JPH06193400A - Air pollution-degree predicting device - Google Patents

Air pollution-degree predicting device

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JPH06193400A
JPH06193400A JP35957992A JP35957992A JPH06193400A JP H06193400 A JPH06193400 A JP H06193400A JP 35957992 A JP35957992 A JP 35957992A JP 35957992 A JP35957992 A JP 35957992A JP H06193400 A JPH06193400 A JP H06193400A
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degree
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air pollution
layer
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秀明 植草
Masanori Yamamoto
正典 山本
Kazuteru Aragai
和照 新貝
Kazuo Ono
和夫 小野
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Fuji Facom Corp
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Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To predict the degree of air pollution for an arbitrary time by learning the relationship with time of the degree of air pollution and a status value having an effect on the degree of air pollution by using a recurrent type network. CONSTITUTION:The degree of air pollution in a tunnel and a status value having an effect on the degree of air pollution are measured in a value with time by using a VI-value measuring means 1, a passage-number measuring means 2 and an air-velocity measuring means 3, and stored previously in an experience storage means 4. A recurrent type network is used as a learning means 5, the value with time is learned to the learning network 6A until the error of a VI value is reduced sufficiently by employing the experience value, and the weight of the network is corrected. A predicting means 7 predicts the next VI value by using a predicting network 6B, to which learning is completed previously, and a VI predicting value 8 displaying the degree of air pollution is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、トンネル等の内部を適
切なタイミングで換気するためにリカレント型ネットワ
ークを利用して空気の汚染度を予測する空気汚染度予測
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air pollution degree predicting apparatus for predicting the degree of air pollution by utilizing a recurrent network in order to ventilate the inside of a tunnel or the like at an appropriate timing.

【0002】[0002]

【従来の技術】トンネル内の換気制御は、視界の確保に
よる安全性の向上、ドライバーにとっての快適性の向上
等の観点から極めて重要な問題となっている。この換気
制御方式としては、従来より種々の方式が提供されてお
り、フィードバック制御、評価関数を導入したレギュレ
ータ制御、予測制御、ファジィ理論応用制御等が試みら
れている。
2. Description of the Related Art Ventilation control in a tunnel has become an extremely important problem from the viewpoint of improving safety by securing a field of view and improving comfort for a driver. As this ventilation control system, various systems have been provided so far, and feedback control, regulator control introducing an evaluation function, predictive control, fuzzy theory applied control, etc. have been tried.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ここで、道路トンネル
換気系は、一般に非線形性が強く遅れ要素の大きい分布
定数系である。このため、空気の汚染度を示す代表的な
指標である煙霧透過率(以下、VI値という)には過去
の長い時間の状況が影響しており、これを数式モデルに
よって表すことができず、制御の結果であるVI値を予
測してその範囲の妥当性を確認することは困難であると
いう問題があった。
Here, the road tunnel ventilation system is generally a distributed constant system having a strong non-linearity and a large delay element. For this reason, the situation of a long time in the past has affected the haze transmittance (hereinafter referred to as VI value), which is a typical index indicating the degree of pollution of air, and this cannot be expressed by a mathematical model. There is a problem that it is difficult to predict the VI value as a result of control and confirm the validity of the range.

【0004】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、VI値を始めと
する空気汚染度の予測を精度良く行い、状況に応じた適
切な換気を可能とする空気汚染度予測装置を提供するこ
とにある。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to accurately predict the degree of air pollution including the VI value and to perform appropriate ventilation according to the situation. An object of the present invention is to provide a possible air pollution degree prediction device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、リカレント型ネットワークが時間的順序
関係を学習できる性質に着目してなされたものである。
すなわち、第1の発明は、空気汚染度を計測する手段
と、空気汚染度に影響する状況値を計測する手段と、前
記汚染度及び状況値を実績値として記憶する手段と、入
力層、中間層、文脈層及び出力層からなる単一のリカレ
ント型ネットワークと、経時的に記憶された前記実績値
との間の誤差が小さくなるようにリカレント型ネットワ
ークを用いて経時的にネットワークの重みを修正するこ
とにより前記状況値と汚染度との関係を学習する手段
と、既に学習させた前記状況値と汚染度との関係に基づ
き、リカレント型ネットワークを用いて任意の時間にお
ける汚染度を予測する手段とを備えたものである。
In order to achieve the above object, the present invention has been made by paying attention to the property that a recurrent network can learn a temporal order relation.
That is, the first aspect of the invention is to measure an air pollution degree, a means to measure a situation value affecting the air pollution degree, a means to store the pollution degree and the situation value as an actual value, an input layer, an intermediate layer. Corrects network weights over time using a recurrent network so that the error between a single recurrent network consisting of layers, context layers, and output layers and the actual values stored over time is reduced. Means for learning the relationship between the situation value and the pollution degree, and means for predicting the pollution degree at an arbitrary time using a recurrent network based on the already learned relationship between the situation value and the pollution degree It is equipped with and.

【0006】第2の発明は、空気汚染度を計測する手段
と、空気汚染度に影響する状況値を計測する手段と、前
記汚染度及び状況値を実績値として記憶する手段と、入
力層、中間層、文脈層及び出力層からなり、かつ、空気
汚染度に影響する条件別に設けた複数のリカレント型ネ
ットワークと、経時的に記憶された前記実績値との間の
誤差が小さくなるように前記条件に応じて選択されたリ
カレント型ネットワークを用いて経時的にネットワーク
の重みを修正することにより前記状況値と汚染度との関
係を学習する手段と、既に学習させた前記状況値と汚染
度との関係に基づき、前記条件に応じて選択されたリカ
レント型ネットワークを用いて任意の時間における汚染
度を予測する手段とを備えたものである。
A second aspect of the present invention comprises means for measuring the degree of air pollution, means for measuring a situation value affecting the degree of air pollution, means for storing the degree of pollution and the situation value as actual values, an input layer, The error is reduced between a plurality of recurrent networks each of which includes an intermediate layer, a context layer, and an output layer and which are provided for each condition that affects the degree of air pollution, and the actual value stored over time. Means for learning the relationship between the situation value and the pollution degree by modifying the weight of the network over time using a recurrent network selected according to the condition, and the situation value and the pollution degree already learned. And a means for predicting the degree of contamination at an arbitrary time using a recurrent network selected according to the above conditions.

【0007】[0007]

【作用】トンネル等の内部空気の汚染には、風速や車両
通行台数など、様々な過去の要因が関係しており、この
関係を学習させるために、本発明ではリカレント型ネッ
トワークを用いこととした。
The various factors in the past, such as wind speed and the number of vehicles passing through, are related to the pollution of the internal air of a tunnel or the like. In order to learn this relationship, the present invention uses a recurrent network. .

【0008】リカレント型ネットワークは、入力層、一
つ以上の中間層、出力層からなる階層構造のほかに、文
脈層を有するネットワークである。この文脈層には過去
の経歴が保持されているため、時間的な順序関係を学習
することができる。リカレント型ネットワークには幾つ
かの種類があるが、代表的なのはElmanのネットワーク
であり、これは中間層が1層で、文脈層のユニット数が
中間層のユニット数に等しく、文脈層から中間層への結
合を有するネットワークである。
The recurrent network is a network having a context layer in addition to a hierarchical structure including an input layer, one or more intermediate layers, and an output layer. Since the past history is retained in this context layer, temporal order relations can be learned. There are several types of recurrent networks, but the typical one is Elman's network, which has one middle layer and the number of units in the context layer is equal to the number of units in the middle layer. Is a network with a connection to.

【0009】本発明における時間的な順序関係の学習は
次のようにして行う。まず、時間t=1,2,……,T
において、空気汚染度に影響する状況値として風速W
(t)、車両の通行台数C(t)が、また、空気汚染度を表
す指標としてVI値V(t)が各々実績値として記憶され
ているものとする。 文脈層の値を0に設定する。t=1として風速W(1)
及び通行台数C(1)を入力層に入力し、出力値を得る。
実績のVI値V(1)との間の誤差を小さくするように、
逆伝搬法を用いて出力層から入力層に向い逆方向にたど
りながらネットワークの重みの修正を行う。
The learning of the temporal order relation in the present invention is performed as follows. First, time t = 1, 2, ..., T
At the wind speed W
(t), the number of passing vehicles C (t), and the VI value V (t) as an index indicating the degree of air pollution are stored as actual values. Set the value of the context layer to 0. Wind speed W (1) with t = 1
And the number of passing vehicles C (1) are input to the input layer to obtain an output value.
To reduce the error from the actual VI value V (1),
The backpropagation method is used to modify the weights of the network while tracing from the output layer to the input layer in the opposite direction.

【0010】上記における中間層の値を文脈層にコ
ピーしておき、t=2として風速W(2)及び通行台数C
(2)を入力層に入力し、出力値を得る。実績のVI値V
(2)との間の誤差を小さくするように、逆伝搬法を用い
てネットワークの重みの修正を行う。 上記と同様にt=3,4,……,Tと順次繰り返
し、逆伝搬法を用いてネットワークの重みの修正を行
う。
The value of the middle layer in the above is copied to the context layer, and when t = 2, the wind speed W (2) and the number of passing vehicles C
Input (2) into the input layer and obtain the output value. Actual VI value V
The network weight is corrected using the back propagation method so that the error between (2) and (2) is reduced. Similarly to the above, t = 3, 4, ..., T is sequentially repeated, and the network weight is corrected by using the back propagation method.

【0011】全体の誤差が所定の値よりも小さいか否
かを判断し、小さければそこで学習を終了するが、そう
でないときにはに戻り、学習を継続する。 学習が終了した時点では、ネットワークに学習させた
風速、通行台数、VI値の時間的関係が記憶されてい
る。
It is judged whether or not the total error is smaller than a predetermined value, and if it is smaller, the learning is ended, but if not, the process returns to that and the learning is continued. At the time point when the learning is completed, the temporal relationship among the wind speed, the number of passing vehicles, and the VI value learned by the network is stored.

【0012】従って、t=nにおけるVI値V(n)を求
めるには、次の手順により行う。 A)文脈層の値を0に設定する。t=1として風速W
(1)及び通行台数C(1)を入力層に入力する。 B)上記A)における中間層の値を文脈層にコピーして
おき、t=2として風速W(2)及び通行台数C(2)を入
力層に入力する。 C)同様にして、t=3,4,……,Tと順次繰り返す
と、t=nにおける出力値はV(n)であり、任意の時刻
nにおけるVI予測値V(n)が求められる。
Therefore, the VI value V (n) at t = n is obtained by the following procedure. A) Set the value of the context layer to 0. Wind speed W with t = 1
(1) and the number of passing vehicles C (1) are input to the input layer. B) The value of the intermediate layer in A) is copied to the context layer, and the wind speed W (2) and the number of passing vehicles C (2) are input to the input layer with t = 2. C) Similarly, if t = 3, 4, ..., T is sequentially repeated, the output value at t = n is V (n), and the VI predicted value V (n) at any time n is obtained. .

【0013】本発明では、前述のごとくリカレント型ネ
ットワークに状況値と空気汚染度との関係を学習させて
いる。第1及び第2の発明において、汚染度を予測する
ときには、学習させたのとまったく同じ状況になること
はないが、ニューラルネットは汎化能力を有しており、
学習した状況に類似していれば近い汚染度を予測するこ
とができる。特に、請求項2に記載した第2の発明で
は、複数のリカレント型ネットワークに条件別に学習さ
せているので、予測時にはそのときの条件に応じて最も
適したネットワークを選択してその値を出力値として採
用することにより、予測精度を一層高めることができ
る。
In the present invention, as described above, the recurrent network is made to learn the relationship between the situation value and the air pollution degree. In the first and second inventions, when the pollution degree is predicted, the situation does not become exactly the same as that learned, but the neural network has generalization ability,
If it is similar to the learned situation, it is possible to predict a pollution degree close to the learned situation. In particular, in the second invention described in claim 2, since a plurality of recurrent networks are trained according to conditions, at the time of prediction, the most suitable network is selected according to the conditions at that time, and its value is output. As a result, the prediction accuracy can be further improved.

【0014】[0014]

【実施例】以下、図に沿って本発明の実施例を説明す
る。まず、図1は第1の発明の実施例の装置構成を示す
もので、ネットワークを1個としたものである。図1に
おいて、トンネル内の空気汚染度を表す指標としてのV
I値を計測するVI値計測手段1と、空気汚染度に影響
する状況値としての車両の通行量を計測する通行台数計
測手段2と、同じくトンネル内の風速を計測する風速計
測手段3とを用いて、トンネル内の空気汚染度及びそれ
に影響する状況値を経時的に計測しておく。これらの収
集データは、実績値として実績記憶手段4に記憶してお
く。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, FIG. 1 shows an apparatus configuration of an embodiment of the first invention, in which one network is provided. In FIG. 1, V as an index showing the degree of air pollution in the tunnel
A VI value measuring means 1 for measuring an I value, a passing vehicle number measuring means 2 for measuring a passing amount of vehicles as a situation value that affects the degree of air pollution, and a wind speed measuring means 3 for similarly measuring a wind speed in a tunnel. By using it, the air pollution degree in the tunnel and the situation value affecting it are measured over time. These collected data are stored in the performance storage means 4 as performance values.

【0015】学習手段5は、後に詳述するように、学習
ネットワーク6Aに、上記実績値を用いて通行台数、風
速及びVI値の関係をVI値の誤差が十分に小さくなる
まで学習させる。予測手段7は、既に学習が終了した予
測ネットワーク6Bを用いて、次回のVI値の予測を行
い、空気汚染度を示すVI予測値8を得る。ここで、予
測ネットワーク6Bの内容は、学習ネットワーク6Aか
ら一定時間ごとにコピーされるものであるため、実質的
に両者の内容は同一であり、単一のネットワークと言う
ことができる。但し、学習の結果、間違ったデータが記
憶されている可能性もあるので、予測ネットワーク6B
にコピーする前に人間がチェックするようにしても良
い。
As will be described in detail later, the learning means 5 causes the learning network 6A to learn the relationship between the number of passing vehicles, the wind speed, and the VI value using the above-mentioned actual values until the error in the VI value becomes sufficiently small. The prediction means 7 predicts the next VI value using the prediction network 6B that has already been learned, and obtains the VI predicted value 8 indicating the air pollution degree. Here, since the contents of the prediction network 6B are copied from the learning network 6A at regular time intervals, the contents of both are substantially the same and can be said to be a single network. However, as a result of learning, incorrect data may be stored, so the prediction network 6B
It may be checked by a human before copying to.

【0016】次に、図2は第2の発明の実施例の装置構
成を示している。この実施例は、ネットワークに学習さ
せる実績値を、昼で晴、昼で雨、夜の3種類に区分し、
これらの時間や天候の異なる条件について各々別のネッ
トワークに学習させるものである。図示するようにこの
実施例では、図1の実施例と異なり、空気の汚染度を表
す指標としてVI値ではなく、CO値(一酸化炭素濃
度)を用いているが、他の指標を用いたり、あるいは他
の指標、例えばVI値等を併用することも可能である。
Next, FIG. 2 shows a device configuration of an embodiment of the second invention. In this embodiment, the actual values to be learned by the network are classified into three types, that is, fine at daytime, rainy at daytime, and nighttime,
Different networks are made to learn about these different conditions of time and weather. As shown in the figure, in this embodiment, unlike the embodiment of FIG. 1, the CO value (carbon monoxide concentration) is used as an index indicating the pollution degree of air instead of the VI value, but other indexes may be used. Alternatively, it is also possible to use other indexes, for example, the VI value and the like together.

【0017】状況値としては通行台数予測手段12によ
り予測した通行台数、気圧計測手段13により計測した
気圧が用いられており、これらとCO値計測手段11に
より計測される上記CO値とが実績値として実績記憶手
段14に記憶される。なお、上記状況値についても他の
種類の値を用いることができる。
As the status value, the number of passing vehicles predicted by the passing number predicting means 12 and the atmospheric pressure measured by the atmospheric pressure measuring means 13 are used, and these and the CO value measured by the CO value measuring means 11 are actual values. Is stored in the result storage means 14. Note that other types of values can be used for the above situation value.

【0018】学習手段15は、実績値の条件に応じた学
習ネットワークを161A,162A,163Aの中か
ら学習ネットワーク選択手段19により選択し、予測手
段17では、予測ネットワーク161B,162B,1
63Bの中から現在の時間や天候の条件に最も良く合っ
たものを予測ネットワーク選択手段20により選択して
その出力値を空気汚染度を示すCO予測値18とする。
予測ネットワーク161B,162B,163Bの内容
が、学習ネットワーク161A,162A,163Aを
各々一定時間ごとにコピーしたものであるのは図1の実
施例と同様である。
The learning means 15 selects the learning network according to the condition of the actual value from the learning network selecting means 19 among 161A, 162A, 163A, and the predicting means 17 selects the prediction networks 161B, 162B, 1
The predictive network selecting means 20 selects one of 63B that best matches the current time and weather conditions, and sets the output value as the predicted CO value 18 indicating the air pollution degree.
Similar to the embodiment of FIG. 1, the contents of the prediction networks 161B, 162B, 163B are copies of the learning networks 161A, 162A, 163A at fixed time intervals.

【0019】上記各実施例に用いられるリカレント型ネ
ットワークの概略的な構成を図3に示す。このネットワ
ークは、入力層31、中間層32、出力層33からなる
階層構造の他に、文脈層34を有している。中間層32
は1層であり、文脈層34のユニット数(ニューロン
数)は中間層32のユニット数に等しく、文脈層34か
ら中間層32への結合が存在する。ここでは、中間層3
2が1層の場合を示しているが2層以上であっても差し
支えなく、これに応じて文脈層34も2層以上になって
も良い。
FIG. 3 shows a schematic configuration of the recurrent network used in each of the above embodiments. This network has a context layer 34 in addition to a hierarchical structure including an input layer 31, an intermediate layer 32, and an output layer 33. Middle layer 32
Is one layer, the number of units (the number of neurons) of the context layer 34 is equal to the number of units of the intermediate layer 32, and there is a connection from the context layer 34 to the intermediate layer 32. Here, the middle layer 3
Although the case where 2 is one layer is shown, the number of layers may be two or more, and accordingly, the context layer 34 may be two or more layers.

【0020】このリカレント型ネットワークの具体的な
構成を図4に示す。入力層31には、現在通行中の大型
車台数、Δt後に通行が予測される大型車台数、車道風
速、自然風速、ジェットファン運転台数、集塵機運転
率、現在のVI値が入力されるため、計7ユニットを持
つ。この入力層31に接続される中間層32は計10ユ
ニットを持ち、文脈層34も同じく計10ユニットを持
つ。中間層32に接続される出力層33は、Δt後のV
I予測値に対応する1ユニットのみを有する。
FIG. 4 shows a specific configuration of this recurrent network. In the input layer 31, the number of large vehicles currently passing, the number of large vehicles predicted to pass after Δt, the wind speed of the road, the natural wind speed, the number of jet fans operating, the dust collector operating rate, and the current VI value are input. Has a total of 7 units. The intermediate layer 32 connected to the input layer 31 has a total of 10 units, and the context layer 34 also has a total of 10 units. The output layer 33 connected to the intermediate layer 32 has Vt after Δt.
It has only one unit corresponding to the I predicted value.

【0021】上記リカレント型ネットワークによる学習
のフローチャートを図5に示す。時間t=1,2,…
…,Tまでの、大型車台数L(t)、車道風速Wr(t)、
自然風速Wn(t)、ジェットファン運転台数J(t)、集
塵機運転率D(t)、VI値V(t)、及び、時間t=T+
1における大型車台数L(T+1)、VI値V(T+1)が
実績値として記憶されているものとする。ここでは、時
間の単位(時間間隔Δt)を5分とする。
FIG. 5 shows a flowchart of learning by the recurrent network. Time t = 1, 2, ...
..., up to T, the number of large vehicles L (t), road wind speed Wr (t),
Natural wind speed Wn (t), jet fan operating number J (t), dust collector operating rate D (t), VI value V (t), and time t = T +
It is assumed that the number of large vehicles L (T + 1) and VI value V (T + 1) in 1 are stored as actual values. Here, the unit of time (time interval Δt) is 5 minutes.

【0022】図5において、文脈層34の値を0に設定
し、t=1とする(S1)。次に、大型車台数L(t),
L(t+1)、車道風速Wr(t)、自然風速Wn(t)、ジ
ェットファン運転台数J(t)、集塵機運転率D(t)、V
I値V(t)を入力層31に入力し、出力層33から出力
値を得る。実績値であるVI値V(t+1)との間の出力
誤差が小さくなるように逆伝搬法を用いてネットワーク
の重みの修正を行う(S2)。
In FIG. 5, the value of the context layer 34 is set to 0 and t = 1 is set (S1). Next, the number of large vehicles L (t),
L (t + 1), roadway speed Wr (t), natural wind speed Wn (t), jet fan operating number J (t), dust collector operating rate D (t), V
The I value V (t) is input to the input layer 31, and the output value is obtained from the output layer 33. The network weight is corrected by using the back propagation method so that the output error between the actual value and the VI value V (t + 1) becomes small (S2).

【0023】次いで、上記ステップS2における中間層
32の値を文脈層34にコピーする(S3)。上記処理
をt=Tになるまで繰返す。すなわち、t=Tとなった
ら次のステップS5へ移行し、そうでなければtを1増
やしてステップS2へ戻る(S4)。全体の誤差の評価
値が所定の値よりも小さいか否かを判断し、小さければ
そこで学習を終了する。そうでなければステップS1に
戻り、学習を継続する(S5)。
Next, the value of the intermediate layer 32 in step S2 is copied to the context layer 34 (S3). The above process is repeated until t = T. That is, when t = T, the process proceeds to the next step S5, otherwise t is incremented by 1 and the process returns to step S2 (S4). It is determined whether or not the evaluation value of the overall error is smaller than a predetermined value, and if it is smaller, the learning ends there. If not, the process returns to step S1 to continue learning (S5).

【0024】こうして学習が終了した時点では、学習ネ
ットワークに学習させた風速、大型車通行台数、VI値
の時間的関係が記憶されている。
When the learning is completed in this manner, the temporal relationship among the wind speed, the number of large vehicles passing through and the VI value learned by the learning network is stored.

【0025】次に、上記リカレント型ネットワークによ
るVI値予測のフローチャートを図6に示す。時間t=
1,2,……,nまでの、大型車台数L(t)、車道風速
Wr(t)、自然風速Wn(t)、ジェットファン運転台数
J(t)、集塵機運転率D(t)、VI値V(t)が実績値と
して記憶されており、かつ、時間t=n+1における大
型車台数L(n+1)が予測値として判明しているものと
する。
Next, FIG. 6 shows a flow chart of VI value prediction by the recurrent network. Time t =
1, 2, ..., N, the number of large vehicles L (t), road wind speed Wr (t), natural wind speed Wn (t), jet fan operating number J (t), dust collector operating rate D (t), It is assumed that the VI value V (t) is stored as the actual value, and the number of large vehicles L (n + 1) at time t = n + 1 is known as the predicted value.

【0026】図6において、文脈層34の値を0に設定
し、t=1とする(S11)。次に、大型車台数L
(t),L(t+1)、車道風速Wr(t)、自然風速Wn
(t)、ジェットファン運転台数J(t)、集塵機運転率D
(t)、VI値V(t)を入力層31に入力し、出力層33
から出力値を得る(S12)。
In FIG. 6, the value of the context layer 34 is set to 0 and t = 1 is set (S11). Next, the number of large vehicles L
(t), L (t + 1), roadway wind speed Wr (t), natural wind speed Wn
(t), jet fan operating number J (t), dust collector operating rate D
(t) and VI value V (t) are input to the input layer 31, and the output layer 33
The output value is obtained from (S12).

【0027】次いで、上記ステップS12における中間
層32の値を文脈層34にコピーする(S13)。上記
処理をt=nになるまで繰返す。すなわち、t=nとな
ったら次のステップS15へ移行し、そうでなければt
を1増やしてステップS12へ戻る(S14)。この時
の出力値が、任意の時間t=nにおける空気汚染度とし
てのVI予測値V(n+1)となる(S15)。
Next, the value of the intermediate layer 32 in step S12 is copied to the context layer 34 (S13). The above process is repeated until t = n. That is, when t = n, the process proceeds to the next step S15, otherwise t
Is incremented by 1 and the process returns to step S12 (S14). The output value at this time becomes the VI predicted value V (n + 1) as the air pollution degree at an arbitrary time t = n (S15).

【0028】次に、t=n+1で予測を行う場合には、
t=nにおけるネットワークの状態を保存しておくこと
により、t=1からnまでの繰返し計算を省略すること
ができ、ステップS12から直ちにステップS15へ移
行することによって連続的にVI値を予測することが可
能である。
Next, when performing prediction at t = n + 1,
By saving the state of the network at t = n, iterative calculations from t = 1 to n can be omitted, and the VI value is continuously predicted by immediately proceeding from step S12 to step S15. It is possible.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上のように第1または第2の発明は、
リカレント型ネットワークを用いて空気汚染度とこれに
影響する状況値との経時的な関係を学習させ、その学習
結果により任意の時間の空気汚染度を予測するものであ
る。
As described above, the first or second invention is
A recurrent network is used to learn the relationship between the air pollution degree and the situation value affecting it over time, and the learning result predicts the air pollution degree at any time.

【0030】このため、実績のVI値等に過去の時間の
影響が現われている場合でもそれらを反映させた高精度
な汚染度の予測が可能であり、トンネル等の内部の換気
を一層適切かつ効率的に行うことができる。また、本発
明は、状況値の種類が特に限定されるものではないか
ら、トンネル内空気の汚染度予測ばかりでなく、定期的
な換気が必要とされる各種設備内の汚染度予測に適用可
能である。
Therefore, even if the actual VI value or the like shows the influence of the past time, it is possible to predict the pollution degree with high accuracy by reflecting them, and the ventilation of the inside of the tunnel or the like can be made more appropriate. It can be done efficiently. Further, since the present invention is not particularly limited in the type of situation value, it can be applied not only to predicting the degree of pollution of air in tunnels but also to predicting the degree of pollution in various facilities that require periodic ventilation. Is.

【0031】特に、第2の発明では、時間や天候等の条
件に応じた学習及び予測により、予測精度を一層向上さ
せることができる。
Particularly, in the second aspect of the invention, the prediction accuracy can be further improved by learning and predicting according to conditions such as time and weather.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1の発明の実施例の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the first invention.

【図2】第2の発明の実施例の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the second invention.

【図3】各実施例に用いられるリカレント型ネットワー
クの概略的な構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a recurrent network used in each example.

【図4】各実施例に用いられるリカレント型ネットワー
クの具体的な構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a specific configuration of a recurrent network used in each example.

【図5】各実施例のリカレント型ネットワークによる学
習のフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart of learning by the recurrent network of each embodiment.

【図6】各実施例のリカレント型ネットワークによる予
測のフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart of prediction by the recurrent network of each embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 VI値計測手段 2 通行台数計測手段 3 風速計測手段 4,14 実績記憶手段 5,15 学習手段 6A,161A,162A,163A 学習ネットワー
ク 6B,161B,162B,163B 予測ネットワー
ク 7,17 予測手段 8 VI予測値 11 CO値計測手段 12 通行台数予測手段 13 気圧計測手段 18 CO予測値 19 学習ネットワーク選択手段 20 予測ネットワーク選択手段 31 入力層 32 中間層 33 出力層 34 文脈層
1 VI value measuring means 2 Passing vehicle number measuring means 3 Wind speed measuring means 4,14 Result storage means 5,15 Learning means 6A, 161A, 162A, 163A Learning network 6B, 161B, 162B, 163B Prediction network 7,17 Prediction means 8 VI Prediction value 11 CO value measurement means 12 Passing vehicle number prediction means 13 Atmospheric pressure measurement means 18 CO prediction value 19 Learning network selection means 20 Prediction network selection means 31 Input layer 32 Intermediate layer 33 Output layer 34 Context layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新貝 和照 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (72)発明者 小野 和夫 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Kazuteru Shingai 1-1 Tanabe Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fuji Electric Co., Ltd. (72) Kazuo Ono 1 Tanabe Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa No. 1 within Fuji Electric Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 空気汚染度を計測する手段と、空気汚染
度に影響する状況値を計測する手段と、前記汚染度及び
状況値を実績値として記憶する手段と、入力層、中間
層、文脈層及び出力層からなる単一のリカレント型ネッ
トワークと、経時的に記憶された前記実績値との間の誤
差が小さくなるようにリカレント型ネットワークを用い
て経時的にネットワークの重みを修正することにより前
記状況値と汚染度との関係を学習する手段と、既に学習
させた前記状況値と汚染度との関係に基づき、リカレン
ト型ネットワークを用いて任意の時間における汚染度を
予測する手段とを備えたことを特徴とする空気汚染度予
測装置。
1. A means for measuring the degree of air pollution, a means for measuring a situation value affecting the degree of air pollution, a means for storing the pollution degree and the situation value as actual values, an input layer, an intermediate layer, and a context. By modifying the weight of the network over time using a recurrent network so that the error between a single recurrent network consisting of a layer and an output layer and the actual value stored over time becomes small. A means for learning the relationship between the situation value and the pollution degree, and means for predicting the pollution degree at an arbitrary time using a recurrent network based on the relationship between the situation value and the pollution degree that have already been learned. An air pollution degree prediction device characterized in that
【請求項2】 空気汚染度を計測する手段と、空気汚染
度に影響する状況値を計測する手段と、前記汚染度及び
状況値を実績値として記憶する手段と、入力層、中間
層、文脈層及び出力層からなり、かつ、空気汚染度に影
響する条件別に設けた複数のリカレント型ネットワーク
と、経時的に記憶された前記実績値との間の誤差が小さ
くなるように前記条件に応じて選択されたリカレント型
ネットワークを用いて経時的にネットワークの重みを修
正することにより前記状況値と汚染度との関係を学習す
る手段と、既に学習させた前記状況値と汚染度との関係
に基づき、前記条件に応じて選択されたリカレント型ネ
ットワークを用いて任意の時間における汚染度を予測す
る手段とを備えたことを特徴とする空気汚染度予測装
置。
2. A means for measuring an air pollution degree, a means for measuring a situation value that affects the air pollution degree, a means for storing the pollution degree and the situation value as actual values, an input layer, an intermediate layer, and a context. Layer and output layer, and a plurality of recurrent networks provided for each condition that affects the degree of air pollution, and an error between the actual value stored over time is reduced according to the condition. Means for learning the relationship between the situation value and the pollution degree by modifying the weight of the network over time using the selected recurrent network, and based on the relationship between the situation value and the pollution degree that have already been learned. An air pollution degree prediction device comprising: a means for predicting a pollution degree at an arbitrary time using a recurrent network selected according to the condition.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH10267357A (en) * 1997-03-26 1998-10-09 F F C:Kk Ventilation controller
JP2005009823A (en) * 2003-06-20 2005-01-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Air cleaner
US6975975B2 (en) * 1999-09-21 2005-12-13 Fasca Ted S Emissions management and policy making system
KR100924913B1 (en) * 2007-10-09 2009-11-03 재단법인대구경북과학기술원 Method and system for processing sensor data

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10267357A (en) * 1997-03-26 1998-10-09 F F C:Kk Ventilation controller
US6975975B2 (en) * 1999-09-21 2005-12-13 Fasca Ted S Emissions management and policy making system
JP2005009823A (en) * 2003-06-20 2005-01-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Air cleaner
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