Optimizing household energy planning in smart cities: A multiobjective approach



Título del documento: Optimizing household energy planning in smart cities: A multiobjective approach
Revista: Revista Facultad de Ingeniería. Universidad de Antioquia
Base de datos:
Número de sistema: 000563498
ISSN: 0120-6230
Autores: 1
1
2
3
4
Instituciones: 1Universidad de la República, Facultad de Ingeniería, Montevideo. Uruguay
2Universidad Nacional del Sur, Instituto de Matemática de Bahía Blanca, Bahía Blanca, Buenos Aires. Argentina
3Massachusetts Institute of Technology, Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory, Cambridge, Massachusetts. Estados Unidos
4Universidad de Málaga, Departmento de Ciencias de la Computación e Idiomas, Málaga, Andalucía. España
Año:
Periodo: Oct-Dic
Número: 101
Paginación: 8-19
País: Colombia
Idioma: Inglés
Resumen en español Este artículo presenta los avances en el diseño e implementación de un sistema de recomendación para planificar el uso de electrodomésticos, enfocado en mejorar la eficiencia energética desde el punto de vista tanto de las compañías de energía como de los usuarios finales. El sistema propone el uso de información histórica y datos de sensores para definir instancias del problema de planificación considerando las preferencias del usuario, que a su vez se proponen resolver mediante un enfoque evolutivo multiobjetivo, para minimizar el consumo de energía y maximizar la calidad del servicio ofrecido a los usuarios. Se informan resultados prometedores en casos realistas del problema, en comparación con situaciones en las que no se utiliza una planificación energética inteligente (es decir, modelo ‘Bussiness as Usual’) y también con un algoritmo goloso desarrollado en el marco del proyecto de referencia. El enfoque evolutivo propuesto fue capaz de mejorar hasta el 29.0 % en la utilización de energía y hasta el 65,3 % en las preferencias del usuario sobre los métodos de referencia.
Resumen en inglés This article presents the advances in the design and implementation of a recommendation system for planning the use of household appliances, focused on improving energy efficiency from the point of view of both energy companies and end-users. The system proposes using historical information and data from sensors to define instances of the planning problem considering user preferences, which in turn are proposed to be solved using a multiobjective evolutionary approach, in order to minimize energy consumption and maximize quality of service offered to users. Promising results are reported on realistic instances of the problem, compared with situations where no intelligent energy planning are used (i.e., ‘Bussiness as Usual’ model) and also with a greedy algorithm developed in the framework of the reference project. The proposed evolutionary approach was able to improve up to 29.0% in energy utilization and up to 65,3% in user preferences over the reference methods.
Palabras clave: Ciudades inteligentes,
Planificación energética de hogares,
Algoritmos evolutivos,
Optimización multiobjetivo,
Programación mixta-entera
Keyword: Smart cities,
Household energy planning,
Evolutionary computation,
Multiobjective optimization,
Mixed integer programming
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