مدیریت مصرف در خانه‌ با رعایت تاثیر تقاضاهای کنترل محیطی در تقاضاهای زمان محدود

Abstract

در این مقاله براساس تقسیم‌بندی تقاضاها و در نظرگرفتن ویژگی‌های شخص خانه­دار، به ارایه یک مدل جدید برای سیستم مدیریت مصرف در خانه‌های هوشمند آینده پرداخته می­شود. پس از تعریف دو نوع از تقاضاهای خانگی که عبارتند از تقاضاهای زمان محدود و تقاضاهای کنترل محیطی، با ارایه روندی استدلالی، تابع مطلوبیت سهموی به آن­ها اختصاص داده می‌شود. تابع مطلوبیت ارایه‌شده دارای این ویژگی خاص است که می‌تواند براساس نیازها و خصوصیات فردی شخص خانه‌دار شکل‌دهی شود. همچنین مدل معرفی‌شده برای تابع مطلوبیت به‌گونه‌ای است که تأثیر فعال‌سازی هم­زمان دو تقاضای زمان محدود و کنترل محیطی را در نظر گرفته و به همین جهت روش سنتی جمع­کردن مطلوبیت‌ها را با ضرب جایگزین کرده است. نشان می‌دهیم که برای داشتن برنامه‌ریزی بهینه تقاضاهای خانگی، لازم است برای هر تقاضا مقادیر چهار پارامتر خاص مشخص و به سیستم برنامه‌ریز مرکزی مستقر درخانه هوشمند اطلاع داده ‌شود. با توسعه روابط ریاضی، مدلی مبتنی­بر برنامه‌ریزی غیرخطی آمیخته با اعداد صحیح (MINLP) ارائه می‌شود که امکان حل مسئله را با نرم‌افزارهای تجاری در دست­رس فراهم می‌کند. با تعریف چند سناریو براساس شرایط شبه­واقعی، مدل پیشنهادی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. بررسی نتایج عددی، نشان‌دهنده قابل‌قبول­بودن آن‌ها از نظر بهینگی و تطابق با شرایط واقعی در تجارب انسانی است. نتایج به­دست­آمده مؤید امکان به­کارگیری مدل جدید برای مدیریت مصرف در خانه­های هوشمند آینده است.