(57)【要約】【課題】将来値の予測精度を向上させること。【解決手段】現在の実測値である第一実測値と、過去において同じタイミングで得られた実測値である複数の第二実測値と、過去において予測対象のタイミングと同じタイミングで得られた実測値である複数の第三実測値と、を取得し、取得された値に基づいて、前記予測対象のタイミングにおける値を予測する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現在の実測値である第一実測値と、過去において同じタイミングで得られた実測値である複数の第二実測値と、過去において予測対象のタイミングと同じタイミングで得られた実測値である複数の第三実測値と、を取得する値取得部と、
前記値取得部によって取得された値に基づいて、前記予測対象のタイミングにおける値を予測する予測部と、
を備える予測装置。
【請求項２】
前記予測部は、前記第二実測値の平均値と前記第一実測値との差分を前記第二実測値の標準偏差で除算した値と、前記第三実測値の平均値と前記予測対象の値との差分を前記第三実測値の標準偏差で除算した値と、がほぼ同一であることに基づいて前記予測対象のタイミングにおける値を予測する、請求項１に記載の予測装置。
【請求項３】
現在の実測値である第一実測値と、過去において同じタイミングで得られた実測値である複数の第二実測値と、過去において予測対象のタイミングと同じタイミングで得られた実測値である複数の第三実測値と、を取得する値取得ステップと、
前記値取得ステップにおいて取得された値に基づいて、前記予測対象のタイミングにおける値を予測する予測ステップと、
を有する予測方法。
【請求項４】
現在の実測値である第一実測値と、過去において同じタイミングで得られた実測値である複数の第二実測値と、過去において予測対象のタイミングと同じタイミングで得られた実測値である複数の第三実測値と、を取得する値取得ステップと、
前記値取得ステップにおいて取得された値に基づいて、前記予測対象のタイミングにおける値を予測する予測ステップと、
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過去の値に基づいて将来の値を予測する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在又は過去に実際に得られた値（以下「実測値」という。）に基づいて将来得られるであろう値（以下「将来値」という。）を予測する技術が提案されている。例えば、実測値の平均値を将来値として取得する技術や、現在に近い時刻で得られた複数の実測値に基づいた近似曲線により外挿することで将来値を予測する技術が提案されている。このような技術は、例えば将来の電力のデマンド値を予測する技術で要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９５１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、いずれの技術においても予測の精度が高くないという問題があった。
上記事情に鑑み、本発明は、将来値の予測精度を向上させる技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は、現在の実測値である第一実測値と、過去において同じタイミングで得られた実測値である複数の第二実測値と、過去において予測対象のタイミングと同じタイミングで得られた実測値である複数の第三実測値と、を取得する値取得部と、前記値取得部によって取得された値に基づいて、前記予測対象のタイミングにおける値を予測する予測部と、を備える予測装置である。
【０００６】
本発明の一態様は、上記の予測装置であって、前記予測部は、前記第二実測値の平均値と前記第一実測値との差分を前記第二実測値の標準偏差で除算した値と、前記第三実測値の平均値と前記予測対象の値との差分を前記第三実測値の標準偏差で除算した値と、がほぼ同一であることに基づいて前記予測対象のタイミングにおける値を予測する。
【０００７】
本発明の一態様は、現在の実測値である第一実測値と、過去において同じタイミングで得られた実測値である複数の第二実測値と、過去において予測対象のタイミングと同じタイミングで得られた実測値である複数の第三実測値と、を取得する値取得ステップと、前記値取得ステップにおいて取得された値に基づいて、前記予測対象のタイミングにおける値を予測する予測ステップと、を有する予測方法である。
【０００８】
本発明の一態様は、現在の実測値である第一実測値と、過去において同じタイミングで得られた実測値である複数の第二実測値と、過去において予測対象のタイミングと同じタイミングで得られた実測値である複数の第三実測値と、を取得する値取得ステップと、前記値取得ステップにおいて取得された値に基づいて、前記予測対象のタイミングにおける値を予測する予測ステップと、をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、将来値の予測精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】予測装置１０の機能を示す概略ブロック図である。
【図２】予測装置１０が処理する実測値及び将来値の概念を示す図である。
【図３】予測装置１０の処理の流れの具体例を示すフローチャートである。
【図４】上述した予測装置１０を適用したデマンド値予測装置２０の機能構成の例を示すシステム構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、予測装置１０の機能を示す概略ブロック図である。予測装置１０は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備える。予測装置１０は、予測プログラムを実行することによって、値取得部１０１及び予測部１０２を備える装置として機能する。なお、予測装置１０の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。予測プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。予測プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
【００１２】
値取得部１０１は、予測処理に用いられる現在又は過去に得られた実測値を取得する。値取得部１０１は、例えばＣＤ−ＲＯＭやＵＳＢメモリ（Universal Serial Bus Memory）等の記録媒体に記録された実測値を読み出すことによって実測値を取得しても良い。また、値取得部１０１は、有線通信又は無線通信で通信可能に接続された装置からネットワークを介して実測値を受信することによって実測値を取得しても良い。値取得部１０１は、実測値の入力を受けることが可能な構成であれば、どのような態様で構成されても良い。
予測部１０２は、値取得部１０１によって取得された実測値に基づいて将来値を予測する。
【００１３】
図２は、予測装置１０が処理する実測値及び将来値の概念を示す図である。図２において、縦軸は値の大きさを示す。横軸は時間を示す。予測装置１０では、時間は時間単位ｕと、時間単位ｕ内のタイミングｔと、を用いて表される。時間単位ｕは、所定のタイミングで繰り返す時間の概念である。例えば、時間単位ｕは、６０秒毎に繰り返す分であってもよいし、６０分毎に繰り返す時であってもよいし、２４時間毎に繰り返す日であってもよいし、７日毎に繰り返す週であってもよいし、約３０日毎に繰り返す月であってもよいし、約３６５日毎に繰り返す年であってもよいし、１０年毎に繰り返す時間単位であってもよい。タイミングｔは、時間単位ｕ内のあるタイミングを一意に示す時間の概念である。例えば、時間単位ｕが日である場合には、タイミングｔは時及び分で表されてもよい。例えば、時間単位ｕが週である場合には、タイミングｔは曜日、時及び分で表されてもよい。例えば、時間単位ｕが月である場合には、タイミングｔは日、時及び分で表されてもよい。例えば、時間単位ｕが年である場合には、タイミングｔは月、日、時及び分で表されてもよい。例えば、時間単位ｕが年である場合には、タイミングｔは、月、週、曜日、時及び分で表されてもよい。タイミングｔの具体的な定義は、各タイミングで得られる値の特性に応じて決定される。例えば、タイミングｔは、平日か休日かで変わる特性を有した値が予測処理の対象である場合には、日で表されるよりも、月及び週で表される方が好ましい。
【００１４】
タイミングｔは、各時間単位内に一つずつ存在する。各時間単位における同じタイミングで得られた値は、各時間単位においてほぼ同じ条件下で得られた値である。
現在のタイミングが含まれている時間単位を現在時間単位という。現在のタイミングが含まれていない過去の時間単位を過去時間単位という。予測装置１０が予測処理によって予測する将来値は、現在時間単位内の将来のタイミングである。図２においては、現在時間単位内に現在のタイミングであるｔと将来のタイミングであるｔ＋１とが存在する。ｔとｔ＋１との間の時間幅は、所定の幅（例えば５秒、５分、３０分など）である。予測装置１０は、例えば現在時間単位におけるタイミングｔ（現在）の実測値と、複数の過去時間単位におけるタイミングｔ及びタイミングｔ＋１の実測値と、を用いることによって、現在時間単位内に存在する将来のタイミングであるｔ＋１における値を予測する。
【００１５】
次に、予測部１０２が行う予測処理の具体例について説明する。予測部１０２が行う予測処理は、以下の式１に示される等式が成り立つことを前提とした処理である。
【数１】
2017191388.tif 000003
【００１６】
平均（ｔ）は、現在（現在時間単位のタイミングｔ）の実測値v_new(t)と、複数の過去時間単位におけるタイミングｔの実測値との平均値を表す。例えば、２０１１年１月１日１４時に得られた値ｄ１１、２０１２年１月１日１４時０分に得られた値ｄ１２、２０１３年１月１日１４時０分に得られた値ｄ１３、現在時間単位２０１４年の１月１日１４時０分に得られた値ｄ１４、が取得された場合に、タイミング（１月１日１４時０分）における平均値は（ｄ１１＋ｄ１２＋ｄ１３＋ｄ１４）／４である。この場合、現在の実測値v_new(t)はｄ１４である。
【００１７】
標準偏差（ｔ）は、現在（現在時間単位のタイミングｔ）の実測値v_new(t)と、複数の過去時間単位におけるタイミングｔの実測値とに基づいて得られる標準偏差である。
平均（ｔ＋１）は、予測対象の将来を現在時間単位のタイミングｔ＋１としたときに、複数の過去時間単位におけるタイミングｔ＋１の実測値の平均値を表す。例えば、２０１１年１月１日１４時３０分に得られた値ｄ’１１、２０１２年１月１日１４時３０分に得られた値ｄ’１２、２０１３年１月１日１４時３０分に得られた値ｄ’１３、が取得された場合に、タイミング（１月１日１４時３０分）における平均値は（ｄ’１１＋ｄ’１２＋ｄ’１３）／３である。この場合、予測対象となる値（予測値）は、v_new(t+1)と表される。
【００１８】
標準偏差（ｔ＋１）は、複数の過去時間単位におけるタイミングｔ＋１の実測値に基づいて得られる標準偏差である。
式１を変形することによって、以下に示す式２が得られる。予測部１０２は、式２に基づいて予測値v_new(t+1)を算出する。
【数２】
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【００１９】
図３は、予測装置１０の処理の流れの具体例を示すフローチャートである。まず、値取得部１０１が現在の実測値を取得する（ステップＳ１０１）。具体的には、値取得部１０１は、現在（現在時間単位の現在のタイミングｔ）の実測値v_new(t)を取得する。また、値取得部１０１は、複数の過去時間単位の実測値を取得する（ステップＳ１０２）。具体的には、値取得部１０１は、複数の過去時間単位のタイミングｔの実測値と、複数の過去時間単位のタイミング（ｔ＋１）の実測値と、を取得する。タイミングｔは、現在のタイミングと同じタイミングであり、タイミングｔ＋１は、予測対象のタイミングと同じタイミングである。ステップＳ１０１の処理とステップＳ１０２の処理とは、どちらが先に行われてもよいし、並行して行われてもよい。ステップＳ１０１及びステップＳ１０２の処理によって値が取得されると、予測部１０２は、取得された値を用いて予測処理を行う（ステップＳ１０３）。予測処理の実行によって、予測部１０２は現在時間単位の予測対象のタイミング（ｔ＋１）における値を予測する。
【００２０】
このように構成された予測装置１０では、取得される実測値に基づいて将来の値を予測できる。予測装置１０が実行する予測処理では、平均値及び標準偏差が用いられる。そのため、突発的・瞬間的な変動要因による誤差を小さく抑える事が可能となる。その結果、将来値の予測精度を向上させることが可能となる。
【００２１】
また、予測装置１０が実行する予測処理は、複雑な計算を行う必要が無く計算コストを低くおさえることができる。そのため、予測装置１０のハードウェアの小型化、コスト削減を実現することが容易となる。
【００２２】
［適用例］
図４は、上述した予測装置１０を適用したデマンド値予測装置２０の機能構成の例を示すシステム構成図である。デマンド値予測装置２０は、複数の需要家設備３０とネットワーク４０を介して通信可能に接続される。以下、各構成について説明する。
【００２３】
デマンド値予測装置２０は、通信可能な１台又は複数台の情報処理装置を用いて構成される。デマンド値予測装置２０は、通信部２０１、蓄積制御部２０２、実測値記憶部２０３、予測部２０４及び予測値記憶部２０５を備える。
【００２４】
通信部２０１は、ネットワークインタフェースを用いて構成される。通信部２０１は、ネットワーク４０を介して需要家設備３０と通信する。通信部２０１は、需要家設備３０から、需要家設備３０のデマンド値の実測値を受信する。需要家設備３０のデマンド値は、その需要家設備３０の電気機器３０２によって用いられた電力量に基づいて得られる。
【００２５】
蓄積制御部２０２は、通信部２０１によって受信されたデマンド値を、そのデマンド値が得られたタイミング及び需要家設備３０の識別情報と対応付けて実測値記憶部２０３に記録する。
【００２６】
実測値記憶部２０３は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。実測値記憶部２０３は、蓄積制御部２０２の制御に基づいて、通信部２０１によって受信されたデマンド値の実測値を記憶する。
【００２７】
予測部２０４は、予測装置１０の予測部１０２に相当する。予測部２０４は、実測値記憶部２０３に記憶されているデマンド値の実測値を用いて、式２に基づいてデマンド値の予測値v_nwe(t+1)を算出する。具体的には以下のとおりである。
【００２８】
予測部２０４は、次のタイミングにおけるデマンド値を予測する。予測部２０４は、例えば２０１５年Ａ月第Ｂ週Ｃ曜日のＭ時００分のデマンド値が現在の実測値v_new(t)として受信されている場合、２０１１年〜２０１４年の各年における同月同週同曜日同時刻（Ａ月第Ｂ週Ｃ曜日Ｍ時００分）のデマンド値を過去時間単位の実測値として取得する。予測部２０４は、取得された過去時間単位の実測値と現在の実測値とを用いて、現在時間単位の次のタイミング（Ｍ時３０分）におけるデマンド値を予測する。予測部２０４は、予測結果であるデマンド値を、タイミングを示す値や需要家設備３０の識別情報と対応付けて予測値記憶部２０５に記録する。
【００２９】
予測値記憶部２０５は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。予測値記憶部２０５は、予測部２０４によって予測された将来のデマンド値を、予測対象のタイミング及び需要家設備３０の識別情報と対応付けて記憶する。
【００３０】
需要家設備３０は、デマンド監視装置３０１及び電気機器３０２を備える。デマンド監視装置３０１は、例えばスマートメーターである。デマンド監視装置３０１は、同じ需要家設備３０に設置される電気機器３０２における電力量の使用量を取得する。デマンド監視装置３０１は、取得された電力量の使用量に基づいて、自装置が設置された需要家設備３０におけるデマンド値をデマンド時間毎（例えば３０分毎）に取得する。デマンド監視装置３０１は、取得されたデマンド値を、ネットワーク４０を介してデマンド値予測装置２０へ送信する。
【００３１】
電気機器３０２は、一つの需要家設備３０に一又は複数設置される。電気機器３０２は、電力を使用する機器である。電気機器３０２は、例えば電力を消費して動作する機器であってもよいし、電力を蓄積して所定のタイミングで放電する機器（例えば二次電池）であってもよい。
【００３２】
このような構成によれば、デマンド値の予測精度を向上させることが可能となる。そのため、予測に対する実測値の差分として電力削減量を示すことが可能となる。その結果、ネガワット取引などに利用可能なベースラインとすることも可能となる。
【００３３】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００３４】
１０…予測装置，  １０１…値取得部，  １０２…予測部，  ２０…デマンド値予測装置，  ２０１…通信部，  ２０２…蓄積制御部，  ２０３…実測値記憶部，  ２０４…予測部，  ２０５…予測値記憶部，  ３０…需要家設備，  ３０１…デマンド監視装置，  ３０２…電気機器，  ４０…ネットワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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