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技術 スケジューリング装置、スケジューリング方法およびスケジューリングプログラム

出願人 富士通株式会社
発明者 北島弘伸
出願日 2012年3月19日 (8年9ヶ月経過) 出願番号 2012-061865
公開日 2013年9月30日 (7年2ヶ月経過) 公開番号 2013-194976
状態 特許登録済
技術分野 空調制御装置1 空調制御装置
主要キーワード 電力消費源 定数情報 目標削減率 論理変数 離散変数 絶対偏差 職場環境 同値関係
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2013年9月30日)のものです。
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図面 (9)

課題

電力負荷ピークを効率的に抑制する休日空調温度の同時スケジューリングを行うこと。

解決手段

スケジューリング装置100は、各施設Siの予測値Diと予測値Eiを受け付ける。スケジューリング装置100は、第1〜第5の制約式混合整数計画問題としてソルバー101に設定する。スケジューリング装置100は、各施設Siの予測値Diと予測値Eiをソルバー101に与えることにより、論理変数δijを第1未知数とし、空調温度tijを第2未知数として、第1〜第5の制約式を満たす第1未知数と第2未知数の解を算出する。スケジューリング装置100は、各期日Kjの各施設Siの論理変数δijおよび空調温度tijを示すスケジュール表120−1〜120−mを出力する。

概要

背景

近年、電力負荷ピークを抑制する様々な対策が取られている。例えば、夏場空調設備設定温度を高めに設定する空調温度調節により、電力負荷のピークを抑制することが行われている。また、企業の工場事業所ごとに休日を分散させる輪番休日を実施することにより、電力負荷のピークを抑制することが行われている。

関連する先行技術として、例えば、空調機標準の設定温度とその温度に対する上限値と下限値を登録する手段と、設定したスケジュール運転したときの消費電力量を予測する手段を設けることにより、空調機の運転スケジュールを作成するものがある(例えば、下記特許文献1参照。)。

概要

電力負荷のピークを効率的に抑制する休日と空調温度の同時スケジューリングを行うこと。スケジューリング装置100は、各施設Siの予測値Diと予測値Eiを受け付ける。スケジューリング装置100は、第1〜第5の制約式混合整数計画問題としてソルバー101に設定する。スケジューリング装置100は、各施設Siの予測値Diと予測値Eiをソルバー101に与えることにより、論理変数δijを第1未知数とし、空調温度tijを第2未知数として、第1〜第5の制約式を満たす第1未知数と第2未知数の解を算出する。スケジューリング装置100は、各期日Kjの各施設Siの論理変数δijおよび空調温度tijを示すスケジュール表120−1〜120−mを出力する。

目的

本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、電力負荷のピークを効率的に抑制する休日と空調温度の同時スケジューリングを行うことができるスケジューリング装置、スケジューリング方法およびスケジューリングプログラムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数の施設の各施設の空調設備以外の電力消費源の平日の電力負荷ピーク値を表す平日予測値と前記電力消費源の休日の電力負荷のピーク値を表す休日予測値とを受け付ける受付部と、スケジューリング対象となる期間内の各日の前記各施設の空調設備の電力負荷のピーク値を第1変数とし、前記各日の前記各施設の前記電力消費源の電力負荷のピーク値を第2変数として、前記期間内の前記各日の前記各施設の電力負荷のピーク値の積算値閾値以下となる制約式混合整数計画問題に設定する第1の設定部と、前記各日の前記各施設の前記空調設備の設定温度探索範囲を指定する制約式を前記混合整数計画問題に設定する第2の設定部と、前記各日の前記各施設の前記空調設備の設定温度が、前記探索範囲内の特定の範囲内となった場合に、前記各施設の前記各日が休日となるか否かを示す論理変数の値を休日の値に決定する制約式を前記混合整数計画問題に設定する第3の設定部と、前記各日の前記各施設の前記空調設備の電力負荷を前記各日の前記各施設の前記空調設備の設定温度を用いて表す前記各施設に固有線形関数により平日の前記第1変数の値を決定するとともに、休日の前記第1変数の値を所定値に決定する制約式を前記混合整数計画問題に設定する第4の設定部と、平日の前記第2変数の値を前記各施設の前記平日予測値に決定するとともに、休日の前記第2変数の値を前記休日予測値に決定する制約式を前記混合整数計画問題に設定する第5の設定部と、前記受付部によって受け付けられた前記各施設の前記平日予測値および前記休日予測値に基づいて、前記論理変数を第1未知数とし、前記各日の前記各施設の空調設備の設定温度を第2未知数として、混合整数計画法により、前記第1、第2、第3、第4および第5の設定部によって前記混合整数計画問題に設定された各制約式を満たす前記第1未知数および前記第2未知数の解を算出する算出部と、前記算出部によって算出された算出結果を出力する出力部と、を有することを特徴とするスケジューリング装置

請求項2

前記期間内の前記各日の前記各施設の空調設備の設定温度の総和を最適化する制約式を前記混合整数計画問題に設定する第6の設定部をさらに有し、前記算出部は、混合整数計画法により、前記第1、第2、第3、第4、第5および第6の設定部によって前記混合整数計画問題に設定された各制約式を満たす前記第1未知数および前記第2未知数の解を算出することを特徴とする請求項1に記載のスケジューリング装置。

請求項3

前記受付部は、さらに、前記各施設の電力負荷のピーク値を表す予測値を受け付け、前記第1の設定部は、前記受付部によって受け付けられた前記各施設の前記予測値の積算値と前記各施設の電力負荷のピーク値の目標削減率とに基づいて前記閾値を算出することを特徴とする請求項1または2に記載のスケジューリング装置。

請求項4

前記各施設の週単位の休日数の下限値および上限値を指定する制約式を前記混合整数計画問題に設定する第7の設定部をさらに有し、前記算出部は、混合整数計画法により、前記第1、第2、第3、第4、第5、第6および第7の設定部によって前記混合整数計画問題に設定された各制約式を満たす前記第1未知数および前記第2未知数の解を算出することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載のスケジューリング装置。

請求項5

コンピュータが、複数の施設の各施設の空調設備以外の電力消費源の平日の電力負荷のピーク値を表す平日予測値と前記電力消費源の休日の電力負荷のピーク値を表す休日予測値とを受け付け、スケジューリング対象となる期間内の各日の前記各施設の空調設備の電力負荷のピーク値を第1変数とし、前記各日の前記各施設の前記電力消費源の電力負荷のピーク値を第2変数として、前記期間内の前記各日の前記各施設の電力負荷のピーク値の積算値が閾値以下となる制約式を混合整数計画問題に設定し、前記各日の前記各施設の前記空調設備の設定温度の探索範囲を指定する制約式を前記混合整数計画問題に設定し、前記各日の前記各施設の前記空調設備の設定温度が、前記探索範囲内の特定の範囲内となった場合に、前記各施設の前記各日が休日となるか否かを示す論理変数の値を休日の値に決定する制約式を前記混合整数計画問題に設定し、前記各日の前記各施設の前記空調設備の電力負荷を前記各日の前記各施設の前記空調設備の設定温度を用いて表す前記各施設に固有の線形関数により平日の前記第1変数の値を決定するとともに、休日の前記第1変数の値を所定値に決定する制約式を前記混合整数計画問題に設定し、平日の前記第2変数の値を前記各施設の前記平日予測値に決定するとともに、休日の前記第2変数の値を前記休日予測値に決定する制約式を前記混合整数計画問題に設定し、受け付けた前記各施設の前記平日予測値および前記休日予測値に基づいて、前記論理変数を第1未知数とし、前記各日の前記各施設の空調設備の設定温度を第2未知数として、混合整数計画法により、前記混合整数計画問題に設定した各制約式を満たす前記第1未知数および前記第2未知数の解を算出し、算出した算出結果を出力する、処理を実行することを特徴とするスケジューリング方法

請求項6

コンピュータに、複数の施設の各施設の空調設備以外の電力消費源の平日の電力負荷のピーク値を表す平日予測値と前記電力消費源の休日の電力負荷のピーク値を表す休日予測値とを受け付け、スケジューリング対象となる期間内の各日の前記各施設の空調設備の電力負荷のピーク値を第1変数とし、前記各日の前記各施設の前記電力消費源の電力負荷のピーク値を第2変数として、前記期間内の前記各日の前記各施設の電力負荷のピーク値の積算値が閾値以下となる制約式を混合整数計画問題に設定し、前記各日の前記各施設の前記空調設備の設定温度の探索範囲を指定する制約式を前記混合整数計画問題に設定し、前記各日の前記各施設の前記空調設備の設定温度が、前記探索範囲内の特定の範囲内となった場合に、前記各施設の前記各日が休日となるか否かを示す論理変数の値を休日の値に決定する制約式を前記混合整数計画問題に設定し、前記各日の前記各施設の前記空調設備の電力負荷を前記各日の前記各施設の前記空調設備の設定温度を用いて表す前記各施設に固有の線形関数により平日の前記第1変数の値を決定するとともに、休日の前記第1変数の値を所定値に決定する制約式を前記混合整数計画問題に設定し、平日の前記第2変数の値を前記各施設の前記平日予測値に決定するとともに、休日の前記第2変数の値を前記休日予測値に決定する制約式を前記混合整数計画問題に設定し、受け付けた前記各施設の前記平日予測値および前記休日予測値に基づいて、前記論理変数を第1未知数とし、前記各日の前記各施設の空調設備の設定温度を第2未知数として、混合整数計画法により、前記混合整数計画問題に設定した各制約式を満たす前記第1未知数および前記第2未知数の解を算出し、算出した算出結果を出力する、処理を実行させることを特徴とするスケジューリングプログラム

技術分野

背景技術

0002

近年、電力負荷ピークを抑制する様々な対策が取られている。例えば、夏場空調設備設定温度を高めに設定する空調温度調節により、電力負荷のピークを抑制することが行われている。また、企業の工場事業所ごとに休日を分散させる輪番休日を実施することにより、電力負荷のピークを抑制することが行われている。

0003

関連する先行技術として、例えば、空調機標準の設定温度とその温度に対する上限値と下限値を登録する手段と、設定したスケジュール運転したときの消費電力量を予測する手段を設けることにより、空調機の運転スケジュールを作成するものがある(例えば、下記特許文献1参照。)。

先行技術

0004

特開2010−65960号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、従来技術によれば、スケジュール対象となる期間において輪番休日と空調温度調節とを組み合わせて、目標とする電力負荷のピーク削減を達成するスケジューリングを行うことが難しいという問題がある。

0006

本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、電力負荷のピークを効率的に抑制する休日と空調温度の同時スケジューリングを行うことができるスケジューリング装置、スケジューリング方法およびスケジューリングプログラムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一側面によれば、複数の施設の各施設の空調設備以外の電力消費源の平日の電力負荷のピーク値を表す平日予測値と前記電力消費源の休日の電力負荷のピーク値を表す休日予測値とを受け付けスケジューリング対象となる期間内の各日の前記各施設の空調設備の電力負荷のピーク値を第1変数とし、前記各日の前記各施設の前記電力消費源の電力負荷のピーク値を第2変数として、前記期間内の前記各日の前記各施設の電力負荷のピーク値の積算値閾値以下となる制約式混合整数計画問題に設定し、前記各日の前記各施設の前記空調設備の設定温度の探索範囲を指定する制約式を前記混合整数計画問題に設定し、前記各日の前記各施設の前記空調設備の設定温度が、前記探索範囲内の特定の範囲内となった場合に、前記各施設の前記各日が休日となるか否かを示す論理変数の値を休日の値に決定する制約式を前記混合整数計画問題に設定し、前記各日の前記各施設の前記空調設備の電力負荷を前記各日の前記各施設の前記空調設備の設定温度を用いて表す前記各施設に固有線形関数により平日の前記第1変数の値を決定するとともに、休日の前記第1変数の値を所定値に決定する制約式を前記混合整数計画問題に設定し、平日の前記第2変数の値を前記各施設の前記平日予測値に決定するとともに、休日の前記第2変数の値を前記休日予測値に決定する制約式を前記混合整数計画問題に設定し、受け付けた前記各施設の前記平日予測値および前記休日予測値に基づいて、前記論理変数を第1未知数とし、前記各日の前記各施設の空調設備の設定温度を第2未知数として、混合整数計画法により、前記混合整数計画問題に設定した各制約式を満たす前記第1未知数および前記第2未知数の解を算出し、算出した算出結果を出力するスケジューリング装置、スケジューリング方法およびスケジューリングプログラムが提案される。

発明の効果

0008

本発明の一側面によれば、電力負荷のピークを効率的に抑制する休日と空調温度の同時スケジューリングを行うことができるという効果を奏する。

図面の簡単な説明

0009

図1は、実施の形態にかかるスケジューリング方法の一実施例を示す説明図である。
図2は、スケジューリング装置100のハードウェア構成例を示すブロック図である。
図3は、電力負荷情報110の具体例を示す説明図である。
図4は、制約定数情報400の具体例を示す説明図である。
図5は、スケジューリング装置100の機能的構成を示すブロック図である。
図6は、空調温度スケジュール表600の具体例を示す説明図である。
図7は、平日/休日スケジュール表700の具体例を示す説明図である。
図8は、スケジューリング装置100のスケジューリング処理手順の一例を示すフローチャートである。

実施例

0010

以下に添付図面を参照して、この発明にかかるスケジューリング装置、スケジューリング方法およびスケジューリングプログラムの実施の形態を詳細に説明する。

0011

(スケジューリング方法の一実施例)
図1は、実施の形態にかかるスケジューリング方法の一実施例を示す説明図である。図1において、スケジューリング装置100は、複数の施設全体の電力負荷のピーク値を抑制する休日と空調温度との両方の同時スケジューリングを行うコンピュータである。

0012

ここで、施設とは、空調設備が備え付けられた場所であり、例えば、工場、建屋フロア、部屋などである。空調設備とは、施設内の空気の温度、湿度清浄度などを調節し、快適な状態に保つための機器である。具体的には、例えば、施設は、空調設備により、施設内の温度を空調温度に制御可能となる単位で区分けされる。

0013

空調温度とは、空調設備の設定温度である。また、電力負荷のピーク値とは、施設において消費される最大電力を表すものである。電力負荷のピーク値の単位は、例えば[kW]である。休日とは、スケジュール上で従業員が業務を休むと指定される日である。また、平日とは、スケジュール上で従業員が業務を行うと指定される日である。

0014

電力負荷のピーク値を抑制する対策として、空調温度調節がある。例えば、夏場の空調温度を1[℃]上げると、空調設備の消費電力を約10[%]削減することができる。一方、職場環境の悪化は従業員の生産性に影響を与え、また、適度な職場環境を保つための法的な制限により、限度以上に空調設備の設定温度を上げることは難しい。

0015

また、電力負荷のピーク値を抑制する対策として、輪番休日がある。施設ごとに休日を分散させることにより、電力負荷のピーク値を抑制することができる。さらに、輪番にする休日の数を増やすことにより、電力負荷のピーク値を大幅に削減することができる。一方、休日の数を増やすことにより、企業の生産性に大きな影響を与える場合がある。

0016

そこで、本実施の形態では、スケジューリング装置100は、混合整数計画法により、複数の施設全体の電力負荷のピーク値が目標値以下となる制約式と各施設の空調温度が特定の温度となる日を休日とする制約式とを満たす解を求める。これにより、各施設の休日と空調温度の両方の同時スケジューリングを行って、目標とする電力負荷のピーク削減を達成する複合的な節電対策を適用可能にする。

0017

以下の説明では、スケジューリング対象となる期間を「対象期間」と表記し、対象期間内の日を「期日K1〜Kn」と表記し、期日K1〜Knのうちの任意の期日を「期日Kj」と表記する場合がある(j=1,2,…,n)。スケジューリング対象となる複数の施設を「施設S1〜Sm」と表記し、施設S1〜Smのうちの任意の施設を「施設Si」と表記する場合がある(i=1,2,…,m)。

0018

以下、スケジューリング装置100のスケジューリング処理手順例について説明する。

0019

(1)スケジューリング装置100は、電力負荷情報110を受け付ける。電力負荷情報110は、各施設Siの電力負荷のピーク値に関する情報である。電力負荷情報110は、例えば、施設Siの空調設備以外の電力消費源の平日の電力負荷のピーク値を表す平日予測値と、施設Siの空調設備以外の電力消費源の休日の電力負荷のピーク値を表す休日予測値とを含む。

0020

ここで、空調設備以外の電力消費源とは、施設Si内の電力を消費する機器のうち空調設備を除く残余の機器である。空調設備以外の電力消費源は、例えば、照明、PC(Personal Computer)、ノートPC、プリンタスキャナ電話機サーバ等である。

0021

施設Siの平日予測値は、施設Siの空調設備以外の電力消費源の平日の電力負荷のピーク値の予測値であり、例えば、平日のときの施設Siの空調設備以外の電力消費源の電力負荷のピーク値の過去の実績値に基づく値である。具体的には、例えば、平日予測値は、過去の実績値の平均値であってもよく、また、過去の実績値のうちの最大値あるいは最小値であってもよい。

0022

施設Siの休日予測値は、施設Siの空調設備以外の電力消費源の休日の電力負荷のピーク値の予測値であり、例えば、休日のときの施設Siの空調設備以外の電力消費源の電力負荷のピーク値の過去の実績値に基づく値である。具体的には、例えば、休日予測値は、過去の実績値の平均値であってもよく、また、過去の実績値のうちの最大値あるいは最小値であってもよい。

0023

以下の説明では、施設Siの空調設備以外の電力消費源の平日予測値を「予測値Di」と表記する場合がある。また、施設Siの空調設備以外の電力消費源の休日予測値を「予測値Ei」と表記する場合がある。

0024

(2)スケジューリング装置100は、第1の制約式を混合整数計画問題に設定する。ここで、混合整数計画問題とは、決定変数連続変数および離散変数であって、制約条件目的関数線形の式で表現された問題である。混合整数計画問題は、混合整数計画法によって解を求めることができる。

0025

第1の制約式は、対象期間内の各期日Kjの各施設Siの電力負荷のピーク値の積算値が閾値X以下となる制約を表す式である。各期日Kjの各施設Siの電力負荷のピーク値は、例えば、第1変数および第2変数を用いて表される。第1変数は、各期日Kjの各施設Siの空調設備の電力負荷のピーク値を表す変数である。第2変数は、各期日Kjの各施設Siの空調設備以外の電力消費源の電力負荷のピーク値を表す変数である。

0026

閾値Xは、電力負荷のピーク値の削減目標に関する値である。閾値Xは、例えば、予め設定されていてもよく、また、各施設Siの電力負荷のピーク値を表す予測値と各施設Siの電力負荷のピーク値の目標削減率とに基づいて算出することにしてもよい。なお、閾値Xについての詳細な説明は後述する。

0027

すなわち、第1の制約式は、対象期間内の施設S1〜Sm全体として電力負荷のピーク値の削減目標を表す制約である。具体的には、例えば、スケジューリング装置100は、第1の制約式を混合整数計画問題としてソルバー101に設定する。ソルバー101とは、混合整数計画法により、混合整数計画問題に設定された制約式を満たす解を求める機能である。

0028

以下の説明では、各期日Kjの各施設Siの空調設備の電力負荷のピーク値を「ピーク値lij」と表記し、各期日Kjの各施設Siの空調設備以外の電力消費源の電力負荷のピーク値を「ピーク値dij」と表記する場合がある。

0029

(3)スケジューリング装置100は、第2の制約式を混合整数計画問題に設定する。ここで、第2の制約式は、各期日Kjの各施設Siの空調設備の設定温度の探索範囲を指定する式である。探索範囲は、空調設備の設定温度が取り得る値の範囲である。具体的には、例えば、スケジューリング装置100は、第2の制約式を混合整数計画問題としてソルバー101に設定する。

0030

以下の説明では、各期日Kjの各施設Siの空調設備の設定温度を「空調温度tij」と表記する場合がある。

0031

(4)スケジューリング装置100は、第3の制約式を混合整数計画問題に設定する。ここで、第3の制約式は、各期日Kjの各施設Siの空調温度tijが探索範囲内の特定の範囲内となった場合に、各施設Siの各期日Kjが休日となるか否かを示す論理変数の値を休日の値に決定する式である。

0032

例えば、空調設備を冷房として使用する場合、第3の制約式は、第2の制約式の探索範囲内において、空調温度tijが、ある温度以上となると、各施設Siの各期日Kjの論理変数の値を休日の値に決定する式である。また、空調設備を暖房として使用する場合、第3の制約式は、第2の制約式の探索範囲内において、空調温度tijが、ある温度以下となると、各施設Siの各期日Kjの論理変数の値を休日の値に決定する式である。具体的には、例えば、スケジューリング装置100は、第3の制約式を混合整数計画問題としてソルバー101に設定する。

0033

以下の説明では、各施設Siの各期日Kjが休日となるか否かを示す論理変数を「論理変数δij」と表記する場合がある。また、各施設Siの各期日Kjが休日となる場合の論理変数δijの値を「1」とし、各施設Siの各期日Kjが平日となる場合の論理変数δijの値を「0」とする。

0034

(5)スケジューリング装置100は、第4の制約式を混合整数計画問題に設定する。ここで、第4の制約式は、各期日Kjの各施設Siの空調設備の電力負荷を各期日Kjの各施設Siの空調温度tijを用いて表す各施設Siに固有の線形関数により平日のピーク値lijを決定するとともに、休日のピーク値lijを所定値αに決定する式である。所定値αは、任意に設定可能であり、例えば、「α=0」である。

0035

また、施設Siに固有の線形関数は、例えば、下記式(1)を用いて表現することができる。ただし、f(tij)は、各期日Kjの各施設Siの空調設備の電力負荷、すなわち、各期日Kjの各施設Siの空調設備の消費電力量を表す。AiおよびBiは、施設Siに固有の定数である。

0036

f(tij)=Ai×tij+Bi ・・・(1)

0037

すなわち、第4の制約式は、各期日Kjが平日か休日かによって、各施設Siの空調設備の電力負荷のピーク値lijを切り替えるための制約である。具体的には、例えば、スケジューリング装置100は、第4の制約式を混合整数計画問題としてソルバー101に設定する。

0038

(6)スケジューリング装置100は、第5の制約式を混合整数計画問題に設定する。ここで、第5の制約式は、平日のピーク値dijを各施設Siの予測値Diに決定するとともに、休日のピーク値dijを各施設Siの予測値Eiに決定する式である。

0039

すなわち、第5の制約式は、各期日Kjが平日か休日かによって、各施設Siの空調設備以外の電力消費源の電力負荷のピーク値dijを切り替えるための制約である。具体的には、例えば、スケジューリング装置100は、第5の制約式を混合整数計画問題としてソルバー101に設定する。

0040

(7)スケジューリング装置100は、電力負荷情報110に基づいて、混合整数計画法により、混合整数計画問題に設定された第1〜第5の制約式を満たす解を算出する。例えば、スケジューリング装置100は、各施設Siの予測値Diと予測値Eiをソルバー101に与えることにより、論理変数δijを第1未知数とし、空調温度tijを第2未知数として、第1〜第5の制約式を満たす第1未知数と第2未知数の解を算出する。

0041

(8)スケジューリング装置100は、算出した算出結果を出力する。具体的には、例えば、スケジューリング装置100は、各期日Kjの各施設Siの論理変数δijおよび空調温度tijを示すスケジュール表120−1〜120−mを出力することにしてもよい。

0042

以上説明した実施の形態にかかるスケジューリング装置100によれば、混合整数計画法により、第1〜第5の制約式を満たす論理変数δijおよび空調温度tijを求めることができる。これにより、各施設Siの休日と空調温度tijの両方の同時スケジューリングを行って、目標とする電力負荷のピーク削減を達成する複合的な節電対策を適用可能にすることができる。

0043

(スケジューリング装置100のハードウェア構成例)
図2は、スケジューリング装置100のハードウェア構成例を示すブロック図である。図2において、スケジューリング装置100は、CPU(Central Processing Unit)201と、ROM(Read‐Only Memory)202と、RAM(Random Access Memory)203と、磁気ディスクドライブ204と、磁気ディスク205と、光ディスクドライブ206と、光ディスク207と、ディスプレイ208と、I/F(Interface)209と、キーボード210と、マウス211と、スキャナ212と、プリンタ213と、を有している。また、各構成部はバス200によってそれぞれ接続されている。

0044

ここで、CPU201は、スケジューリング装置100の全体の制御を司る。ROM202は、ブートプログラムなどのプログラムを記憶している。RAM203は、CPU201のワークエリアとして使用される。磁気ディスクドライブ204は、CPU201の制御にしたがって磁気ディスク205に対するデータのリードライトを制御する。磁気ディスク205は、磁気ディスクドライブ204の制御で書き込まれたデータを記憶する。

0045

光ディスクドライブ206は、CPU201の制御にしたがって光ディスク207に対するデータのリード/ライトを制御する。光ディスク207は、光ディスクドライブ206の制御で書き込まれたデータを記憶したり、光ディスク207に記憶されたデータをコンピュータに読み取らせたりする。

0046

ディスプレイ208は、カーソルアイコンあるいはツールボックスをはじめ、文書、画像、機能情報などのデータを表示する。このディスプレイ208は、例えば、CRTTFT液晶ディスプレイプラズマディスプレイなどを採用することができる。

0047

I/F209は、通信回線を通じてLAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)、インターネットなどのネットワーク214に接続され、このネットワーク214を介して他の装置に接続される。そして、I/F209は、ネットワーク214と内部のインターフェースを司り、外部装置からのデータの入出力を制御する。I/F209には、例えば、モデムLANアダプタなどを採用することができる。

0048

キーボード210は、文字数字、各種指示などの入力のためのキーを備え、データの入力をおこなう。また、タッチパネル式入力パッドテンキーなどであってもよい。マウス211は、カーソルの移動や範囲選択、あるいはウィンドウの移動やサイズの変更などをおこなう。ポインティングデバイスとして同様に機能を備えるものであれば、トラックボールジョイスティックなどであってもよい。

0049

スキャナ212は、画像を光学的に読み取り、スケジューリング装置100内に画像データを取り込む。なお、スキャナ212は、OCR(Optical Character Reader)機能を持たせてもよい。また、プリンタ213は、画像データや文書データ印刷する。プリンタ213には、例えば、レーザプリンタインクジェットプリンタを採用することができる。

0050

なお、スケジューリング装置100は、上述した構成部のうち、例えば、光ディスクドライブ206、光ディスク207、スキャナ212、プリンタ213を有さないことにしてもよい。

0051

(電力負荷情報110の具体例)
つぎに、スケジューリング装置100が用いる電力負荷情報110の具体例について説明する。

0052

図3は、電力負荷情報110の具体例を示す説明図である。図3において、電力負荷情報110は、電力負荷情報300−1〜300−mを含む。電力負荷情報300−1〜300−mは、施設ID、予測値D、予測値E、予測値P、定数Aおよび定数Bに関する情報を有している。

0053

ここで、施設IDは、各施設S1〜Smを識別する識別子である。予測値Dは、各施設S1〜Smの空調設備以外の電力消費源の平日の電力負荷のピーク値の予測値である。予測値Eは、各施設S1〜Smの空調設備以外の電力消費源の休日の電力負荷のピーク値の予測値である。

0054

予測値Pは、各施設S1〜Smの電力負荷のピーク値を表す予測値である。予測値Pは、例えば、施設が工場程度の規模の場合、「14[MW]」程度の値となる。定数Aおよび定数Bは、各施設S1〜Smに固有の線形関数に含まれる定数の値である。各施設S1〜Smに固有の線形関数は、例えば、上記式(1)である。

0055

電力負荷情報300−iを例に挙げると、施設Siの予測値D「Di」、予測値E「Ei」、予測値P「Pi」、定数A「Ai」および定数B「Bi」を有している。なお、電力負荷情報110には、各施設Siに所属する従業員の数が含まれていてもよい。

0056

(制約定数情報400の具体例)
つぎに、スケジューリング装置100が用いる制約定数情報400の具体例について説明する。

0057

図4は、制約定数情報400の具体例を示す説明図である。図4において、制約定数情報400は、定数R、定数TL、定数TU、定数TS、定数M、定数M’、定数m、定数m’、定数ε、定数HLおよび定数HUを有している。

0058

ここで、定数Rは、電力負荷のピーク値の目標削減率を表す。定数Rは、例えば、各施設Siの電力負荷のピーク削減目標が20[%]の場合、「R=0.2」となる。定数TLは、施設Si内の快適性を確保するための空調温度の下限値である。定数TLは、例えば、空調設備を冷房として使用する場合は「TL=25[℃]」などに設定され、空調設備を暖房として使用する場合は「TL=18[℃]」などに設定される。

0059

定数TUは、施設Si内の快適性を確保するための空調温度の上限値である。定数TUは、例えば、空調設備を冷房として使用する場合は「TU=28[℃]」などに設定され、空調設備を暖房として使用する場合は「TU=21[℃]」などに設定される。

0060

定数TSは、空調温度の探索範囲の上限値(冷房)または下限値(暖房)を表す。定数TSは、空調設備を冷房として使用する場合は空調温度の探索範囲の上限値となり、例えば、「TS=29[℃]」などに設定される。また、定数TSは、空調設備を暖房として使用する場合は空調温度の探索範囲の下限値となり、例えば、「TS=17[℃]」などに設定される。

0061

定数Mおよび定数M’は、定数TUに対して充分大きい値である。定数mおよび定数m’は、定数TUに対して充分小さい値である。定数εは、微小正数である。定数HLは、各施設S1〜Smの週単位の休日数の下限値である。定数HLは、例えば、「HL=2[日]」である。定数HUは、各施設S1〜Smの週単位の休日数の上限値である。定数HUは、例えば、「HU=3[日]」である。

0062

なお、上述した説明では、定数HLおよび定数HUは、施設S1〜Smに共通の値としたが、例えば、施設Siごとに設定された定数HLおよび定数HUの値が制約定数情報400に含まれていてもよい。

0063

(スケジューリング装置100の機能的構成例)
図5は、スケジューリング装置100の機能的構成を示すブロック図である。図5において、スケジューリング装置100は、受付部501と、第1の設定部502と、第2の設定部503と、第3の設定部504と、第4の設定部505と、第5の設定部506と、第6の設定部507と、第7の設定部508と、算出部509と、出力部510と、を含む構成である。受付部501〜出力部510は制御部となる機能であり、具体的には、例えば、図2に示したROM202、RAM203、磁気ディスク205、光ディスク207などの記憶装置に記憶されたプログラムをCPU201に実行させることにより、または、I/F209により、その機能を実現する。また、各機能部の処理結果は、例えば、RAM203、磁気ディスク205、光ディスク207などの記憶装置に記憶される。

0064

受付部501は、各施設Siの電力負荷のピーク値に関する電力負荷情報を受け付ける機能を有する。電力負荷情報は、例えば、各施設Siの空調設備以外の電力消費源の平日の電力負荷のピーク値を表す各予測値Diと、各施設Siの空調設備以外の電力消費源の休日の電力負荷のピーク値を表す各予測値Eiとを含む。また、電力負荷情報は、各施設Siの電力負荷のピーク値を表す各予測値Piを含むことにしてもよい。

0065

具体的には、例えば、受付部501は、図2に示したキーボード210やマウス211を用いたユーザの操作入力により、電力負荷情報110(図3参照)を受け付けることにしてもよい。また、受付部501は、ネットワーク214を介して外部の装置から受信することにより、または、データベースからの抽出により、電力負荷情報110を受け付けることにしてもよい。

0066

また、受付部501は、混合整数計画問題に設定される制約式の定数に関する制約定数情報を受け付ける機能を有する。具体的には、例えば、受付部501は、キーボード210やマウス211を用いたユーザの操作入力により、制約定数情報400(図4参照)を受け付けることにしてもよい。また、受付部501は、ネットワーク214を介して外部の装置から受信することにより、または、データベースからの抽出により、制約定数情報400を受け付けることにしてもよい。

0067

第1の設定部502は、第1の制約式を混合整数計画問題に設定する機能を有する。ここで、第1の制約式は、上述したように、各期日Kjの各施設Siの電力負荷のピーク値の積算値が閾値X以下となる制約を表す式である。また、閾値Xは、各施設Siの電力負荷のピーク値を表す予測値Piと各施設Siの電力負荷のピーク値の目標削減率とに基づいて算出することにしてもよい。

0068

具体的には、例えば、第1の設定部502は、電力負荷情報110および制約定数情報400に基づいて、下記式(2)を用いて第1の制約式を作成する。ただし、lijは、各期日Kjの各施設Siの空調設備の電力負荷のピーク値である。dijは、各期日Kjの各施設Siの空調設備以外の電力消費源の電力負荷のピーク値である。Rは、各施設Siの電力負荷のピーク値の目標削減率である。Piは、施設Siの電力負荷のピーク値を表す予測値である。

0069

0070

上記式(2)では、施設Siごとの電力需要を、各期日Kjの各施設Siの空調設備の電力負荷のピーク値lijと各期日Kjの各施設Siの空調設備以外の電力消費源の電力負荷のピーク値dijの二つの変数の和によって表現している。また、上記式(2)では、各施設Siの電力需要の削減率が目標削減率R以下であることを制約とする。すなわち、上記式(2)の右辺が上記閾値Xに相当する。

0071

そして、第1の設定部502は、作成した第1の制約式を混合整数計画問題に設定する。これにより、目標とする電力負荷のピーク削減率に応じて、対象期間内の施設S1〜Smの全電力需要の上限を制約として混合整数計画問題に設定することができる。

0072

以下の説明では、特に指定する場合を除いて、各施設Siの空調設備を冷房として使用する場合を例に挙げて説明する。

0073

第2の設定部503は、第2の制約式を混合整数計画問題に設定する機能を有する。ここで、第2の制約式は、上述したように、各期日Kjの各施設Siの空調設備の設定温度tijの探索範囲を指定する式である。

0074

具体的には、例えば、第2の設定部503は、制約定数情報400に基づいて、下記式(3)を用いて第2の制約式を作成する。ただし、tijは、各期日Kjの各施設Siの空調設備の設定温度である。TLは、空調温度tijの下限値である。TSは、空調温度tijの探索範囲の上限値である。

0075

0076

そして、第2の設定部503は、作成した第2の制約式を混合整数計画問題に設定する。これにより、各期日Kjの各施設Siの空調温度tijの探索範囲を指定することができる。また、上記式(3)では、空調温度tijの探索範囲の上限値TSは、施設Si内の快適性を確保するための空調温度tijの上限値TUよりも大きな値を指定することができる。これにより、空調温度tijの探索中に上限値TUを超えることを許容し、休日とせざるを得ない施設Siと期日Kjとの組み合わせを検知することができるようになる。

0077

第3の設定部504は、第3の制約式を混合整数計画問題に設定する機能を有する。ここで、第3の制約式は、第2の制約式により検知される施設Siの期日Kjの休日を論理変数δijを用いて表現するための式である。上述したように、論理変数δijは、施設Siの期日Kjが休日の場合に「1」、施設Siの期日Kjが平日の場合に「0」となる。

0078

具体的には、例えば、第3の設定部504は、制約定数情報400に基づいて、下記式(4)および下記式(5)を用いて第3の制約式を作成する。ただし、δijは、「0」または「1」となる論理変数である。TUは、空調温度tijの上限値である。Mは、空調温度tijの上限値TUに対して充分大きい定数である。mは、空調温度tijの上限値TUに対して充分小さい定数である。εは、微小正数である。

0079

0080

そして、第3の設定部504は、作成した第3の制約式を混合整数計画問題に設定する。これにより、第2の制約式により検知される施設Siの期日Kjの休日を、論理変数δijを用いて表現することができる。

0081

なお、上記式(4)や上記式(5)に含まれる定数mおよび定数Mは、スケジューリング対象に対して起こり得る状態に関して「m≦tij−TU≦M」を満たすような値であればよい。これにより、以下の二つの同値関係を混合整数計画法の制約条件として設定することができる。

0082

[δij=1]⇔[tij−TU>0]
[δij=0]⇔[tij−TU≦0]

0083

第4の設定部505は、第4の制約式を混合整数計画問題に設定する機能を有する。ここで、各期日Kjの各施設Siの空調設備の電力負荷のピーク値lijは、期日Kjが平日であるか休日であるかによって異なる。第4の制約式は、上記式(1)を用いて平日のピーク値lijを決定するとともに、休日のピーク値lijを所定値αに決定する式である。

0084

具体的には、例えば、第4の設定部505は、電力負荷情報110および制約定数情報400に基づいて、下記式(6)〜下記式(9)を用いて第4の制約式を作成する。ただし、M’は、空調温度tijの上限値TUに対して充分大きい定数である。m’は、空調温度tijの上限値TUに対して充分小さい定数である。AiおよびBiは、上記式(1)に含まれる施設Siに固有の定数である。

0085

0086

0087

0088

0089

上記式(6)〜上記式(9)によれば、論理変数δijを用いて、平日のピーク値lijと休日のピーク値lijとを切り替えることができる。具体的には、上記式(6)〜上記式(9)によれば、ピーク値lijが、平日には「f(tij)=Ai×tij+Bi」の線形式に設定され、休日には「0」に設定される。すなわち、上記所定値αは「α=0」である。

0090

そして、第4の設定部505は、作成した第4の制約式を混合整数計画問題に設定する。これにより、各期日Kjの各施設Siの空調設備の電力負荷のピーク値lijを、期日Kjが平日であるか休日であるかによって異なるものにすることができる。

0091

第5の設定部506は、第5の制約式を混合整数計画問題に設定する機能を有する。ここで、各期日Kjの各施設Siの空調設備以外の電力消費源の電力負荷のピーク値dijは、期日Kjが平日であるか休日であるかによって異なる。第5の制約式は、平日のピーク値dijを各施設Siの予測値Diに決定するとともに、休日のピーク値dijを各施設Siの予測値Eiに決定する式である。

0092

具体的には、例えば、第5の設定部506は、電力負荷情報110に基づいて、下記式(10)を用いて第5の制約式を作成する。ただし、Diは、施設Siの空調設備以外の電力消費源の平日の電力負荷のピーク値を表す予測値である。Eiは、施設Siの空調設備以外の電力消費源の休日の電力負荷のピーク値を表す予測値である。

0093

0094

上記式(10)によれば、論理変数δijを用いて、平日のピーク値dijと休日のピーク値dijとを切り替えることができる。具体的には、上記式(10)によれば、ピーク値dijが、平日には施設Siの予測値Diに設定され、休日には施設Siの予測値Eiに設定される。

0095

そして、第5の設定部506は、作成した第5の制約式を混合整数計画問題に設定する。これにより、各期日Kjの各施設Siの空調設備以外の電力消費源の電力負荷のピーク値dijを、期日Kjが平日であるか休日であるかによって異なるものにすることができる。

0096

なお、各施設Siに固有の定数Ai、定数Bi、予測値Diおよび予測値Eiは、予め与えられた過去のデータや過去のデータの統計処理、例えば、回帰計算から得られる値である。

0097

第6の設定部507は、第6の制約式を混合整数計画問題に設定する機能を有する。ここで、第6の制約式は、対象期間内の各期日Kjの各施設Siの空調温度tijの総和を最適化する式である。最適化とは、例えば、各施設Siの空調設備を冷房として使用する場合は空調温度tijの総和を最小化することである。

0098

具体的には、例えば、第6の設定部507は、下記式(11)を用いて第6の制約式を作成する。ただし、minimizeは、対象期間内の空調温度tijの総和を最小化することを表す。

0099

0100

そして、第6の設定部507は、作成した第6の制約式を混合整数計画問題に設定する。これにより、上記式(3)によって指定される空調温度tijの探索範囲内において空調温度tijの総和を最小化、すなわち、施設Siの温度環境を快適化することができる。

0101

第7の設定部508は、第7の制約式を混合整数計画問題に設定する機能を有する。ここで、第7の制約式は、各施設Siの週単位の休日数の下限値および上限値を指定する式である。具体的には、例えば、第7の設定部508は、制約定数情報400に基づいて、下記式(12)を用いて第7の制約式を作成する。ただし、HLは、各施設Siの週単位の休日数の下限値である。HUは、各施設Siの週単位の休日数の上限値である。Wkは、対象期間内の第k週を表している(k=1,2,…)。

0102

0103

そして、第7の設定部508は、作成した第7の制約式を混合整数計画問題に設定する。これにより、例えば、企業の生産性を維持するため、また、従業員の余暇を確保するための休日数に関する制限を付与することができる。

0104

なお、休日数のカウントは、週ごとに論理変数δijが「δij=1」となる日を積算することにより行われる。例えば、下限値HLを「HL=2」とし、上限値HUを「HU=3」とすると、週休2日から3日をスケジューリングに対して指定することができる。

0105

算出部509は、混合整数計画法により、混合整数計画問題に設定された各制約式を満たす解を算出する機能を有する。具体的には、例えば、算出部509は、電力負荷情報110に基づいて、論理変数δijを第1未知数とし、空調温度tijを第2未知数として、上記式(2)〜上記式(12)を満たす第1未知数および第2未知数の解を算出する。

0106

より具体的には、例えば、算出部509は、空調温度tij、論理変数δij、ピーク値lijおよびピーク値dijを計画変数として、計画変数を記憶する記憶領域を確保する。そして、算出部509は、この計画変数を記憶する記憶領域を繰り返し使用して、上記式(2)〜上記式(12)を満たす第1未知数および第2未知数の解を算出する。

0107

なお、混合整数計画法により、混合整数計画問題に設定された各種制約式を満たす解を求める具体的な処理内容については、既存技術のためここでは説明を省略する。

0108

また、受付部501は、混合整数計画問題に設定する制約式の選択を受け付けることにしてもよい。具体的には、例えば、キーボード210やマウス211を用いたユーザの操作入力により、混合整数計画問題に設定する制約式の選択を受け付ける。

0109

この場合、第1の設定部502〜第7の設定部508は、選択された選択結果に基づいて、各制約式を混合整数計画問題に設定することにしてもよい。例えば、第1〜第7の制約式のうち第1〜第5の制約式が選択された場合、第1の設定部502〜第5の設定部506が、第1〜第5の制約式を混合整数計画問題にそれぞれ設定する。

0110

これにより、第1の制約式〜第7の制約式の中から混合整数計画問題に設定する制約式を任意に設定することができる。例えば、スケジューリング処理にかけられる最大処理時間が決まっている場合、ユーザは、最大処理時間に応じて混合整数計画問題に設定する制約式を調整することができる。

0111

出力部510は、算出された算出結果を出力する機能を有する。具体的には、例えば、出力部510は、後述の図6に示す空調温度スケジュール表600および図7に示す平日/休日スケジュール表700を出力することにしてもよい。出力部510の出力形式としては、例えば、ディスプレイ208への表示、プリンタ213への印刷出力、I/F209による外部装置への送信、RAM203、磁気ディスク205、光ディスク207などの記憶装置への格納がある。

0112

上述した説明では、上記式(3)において、設定温度tijの探索範囲を全施設S1〜Smに共通の範囲を指定したが、施設Siごとの設定温度tijの探索範囲を指定することにしてもよい。また、対象期間内の期間に応じて施設Siごとの設定温度tijの探索範囲を指定することにしてもよい。

0113

また、上記式(12)において、週単位の休日数の下限値および上限値として全施設S1〜Smに共通の範囲を指定したが、施設Siごとの週単位の休日数の下限値および上限値を指定することにしてもよい。また、各施設Siの週単位の休日数の下限値および上限値を指定することにしたが、各施設Siの月単位や年単位の休日数の下限値および上限値を指定することにしてもよい。

0114

<第6の制約式の他の例(その1)>
ここで、最適化する目的関数を表す第6の制約式の他の例について説明する。また、第6の設定部507は、下記式(13)を用いて第6の制約式を作成することにしてもよい。ただし、Niは、施設Siに所属する従業員の従業員数である。各施設Siの従業員数Niは、例えば、電力負荷情報110に含まれている。

0115

0116

上記式(13)は、各期日Kjの各施設Siの空調温度tijに、各施設Siの従業員数Niを重み付けした式である。これにより、施設Siの温度環境の快適さの指標を、温度環境の快適さに影響を与える人数を考慮して設定することができる。

0117

<第6の制約式の他の例(その2)>
また、第6の設定部507は、下記式(14)〜下記式(16)を用いて第6の制約式を作成することにしてもよい。下記式(14)は、施設S1〜Sm全体の空調温度tijの平均値と、施設Si単位の空調温度tijの平均値の絶対偏差の和を最小化する式である。絶対偏差は、施設Si単位の空調温度tijの平均値のばらつきの指標である。qは、施設S1〜Sm全体の空調温度tijの平均値と、施設Si単位の空調温度tijの平均値の絶対偏差の二つの目標の重要度を調整するための係数である。

0118

0119

上記式(14)〜(16)によれば、施設S1〜Sm全体の空調温度tijの平均値を下げつつ、温度環境の公平性をできるだけ確保することができる。

0120

<各施設Siの空調設備を暖房として使用する場合>
つぎに、各施設Siの空調設備を暖房として使用する場合について説明する。

0121

各施設Siの空調設備を暖房として使用する場合、第2の設定部503は、例えば、制約定数情報400に基づいて、下記式(17)を用いて第2の制約式を作成することにしてもよい。ただし、TSは、空調温度tijの探索範囲の下限値である。TUは、空調温度tijの上限値である。

0122

0123

これにより、各施設Siの空調設備を暖房として使用する場合の各期日Kjの各施設Siの空調温度tijの探索範囲を指定することができる。また、上記式(17)では、空調温度tijの探索範囲の下限値TSは、施設Si内の快適性を確保するための空調温度tijの下限値TLよりも小さな値を指定することができる。これにより、空調温度tijの探索中に下限値TLを下回ることを許容し、休日とせざるを得ない施設Siと期日Kjとの組み合わせを検知することができるようになる。

0124

また、各施設Siの空調設備を暖房として使用する場合、第3の設定部504は、例えば、制約定数情報400に基づいて、下記式(18)および下記式(19)を用いて第3の制約式を作成することにしてもよい。

0125

0126

これにより、各施設Siの空調設備を暖房として使用する場合の第2の制約式により検知される施設Siの期日Kjの休日を、論理変数δijを用いて表現することができる。

0127

また、各施設Siの空調設備を暖房として使用する場合、第6の設定部507は、例えば、下記式(20)を用いて第6の制約式を作成する。ただし、maximizeは、対象期間内の空調温度tijの総和を最大化することを表す。

0128

0129

なお、上述したスケジューリング装置100の機能部のうちの算出部509(図1に示したソルバー101)は、他のコンピュータにより実現することにしてもよい。この場合、スケジューリング装置100は、混合整数計画問題となる各制約式を他のコンピュータに設定する。そして、スケジューリング装置100は、電力負荷情報110および制約定数情報400を他のコンピュータに与えることにより、各制約式を満たす解を取得することにしてもよい。

0130

(空調温度スケジュール表600および平日/休日スケジュール表700の具体例)
つぎに、空調温度スケジュール表600および平日/休日スケジュール表700の具体例について説明する。

0131

図6は、空調温度スケジュール表600の具体例を示す説明図である。図6において、空調温度スケジュール表600は、対象期間内の各期日Kjの各施設Siの空調温度tijを記憶している。空調温度スケジュール表600によれば、対象期間内の各期日Kjの各施設Siの空調温度tijをスケジューリングすることができる。

0132

図7は、平日/休日スケジュール表700の具体例を示す説明図である。図7において、平日/休日スケジュール表700は、対象期間内の各期日Kjの各施設Siの論理変数δijを記憶している。論理変数δijは、施設Siの期日Kjが休日の場合に「1」、施設Siの期日Kjが平日の場合に「0」となる。平日/休日スケジュール表700によれば、各施設Siについて対象期間内の各期日Kjを休日にするか否かスケジューリングすることができる。

0133

(スケジューリング装置100のスケジューリング処理手順)
つぎに、スケジューリング装置100のスケジューリング処理手順について説明する。

0134

図8は、スケジューリング装置100のスケジューリング処理手順の一例を示すフローチャートである。図8において、スケジューリング装置100は、電力負荷情報110および制約定数情報400を受け付けたか否かを判断する(ステップS801)。

0135

ここで、スケジューリング装置100は、電力負荷情報110および制約定数情報400を受け付けるのを待つ(ステップS801:No)。そして、電力負荷情報110および制約定数情報400を受け付けた場合(ステップS801:Yes)、スケジューリング装置100は、混合整数計画問題に設定する制約式の選択を受け付けたか否かを判断する(ステップS802)。

0136

ここで、制約式の選択を受け付けた場合(ステップS802:Yes)、スケジューリング装置100は、選択を受け付けた制約式を混合整数計画問題に設定する(ステップS803)。一方、制約式の選択を受け付けなかった場合(ステップS802:No)、スケジューリング装置100は、第1〜第7の制約式を混合整数計画問題に設定する(ステップS804)。

0137

そして、スケジューリング装置100は、混合整数計画法により、混合整数計画問題に設定された各制約式を満たす解を算出するスケジューリングの実行を開始する(ステップS805)。つぎに、スケジューリング装置100は、所定時間内にスケジューリングの実行が完了したか否かを判断する(ステップS806)。

0138

所定時間は、スケジューリングを途中で打ち切るための最大処理時間を表す。この所定時間は、例えば、予め設定されてROM202、RAM203、磁気ディスク205、光ディスク207などの記憶装置に記憶されている。

0139

ここで、所定時間内にスケジューリングの実行が完了した場合(ステップS806:Yes)、スケジューリング装置100は、スケジューリング結果を出力して(ステップS807)、本フローチャートによる一連の処理を終了する。スケジューリング結果は、例えば、図6および図7に示した空調温度スケジュール表600および平日/休日スケジュール表700を含む情報である。

0140

一方、所定時間内にスケジューリングの実行が完了しなかった場合(ステップS806:No)、スケジューリング装置100は、スケジューリング失敗を示す処理結果を出力して(ステップS808)、本フローチャートによる一連の処理を終了する。

0141

これにより、電力負荷のピークを効率的に抑制する休日(論理変数δij=1)と空調温度tijの両方のスケジューリングを行うことができる。なお、ステップS806において、所定時間内にスケジューリングの実行が完了しなかった場合は、ユーザは、例えば、混合整数計画問題に設定する制約式を変更するなどして、スケジューリング処理を再実行することができる。

0142

以上説明したスケジューリング装置100によれば、第1〜第5の制約式により、電力負荷のピーク値の目標削減率を達成するために、空調温度tijの解の探索過程において、空調温度tijが探索範囲内の特定の範囲となる期日Kjの施設Siを検出できる。そして、スケジューリング装置100によれば、検出した期日Kjの施設Siを休日に設定する休日と空調温度の同時スケジューリングを行うことができる。

0143

また、スケジューリング装置100によれば、第6の制約式により、電力負荷のピーク値の目標削減率を達成できる範囲内において、できるだけ施設Siの温度環境を快適に保つ休日と空調温度の同時スケジューリングを行うことができる。

0144

また、スケジューリング装置100によれば、第7の制約式により、企業の生産性を維持するため、また、従業員の余暇を確保するための休日数に関する制限を付与して、休日と空調温度の同時スケジューリングを行うことができる。

0145

これらのことから、本実施の形態にかかるスケジューリング装置100によれば、電力負荷のピーク値の目標削減率を満たしつつ、職場の温度環境や従業員の余暇を適切に確保することができる節電対策を実施することが可能となる。

0146

なお、本実施の形態で説明したスケジューリング方法は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。本スケジューリングプログラムは、ハードディスクフレキシブルディスクCD−ROM、MO、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。また、本スケジューリングプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布してもよい。

0147

上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

0148

(付記1)複数の施設の各施設の空調設備以外の電力消費源の平日の電力負荷のピーク値を表す平日予測値と前記電力消費源の休日の電力負荷のピーク値を表す休日予測値とを受け付ける受付部と、
スケジューリング対象となる期間内の各日の前記各施設の空調設備の電力負荷のピーク値を第1変数とし、前記各日の前記各施設の前記電力消費源の電力負荷のピーク値を第2変数として、前記期間内の前記各日の前記各施設の電力負荷のピーク値の積算値が閾値以下となる制約式を混合整数計画問題に設定する第1の設定部と、
前記各日の前記各施設の前記空調設備の設定温度の探索範囲を指定する制約式を前記混合整数計画問題に設定する第2の設定部と、
前記各日の前記各施設の前記空調設備の設定温度が、前記探索範囲内の特定の範囲内となった場合に、前記各施設の前記各日が休日となるか否かを示す論理変数の値を休日の値に決定する制約式を前記混合整数計画問題に設定する第3の設定部と、
前記各日の前記各施設の前記空調設備の電力負荷を前記各日の前記各施設の前記空調設備の設定温度を用いて表す前記各施設に固有の線形関数により平日の前記第1変数の値を決定するとともに、休日の前記第1変数の値を所定値に決定する制約式を前記混合整数計画問題に設定する第4の設定部と、
平日の前記第2変数の値を前記各施設の前記平日予測値に決定するとともに、休日の前記第2変数の値を前記休日予測値に決定する制約式を前記混合整数計画問題に設定する第5の設定部と、
前記受付部によって受け付けられた前記各施設の前記平日予測値および前記休日予測値に基づいて、前記論理変数を第1未知数とし、前記各日の前記各施設の空調設備の設定温度を第2未知数として、混合整数計画法により、前記第1、第2、第3、第4および第5の設定部によって前記混合整数計画問題に設定された各制約式を満たす前記第1未知数および前記第2未知数の解を算出する算出部と、
前記算出部によって算出された算出結果を出力する出力部と、
を有することを特徴とするスケジューリング装置。

0149

(付記2)前記期間内の前記各日の前記各施設の空調設備の設定温度の総和を最適化する制約式を前記混合整数計画問題に設定する第6の設定部をさらに有し、
前記算出部は、
混合整数計画法により、前記第1、第2、第3、第4、第5および第6の設定部によって前記混合整数計画問題に設定された各制約式を満たす前記第1未知数および前記第2未知数の解を算出することを特徴とする付記1に記載のスケジューリング装置。

0150

(付記3)前記受付部は、
さらに、前記各施設の電力負荷のピーク値を表す予測値を受け付け、
前記第1の設定部は、
前記受付部によって受け付けられた前記各施設の前記予測値の積算値と前記各施設の電力負荷のピーク値の目標削減率とに基づいて前記閾値を算出することを特徴とする付記1または2に記載のスケジューリング装置。

0151

(付記4)前記各施設の週単位の休日数の下限値および上限値を指定する制約式を前記混合整数計画問題に設定する第7の設定部をさらに有し、
前記算出部は、
混合整数計画法により、前記第1、第2、第3、第4、第5、第6および第7の設定部によって前記混合整数計画問題に設定された各制約式を満たす前記第1未知数および前記第2未知数の解を算出することを特徴とする付記1〜3のいずれか一つに記載のスケジューリング装置。

0152

(付記5)前記第6の設定部は、
前記期間内における前記各日の前記各施設の空調設備の設定温度と前記各施設の従業員数とを乗算した値の積算値を最適化する制約式を設定することを特徴とする付記2に記載のスケジューリング装置。

0153

(付記6)コンピュータが、
複数の施設の各施設の空調設備以外の電力消費源の平日の電力負荷のピーク値を表す平日予測値と前記電力消費源の休日の電力負荷のピーク値を表す休日予測値とを受け付け、
スケジューリング対象となる期間内の各日の前記各施設の空調設備の電力負荷のピーク値を第1変数とし、前記各日の前記各施設の前記電力消費源の電力負荷のピーク値を第2変数として、前記期間内の前記各日の前記各施設の電力負荷のピーク値の積算値が閾値以下となる制約式を混合整数計画問題に設定し、
前記各日の前記各施設の前記空調設備の設定温度の探索範囲を指定する制約式を前記混合整数計画問題に設定し、
前記各日の前記各施設の前記空調設備の設定温度が、前記探索範囲内の特定の範囲内となった場合に、前記各施設の前記各日が休日となるか否かを示す論理変数の値を休日の値に決定する制約式を前記混合整数計画問題に設定し、
前記各日の前記各施設の前記空調設備の電力負荷を前記各日の前記各施設の前記空調設備の設定温度を用いて表す前記各施設に固有の線形関数により平日の前記第1変数の値を決定するとともに、休日の前記第1変数の値を所定値に決定する制約式を前記混合整数計画問題に設定し、
平日の前記第2変数の値を前記各施設の前記平日予測値に決定するとともに、休日の前記第2変数の値を前記休日予測値に決定する制約式を前記混合整数計画問題に設定し、
受け付けた前記各施設の前記平日予測値および前記休日予測値に基づいて、前記論理変数を第1未知数とし、前記各日の前記各施設の空調設備の設定温度を第2未知数として、混合整数計画法により、前記混合整数計画問題に設定した各制約式を満たす前記第1未知数および前記第2未知数の解を算出し、
算出した算出結果を出力する、
処理を実行することを特徴とするスケジューリング方法。

0154

(付記7)コンピュータに、
複数の施設の各施設の空調設備以外の電力消費源の平日の電力負荷のピーク値を表す平日予測値と前記電力消費源の休日の電力負荷のピーク値を表す休日予測値とを受け付け、
スケジューリング対象となる期間内の各日の前記各施設の空調設備の電力負荷のピーク値を第1変数とし、前記各日の前記各施設の前記電力消費源の電力負荷のピーク値を第2変数として、前記期間内の前記各日の前記各施設の電力負荷のピーク値の積算値が閾値以下となる制約式を混合整数計画問題に設定し、
前記各日の前記各施設の前記空調設備の設定温度の探索範囲を指定する制約式を前記混合整数計画問題に設定し、
前記各日の前記各施設の前記空調設備の設定温度が、前記探索範囲内の特定の範囲内となった場合に、前記各施設の前記各日が休日となるか否かを示す論理変数の値を休日の値に決定する制約式を前記混合整数計画問題に設定し、
前記各日の前記各施設の前記空調設備の電力負荷を前記各日の前記各施設の前記空調設備の設定温度を用いて表す前記各施設に固有の線形関数により平日の前記第1変数の値を決定するとともに、休日の前記第1変数の値を所定値に決定する制約式を前記混合整数計画問題に設定し、
平日の前記第2変数の値を前記各施設の前記平日予測値に決定するとともに、休日の前記第2変数の値を前記休日予測値に決定する制約式を前記混合整数計画問題に設定し、
受け付けた前記各施設の前記平日予測値および前記休日予測値に基づいて、前記論理変数を第1未知数とし、前記各日の前記各施設の空調設備の設定温度を第2未知数として、混合整数計画法により、前記混合整数計画問題に設定した各制約式を満たす前記第1未知数および前記第2未知数の解を算出し、
算出した算出結果を出力する、
処理を実行させることを特徴とするスケジューリングプログラム。

0155

100スケジューリング装置
110電力負荷情報
400制約定数情報
501 受付部
502 第1の設定部
503 第2の設定部
504 第3の設定部
505 第4の設定部
506 第5の設定部
507 第6の設定部
508 第7の設定部
509 算出部
510 出力部

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