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arXiv cs.AI· Amey Vasulkar, Samuel Kernan Freire, Arie-Willem de Leeuw, Tadeo-Baldiri Salcedo-Rahola·· 6 天前AI 评分20

机器学习与时间序列基础模型用于大学建筑日前电力预测

Machine Learning and Time-Series Foundation Models for Day-Ahead Electricity Forecasting in a University Building

AI 导读

研究对统计模型、机器学习、循环神经网络与预训练 TimesFM 在大学建筑日前电力预测上进行基准测试,TimesFM 3.0 结合协变量取得最低整体误差,平均绝对误差较周季节朴素预测降低约 43%。XGBoost 仍具竞争力,但配对日比较未确立其平均绝对误差优势;TimesFM 无需建筑专属权重训练,XGBoost 则本地拟合与推理更快,LSTM 拟合更慢且未超越两者。

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摘要:日前电力预测可以帮助建筑运营者围绕预期需求安排供暖、通风和其他服务。选择预测模型还需要在准确性与预测时输入、本地训练和计算需求之间取得平衡。
我们针对一栋大学建筑对统计模型、机器学习、循环神经网络和预训练 TimesFM 模型进行了基准测试。我们采用按时间顺序的验证,并在相同的 57 个测试日上评估所有配置,比较工作日、周末和节假日的准确性,同时考察本地拟合和预测时间。天气协变量使用回顾性观测数据。
带协变量的 TimesFM 3.0 实现了最低的总体误差,相对于按周季节性朴素预测将平均绝对误差降低了约 43\%。XGBoost 仍具竞争力,尽管成对每日比较并未确立 TimesFM 在平均绝对误差上的明显优势。TimesFM 仅使用历史电力消耗也表现强劲。添加协变量改善了其节假日预测,但略微恶化了工作日和周末预测,使总体平均绝对误差几乎不变。TimesFM 无需针对特定建筑进行权重训练,而 XGBoost 提供快速的本地拟合和推理。所评估的 LSTM 拟合时间更长,且未优于这两种方法。
一项探索性历史评估揭示了季节性变化,而单独的天气来源比较仅使所选 TimesFM 配置的准确性产生微小变化。这些结果支持将预训练 TimesFM 作为该建筑强有力的初始预测基线,XGBoost 则是具有竞争力的本地拟合替代方案。当改善后的节假日预测足以证明额外输入准备工作的合理性时,协变量尤其有用。
学科: 机器学习(cs.LG);人工智能(cs.AI)
引用为: arXiv:2610.12638 [cs.LG]
  (或 arXiv:2610.12638v1 [cs.LG] 用于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2610.12638

arXiv 颁发的 DOI,通过 DataCite(待注册)

提交历史

来自:Amey Vasulkar [查看电子邮件]
[v1] 2026年10月8日星期四 19:00:09 UTC(2,871 KB)

来源:arXiv cs.AI · arxiv.org