I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   15 ,   No .   4 A u g u s t   20 25 ,   p p .   4 1 9 2 ~ 4 2 0 1   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 15 i 4 . pp 4 1 9 2 - 4 2 0 1           4192       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   Co mpa ra tive o p rediction a lg o rith ms  f o r ene rg y  cons umptio by  elect ri c vehicle  charg ers for  dem a nd side ma na g ement       Ay o ub   Abid a ,   Redo ua ne  M a j do ul,  M o ura d Z eg ra ri   D i g i t a l   E n g i n e e r i n g   f o r   Le a d i n g   T e c h n o l o g y   a n d   A u t o ma t i o n   L a b o r a t o r y   ( D ELTA) ,   T h e   N a t i o n a l   H i g h e r   S c h o o l   o f   A r t a n d   C r a f t s   ( EN S A M ) ,   H a ss a n   I I   U n i v e r si t y   C a s a b l a n c a ,   M o r o c c o       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   2 2 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Ap r   2 9 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Ma y   2 4 ,   2 0 2 5       Th is  st u d y   fo c u se o n   d e m a n d   si d e   m a n a g e m e n t   (DSM ),   s p e c ifi c a ll y   m a n a g in g   e lec tri c   v e h icle   (EV)  c h a rg in g   c o n s u m p ti o n .   P o we d i strib u t o rs   m u st  c o n si d e n u m e ro u fa c to rs ,   su c h   a t h e   n u m b e o EVs,   c h a rg i n g   sta ti o n   a v a il a b il i ty ,   ti m e   o f   d a y ,   a n d   EV   u se b e h a v i o r,   t o   a c c u ra t e ly   p re d ict   EV  c h a rg in g   d e m a n d .   We  u ti li z e d   m a c h in e   lea rn in g   a l g o r it h m a n d   sta ti stica m o d e li n g   t o   p re d ict  t h e   e n e rg y   re q u ire d   b y   EV  u se rs  fo a   sp e c ifi c   c h a rg e a n d   c o m p a re d   a l g o rit h m li k e   K - Ne a re st  Ne ig h b o rs ,   XG Bo o st,  ra n d o m   fo re st  re g r e ss o r,   a n d   rid g e   re g re ss o r .   To   c o n tri b u te  to   th e   e x isti n g   li tera tu re ,   wh ich   lac k s   stu d ies   o n   f u tu re   e n e rg y   p re d ictio n   f o a   sp e c ifi c   p e rio d ,   we   c o n d u c ted   p re d ictio n fo th e   n e x y e a 2 0 2 4   o n   t h e   e n e rg y   c o n su m p ti o n   o e lec tri c   v e h icle s   fo a n   e lec tri c   v e h i c le  c h a rg i n g   p o i n i n   a   M o ro c c a n   c it y .   T h e se   p re d ictio n c a n   b e   g e n e ra li z e d   to   o th e c h a rg e rs  a we ll .   Ou r   re su lt s   sh o we d   t h a K - n e a re st  n e ig h b o rs  (KN N)   o u t p e rfo rm e d   o th e a lg o rit h m in   a c c u ra c y .   Th is  stu d y   p ro v id e v a l u a b le  i n sig h ts  fo r   d istri b u ti o n   o p e ra to rs  t o   m a n a g e   e n e rg y   re so u rc e e fficie n tl y   a n d   c o n tri b u tes   to   th e   DSM   field   b y   h ig h li g h ti n g   th e   e ffe c ti v e n e ss   o KN in   p re d ictin g   E V   c h a rg in g   d e m a n d .   K ey w o r d s :   Ar tific ial  in tellig en ce   Dem an d   s id m an a g em en t   E lectr ic  v eh icle   Ma ch in lear n in g   Pre d ictio n   a lg o r ith m   R eq u ested   en er g y   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ay o u b   Ab i d a   Dig ital E n g in ee r in g   f o r   L ea d i n g   T ec h n o lo g y   an d   Au to m atio n   L ab o r ato r y   ( DE L T A) ,   T h Natio n al  Hig h er   Sch o o l o f   Ar ts   an d   C r af ts   ( E N SAM) ,   Hass an   I I   Un iv er s ity   C asab lan ca   1 5 0   Stre et  Nil,  2 0 6 7 0 C asab lan ca ,   Mo r o c co     E m ail:  ay o u b a b id a0 8 @ g m ail. co m ay o u b . a b id a1 - et u @ etu . u n iv h 2 c. m a       1.   I NT RO D UCT I O N   I n   lig h o f   th c h an g i n g   clim a te  an d   th n eg ativ e f f ec ts   o f   air   p o llu tio n   ca u s ed   b y   g r ee n h o u s g as  em is s io n s ,   r esear ch er s   ar f o c u s in g   o n   d ev elo p i n g   tech n o lo g ies,  in n o v atio n s ,   an d   p r o ce s s es th at  ca n   r ed u ce   o r   elim in ate  th ese  h ar m f u ef f e cts   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   T h e s r esear ch   ef f o r ts   ar ta r g etin g   v ar io u s   s ec to r s ,   in clu d in g   in d u s tr ial  p r o ce s s es,  waste  u tili za tio n ,   an d   v alu ch ain s .   I n   o u r   s p ec if ic  f ield ,   th em p h as is   is   o n   r en ewa b le  en er g y   an d   en er g y   e f f icien cy   [ 3 ] ,   [ 4 ] .   I is   im p o r tan to   n o t th at  r o a d   tr an s p o r tatio n   co n tr ib u tes  to   2 3 o f   to tal  g r ee n h o u s g as  e m is s io n s ,   m ak in g   it  s ig n if ica n f a cto r   in   e n v ir o n m en tal  d am ag e.   I n   M o r o cc o ,   r o ad   tr an s p o r tatio n   g e n er ates a r o u n d   2 3 . 2 3 % o f   to tal  C O 2   em i s s io n s ,   p o s in g   s ig n if ican t th r ea t to   th en v ir o n m e n t   an d   s o ciety ,   p ar ticu lar ly   d u to   th h ig h   p o p u latio n   in   u r b an   ar ea s   an d   lar g cities.  T o   tack le  th is   i s s u e,   elec tr ic  m o b ilit y   is   s ee n   as  th m o s s u it ab le  s o l u tio n   [ 5 ] .   T h er ef o r e,   Mo r o cc o   h as  m ad c o m m itm en t   to   r ed u ce   g r ee n h o u s g as   ( GHG )   em is s io n s   in   th m o b ilit y   s ec to r   an d   aim s   to   r ep lac 3 0 o f   its   f leet  ( eq u iv alen to   3 5 , 0 0 0   v eh icle s )   with   elec tr ic  an d   h y b r id   v eh icles  ( E V/HE V)   b y   2 0 3 0   [ 6 ] .   Ho wev er ,   th e   wid esp r ea d   ad o p tio n   o f   E V/H E v eh icles  p r esen ts   ch allen g es  f o r   th p o wer   g r id   in f r astru ctu r e   [ 7 ] [ 9 ] .   T p r ep ar f o r   th is   u p co m in g   c h allen g e,   o p er ato r s   a n d   r esear ch er s   ar ac tiv ely   wo r k i n g   o n   elec tr ic  v e h icle   ch ar g in g   in f r astru ctu r e   ( E V C I )   en er g y   c o n s u m p tio n   a n d   p r o f ilin g   th ese  p atter n s   u s in g   alg o r ith m s   to   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         C o mp a r a tive  o f p r ed ictio n   a l g o r ith ms fo r   en erg co n s u mp t io n   b elec tr ic  ve h icle     ( A yo u b   A b id a )   4193   ef f ec tiv ely   m an a g th ex p ec ted   in cr ea s in   p u b lic  ch ar g in g   d em an d   [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] .   I n   th e x is tin g   wo r k s ,   th e   m ajo r ity   o f   r esear ch   f o cu s es o n   th is   to p ic,   b u t a   g ap   s till   ex is ts   with   th ab s en ce   o f   f u tu r e n er g y   p r ed ictio n s .   On o f   t h alg o r ith m s   u s ed   in   [ 1 2 ] ,   XGBo o s t,  o u tp er f o r m s   o th er   alg o r ith m s   in   ter m s   o f   r ea ch in g   th e   m o s p r ec is p r ed ictio n   r esu lt s .   I n   ter m s   o f   R 2 ,   th m o d el  y ield s   r esu lt  o f   0 . 5 1 9 .   A   m ea n   ab s o lu te  er r o r   ( MA E )   o f   4 . 5 7   k W h   an d   a   r o o m ea n   s q u ar er r o r   ( R MSE )   o f   6 . 6 8   k W h .   T h e   m ea n   c o n s u m p tio n   o f   E V   d u r in g   th s ess io n   d u r atio n   i s   ap p r o x im atel y   1 1 . 1 1   k W h .   I n   [1 2] ,   r esu lts   r ev ea th at   th r an d o m   f o r est  alg o r ith m   h as  th b est  v alid a tio n   s co r es,  wh er ea s   th o th er   th r ee   m o d els  ( s u p p o r v ec to r   m ac h in ( SVM) XGBo o s t,  en s em b le  m eth o d s )   h av e   ap p r o x im ately   eq u al  m etr ics  ( R ²,   MA E ,   R MSE ,   s y m m etr ic  m ea n   ab s o lu te  p er ce n t ag er r o r   ( S MA PE) ) .   T o   f o r m   a n   en s em b le  m o d el  f r o m   th p r e v io u s   m o d els,  wh ich   ca n   co m b in th p er f o r m a n ce s   o f   th f o r m in g   m o d els  to   g et   an   o p tim al  an d   p er f o r m a n m o d el,   th au th o r s   s elec ted   th th r ee   b est m o d els,   wh ich   ar r an d o m   f o r est ( R F) ,   SVM,   an d   XGBo o s t,   to   f o r m   en s em b le  m o d els.   B u u n f o r t u n ately ,   t h en s em b le  m o d els  d i d   n o im p r o v u p o n   th b est  p er f o r m in g   R m o d el  b u r at h er   ac h iev ed   s im ilar   r esu lts   o n   t r a in in g .   T h b est  r esu lts   wer o b tain ed   u s in g   th e   s tack in g   en s em b le  m o d el.   W ith   an   R ²  o f   0 . 7 ,   th e   s tack in g   en s em b le  m o d el  o u tp e r f o r m s   o th er   m o d els,  with   an   R MSE   o f   5 . 5   k W h ,   MA E   o f   3 . 3 8   k W h ,   an d   SMAPE   o f   1 1 . 6 %.  E n er g y   co n s u m p tio n   p r ed ictio n   b y   t h v o tin g   en s em b le  g iv es  r esu lts   alm o s as  im p o r tan as  th s tack in g   en s em b le,   an d   th r esu l tin g   s co r es  ar e   ap p r o x im ately   s im ilar ,   with   an   R ²  o f   0 . 6 9 ,   R MSE   o f   5 . 5 4   k W h ,   MA E   o f   3 . 4 1   k W h ,   an d   S MA PE  o f   1 1 . 8 %.  I n   an o t h er   s tu d y   f o cu s in g   o n   Mo r o cc o ,   th e   r esear ch er s   in   [ 1 3 ]   a p p lied   d ee p   le ar n in g   ap p r o ac h   to   p r ed ict  th d u r atio n   o f   ch ar g in g   s ess io n s .   T h ey   u tili ze d   alg o r ith m s   s u ch   as  r ec u r r en n e u r al  n etwo r k   ( R NN) ,   lo n g   s h o r t - ter m   m em o r y   ( L STM ) ,   an d   g ate d   r ec u r r e n u n it  ( GR U) ,   an d   ass ess ed   th e ir   ef f ec tiv en ess   u s in g   m etr ics   lik m ea n   s q u a r ed   e r r o r   ( MSE ) ,   R MSE ,   an d   MA E .   T h p ap e r s   [ 1 4 ] [ 1 6 ]   r ev ea ls   th at  lo wer   s co r es in   th ese  m etr ics in d icate   m o r e   ac cu r ate  p r ed ictio n s ,   s u g g esti n g   th at  th e   p r e d icted   d ata  cl o s ely   ap p r o x im ates  th e   ac tu al   v alu es.  T h e   r esu lts   in d icate d   th at  th R NN  alg o r ith m   y ield ed   h ig h er   v alu es  o f   MSE ,   R MSE ,   an d   MA E ,   s u g g esti n g   s ig n if ican d is cr ep an cy   b etwe en   t h p r e d icted   an d   ac tu al  ch a r g in g   s e s s io n   d u r atio n s ,   th er eb y   m ak i n g   it  less   ef f ec tiv co m p ar ed   t o   th o th er   al g o r it h m s .   Fo r   th L STM   alg o r ith m ,   an   MSE   o f   1 . 5 2 3 %,  wh ic h   is   o n ly   2 0 o f   th e   MSE   f o r   R NN,   in d icate s   th at  its   p r ed ictio n s   o f   s es s io n   d u r atio n   ar m u c h   clo s er   to   th ac tu al  ch ar g in g   d u r atio n s .   Ov e r all,   th r esu lts   d em o n s tr ate  th at  t h g ated   r ec u r r en u n it  ( GR U)   m o d el  s u r p ass es  b o th   R NN  an d   L STM   in   p e r f o r m an ce .   I n   th is   s tu d y ,   we  in itially   i n tr o d u ce d   th a r tific ial  in tellig en ce   alg o r ith m s   u tili ze d   f o r   p r e d ictin g   E en er g y   co n s u m p tio n .   W p r o v id ed   a   co n cise  d ef in itio n   alo n g   with   s u p p lem e n tar y   i n f o r m atio n   a b o u h o w   th ese  alg o r ith m s   f u n ctio n   ( KN N ,   XGBo o s t,  r an d o m   f o r est  r eg r ess o r ,   an d   r id g r e g r ess o r ) .   Fo llo win g   th at,   we   d is cu s s ed   th m etr ics  em p lo y ed   to   ev alu ate  th p er f o r m an ce   o f   th ese  alg o r ith m s ,   wh ich   ar MA E ,   MSE ,   m ea n   ab s o l u te  p e r ce n tag e   er r o r   ( MA PE) ,   an d   ex ec u tio n   tim e.   L astl y ,   we   p r esen ted   th e   o u t co m es  u s in g   v is u al   r ep r esen tatio n s .   T o   ac c o m p lis h   th is ,   r esear ch er s   ar ad v is e d   to   b eg in   b y   r e v iewin g   ex is tin g   p ap er s   tr ea tin g   alg o r ith m s   em p l o y ed   f o r   E ch ar g in g   p r e d ictio n   a n d   i d en ti f y in g   an y   g ap s   in   cu r r en k n o wled g e.   T h e   aim   o f   th is   wo r k   is   to   m ak co m p ar is o n   b etwe en   AI   p r ed ictio n   alg o r ith m s   with   th co n ce p o f   p r ed ictin g   f u tu r e   en er g y   c o n s u m p ti o n   b y   g iv i n g   th alg o r ith m   lis t o f   f u t u r d ates.   T h is   p ap er   is   o r g an ized   in to   s ev er al  s ec tio n s .   Sectio n   1   s er v es  as  th in tr o d u ctio n ,   s ettin g   th s ta g e   f o r   th r esear ch   p r esen te d .   Se ctio n   2   d etails  th m eth o d o lo g y ,   em p h asizin g   d ata  co n ten t,  c lean in g   o p er atio n s ,   an d   th cr iter ia  f o r   s elec tin g   d ata  f o r   b o t h   tr ain in g   a n d   test in g .   T h is   s ec tio n   also   in tr o d u c es  th AI   alg o r ith m   u tili ze d   in   th s tu d y .   Sectio n   3   p r esen ts   th r esu lts   d er iv e d   f r o m   th e   alg o r ith m ,   s h o wca s in g   n u m er ical   d ata  an d   f ig u r es  th at  illu s tr ate  th es f in d in g s .   T h p ap er   c o n clu d es  in   s ec tio n   4   with   s u m m ar y   o f   th r esear c h   an d   o f f er s   p er s p ec tiv es o n   f u t u r wo r k .       2.   M E T H O   T h d ataset  u s ed   to   tr ain   th m o d els  f o r   p r ed ictin g   E ch ar g in g   en e r g y   r e q u ir em e n ts   co n tain s   in f o r m atio n   ab o u th ch a r g in g   p atter n s   o f   elec tr ic  v eh icles.   I is   im p o r tan to   n o te  th at  th is   d ata  is   r elate d   to   an   en er g y   d is tr ib u tio n   n etwo r k ,   in d icatin g   th at   it  is   d er i v ed   f r o m   a   g r o u p   o f   E V   ch ar g i n g   s tatio n s   th at  r ec eiv e   elec tr ical  p o wer   f r o m   th s a m s u p p lier .   T h d ataset  is   5 - y ea r   e n er g y   co n s u m p tio n   r ec o r d   o f   an   elec tr ic  v eh icle  ch ar g er   in   R ab at  city   in   Mo r o cc o .   T h lo a d   cu r v i n   Fig u r e   1   illu s tr ates  th co n s u m ed   en er g y   o v e r     5   y ea r s   in   k W h .   I n   Fig u r 2 ,   we  h av d ep icted   th tr ain in g   d ataset  an d   th tes d ataset   u s in g   s in g le  cu r v e.   T h is   s elec tio n   o f   tr ain in g   an d   test in g   d atasets   was  m ad af ter   co n d u ctin g   a n   an al y s is   o f   m u ltip le  iter atio n s   to   d eter m in th o p tim al  p er f o r m an ce .   T h is   v is u aliza tio n   tec h n iq u allo ws  u s   to   ass ess   th e   ef f ec tiv en ess   o f   th s elec ted   d atasets   an d   m ak in f o r m e d   d ec is io n s   r eg ar d in g   th eir   u s ag in   th m o d el  tr ain in g   an d   test in g   p r o ce s s es.    T h m eth o d o l o g y   in itially   c o n ce r n s   th e   d ata   co llectio n   to   f o r m   t h e   f o u n d atio n   o f   th e   an a ly s is .   T h is   co llected   in f o r m atio n   th en   n ee d s   p r o ce s s in g ,   wh er it  is   clea n ed   an d   p r ep ar ed   f o r   ex am i n a tio n .   T h n ex s tep   in v o lv es  ex p lo r ato r y   d ata  an aly s is ,   d u r in g   wh ich   th p r e p ar ed   d ata  is   th o r o u g h ly   ex am in ed   to   u n c o v e r   p atter n s ,   tr en d s ,   an d   v alu a b le  in s ig h ts .   T h ese  in itial  s tag es  ar cr u cial  as  th ey   lay   th e   g r o u n d wo r k   f o r   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   4 Au g u s t   20 25 :   4 1 9 2 - 4201   4194   s u b s eq u en m o d elin g   an d   f o r ec asti n g   ac tiv ities ,   en s u r in g   r o b u s an d   ac cu r ate  p r ed ictio n   o f   en e r g y   co n s u m p tio n   an d   r ev en u f o r e ca s ts   [ 1 7 ] .           Fig u r 1 .   R eq u ested   e n er g y   f o r   5   y ea r s   f r o m   t h d ataset           Fig u r 2 .   T r ain in g   a n d   test in g   d ataset       T h d ata   u s ed   f o r   th is   p u r p o s was  s tr ateg ically   d iv i d ed ,   with   8 0 allo ca ted   f o r   tr ain in g   t h m o d els   an d   th r em ain i n g   2 0 % u s ed   f o r   test in g   th eir   ac cu r ac y .   T h is   s p ec if ic  s p lit wa s   f in alize d   af t er   s ev er al  iter atio n s   to   d eter m in th m o s ef f ec tiv d is tr ib u tio n   f o r   o p tim al  p r ed ictiv p er f o r m an ce .   T h ch o s en   r atio   o f   8 0 %   tr ain in g   to   2 0 test in g   co n s is ten tly   p r o d u ce d   th b est  o u tco m es,  s tr ik in g   b alan ce   b etwe en   lear n in g   co m p lex ity   a n d   v alid atio n   ef f e ctiv en ess .     2 . 1 .     Ra nd o m   f o re s t   re g re s s o r   R an d o m   f o r est  r e g r ess o r   is   a   p o p u lar   en s em b le   m ac h in e   l ea r n in g   alg o r ith m   c o m m o n ly   u s ed   f o r   task s   in clu d in g   class if icatio n   an d   r e g r ess io n .   I w o r k s   b y   c r ea tin g   m u ltip le  d ec is io n   tr ee s   d u r in g   th tr ai n in g   p h ase.   T h is   alg o r ith m   ag g r e g ates  co llectio n   o f   d ec is io n   tr ee s   to   p er f o r m   class if icatio n   an d   r eg r ess io n   o p er atio n s ,   m a k in g   it c a p ab le  o f   m ak in g   ac cu r ate  p r ed ictio n s   [ 1 8 ]     2 . 2 .     XG - B o o s t   Gr ad ien b o o s tin g   is   an   ef f ec tiv s u p er v is ed   lear n in g   t ec h n iq u e   th at  ai m s   to   m ak p r ec is e   p r ed ictio n s   o f   a   tar g et  v ar iab l e.   I ac h iev es  th is   b y   ag g r eg at in g   th e   p r e d ictio n s   o f   s ev er al  wea k   m o d els.   T h is   alg o r ith m   is   p a r ticu lar ly   a d v a n tag eo u s   wh e n   d ea lin g   wit h   d atasets   o f   m ed iu m   s ize.   XGBo o s s h o ws  g o o d   r esu lts   in   ter m s   o f   s p ee d ,   ac cu r ac y ,   a n d   e f f icien cy   [ 1 9 ] .   T h e r ar e   s ev e r al  v a r iatio n s   o f   th g r ad ie n b o o s tin g   alg o r ith m ,   in cl u d in g   XGBo o s t,  L ig h tGB M,   an d   C atB o o s t.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         C o mp a r a tive  o f p r ed ictio n   a l g o r ith ms fo r   en erg co n s u mp t io n   b elec tr ic  ve h icle     ( A yo u b   A b id a )   4195   2 . 3   K NN   T h KNN  alg o r ith m   is   a   ty p o f   in s tan ce - b ased   lear n i n g   m eth o d   u s ed   in   m ac h i n l ea r n in g   f o r   class if icatio n   an d   r e g r ess io n   t ask s   [ 2 0 ] .   I t   o p e r ates  o n   th e   p r em is th at  s im ilar   d ata  p o in t s   ar clo s t o   ea ch   o th er .   T h alg o r ith m   ca lc u lates  th d is tan ce   b etwe en   q u er y   ex am p le  an d   ev er y   ex a m p le   in   th d ataset,   s o r ts   th em   in   ascen d in g   o r d er ,   an d   s elec ts   th f ir s ex am p les  [ 2 1 ] .   I n   class if icatio n   task s ,   it  ass ig n s   th m o s co m m o n   lab el   am o n g   th K   ex am p les  to   t h q u er y   ex a m p le.   I n   class if icatio n   task s ,   it  ass ig n s   th e   m o s t   co m m o n   lab el  am o n g   t h e x am p les  to   th e   q u er y   ex a m p le .   I n   r eg r ess io n   task s ,   it  ass ig n s   th m ea n   v alu o f   th lab els o f   th ex am p les t o   th q u er y   ex am p le.   T h ch o i ce   o f   K,   th n u m b er   o f   n eig h b o r s   to   co n s id er ,   is   a   cr itical  f ac to r   in   th p er f o r m a n ce   o f   th alg o r ith m .   I n   th is   wo r k ,   th p ar am eter   was  s elec ted   af ter   m u ltip le  iter atio n s ,   an d   we  s elec ted   th wh ich   g av th b est m etr ic  r esu lts .     2 . 4   Ri dg re g r ess o r   R id g r eg r ess io n   is   r em ed ial  m ea s u r tak en   to   allev i ate  m u ltico llin ea r ity   am o n g   r eg r ess io n   p r ed icto r   v ar iab les  i n   a   m o d el.   Of ten   u s ed   in   m ac h in e   le ar n in g ,   it  is   tec h n iq u e   f o r   an aly zin g   m u ltip le   r eg r ess io n   d ata  th at  s u f f er   f r o m   m u ltico llin ea r ity .   B y   ad d i n g   d eg r ee   o f   b ias  to   th r e g r ess io n   esti m ates,   R id g r eg r ess io n   r ed u ce s   th s tan d ar d   e r r o r s   [ 2 2 ] .       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N     As  m en tio n ed   b e f o r e,   th is   p ap er   aim s   to   s et  p er f o r m a n ce   co m p ar is o n   b etwe en   th al g o r ith m s   an d   th en   r ev ea th eir   im p o r tan ce   a n d   p o wer f u ch ar ac ter is tics .   T h ad d ed   v al u o f   th is   wo r k   l ies  in   th m ac h in lear n in g   alg o r ith m s in   t h is   wo r k ,   we  tr ied   to   s h ed   lig h t   o n   f u tu r e   alg o r ith m s   to   ad d   th em   to   t h lis o f   th o s e   u s ed   f o r   E V   ch ar g in g   b e h av i o r   p r ed ictio n s   an d   p r o v id e   o u r   co n tr ib u tio n   to   th e   ex is tin g   liter atu r e.   T ab le   1   r ev ea ls   th r esu lts   o b tain ed   f o r   th f o u r   alg o r ith m s   u s ed   in   th is   wo r k .       T ab le  1 .   M etr ics  co m p ar ativ e   r esu lts   o f   AI   alg o r ith m s     M A ( k W h )   M S ( k W h )   M A P ( %)   Ex e c u t i o n   t i m e   ( mi n )   K N N   4 . 8 5   3 8 . 2 9   0 . 2 3   0 . 1 4   XG - B o o s t   4 . 2 0   3 3 . 6 6   0 . 2 3       5 . 8 5   R a n d o m - F o r e st   4 . 3 3   3 5 . 8 5   0 . 2 4   2 0 . 8 2   R i d g e - R e g r e ss o r   5 . 0 4   4 1 . 2 2   0 . 2 6   0 . 1 4       I n   th is   an al y s is ,   we  ex am in e d   th p e r f o r m an ce   o f   d if f er e n t   m o d els  b ased   o n   v a r io u s   m e tr ics.  T h tab le  p r o v id ed   in clu d es  th e   MA E MSE MA PE ,   an d   ex e cu tio n   tim f o r   ea ch   m o d el.   Am o n g   t h m o d els,  XGBo o s d em o n s tr ated   th b est  ac cu r ac y ,   as  it  ac h iev ed   th lo we s MA E   an d   MSE   v alu es  o f   4 . 2 0   k W h   an d   33 . 6 6   k W h ,   r esp ec tiv ely .   T h i s   in d icate s   th at  X GB o o s i s   m o r ef f ec tiv in   p r e d ictin g   en er g y   co n s u m p tio n   co m p ar ed   to   th e   o th er   m o d el s .   I n   te r m s   o f   ex ec u tio n   tim e,   r an d o m   f o r est  h ad   th e   lo n g est  d u r atio n ,   tak in g   20 . 8 2   m in u tes  to   c o m p lete.   I n   co n tr ast,  KNN  an d   r id g r e g r ess o r   h ad   r elativ ely   s h o r ter   ex ec u tio n   tim es  o f   0 . 1 4   an d   0 . 8 8   m in u tes,  r esp ec tiv ely .   I is   im p o r tan t o   n o te  th at  th ch o ice  o f   th b est  m o d el  d ep e n d s   o n   th e   s p ec if ic  r eq u ir em en ts   an d   p r i o r ities   o f   th task   at  h an d .   I f   ac cu r ac y   is   th p r im ar y   c o n ce r n ,   XGBo o s wo u ld   b th p r ef e r r ed   ch o ice.   Ho we v er ,   if   ex ec u tio n   tim is   cr itical  f ac to r ,   KNN  o r   r id g r eg r e s s o r   m ig h t b m o r e   s u itab le  o p tio n s .   T h is   an aly s is   p r o v id es  v alu ab le  i n s ig h ts   in to   th p er f o r m a n ce   o f   d if f er en m o d els  an d   ca n   g u id d ec is io n - m ak in g   in   s elec tin g   th m o s t a p p r o p r iate  m o d el  f o r   e n er g y   co n s u m p tio n   p r ed ictio n .     3 . 1 .     K NNe ig hb o rs   Fig u r 4   illu s tr ates  clea r ly   th e   co m p ar is o n   b etwe en   th r ea l   en er g y   co n s u m p tio n   o f   th E ch ar g er   an d   th e   p r ed icted   lo ad   cu r v e ,   an d   as  th f ig u r s h o ws,  t h two   lo a d   cu r v es  h av e   h ig h   s im ilar ity ,   wh ich   co n f ir m s   th o b tai n ed   r esu lts   in   ter m s   o f   m etr ics.  T h f o r ec ast  f o r   th u p c o m in g   y ea r ,   2 0 2 4 ,   is   v is u ally   r ep r esen ted   i n   Fig u r 5 .   T h is   g r ap h ical  illu s tr atio n   p r o v id es   p r o j ec tio n   o f   an ticip ated   tr en d s   an d   v alu es  f o r   th p er io d   in   q u esti o n .     3 . 3 .     XG B O O ST   Fig u r 6   r ep r esen ts   th ac tu al  an d   f o r ec asted   en er g y   co n s u m p tio n   b y   th s am E ch ar g er   in   2 0 2 3 .   Vis u ally ,   we  ca n   n o tice  th at  th s im ilar ity   is   m ed iu m   an d   d o esn ' il lu s tr ate   th r ea co n s u m p tio n   p atter n ,   esp ec ially   f o r   th l o co n s u m p tio n   v al u es.  Fig u r 7   r ep r e s en ts   th p r ed icted   en e r g y   c o n s u m p tio n   f o r   2 0 2 4 ,   an d   as sh o wn   in   t h f ig u r e,   th e r ar to o   m an y   f lu ctu atio n s ,   wh ich   is   litt le  b it f ar   f r o m   r e ality .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   4 Au g u s t   20 25 :   4 1 9 2 - 4201   4196       Fig u r 4 .   Actu al  a n d   p r ed ictio n   o f   e n er g y   co n s u m p tio n   u s in g   KNN           Fig u r 5 .   Pre d ictio n   o f   en er g y   co n s u m p tio n   f o r   2 0 2 4   u s in g   KNN           Fig u r 6 .   Actu al  a n d   p r ed ictio n   o f   e n er g y   co n s u m p tio n   u s in g   XGBOOST   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         C o mp a r a tive  o f p r ed ictio n   a l g o r ith ms fo r   en erg co n s u mp t io n   b elec tr ic  ve h icle     ( A yo u b   A b id a )   4197       Fig u r 7 .   Pre d ictio n   o f   en er g y   co n s u m p tio n   f o r   2 0 2 4   u s in g   XGBOOST       3 . 4 .     Ra nd o m   f o re s t   re g re s s o r   Fo r   th R alg o r ith m ,   th r es u lts   o b tain ed   ar e   illu s tr ated   in   Fig u r 8 ,   wh ich   is   v er y   s i m ilar   to   th e   r esu lts   o b tain ed   b y   XGBo o s t,  an d   th is   is   co h er e n with   th e   r esu lts   in   T ab le  1 ,   wh ic h   ar e   v er y   clo s to   ea ch   o th er   in   ter m s   o f   MA E ,   MSE ,   an d   MA PE.   Fig u r 9   r ev ea ls   th p r ed ictio n   f o r   2 0 2 4   en er g y   co n s u m p tio n ,   an d   in   tu r n ,   it is   v er y   s im ilar   to   th e   R F 2 0 2 4   en er g y   c o n s u m p tio n   p r ed ictio n   as illu s tr ated   in   Fig u r 7 .           Fig u r 8 .   Actu al  a n d   p r ed ictio n   o f   e n er g y   co n s u m p tio n   u s in g   r an d o m   f o r est r eg r ess o r           Fig u r 9 .   Pre d ictio n   o f   en er g y   co n s u m p tio n   f o r   2 0 2 4   u s in g   r a n d o m   f o r est r eg r ess o r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   4 Au g u s t   20 25 :   4 1 9 2 - 4201   4198   3 . 5 .     Ridg re g r ess o   Fig u r 1 0   d is p lay s   th o u tco m es  o f   th r id g r e g r ess o r   al g o r ith m .   T h f ig u r r ev ea ls   a   s ig n if ican t   d is cr ep an cy   b etwe en   th e   ac tu al  en er g y   co n s u m p tio n   cu r v o f   th e   E ch ar g er   a n d   t h p r ed icted   lo ad   cu r v e.   T h is   lack   o f   alig n m en co r r o b o r ates  th p o o r   p er f o r m a n ce   m etr ics  o b tain ed   f o r   th is   m o d el.   Fig u r 1 1   illu s tr ates  th p r o jecte d   en er g y   co n s u m p tio n   f o r   2 0 2 4 .   T h g r ap h   ex h i b its   co n s id er ab le  v o latilit y   an d   an   in cr ea s in g   am p litu d in   th p r ed ictio n s .   T h ese  ch ar ac ter is tics   s u g g est  th at  th f o r ec ast  m a y   b u n r ea lis tic,   as  s u ch   ex tr em f lu ctu atio n s   a n d   escalatin g   p atter n s   ar e   u n li k ely   to   r ep r esen r ea l - wo r ld   en er g y   co n s u m p tio n   tr en d s   f o r   E ch ar g e r s   ac cu r at ely .           Fig u r 1 0 .   Actu al  an d   p r ed icti o n   o f   en er g y   co n s u m p tio n   u s in g   r id g r eg r ess o r           Fig u r 1 1 .   Pre d ictio n   o f   en e r g y   co n s u m p tio n   f o r   2 0 2 4   u s in g   r id g r e g r ess o r       I n   Fig u r 1 0 ,   we  h av p r o v id ed   co m p ar is o n   b etwe en   t h ac tu al  an d   p r e d icted   d ata   f o r   ea c h   alg o r ith m   u s ed .   Ad d itio n ally ,   we  h av in clu d ed   t h en er g y   co n s u m p tio n   p r ed ictio n   f o r   th y ea r   2 0 2 4   f o r   th e   e lectr ic  v eh icle  c h ar g e r   u n d er   s tu d y .   T h ese  f ig u r es  allo f o r   c o m p r e h en s iv a n aly s is   o f   t h p e r f o r m an ce   o f   th alg o r ith m s   an d   p r o v i d in s ig h ts   in to   th ac cu r ac y   o f   t h e   en er g y   c o n s u m p tio n   p r ed icti o n s .   Fig u r es  4 ,   6 ,   8 ,   an d   1 0   illu s tr ate  th ac tu al  e n er g y   c o n s u m p tio n   an d   its   p r ed ictio n s   f o r   an   elec tr ic  v e h i cle  ch ar g er   in   2 0 2 3   u s in g   v a r io u s   AI   alg o r ith m s .   Vis u ally ,   th KNN  al g o r ith m   ap p ea r s   to   b e   th m o s ac cu r ate,   s h o win g   o n l y   m in o r   d if f er e n ce s ,   as  it  clo s ely   alig n s   with   th e   ac tu al  co n s u m p tio n   cu r v e .   T h is   h i g h   s im ilar ity   in d icate s   its   s u p er io r   p er f o r m an ce   co m p a r ed   to   th e   o th e r   alg o r ith m s .   F ig u r es  5 ,   7 ,   9 ,   a n d   1 1   s h o wca s th f o r ec asted   en er g y   co n s u m p tio n   f o r   2 0 2 4 .   T h ese  p r ed ictio n s   wer g en er ated   b y   s u p p ly in g   d aily   lis o f   d ates  f o r   2 0 2 4   to   s p ec ially   d ev el o p ed   Py th o n   p r o g r am .   T h is   p r o g r am   u tili ze s   alg o r ith m s   th at  h av b ee n   tr ain ed   to   p r ed ict   f u tu r e n er g y   u s ag ef f ec tiv ely .   I n   co m p ar is o n   with   o th er   r es ea r ch ,   th r esu lts   in   [ 2 3 ]   r ev ea th at  R o u tp er f o r m s   C atB o o s an d   XGBo o s b y   g iv in g   th lo west  R 2   an d   MA PE  an d   th en   co m es  E x tr aT r ee   an d   lig h g r a d ie n b o o s tin g   m ac h in e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         C o mp a r a tive  o f p r ed ictio n   a l g o r ith ms fo r   en erg co n s u mp t io n   b elec tr ic  ve h icle     ( A yo u b   A b id a )   4199   ( L GB M) ,   an d   in   [ 2 4 ] ,   a u th o r s   f o u n d   th at  th s u g g ested   lo n g   s h o r t - ter m   m em o r y   ( L STM )   m o d el  d em o n s tr ated   s u p er io r   p e r f o r m an ce   c o m p ar ed   to   o th e r   d ee p   lear n in g   ar ch itectu r es,  in clu d in g   b id ir ec tio n al  lo n g   s h o r t - ter m   m em o r y   ( B i - L STM ) ,   g ated   r e cu r r en u n it  ( GR U) ,   an d   r ec u r r en n eu r al  n etwo r k   ( R NN) .   T h L STM   m o d el   ex h i b ited   im p r ess iv ac cu r a cy   m etr ics.  T h ese  r esu lts   u n d er s co r e   th L STM   m o d el ' s   ef f ec tiv en ess   in   f o r ec asti n g   task s   with in   th is   p ar ticu lar   co n tex t.   Ad d itio n ally   in   [ 2 5 ]   wh en   a u th o r s   an al y ze d   m ac r o - d ata  with   s im p le  p atter n s ,   th au to r eg r es s iv in teg r ated   m o v in g   av er ag ( AR I MA )   m o d el  with   r eg r ess o r s   o u tp er f o r m ed   o th er   m eth o d s ,   f o ll o wed   b y   tr i g o n o m etr ic,   b o x - co x   tr an s f o r m ,   AR MA   er r o r s ,   tr en d   an d   s ea s o n al  co m p o n en ts   ( T B AT S),   ar tific ial  n eu r al   n etwo r k   ( ANN) .   T h is   s u g g ests   th at  f o r   s tr aig h tf o r war d   m ac r o - lev el  d ata,   tr ad itio n al  s tatis tical  ap p r o ac h es  an d   s im p ler   m ac h i n lear n i n g   m o d els  m ay   b e   m o r e   ef f ec tiv th an   co m p lex   d ee p   lear n in g   tech n i q u es.   T h is   s tu d y   co m p ar ed   m ac h in lear n in g   m o d els  f o r   p r e d ictin g   en er g y   co n s u m p tio n   in   E ch ar g er s ,   ev alu atin g   th eir   p er f o r m an ce   u s in g   v ar io u s   m etr ics.  I ts   s ig n if ican ce   lies   in   p r o v id in g   p r ac tical  in s ig h ts   f o r   en er g y   m an ag em en t,  s u p p o r ti n g   g r id   r eso u r ce   p lan n in g ,   an d   ad v an cin g   p r ed ictiv m o d elin g   in   th s u s tain ab le  tr an s p o r tatio n   s ec to r .   B y   o f f er in g   m o d el  co m p ar is o n s ,   2 0 2 4   f o r ec asts ,   an d   b en ch m a r k in g   ag ain s o th er   r esear ch ,   th s tu d y   aid s   d ec is io n - m ak e r s   in   s elec tin g   ap p r o p r iate  m o d e ls   f o r   en er g y   co n s u m p tio n   f o r ec asti n g ,   co n tr ib u tin g   to   m o r ef f icien an d   s u s tain ab le  p r ac tices in   th ex p an d in g   elec tr ic  v eh icle  in d u s tr y .   Fo r   p o wer   d is tr ib u t o r s ,   it' s   im p er ativ to   h a v an   in - d ep th   u n d er s tan d in g   o f   th e   lo ad   p r o f i le  o f   ea c h   elec tr ic  v eh icle  ( E V)   ch ar g e r   to   o p tim ize  en er g y   m an a g em en d u r in g   h ig h - d em a n d   p er io d s   [ 2 6 ] .   T h is   n ec ess itates   th f o r m u latio n   o f   ch ar ac ter is tic  co n s u m p ti o n   cu r v f o r   ea ch   E ch a r g e r   in   r esid en tial  an d   non - r esid e n tial  s ec to r s   [ 2 7 ] ,   o r   a   clu s ter   o f   an alo g o u s   c h ar g er s ,   p r ed icate d   o n   co n g r u en co n s u m e r   lo a d   p r o f iles   [ 2 8 ] [ 2 9 ] .       4.   CO NCLU SI O   I n   s u m m ar y ,   th is   r esear ch   f o cu s es  o n   d em a n d - s id m an ag em en b y   p r e d ictin g   f u tu r en er g y   co n s u m p tio n   f o r   E ch ar g er s ,   ad d r ess in g   g ap   in   th liter atu r e.   B y   em p lo y in g   m ac h in l ea r n in g   alg o r ith m s   an d   s tatis tical  m o d elin g ,   th s tu d y   f o r ec asts   E ch ar g in g   d em a n d   f o r   2 0 2 4 ,   p r o v id in g   i n s ig h ts   th at  ca n   b e   g en er alize d   to   o th er   t y p es  o f   ch ar g er s .   T h co m p ar is o n   o f   alg o r ith m s ,   in cl u d in g   KNN,   XGBo o s t,  r id g e   r eg r ess o r ,   a n d   r an d o m   f o r est,   r ev ea ls   th at  KNN  o f f er s   s u p er io r   ac cu r ac y   in   p r ed ictin g   E V   ch ar g in g   b e h av io r .   T h es f in d in g s   ar s ig n if ica n f o r   d is tr ib u tio n   o p e r ato r s ,   as  th ey   h elp   m a n ag th b alan ce   b etwe en   en er g y   g en er atio n   an d   co n s u m p tio n ,   p r ev en tin g   g r id   is s u es  lik o v er lo ad s .   T h e   r esear ch   co n tr ib u tes  to   th e   f ield   b y   o f f er in g   r eliab le  m et h o d   f o r   p r ed ictin g   E c h ar g in g   d em a n d ,   aid in g   in   ef f icien t e n er g y   m an ag em en t.   As  p r o g r ess io n   a n d   ex ten s io n   o f   th is   r esear ch ,   we   en v is ag wo r k i n g   o n   lo ad   p r o f ilin g .   T h is   p ap er   will  lev er ag t h s am e   d ataset  an d   will  in teg r ate  clu s ter in g   alg o r ith m s   to   f u r th er   r ef i n o u r   u n d er s ta n d in g   o f   E ch ar g e r   l o ad   p r o f iles .   C lu s ter in g   alg o r ith m s   will  allo u s   to   id en tif y   a n d   g r o u p   s im ilar   lo ad   p r o f iles ,   en h an cin g   th e   g r an u lar ity   o f   o u r   in s ig h ts   an d   allo win g   f o r   m o r tailo r ed   en er g y   m an ag e m en s tr ateg ies.  T h is   ex ten d s   o u r   co n tr ib u tio n   to   th f ield   b y   p r o v id in g   m o r n u an ce d   u n d er s tan d in g   o f   co n s u m p tio n   b e h av io r s   an d   o f f er in g   r o b u s t to o ls   f o r   e n er g y   m an ag em e n t in   th co n t ex t o f   E c h ar g in g .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   Au th o r s   s tate  n o   f u n d in g   in v o lv ed .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al  u s es  th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .     Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Ay o u b   Ab i d a                               Mo u r ad   Z e g r ar i                               R ed o u an Ma jd o u l                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   4 Au g u s t   20 25 :   4 1 9 2 - 4201   4200   CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   T h d ata  th at  s u p p o r th f in d in g s   o f   th is   s tu d y   ar av aila b le  o n   r eq u est  f r o m   th co r r esp o n d in g   au th o r ,   [ Ay o u b   Ab id a ] .   T h d ata,   wh ich   co n tain   in f o r m atio n   th at   co u l d   co m p r o m is th e   p r iv ac y   o f   r esear ch   p ar ticip an ts ,   ar n o t p u b licly   a v ailab le  d u to   ce r tain   r estrictio n s .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   S .   G r i f f i t h s   a n d   R .   W e i j e r m a r s,   I n t r o d u c t i o n   t o   e n e r g y   s t r a t e g y   r e v i e w t h e me   i ss u e   S t r a t e g y   o p t i o n s   a n d   mo d e l f o r   t h e   M i d d l e   Ea st   a n d   N o r t h   A f r i c a   ( M EN A )   e n e r g y   t r a n s i t i o n ,   En e rg y   S t ra t e g y   Re v i e w s ,   v o l .   2 ,   n o .   1 ,   p p .   1 4,   Ju n .   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e sr . 2 0 1 3 . 0 4 . 0 0 1 .   [ 2 ]   S .   K e   e t   a l . ,   V e h i c l e   t o   e v e r y t h i n g   i n   t h e   p o w e r   g r i d   ( V 2 e G ) :   A   r e v i e w   o n   t h e   p a r t i c i p a t i o n   o f   e l e c t r i c   v e h i c l e i n   p o w e r   g r i d   e c o n o mi c   d i s p a t c h ,   E n e r g y   C o n v e rsi o n   a n d   E c o n o m i c s ,   v o l .   3 ,   n o .   5 ,   p p .   2 5 9 2 8 6 ,   O c t .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / e n c 2 . 1 2 0 7 0 .   [ 3 ]   S .   H o ss a i n   e t   a l . ,   G r i d - v e h i c l e - g r i d   ( G 2 V 2 G )   e f f i c i e n t   p o w e r   t r a n smi ssi o n :   A n   o v e r v i e w   o f   c o n c e p t ,   o p e r a t i o n s,   b e n e f i t s ,   c o n c e r n s,   a n d   f u t u r e   c h a l l e n g e s,”   S u s t a i n a b i l i t y   ( S w i t zer l a n d ) ,   v o l .   1 5 ,   n o .   7 ,   p .   5 7 8 2 ,   M a r .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / su 1 5 0 7 5 7 8 2 .   [ 4 ]   P .   S i n h a ,   K .   P a u l ,   S .   D e b ,   a n d   S .   S a c h a n ,   C o m p r e h e n si v e   r e v i e w   b a s e d   o n   t h e   i mp a c t   o f   i n t e g r a t i n g   e l e c t r i c   v e h i c l e   a n d   r e n e w a b l e   e n e r g y   s o u r c e s   t o   t h e   g r i d ,   E n e r g i e s ,   v o l .   1 6 ,   n o .   6 ,   p .   2 9 2 4 ,   M a r .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 6 0 6 2 9 2 4 .   [ 5 ]   H .   B e n   S a ssi ,   C .   A l a o u i ,   F .   Er r a h i m i ,   a n d   N .   Es - S b a i ,   V e h i c l e - to - g r i d   t e c h n o l o g y   a n d   i t s   s u i t a b i l i t y   f o r   t h e   M o r o c c a n   n a t i o n a l   g r i d ,   J o u r n a l   o f   E n e r g y   S t o ra g e ,   v o l .   3 3 ,   p .   1 0 2 0 2 3 ,   J a n .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e s t . 2 0 2 0 . 1 0 2 0 2 3 .   [ 6 ]   A .   A b i d a ,   R .   M a j d o u l ,   a n d   M .   Z e g r a r i ,   T h e   e l e c t r i c   v e h i c l e   r e q u e st e d   e n e r g y   p r e d i c t i o n u s i n g   ma c h i n e   l e a r n i n g   a l g o r i t h ms   f o r   t h e   d e m a n d   si d e   ma n a g e me n t ,   i n   L e c t u re   N o t e i n   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   1 1 4 1   LN EE ,   S p r i n g e r   N a t u r e   S i n g a p o r e ,   2 0 2 4 ,   p p .   6 0 8 6 1 7 .   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 9 8 1 - 97 - 0 1 2 6 - 1 _ 5 4 .   [ 7 ]   S .   F .   M y h r e ,   O .   B .   F o sso ,   O .   G j e r d e ,   a n d   P .   E.   H e e g a a r d ,   A   st u d y   o n   V 2 G   i m p a c t   o n   t h e   r e l i a b i l i t y   o f   m o d e r n   d i st r i b u t i o n   n e t w o r k s,”   a r Xi v : 2 3 0 2 . 1 0 0 6 9 v 1 ,   p p .   1 1 2 ,   2 0 2 5 .   [ 8 ]   S .   M .   H a k i m i   a n d   S .   M .   M o g h a d d a s - Ta f r sh i ,   I mp a c t   o f   p l u g - i n   h y b r i d   e l e c t r i c   v e h i c l e s o n   T e h r a n e l e c t r i c i t y   d i s t r i b u t i o n   g r i d ,   i n   Pr o c e e d i n g s   o f   t h e   W o rl d   Re n e w a b l e   En e rg y   C o n g ress     S w e d e n ,   8 1 3   Ma y ,   2 0 1 1 ,   L i n k ö p i n g ,   S w e d e n ,   N o v .   2 0 1 1 ,   v o l .   5 7 ,   p p .   3 5 8 9 3 5 9 6 .   d o i :   1 0 . 3 3 8 4 / e c p 1 1 0 5 7 3 5 8 9 .   [ 9 ]   S .   W a n g ,   N .   Zh a n g ,   Z.   Li ,   a n d   M .   S h a h i d e h p o u r ,   M o d e l i n g   a n d   i m p a c t   a n a l y s i o f   l a r g e   sc a l e   V 2 G   e l e c t r i c   v e h i c l e o n   t h e   p o w e r   g r i d ,   i n   2 0 1 2   I EEE   I n n o v a t i v e   S m a r t   G ri d   T e c h n o l o g i e s   -   Asi a ,   I S G T   As i a   2 0 1 2 ,   M a y   2 0 1 2 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I S G T - A si a . 2 0 1 2 . 6 3 0 3 3 7 2 .   [ 1 0 ]   K .   C l e m e n t - N y n s,   E.   H a e se n ,   a n d   J.   D r i e se n ,   T h e   i m p a c t   o f   c h a r g i n g   p l u g - i n   h y b r i d   e l e c t r i c   v e h i c l e s   o n   a   r e si d e n t i a l   d i s t r i b u t i o n   g r i d ,   I EEE   T ra n s a c t i o n s   o n   Po w e r   S y st e m s ,   v o l .   2 5 ,   n o .   1 ,   p p .   3 7 1 3 8 0 ,   F e b .   2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPW R S . 2 0 0 9 . 2 0 3 6 4 8 1 .   [ 1 1 ]   D .   A .   R e n a t a   e t   a l . ,   M o d e l i n g   o f   e l e c t r i c   v e h i c l e   c h a r g i n g   e n e r g y   c o n su m p t i o n   u si n g   ma c h i n e   l e a r n i n g ,   i n   2 0 2 1   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   Ad v a n c e d   C o m p u t e S c i e n c e   a n d   I n f o rm a t i o n   S y s t e m s,  I C A C S I S   2 0 2 1 ,   O c t .   2 0 2 1 ,   p p .   1 6 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C A C S I S 5 3 2 3 7 . 2 0 2 1 . 9 6 3 1 3 2 4 .   [ 1 2 ]   S .   S h a h r i a r ,   A .   R .   A l - A l i ,   A .   H .   O sm a n ,   S .   D h o u ,   a n d   M .   N i j i m,   P r e d i c t i o n   o f   EV   c h a r g i n g   b e h a v i o r   u s i n g   m a c h i n e   l e a r n i n g ,   I EEE  A c c e ss ,   v o l .   9 ,   p p .   1 1 1 5 7 6 1 1 1 5 8 6 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 1 . 3 1 0 3 1 1 9 .   [ 1 3 ]   B .   M o u a a d ,   M .   F a r a g ,   B .   K a w t a r ,   K .   Ta r i k ,   a n d   Z.   M a l i k a ,   A   d e e p   l e a r n i n g   a p p r o a c h   f o r   e l e c t r i c   v e h i c l e   c h a r g i n g   d u r a t i o n   p r e d i c t i o n   a t   p u b l i c   c h a r g i n g   st a t i o n s:   T h e   c a s e   o f   M o r o c c o ,   I T We b   o f   C o n f e r e n c e s ,   v o l .   4 3 ,   p .   0 1 0 2 4 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 5 1 / i t mc o n f / 2 0 2 2 4 3 0 1 0 2 4 .   [ 1 4 ]   E.   H o l s t   a n d   P .   T h y r e g o d ,   A   st a t i st i c a l   t e st   f o r   t h e   mea n   sq u a r e d   e r r o r ,   J o u r n a l   o f   S t a t i st i c a l   C o m p u t a t i o n   a n d   S i m u l a t i o n ,   v o l .   6 3 ,   n o .   4 ,   p p .   3 2 1 3 4 7 ,   Ju l .   1 9 9 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 0 9 4 9 6 5 9 9 0 8 8 1 1 9 6 0 .   [ 1 5 ]   S .   U t e p   a n d   V .   K r e i n o v i c h ,   H o w   t o   e st i ma t e   f o r e c a s t i n g   q u a l i t y :   A   sy s t e m - mo t i v a t e d   d e r i v a t i o n   o f   s y mm e t r i c   me a n   a b s o l u t e   p e r c e n t a g e   e r r o r   ( S M A P E)   a n d   o t h e r   si mi l a r   c h a r a c t e r i s t i c s,   2 0 1 4 .   [ 1 6 ]   S .   K i a n d   H .   K i m ,   A   n e w   m e t r i c   o f   a b so l u t e   p e r c e n t a g e   e r r o r   f o r   i n t e r mi t t e n t   d e ma n d   f o r e c a st s ,   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   Fo re c a st i n g ,   v o l .   3 2 ,   n o .   3 ,   p p .   6 6 9 6 7 9 ,   J u l .   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i j f o r e c a st . 2 0 1 5 . 1 2 . 0 0 3 .   [ 1 7 ]   K .   C .   A k sh a y ,   G .   H .   G r a c e ,   K .   G u n a se k a r a n ,   a n d   R .   S a mi k a n n u ,   P o w e r   c o n s u m p t i o n   p r e d i c t i o n   f o r   e l e c t r i c   v e h i c l e   c h a r g i n g   st a t i o n s   a n d   f o r e c a s t i n g   i n c o m e ,   S c i e n t i f i c   Re p o r t s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 ,   M a r .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s 4 1 5 9 8 - 024 - 5 6 5 0 7 - 2.   [ 1 8 ]   A .   Li a w   a n d   M .   W i e n e r ,   C l a ssi f i c a t i o n   a n d   r e g r e ssi o n   b y   r a n d o mF o r e st ,   n e w s   2 ,   v o l .   2 ,   p p .   1 8 2 2 ,   2 0 0 2 .   [ 1 9 ]   A .   W o n g ,   J .   F i g i n i ,   A .   R a h e e m ,   G .   H a i n s ,   Y .   K h m e l e v s k y ,   a n d   P .   C .   C h u ,   F o r e c a st i n g   o f   st o c k   p r i c e u s i n g   mac h i n e   l e a r n i n g   mo d e l s ,   i n   S y sC o n   2 0 2 3   -   1 7 t h   A n n u a l   I E EE  I n t e rn a t i o n a l   S y st e m C o n f e re n c e ,   Pro c e e d i n g s ,   A p r .   2 0 2 3 ,   p p .   1 7 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / S y s C o n 5 3 0 7 3 . 2 0 2 3 . 1 0 1 3 1 0 9 1 .   [ 2 0 ]   Z.   Z h a n g ,   I n t r o d u c t i o n   t o   m a c h i n e   l e a r n i n g :   K - n e a r e st   n e i g h b o r s,”   A n n a l o f   T r a n sl a t i o n a l   M e d i c i n e ,   v o l .   4 ,   n o .   1 1 ,   p p .   2 1 8 2 1 8 ,   Ju n .   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 2 1 0 3 7 / a t m. 2 0 1 6 . 0 3 . 3 7 .   [ 2 1 ]   W .   Le e ,   S u p e r v i se d   l e a r n i n g c l a ss i f i c a t i o n   u s i n g   K - n e a r e s t   n e i g h b o r ( K N N ) ,   Py t h o n ®  M a c h i n e   L e a rn i n g .   W i l e y ,   p p .   2 0 5 2 2 0 ,   A p r .   2 0 1 9 .   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / 9 7 8 1 1 1 9 5 5 7 5 0 0 . c h 9 .   [ 2 2 ]   X .   W a n g ,   X .   W a n g ,   B .   M a ,   Q .   Li ,   C .   W a n g ,   a n d   Y .   S h i ,   H i g h - p e r f o r man c e   r e v e r s i b l e   d a t a   h i d i n g   b a se d   o n   r i d g e   r e g r e ssi o n   p r e d i c t i o n   a l g o r i t h m,   S i g n a l   Pr o c e ss i n g ,   v o l .   2 0 4 ,   p .   1 0 8 8 1 8 ,   M a r .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . si g p r o . 2 0 2 2 . 1 0 8 8 1 8 .   [ 2 3 ]   S .   C h a t t e r j e e   a n d   Y .   C .   B y u n ,   A   sy n t h e t i c   d a t a   g e n e r a t i o n   t e c h n i q u e   f o r   e n h a n c e m e n t   o f   p r e d i c t i o n   a c c u r a c y   o f   e l e c t r i c   v e h i c l e s   d e m a n d ,   S e n so rs ,   v o l .   2 3 ,   n o .   2 ,   p .   5 9 4 ,   Ja n .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s2 3 0 2 0 5 9 4 .   [ 2 4 ]   M .   C h a n g ,   S .   B a e ,   G .   C h a ,   a n d   J .   Y o o ,   A g g r e g a t e d   e l e c t r i c   v e h i c l e   f a st - c h a r g i n g   p o w e r   d e m a n d   a n a l y si s   a n d   f o r e c a st   b a se d   o n   LSTM   n e u r a l   n e t w o r k ,   S u s t a i n a b i l i t y   ( S w i t zer l a n d ) ,   v o l .   1 3 ,   n o .   2 4 ,   p .   1 3 7 8 3 ,   D e c .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / su 1 3 2 4 1 3 7 8 3 .   [ 2 5 ]   Y .   K i m   a n d   S .   K i m,   F o r e c a st i n g   c h a r g i n g   d e ma n d   o f   e l e c t r i c   v e h i c l e s   u si n g   t i me - ser i e s   mo d e l s,   En e r g i e s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   5 ,   p .   1 4 8 7 ,   M a r .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 4 0 5 1 4 8 7 .   [ 2 6 ]   M .   A z i z   a n d   M .   H u d a ,   A p p l i c a t i o n   o p p o r t u n i t y   o f   v e h i c l e s - to - g r i d   i n   I n d o n e si a n   e l e c t r i c a l   g r i d ,   En e rg y   Pr o c e d i a ,   v o l .   1 6 0 ,   p p .   6 2 1 6 2 6 ,   F e b .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e g y p r o . 2 0 1 9 . 0 2 . 2 1 4 .   [ 2 7 ]   M .   E l - H e n d a w i ,   Z .   W a n g ,   R .   P a r a n j a p e ,   S .   P e d e r s o n ,   D .   K o z o r i z ,   a n d   J.   F i c k ,   E l e c t r i c   v e h i c l e   c h a r g i n g   mo d e l   i n   t h e   u r b a n   r e si d e n t i a l   se c t o r ,   En e r g i e s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   1 3 ,   p .   4 9 0 1 ,   Ju l .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 5 1 3 4 9 0 1 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         C o mp a r a tive  o f p r ed ictio n   a l g o r ith ms fo r   en erg co n s u mp t io n   b elec tr ic  ve h icle     ( A yo u b   A b id a )   4201   [ 2 8 ]   M .   N a z a r i ,   A .   H u ssa i n ,   a n d   P .   M u si l e k ,   A p p l i c a t i o n s   o f   c l u s t e r i n g   m e t h o d f o r   d i f f e r e n t   a sp e c t s o f   e l e c t r i c   v e h i c l e s ,   El e c t ro n i c s   ( S w i t zer l a n d ) ,   v o l .   1 2 ,   n o .   4 ,   p .   7 9 0 ,   F e b .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e l e c t r o n i c s1 2 0 4 0 7 9 0 .   [ 2 9 ]   C .   S u n ,   T .   L i ,   S .   H .   L o w ,   a n d   V .   O .   K .   L i ,   C l a ss i f i c a t i o n   o f   e l e c t r i c   v e h i c l e   c h a r g i n g   t i me  seri e w i t h   se l e c t i v e   c l u st e r i n g ,”  El e c t r i c   Po w e r   S y st e m s R e se a rc h ,   v o l .   1 8 9 ,   p .   1 0 6 6 9 5 ,   D e c .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e p sr . 2 0 2 0 . 1 0 6 6 9 5 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS        Ay o u b   Ab id a           a   M o ro c c a n   c h o lar,  c o m p lete d   h is  e n g in e e rin g   d e g re e   in   t h e   m a n a g e m e n o sm a rt  e lec tri c a sy ste m in   2 0 2 1   fro m   T h e   Na ti o n a Hig h e S c h o o o Arts   a n d   Cra fts  (ENS AM)  a Ha ss a n   II  Un iv e rsit y   in   Ca sa b lan c a ,   M o ro c c o .   F o ll o win g   h is   g ra d u a ti o n ,   h e   e m b a rk e d   o n   h is   d o c to ra l   j o u r n e y   th e   su b se q u e n t   y e a a t h e   La b o ra t o ry   o f   Co m p lex   Cy b e r   P h y sic a S y ste m s.  His  P h . D .   re se a rc h   is  f o c u s e d   o n   t h e   d e v e lo p m e n o v e h icle - to - g rid   p r o to c o ls  with i n   sm a rt  g rid s,  u ti li z i n g   a rti ficia in telli g e n c e .   Th is  w o rk   is  p iv o tal  i n   t h e   re a lm  o sm a rt  g rid   tec h n o l o g y   a n d   e lec tri c   v e h i c le  in teg ra ti o n ,   a imi n g   to   o p ti m ize   th e   two - wa y   e n e rg y   e x c h a n g e   b e twe e n   e lec tri c   v e h icle a n d   t h e   p o we g ri d .   His   re se a rc h   e n d e a v o rs  c o n tri b u te  sig n ifi c a n tl y   to   e n h a n c in g   sm a rt  g ri d   p e rf o rm a n c e ,   p ro m o ti n g   th e   i n teg ra ti o n   o e lec tri c   v e h icle s,  a n d   o p ti m izin g   e n e rg y   u se .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il a y o u b . a b i d a 1 - e tu @e t u . u n i v h 2 c . m a   a n d   a y o u b a b id a 0 8 @ g m a il . c o m .         Mo u r a d   Ze g r a r i           is  a   g ra d u a te   in   e lec tri c a e n g i n e e rin g   fr o m   t h e   Hig h e r   No rm a l   S c h o o o f   Tec h n ica E d u c a ti o n   (ENS ET i n   Ra b a t.   He   o b tain e d   a   Dip lo m a   o A d v a n c e d   S tu d ies   (DES A),  th e n   d e fe n d e d   h is  Na ti o n a Do c to ra te  th e sis  i n   e lec tri c a e n g in e e rin g   a Ha ss a n   II  Un iv e rsity   M o h a m m e d ia  in   2 0 1 2 .   He   is  a   fo rm e p ro fe ss o a th e   F a c u lt y   o f   S c ien c e a n d   Tec h n iq u e o M o h a m m e d ia  (F S TM ),   wh e re   h e   tau g h El e c tri c it y ,   El e c tro tec h n ics ,   P o we El e c tro n ic s,  El e c tri c   M a c h in e s,  a n d   I n d u stri a Co n tr o l.   S in c e   2 0 1 3 ,   h e   h a b e e n   th e   h e a d   o f   th e   e lec tri c a e n g i n e e rin g   d e p a rtme n a t h e   N a ti o n a S c h o o o f   Arts  a n d   Cra fts  (ENS AM)  in   Ca sa b lan c a .   He   wa a wa rd e d   t h e   t it le  o S tar  P r o fe ss o r   b y   Lav a l   Un iv e rsity   -   Ca n a d a   in   2 0 0 5 .   C u rre n tl y ,   h e   is  a   m e m b e o t h e   Lab o ra to r y   o El e c tr o n ics ,   El e c tro tec h n i c s,   Au t o m a ti o n   a n d   In fo rm a ti o n   P ro c e ss in g   (LE EA - T I),   o f   REUNET   a n d   a u t h o o se v e ra re se a rc h   wo rk o n   t h e   m o d e li n g   a n d   c o n tro l   o re n e wa b le  e n e rg y   s y ste m s .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il z e g ra ri. e n sa m @g m a il . c o m .         Re d o u a n e   M a jd o u         is  a   p ro fe ss o a th e   Na ti o n a S c h o o o f   Arts  a n d   Cra ft s   (ENS AM)  in   Ca sa b lan c a .   As   a n   a ss o c iate   p ro fe ss o in   El e c tri c a En g i n e e rin g ,   h e   b ri n g a   we a lt h   o k n o wle d g e   a n d   e x p e rti se   to   h is  ro le.  He   o b tain e d   h is  d o c to ra te  fro m   th e   F a c u lt y   o S c ien c e a n d   Tec h n iq u e in   2 0 1 7   a n d   h a sin c e   m a d e   sig n ifi c a n strid e in   h is  field .   In   a d d it i o n   to   h is  p ro fe ss o rial   d u ti e s ,   M a j d o u le  is   a lso   th e   c o o r d in a t o r   o f   th e   El e c tro m e c h a n ica En g i n e e rin g   P ro g ra m   a ENS AM  Ca sa b lan c a ,   fu rth e sh o w c a sin g   h is  lea d e rsh ip   a n d   c o m m it m e n to   e d u c a ti o n .   His   re se a rc h   c o n tri b u t io n a re   e x ten siv e   a n d   c o v e a   wi d e   a rra y   o f   to p ics   in   e lec tri c a e n g i n e e rin g ,   in c l u d i n g   fu n d a m e n tal   fre q u e n c y ,   m o d u lar  m u l ti lev e l   c o n v e rter,   m u lt i lev e in v e rters ,   p o we e lec tro n ics ,   a n d   p o we g rid .   His  d u a ro le  a a n   e d u c a to a n d   a c ti v e   re se a rc h e e n a b les   h im  t o   c o n ti n u a ll y   a d v a n c e   th e   u n d e rsta n d in g   o f   e lec tri c a e n g in e e rin g.   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il r. m a jd o u l@ g m a il . c o m .               Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.