JP6881311B2 - 配水運用システム、配水運用方法、及び、記録媒体 - Google Patents
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Description
以下、本発明を実施可能な形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の配水運用システムの機能的な構成を例示するブロック図である。配水運用システム100は、配水網情報入力装置101と、パラメータ情報入力装置102と、配水計画作成装置103とを備える。また、配水運用システム100は、出力装置104を備えてもよい。配水運用システム100を構成するこれらの構成要素の間は、適切な通信方法を用いて通信可能に接続されている。
Pham Dinh, T. and Le Thi, H. A. ”Recent advances in DC programming and DCA.”,Transactions on Computational Collective Intelligence, 2014, 8342, p.p.1−37.
上記した処理により、最適化処理部103bは、近似された最適問題の解として、以下の内容を含む解を得ることができる。即ち、最適化問題の解には、時間区間毎(例えば15分毎)の、各施設におけるポンプの稼働パターンと、その稼働パターンにおけるポンプ出力(出力水量)とが含まれる。また、最適化問題の解には各時間区間の各管路における水流量が含まれる。
次に、上記のように構成された本実施形態における配水運用システム100の動作について、図7に例示するフローチャートを参照して説明する。
以下、本実施形態における配水運用システム100を、図8に例示する具体的な配水網に適用した場合の具体例について説明する。なお、図8に例示する具体例は、説明のための一つの例であり、本実施形態はこれに限定されない。
次に、本発明の基本的な実施形態である第2の実施形態について説明する。図21は、本実施形態における配水運用システム200の機能的な構成を例示するブロック図である。図21に例示するように、本実施形態における配水運用システム200は、情報入力部(情報入力手段)201と、配水計画作成部(配水計画作成手段)202とを備える。配水運用システム100を構成するこれらの構成要素の間は、適切な通信方法を用いて通信可能に接続されている。
以下、上記説明した各実施形態を実現可能なハードウェア構成について説明する。
2 記憶装置
3 不揮発性記憶装置
4 ドライブ装置
5 記録媒体
6 ネットワークインタフェース
7 入出力インタフェース
100 配水運用システム
101 配水網情報入力装置
102 パラメータ情報入力装置
103 配水計画作成装置
104 出力装置
105 モデル作成装置
200 配水運用システム
201 情報入力部
202 配水計画作成部
Claims (8)
- 1以上の施設と、前記施設の間を接続する管路とを含む配水網における配水計画の作成に用いられる計画作成情報を取得する取得手段と、
前記計画作成情報に基づいて、1以上の前記施設に設置されたポンプの消費電力コストと、当該施設における当該ポンプの稼働パターンの変更コストとを含み、前記消費電力コストと前記変更コストとを低減する前記ポンプの稼働パターンと、当該ポンプからの出力水量とを得られる最適化問題の解を求めることにより、前記ポンプの稼働パターンと前記出力水量とを含むポンプ運転計画を作成する配水計画作成手段と、を備え、
前記変更コストは、前記ポンプの稼働パターンの稼働状態を表す第1のコスト関数を用いて表され、
前記第1のコスト関数は、当該ポンプの稼働パターンに従って前記ポンプが稼働しているか否かを表す変数を入力とし、ある時間区間における前記変数と他の時間区間における前記変数との間に差がある前記ポンプの稼働パターンの数を示す離散変数を用いて表され、
前記配水計画作成手段は、前記第1のコスト関数を含む目的関数を最小化する前記最適化問題の解を求める
配水運用システム。 - 前記第1のコスト関数は、前記ポンプの稼働パターンの数に応じて出力値が増加する関数である
請求項1に記載の配水運用システム。 - 前記離散変数は、連続関数を用いて近似され、
前記配水計画作成手段は、前記連続関数を用いて近似した前記最適化問題の解を求める
請求項1または2に記載の配水運用システム。 - 前記ポンプの消費電力は、前記ポンプの稼働パターン毎の出力水量を入力とし、当該稼働パターンにおける出力水量と消費電力との関係を表す消費電力曲線を区分的に線形近似することにより得られる第2のコスト関数を用いて表される
前記配水計画作成手段は、
前記第2のコスト関数を更に含む前記目的関数を最小化する前記最適化問題の解を求める、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の配水運用システム。 - 1以上の施設と、前記施設の間を接続する管路とを含む配水網における配水計画の作成に用いられる計画作成情報に基づいて、1以上の前記施設に設置されたポンプの消費電力コストと、当該施設における当該ポンプの稼働パターンの変更コストとを含み、前記消費電力コストと前記変更コストとを低減する前記施設における前記ポンプの稼働パターンと、当該ポンプの稼働パターンにおける当該ポンプからの出力水量とを得られる最適化問題の解を求めることにより、前記ポンプの稼働パターンと、当該ポンプからの前記出力水量とを含むポンプ運転計画を作成する、
処理を行い、
前記変更コストは、前記ポンプの稼働パターンの稼働状態を表す第1のコスト関数を用いて表され、
前記第1のコスト関数は、当該ポンプの稼働パターンに従って前記ポンプが稼働しているか否かを表す変数を入力とし、ある時間区間における前記変数と他の時間区間における前記変数との間に差がある前記ポンプの稼働パターンの数を示す離散変数を用いて表され、
前記ポンプの運転計画を作成する処理は、
前記第1のコスト関数を含む目的関数を最小化する前記最適化問題の解を求める
配水運用方法。 - 1以上の施設と、前記施設の間を接続する管路とを含む配水網における配水計画の作成に用いられる計画作成情報を取得する処理と、
前記計画作成情報に基づいて、少なくとも、1以上の前記施設に設置されたポンプの消費電力コストと、当該施設における当該ポンプの稼働パターンの変更コストとを含み、前記消費電力コストと前記変更コストとを低減する前記施設における前記ポンプの稼働パターンと、当該ポンプの稼働パターンにおける当該ポンプからの出力水量とを得られる最適化問題の解を求めることにより、前記ポンプの稼働パターンと、当該ポンプからの出力水量とを含むポンプ運転計画を作成する処理と、をコンピュータに実行させ、
前記変更コストは、前記ポンプの稼働パターンの稼働状態を表す第1のコスト関数を用いて表され、
前記第1のコスト関数は、当該ポンプの稼働パターンに従って前記ポンプが稼働しているか否かを表す変数を入力とし、ある時間区間における前記変数と他の時間区間における前記変数との間に差がある前記ポンプの稼働パターンの数を示す離散変数を用いて表され、
前記作成する処理では、
前記第1のコスト関数を含む目的関数を最小化する前記最適化問題の解を求める
コンピュータ・プログラム。 - 前記ポンプの稼働パターンの稼働状態を表す前記変数は、1または0の2値によって当該稼働状態を表す請求項1に記載の配水運用システム。
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