A Short-Term Bus Load Forecasting System

Abstract-This paper proposes a methodology for a short-term bus load forecasting. This approach calculates the short-term bus load demand forecast using few aggregated models. The idea is to cluster the buses in groups with similar daily load profile and for each cluster one bus load forecasting model is adjusted. For each cluster, aggregated forecasting model is built based on the analysis of individual bus load data. The solution obtained through aggregated approach is similar to the solution obtained by individual bus load forecasting model, but requiring much less computational time. This proposed methodology was implemented in a friendly computational forecasting support system described in this paper

Прогнозування довговічності кузовів автобусів громадського транспорту в залежності від умов експлуатації

This paper addresses the issue related to forecasting the durability indicators of public transport buses under operational conditions. It has been established that when buses are operated to transport passengers the bus bodies wear at different intensities. During operation, the strength of the body frame weakens under the influence of corrosion in combination with sites of fatigue destruction. As it was established, the intensity of corrosion of the bus body depends on the number of residents in the city where the bus is operated. The earlier established dependences were taken into consideration; the current study has identified two conditional variants of corrosion evolution based on the number of inhabitants: up to 1 million and exceeding 1 million. The expediency of repairs and their impact on the bus passive safety has been analyzed. It was found that the elements of the body frame, without external characteristic damage, no longer meet the specified conditions of strength as a result of sign-alternating loads and during long-term operation. Determining the durability of the bus body was made possible through the construction of a mathematical model. The model’s adequacy was confirmed by road tests of the bus. The devised model describes the movement of the bus over a road surface with different micro profiles, with different corrosion penetration, different loading by passengers, and bus speeds. It was established that the reason for the evolution of structural corrosion is the influence of salt mixtures preventing the icing of roads, as well as ignoring the washing of buses after such trips. It is recommended to use new software for the in-depth study into this issue addressing the combination of various factors of destruction: cyclic loads at variable bus speeds and the corrosion progress. The study results could make it possible to predict a life cycle of the body frame under factors that correspond to actual operating conditions.Рассмотрена проблема прогнозирования показателей долговечности автобусов общественного транспорта в эксплуатационных условиях. Установлено, что во время эксплуатации автобусов при перевозке пассажиров кузова автобусов изнашиваются с разной интенсивностью. Во время эксплуатации прочность каркаса кузова ослабляется под действием коррозии в сочетании с ячейками усталостного разрушения. Как установлено, интенсивность коррозии кузова автобуса зависит от количества жителей в городе, где эксплуатируется автобус. Учтены установленные ранее зависимости и исследование было условно разделено на два варианта протекания коррозии по количеству жителей: до 1 млн. и более 1 млн. Проанализированы целесообразность восстановительных ремонтов и их влияние на пассивную безопасность автобуса. Установлено, что элементы каркаса кузова, без внешних характерных повреждений, в результате знакопеременных нагрузок и при длительной эксплуатации уже не соответствуют заданным условиям прочности. Определение долговечности кузова автобуса стало возможным в результате разработки математической модели. Адекватность модели подтверждена дорожными испытаниями автобуса. Разработанная модель описывает движение автобуса по дорожному покрытию всех микропрофилей, с разным проникновением коррозии, различным загрузкой пассажирами и скоростями движения автобуса. Установлено, что причиной развития структурной коррозии является влияние соляных смесей против обледенения дорог и игнорирование мойки автобусов после таких поездок. Рекомендуется использовать новые программные продукты для углубленного исследования данной проблемы совмещением различных факторов разрушения: циклических нагрузок при переменных скоростях движения автобуса и протеканием коррозии. Результаты исследования позволят спрогнозировать ресурс каркаса кузова при факторах, соответствующих реальным условиям эксплуатацииРозглянуто проблему прогнозування показників довговічності автобусів громадського транспорту в експлуатаційних умовах. Встановлено, що під час експлуатації автобусів при перевезенні пасажирів кузова автобусів зношуються з різною інтенсивністю. Під час експлуатації міцність каркасу кузова послаблюється під дією корозії у поєднанні із осередками втомного руйнування. Як встановлено, інтенсивність корозії кузова автобуса залежить від кількості жителів у місті де експлуатується автобус. Враховано встановлені раніше залежності та в дослідження було умовно поділено на два варіанти протікання корозії за кількістю жителів: до 1 млн. та понад 1 млн. Проаналізовано доцільність відновлювальних ремонтів та їх вплив на пасивну безпеку автобуса. Встановлено, що елементи каркасу кузова, без зовнішніх характерних пошкоджень, в результаті знакозмінних навантажень та при тривалій експлуатації вже не відповідають заданим умовам міцності. Визначення довговічності кузова автобуса стало можливим в результаті розробки математичної моделі. Адекватність моделі підтверджено дорожніми випробуваннями автобуса. Розроблена модель описує рух автобуса по дорожньому покриттю різного мікропрофілю, з різним проникненням корозії, різним завантаженням пасажирами та швидкостями руху автобуса. Встановлено, що причиною розвитку структурної корозії є вплив соляних сумішей проти обледеніння доріг та ігнорування миття автобусів після таких поїздок. Рекомендовано використовувати нові програмні продукти для поглибленого дослідження даної проблеми суміщенням різних факторів руйнування: циклічних навантажень при змінних швидкостях руху автобуса та протіканням корозії. Результати дослідження дозволять спрогнозувати ресурс каркасу кузова при факторах, що відповідають реальним умовам експлуатаці

ECONOMIC ENERGY ALLOCATION FOR A POWER SYSTEM CONSIDERING TECHNO-ECONOMIC CONSTRAINTS

During the past few decades, rapid progress in reducing the cost of photovoltaic (PV) energy has been achieved. At the megawatt (MW) to gigawatt (GW) scale, large PV systems are connected to the electricity grid to provide power during the daytime. These large numbers of PV cells can be installed on sites with optimal solar radiation and other logistical considerations. However, the electricity produced by the PV power plant has to be transmitted and distributed by the grid, which leads to more power losses. With the widespread commissioning of large-scale solar PV power plants connected to the grid, it is crucial to have an optimal energy allocation between the conventional and the PV power plants. The electricity cost represents the most significant part of the budget of the power distribution companies, which can reach many countries billions of dollars. This optimal energy allocation is used to minimize the electricity cost from the point of view of buyers (distribution companies) rather than sellers (owners of power plants, i.e., investors). However, some constraints have to be considered and met, such as water demand, network limitations, and contractual issues such as minimum-take energy. The main contribution of this thesis is developing an optimization model for the energy-economic allocation of conventional and large-scale solar PV power plants. The developed model is generic and could apply to any country or electricity system having the same conditions. Furthermore, Al-Kharsaah power plant in Qatar and Al-Dhafra in the UAE will be discussed as two cases to validate the claimed contribution. For Al-Kharsaah and Al-Dhafra cases, the cost reduction percentage were 1.65% and 6.5% respectively. This is due to the different in size and energy price. In addition, the COVID-19 pandemic has brought several global challenges, one of which is meeting the electricity demand. Millions of people are confined to their homes, in each of which a reliable electricity supply is needed to support teleworking, e-commerce, and electrical appliances such as HVAC, lighting, fridges, water heaters, etc. Furthermore, electricity is also required to operate medical equipment in hospitals and perhaps temporary quarantine hospitals/shelters. Electricity demand forecasting is a crucial input into decision-making for electricity providers. This thesis discusses the impact of the COVID-19 pandemic on Qatar's electricity demand and forecasting. The results and findings will help decision-makers and planners manage future electricity demand and support distribution networks' preparedness for emerging situations. The forecasting part will be used as a supporting tool for the proposed optimization model. The input for this model is the amount of energy that has to be distributed between the different power plants. Therefore, a good forecasting model and technique will result in a better economic energy allocation