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JP7793486B2 - Water demand forecasting device and water demand forecasting method - Google Patents
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JP7793486B2 - Water demand forecasting device and water demand forecasting method - Google Patents

Water demand forecasting device and water demand forecasting method

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JP7793486B2 JP2022106127A JP2022106127A JP7793486B2 JP 7793486 B2 JP7793486 B2 JP 7793486B2 JP 2022106127 A JP2022106127 A JP 2022106127A JP 2022106127 A JP2022106127 A JP 2022106127A JP 7793486 B2 JP7793486 B2 JP 7793486B2
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Description

本発明は、水需要予測装置及び水需要予測方法に関するものである。 The present invention relates to a water demand prediction device and a water demand prediction method.

自治体等の水道事業者は、需要家への給水を適切なものとするため、取水・送水などに関する水運用計画を作成している。こうした水運用計画の作成に際しては、過去の水使用実績データに基づいて、配水対象地域の水需要量を予測することとなる。 Municipalities and other water utilities create water operation plans for water intake, water supply, etc. to ensure an appropriate water supply to consumers. When creating these water operation plans, they predict water demand in the target distribution area based on past water usage data.

上述の水需要量の予測が適切であれば、運用途中での計画の見直しや緊急オペレーションの発生を適宜に回避し、安定的な運用が可能となる。 If the above-mentioned water demand forecasts are accurate, it will be possible to appropriately avoid the need to revise plans or carry out emergency operations during operation, enabling stable operation.

こうした水需要予測に関する従来技術としては、廉価なコストで予測の配水量計画パターンと実測の配水量実績との偏差を少なくすることが可能な配水量計画予測システム(特許文献1参照)などが提案されている。 Prior art related to water demand forecasting has been proposed, such as a water distribution volume planning and forecasting system (see Patent Document 1) that is inexpensive and can reduce the deviation between the predicted water distribution volume plan pattern and the actual measured water distribution volume.

この技術は、上水場設備から需要家へ上水を供給する配水量の計画を作成する配水量計画予測システムであって、時系列に取得した実際の配水量実績値の情報に基づいて、未来の予測の配水量である配水量計画パターンを作成する日が、祝日の場合には設定した期間の過去の土曜日の配水量実績値を求める一方、祝日以外の日である平日の場合には設定した期間の過去の同じ曜日の配水量実績値を求め、前記求めた配水量実績値の平均を当日の前記配水量計画パターンとすることで、未来の所定期間の配水量の予測である配水量計画パターンを作成する配水量計画作成部と、前記予測の配水量計画パターンと実測した配水量実績値とのズレが許容偏差範囲を逸脱する場合、前記未来の所定期間の予測の配水量計画パターンを実際の配水量実績値とのズレが少なくなるように補正する配水量計画予測パターン補正部とを備えるものに係る。 This technology relates to a water distribution volume plan and prediction system that creates plans for the volume of water distribution to be supplied from water supply facilities to consumers. The system includes a water distribution volume plan creation unit that creates a water distribution volume plan pattern that predicts the volume of water distribution for a specified future period based on information on actual water distribution volume performance values acquired over time. If the day on which a water distribution volume plan pattern, which represents the predicted volume of water distribution, is created is a public holiday, the actual water distribution volume for the previous Saturday during a set period is calculated. If the day is a weekday other than a public holiday, the actual water distribution volume for the same day during a set period is calculated. The average of the calculated actual water distribution volume values is used as the water distribution volume plan pattern for that day. The system also includes a water distribution volume plan prediction pattern correction unit that corrects the predicted water distribution volume plan pattern for a specified future period to reduce the deviation from the actual water distribution volume performance values if the deviation between the predicted water distribution volume plan pattern and the actually measured actual water distribution volume exceeds the allowable deviation range.

特開2012-99049号公報JP 2012-99049 A

近年では、一般家庭に水道スマートメータが設置されつつある。そうした家庭に関しては、水使用量データをタイムリーに取得、蓄積可能であるため、当該家庭らの各データを集約し処理することで、例えば各日や時間帯などの適宜な刻みで水の用途やその水量も概ね推定可能となっている(例えば、特開2014-134985号公報に開示の技術)。 In recent years, smart water meters are being installed in ordinary households. These households can acquire and store water usage data in a timely manner. By aggregating and processing the data from these households, it is possible to roughly estimate water usage and water volume at appropriate intervals, such as by day or time period (for example, technology disclosed in JP 2014-134985 A).

上述の推定を行うと、地域や世帯等でばらつきはあるものの、1日のうち各用途で使われる水量はおよそ定量であることが判明している。 The above estimates show that, although there are variations depending on the region and household, the amount of water used for each purpose in a day is roughly fixed.

ところが、地域イベントの開催や天気予報の非的中など、従来の水需要予測における予測要因以外の事象が生じると、それに対応して数時間単位など短期的な需要予増減を予測することは困難である。その場合、水需要予測の精度は低下し、適宜な運用が難しくなるおそれもある。 However, when events occur that are not factors that are predicted in conventional water demand forecasts, such as the holding of a local event or an inaccurate weather forecast, it becomes difficult to predict short-term increases or decreases in demand in units of a few hours. In such cases, the accuracy of water demand forecasts may decrease, making appropriate operation difficult.

そこで本発明の目的は、短期的な需要変動を踏まえた精度良好な水需要予測を可能とする技術を提供することにある。 The object of the present invention is to provide technology that enables accurate water demand forecasting taking into account short-term demand fluctuations.

上記課題を解決する本発明の水需要予測装置は、各需要家における用途ごとの水使用量データを保持する記憶装置と、前記用途ごとの水使用量データが示す、前記各需要家の1
日における水使用量の時系列データをクラスタリングし、クラスタ間でピーク時間帯に差異がある用途を特定する処理と、前記用途に関する前記クラスタの間での、前記ピーク時間帯の移行タイミング以降における前記時系列データの差分を算定し、当該差分の単位時間毎の分布傾向を示す第一のモデルを生成する処理と、前記用途に関する前記クラスタそれぞれについて、対応する前記水使用量データにおける一定時刻ごとの微分値を算出し、前記クラスタそれぞれに関する水使用量遷移傾向を示す第二のモデルを生成する処理と、前記第二のモデルにより前記ピーク時間帯の移行事象を検知し、前記検知がされた前記用途に関する水使用量の予測データと実際の水使用量データとの乖離量を前記第一のモデルに応じて時間配分した上で、前記予測データに適用して修正する処理を実行する演算装置と、を含むことを特徴とする。
The water demand forecasting device of the present invention, which solves the above problem, comprises a storage device that stores water consumption data for each purpose of each consumer, and a water demand forecasting device for each consumer that stores water consumption data for each purpose of each consumer.
a process for calculating a difference in the time series data for each of the clusters relating to the applications after the transition timing of the peak time period and generating a first model that indicates a distribution trend of the difference per unit time; a process for calculating a differential value for each of the clusters relating to the applications at regular time intervals in the water usage data corresponding to each of the applications and generating a second model that indicates a transition trend of water usage for each of the clusters; and a computing device that detects a transition event of the peak time period using the second model, allocates the amount of deviation between predicted water usage data and actual water usage data for the detected applications over time in accordance with the first model, and applies the difference to the predicted data to correct it.

また、本発明の水需要予測方法は、情報処理装置が、各需要家における用途ごとの水使用量データを保持する記憶装置を備えて、前記用途ごとの水使用量データが示す、前記各需要家の1日における水使用量の時系列データをクラスタリングし、クラスタ間でピーク
時間帯に差異がある用途を特定する処理と、前記用途に関する前記クラスタの間での、前記ピーク時間帯の移行タイミング以降における前記時系列データの差分を算定し、当該差分の単位時間毎の分布傾向を示す第一のモデルを生成する処理と、前記用途に関する前記クラスタそれぞれについて、対応する前記水使用量データにおける一定時刻ごとの微分値を算出し、前記クラスタそれぞれに関する水使用量遷移傾向を示す第二のモデルを生成する処理と、前記第二のモデルにより前記ピーク時間帯の移行事象を検知し、前記検知がされた前記用途に関する水使用量の予測データと実際の水使用量データとの乖離量を前記第一のモデルに応じて時間配分した上で、前記予測データに適用して修正する処理と、を実行することを特徴とする。
Furthermore, the water demand forecasting method of the present invention is characterized in that an information processing device includes a storage device that stores water usage data for each application at each consumer, and executes the following processes: clustering time-series data of daily water usage at each consumer indicated by the water usage data for each application, and identifying applications for which there are differences in peak hours between clusters; calculating differences in the time-series data between the clusters for the applications after the transition timing of the peak hours, and generating a first model that shows the distribution trend of the differences per unit time; calculating differential values for each of the clusters for the applications at regular time intervals in the corresponding water usage data, and generating a second model that shows the water usage transition trend for each of the clusters; and detecting transition events at the peak hours using the second model, allocating the amount of deviation between the predicted water usage data and the actual water usage data for the detected application over time according to the first model, and applying the deviation to the predicted data to correct it.

本発明によれば、短期的な需要変動を踏まえた精度良好な水需要予測が可能となる。 This invention makes it possible to accurately forecast water demand taking into account short-term demand fluctuations.

本実施形態の水需要予測装置を含むネットワーク構成図である。1 is a diagram illustrating a network configuration including a water demand prediction device according to an embodiment of the present invention. 本実施形態における水需要予測装置のハードウェア構成例を示す図である。1 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of a water demand prediction device according to an embodiment of the present invention. 本実施形態における天候条件DBの構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of a weather condition DB according to the present embodiment. 本実施形態における水使用量ログDBの構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of a water usage log DB according to the present embodiment. 本実施形態における他インフラログDBの構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of an other infrastructure log DB according to the present embodiment. 本実施形態における水需要予測方法のフローと機能部の構成例を示す図である。1 is a diagram showing a flow of a water demand prediction method and an example of the configuration of functional units in this embodiment. FIG. 本実施形態における処理概念例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a processing concept in this embodiment. 本実施形態における処理概念例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a processing concept in this embodiment. 本実施形態における処理概念例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a processing concept in this embodiment. 本実施形態における処理概念例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a processing concept in this embodiment. 本実施形態におけるシフトモデルの例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a shift model in the present embodiment. 本実施形態におけるシフト乖離モデルの例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a shift deviation model in the present embodiment. 本実施形態における処理概念例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a processing concept in this embodiment. 本実施形態における実績情報データの例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of performance information data according to the present embodiment. 本実施形態における水需要予測時系列データの例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of water demand forecast time series data in this embodiment. 本実施形態における水需要予測方法のフロー例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of the flow of a water demand prediction method according to the present embodiment. 本実施形態における処理概念例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a processing concept in this embodiment. 本実施形態における処理概念例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a processing concept in this embodiment. 本実施形態における水需要予測方法のフロー例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of the flow of a water demand prediction method according to the present embodiment. 本実施形態における処理概念例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a processing concept in this embodiment. 本実施形態における処理概念例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a processing concept in this embodiment. 本実施形態における出力例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of output in this embodiment.

<システム構成>
以下に本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図1は、本実施形態の水需要予測装置100を含むシステム構成例を示す図、また図2は、本実施形態の水需要予測装置の機能構成を示す図である。
<System Configuration>
An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. Fig. 1 is a diagram showing an example of a system configuration including a water demand prediction device 100 according to the present embodiment, and Fig. 2 is a diagram showing the functional configuration of the water demand prediction device according to the present embodiment.

図1および図2にて示す水需要予測装置100は、短期的な需要変動を踏まえた精度良好な水需要予測を可能とするコンピュータである。 The water demand prediction device 100 shown in Figures 1 and 2 is a computer that enables accurate water demand predictions that take into account short-term demand fluctuations.

本実施形態の水需要予測装置100は、図1で示すように、ネットワーク1を介して、ユーザ端末200と通信可能に接続されている。よって、これらを総称して水需要予測システム10としてもよい。 As shown in FIG. 1, the water demand prediction device 100 of this embodiment is communicably connected to a user terminal 200 via a network 1. Therefore, these may be collectively referred to as a water demand prediction system 10.

本実施形態の水需要予測装置100は、例えば、自治体などの水道事業者、または当該水道事業者にサービス提供するベンダーなどが運用する情報処理装置である。この水需要予測装置100は、水需要予測サービスの提供装置とも言える。 The water demand prediction device 100 of this embodiment is an information processing device operated, for example, by a water utility such as a local government, or by a vendor that provides services to the water utility. This water demand prediction device 100 can also be considered a water demand prediction service provider.

本実施形態の水需要予測装置100は、ユーザインターフェイスとして、画面301を表示するディスプレイ、ユーザが情報入力するキーボードやマウスなどの機器を備えたユーザ端末200が接続されている。 The water demand prediction device 100 of this embodiment is connected to a user terminal 200 as a user interface, which is equipped with a display that displays the screen 301, and devices such as a keyboard and mouse for the user to input information.

一方、ユーザ端末200は、上述の自治体の職員など、水需要予測の結果を利活用して水道インフラの管理、運用を行う者が操作する端末である。このユーザ端末200は、水需要予測装置100から出力された情報を表示する装置となる。具体的には、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、スマートフォンなどを想定できる。 On the other hand, the user terminal 200 is a terminal operated by a person who manages and operates the water infrastructure by utilizing the results of the water demand prediction, such as an employee of the local government mentioned above. This user terminal 200 is a device that displays the information output from the water demand prediction device 100. Specifically, it can be a personal computer, tablet terminal, smartphone, etc.

なお、こうしたネットワーク1に連なって連携する他装置として、水の需要家の所在地に関する天候条件などの情報を提供する気象予報システムや、水道以外の電気など他のインフラ事業者のシステムも想定できる。 Other devices that may be connected to and linked with this network 1 include weather forecast systems that provide information such as weather conditions for the locations of water consumers, and systems from other infrastructure providers, such as electricity providers, other than water.

気象予報システムは、各日の各時間帯の天候、温度、湿度、風向、風速、雨量、降雪量などといった条件の情報を、例えば一定時間毎に水需要予測装置100に配信するサーバ装置である。 The weather forecast system is a server device that distributes information on conditions such as weather, temperature, humidity, wind direction, wind speed, rainfall, and snowfall for each time period of each day to the water demand prediction device 100, for example, at regular intervals.

また、他インフラ事業者のシステムは、電力事業者やガス事業者、或いは通信事業者などといった事業者のシステムであって、当該事業者が上述の需要家に提供するインフラサービスの使用履歴すなわちログデータを、例えば一定時間毎に水需要予測装置100に配信するサーバ装置である。
<ハードウェア構成>
図1および図2の構成例にて図示しているが、本実施形態の水需要予測装置100は、補助記憶装置101、主記憶装置103、演算装置たるCPU104、表示インターフェイス105、入出力インターフェイス106、およびネットワークインターフェイス107、を備える。
In addition, the systems of other infrastructure providers are systems of providers such as electric power providers, gas providers, or telecommunications providers, and are server devices that distribute usage history, i.e., log data, of the infrastructure services that the providers provide to the above-mentioned consumers to the water demand prediction device 100, for example, at regular intervals.
<Hardware configuration>
As shown in the configuration examples of Figures 1 and 2, the water demand prediction device 100 of this embodiment includes an auxiliary memory device 101, a main memory device 103, a CPU 104 as a computing device, a display interface 105, an input/output interface 106, and a network interface 107.

このうち補助記憶装置101は、SSD(Solid State Drive)やハードディスクドライブなど適宜な不揮発性記憶素子で構成される。 Of these, the auxiliary storage device 101 is composed of an appropriate non-volatile storage element such as an SSD (Solid State Drive) or a hard disk drive.

また、主記憶装置103は、RAM(Random Access Memory)など揮発性記憶素子で構成される。 The main memory device 103 is composed of volatile memory elements such as RAM (Random Access Memory).

また、CPU(Central Processing Unit)104は、補助記憶装置101に保持されるプログラム102を主記憶装置103に読み出すなどして実行し装置自体の統括制御を行なうとともに各種判定、演算及び制御処理を行なう演算装置である。 The CPU (Central Processing Unit) 104 is a computing device that executes the program 102 stored in the auxiliary storage device 101 by reading it into the main storage device 103, thereby providing overall control of the device itself and performing various judgments, calculations, and control processes.

また、表示インターフェイス105は、ユーザ端末200との間で、処理データの表示を行うインターフェイスである。 The display interface 105 is an interface that displays processing data between the user terminal 200 and the system.

また、入出力インターフェイス106は、ユーザ端末200との間で、ユーザからのキー入力やマウス操作の結果を受け付け、処理結果を応答するインターフェイスである。 The input/output interface 106 is an interface that accepts key inputs and mouse operations from the user and responds with processing results from the user terminal 200.

また、ネットワークインターフェイス107は、インターネットなどの適宜なネットワーク1と接続してユーザ端末200やその他のシステム等との通信処理を担うネットワークインターフェイスカード等を想定する。 The network interface 107 is assumed to be a network interface card or the like that connects to an appropriate network 1 such as the Internet and handles communication processing with the user terminal 200 and other systems.

また、補助記憶装置101内には、本実施形態の水需要予測装置として必要な機能を実装する為のプログラム102に加えて、天候条件DB125、水使用量ログDB126、他インフラログDB127、用途別水使用時系列データ128、シフトモデル129、シフト乖離モデル130、水需要予測時系列データ131などといった各種データベースやデータ類が少なくとも記憶されている。ただし、これらについての詳細は後述する。 In addition to the program 102 for implementing the functions required for the water demand prediction device of this embodiment, the auxiliary storage device 101 also stores at least various databases and data such as a weather conditions DB 125, a water usage log DB 126, an other infrastructure log DB 127, water usage time series data by use 128, a shift model 129, a shift deviation model 130, and water demand forecast time series data 131. However, these will be described in more detail below.

また、上述のプログラム102が実行されることで、水用途分析部110、需要変化分析部111、単位期間需要予測部112、水使用乖離モニタ部113、乖離量算出部114、需要予測修正機部115、及び水需要予測可視化部116が実装される。
<データ構造例>
続いて、本実施形態の水需要予測装置100が用いる各種データベースや情報について説明する。図3に、本実施形態における天候条件DB125の構成例を示す。
In addition, by executing the above-mentioned program 102, a water use analysis unit 110, a demand change analysis unit 111, a unit period demand forecasting unit 112, a water use deviation monitoring unit 113, a deviation amount calculation unit 114, a demand forecast correction unit 115, and a water demand forecast visualization unit 116 are implemented.
<Data structure example>
Next, a description will be given of various databases and information used by the water demand prediction device 100 of this embodiment. Fig. 3 shows an example of the configuration of the weather condition DB 125 in this embodiment.

本実施形態の天候条件DB125は、水の需要家が所在するエリアの天候条件について、気象予報サービスの提供会社等から得た情報を格納したデータベースである。 In this embodiment, the weather condition DB125 is a database that stores information obtained from weather forecast service providers, etc., regarding weather conditions in the area where water consumers are located.

この天候条件DB125は、例えば、年月日時をキーとして、天気、気温、降水量、及び日照量などといったデータを紐付けレコードの集合体となっている。 This weather condition DB125 is a collection of records that link data such as weather, temperature, precipitation, and amount of sunshine, using, for example, the year, month, date, and time as keys.

また、図4に本実施形態における水使用量ログDB126のデータ構成例を示す。本実施形態の水使用量ログDB126は、上述の需要家それぞれの水使用量の実績情報を格納したデータベースである。 Figure 4 also shows an example of the data configuration of the water usage log DB 126 in this embodiment. The water usage log DB 126 in this embodiment is a database that stores actual water usage information for each of the above-mentioned consumers.

こうした水使用量DB126は、需要家を一意に示す世帯IDをキーとして、年月日時、及び当該年月日時に観測された水使用量(前の観測時刻からの使用量)といった値を紐付けたレコードの集合体となっている。 This water usage DB126 is a collection of records that use a household ID that uniquely identifies a consumer as a key, and link values such as the date and time, and the amount of water usage observed on that date and time (the amount of usage since the previous observation time).

また、図5に本実施形態における他インフラログDB127のデータ構成例を示す。本実施形態の他インフラログDB1276は、水道インフラ以外の、電力等の利用実績を格
納したデータベースである。
5 shows an example of the data configuration of the other infrastructure log DB 127 in this embodiment. The other infrastructure log DB 1276 in this embodiment is a database that stores usage records of infrastructure other than water infrastructure, such as electricity.

こうした他インフラログDB127は、上述の世帯IDをキーとして、年月日時、当該年月日時に観測された電力使用量といった値を紐付けたレコードの集合体となっている。<フロー例>
以下、本実施形態における水需要予測方法の実際手順について図に基づき説明する。以下で説明する水需要予測方法に対応する各種動作は、水需要予測装置100が主記憶装置等に読み出して実行するプログラムによって実現される。そして、このプログラムは、以下に説明される各種の動作を行うためのコードから構成されている。
The other infrastructure log DB 127 is a collection of records that link values such as the date and time, and the amount of power usage observed at that date and time, using the household ID as a key.
The actual procedure for the water demand forecasting method of this embodiment will be described below with reference to the accompanying drawings. The various operations corresponding to the water demand forecasting method described below are realized by a program that is read into a main memory or the like and executed by the water demand forecasting device 100. This program is composed of code for performing the various operations described below.

図6は、本実施形態における水需要予測方法のフローと機能部の構成例を示す図である。この場合、水需要予測装置100の水用途分析部110は、天候条件DB125、水使用量ログDB126、及び他インフラログDB127を入力として、各世帯の各日の用途別水使用時系列データ128(図7参照)を生成する。 Figure 6 shows an example of the flow of the water demand prediction method and the configuration of functional units in this embodiment. In this case, the water use analysis unit 110 of the water demand prediction device 100 receives the weather conditions DB 125, water usage log DB 126, and other infrastructure log DB 127 as inputs and generates water usage time series data 128 (see Figure 7) by purpose for each day for each household.

この用途別水使用時系列データ128の生成手法自体は、既に述べたように、既存技術における分析アルゴリズムを採用し、これに上述の各データを入力することで、各世帯、各日の用途別水使用量の時系列データを出力できる。 As already mentioned, the method for generating this water usage time series data 128 by purpose employs an analytical algorithm based on existing technology, and by inputting the above-mentioned data into this, time series data on water usage by purpose for each household and each day can be output.

電力などの他のインフラと異なり、水の使用は使用タイミングとなる短時間でのみ使用され、その他の時間帯には使用量ゼロとなるといった使用傾向を有しており、これに時刻情報や電力使用の情報を組み合わせて考慮すると、「朝の時間帯に少量の水が、ほぼ電力使用を伴わずに使用された場合、トイレ用途で使用された」、などと分析できる。 Unlike other infrastructure such as electricity, water usage tends to be limited to short periods of time when it is used, with zero usage at other times. When this is combined with time information and electricity usage information, it is possible to analyze, for example, that "if a small amount of water is used in the morning with almost no electricity usage, it was used for toilet purposes."

続いて、図8から図13に基づき、需要変化分析部111における処理について説明する。ここで需要変化分析部111は、上述の用途別水使用時系列データ128に基づいて、ある用途の水使用時系列データを、各日について全世帯合算する(s10)。 Next, the processing in the demand change analysis unit 111 will be explained with reference to Figures 8 to 13. Here, the demand change analysis unit 111 adds up the water usage time series data for a certain purpose for all households for each day based on the above-mentioned water usage time series data by purpose 128 (s10).

続いて、需要変化分析部111は、例えば、時系列K-means法を用いて、s10で得た
時系列データをグラフ化した場合の形状的なクラスタリングを行い、各クラスタに属する時系列データ間での各時刻の観測値に関して平均値を算出する(s11)。
Next, the demand change analysis unit 111 performs geometric clustering of the time series data obtained in s10 when graphed, for example, using the time series K-means method, and calculates the average value of the observed values at each time among the time series data belonging to each cluster (s11).

続いて、需要変化分析部111は、s11で得た、平均値化された各クラスタの時系列データを相互に比較し、当該時系列データ間で、その需要ピーク(水使用量のピーク)が有意に時間シフトするもの(=所定の閾値以上、ピークの発生時刻が離れたもの)があるか確認する(s12)。また、この時、需要変化分析部111は、当該確認の結果、時間シフトが認められた用途を「シフト量」、時間シフトが認められなかった用途を「ベース量」と定義する(s12)。 The demand change analysis unit 111 then compares the averaged time series data for each cluster obtained in s11 and checks whether there are any time series data for which the demand peaks (peaks of water usage) are significantly shifted in time (i.e., peaks whose occurrence times are separated by more than a predetermined threshold) (s12). Furthermore, at this time, the demand change analysis unit 111 defines, as a result of this check, the applications for which a time shift is recognized as the "shift amount," and the applications for which a time shift is not recognized as the "base amount" (s12).

需要変化分析部111は、上述のs10~s12の処理を、全ての用途に関して実行したならば(s13:yes)、本フローを終了する。 When the demand change analysis unit 111 has performed the above steps s10 to s12 for all applications (s13: yes), it ends this flow.

次に図9のフローにて示すように、需要変化分析部111は、シフトモデルとシフト乖離モデルの生成を行う。 Next, as shown in the flow in Figure 9, the demand change analysis unit 111 generates a shift model and a shift deviation model.

この場合、需要変化分析部111は、各日に関する各世帯の用途別使用データを合計する(s20)。 In this case, the demand change analysis unit 111 sums the usage data by purpose for each household for each day (s20).

また、需要変化分析部111は、各日の用途別水使用時系列データが示す曲線を重ね合わせ、昼時間帯において、統計的に有意に変化が少ない時間を時間帯U(ピーク時間帯の
移行タイミング)と決定する(s21)。
In addition, the demand change analysis unit 111 overlays the curves shown by the water usage time series data by purpose for each day, and determines the time during the daytime hours when there is statistically significantly less change as time period U (the transition timing to the peak time period) (s21).

続いて、需要変化分析部111は、上述の各日の時系列データが示す曲線をクラスタリングして、例えば図10で例示するようなクラスタのf(t)とg(t)をもとめる(s22)。 Next, the demand change analysis unit 111 clusters the curves indicated by the time series data for each day described above, and obtains f(t) and g(t) for the cluster, for example, as shown in Figure 10 (s22).

また、需要変化分析部111は、上述のUを過ぎた時間から クラスタf(t)と g(t)の傾きの差が有意に発生する時刻をTの開始時刻、f(t)とg(t)の傾きの差が再度有意に同等になる時刻をTの終了時刻とする(s23)。このTは、上述の時間帯Uの経過後におけるクラスタ間で有意な傾向差異(グラフの傾きの差異)が生じている時間帯となる。 The demand change analysis unit 111 also determines the time after the above-mentioned time U at which a significant difference in the slopes of clusters f(t) and g(t) occurs as the start time of T, and the time at which the difference in the slopes of f(t) and g(t) again becomes significantly equal as the end time of T (s23). This T is the time period after the above-mentioned time period U has elapsed at which a significant difference in trend (difference in the slopes of the graphs) occurs between the clusters.

続いて、需要変化分析部111は、シフト後の時間帯Tにおいて、上述のクラスタ f(t)とg(t)との間の各時刻t1~tnの差分を積分しSnを得る(s24)。 Next, the demand change analysis unit 111 integrates the differences between the above-mentioned clusters f(t) and g(t) at each time t1 to tn during the post-shift time period T to obtain Sn (s24).

また、需要変化分析部111は、上述のSnの値で、各時刻における上述の差分の値を除算して標準化したものを、当該用途に関するシフト時間帯における、水使用量の時間的分布を示したシフトモデル129(図11参照)とする(s25)。 The demand change analysis unit 111 also divides the above-mentioned difference value at each time by the above-mentioned Sn value, standardizes it, and uses the result as a shift model 129 (see Figure 11) that shows the temporal distribution of water usage during the shift time period for that use (s25).

続いて、需要変化分析部111は、上述のクラスタに含まれる水使用量データの各時刻の平均値を算定して平均f(t)、g(t)を得て、この平均f(t)、g(t)から、各時刻における水使用量データの微分値を算出して、シフト乖離モデル130(図12参照)を作成し(s26)、処理を終了する。 Next, the demand change analysis unit 111 calculates the average value for each time of the water usage data included in the above-mentioned cluster to obtain the averages f(t) and g(t), and then calculates the differential value of the water usage data at each time from these averages f(t) and g(t) to create a shift deviation model 130 (see Figure 12) (s26), and then ends the processing.

続いて図13のフローに基づき、水使用乖離モニタ部113における処理について説明する。なお、このフローに先立ち、単位期間需要予測部112が、直近までに観測されている水使用量データすなわち実績情報データ140(図14参照)に基づき、水需要予測時系列データ131(図15)を生成しているものとする。この水需要予測時系列データ131は、既に述べた既存技術におけるアルゴリズムで、実績情報データ140を分析することで得られるものとする。 Next, the processing in the water usage deviation monitor unit 113 will be explained based on the flow in Figure 13. It should be noted that prior to this flow, the unit period demand forecast unit 112 is assumed to have generated water demand forecast time series data 131 (Figure 15) based on the most recently observed water usage data, i.e., performance information data 140 (see Figure 14). This water demand forecast time series data 131 is assumed to have been obtained by analyzing the performance information data 140 using the algorithm in the existing technology already mentioned.

ここで、水使用乖離モニタ部113は、シフト量と定義されている用途A(例:洗濯)に関して、現在の水の使用量と用途「洗濯」に関する予測値f(t)との間に乖離がないか監視する(s30)。 Here, the water usage deviation monitor unit 113 monitors whether there is any deviation between the current water usage amount and the predicted value f(t) for use "laundry" for use A (e.g., laundry), which is defined as the shift amount (s30).

上述の監視を続けることで、水使用乖離モニタ部113は、上述の乖離が所定の設定値以上となっているか判定する(s31)。 By continuing the above-mentioned monitoring, the water usage deviation monitor unit 113 determines whether the above-mentioned deviation is equal to or greater than a predetermined set value (s31).

上述の判定の結果、所定の設定値以上の乖離が特定された場合(s31:yes)、水使用乖離モニタ部113は、用途A(洗濯)のシフト乖離モデルより、これまでの用途「洗濯」に関する水使用量の推移が、シフト乖離モデルg’(t)の振る舞い(グラフ化した曲
線の傾き、ピーク点)に類似しているか検証する(s32)。
If the result of the above judgment indicates a deviation greater than a predetermined set value (s31: yes), the water usage deviation monitor unit 113 verifies, using the shift deviation model for use A (laundry), whether the trend in water usage for the use "laundry" up to now is similar to the behavior (slope of the graphed curve, peak point) of the shift deviation model g'(t) (s32).

上述の検証の結果、類似と判明した場合(s34:yes)、水使用乖離モニタ部113は、シフト量乖離、すなわち当初の予測データの範疇から外れて、異なる使用傾向に移行しつつあると判断し(s35)、本フローを終了する。 If the above verification reveals similarity (s34: yes), the water usage deviation monitor unit 113 determines that there is a shift amount deviation, i.e., that the data is moving out of the scope of the initial prediction data and is transitioning to a different usage trend (s35), and ends this flow.

一方、上述の検証の結果、類似ではない、すなわちシフト量乖離は発生していないと判明した場合(s34:no)、水使用乖離モニタ部113は、ベース量と定義された用途の水使用量が、予め定めた閾値以上で予測データから乖離しているか判定する(s36)。 On the other hand, if the above verification results in no similarity, i.e., no shift amount deviation, the water usage deviation monitor unit 113 determines whether the water usage amount for the application defined as the base amount deviates from the predicted data by more than a predetermined threshold (s36).

上述の判定の結果、閾値以上の乖離が認められる場合(s36:yes)、水使用乖離モニタ部113は、ベース量乖離と判定し(s37)、本フローを終了する。 If the result of the above determination indicates a deviation greater than or equal to the threshold (s36: yes), the water usage deviation monitor unit 113 determines that the deviation is below the base amount (s37) and ends this flow.

他方、上述の判定の結果、閾値以上の乖離は認められない場合(s36:no)、水使用乖離モニタ部113は、現状ではベース量に関して予測データからの乖離はなしと判定し(s38)、本フローを終了する。 On the other hand, if the result of the above determination is that there is no deviation greater than the threshold (s36: no), the water usage deviation monitor unit 113 determines that there is currently no deviation from the predicted data regarding the base amount (s38), and ends this flow.

図16において、上述のように、シフト量が乖離していると判断された場合の、乖離量算出部114の処理について示す。 Figure 16 shows the processing of the deviation amount calculation unit 114 when it is determined that the shift amount is deviating, as described above.

この場合、乖離量算出部114は、当該乖離の終了まで、水使用量の推移(図17A)を監視する(s40)。乖離の終了判定に際しては、乖離開始を検知した時と同様、シフト乖離モデルを用いて、予測データと実使用量のデータとで、値そのものやグラフの傾き(各時刻の観測値の微分値)が一致或いは近接する事象にて判定を行う。 In this case, the deviation calculation unit 114 monitors the change in water usage (Figure 17A) until the deviation ends (s40). To determine the end of the deviation, the shift deviation model is used, just as when the start of the deviation is detected, to determine whether the predicted data and actual usage data match or the slope of the graph (the derivative of the observed value at each time) are close to each other.

また、乖離量算出部114は、乖離の開始から終了までの時間帯に関する、水使用量の予測データ(図17Bのグラフ中の破線)における積算水量と、実使用量(図17Bのグ
ラフ中の実線)の積算水量との差を、シフトボリュームとして算定する(s41)。
In addition, the deviation calculation unit 114 calculates the difference between the accumulated water volume in the predicted water usage data (dashed line in the graph in Figure 17B) and the accumulated water volume of the actual usage (solid line in the graph in Figure 17B) for the time period from the start to the end of the deviation as the shift volume (s41).

なお、図13のフローにおけるステップs37にて、ベース量が乖離していると判定された場合、図18のフローにて示すように、乖離量算出部114は、当該乖離が収束するまでか、または短時間(例:1~3時間程度)だけ観測する(s50)。 If it is determined in step s37 of the flow in Figure 13 that the base amount is deviating, the deviation amount calculation unit 114 will observe the deviation until it converges or for a short period of time (e.g., approximately 1 to 3 hours) as shown in the flow in Figure 18 (s50).

その観測の結果、当該乖離が収束した場合(s51:no)、乖離量算出部114は、特に処理を実行せず、本フローを終了する。 If the observation shows that the deviation has converged (s51: no), the deviation calculation unit 114 does not perform any particular processing and ends this flow.

一方、上述の観測の結果、当該乖離が収束しない場合(s51:yes)、乖離量算出部114は、全体的に予測がずれているとみなし、Eaveを「ベースボリューム」と定義し(s52)、処理を終了する。なお、Eaveは、図19で示す数式にて算定可能である。図19のグラフにて示すように、乖離開始から一定時間が経過し、その乖離が収束しない場合、ベースとして予測していた水使用量自体が修正対象であると認識し、増大する乖離の平均値をとってベースボリュームとする。 On the other hand, if the above observation shows that the deviation does not converge (s51: yes), the deviation calculation unit 114 determines that the prediction is off overall, defines Eave as the "base volume" (s52), and terminates processing. Eave can be calculated using the formula shown in Figure 19. As shown in the graph in Figure 19, if a certain amount of time has passed since the deviation began and the deviation has not converged, it is recognized that the water usage amount predicted as the base needs to be corrected, and the average value of the increasing deviation is taken as the base volume.

また、ここまでのフローで得られた、シフトボリューム及びベースボリュームの各値は需要乖離量データ143(図20参照)として、需要予測修正機能115に通知される。 In addition, the shift volume and base volume values obtained in the flow up to this point are notified to the demand forecast correction function 115 as demand deviation data 143 (see Figure 20).

需要予測修正機能115は、ここまで利用していた、該当用途の単位期間水需要予測時系列データ144に対し、需要乖離量データ143が示す各値(シフトボリューム、ベースボリューム)をそれぞれ適用して修正する。 The demand forecast correction function 115 applies each value (shift volume, base volume) indicated by the demand deviation data 143 to the unit period water demand forecast time series data 144 for the relevant use that has been used up to this point, and corrects it.

すなわち、需要乖離量の「シフトボリューム」を「シフトモデル」に合わせて時間分配し、シフトモデルの示した時間にあわせて加減算する。また、「ベースボリューム」が提示されている場合、予測量からベースボリューム[%]分を以降の時間帯に過減算する。こ
うした修正は各用途について同様に行われるものとする。
In other words, the "shift volume" of the demand deviation amount is distributed over time in accordance with the "shift model," and is added or subtracted according to the time indicated by the shift model. Also, if a "base volume" is presented, the base volume [%] is added or subtracted from the forecast amount for the following time period. Such corrections are made in the same way for each use.

また、水需要予測可視化部116は、上述の修正を経た、各用途の単位期間水需要予測時系列データ144を集計し、総合需要予測量のグラフ(図21参照)としてユーザ端末200に出力する。この出力が行われた画面では、上述のグラフの他、年月日時ごとに、全使用量、炊事、風呂、トイレ、といった各用途の水使用量の予測値がテーブル形式で表示される。 The water demand forecast visualization unit 116 also aggregates the unit period water demand forecast time series data 144 for each use after the above-mentioned corrections, and outputs it to the user terminal 200 as a graph of the total forecast demand amount (see Figure 21). In addition to the graph, the screen on which this output is displayed also displays, in table format, the predicted values of water usage for each use, such as total usage, cooking, bathing, and toilet, for each date and time.

以上、本発明を実施するための最良の形態などについて具体的に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。 The above provides a detailed explanation of the best mode for carrying out the present invention, but the present invention is not limited to this and various modifications are possible without departing from the spirit of the invention.

こうした本実施形態によれば、短期的な需要変動を踏まえた精度良好な水需要予測が可能となる。 This embodiment makes it possible to accurately forecast water demand taking into account short-term demand fluctuations.

本明細書の記載により、少なくとも次のことが明らかにされる。すなわち、本実施形態の水需要予測装置において、前記記憶装置は、前記用途に関する水使用量の予測データを保持しており、前記演算装置は、前記各需要家における前記用途に関する実際の水使用量データと、前記予測データとを照合し、前記予測データから前記実際の水使用量データが基準以上に乖離している場合、前記複数のクラスタそれぞれの前記第二のモデルのうち、前記実際の水使用量データの示す水使用量遷移傾向が類似しているものが特定できるならば、前記水使用量ピークの時間帯の移行が生じていると判定する処理と、前記予測データと前記実際の水使用量データとの乖離量を当該乖離の終了まで集計し、前記集計の結果を、前記第一のモデルに応じて時間配分した上で、前記用途に関する水使用量の予測データに適用して修正する処理と、を実行するものである、としてもよい。 The description herein makes at least the following clear: In other words, in the water demand prediction device of this embodiment, the storage device stores predicted data of water usage for the application, and the computing device compares actual water usage data for the application at each consumer with the predicted data, and if the actual water usage data deviates from the predicted data by more than a standard amount, determines that a shift in the time period of peak water usage has occurred if one of the second models for each of the multiple clusters is identified that has a similar water usage transition trend indicated by the actual water usage data; and aggregates the amount of deviation between the predicted data and the actual water usage data until the end of the deviation, allocates the result of the aggregation over time according to the first model, and applies the result of the aggregation to the predicted data of water usage for the application to correct it.

これによれば、予測データの修正に必要なデータを精度良く収集し適用することができる。ひいては、短期的な需要変動を踏まえた、さらに精度良好な水需要予測が可能となる。 This allows the data necessary to revise forecast data to be collected and applied with high accuracy. Ultimately, this enables more accurate water demand forecasts that take short-term demand fluctuations into account.

また、本実施形態の水需要予測装置において、前記演算装置は、前記クラスタリングで複数得たクラスタの間でピークの時間帯に差異がない用途を、ベース需要の用途と特定し、前記判定の結果、前記ピークの時間帯の移行が生じておらず、かつ、前記ベース需要の用途に関する水使用量データが、当該用途の予測データと基準以上に乖離している場合、当該乖離の程度に応じて前記予測データを増減させて修正する処理、をさらに実行するものである、としてもよい。 Furthermore, in the water demand prediction device of this embodiment, the calculation device may further perform a process of identifying applications for which there is no difference in peak time periods among the multiple clusters obtained by the clustering as base demand applications, and if the result of the determination shows that there has been no shift in the peak time periods and the water usage data for the base demand application deviates from the predicted data for that application by more than a standard amount, correcting the predicted data by increasing or decreasing it according to the degree of deviation.

これによれば、時間シフトしない用途に関しても、予測データを精度良く修正することが可能となる。ひいては、短期的な需要変動を踏まえた、さらに精度良好な水需要予測が可能となる。 This makes it possible to accurately correct forecast data even for applications that do not require a time shift. Ultimately, this will enable even more accurate water demand forecasts that take short-term demand fluctuations into account.

また、本実施形態の水需要予測装置において、前記演算装置は、前記修正の前後における前記予測データに関する情報を、所定装置に出力する処理をさらに実行するものである、としてもよい。 Furthermore, in the water demand prediction device of this embodiment, the calculation device may further perform a process of outputting information regarding the prediction data before and after the correction to a specified device.

これによれば、自治体などの水道事業者における担当者が、水需要予測の修正事象を視覚的に確認し、その後の運用における判断等を的確なものとしやすくなる。ひいては、短期的な需要変動を踏まえた、さらに精度良好な水需要予測が可能となる。 This will enable water utility personnel, such as local governments, to visually confirm any corrections to water demand forecasts, making it easier to make accurate decisions regarding subsequent operations. Ultimately, this will enable more accurate water demand forecasts that take short-term demand fluctuations into account.

また、本実施形態の水需要予測方法において、前記情報処理装置が、前記記憶装置において、前記用途に関する水使用量の予測データを保持して、前記各需要家における前記用途に関する実際の水使用量データと、前記予測データとを照合し、前記予測データから前記実際の水使用量データが基準以上に乖離している場合、前記クラスタそれぞれの前記第二のモデルのうち、前記実際の水使用量データの示す水使用量遷移傾向が類似しているものが特定できるならば、前記ピークの時間帯の移行が生じていると判定する処理と、前記予測データと前記実際の水使用量データとの乖離量を当該乖離の終了まで集計し、前記集計の結果を、前記第一のモデルに応じて時間配分した上で、前記用途に関する水使用量の予測データに適用して修正する処理と、を実行するとしてもよい。 In addition, in the water demand prediction method of this embodiment, the information processing device may store predicted data of water usage for the application in the storage device, compare the actual water usage data for the application at each consumer with the predicted data, and if the actual water usage data deviates from the predicted data by more than a standard, determine that a shift in the peak time period has occurred if one of the second models for each cluster can be identified that has a similar water usage transition trend indicated by the actual water usage data; and aggregate the amount of deviation between the predicted data and the actual water usage data until the end of the deviation, allocate the result of the aggregation over time according to the first model, and apply the result of the aggregation to the predicted data of water usage for the application to correct it.

また、本実施形態の水需要予測方法において、前記情報処理装置が、前記クラスタリングで複数得たクラスタの間でピークの時間帯に差異がない用途を、ベース需要の用途と特定し、前記判定の結果、前記ピークの時間帯の移行が生じておらず、かつ、前記ベース需要の用途に関する水使用量データが、当該用途の予測データと基準以上に乖離している場合、当該乖離の程度に応じて前記予測データを増減させて修正する処理、をさらに実行するとしてもよい。 Furthermore, in the water demand prediction method of this embodiment, the information processing device may identify applications for which there is no difference in peak time periods among the multiple clusters obtained by the clustering as base demand applications, and if the determination shows that there has been no shift in the peak time periods and the water usage data for the base demand application deviates from the predicted data for that application by more than a standard amount, the information processing device may further perform a process of correcting the predicted data by increasing or decreasing it depending on the degree of deviation.

また、本実施形態の水需要予測方法において、前記情報処理装置が、前記修正の前後における前記予測データに関する情報を、所定装置に出力する処理をさらに実行するとしてもよい。 Furthermore, in the water demand prediction method of this embodiment, the information processing device may further perform a process of outputting information regarding the prediction data before and after the correction to a specified device.

1 ネットワーク
10 水需要予測システム
100 水需要予測装置
101 補助記憶装置
102 プログラム
103 主記憶装置
104 CPU(演算装置)
105 表示インターフェイス
106 入出力インターフェイス
107 ネットワークインターフェイス
110 水用途分析部
111 需要変化分析部
112 単位期間需要予測部
113 水使用乖離モニタ部
114 乖離量算出部
115 需要予測修正部
116 水需要予測可視化部
125 天候条件DB
126 水使用量ログDB
127 他インフラログDB
128 用途別水使用時系列データ
129 シフトモデル(第一のモデル)
130 シフト乖離モデル(第二のモデル)
131 水需要予測時系列データ
200 ユーザ端末
1 Network 10 Water demand prediction system 100 Water demand prediction device 101 Auxiliary storage device 102 Program 103 Main storage device 104 CPU (arithmetic unit)
105 Display interface 106 Input/output interface 107 Network interface 110 Water use analysis unit 111 Demand change analysis unit 112 Unit period demand forecast unit 113 Water use deviation monitor unit 114 Deviation amount calculation unit 115 Demand forecast correction unit 116 Water demand forecast visualization unit 125 Weather condition DB
126 Water usage log DB
127 Other infrastructure log DB
128 Time series data of water use by use 129 Shift model (first model)
130 Shift Deviation Model (Second Model)
131 Water demand forecast time series data 200 User terminal

Claims (8)

各需要家における用途ごとの水使用量データを保持する記憶装置と、
前記用途ごとの水使用量データが示す、前記各需要家の1日における水使用量の時系列データをクラスタリングし、クラスタ間でピーク時間帯に差異がある用途を特定する処理と、前記用途に関する前記クラスタの間での、前記ピーク時間帯の移行タイミング以降における前記時系列データの差分を算定し、当該差分の単位時間毎の分布傾向を示す第一のモデルを生成する処理と、前記用途に関する前記クラスタそれぞれについて、対応する前記水使用量データにおける一定時刻ごとの微分値を算出し、前記クラスタそれぞれに関する水使用量遷移傾向を示す第二のモデルを生成する処理と、前記第二のモデルにより前記ピーク時間帯の移行事象を検知し、前記検知がされた前記用途に関する水使用量の予測データと実際の水使用量データとの乖離量を前記第一のモデルに応じて時間配分した上で、前記予測データに適用して修正する処理を実行する演算装置と、
を含むことを特徴とする水需要予測装置。
a storage device that stores water usage data for each purpose at each consumer;
a processing for clustering time series data of daily water usage for each of the consumers indicated by the water usage data for each application, and identifying applications for which there are differences in peak time periods between clusters; a processing for calculating differences in the time series data between the clusters for the applications after a transition timing of the peak time period, and generating a first model that indicates a distribution trend of the differences per unit time; a processing for calculating, for each of the clusters for the applications, a differential value for each fixed time period in the corresponding water usage data, and generating a second model that indicates a transition trend of water usage for each of the clusters; and a processing for detecting a transition event of the peak time period using the second model, allocating a time period for a deviation between predicted water usage data and actual water usage data for the detected application, and applying the deviation to the predicted data to correct the data;
A water demand prediction device comprising:
前記記憶装置は、
前記用途に関する水使用量の予測データを保持しており、
前記演算装置は、
前記各需要家における前記用途に関する実際の水使用量データと、前記予測データとを照合し、前記予測データから前記実際の水使用量データが基準以上に乖離している場合、前記クラスタそれぞれの前記第二のモデルのうち、前記実際の水使用量データの示す水使用量遷移傾向が類似しているものが特定できるならば、前記ピーク時間帯の移行が生じていると判定する処理と、
前記予測データと前記実際の水使用量データとの乖離量を当該乖離の終了まで集計し、前記集計の結果を、前記第一のモデルに応じて時間配分した上で、前記用途に関する水使用量の予測データに適用して修正する処理と、
を実行するものである、
ことを特徴とする請求項1に記載の水需要予測装置。
The storage device includes:
Prediction data of water usage for the above-mentioned uses is held,
The computing device
a process of comparing actual water usage data relating to the application at each of the consumers with the predicted data, and if the actual water usage data deviates from the predicted data by more than a standard, determining that a shift in the peak time period has occurred if one of the second models for each of the clusters can be identified that has a similar water usage transition trend indicated by the actual water usage data;
a process of aggregating the amount of deviation between the predicted data and the actual water usage data until the end of the deviation, allocating the result of the aggregation over time according to the first model, and applying the result of the aggregation to the predicted data of the water usage for the application to correct it;
The following is a list of the tasks that can be performed:
The water demand forecasting device according to claim 1 .
前記演算装置は、
前記クラスタリングで複数得たクラスタの間で前記ピーク時間帯に差異がない用途を、ベース需要の用途と特定し、
前記判定の結果、前記ピーク時間帯の移行が生じておらず、かつ、前記ベース需要の用途に関する水使用量データが、当該用途の予測データと基準以上に乖離している場合、当該乖離の程度に応じて前記予測データを増減させて修正する処理、
をさらに実行するものである、
ことを特徴とする請求項2に記載の水需要予測装置。
The computing device
Identifying a use that has no difference in the peak time period among the plurality of clusters obtained by the clustering as a use of base demand;
If the result of the determination indicates that no shift in the peak time period has occurred and the water usage data relating to the base demand application deviates from the predicted data for that application by more than a standard, a process of correcting the predicted data by increasing or decreasing it according to the degree of the deviation;
The following further implements the following:
The water demand prediction device according to claim 2 .
前記演算装置は、
前記修正の前後における前記予測データに関する情報を、所定装置に出力する処理をさらに実行するものである、
ことを特徴とする請求項1に記載の水需要予測装置。
The computing device
and further executing a process of outputting information about the prediction data before and after the correction to a predetermined device.
The water demand prediction device according to claim 1 .
情報処理装置が、
各需要家における用途ごとの水使用量データを保持する記憶装置を備えて、
前記用途ごとの水使用量データが示す、前記各需要家の1日における水使用量の時系列データをクラスタリングし、クラスタ間でピーク時間帯に差異がある用途を特定する処理と、前記用途に関する前記クラスタの間での、前記ピーク時間帯の移行タイミング以降における前記時系列データの差分を算定し、当該差分の単位時間毎の分布傾向を示す第一のモデルを生成する処理と、前記用途に関する前記クラスタそれぞれについて、対応する前記水使用量データにおける一定時刻ごとの微分値を算出し、前記クラスタそれぞれに関する水使用量遷移傾向を示す第二のモデルを生成する処理と、前記第二のモデルにより前記ピーク時間帯の移行事象を検知し、前記検知がされた前記用途に関する水使用量の予測データと実際の水使用量データとの乖離量を前記第一のモデルに応じて時間配分した上で、前記予測データに適用して修正する処理と、
を実行することを特徴とする水需要予測方法。
The information processing device
A storage device is provided to store data on the amount of water used by each customer.
a process of clustering time series data of daily water usage for each consumer indicated by the water usage data for each application, and identifying applications for which there are differences in peak time periods between clusters; a process of calculating differences in the time series data between the clusters for the applications after the timing of a transition to the peak time period, and generating a first model that indicates a distribution trend of the differences per unit time; a process of calculating, for each of the clusters for the applications, differential values for each fixed time period in the corresponding water usage data, and generating a second model that indicates a transition trend in water usage for each of the clusters; a process of detecting a transition event in the peak time period using the second model, allocating the amount of deviation between predicted water usage data and actual water usage data for the detected application over time according to the first model, and applying the deviation to the predicted data to correct it;
A water demand forecasting method comprising:
前記情報処理装置が、
前記記憶装置において、前記用途に関する水使用量の予測データを保持して、
前記各需要家における前記用途に関する実際の水使用量データと、前記予測データとを照合し、前記予測データから前記実際の水使用量データが基準以上に乖離している場合、前記クラスタそれぞれの前記第二のモデルのうち、前記実際の水使用量データの示す水使用量遷移傾向が類似しているものが特定できるならば、前記ピーク時間帯の移行が生じていると判定する処理と、
前記予測データと前記実際の水使用量データとの乖離量を当該乖離の終了まで集計し、前記集計の結果を、前記第一のモデルに応じて時間配分した上で、前記用途に関する水使用量の予測データに適用して修正する処理と、
を実行することを特徴とする請求項5に記載の水需要予測方法。
The information processing device,
The storage device stores predicted data of the amount of water usage related to the intended use,
a process of comparing actual water usage data relating to the application at each of the consumers with the predicted data, and if the actual water usage data deviates from the predicted data by more than a standard, determining that a shift in the peak time period has occurred if one of the second models for each of the clusters can be identified that has a similar water usage transition trend indicated by the actual water usage data;
a process of aggregating the amount of deviation between the predicted data and the actual water usage data until the end of the deviation, allocating the result of the aggregation over time according to the first model, and applying the result of the aggregation to the predicted data of the water usage for the application to correct it;
6. The water demand forecasting method according to claim 5, wherein the water demand forecasting method further comprises:
前記情報処理装置が、
前記クラスタリングで複数得たクラスタの間で前記ピーク時間帯に差異がない用途を、ベース需要の用途と特定し、
前記判定の結果、前記ピーク時間帯の移行が生じておらず、かつ、前記ベース需要の用途に関する水使用量データが、当該用途の予測データと基準以上に乖離している場合、当該乖離の程度に応じて前記予測データを増減させて修正する処理、
をさらに実行することを特徴とする請求項6に記載の水需要予測方法。
The information processing device,
Identifying a use that has no difference in the peak time period among the plurality of clusters obtained by the clustering as a use of base demand;
If the result of the determination indicates that no shift in the peak time period has occurred and the water usage data relating to the base demand application deviates from the predicted data for that application by more than a standard, a process of correcting the predicted data by increasing or decreasing it according to the degree of the deviation;
The water demand forecasting method according to claim 6, further comprising:
前記情報処理装置が、
前記修正の前後における前記予測データに関する情報を、所定装置に出力する処理をさらに実行することを特徴とする請求項5 に記載の水需要予測方法。
The information processing device,
The water demand forecasting method according to claim 5, further comprising the step of outputting information about the forecast data before and after the correction to a specified device.
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