路燈開關(guān)時(shí)間的預(yù)測算法研究.pdf

1、路燈照明在市民出行、社會(huì)秩序和交通安全中處于特別重要的位置。近年來，城市路燈每年以10％至20%的速度增長。2014年全國城市路燈消耗約2,485億kW h電能，按每天平均照明12小時(shí)，每天若能減少照明1分鐘，則每年大約可節(jié)約3.45億kWh，相當(dāng)于減少排放二氧化碳約34.4萬噸。現(xiàn)有的城市路燈開關(guān)控制大多是根據(jù)模板表定時(shí)觸發(fā)，在正常天氣時(shí)經(jīng)常早晨關(guān)燈晚，晚上開燈早，造成能源的浪費(fèi)；在惡劣天氣時(shí)不能自動(dòng)提早開燈或延遲關(guān)燈，需要工作人員手

2、動(dòng)下發(fā)開關(guān)燈命令，從命令下發(fā)到路燈完全點(diǎn)亮大約需要10~15分鐘，而這時(shí)天空已經(jīng)變得很暗，嚴(yán)重影響市民的正常生活甚至可能造成交通事故。
　　結(jié)合現(xiàn)有路燈開關(guān)控制的不足，提出將預(yù)測應(yīng)用到路燈開關(guān)控制中，提前得到未來的開關(guān)燈時(shí)間，不僅為路燈控制提供一定的決策支持，也能節(jié)約能源。本文研究了路燈開關(guān)時(shí)間的特點(diǎn)和其影響因素，重點(diǎn)分析了光照度的特性，提出了天氣的數(shù)值化映射。路燈系統(tǒng)環(huán)境復(fù)雜，樣本數(shù)據(jù)受到各種影響，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的特性介紹了本文使

3、用的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法。比較了現(xiàn)有常用的預(yù)測算法，因本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的小樣本特性，選擇用最小二乘支持向量機(jī)進(jìn)行建模。依照訓(xùn)練數(shù)據(jù)的特性給出了最小二乘支持向量機(jī)的模型結(jié)構(gòu)、核函數(shù)選擇、參數(shù)優(yōu)化等。
　　通過仿真分析可以發(fā)現(xiàn)，與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)比，最小二乘支持向量機(jī)在小樣本預(yù)測中的性能更好。當(dāng)光照度變化趨勢越具體時(shí)，預(yù)測效果會(huì)越好。僅僅根據(jù)日落時(shí)間、最低溫度、最高溫度、天氣狀況，預(yù)測的平均絕對(duì)誤差在2分15秒之內(nèi)。相比日落時(shí)就開燈，根據(jù)本文預(yù)