[发明专利]一种基于参数优化的GM-Markov海底管道腐蚀预测方法

权利要求书

1.一种基于参数优化的GM-Markov海底管道腐蚀预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取海底管道检测点的腐蚀数据序列X⁽⁰⁾；

2)计算海底管道检测点的腐蚀数据序列X⁽⁰⁾的光滑比ρ(k)及级比σ⁽¹⁾(k)，再根据海底管道检测点的腐蚀数据序列X⁽⁰⁾的光滑比ρ(k)及级比σ⁽¹⁾(k)检验海底管道检测点的腐蚀数据序列X⁽⁰⁾的光滑性条件及准指数规律；

3)当海底管道检测点的腐蚀数据序列X⁽⁰⁾满足光滑性条件且具有准指数规律时，则构建灰微分方程；

4)由海底管道检测点的腐蚀数据序列X⁽⁰⁾得到一阶累加生成序列X⁽¹⁾；

5)根据步骤4)得到的一阶累加生成序列X⁽¹⁾计算紧邻均值生成序列Z⁽¹⁾；

6)设置最小二乘算法，再计算灰微分方程的相关参数，得灰微分方程；

7)求解灰微分方程，得时间响应序列t＝1,2,L,n，其中，时间响应序列

8)改变传统灰色模型的初始条件，将X⁽⁰⁾(1)修改为X⁽¹⁾(n)，即当t＝n时，再对传统灰色系统模型的参数C进行优化，得优化后的参数C'；

9)将优化后的参数C'代入时间响应序列并进行累减还原，得改进后的还原值再计算改进后的还原值的残差、相对误差及平均相对误差；

10)根据改进后的时间响应序列构建参数优化后的灰色系统模型，再利用参数优化后的灰色系统模型对海底管道腐蚀深度进行预测，再根据预测得到的海底管道腐蚀深度利用马尔科夫链模型预测海底管道的剩余寿命，完成基于参数优化的GM-Markov海底管道腐蚀预测。

2.根据权利要求1所述的基于参数优化的GM-Markov海底管道腐蚀预测方法，其特征在于，步骤1)中海底管道检测点的腐蚀数据序列X⁽⁰⁾＝(x⁽⁰⁾(1),x⁽⁰⁾(2),L,x⁽⁰⁾(n))，其中，x⁽⁰⁾(k)为第k次检测得到的底管道检测点的腐蚀深度。

3.根据权利要求2所述的基于参数优化的GM-Markov海底管道腐蚀预测方法，其特征在于，步骤2)中，

4.根据权利要求3所述的基于参数优化的GM-Markov海底管道腐蚀预测方法，其特征在于，步骤4)中一阶累加生成序列X⁽¹⁾＝(x⁽¹⁾(1),x⁽¹⁾(2),L,x⁽¹⁾(n))，其中，

5.根据权利要求4所述的基于参数优化的GM-Markov海底管道腐蚀预测方法，其特征在于，步骤5)中的紧邻均值生成序列Z⁽¹⁾＝(z⁽¹⁾(2),z⁽¹⁾(3),L,z⁽¹⁾(n))，其中，

6.根据权利要求5所述的基于参数优化的GM-Markov海底管道腐蚀预测方法，其特征在于，步骤6)的具体操作为：设置最小二乘算法，再计算灰微分方程的相关参数a及b，得灰微分方程为：

7.根据权利要求6所述的基于参数优化的GM-Markov海底管道腐蚀预测方法，其特征在于，步骤8)中的优化后的参数C'为：

8.根据权利要求7所述的基于参数优化的GM-Markov海底管道腐蚀预测方法，其特征在于，步骤9)中改进后的还原值