最短置信区间的计算

在对σ2作置信区间估计的例子基础上,提出了最短置信区间的概念和求解方法,并给出了实例和一些参考结果.     

集装箱船舶单船装卸量的统计分析

基于对单船装卸量影响因素的分析，通过建立统计模型对每航班单船装卸量进行X^2-拟合优度检验、置信区间分析和加权平均，确定分航线单船装卸量。     

基于Bootstrap法的船闸大修间隔时间参数估计

本文采用Bootstrap法,建立了小样本条件下船闸大修间隔时间概率参数推断模型。结合实例,利用SPSS统计分析软件计算出了大修间隔时间的均值及置信区间,深入分析了船闸寿命期内大修间隔时间均值的变化规律,给出了大修计划的三级预警时间节点,并确立了大修优先级别。     

船舶营运油耗考核指标评估

为准确掌握营运船舶的真实油耗情况,对船舶油耗考核指标进行研究,评估其合理性和实用性。以散货船“锦泰峰”轮为研究对象,对其所属公司的油耗管理现状进行分析,采用最小二乘法对试航转速与油耗值进行回归,并给出其95%置信区间,评估实际转速油耗与试航转速油耗在95%置信区间内的符合率,将其作为油耗考核指标的评价标准,指导船舶对能耗进行智能管控。试验结果显示,“锦泰峰”轮的实际油耗与理论油耗满载符合率为0.367,空载符合率为0.684,满载时符合程度较差,需要管理人员结合实际情况和经验对该指标进行修正。     

舰船动力齿轮传动装置悬置系统可靠性分析

针对传统可靠性分析方法计算出的可靠度数值过低,导致可靠性分析时的置信区间数值范围过小、可靠性分析适用性不强的问题,提出一种舰船动力齿轮传动装置悬置系统可靠性分析方法。首先分析动力齿轮的极限状态的曲面,采用二阶矩方法确定分析指标,考虑传动装置零部件的磨损机理,估计磨损参数,利用磨损参数,计算传动装置悬置系统失稳状态的失稳时间,得到舰船动力齿轮传动装置悬置系统可靠度,完成可靠性分析。实验结果表明:与传统分析方法相比,舰船动力齿轮传动装置悬置系统可靠性分析方法得到的置信区间的数值范围更大,适合实际分析使用。     

舰船设备振动监测阈值设定方法

实时监测舰船设备振动状态,设定监测阈值,对发现舰船设备异常、制定维修计划具有重要意义.通过分析舰船设备可能出现的振动异常现象,对不同的异常特征量采用了置信区间、均值方差等方法进行监测阈值设定,经过实测数据验证了这两种方法的有效性.     

建立船舶疲劳设计的P-S-N曲线的双加权最小二乘法

疲劳设计在船舶安全、船舶维护等领域发挥着越来越重要的作用。本文提出建立船舶疲劳设计的P-S-N曲线的双加权最小二乘法。首先利用成组疲劳试验数据,导出数据分布p分位点及其置信区间,并完成首次加权拟合;然后再利用疲劳强度数据,完成第二次加权拟合;最后得到任意可靠度下的P-S-N曲线。     

二阶波浪漂移力的回归分析

二阶波浪载荷的预报对动力定位能力评估具有重要意义。对二阶波浪载荷的预报,通常可采用模型试验和数值模拟的方法。模型试验费用昂贵,数值模拟时面元划分的合理性对计算结果的影响很大,且模型试验和数值模拟周期都相对较长。采用压力直接积分法进行系列船型的二阶波浪漂移力计算,在此基础上,采用模长界限控制的正交化方法的多元多项式回归分析,给出二阶波浪漂移力的回归公式,并进行了验证分析。验证分析表明回归公式置信区间为0.95。     

一种多学科设计优化近似模型构建方法

通过采用单个参数控制样本的误差界限、采用Laplace损失函数和改变置信区间项,给出了一种基于单参数的Lagrangian支持向量回归算法。以实际数值函数为例,通过采用三组不同样本集进行拟合训练,构建了基于支持向量机的近似模型;以石油平台支援船总阻力估算为例,通过与模型试验及其他典型方法的对比,检验了算法用于近似模型构建的准确性和适用性。研究结果表明,采用支持向量机方法构建近似模型在小样本条件下比神经网络等传统方法具有更好的泛化性和推广能力,能够有效提高计算精度与优化效率,在复杂系统多学科优化设计中具有很大的应用价值。     

作用于船舶上风荷载及参数的拟合分析计算

本文在前述分析研究成果的基础上,结合一定置信区间下船舶尺度参数研究,以OCIMF的指南等为主要参照基准,针对船舶风荷载体型系数与不均匀折减系数等参数,进行拟合分析计算,进一步推演提出船舶风荷载的理论计算公式与建议.本文方法亦可进一步运用到包括油船在内的不同船型的风荷载理论分析与计算中,为规范中船舶风荷载的修订与工程设计...     

基于自由自航模回转试验的不确定度分析

为评定船舶操纵性试验结果的可信度,基于ITTC 7.5-02-06-05的指导意见,对船模回转试验的不确定度进行分析。基于自由自航模回转试验方法,对某型船进行重复性试验,获取试验相关的不确定度。数据分析结果表明,在置信区间为95%、置信因子为2的条件下,船模试验回转直径的不确定度为4.9%,结果可信,具有一定的工程应用参考价值。     

基于相关向量机的风电机组功率曲线建模与监测

风机功率曲线在风电机组的性能评估、功率预测、状态监测以及故障检测中具有重要意义。目前,大多功率曲线建模方法均为确定性功率线模型,能够反映风速与发电功率均值间的映射关系,但不能给出功率的不确定度,难于直接应用在风机状态监测中。本文提出了一种基于相关向量机的概率性功率曲线模型,该方法能够同时给出发电功率均值以及功率分布的置信区间。试验结果表明,该模型能够对由偏航故障、风速计浮冰等因素导致的风机功率异常状况进行及时有效的监测和预警,并能够为海上风电所用,提供重要的参考。     

船舶无线网络通信过程差错数据智能检测方法

现有的异常数据检测方法无法适应船舶无线网络通信环境,存在漏检率高的问题,为此提出通信网络差错数据智能检测方法。根据舰船无线网络通信的特点,选取通信数据差错特征。利用数据采集设备,获取船舶无线网络通信过程数据。通过计算数据集的离散度与设置置信区间2个步骤,实现对通信过程差错数据的识别。以识别结果为基础,分别从数据长度、格式和内容3个角度,实现对通信差错数据的智能检测。为了验证设计的智能检测方法的检错能力设计性能对比实验,结果表明,与传统差错数据检测方法相比,设计的智能检测方法的漏检率降低了30.1%,且通过该方法的检测与控制提高了无线网络通信的稳定性。     

黄骅港外航道骤淤量重现值的区间估计*

黄骅港外航道经常遭受大风骤淤的影响,对骤淤量重现值的研究有助于泥沙淤积整治标准的确定。重现值的点估计往往因方法的不同而产生较大差异。区间估计方法可以给出一定置信水平下设计重现值的参考区间,从而为设计和施工人员提供相应的指导。基于黄骅港年最大骤淤量的预测值序列,分别采用对数正态分布和最大熵分布函数对其进行拟合,并利用极大似然法对骤淤量重现值进行区间估计。骤淤量重现值的置信区间长度随重现期的增加而增大,最大熵分布计算结果精度较高,可为泥沙淤积的整治提供参考。     

基于云模型的船舶系统制造商筛选

针对传统制造商筛选方法筛选匹配度低的问题,对基于云模型的船舶系统制造商筛选方法进行研究。利用云模型的强大计算能力,对影响制造商评价指标的因素进行分级,构建系统制造商评价指标体系。使用网络层次法和熵权法确定评价指标的主要和次要权重。对评价指标的主要和次要权重根据组合系数进行权重组合,计算得到多指标综合测度后,将处于置信区间的多指标综合测度从高到低排序,识别对应最高多指标综合测度的制造商,完成筛选。通过与传统筛选方法的对比实验,验证设计的基于云模型的下船舶系统制造商筛选方法筛选结果匹配度更高,更适合用于制造商筛选。     

基于时间窗口选择和SVR的船舶交通事故率预测

为提高对船舶交通事故率的预测精度,建立基于时间窗口选择和支持向量回归的船舶交通事故率预测模型,该预测模型考虑船舶交通事故的发生具有随机不确定性,以及海事规则生效等导致的船舶交通事故率的变动趋势。在构造船舶交通事故率不确定时间序列的基础上,采用滑动窗口技术对置信区间比较集中的不确定时间序列点进行聚类并分段,选择最接近当前时间的区段作为统计时间窗口,并利用支持向量回归模型对船舶交通事故率进行预测。以英国籍船舶交通事故数据为例,对预测模型进行实例分析。通过与指数平滑法和自回归移动平均模型预测结果的对比验证预测模型的有效性,为船舶交通安全管理者的决策提供指导。     

张力腿平台系泊风险评估方法研究

文章结合模糊综合评判法、层次分析法以及概率论提出了一种风险分析的评估方法,识别了系泊中的风险因素,建立完善了相应的风险评估指标体系,并将其应用于设计中或已服役作业的张力腿平台系泊风险评估。将不同风险评估结果视为风险的总体的随机样本,用概率论和置信区间对风险评估结果进行置信度评价。克服了单一评价方案主观性太强的弱点,使评价更具有客观性和可信性。经过分析和计算实例表明,该系泊风险评估方法是适用和有效的。利用获取的评价结果,识别设计或已建成服役的张力腿平台系泊风险指数高的风险因素,并采取有效措施,加强培训及时检修设备,以防止意外的发生。结合一型设计中的张力腿平台,应用文中提出的数值风险评估模型对该平台的系泊系统进行了风险评估。结果表明该方法可以对张力腿平台的系泊风险评估中的主观因素进行客观有效的评估。并可以推广应用于其他海上结构物的风险评估问题中。     

两种分布曲线快速选型法在水文极值分析中的应用

本文结合菲律宾马尼拉湾某项目,采用两种理论分布快速选型方法,即偏度系数Cs与峰度系数Ck相对关系快速选型方法和K-S检验/A-D检验快速选型方法,进行理论分布选型的定量分析和极值风速拟合分析。两种方法优选推荐的理论分布函数基本一致,不同理论分布对同一组样本的拟合度存在一定差异,实际应用中建议双向验证,从而选出最适合样本的理论分布。采用不同推荐理论分布计算得到极值基本一致,结合国内外规范对极值风速理论分布的介绍,建议理论分布的选择,应以拟合最佳为原则进行选配,同时要确定外推值的置信区间。所得成果可为类似水文设计参数分析提供参考。     

一种基于高斯混合模型的主机运行工况构建方法

对复杂的船舶主机运行数据进行有效的工况划分可以提升主机设备的监测能力,基于工况下各个设备参数的特征值变化情况,进一步提升主机设备故障诊断和预估能力。为此,提出一种基于高斯混合模型（GMM）的主机工况构建方法。该方法首先对实船监测数据进行预处理和初步筛选,再对各个特征参数之间的相关性进行分析,从而确定转速和功率为聚类划分的特征参数。引入置信区间获取目标船主机在主要营运要求下的转速范围,提升工况划分的效率,结合GMM构建主机工况划分方法。基于GMM的工况划分方法可以对复杂的主机运行工况进行有效划分,能为各个工况下的主机设备监测提供可靠的数据支撑。     

船舶操纵性能及其代理模型构建

为了提高船舶操纵性能计算效率,文章结合基于NAPA计算仿真结果和支持向量回归方法预报海洋平台支援船的操纵性能,在收集足够相关船型信息前提下,采用能够合理探索设计空间和抽样的拉丁超立方方法获取了30条样本船型数据。通过NAPA仿射变化、位移转换及根据船型设计变量进行局部调整从而生成系列船型以表达船体几何形状。针对每个船型,分别计算了5项操纵性衡准指标：进距、战术直径、横距、10°舵角第一超越角和20°舵角第一超越角。为提高船舶操纵性能的计算效率,文中利用作者早先新提出的一种单参数Lagrangian 支持向量回归算法来训练并构建代理模型以预报船舶操纵性能,该算法整合了Laplace损失函数,仅采用单参数控制计算误差并于置信区间中增加了b2/2项。以海洋平台支援船为例,采用SPL-SVR算法预报船舶操纵性能,并与基于NAPA计算仿真结果、人工神经网络、经典支持向量回归算法进行对比。不需要昂贵的仿真代码计算,文中采用SPL-SVR算法建立的船舶操纵性能响应面模型比较适合船型初步设计的工程实际应用,并具有较好的效率和适用性。