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BuildSTG:基于时空图神经网络的多建筑能耗负荷预测方法

机器学习 2025-07-29 v1 应用统计

摘要

由于大量运营数据可用,数据驱动的方法在预测建筑能耗负荷方面显示出强大的能力。具有相似特征的建筑常常共享能源模式,这体现在其运营数据中的空间依赖性,而传统预测方法难以捕获。这为此,我们提出一种基于时空图神经网络的多建筑预测方法,包括图表示、图学习和解释。首先,基于建筑特征和环境因素构建图。接下来,开发一种用于能源预测的多层图卷积架构带注意力机制。最后,引入一种解释优化图结构的方法。在 Building Data Genome Project 2 数据集上的实验确认了优于 XGBoost、SVR、FCNN、GRU 和 Naive 等基线方法的优越性能,突出了该方法在捕获有意义的建筑相似性和空间关系方面的鲁棒性、泛化性和可解释性。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.20838,
  title  = {BuildSTG: A Multi-building Energy Load Forecasting Method using Spatio-Temporal Graph Neural Network},
  author = {Yongzheng Liu and Yiming Wang and Po Xu and Yingjie Xu and Yuntian Chen and Dongxiao Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.20838},
  year   = {2025}
}