification unit.
A model generation unit that generates a model that predicts the energy consumption of the vehicle in each cluster classified from the learning data by the cluster classification unit, and a model generation unit.
A forecasting data acquisition unit that acquires forecasting data for predicting the energy consumption of a vehicle,
A prediction unit that determines a cluster of prediction data acquired by the prediction data acquisition unit and predicts the energy consumption of the vehicle from the prediction data according to the determined cluster model generated by the model generation unit. ,
Energy consumption prediction device equipped with.
[C2]
The model generator
A determination unit that determines whether the number of training data in the cluster is equal to or greater than the threshold value,
When the determination unit determines that the number is equal to or greater than the threshold value, the first generation unit that generates a model of the cluster by regression based on the learning data of the cluster, and the first generation unit.
When the determination unit determines that the number is not equal to or greater than the threshold value, it includes a second generation unit that generates a model of the cluster based on an approximation model that is a model of an approximate cluster close to the cluster.
The energy consumption prediction device according to C1.
[C3]
The model generated by the model generation unit is composed of a plurality of parameters.
The second generation unit calculates the correction value by assuming that the parameters of the model of the cluster are the values obtained by integrating each correction value with each parameter of the approximate model and that each correction value is the same.
The energy consumption prediction device according to C2.
[C4]
The second generation unit uses the parameters of the cluster model as values obtained by adding each correction value to each parameter of the approximate model, and calculates the correction value using sparse estimation.
The energy consumption prediction device according to C2.
[C5]
The second generation unit calculates the selection reference value of each parameter and determines the correction value to be 0 based on the selection reference value.
The energy consumption prediction device according to C4.
[C6]
The second generation unit calculates the correction value on the assumption that at least a part of each correction value to be added to each parameter is 0.
The energy consumption prediction device according to C5.
[C7]
The second generation unit calculates each correction value calculated by the cross-validation method and an error between the predicted energy consumption and the energy consumption of the learning data, and is based on the correction value and the error. Calculate the selection reference value,
The energy consumption prediction device according to C5 or 6 above.
[C8]
The second generation unit uses each correction value calculated by the cross-validation method as the selection reference value based on the value divided by an error.
The energy consumption prediction device according to C7.
[C9]
The second generation unit generates a plurality of combinations of correction values assumed to be 0 based on the selection reference value, calculates an error of each combination, and determines a correction value assumed to be 0 based on the error. ,
The prediction device according to any one of C5 to 8 above.
[C10]
It comprises a first classification criterion generator that sets conditions and generates the classification criteria using non-hierarchical cluster analysis according to the conditions.
The energy consumption prediction device according to any one of C1 to 9 above.
[C11]
It includes a second classification standard generation unit that generates the classification standard by using the hierarchical cluster analysis based on the training data.
The energy consumption prediction device according to any one of C1 to 9 above.
[C12]
It is an energy consumption prediction method used in a prediction system that predicts the energy consumption of a vehicle using a model.
Acquire a plurality of learning data including battery information regarding the vehicle battery and motion information including the energy consumption of the vehicle.
A cluster classification unit that classifies the plurality of learning data into a plurality of clusters according to the classification criteria, and
A model for predicting the energy consumption of the vehicle in each cluster classified from the plurality of training data is generated.
Obtain forecasting data for predicting vehicle energy consumption,
A cluster of the prediction data is determined, and the energy consumption of the vehicle is predicted from the prediction data according to the determined model of the cluster.
Energy consumption prediction method.

1(1’、1’’、1’’’)…予測システム、10(10’、10’’’)…予測サーバ、11…学習用データ取得部、12…クラスタ分類部、13…分類基準DB、14…消費モデル学習部、15…モデルパラメータDB、16…予測用データ取得部、17…消費エネルギー予測部、18…エネルギー消費情報DB、19…道路形状情報、20…気象情報サーバ、21…気象情報DB、25…分類基準学習部、26…モデル決定部、30…交通情報サーバ、31…交通情報DB、40…充電器管理サーバ、41…消費履歴情報DB、50(50’’)…アプリ管理サーバ、51…予測用データDB、61及び62…線、71乃至75…試行、141…モデル構築法分類部、142…モデルパラメータ学習部、143…少数データモデルパラメータ学習部、Q1乃至Qn…充電器、V1乃至Vn…車両、F1乃至Fn…ユーザ端末。 1 (1', 1'', 1''') ... Prediction system, 10 (10', 10''') ... Prediction server, 11 ... Learning data acquisition unit, 12 ... Cluster classification unit, 13 ... Classification criteria DB, 14 ... consumption model learning unit, 15 ... model parameter DB, 16 ... prediction data acquisition unit, 17 ... energy consumption prediction unit, 18 ... energy consumption information DB, 19 ... road shape information, 20 ... weather information server, 21 ... Meteorological information DB, 25 ... Classification standard learning department, 26 ... Model determination department, 30 ... Traffic information server, 31 ... Traffic information DB, 40 ... Charger management server, 41 ... Consumption history information DB, 50 (50'') ... App management server, 51 ... Prediction data DB, 61 and 62 ... Lines, 71 to 75 ... Trials, 141 ... Model construction method classification unit, 142 ... Model parameter learning unit, 143 ... Minority data Model parameter learning unit, Q1 to Qn ... Charger, V1 to Vn ... Vehicle, F1 to Fn ... User terminal.

Claims (13)

モデルを用いて車両の消費エネルギーを予測する消費エネルギー予測装置であって、
車両のバッテリに関するバッテリ情報と前記車両の消費エネルギーを含む運動情報とを含む複数の学習用データを取得する学習用データ取得部と、
前記学習用データ取得部により取得する学習用データを分類基準に従って複数のクラスタに分類するクラスタ分類部と、
前記クラスタ分類部により分類されたクラスタ毎に、含まれる学習用データの個数が閾値以上であるか判定する判定部と、前記判定部で前記学習用データの個数が前記閾値以上であると判定されたクラスタについては、学習用データに基づいて回帰により、複数のパラメータを有する車両の消費エネルギーを予測するモデルを生成する第1の生成部と、前記判定部が前記学習用データの個数が前記閾値以上でないと判定されたクラスタについては、前記クラスタ毎のモデルのパラメータに同一の補正値を積算したパラメータを有する前記クラスタに近接する近似モデルにより車両の消費エネルギーを予測するモデルを生成する第2の生成部と、を備えるモデル生成部と、
車両から消費エネルギーを予測するための予測用データを取得する予測用データ取得部と、
前記予測用データ取得部が取得した予測用データから前記分類基準に従ってクラスタを判定し、判定された前記クラスタに対応する前記モデル生成部が生成したモデルに従って前記予測用データから前記車両の消費エネルギーを予測する予測部と、
を備える消費エネルギー予測装置。
A consumption energy prediction apparatus that to predict the energy consumption of the vehicle by using the model,
A learning data acquisition unit that acquires a plurality of learning data including battery information related to a vehicle battery and motion information including energy consumption of the vehicle.
A cluster classification unit that classifies learning data acquired by the learning data acquisition unit into a plurality of clusters according to classification criteria, and a cluster classification unit.
For each of the clusters that are classified Ri by the cluster classification unit, and the number is equal to or greater than a threshold value is either determination unit of the learning data included, if the number of the learning data by the determination unit is equal to or greater than the threshold value For the determined cluster, the first generation unit that generates a model that predicts the energy consumption of the vehicle having a plurality of parameters by regression based on the training data, and the determination unit have the number of the training data. For clusters determined not to be equal to or greater than the threshold, a model for predicting vehicle energy consumption is generated by an approximate model close to the cluster having a parameter obtained by integrating the same correction value into the model parameters for each cluster. A model generator including 2 generators ,
A forecasting data acquisition unit that acquires forecasting data for predicting energy consumption from a vehicle,
Wherein determining the cluster according to the classification criteria from the calculation data calculation data acquisition unit has acquired, consumed according to the model the model generating unit has generated corresponding to determine the constant has been said clusters, from the calculation data of the vehicle Predictor that predicts energy and
Energy consumption prediction device equipped with.
モデルを用いて車両の消費エネルギーを予測する消費エネルギー予測装置であって、 It is an energy consumption prediction device that predicts the energy consumption of a vehicle using a model.
車両のバッテリに関するバッテリ情報と前記車両の消費エネルギーを含む運動情報とを含む複数の学習用データを取得する学習用データ取得部と、 A learning data acquisition unit that acquires a plurality of learning data including battery information regarding a vehicle battery and motion information including energy consumption of the vehicle.
前記学習用データ取得部により取得する学習用データを分類基準に従って複数のクラスタに分類するクラスタ分類部と、 A cluster classification unit that classifies learning data acquired by the learning data acquisition unit into a plurality of clusters according to classification criteria, and a cluster classification unit.
前記クラスタ分類部により分類されたクラスタ毎に、含まれる学習用データの個数が閾値以上であるか判定する判定部と、前記判定部で前記学習用データの個数が前記閾値以上であると判定されたクラスタについては、学習用データに基づいて回帰により、複数のパラメータを有する車両の消費エネルギーを予測するモデルを生成する第1の生成部と、前記判定部が前記学習用データの個数が前記閾値以上でないと判定されたクラスタについては、前記クラスタ毎のモデルのパラメータを、スパース推定を用いて算出した値を各補正値に加算したパラメータを有する前記クラスタに近接する近似クラスタのモデルにより、車両の消費エネルギーを予測するモデルを生成する第2の生成部と、を備えるモデル生成部と、 For each cluster classified by the cluster classification unit, a determination unit for determining whether the number of training data included is equal to or greater than the threshold, and the determination unit for determining that the number of training data is equal to or greater than the threshold. For the clusters, the first generation unit that generates a model that predicts the energy consumption of a vehicle having a plurality of parameters by regression based on the training data, and the determination unit that the number of the training data is the threshold value. For the clusters determined not to be the above, the model of the approximate cluster close to the cluster having the parameters obtained by adding the values calculated by using the sparse estimation to each correction value is used to obtain the parameters of the model for each cluster. A model generator including a second generator that generates a model that predicts energy consumption,
車両から消費エネルギーを予測するための予測用データを取得する予測用データ取得部と、 A forecasting data acquisition unit that acquires forecasting data for predicting energy consumption from a vehicle,
前記予測用データ取得部が取得した予測用データから前記分類基準に従ってクラスタを判定し、判定された前記クラスタに対応する前記モデル生成部が生成したモデルに従って、前記予測用データから前記車両の消費エネルギーを予測する予測部と、 A cluster is determined from the prediction data acquired by the prediction data acquisition unit according to the classification criteria, and the energy consumption of the vehicle is consumed from the prediction data according to the model generated by the model generation unit corresponding to the determined cluster. Prediction unit that predicts
を備える消費エネルギー予測装置。Energy consumption prediction device equipped with.
前記第2の生成部は、各パラメータの選択基準値を算出し、前記選択基準値に基づいて補正値を決定する、
前記請求項に記載の消費エネルギー予測装置。
The second generating unit calculates the selection reference value for each parameter, to determine the compensation values based on the selected reference value,
The energy consumption prediction device according to claim 2 .
前記第2の生成部は、各パラメータに加算する各補正値の少なくとも一部が0であると仮定して、補正値を算出する、
前記請求項に記載の消費エネルギー予測装置。
The second generation unit calculates the correction value on the assumption that at least a part of each correction value to be added to each parameter is 0.
The energy consumption prediction device according to claim 3 .
前記第2の生成部は、前記選択基準値を、交差検定法で算出された各補正値と、予測された消費エネルギーと学習用データの消費エネルギーとの誤差に基づいて算出する、
前記請求項3又は4に記載の消費エネルギー予測装置。
The second generation unit calculates the selection reference value based on the error between each correction value calculated by the cross-validation method and the predicted energy consumption and the energy consumption of the learning data.
The energy consumption prediction device according to claim 3 or 4 .
前記第2の生成部の選択基準値は、交差検定法で算出された各補正値を誤差で除算した値に基づいて算出する
前記請求項に記載の消費エネルギー予測装置。
The selection reference value of the second generation unit is calculated based on the value obtained by dividing each correction value calculated by the cross-validation method by an error.
The energy consumption prediction device according to claim 5 .
前記第2の生成部は、前記選択基準値は、0と仮定する補正値の組合せを複数生成し、各組合せの誤差に基づいて0と仮定する補正値を決定する、
前記請求項3乃至6の何れか1項に記載の予測装置。
The second generating unit, the selection reference value, the combination of 0 and assume correction value generates a plurality, determining the 0 assuming correction value based on error of each combination,
The prediction device according to any one of claims 3 to 6 .
モデルを用いて車両の消費エネルギーを予測する消費エネルギー予測装置であって、
車両のバッテリに関するバッテリ情報と前記車両の消費エネルギーを含む運動情報とを含む複数の学習用データを取得する学習用データ取得部と、
条件を設定し、前記条件に従う非階層型クラスタ分析を用いて分類基準を生成する第1の分類基準生成部と、
前記学習用データ取得部により取得する学習用データを前記分類基準に従って複数のクラスタに分類するクラスタ分類部と、
前記クラスタ分類部により学習用データから分類したクラスタ毎に、車両の消費エネルギーを予測するモデルを生成するモデル生成部と、
車両から消費エネルギーを予測するための予測用データを取得する予測用データ取得部と、
前記予測用データ取得部が取得した予測用データから前記分類基準に従ってクラスタを判定し、判定された前記クラスタに対応する前記モデル生成部が生成したモデルに従って、前記予測用データから前記車両の消費エネルギーを予測する予測部と、
を備える消費エネルギー予測装置。
It is an energy consumption prediction device that predicts the energy consumption of a vehicle using a model.
A learning data acquisition unit that acquires a plurality of learning data including battery information regarding a vehicle battery and motion information including energy consumption of the vehicle.
A first classification criterion generator that sets conditions and generates classification criteria using non-hierarchical cluster analysis according to the conditions.
A cluster classification unit that classifies learning data acquired by the learning data acquisition unit into a plurality of clusters according to the classification criteria, and a cluster classification unit.
A model generation unit that generates a model that predicts the energy consumption of the vehicle for each cluster classified from the learning data by the cluster classification unit.
A forecasting data acquisition unit that acquires forecasting data for predicting energy consumption from a vehicle,
A cluster is determined from the prediction data acquired by the prediction data acquisition unit according to the classification criteria, and the energy consumption of the vehicle is consumed from the prediction data according to the model generated by the model generation unit corresponding to the determined cluster. Prediction unit that predicts
Energy consumption prediction device equipped with.
モデルを用いて車両の消費エネルギーを予測する消費エネルギー予測装置であって、
車両のバッテリに関するバッテリ情報と前記車両の消費エネルギーを含む運動情報とを含む複数の学習用データを取得する学習用データ取得部と、
前記学習用データに基づく階層型クラスタ分析を用いて分類基準を生成する第2の分類基準生成部と、
前記学習用データ取得部により取得する学習用データを前記分類基準に従って複数のクラスタに分類するクラスタ分類部と、
前記クラスタ分類部により分類されたクラスタ毎に車両の消費エネルギーを予測するモデルを生成するモデル生成部と、
車両から消費エネルギーを予測するための予測用データを取得する予測用データ取得部と、
前記予測用データ取得部が取得した予測用データから前記分類基準に従ってクラスタを判定し、判定された前記クラスタに対応する前記モデル生成部が生成したモデルに従って、前記予測用データから前記車両の消費エネルギーを予測する予測部と、
を備える消費エネルギー予測装置。
It is an energy consumption prediction device that predicts the energy consumption of a vehicle using a model.
A learning data acquisition unit that acquires a plurality of learning data including battery information regarding a vehicle battery and motion information including energy consumption of the vehicle.
A second classification standard generation unit that generates classification criteria using the hierarchical cluster analysis based on the training data, and
A cluster classification unit that classifies learning data acquired by the learning data acquisition unit into a plurality of clusters according to the classification criteria, and a cluster classification unit.
A model generation unit that generates a model that predicts the energy consumption of the vehicle for each cluster classified by the cluster classification unit, and a model generation unit.
A forecasting data acquisition unit that acquires forecasting data for predicting energy consumption from a vehicle,
A cluster is determined from the prediction data acquired by the prediction data acquisition unit according to the classification criteria, and the energy consumption of the vehicle is consumed from the prediction data according to the model generated by the model generation unit corresponding to the determined cluster. Prediction unit that predicts
Energy consumption prediction device equipped with.
モデルを用いて車両の消費エネルギーを予測する消費エネルギー予測方法であって、
学習用データ取得部で、車両のバッテリに関するバッテリ情報と前記車両の消費エネルギーを含む運動情報とを備える複数の学習用データを取得し、
クラスタ分類部で、前記取得した前記複数の学習用データを分類基準に従って複数のクラスタに分類し、
判定部で、前記クラスタ分類部により分類されたクラスタ毎に、含まれる学習用データの個数が閾値以上であるか判定し、
第1の生成部で、前記個数が前記閾値以上であると判定されたクラスタについては、学習用データに基づいて回帰により、複数のパラメータを有する車両の消費エネルギーを予測するモデルを生成し、
第2の生成部で、前記個数が前記閾値以上でないと判定されたクラスタについては、前記クラスタ毎のモデルのパラメータに同一の補正値を積算したパラメータを有する前記クラスタに近接する近似モデルにより、車両の消費エネルギーを予測するモデルを生成し、
予測用データ取得部で、車両から消費エネルギーを予測するための予測用データを取得し、
予測部で、前記予測用データ取得部で取得した前記予測用データから前記分類基準に従ってクラスタを判定し、判定された前記クラスタに対応する前記第1の生成部又は前記第2の生成部で生成したモデルに従って前記予測用データから前記車両の消費エネルギーを予測する、
消費エネルギー予測方法。
By using the model to a consumption energy prediction how to predict the energy consumption of the vehicle,
The learning data acquisition unit acquires a plurality of learning data including battery information regarding the vehicle battery and motion information including the energy consumption of the vehicle.
The cluster classification unit classifies the acquired plurality of learning data into a plurality of clusters according to the classification criteria .
The determination unit determines whether the number of learning data contained in each cluster classified by the cluster classification unit is equal to or greater than the threshold value.
For the clusters whose number is determined to be equal to or greater than the threshold value in the first generation unit, a model for predicting the energy consumption of a vehicle having a plurality of parameters is generated by regression based on the learning data.
For clusters whose number is determined not to be equal to or greater than the threshold value in the second generation unit, a vehicle is used by an approximate model close to the cluster having a parameter obtained by integrating the same correction value with the parameter of the model for each cluster. Generate a model that predicts the energy consumption of
The forecasting data acquisition unit acquires forecasting data for predicting energy consumption from the vehicle.
The prediction unit determines a cluster from the prediction data acquired by the prediction data acquisition unit according to the classification criteria , and is generated by the first generation unit or the second generation unit corresponding to the determined cluster. according to the model to predict the energy consumption of the vehicle from the calculation data,
Energy consumption prediction method.
モデルを用いて車両の消費エネルギーを予測する消費エネルギー予測方法であって、 It is an energy consumption prediction method that predicts the energy consumption of a vehicle using a model.
学習用データ取得部で、車両のバッテリに関するバッテリ情報と前記車両の消費エネルギーを含む運動情報とを含む複数の学習用データを取得し、 The learning data acquisition unit acquires a plurality of learning data including battery information regarding the vehicle battery and motion information including the energy consumption of the vehicle.
クラスタ分類部で、前記複数の学習用データを分類基準に従って複数のクラスタに分類し、 The cluster classification unit classifies the plurality of learning data into a plurality of clusters according to the classification criteria.
判定部で、前記クラスタ分類部により分類されたクラスタ毎に、含まれる学習用データの個数が閾値以上であるか判定し、 The determination unit determines whether the number of learning data contained in each cluster classified by the cluster classification unit is equal to or greater than the threshold value.
第1の生成部で、前記判定部で前記学習用データの個数が前記閾値以上であると判定されたクラスタについては、学習用データに基づいて回帰により、複数のパラメータを有する車両の消費エネルギーを予測するモデルを生成し、 For the cluster in which the number of the learning data is determined by the determination unit to be equal to or greater than the threshold value in the first generation unit, the energy consumption of the vehicle having a plurality of parameters is determined by regression based on the learning data. Generate a model to predict and
第2の生成部で、前記判定部で前記学習用データの前記個数が前記閾値以上でないと判定されたクラスタについては、スパース推定を用いて算出した値を各補正値に加算したパラメータを要する前記クラスタに近接する近似クラスタのモデルにより車両の消費エネルギーを予測するモデルを生成し、 For clusters in which the determination unit determines that the number of learning data is not equal to or greater than the threshold value in the second generation unit, a parameter obtained by adding a value calculated using sparse estimation to each correction value is required. Generate a model that predicts the energy consumption of the vehicle by the model of the approximate cluster close to the cluster,
予測用データ取得部で、車両から消費エネルギーを予測するための予測用データを取得し、 The forecasting data acquisition unit acquires forecasting data for predicting energy consumption from the vehicle.
予測部で、取得した予測用データから前記分類基準に従ってクラスタを判定し、判定された前記クラスタに対応する前記第1の生成部又は前記第2の生成部が生成したモデルに従って、前記予測用データから前記車両の消費エネルギーを予測する、 The prediction unit determines a cluster from the acquired prediction data according to the classification criteria, and the prediction data is based on a model generated by the first generation unit or the second generation unit corresponding to the determined cluster. Predict the energy consumption of the vehicle from
消費エネルギー予測方法。Energy consumption prediction method.
モデルを用いて車両の消費エネルギーを予測する消費エネルギー予測方法であって、 It is an energy consumption prediction method that predicts the energy consumption of a vehicle using a model.
学習用データ取得部で、車両のバッテリに関するバッテリ情報と前記車両の消費エネルギーを含む運動情報とを含む複数の学習用データを取得し、 The learning data acquisition unit acquires a plurality of learning data including battery information regarding the vehicle battery and motion information including the energy consumption of the vehicle.
第1の分類基準生成部で、条件を設定し、前記条件に従う非階層型クラスタ分析を用いて分類基準を生成し、 In the first classification standard generation unit, conditions are set, and classification criteria are generated using non-hierarchical cluster analysis according to the conditions.
クラスタ分類部で、前記複数の学習用データを前記分類基準に従って複数のクラスタに分類し、 The cluster classification unit classifies the plurality of learning data into a plurality of clusters according to the classification criteria.
モデル生成部で、前記クラスタ分類部で学習用データから分類されたクラスタ毎に、車両の消費エネルギーを予測するモデルを生成し、 The model generation unit generates a model that predicts the energy consumption of the vehicle for each cluster classified from the learning data by the cluster classification unit.
予測用データ取得部で、車両から消費エネルギーを予測するための予測用データを取得し、 The forecasting data acquisition unit acquires forecasting data for predicting energy consumption from the vehicle.
予測部で、前記予測用データ取得部が取得した前記予測用データからクラスタを判定し、判定された前記クラスタのモデルに対応する前記モデル生成部が生成したモデルに従って、前記予測用データから前記車両の消費エネルギーを予測する、 The prediction unit determines a cluster from the prediction data acquired by the prediction data acquisition unit, and the vehicle is derived from the prediction data according to a model generated by the model generation unit corresponding to the determined model of the cluster. Predict the energy consumption of
消費エネルギー予測方法。Energy consumption prediction method.
モデルを用いて車両の消費エネルギーを予測する消費エネルギー予測方法であって、 It is an energy consumption prediction method that predicts the energy consumption of a vehicle using a model.
学習用データ取得部で、車両のバッテリに関するバッテリ情報と前記車両の消費エネルギーを含む運動情報とを含む複数の学習用データを取得し、 The learning data acquisition unit acquires a plurality of learning data including battery information regarding the vehicle battery and motion information including the energy consumption of the vehicle.
第2の分類基準生成部で、前記複数の学習用データに基づく階層型クラスタ分析を用いて分類基準を生成し、 In the second classification standard generation unit, the classification standard is generated by using the hierarchical cluster analysis based on the plurality of learning data.
クラスタ分類部で、前記複数の学習用データを前記分類基準に従って複数のクラスタに分類し、 The cluster classification unit classifies the plurality of learning data into a plurality of clusters according to the classification criteria.
モデル生成部で、前記クラスタ分類部で分類されたクラスタ毎に車両の消費エネルギーを予測するモデルを生成し、 The model generation unit generates a model that predicts the energy consumption of the vehicle for each cluster classified by the cluster classification unit.
予測用データ取得部で、車両から消費エネルギーを予測するための予測用データを取得し、 The forecasting data acquisition unit acquires forecasting data for predicting energy consumption from the vehicle.
予測部で、前記予測用データ取得部で取得した予測用データから前記分類基準に従ってクラスタを判定し、判定された前記クラスタのモデルに対応する前記モデル生成部が生成したモデルに従って、前記予測用データから前記車両の消費エネルギーを予測する、 The prediction unit determines a cluster from the prediction data acquired by the prediction data acquisition unit according to the classification criteria, and the prediction data according to the model generated by the model generation unit corresponding to the determined model of the cluster. Predict the energy consumption of the vehicle from
消費エネルギー予測方法。Energy consumption prediction method.
JP2016209806A 2016-10-26 2016-10-26 Energy consumption prediction device and energy consumption prediction method Active JP6804934B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016209806A JP6804934B2 (en) 2016-10-26 2016-10-26 Energy consumption prediction device and energy consumption prediction method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016209806A JP6804934B2 (en) 2016-10-26 2016-10-26 Energy consumption prediction device and energy consumption prediction method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018072083A JP2018072083A (en) 2018-05-10
JP6804934B2 true JP6804934B2 (en) 2020-12-23

Family

ID=62115067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016209806A Active JP6804934B2 (en) 2016-10-26 2016-10-26 Energy consumption prediction device and energy consumption prediction method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6804934B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102472552B1 (en) * 2022-04-11 2022-12-01 주식회사 데이탐코리아 Method For Calculating Energy Consumption And Carbon Discharge Of Car By Utilizing Deep Learning

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7079156B2 (en) * 2018-06-21 2022-06-01 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ Information processing method and information processing equipment
JP7157586B2 (en) * 2018-08-07 2022-10-20 株式会社キーエンス Data analysis device and data analysis method
JP7163099B2 (en) * 2018-08-10 2022-10-31 株式会社東芝 ENERGY MANAGEMENT DEVICE, MODEL MANAGEMENT METHOD AND COMPUTER PROGRAM
JP6860773B2 (en) * 2018-10-22 2021-04-21 国立陽明交通大学 Internet of Things system and modeling method for predicting soil condition of agricultural land
CN111191712B (en) * 2019-12-27 2023-06-30 浙江工业大学 Printing and dyeing setting machine energy consumption classification prediction method based on gradient lifting decision tree
JP2021182329A (en) * 2020-05-20 2021-11-25 株式会社日立製作所 Learning model selection method
JP7454491B2 (en) 2020-12-25 2024-03-22 株式会社日立製作所 Condition prediction system, condition prediction method, and program
CN113094994A (en) * 2021-04-12 2021-07-09 上海电享信息科技有限公司 Power battery prediction method based on big data migration learning
EP4353517A1 (en) * 2021-07-13 2024-04-17 Panasonic Intellectual Property Corporation of America Information processing method, information processing device, information processing program, and method for manufacturing trained model
CN114655074B (en) * 2021-11-16 2024-01-30 吉林大学 Electric vehicle actual running energy consumption estimation method based on Bayesian regression
WO2023127094A1 (en) * 2021-12-28 2023-07-06 株式会社日立製作所 Electric vehicle traveling simulation device and electric vehicle traveling simulation method

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004086896A (en) * 2002-08-06 2004-03-18 Fuji Electric Holdings Co Ltd Method and system for constructing adaptive prediction model
JP2008271066A (en) * 2007-04-19 2008-11-06 National Printing Bureau Quantitative evaluation method on shade pattern of paper or sheet-shaped base material
WO2008139622A1 (en) * 2007-05-15 2008-11-20 Fujitsu Limited Case generation program, case generation device, and case generation method
JP2011166450A (en) * 2010-02-09 2011-08-25 Konica Minolta Business Technologies Inc Image encoding method
JP5816917B2 (en) * 2011-05-13 2015-11-18 本田技研工業株式会社 Brain activity measuring device, brain activity measuring method, and brain activity estimating device
JP2013213692A (en) * 2012-03-30 2013-10-17 Fujitsu Ten Ltd Energy consumption calculation system and energy consumption calculation method
JP5840090B2 (en) * 2012-08-17 2016-01-06 株式会社東芝 Power consumption estimation device
JP6012643B2 (en) * 2014-01-31 2016-10-25 三菱電機株式会社 Vehicle driving support device, server, vehicle driving support system, and vehicle driving support program
WO2015146026A1 (en) * 2014-03-28 2015-10-01 日本電気株式会社 Model selection system, model selection method, and recording medium on which program is stored
WO2016117358A1 (en) * 2015-01-21 2016-07-28 三菱電機株式会社 Examination data processing device and examination data processing method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102472552B1 (en) * 2022-04-11 2022-12-01 주식회사 데이탐코리아 Method For Calculating Energy Consumption And Carbon Discharge Of Car By Utilizing Deep Learning

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018072083A (en) 2018-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6804934B2 (en) Energy consumption prediction device and energy consumption prediction method
JP6414760B2 (en) Electric power demand prediction apparatus, electric power supply system, and electric power demand prediction method
JP5854287B2 (en) CHARGE CONTROL DEVICE, CHARGE CONTROL METHOD, AND PROGRAM
WO2020056157A1 (en) Systems and methods for managing energy storage systems
JP5779014B2 (en) Power supply / demand control device, power management device, and power supply / demand control method
WO2015129613A1 (en) Electricity-demand prediction device, electricity supply system, electricity-demand prediction method, and program
CN109670661B (en) Method and device for determining a charging strategy for undercharged cells in a power exchange station
WO2015049969A1 (en) Operation management device for electric vehicle, and operation planning method
JP5710447B2 (en) Electricity supply and demand adjustment device and electric power management system
US20210323431A1 (en) Electrical vehicle power grid management system and method
WO2021188647A1 (en) Systems and methods for managing velocity profiles
KR20240010078A (en) System for Managing Performance of Battery using Electric Vehicle Charging Station and Method thereof
JP2023175992A (en) Energy supply system and information processing device
US20220041078A1 (en) Energy storage device evaluation device, computer program, energy storage device evaluation method, learning method and generation method
US20160352116A1 (en) Energy management system
JP7173439B2 (en) power management system
WO2022024513A1 (en) Power consumption estimation device, power consumption estimation method, and power consumption estimation program
JP2016226091A (en) Charging facility operation support device, charging facility operation support program, and charging system
JP2017077177A (en) Supply power management device, car-mounted vehicle device, and electric car
Ross et al. Spatial-temporal EV charging demand model considering generic second-order traffic flows
Alsubai et al. Digital Twin-Inspired IoT-Assisted Intelligent Performance Analysis Framework for Electric Vehicles
CN113949084B (en) Charging and discharging optimized scheduling method based on nonlinear quantile interval prediction
Ritter Optimal Control of Battery-Assisted Trolley Buses
JP7107423B1 (en) Power consumption prediction device, power consumption prediction method, and power consumption prediction program
Bensen et al. A Machine Learning Method for Real-Time Traffic State Estimation from Probe Vehicle Data

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20170904

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20170905

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190912

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200624

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200707

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201002

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201104

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201203

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6804934

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150