上海交通大学学报 ›› 2021, Vol. 55 ›› Issue (3): 331-336.doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.310
所属专题: 《上海交通大学学报》2021年“土木建筑工程”专题; 《上海交通大学学报》2021年12期专题汇总专辑
收稿日期:
2019-10-25
出版日期:
2021-03-01
发布日期:
2021-04-02
通讯作者:
翟晓强
E-mail:xqzhai@sjtu.edu.cn
作者简介:
肖冉(1996-), 男,四川省广安市人,硕士生,主要研究方向为智慧建筑与建筑节能.
基金资助:
XIAO Ran, WEI Ziqing, ZHAI Xiaoqiang()
Received:
2019-10-25
Online:
2021-03-01
Published:
2021-04-02
Contact:
ZHAI Xiaoqiang
E-mail:xqzhai@sjtu.edu.cn
摘要:
针对建筑运行能耗非线性和不确定性强的特点,提出一种基于支持向量机的办公建筑逐时能耗预测方法. 采用单变量模型检验法确定模型输入变量,引入网格搜索方法优化模型超参数. 使用模型拟合误差的置信区间来描述建筑运行能耗的不确定性. 采用实际办公楼案例对所提出的预测方法进行验证. 结果表明:网格搜索优化后的模型平均绝对百分比误差(MAPE)降低31.3%, 取得更高的模型精度; 加入置信区间后不同季节中MAPE均低于1.5%, 体现了建筑的运行波动. 该方法可为建筑运行诊断及优化提供参考.
中图分类号:
肖冉, 魏子清, 翟晓强. 基于支持向量机的办公建筑逐时能耗预测[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(3): 331-336.
XIAO Ran, WEI Ziqing, ZHAI Xiaoqiang. Hourly Energy Consumption Forecasting for Office Buildings Based on Support Vector Machine[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2021, 55(3): 331-336.
[1] | 中国建筑节能协会能耗统计专委会. 2018中国建筑能耗研究报告[J]. 建筑,2019(2): 26-31. |
China Association of Building Energy Efficiency. 2018 China building energy research report[J]. Construction and Architecture, 2019(2): 26-31. | |
[2] | 刘海静,潘毅群. 区域建筑群负荷预测及其平准化分析[J]. 暖通空调,2017, 47(4): 14-18. |
LIU Haijing, PAN Yiqun. Load prediction and leveling analysis for community buildings[J]. Heating Ventilating & Air Conditioning, 2017, 47(4): 14-18. | |
[3] | AFRAM A, JANABI S F, FUNG A S, et al. Artificial neural network (ANN) based model predictive control (MPC)and optimization of HVAC systems: A state of the art review and case study of a residential HVAC system[J]. Energy and Buildings, 2017(141): 96-113. |
[4] | FOUCQUIER A, ROBERT S, SUARD F, et al. State of the art in building modelling and energy performances prediction: A review[J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2013(23): 272-288. |
[5] | 李紫微,林波荣,陈洪钟. 建筑方案能耗快速预测方法研究综述[J]. 暖通空调,2018, 48(5): 1-8. |
LI Ziwei, LIN Borong, CHEN Hongzhong. Review of rapid prediction method of building energy consumption[J]. Heating Ventilating & Air Conditioning, 2018, 48(5): 1-8. | |
[6] | LI X W, WEN J. Review of building energy modeling for control and operation[J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2014, 37: 517-537. |
[7] | BOURDEAU M, ZHAI X Q, NEFZAOUI E, et al. Modeling and forecasting building energy consumption: A review of data-driven techniques[J]. Sustainable Cities and Society, 2019, 48: 101533. |
[8] | 侯博文,谭泽汉,陈焕新,等. 基于支持向量机的建筑能耗预测研究[J]. 制冷技术,2019, 39(2): 1-6. |
HOU Bowen, TAN Zehan, CHEN Huanxin, et al. Research on building energy consumption prediction based on support vector machine[J]. Chinese Journal of Refrigeration Technology, 2019, 39(2): 1-6. | |
[9] | AHMAD T, CHEN H X, GUO Y B, et al. A comprehensive overview on the data driven and large scale based approaches for forecasting of building energy demand: A review[J]. Energy and Buildings, 2018, 165: 301-320. |
[10] | QUAN H, SRINIVASAN D, KHOSRAVI A. Uncertainty handling using neural network-based prediction intervals for electrical load forecasting[J]. Energy, 2014, 73(7): 916-925. |
[11] | PRODREGOSA F, et al. Scikit-learn: Machine learning in Python[J]. Journal of Machine Learning Research, 2011(12): 2825-2830. |
[12] | CORTES C, VAPNIK V. Support-vector networks[J]. Machine Learning, 1995, 20(3): 273-297. |
[13] | SMOLA A J, SCHÖLKOPF B. A tutorial on support vector regression[J]. Statistics and Computing, 2004, 14(3): 199-222. |
[14] | IOWA STATE UNIVERSITY. Iowa environmental mesonet [DB/OL]. (2019-10-15) [2019-10-22]. . |
[15] | SEABOLD S, PERKTOLD J. Statsmodels: Econometric and statistical modeling with Python [EB/OL]. (2010)[2019-10-22]. . |
[1] | 曾国治, 魏子清, 岳宝, 丁云霄, 郑春元, 翟晓强. 基于CNN-RNN组合模型的办公建筑能耗预测[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(9): 1256-1261. |
[2] | 窦怡彬, 陈昂, 陆云超, 刘陆广, 李宗阳. 基于Levenberg-Marquardt算法的材料温度相关热物性参数辨识[J]. 空天防御, 2022, 5(2): 17-26. |
[3] | 施裕升, 王晓科, 周宇泰, 蒋国韬, 徐天洋. 基于卡方检验与SVM的多雷达抗欺骗干扰方法[J]. 空天防御, 2022, 5(1): 108-114. |
[4] | 涂壤, 刘孟丹, 王思琪. 转轮辅助空气取水流程优化及性能分析[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(11): 1392-1400. |
[5] | 朱东, 姜萍萍, 颜国正, 王志武, 韩玎, 赵凯, 华芳芳, 姚盛健, 丁紫凡, 周泽润. 人工肛门括约肌系统便意感知重建[J]. 上海交通大学学报, 2020, 54(8): 771-777. |
[6] | 陶正瑞, 党嘉强, 徐锦泱, 安庆龙, 陈明, 王力, 任斐. 基于支持向量机回归的曲面零件涡流测距标定方法[J]. 上海交通大学学报, 2020, 54(7): 674-681. |
[7] | 徐彬彬, 洪榛, 赵磊, 俞立. 网络化倒立摆系统的偏差攻击及其检测方法[J]. 上海交通大学学报, 2020, 54(7): 697-704. |
[8] | 许显杨,陈璐. 考虑设备可靠性与能耗的平行机调度[J]. 上海交通大学学报, 2020, 54(3): 247-255. |
[9] | 戴少怀, 王磊, 李旻, 余科, 罗晨. 基于遗传算法的SVM自适应干扰样式选择[J]. 空天防御, 2020, 3(2): 59-64. |
[10] | 胡晓强,仲训昱,张霄力,彭侠夫,何荧. 基于支持向量机辅助的四轴陀螺两级故障诊断方法[J]. 上海交通大学学报, 2020, 54(11): 1151-1156. |
[11] | 王江卓,徐文聪,李建勋,贺丰收,曹兰英,缪礼锋. 基于支持向量机的雷达电子支援措施系统点迹-航迹关联算法[J]. 上海交通大学学报, 2019, 53(9): 1091-1099. |
[12] | 马志宏,贡亮,林可,毛雨晗,吴伟,刘成良. 基于稻穗几何形态模式识别的在穗籽粒数估测[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2019, 53(2): 239-246. |
[13] | 李春祥,裴杨从琪,殷潇. 基于Hermite组合核EMD-WT-LSSVM的非平稳非高斯风压预测[J]. 上海交通大学学报, 2019, 53(10): 1249-1258. |
[14] | 吕翊,师劲,杨娅娅. 弹性光网络中基于光路维持时间感知的节能策略[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2018, 52(9): 1104-1111. |
[15] | 李春祥,殷潇. 基于小波支持向量机的非高斯空间风压内外插预测[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2018, 52(11): 1516-1523. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||