JP7670549B2 - Digital twin analysis device, digital twin analysis system, digital twin analysis method, and program - Google Patents
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Description
本開示は、デジタルツイン分析装置、デジタルツイン分析システム、デジタルツイン分析方法及びプログラムに関する。 This disclosure relates to a digital twin analysis device, a digital twin analysis system, a digital twin analysis method, and a program.
近年、オープンデータ(Open Data)をはじめとして、外部のデータを利用することで、データを取得するコストを抑えながらデータを活用する動きがある。特許文献1には、電力系統に含まれる複数の部分系統のそれぞれにおける電気的諸量のデータを基に、各部分系統を再現したモデルを含む電力系統のシミュレーションモデルを生成すると共に、収集されたデータ及びシミュレーションモデルを基にシミュレーションを実行する技術が開示されている。
In recent years, there has been a movement to utilize data while reducing the cost of acquiring data by using external data, including open data.
しかしながら、特許文献1に記載された発明で用いる、外部から取得したデータは、デジタルツインの設計思想の相違等により、求めている性能や信頼性が満たされない場合がある。また、データそのものの信憑性が低い場合も考えられる。これにより、デジタルツインにおいて、外部データに不備がある場合に判断のミスや遅れが生じるという問題がある。他のデータを利用する上で、利用するデータに対して、性能や信憑性、信頼性の高いデータを利用する仕組みが必要となる。
However, the data obtained from an external source used in the invention described in
本開示の目的の一例は、外部から取得したデータを用いても、デジタルツインの動作を安定させることを可能にしたデジタルツイン分析装置を提供することにある。 One example of the objective of the present disclosure is to provide a digital twin analysis device that makes it possible to stabilize the operation of a digital twin even when using data obtained from an external source.
本開示の一態様における本発明のデジタルツイン分析装置は、分析するためのデータの入力を受付するデータ受付手段と、データ受付手段により受付されたデータの精度を評価するための評価指標を格納する評価指標格納手段と、評価指標格納手段に格納された評価指標に基づき、受付されたデータの精度を評価するデータ評価手段と、データ評価手段により評価された精度に基づき選択されたデータを用いて分析を行うデータ分析手段と、データ分析手段により分析された結果を出力する出力手段と、を含む。 The digital twin analysis device of the present invention in one aspect of the present disclosure includes a data receiving means for receiving input of data to be analyzed, an evaluation index storage means for storing an evaluation index for evaluating the accuracy of the data received by the data receiving means, a data evaluation means for evaluating the accuracy of the received data based on the evaluation index stored in the evaluation index storage means, a data analysis means for performing analysis using data selected based on the accuracy evaluated by the data evaluation means, and an output means for outputting the results of the analysis by the data analysis means.
本開示の一態様におけるデジタルツイン分析システムは、センサ部と、デジタルツイン分析装置と、デジタルツイン分析装置により分析された結果に基づいてシステムを制御する制御部と、を備え、デジタルツイン分析装置は、センサ部から取得したデータの入力を受付するデータ受付手段と、データ受付手段により受付されたデータの精度を評価するための評価指標を格納する評価指標格納手段と、評価指標格納手段に格納された評価指標に基づき、受付されたデータの精度を評価するデータ評価手段と、データ評価手段により評価された精度に基づき選択されたデータを用いて分析を行うデータ分析手段と、データ分析手段により分析された結果を出力する出力手段を含む。 A digital twin analysis system according to one aspect of the present disclosure includes a sensor unit, a digital twin analysis device, and a control unit that controls the system based on the results of analysis by the digital twin analysis device. The digital twin analysis device includes a data reception means that receives input of data acquired from the sensor unit, an evaluation index storage means that stores an evaluation index for evaluating the accuracy of the data received by the data reception means, a data evaluation means that evaluates the accuracy of the received data based on the evaluation index stored in the evaluation index storage means, a data analysis means that performs analysis using data selected based on the accuracy evaluated by the data evaluation means, and an output means that outputs the results of the analysis by the data analysis means.
本開示の一態様におけるデジタルツイン分析方法は、コンピュータが、分析するためのデータの入力を受付し、格納された評価指標に基づき、受付されたデータの精度を評価し、評価された精度に基づき選択されたデータを用いて分析を行い、分析された結果を出力する。 In one aspect of the digital twin analysis method of the present disclosure, a computer receives input of data to be analyzed, evaluates the accuracy of the received data based on stored evaluation indicators, performs analysis using data selected based on the evaluated accuracy, and outputs the analyzed results.
本開示の一態様におけるプログラムは、分析するためのデータの入力を受付する処理と、格納された評価指標に基づき、受付されたデータの精度を評価し、評価された精度に基づき選択されたデータを用いて分析する処理と、分析された結果を出力する処理と、をコンピュータに実行させる。 A program in one aspect of the present disclosure causes a computer to execute a process of accepting input of data to be analyzed, a process of evaluating the accuracy of the accepted data based on stored evaluation indices, a process of analyzing using data selected based on the evaluated accuracy, and a process of outputting the analysis results.
本発明による効果の一例は、外部から取得したデータを用いても、デジタルツインの動作を安定させることである。 One example of the effect of this invention is that it stabilizes the operation of the digital twin even when using data obtained from an external source.
次に、実施形態について図面を参照して詳細に説明する。 Next, the embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
[第一の実施形態]
図1は、第一の実施形態のデジタルツイン分析装置100の構成を示すブロック図である。図1に示すデジタルツイン分析装置100は、データ受付部101、評価指標格納部102、データ評価部103、データ分析部104及び出力部105を備えている。
[First embodiment]
Fig. 1 is a block diagram showing the configuration of a digital
図2は、本開示の第一の実施形態におけるデジタルツイン分析装置100を、プロセッサを含むコンピュータ装置500で実現したハードウェア構成の一例を示す図である。図2に示されるように、デジタルツイン分析装置100は、CPU(Central Processing Unit)501、ROM502、RAM503等のメモリ、プログラム504を格納するハードディスク等の記憶装置505、ネットワーク接続用の通信I/F(Interface)508、データの入出力を行う入出力インターフェース511を含む。また、デジタルツイン分析装置100は、バス512を介して入力装置509および出力装置510に接続されている。本実施形態において、データ受付部101は、分析するデータを、ネットワーク接続用の通信I/F(Interface)508を介して受信する。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a hardware configuration in which the digital
CPU501は、オペレーティングシステムを動作させて第一の実施形態に係るデジタルツイン分析装置100の全体を制御する。また、CPU501は、例えばドライブ装置507等に装着された記録媒体506からメモリにプログラムやデータを読み出す。また、CPU501は、第一の実施の形態におけるデータ受付部101、評価指標格納部102、データ評価部103、データ分析部104及び出力部105の一部として機能し、プログラムに基づいて後述する図6に示すフローチャートにおける処理または命令を実行する。
The
記録媒体506は、例えば光ディスク、フレキシブルディスク、磁気光ディスク、外付けハードディスク、又は半導体メモリカード等である。記録媒体の一部である半導体メモリカード等は、不揮発性記憶装置であり、そこにプログラムを記録する。また、プログラムは、通信網に接続されている図示しない外部コンピュータからダウンロードされてもよい。
The
入力装置509は、例えばマウスやキーボード、内蔵のキーボタン等で実現され、入力操作に用いられる。入力装置509は、マウスやキーボード、内蔵のキーボタンに限らず、例えばタッチパネルでもよい。出力装置510は、例えばディスプレイで実現され、出力を確認するために用いられる。
The
以上のように、図1に示す第一の実施形態は、図2に示されるコンピュータ・ハードウェアによって実現される。ただし、図1のデジタルツイン分析装置100が備える各部の実現手段は、以上説明した構成に限定されない。またデジタルツイン分析装置100は、物理的に結合した一つの装置により実現されてもよいし、物理的に分離した二つ以上の装置を有線または無線で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。たとえば、入力装置509及び出力装置510は、コンピュータ装置500とネットワークを経由して接続されていてもよい。
As described above, the first embodiment shown in FIG. 1 is realized by the computer hardware shown in FIG. 2. However, the means for realizing each part of the digital
データ受付部101は、デジタルツイン分析装置100で分析するデータの入力を受付して記憶装置505に格納する手段である。データ受付部101によって入力を受付されるデータとは、例えば、外部に設けられたセンサからの信号を検出すること、又は外部に設けられたカメラの画像を分析することにより得られたセンサデータである。データ受付部101は、定期的な間隔(例えば、30分毎)で、分析に用いるセンサから取得したセンサデータを入力し、センサデータに付随する情報と紐づけて記憶装置505に格納する。図3は、データ受付部101に格納されたデータの一例を示す図である。図3に示すように、例えば、データ受付部101は、センサデータを、評価フラグ、取得日時、生成日時、カテゴリ、データソース及びセンサデータに紐づけてそれぞれ記憶装置505に格納する。評価フラグとは、後述するデータ評価部103により精度があると評価されたデータに対し、評価フラグに対してオン(ON)が付与され、データ評価部103によりデータの精度がないと評価されたデータに対しては、評価フラグに対してオフ(OFF)が付与される。記憶装置505にセンサデータを格納する際には、評価フラグをOFFとして格納する。取得日時は、センサデータを入手した日付と時間を示し、生成日時は、センサデータが生成された日付と時間を示す。カテゴリは、電力需要や気象情報、電力供給といったデータの分類を示し、データソースはデータをセンシング、又は、データを生成した機関名称を示す。
The
評価指標格納部102は、受付されたデータの精度を評価するための評価指標を格納する手段である。評価指標としては、例えば、生成間隔、センサデータの範囲、センサデータの最大差分、センサデータの存在時間又はセンサデータの信頼度に基づいて設定できる。生成間隔とは、取得したセンサデータの生成時間と過去に取得したセンサデータの生成時間の差分を取り、生成間隔が所定時間分以内であれば精度があると評価し、生成間隔が所定時間よりも長い間隔であれば精度がないと評価する。図4は、評価指標格納部102に格納されている評価指標の例を示す図である。図4に示すように、センサデータが例えば、温度、湿度又は照度といった気象情報の場合は、評価指標が生成間隔10分以内であるため、取得したセンサデータの生成時間と過去に取得したセンサデータの生成時間の差分を取り、生成間隔が10分以内であればデータの精度があると評価され、生成間隔が10分より大きい間隔であればデータの精度がないと評価される。また、センサのデータの範囲は、予め設定したセンサデータの取りうる値の範囲を指標とし、取り得る値の範囲内のセンサデータであれば精度があると評価され、取り得る値の範囲外のセンサデータであれば精度がないと評価される。センサデータの最大差分は、取得したセンサデータと前回取得したセンサデータとの差分を取り、予め設定した最大差分以内であれば精度があると評価され、最大差分より大きければ精度がないと評価される。センサデータの存在時間は、センサデータの生成時間と現在時刻の差分を取り、予め設定した存在時間以内であれば精度があると評価され、存在時間より大きければ精度がないと評価される。センサデータの信頼度は、過去のセンサデータの精度の有無の頻度を統計的に処理し、精度がある場合の比率が、予め設定した設定値より上回れば精度があると評価され、精度がある場合の比率が設定値より下回れば精度がないと評価される。
The evaluation
評価指標は、データソースによる評価レベルによって設定することもできる。データソースよる評価レベルは、直接センサから得られたデータであれば1次データとし、他のシステムがセンサでセンシングしたデータを活用する場合は2次データとする。評価指標格納部102は、例えば、取得したセンサデータが1次データか否かを判定することで、データソースの評価レベルによっても精度の有無の評価することができる。図5は、データソースに関するデータベースの例を示した図である。図5に示すように、データベースは、センシングした機関(省庁、団体、会社、など)の名称をキーとし、登録日時ともに格納されている。例えば、データ受付部101によって、受付されたセンサデータが、データソースのデータベースに格納されているデータソースと比較して、その差が一定未満であれば、精度があると評価し、差が一定以上であれば精度がないと評価してもよい。ただし、本実施形態で用いる評価指標はこれらに限られない。
The evaluation index can also be set according to the evaluation level of the data source. The evaluation level of the data source is primary data if the data is directly obtained from the sensor, and secondary data if another system utilizes data sensed by the sensor. The evaluation
データ評価部103は、評価指標格納部102に格納された評価指標に基づき、受付されたデータの精度を評価する手段である。データ評価部103は、データ受付部101から、分析するためのデータが入力されると、評価指標格納部102を参照してデータの精度が評価指標より高いかどうかを判定する。データ評価部103は、データの精度が評価指標より高いと判定した場合は、精度があるデータと評価し、記憶装置505に格納されているデータに紐づけられたフラグをオンにする。一方、データ評価部103は、データが評価指標以下と判定した場合は、精度がないデータと評価し、記憶装置505に格納されているデータに紐づけられたフラグをオフにする。
The
データ分析部104は、データ評価部103により評価された精度に基づき選択されたデータを用いて分析を行う手段である。データ分析部104は、データ評価部103により精度があると評価されたデータのみを用いて分析を行う。データ分析部104は、入力装置509からデータ分析を開始するための操作が行われたことを検知すると、記憶装置505を参照し、データに紐づけられたフラグがオンとなっているデータを用いて、デジタルツインによるデータ分析を行う。データ分析部104は、フラグがオフとなっているデータは、デジタルツインによるデータ分析で用いない。
The
ここで、データ分析部104が行う分析方法の一例を説明するが、本実施形態で行う分析方法はこれに限られない。データ分析部104は、仮想空間上でデジタルツイン技術を用いて適用するシステムのシミュレーションを実行する。デジタルツインとは、リアルタイムに取得した情報を集め、AI(Artificial Intelligence)等の技術を用いて実際に起こりうる状況をコンピュータ等の仮想空間上で再現してシミュレーションを実行し、現実空間で起こることを予測するためのソリューションである。本実施形態では、稼働しているシステムの制御内容を現実空間で実行した際に起こりうることを仮想空間で再現してシミュレーションを実行して分析を行う。次いで、データ分析部104は、分析結果を出力部105に出力する。
Here, an example of an analysis method performed by the
出力部105は、データ分析部104が分析した結果を出力する手段である。出力部105は、データ分析部104から分析結果が入力されると、出力装置510等を通して、分析結果に関する情報を確認できるように表示する。出力部105は、分析結果に関する情報を必要としているシステムに送信してもよい。
The
以上のように構成されたデジタルツイン分析装置100の動作について、図6のフローチャートを参照して説明する。
The operation of the digital
図6は、第一の実施形態におけるデジタルツイン分析装置100の動作の概要を示すフローチャートである。尚、このフローチャートによる処理は、前述したプロセッサによるプログラム制御に基づいて、実行されても良い。
Figure 6 is a flowchart showing an overview of the operation of the digital
図6に示すように、まずデータ受付部101は、分析するデータの入力を受付し格納する(ステップS101)。次に、データ評価部103は、評価指標格納部102に格納された評価指標に基づき、受付されたデータの精度を評価する(ステップS102)。ここで、データ評価部103は、評価指標格納部102を参照してデータの精度が評価指標より高い場合(ステップS103;YES)、データ受付部101によって格納されたデータに紐づけられた評価フラグをオンにする(ステップS104)。一方、データ評価部103は、評価指標格納部102を参照してデータの精度が評価指標以下の場合(ステップS103;NO)、データ受付部101によって格納されたデータに紐づけられた評価フラグをオフにする(ステップS105)。次に、データ分析部104が、データ評価手段により精度があると評価されたデータのみを用いて分析を行う(ステップS106)。そして、最後に、出力部105がデータ分析部104によって分析された結果を出力する(ステップS107)。以上で、デジタルツイン分析装置100は、ステータス情報管理の動作を終了する。
As shown in FIG. 6, first, the
次に、本開示の第一の実施形態の効果について説明する。上述した本実施形態におけるデジタルツイン分析装置100は、外部から取得したデータを用いても、デジタルツインの動作を安定させることを可能にしたデジタルツイン分析装置等を提供できる。その理由は、データ評価部103によって、データの精度が評価指標よりも高い場合は、精度があると評価され、デジタルツインで分析される際に用いられる。一方、データの精度が評価指標以下の場合は、精度がないと評価され、デジタルツインで分析される際に用いられないからである。データ評価部103によって、精度があると評価されたセンサデータのみをデータ分析部104が分析に用いることで、デジタルツイン分析装置100によるデータ分析の誤りを軽減し、誤判断や誤制御を抑制することができる。
Next, the effects of the first embodiment of the present disclosure will be described. The digital
[第二の実施形態]
次に、本開示の第二の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。以下、本実施形態の説明が不明確にならない範囲で、前述の説明と重複する内容については説明を省略する。第二の実施形態は、デジタルツイン分析装置110を備えた電力系統制御システムである。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. Below, to the extent that the description of this embodiment is not unclear, the description of the contents that overlap with the above description will be omitted. The second embodiment is a power system control system including a digital
図7は、本開示の第二の実施形態に係るデジタルツイン分析装置110を備えた電力系統制御システム11の構成を示すブロック図である。図7を参照すると、本実施形態における電力系統制御システム11は、センサ部210とデジタルツイン分析装置110と発電量調整部310を備える。また、デジタルツイン分析装置110は、第一の実施形態のデジタルツイン分析装置100とは、データ管理部114を備える点と、出力部105の代わりに、データ制御部116を備える点が大きく相違する。第一の実施形態と同様の部分は、説明を省略し、相違する部分を中心に、第二の実施形態を説明する。第二の実施形態に係るデジタルツイン分析装置110は、データ受付部111、評価指標格納部112、データ評価部113、データ管理部114、データ分析部115及びデータ制御部116を備える。なお、本実施形態におけるデータ受付部111によって記憶装置505に格納されるデータは、図3で示したデータである。また、評価指標格納部112に格納されているデータは、図4で示したデータであるとする。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a power
本実施形態における電力系統制御システム11では、デジタルツイン分析装置110の他に、外部のセンサ部210として、電力の使用量データや気象情報データをセンシングする需要センサ211、電力の供給量をセンシングする供給センサ212、発電量の制御する発電量調整部310で構成される。需要センサ211は、電力の使用量データを各家庭に設置されている電力使用量をセンシングするスマートメーターから収集する。また、需要センサ211は、電力の需要に関連する気温や天候といった気象情報を、温度センサ、湿度センサ、照度センサ等を用いて収集する。需要センサ211によって収集されたこれらのデータは、データ受付部111によって記憶装置505に格納される。また、供給センサ212は、発電所が発電して供給した量を検知し、検知された供給量のデータは、データ受付部111によって記憶装置505に格納される。発電量調整部310は発電所において、発電量を調整するためのシステムを制御するための構成である。
In the power
本実施形態におけるデジタルツイン分析装置110では、需要センサ211から得られた情報に基づいて、電力の需要量を予測すると共に、供給センサ212から得られた供給量を加味し、必要な電力量をデータ分析部115による分析により算出し、算出した結果に基づいてデータ制御部116が発電量調整部310を制御する。
In this embodiment, the digital
具体的には、データ分析部115は、訓練用データとして取得したセンサ部210から得られたセンサデータと、訓練用データの正解ラベルを示す結果である必要な電力量との関係性を示す学習済みモデルを、ニューラルネットワーク、グラフAI、または他の機械学習アルゴリズムを用いて生成する。データ分析部115は、学習を実行する際、例えば、データ受付部111から分析するためのセンサデータが入力され、必要な電力量に対する学習済みモデルの検証を行うことで、モデルを最適化し、デジタルツインによる仮想空間を生成する。次に、データ分析部115は、需要センサ211及び供給センサ212から取得した需給量データと必要な電力量との組合せに対応する学習済みモデルを用いて、必要な電力量を算出する。以上のように、データ分析部115は、デジタルツインによる仮想空間を用いてモデルを学習し、必要な電力量を算出する。ただし、本実施形態におけるデータ分析部115による必要な電力量の算出方法は、これに限られない。
Specifically, the
また、本実施形態におけるデータ評価部113は、第一の実施形態におけるデータ評価部103の機能及び動作に加えて、データ分析部115がデータを分析する前に、記憶装置505に格納されたデータの精度を再評価する点で異なる。そして、データ管理部114に精度の有無を出力する。そして、データ分析部115は、再評価によりデータの精度があると評価されたデータのみを用いて分析を行う。データ分析部115によって行われる分析の動作は、第一の実施形態におけるデータ分析部104の分析の動作と同様であるため、ここでは説明を省略する。
Furthermore, in addition to the functions and operations of the
また、本実施形態における、データ管理部114は、データ評価手段により評価された精度に基づき、データ格納手段に格納されているデータを管理する手段である。データ管理部114は、データ評価部113よりデータの精度があるとの情報を受信すると、記憶装置505に格納されているデータを保存したままにする。また、既に記憶装置505に格納されているデータと同じカテゴリに属する情報を取得した場合は、格納するデータを更新する。一方、データ管理部114は、データ評価部113よりデータの精度がないとの情報を受信すると、記憶装置505に格納されているデータを削除する。
In addition, in this embodiment, the
以上説明した、本開示の各実施形態における各構成要素は、図2に示すコンピュータ装置と同様に、その機能をハードウェア的に実現することはもちろん、プログラム制御に基づくコンピュータ装置、ファームウェアで実現することができる。 The components in each embodiment of the present disclosure described above can be implemented not only as hardware components, but also as program-controlled computers and firmware, as in the computer device shown in FIG. 2.
次に、電力系統制御システム11の動作について図8及び図9に示すフローチャートを参照して説明する。尚、これらのフローチャートによる処理も、前述したCPUによるプログラム制御に基づいて、実行されても構わない。
Next, the operation of the power
図8は、第二の実施形態における電力系統制御システム11でのデジタルツイン分析の動作(センサデータの入力受付)の概要を示すフローチャートである。図8に示すように、まずデータ受付部111は、分析するデータの入力を受付し格納する(ステップS201)。次に、データ評価部113は、評価指標格納部112に格納された評価指標に基づき、受付されたデータの精度を評価する(ステップS202)。ここで、データ評価部113は、評価指標格納部112を参照してデータの精度が評価指標より高い場合(ステップS203;YES)、データの精度があると評価し、フローを終了する。一方、データ評価部113は、評価指標格納部112を参照してデータの精度が評価指標以下の場合(ステップS203;NO)、データの精度がないと評価し、データ管理部114が格納されたデータを削除し(ステップS204)、フローを終了する。
Figure 8 is a flowchart showing an overview of the operation of digital twin analysis (receiving input of sensor data) in the power
図9は、第二の実施形態における電力系統制御システム11でのデジタルツイン分析の動作(データ分析)の概要を示すフローチャートである。図9に示すように、データ評価部113は、データ分析部115がデータを分析する前に、データの精度を評価する。ここで、データ評価部113は、評価指標格納部112を参照してデータの精度が評価指標より高い場合(ステップS205;YES)、データの精度があると評価し、データ分析部115は、データを用いて分析をする(ステップS206)。一方、データ評価部113は、評価指標格納部112を参照してデータの精度が評価指標以下の場合(ステップS205;NO)、データの精度がないと評価し、データ管理部114がデータを削除し、フローを終了する(ステップS207)。次に、データ制御部116がデータ分析部115の分析結果に基づいて、システムを制御する(ステップS208)。以上で、電力系統制御システム11は、電力系統制御の動作を終了する。
FIG. 9 is a flowchart showing an overview of the operation (data analysis) of digital twin analysis in the power
次に、本開示の第二の実施形態の効果について説明する。本実施形態では、電力系統制御システムのように自システム内に閉じた際にも、センサデータの精度(信憑性)を評価することで、システムの動作を安定させることができる。また、第二の実施形態において、データ分析部115がデータを分析する前に、記憶装置505に格納されたデータの精度を再評価する。これにより、デジタルツイン分析装置に用いられるデータの精度がより高まり、動作が安定したデジタルツイン分析装置110を提供することができる。
Next, the effects of the second embodiment of the present disclosure will be described. In this embodiment, even when the system is closed within its own system, such as a power system control system, the operation of the system can be stabilized by evaluating the accuracy (authenticity) of the sensor data. Furthermore, in the second embodiment, before the
また、第二の実施形態において、データ管理部114は、データ評価部113よりデータの精度がないとの情報を受信すると、記憶装置505に格納されているデータを削除する。これにより、記憶装置505にセンサデータが大量に蓄積することを防ぐことができる。なお、データ管理部114は、データ評価部113よりデータの精度がないとの情報を受信してすぐに削除せず、一定期間経過後に削除しても構わない。
[第二の実施形態の変形例]
次に、本開示の第二の実施形態の変形例について図面を参照して詳細に説明する。以下、本実施形態の説明が不明確にならない範囲で、前述の説明と重複する内容については説明を省略する。第二の実施形態は、デジタルツイン分析装置120を備えた交通渋滞緩和システムである。デジタルツイン分析装置120は、上述したデジタルツイン分析装置110の構成及び機能は同じであり、外部のセンサ部及び適用するシステムが異なっている。図10は、本開示の第二の実施形態の変形例に係るデジタルツイン分析装置120を備えた交通渋滞緩和システム12の構成を示すブロック図である。図10を参照すると、本実施形態における交通渋滞緩和システム12は、センサ部220とデジタルツイン分析装置120と信号機制御部320を備える。本実施形態におけるデジタルツイン分析装置120は、データ受付部121、評価指標格納部122、データ評価部123、データ管理部124、データ分析部125及びデータ制御部126を備える。
Furthermore, in the second embodiment, when the
[Modification of the second embodiment]
Next, a modified example of the second embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. Below, to the extent that the description of this embodiment is not unclear, the description of the contents that overlap with the above description will be omitted. The second embodiment is a traffic congestion alleviation system equipped with a digital
本実施形態における交通渋滞緩和システム12では、デジタルツイン分析装置120の他に、外部のセンサ部220として、交通量センサ221、駐車場センサ222、制御対象である信号機制御部320から構成される。交通量センサ221は、交通量をセンシングするセンサであるが、交通量をセンシングしている機関が複数ある場合は、複数の交通量センサにより構成される。例えば、一つの交通量センサ221は、国土交通省が管理する交通量センサであり、もう一つの交通量センサ221は、例えばNEXCOといった民間による交通量センサである。駐車場センサ222は、例えば、都市内にある駐車場の満車や空車の状況をセンシングするセンサである。データ受付部121が入力するデータは、センサからのデータに限定されず、例えば、外部のデジタルツインが保持するセンサデータから分析された加工済みのデータも対象となる。信号機制御部320は都市内の信号機を制御するシステムの一部であり、デジタルツイン技術を用いて、都市内に設置されている信号機を制御することができる。
In the traffic
本実施形態におけるデジタルツイン分析装置120では、交通量センサ221及び駐車場センサ222から取得されたセンサデータを用いて、交差点に到着する車を感知し交通量を算出する。算出された交通量に基づいて、データ制御部126がリアルタイムに信号機制御部320をコントロールすることで信号機制御を行い、急激な交通渋滞発生を未然に防ぐ。また、一つの信号機に対する制御だけでなく、都市全体の交通量を検知し、都市全体の信号機を制御することで、さらに交通渋滞を緩和できると考えられる。つまり、都市全体の交通網や信号機をデジタルツインでモデル化し、現状の交通量をセンサデータとして取り込み、都市全体の交通渋滞を緩和するよう信号機を制御するシステムが考えられる。本実施形態は、都市全体の交通網や信号機をデジタルツインによる仮想空間上で再現することで、都市全体の交通渋滞を緩和するシステムとして適用することができる。
In this embodiment, the digital
図11は、第二の実施形態の変形例において、記憶装置505に格納されたデータの一例を示す図である。図11において、カテゴリが交通量であるデータは、交通量センサ221により取得されたデータであり、カテゴリが駐車場であるデータは、駐車場センサ222により取得されたデータである。データ受付部121は、交通量センサ221及び駐車場センサ222から図11に示すようなセンサデータとセンサデータに付随する情報を入力し、記憶装置505に格納する。
FIG. 11 is a diagram showing an example of data stored in the
図12は、第二の実施形態の変形例において、評価指標格納部122に格納されている評価指標の例を示す図である。図12に示すように、カテゴリが交通量であるデータは、精度を評価するための評価指標が「生成間隔が5分以内」のデータである。カテゴリが駐車場であるデータは、精度を評価するための評価指標が「生成間隔が30分以内」のデータである。データ評価部123は、評価指標格納部122に格納されたデータの精度を評価し、評価フラグに対してオン(ON)又はオフ(OFF)を付与する。データ管理部124は、データ評価部123により評価された精度に基づき、記憶装置505に格納されているデータを管理する。すなわち、データ管理部124は、データ評価部123により、精度がないと評価されたデータを削除する。また、データ管理部124は、既に記憶装置505に格納されているデータと同じカテゴリに属する情報を取得した場合は、格納するデータを更新する。データ分析部125は、これらの評価指標を満たすデータのみをデジタルツインで分析される際に用いてデータ分析を行う。データ制御部126は、データ分析部125により算出された結果に基づき、信号機制御部320を制御する。
12 is a diagram showing an example of evaluation indices stored in the evaluation
上述した本実施形態のように、都市内の信号機を制御するシステムに適用した場合にも、センサデータの精度を評価することで、システムの動作を安定させることができる。本実施形態による発明は、上述した以外の他のセンサシステムや他のデジタルツインシステムのセンサデータを利用する際にも有効に動作し、システムの動作を安定させることができる。 As in the present embodiment described above, even when applied to a system that controls traffic lights in a city, the operation of the system can be stabilized by evaluating the accuracy of the sensor data. The invention according to this embodiment also works effectively when using sensor data from other sensor systems and other digital twin systems other than those described above, and can stabilize the operation of the system.
以上、各実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しえる様々な変更をすることができる。 The present invention has been described above with reference to each embodiment, but the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment. Various modifications that can be understood by a person skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.
例えば、複数の動作をフローチャートの形式で順番に記載してあるが、その記載の順番は複数の動作を実行する順番を限定するものではない。このため、各実施形態を実施するときには、その複数の動作の順番は内容的に支障しない範囲で変更することができる。例えば、上述した第二の実施形態の変形例において、データ分析部125により算出された結果に基づき、データ制御部126が信号機制御部320を制御したが、データ分析部125により算出された結果を渋滞予測情報として、都市内に車で移動してくる利用者向けにWebサイトやカーナビゲーション装置に配信しても構わない。
For example, although multiple operations are described in sequence in the form of a flow chart, the order of description does not limit the order in which the multiple operations are performed. Therefore, when implementing each embodiment, the order of the multiple operations can be changed to the extent that does not interfere with the content. For example, in the modified example of the second embodiment described above, the
100,110,120 デジタルツイン分析装置
101,111,121 データ受付部
102,112,122 評価指標格納部
103,113,123 データ評価部
104,115,125 データ分析部
105 出力部
114,124 データ管理部
116,126 データ制御部
210,220 センサ部
100, 110, 120 Digital
Claims (8)
前記データ受付手段により前記受付された前記データの精度を評価するための評価指標を格納する評価指標格納手段と、
前記評価指標格納手段に格納された前記評価指標に基づき、前記受付された前記データの精度を評価するデータ評価手段と、
前記データ評価手段により評価された精度に基づき選択された前記データを用いて分析を行うデータ分析手段と、
前記データ分析手段により分析された結果を出力する出力手段と、
を含み、
前記評価指標は、データソースによる評価レベルに基づいて設定される、デジタルツイン分析装置。 A data receiving means for receiving an input of data to be analyzed;
an evaluation index storage means for storing an evaluation index for evaluating the accuracy of the data received by the data receiving means;
a data evaluation means for evaluating the accuracy of the received data based on the evaluation index stored in the evaluation index storage means;
a data analysis means for performing an analysis using the data selected based on the accuracy evaluated by the data evaluation means;
an output means for outputting the results of the analysis by the data analysis means;
Including,
A digital twin analysis device , wherein the evaluation index is set based on an evaluation level by a data source .
前記データ評価手段により評価された精度に基づき、前記データ受付手段によって格納された前記データを管理する、データ管理部を更に備え、
前記データ管理部は、前記データ受付手段によって格納された前記データのうち、前記データ評価手段によって、精度がないと評価されたデータを削除する、請求項1~4のいずれか一項に記載のデジタルツイン分析装置。 The data receiving means stores the input data,
A data management unit that manages the data stored by the data reception unit based on the accuracy evaluated by the data evaluation unit,
The digital twin analysis device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the data management unit deletes data that is evaluated by the data evaluation means as having no accuracy from the data stored by the data receiving means.
デジタルツイン分析装置と、
前記デジタルツイン分析装置により分析された結果に基づいてシステムを制御する制御部と、を備え、
前記デジタルツイン分析装置は、前記センサ部から取得したデータの入力を受付するデータ受付手段と、
前記データ受付手段により前記受付された前記データの精度を評価するための評価指標を格納する評価指標格納手段と、
前記評価指標格納手段に格納された前記評価指標に基づき、前記受付された前記データの精度を評価するデータ評価手段と、
前記データ評価手段により評価された精度に基づき選択された前記データを用いて分析を行うデータ分析手段と、
前記データ分析手段により分析された結果を出力する出力手段
を含み、
前記評価指標は、データソースによる評価レベルに基づいて設定される、デジタルツイン分析システム。 A sensor unit;
Digital twin analysis equipment and
A control unit that controls a system based on the results of analysis by the digital twin analysis device,
The digital twin analysis device includes a data receiving means for receiving input of data acquired from the sensor unit;
an evaluation index storage means for storing an evaluation index for evaluating the accuracy of the data received by the data receiving means;
a data evaluation means for evaluating the accuracy of the received data based on the evaluation index stored in the evaluation index storage means;
a data analysis means for performing an analysis using the data selected based on the accuracy evaluated by the data evaluation means;
output means for outputting the results of the analysis performed by the data analysis means;
A digital twin analysis system , wherein the evaluation index is set based on an evaluation level by a data source .
分析するためのデータの入力を受付し、
格納された評価指標に基づき、前記受付された前記データの精度を評価し、
評価された精度に基づき選択された前記データを用いて分析を行い、
前記分析された結果を出力するデジタルツイン分析方法であって、
前記評価指標は、データソースによる評価レベルに基づいて設定される、デジタルツイン分析方法。 The computer
Accepts input of data for analysis;
Evaluating the accuracy of the received data based on the stored evaluation index;
performing an analysis using the data selected based on the assessed accuracy;
A digital twin analysis method for outputting the analyzed results,
A digital twin analysis method , wherein the evaluation index is set based on an evaluation level by a data source .
格納された評価指標に基づき、前記受付された前記データの精度を評価する処理と、
評価された精度に基づき選択された前記データを用いて分析する処理と、
前記分析された結果を出力する処理と、
をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記評価指標は、データソースによる評価レベルに基づいて設定される、プログラム。 A process for accepting input of data for analysis;
evaluating the accuracy of the received data based on the stored evaluation index;
performing an analysis using the data selected based on the assessed accuracy;
A process of outputting the analyzed results;
A program for causing a computer to execute the following:
The evaluation index is set based on an evaluation level by a data source .
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