2017 Fiscal Year Research-status Report
次世代ビルエネルギー管理のための物理融合型分散最適化手法と制御シミュレータ開発
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16K06411
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
畑中 健志 東京工業大学, 工学院, 准教授 (10452012)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ビルエネルギー管理 / 分散最適化 / 受動性 / 実時間シミュレータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請課題の目的は大きく分けて以下の二つである。(i) 物理ダイナミクスと分散最適化を統一的に扱う手法の提案，(ii) 微角実時間制御シミュレータの開発
まず，課題(i)に関する前年度までの成果は，当該分野のプレミアジャーナルであるIEEE Transactions on Automatic Controlに掲載が決定した．
課題(i)に関しては，当初(i-3)複数の決定主体にまたがるビル全体のエネルギー消費に関する大域制約を含む問題に対する分散最適化アルゴリズムの提案と本申請課題の主要課題である(i-4)物理システムとの結合形態の提案に取り組む予定としていた．本年度の成果として，両課題に対して解を導くことに成功した．後者に関しては，想定どおり物理ダイナミクスと最適化アルゴリズムをそれぞれ受動的なプロセスとみなし，その結合理論を元に全体のサイバーフィジカルシステムの最適性と安定性を理論的に保証した．本成果は国際会議論文として投稿し，採録され，発表を行った．前者に関しては，前年度までに開発したアルゴリズムと同様に受動システムの結合システムとして記述できることを明らかにし，後者と融合した成果を国際会議に投稿し，採録され，発表を行った．さらに，アルゴリズムの外乱および通信遅れに対するロバスト化に成功した．
課題(ii)に関しては，当初計画した通り，物理融合型最適エネルギー管理アルゴリズムの検証を前年度までに構築した単一ビルのシミュレータ上で実施し，提案アルゴリズムが良好な性能を達成することを確認した．本成果は国内会議論文として発表済みである．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
課題(i)については，当初計画した課題(i-3), (i-4)に対して満足のいく解を導くことに成功したのみならず，さらに最終年度に実施予定であった(i-5)外乱および通信遅れに対するロバスト化にも成功したため．また，課題(ii)についても，当初想定した単一ビルシミュレータを用いた検証に成功し，さらに当初は予定しなかった複数のビルに対するシミュレータを構築することができ，その全てに対して提案アルゴリズムが良好に動作することが確認できたため．なお，これまでに投稿した全ての論文が採録という評価を得ている点も想定以上の結果である．
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| Strategy for Future Research Activity |
課題(i)に関しては，当初予定した課題はすべて完了したが，その過程において，動的システム論を援用することで最適化アルゴリズムの速度向上とロバスト化が可能であるというアイデアを着想したため，その厳密化に取り組む．課題(ii)については当初の想定通り，(ii-6)結果の可視化に取り組み，その結果をweb上で公開する．また，最終年度に当たる本年度の最大の課題はこれまでの成果を全てまとめ，国際論文誌に投稿することである．
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| Causes of Carryover |
初年度にあたるH28年度に米国に滞在し，本科研費予算が使用できなかった影響で，昨年度は持ち越された助成金とあわせておよそ２年分の予算があったが，必要経費がそれに満たなかったため．
本年度から人材交流制度を利用して大阪大学に所属しているため，当初は予定しなかった大学院生との研究打ち合わせ経費が必要となった．よって，これを助成金から支出することで本予算を使用する計画である．
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Research Products
(11 results)
