• 제목/요약/키워드: Holt-Winters model

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스마트 그리드에서의 시계열 군집분석을 통한 전력수요 예측 연구 (A study on electricity demand forecasting based on time series clustering in smart grid)

  • 손흥구;정상욱;김삼용
    • 응용통계연구
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    • 제29권1호
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    • pp.193-203
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    • 2016
  • 본 논문은 ICT기반 시장에서의 수요관리시스템에서의 핵심 요소인 전력 수요 예측을 위하여, 전체 사용량을 기반으로 예측 하는 방식이 아닌, 시계열 기반 군집분석을 통한 군집별 예측량의 결합을 실시하였다. 시계열 군집 분석 방법으로서 Periodogram 기반의 정규화 군집분석, 예측 기반의 군집분석, DTW(Dynamic Time Warping)를 이용하여 군집화를 시도하였으며, 군집 별 수요예측 모형으로서 DSHW(Double Seasonal Holt-Winters) 모형, TBATS(Trigonometric, Box-Cox transform, ARMA errors, Trend and Seasonal components) 모형, FARIMA(Fractional ARIMA) 모형을 사용하여 예측을 실시하였다. 전체 사용량을 기반으로 예측 하는 방식이 아닌, 군집분석을 통한 군집별 예측량의 결합이 더 낮은 MAPE로 나타남에 따라 우수한 예측 방법으로 판단되었다.

Hybrid CSA optimization with seasonal RVR in traffic flow forecasting

  • Shen, Zhangguo;Wang, Wanliang;Shen, Qing;Li, Zechao
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권10호
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    • pp.4887-4907
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    • 2017
  • Accurate traffic flow forecasting is critical to the development and implementation of city intelligent transportation systems. Therefore, it is one of the most important components in the research of urban traffic scheduling. However, traffic flow forecasting involves a rather complex nonlinear data pattern, particularly during workday peak periods, and a lot of research has shown that traffic flow data reveals a seasonal trend. This paper proposes a new traffic flow forecasting model that combines seasonal relevance vector regression with the hybrid chaotic simulated annealing method (SRVRCSA). Additionally, a numerical example of traffic flow data from The Transportation Data Research Laboratory is used to elucidate the forecasting performance of the proposed SRVRCSA model. The forecasting results indicate that the proposed model yields more accurate forecasting results than the seasonal auto regressive integrated moving average (SARIMA), the double seasonal Holt-Winters exponential smoothing (DSHWES), and the relevance vector regression with hybrid Chaotic Simulated Annealing method (RVRCSA) models. The forecasting performance of RVRCSA with different kernel functions is also studied.

특정 시간대 전력수요예측 시계열모형 (Electricity forecasting model using specific time zone)

  • 신이레;윤상후
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제27권2호
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    • pp.275-284
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    • 2016
  • 정확한 전력수요 예측은 에너지 소비를 줄이고 전력수급의 불균형을 방지한다. 본 연구는 외부요인의 영향을 가장 적게 받는 특정 시간대의 일 단위 전력 수요량을 참조선 (reference line)으로 한 시계열모형을 세우고자 한다. 고려된 시계열모형은 슬라이딩 창을 이용한 이중 계절성 Holt-Winters 모형과 TBATS 모형이다. 시계열모형의 모수는 2009년 1월 4일부터 2011년 12월 31일까지 자료를 이용하여 추정되었으며, 2012년 1월 1일부터 2012년 12월 29일까지의 각 모형의 전력수요량을 예측하여 성능을 비교하였다. RMSE와 MAPE를 통해 예측 성능을 비교한 결과 TBATS 모형의 성능이 우수하였다.

시계열 모형을 이용한 단기 풍력발전 예측 연구 (A study on short-term wind power forecasting using time series models)

  • 박수현;김삼용
    • 응용통계연구
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    • 제29권7호
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    • pp.1373-1383
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    • 2016
  • 풍력에너지 산업이 발전하고 풍력발전에 대한 의존율이 높아짐에 따라 안정적인 공급이 중요해지고 있다. 원활한 전력수급계획을 세우기 위해서 풍력발전량을 정확히 예측하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 강원도 평창 횡계리에 설치된 대관령 2풍력(2MW 1기)의 시간별 풍력발전 데이터와 강원도 대관령 기상대에서 관측되는 시간별 풍속과 풍향 데이터를 기상청 지상관측자료에서 수집하여 연구하였다. 풍력발전량 예측을 위하여 신경망 모형과 시계열 모형인 ARMA, ARMAX, ARMA-GARCH, Holt Winters 모형을 비교하였다. 모형 간 예측력을 비교하기 위해 mean absolute error(MAE)를 사용하였다. 모형의 예측 성능 비교 결과 1시간에서 3시간의 단기 예측에 있어서 ARMA-GARCH 모형이 우수한 예측력을 보였다. 6시간 이후 예측에서는 신경망 모형이 우수한 예측을 보였다.

시계열 모형을 이용한 KTX 여객 수요예측 연구 (A Study on Demand Forecasting for KTX Passengers by using Time Series Models)

  • 김인주;손흥구;김삼용
    • 응용통계연구
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    • 제27권7호
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    • pp.1257-1268
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    • 2014
  • KTX에 등장에 따라 국내 여객시장은 KTX 시장을 중심으로 변화가 이루어졌다. 이에 따라 KTX 이용 여객의 수요예측은 열차 운영에 있어서 매우 중대한 사안이다. 본 논문에서는 여러 시계열 모형의 비교를 통해 KTX 이용 여객의 수요와 연관이 있는 요일과 공휴일, 명절을 어떠한 형태로 고려할 것인지 연구하였다. 모형 간 예측력을 비교하기 위하여 Mean Absolute Percentage Errors (MAPE)를 사용하였으며, 1달간의 단기간 예측에 있어서 변동성을 고려해줄 수 있는 Reg-AR-GARCH 모형이 우수한 예측력을 나타냈으며, 1달을 초과한 기간의 예측에서는 Reg-ARMA 모형이 우수한 예측력을 나타냈다.

이노베이션 상태공간 지수평활 모형을 이용한 시간별 전력 수요의 예측 (Hourly electricity demand forecasting based on innovations state space exponential smoothing models)

  • 원다영;성병찬
    • 응용통계연구
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    • 제29권4호
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    • pp.581-594
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    • 2016
  • 본 논문은 이노베이션 상태공간모형을 근간으로 기존의 지수평활법을 포괄할 수 있는 다중 계절형 모형을 소개한다. 특히 이 모형은, 기존 모형의 한계를 극복하고 동일한 계절 내의 다양성을 표현할 수 있도록 계절 성분을 행렬로 표현하는 정교한 구조를 가지고 있다. 이런 구조를 이용하면 비슷한 패턴을 가지는 계절 성분의 모수를 그룹별로 분류할 수 있다. 따라서, 다중 계절형 모형은 모수절약 원칙을 달성할 수 있으며 모형의 해석이 용이한 장점을 가지고 있을 뿐만 아니라, 잠재적으로 임의의 개수의 계절성도 수용 가능하다. 본 연구에서는 다중 계절형 모형을 이용하여 시간 단위로 관측된 한국 전력 수요량을 분석하고 예측한다. 특히, 시간별 전력 수요량의 계절성은 1일 및 1주일의 두 가지로 고려되었고 이를 토대로 유사한 요일들은 공통 계절로 그룹화하였다. 모형의 예측 성능을 평가하기 위하여 기존 지수평활법의 예측 결과와 비교하였다. 그 결과, 다중 계절형 모형이 기존 지수평활법보다 예측력이 우수함을 확인하였다.

학년진급률에 따른 학생수 예측방법 (The methods of forecasting for the number of student based on promotion proportion)

  • 김종태
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제20권5호
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    • pp.857-867
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    • 2009
  • 본 연구는 학년 (연령) 진급에 따른 인구증감률에 대하여 전국 학생수를 예측하는 다양한 방법들을 제시하고, 제시된 예측 모형들을 이용하여 출생아들이 고3학생이 되는 18년 후인 2026까지의 학생수를 예측하는 것이다. 이동평균과 시계열모형, 회귀분석 등 다양한 예측모형들이 사용되었고, 적합 척도들을 이용하여 이들의 오차들을 측정하였다. 예측오차를 측정하는 도구들을 기준으로 제시된 예측방법들 중 이동평균에 의한 방법은 쉽고 단순한 장점을 지니면서도 기존에 예측되어진 한국교육개발원의 예측결과 뿐 아니라 회귀분석 및 시계열예측의 고등기법들의 결과들 보다 예측 능력이 우수한 것으로 나타났다.

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엔트로피 기반의 이상징후 탐지 시스템 (An Anomalous Event Detection System based on Information Theory)

  • 한찬규;최형기
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제36권3호
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    • pp.173-183
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    • 2009
  • 본 논문에서는 엔트로피에 기반한 이상징후 탐지 시스템을 제안한다. 엔트로피는 시스템의 무질서정도를 측정하는 지표로써, 이상징후 출현 시 네트워크의 엔트로피는 급증한다. 네트워크를 IP와 포트번호를 기준으로 분류하여, 패킷별로 역학을 관찰하고 엔트로피를 각각 측정한다. 분산서비스거부공격이나 웜, 스캐닝 등의 네트워크 공격 출현 시 패킷 교환과정이 정상적일 때와는 다르므로 엔트로피를 통하여 기존기법 보다 높은 탐지율로 이상징후를 탐지할 수 있다. 본 논문에서는 다수의 원과 서비스거부공격을 포함한 데이터 셋을 수집하여 제안기법을 검증하였다. 또한 지수평활법, Holt-winters 등의 시계열예측 기법과 주성분분석을 이용한 이상징후 탐지 기법과 정확도 측면에서 비교한다. 본 논문에서 제안한 기법으로 웜, 서비스거부공격 등의 이상징후 탐지에 있어 오탐지율을 낮출 수 있다.

기온데이터를 이용한 하계 단기 전력수요예측 (Short-term Electric Load Forecasting using temperature data in Summer Season)

  • 구본길;이흥석;이상욱;이화석;박준호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.300-301
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    • 2015
  • Accurate and robust load forecasting model plays very important role in power system operation. In case of short-term electric load forecasting, its results offer standard to decide a price of electricity and also can be used shaving peak. For this reason, various models have been developed to improve accuracy of load forecasting. This paper proposes a newly forecasting model for weather sensitive season including temperature and Cooling Degree Hour(C.D.H) data as an input. This Forecasting model consists of previous electric load and preprocessed temperature, constant, parameter. It optimizes load forecasting model to fit actual load by PSO and results are compared to Holt-Winters and Artificial Neural Network. Proposing method shows better performance than comparison groups.

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Suggesting Forecasting Methods for Dietitians at University Foodservice Operations

  • Ryu Ki-Sang
    • Nutritional Sciences
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    • 제9권3호
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    • pp.201-211
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    • 2006
  • The purpose of this study was to provide dietitians with the guidance in forecasting meal counts for a university/college foodservice facility. The forecasting methods to be analyzed were the following: naive model 1, 2, and 3; moving average, double moving average, simple exponential smoothing, double exponential smoothing, Holt's, and Winters' methods, and simple linear regression. The accuracy of the forecasting methods was measured using mean squared error and Theil's U-statistic. This study showed how to project meal counts using 10 forecasting methods for dietitians. The results of this study showed that WES was the most accurate forecasting method, followed by $na\ddot{i}ve$ 2 and naive 3 models. However, naive model 2 and 3 were recommended for using by dietitians in university/college dining facilities because of the accuracy and ease of use. In addition, the 2000 spring semester data were better than the 2000 fall semester data to forecast 2001spring semester data.