2018 Fiscal Year Annual Research Report
Physics-integrated Distributed Optimization towards Next-generation BEMS and Development of BEMS Simulator
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16K06411
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
畑中 健志 大阪大学, 工学研究科, 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 |
当初予定した受動性に基づく分散最適化アルゴリズムの開発，安定性や最適性を保証する物理ダイナミクスと分散最適化アルゴリズムの相互結合システムの提案，外乱や通信遅れに対するロバスト化，エネルギー管理シミュレータの構築とアルゴリズム検証については前年度までにある程度納得のいく成果が得られたため，本年度は上記の理論成果の拡張やシミュレータの改良に注力した．まず，理論の拡張については以下の通りである．これまでの分散最適化は厳密に凸なコスト関数を仮定していたが，現実の問題は必ずしもこの仮定を満足するとは限らない．そこで，受動性に基づくことでこの仮定を一般の凸関数へと緩和するとともにアルゴリズムの高速化とロバスト化が実現できることを示した．さらに，ニュートン法に基づく分散最適化アルゴリズムが受動性を満たすことを発見し，アルゴリズムの更なる高速化を実現した．また，物理ダイナミクスと最適化アルゴリズムの融合に関しては，これまでは静的な最適化問題を想定した問題に取り組んできたが，これをモデル予測制御とよばれる動的最適化の枠組に拡張し，新たな解を導くことに成功した．以上の成果はそれぞれ当該分野のプレミア国際ジャーナルおよび国際会議に投稿中である．また，シミュレータの改良については，これまでは太陽光がビルに与える影響がないという限定的な状況のみをシミュレートしていたのに対して，本年度は太陽光の影響下でのシミュレーションに成功した．その際，データに基づいて太陽光の影響をモデル化する手法を新規提案し，その成果をまとめた論文は国際会議に採録された．
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