Public charging station occupancy prediction plays key importance in developing a smart charging strategy to reduce electric vehicle (EV) operator and user inconvenience. However, existing studies are mainly based on conventional econometric or time series methodologies with limited accuracy. We propose a new mixed long short-term memory neural network incorporating both historical charging state sequences and time-related features for multistep discrete charging occupancy state prediction. Unlike the existing LSTM networks, the proposed model separates different types of features and handles them differently with mixed neural network architecture. The model is compared to a number of state-of-the-art machine learning and deep learning approaches based on the EV charging data obtained from the open data portal of the city of Dundee, UK. The results show that the proposed method produces very accurate predictions (99.99% and 81.87% for 1 step (10 minutes) and 6 step (1 hour) ahead, respectively, and outperforms the benchmark approaches significantly (+22.4% for one-step-ahead prediction and +6.2% for 6 steps ahead). A sensitivity analysis is conducted to evaluate the impact of the model parameters on prediction accuracy.


翻译:公共充电站占用预测在制定智能充电战略以减少电动车辆操作员和用户不便方面至关重要。然而,现有研究主要基于常规计量或时间序列方法,且准确性有限。我们提议建立一个新的混合型短期内存神经网络,其中既包括历史充电序列,也包括用于多步分散充电占用状态预测的时间特点。与现有的LSTM网络不同,拟议模型将不同类型的功能区分开来,处理方式与混合神经网络结构不同。该模型与基于英国邓迪市开放数据门户获得的EV充电数据的最新机器学习和深层学习方法进行了比较。结果显示,拟议方法将产生非常准确的预测(分别为999.99%和81.87%,分别为1步(10分钟)和6步(1小时),大大超过基准方法(一步骤头预测为+22.4%,前6步为+6.2%)。进行了敏感性分析,以评估模型参数对预测准确性的影响。

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神经网络(Neural Networks)是世界上三个最古老的神经建模学会的档案期刊:国际神经网络学会(INNS)、欧洲神经网络学会(ENNS)和日本神经网络学会(JNNS)。神经网络提供了一个论坛,以发展和培育一个国际社会的学者和实践者感兴趣的所有方面的神经网络和相关方法的计算智能。神经网络欢迎高质量论文的提交,有助于全面的神经网络研究,从行为和大脑建模,学习算法,通过数学和计算分析,系统的工程和技术应用,大量使用神经网络的概念和技术。这一独特而广泛的范围促进了生物和技术研究之间的思想交流,并有助于促进对生物启发的计算智能感兴趣的跨学科社区的发展。因此,神经网络编委会代表的专家领域包括心理学,神经生物学,计算机科学,工程,数学,物理。该杂志发表文章、信件和评论以及给编辑的信件、社论、时事、软件调查和专利信息。文章发表在五个部分之一:认知科学,神经科学,学习系统,数学和计算分析、工程和应用。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/nn/
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