基于数据挖掘的舰船装备维修费估计

舰船装备维修费具有一定的规律性,同时也有一定的随机性,导致很难进行准确估计。为了提高舰船装备维修费精度,减少舰船装备维修估计偏差,设计了基于数据挖掘的舰船装备维修费估计模型。首先分析当前舰船装备维修费估计模型的各种局限性,然后收集舰船装备维修费历史数据,并对舰船装备维修费历史数据进行处理,得到更加有规律的舰船装备维修费数据,然后采用数据挖掘技术建立舰船装备维修费估计模型,并采用实际舰船装备维修费数据进行验证性实验。本文模型的舰船装备维修费估计精度高,舰船装备维修费的估计误差远小于当前其他舰船装备维修费估计模型,结果证明本文方法是一种精度高,误差小的舰船装备维修费估计模型。     

组合优化理论的舰船装备维修费预测

单一模型难以准确对舰船装备维修费用进行建模与预测,为了提高舰船装备维修费的预测精度,设计了一种组合优化理论的舰船装备维修费预测模型。首先分别采用灰色模型和神经网络对舰船装备维修费进行预测,然后确定2种模型的舰船装备维修费预测权值,加权得到最终的舰船装备维修费预测结果,最后采用VC++6.0实现了舰船装备维修费预测仿真测试,仿真结果表明本文模型获得了较高的舰船装备维修费预测精度,相对于单一模型,本文模型的舰船装备维修费预测结果具有比较显著的优势。     

舰船装备维修费预测方法评价准则体系研究

针对舰船装备维修费预测效果评价仅采用单一的精度准则可能导致较大预测风险的缺陷,在分析现有预测评价准则研究现状的基础上,总结了现有的预测方法评价准则,并通过进一步结合对舰船装备维修费预测特点的分析,建立了适合于舰船装备维修费预测方法评价的准则体系。建立的准则体系有利于提高舰船装备维修费预测的可靠性,降低预测风险,为舰船装备全寿命费用预测和舰船装备维修工作提供可靠的基础。     

基于主成分分析的舰船装备维修费组合预测

针对基于回归的组合预测模型,由于舰船装备维修费预测时可利用的样本小、可用的单项预测方法多,容易导致预测模型的数量比用于组合预测的样本数量多,出现回归系数无法估计的问题。在建立基于回归的舰船装备维修费组合预测模型前,首先对各单项预测方法预测结果进行主成分分析,建立舰船装备维修费实际值在选取主成分上的回归模型,给出基于主成分分析的组合预测模型;然后针对主成分分析中根据主成分的累积贡献率确定主成分数量具有一定的主观性,建议采用AIC确定主成分的数量;最后,采用实例对给出的方法进行分析和验证。结果表明:在舰船装备维修费组合预测中,该方法不仅解决了预测模型多于用来组合预测的样本数量问题,而且还可以解决单项预测方法之间的共线性问题,且其预测性能明显优于常用的组合预测模型。     

基于RBF神经网络的舰船维修费预测

鉴于单个预测模型在舰船维修费预测中存在信息源不够广泛的不足,提出用组合预测法进行维修费预测。构建了基于径向基函数(RBF-Radial Basis Function)神经网络的舰船维修费组合预测模型,并用实例进行了验证。结果证明了此方法的有效性。     

舰船装备修理合同优化研究

舰船装备维修费是舰船装备全寿命周期费用的重要组成部分,而且所占比例有日益增加的趋势,因而作为决定舰船装备修理价格关键因素的舰船装备修理合同的优化问题必须予以重视.从舰船装备修理合同的基本概念入手,分析舰船修理合同优化的主要内容,并对合同优化的环境建设提出建议,旨在通过合同的优化,提高舰船装备修理经费的军事经济效益和舰船保障能力.     

基于自适应遗传算法的总体舰船维修费分配

将舰船维修费按照装备维修计划结构分为九项,以该九项费用在舰船维修费总量中所占的比例为自变量,舰船维修费总体效益为因变量,提出通过回归分析方法,建立舰船维修费总体效益与各项费用所占比例之间的函数关系,进而建立总体舰船维修费的分配优化模型。     

舰船维修信息集成管理与数据运用

介绍了新型军民融合保障模式下、总技术责任单位负责制的舰船维修信息集成管理方案。由总技术责任单位制订故障维修信息记录要求,汇总承修单位现场提交的计划修理信息和定期赴使用方收集的自修、中继级修理、临时性修理信息,录入到事先开发的舰船装备故障维修信息处理系统,形成行业内共享的舰船装备故障及故障维修信息数据库,为后续修理排故、远程技术保障支援系统、舰船研制综合保障设计、后续舰船研究设计改进提高等提供基础数据。     

舰船能耗预测的云数据挖掘

能耗是舰船工作过程一个重要评价指标,针对当前舰船能耗预测方法存在预测错误率高、建模速度慢等不足,提出一种舰船能耗预测的云数据挖掘技术。首先分析国内外对舰船能耗的预测方法,找到各种舰船能耗预测方法的缺陷和不足,然后收集舰船能耗预测的数据,将云平台作为舰船能耗预测的建模环境,采用数据挖掘建立舰船能耗预测模型,最后进行舰船能耗预测效果的测试实验。云数据挖掘技术的舰船能耗预测精度超过了95%,可以描述舰船能耗预测的变化特点,对于大规模舰船能耗数据,本文方法的预测时间明显短于当前其他舰船能耗预测方法,具有十分明显的优势。     

舰船装备全寿命周期费用估算方法研究

论文针对我国舰船新装备多、影响因素不明确且数据不足的问题,建立费用分解结构模式(CBS),分析各费用单元.通过对比神经网络法、灰色预测法、支持向量机等方法的自身特点,分析其对舰船装备全寿命周期费用估算的有效性,并论述了类比法、工程法、作业成本法等方法如何在估算过程中配合使用,列出了全寿命周期各阶段的估算关系式,得到了对舰船装备全寿命周期费用估算行之有效的方法.研究结论为相关部门对舰船装备全寿命周期费用分析提供了理论依据.     

船用燃机性能降级新型预测模型建立及应用分析

船用燃气轮机气路维护是舰船动力系统健康管理当中必要的环节,采用视情维护的方法是当前十分先进的维护手段,其中对气路降级趋势的预测是维护方法的核心。气路降级数据具有明确的增长趋势与不规律的波动性,符合灰色系统的特征。本文采用无偏灰色预测模型改进灰色马尔科夫模型,在此基础上扩大原始数据的维数,采用灰色关联度模型,将类似于当前序列的参考序列引入,最终构成了一种新的混合预测模型。最后,选择燃气轮机压气机结垢的过程作为实例来验证这一新的模型。通过研究模型参数和预测准确性之间的关系,为实例提出了建议的最佳参数。从预测准确性与对波动性的预测角度与不同的预测模型的比较结果表明,新的模型优于一些其他序列预测模型。     

基于FA-SVM的舰船修理成本结构研究

在传统支持向量机(SVM)方法的基础上,引入因子分析(FA)方法,构建了FA-SVM模型,该模型解决了传统SVM方法存在的特征指标相关性的问题,最后利用舰船修理成本结构研究对该模型进行验证分析,结果证明这种FA-SVM模型在舰船修理成本结构预测中的有效性和实用性。这对于海军维修成本的管理有着很好的应用价值。     

17．5万m3LNG船DFDE配置经济选型分析

分别从成套推进系统的技术可行性、投资成本、运营成本（包括燃料与维修）等角度对17万m3LNG船DFDE配置进行对比分析,寻找最经济的DFDE组合配置方案,即采用3×12V50DF＋1×6L50DF方案,该方案在不同工况下LNG自然蒸发量均能满足船舶运营要求,有效减少了船舶运营成本及维修成本,相比其他方案也最经济。     

改进GM（1,1）模型在舰船维修费用预测中的应用

基于灰色系统理论,使用海军舰船维修费用历史数据建立初值修正的GM（1,1）模型,利用少量数据中的显信息和隐信息,避免复杂的相关关系,克服了原始数据的离散性,得到较高精度的拟合效果,并对海军舰船维修费用进行短期预测。将预测结果加入等维信息模型,对未来费用支出进行动态预测。结果表明：其精度优于传统模型。     

基于三点模型的柴油机热工参数预测

准确预测热工参数劣化趋势是对柴油机实施预测维修的前提。已有预测技术均视不同时段信息所具有的建模价值相等,忽略了近期信息比远期信息更能反映设备当前运行态势这一客观事实,导致预测模型难以准确描述柴油机热工参数的真实变化规律。针对该问题,提出一种基于三点模型的柴油机热工参数预测方法,并采用新陈代谢法同步更新建模数据,以提高建模数据的利用效率及预测精度。与灰色系统GM(1,1)模型预测精度的对比结果表明,三点模型能够有效处理不同时段信息在反映设备运行态势能力上的差异,得到更为准确的预测结果。     

偏最小二乘回归在舰船维修费用预测中的应用

考虑到偏最小二乘回归方法在处理小样本多元数据方面具有独特的优势,分析了影响舰船维修费用的因素,结合变量投影重要性分析方法对影响因素进行筛选,提出用偏最小二乘回归方法建立舰船维修费用预测模型。通过实例进行计算,用历史数据预测舰船维修费用,在数据样本量小的情况下,预测结果较多元回归方法精度高。     

An overview of maintenance management strategies for corroded steel structures in extreme marine environments

Maintenance is playing an important role in integrity management of marine assets such as ship structures, offshore renewable energy platforms and subsea oil and gas facilities. The service life of marine assets is heavily influenced by the involvement of numerous material degradation processes (such as fatigue cracking, corrosion and pitting) as well as environmental stresses that vary with geographic locations and climatic factors. The composition of seawater constituents (e.g. dissolved oxygen, salinity, temperature content, etc.) is one of the major influencing factors in degradation of marine assets. Improving the efficiency and effectiveness of maintenance management strategies can have a significant impact on operational availability and reliability of marine assets. Many research studies have been conducted over the past few decades to predict the degradation behaviour of marine structures operating under different environmental conditions. The utilisation of structural degradation data – particularly on marine corrosion – can be very useful in developing a reliable, risk-free and cost-effective maintenance strategy. This paper presents an overview of the state-of-the-art and future trends in asset maintenance management strategies applied to corroded steel structures in extreme marine environments. The corrosion prediction models as well as industry best practices on maintenance of marine steel structures are extensively reviewed and analysed. Furthermore, some applications of advanced technologies such as computerized maintenance management system (CMMS), artificial intelligence (AI) and Bayesian network (BN) are discussed. Our review reveals that there are significant variations in corrosion behaviour of marine steel structures and their industrial maintenance practices from one climatic condition to another. This has been found to be largely attributed to variation in seawater composition/characteristics and their complex mutual relationships.     

船舶操纵水动力导数的数值求解及敏感度分析

[目的]为了兼顾船舶操纵运动预报的成本与精度,基于数值计算方法,结合水动力导数敏感度分析,提出一种船舶操纵运动预报方法。[方法]首先,求解RANS方程,应用流体体积（VOF）法捕捉自由液面,采用动态网格方法对DTMB 5 415船型进行约束运动的数值计算,并将回归得到的线性水动力导数与试验值进行对比,验证数值方案的有效性;然后,基于MMG分离建模方法建立DTMB 5 415船模的操纵数学模型,并利用龙格-库塔算法进行求解,对船舶回转和Z形操纵运动进行仿真;最后,分析水动力导数对这2种操纵运动的敏感度。[结果]结果显示,采用所提方法得到的操纵轨迹和衡准参数仿真结果与试验结果一致,回转运动参数的平均误差为5.1%,Z形操纵运动参数的平均误差为11.7%,较文献使用CFD进行自航船模模拟得到运动参数的精度与计算成本均有所改善;水动力敏感度分析结果也验证了部分非线性水动力导数对操纵性衡准的影响较小,可以使用经验公式进行估算。[结论]研究表明采用所提方法进行船舶操纵性预报方法可行,可在满足工程应用精度的同时大大减少计算成本,尤其适用于船舶设计阶段的操纵性预报及优化。     

扎瓦尔港外航道泥沙回淤分析

近海航道在使用过程中因潮汐、波浪、水流等因素对泥沙运动的影响会造成航道回淤,从而需要定期维护.而合理的航道布置和边坡设计将减少运营期内维护成本.根据沙特扎瓦尔港港区自然条件、水深测图等资料,分析航道淤积趋势;通过理论分析和数模研究对其产生的原因进行了分析;在此基础上确定了合理的航道浚后边坡,以期降低航道在运营期内维护费用.结合理论数据和一段时间内航道运营后复测数据分析,扎瓦尔港外航道走向和边坡设计是合理的且是被认可的.     

改进的统一疲劳裂纹扩展速率预报模型对合金在常幅载荷下普遍适用性的研究

精确预报金属结构的疲劳对确保结构安全及指导结构设计与维修具有重要的意义.作者们基于McEvily模型提出了一个改进的统一疲劳裂纹扩展速率模型,其将疲劳裂纹扩展的三个扩展区域统一起来,并能解释更多的疲劳试验现象.文中对该模型进行了详细阐述,同时对模型参数的工程预报方法进行了讨论.为了进一步检验本模型的可靠性,还对不同载荷比下各种材料疲劳裂纹扩展率的预报结果与实验结果进行了对比,对比结果证明了该模型的准确性及其在常幅载荷下对不同材料的普遍适用性.