論文の概要: TriForecaster: A Mixture of Experts Framework for Multi-Region Electric Load Forecasting with Tri-dimensional Specialization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.09753v1
- Date: Wed, 13 Aug 2025 12:34:15 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-14 20:42:00.881908
- Title: TriForecaster: A Mixture of Experts Framework for Multi-Region Electric Load Forecasting with Tri-dimensional Specialization
- Title(参考訳): TriForecaster: マルチリージョン電力需要予測と3次元特殊化のためのエキスパートフレームワークの混合
- Authors: Zhaoyang Zhu, Zhipeng Zeng, Qiming Chen, Linxiao Yang, Peiyuan Liu, Weiqi Chen, Liang Sun,
- Abstract要約: 我々は,大規模領域内の複数のサブリージョンに対して,短時間の負荷予測を正確に行うことを目的としたMRELF(Multi-Region Electric Load Forecasting)問題に着目する。
本稿では,MTL(Multi-Task Learning)パラダイムにおけるME(Mixture of Experts)アプローチを活用した新しいフレームワークであるTriForecasterを提案する。
粒度の異なる4つの実世界のMRELFデータセットの評価に基づいて、TriForecasterは平均予測誤差を22.4%削減することで最先端のモデルより優れている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 12.32011632704416
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Electric load forecasting is pivotal for power system operation, planning and decision-making. The rise of smart grids and meters has provided more detailed and high-quality load data at multiple levels of granularity, from home to bus and cities. Motivated by similar patterns of loads across different cities in a province in eastern China, in this paper we focus on the Multi-Region Electric Load Forecasting (MRELF) problem, targeting accurate short-term load forecasting for multiple sub-regions within a large region. We identify three challenges for MRELF, including regional variation, contextual variation, and temporal variation. To address them, we propose TriForecaster, a new framework leveraging the Mixture of Experts (MoE) approach within a Multi-Task Learning (MTL) paradigm to overcome these challenges. TriForecaster features RegionMixer and Context-Time Specializer (CTSpecializer) layers, enabling dynamic cooperation and specialization of expert models across regional, contextual, and temporal dimensions. Based on evaluation on four real-world MRELF datasets with varied granularity, TriForecaster outperforms state-of-the-art models by achieving an average forecast error reduction of 22.4\%, thereby demonstrating its flexibility and broad applicability. In particular, the deployment of TriForecaster on the eForecaster platform in eastern China exemplifies its practical utility, effectively providing city-level, short-term load forecasts for 17 cities, supporting a population exceeding 110 million and daily electricity usage over 100 gigawatt-hours.
- Abstract(参考訳): 電力負荷予測は、電力系統の運用、計画、意思決定において重要である。
スマートグリッドとメーターの台頭は、家からバス、都市に至るまで、さまざまなレベルの粒度で、より詳細で高品質な負荷データを提供してきた。
本報告では,中国東部の地方にまたがる異なる都市にまたがる類似の負荷パターンに触発され,大規模な地域内の複数の地域において,短時間の負荷予測を正確に行うことを目的としたMRELF(Multi-Region Electric Load Forecasting)問題に焦点を当てる。
MRELFの課題は,地域的変動,文脈的変動,時間的変動の3つである。
そこで我々は,MTL(Multi-Task Learning)パラダイムにおけるME(Mixture of Experts)アプローチを活用した新しいフレームワークであるTriForecasterを提案する。
TriForecaster は RegionMixer と Context-Time Specializer (CT Specializer) レイヤを特徴としている。
粒度の異なる4つの実世界のMRELFデータセットの評価に基づいて、TriForecasterは、平均予測誤差の22.4\%を達成し、その柔軟性と広範囲な適用性を示すことによって、最先端モデルより優れている。
特に、中国東部のeForecasterプラットフォームへのTriForecasterの展開は、その実用性を実証し、17都市の都市レベルの短期負荷予測を効果的に提供し、人口は1億1000万人を超え、毎日の電力使用量は100ギガワット時間を超えている。
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