寿命预测可为动力电池的预测性维护提供理论依据,以避免因电池老化或故障引发安全事故,同时可提醒用户及时维护电池以保证充足的续驶里程,因此动力电池寿命预测的研究具有重要的工程应用价值。电动汽车动力电池受工况和环境影响,其健康状态(State of Health,SOH)衰退过程复杂多变,尤其是SOH的局部波动大大增加了寿命预测难度,为提升寿命预测精度,本文以电动汽车三元锂电池为对象,主要展开了以下研究工作:SOH估计是寿命预测的前提条件,针对环境温度影响SOH估计精度的问题,提出了一种融入环境温度的SOH估计方法。该方法避开电压、电流剧烈波动的放电阶段,从充电阶段提取实用性强的电压积分,并综合考虑SOH估计精度和电压积分实用性,确定了电压积分的电压区间;利用镍钴铝三元锂电池加速寿命试验数据,以电压积分和环境温度为相关向量机的输入,实现多种温度下SOH的有效估计,平均误差为0.84%。针对SOH局部波动增加寿命预测难度的问题,提出了联合粒子滤波与自回归整合移动平均模型(Autoregressive Integrated Moving Average Model,ARIMA)的多层次锂离子电池寿命预测方法,简称PF-ARIMA。PF-ARIMA方法利用经验模态分解(Empirical Model Decomposition,EMD)提取SOH序列的趋势项和波动的细节项,之后分别采用粒子滤波和ARIMA预测趋势项及细节项,然后叠加所有预测并与SOH失效阈值比较,实现寿命的多层次预测,提高寿命预测精度。用镍钴铝三元锂电池加速寿命试验数据验证PF-ARIMA方法,寿命预测相对误差均值为3.50%,表明PF-ARIMA方法能够较为准确地预测镍钴铝三元锂电池寿命。电池种类不同,衰退规律不同,针对寿命预测方法应用于不同种类电池的问题,用镍钴锰三元锂电池加速寿命试验数据验证了PF-ARIMA方法,并提出了ARIMA-EMD寿命预测方法。对镍钴锰三元锂电池进行恒流放电和交流放电的加速寿命试验,PF-ARIMA方法寿命预测相对误差均值为2.14%,ARIMA-EMD方法寿命预测相对误差均值为5.05%,均低于粒子滤波、长期短记忆神经网络的寿命预测误差,表明PF-ARIMA方法和ARIMA-EMD方法都能够较为准确地预测镍钴锰三元锂电池寿命,且PF-ARIMA方法预测精度更高,鲁棒性更强。针对寿命预测方法实际应用的问题,利用电动汽车三元锂电池数据对PF-ARIMA多层次寿命预测方法进行了验证。首先利用电池电压积分和环境温度估计SOH,然后利用PF-ARIMA方法预测电池寿命,其中提出有效续驶里程的概念,以千米为单位计量电池寿命,并利用三次样条插值法来提升寿命的预测精度,两辆电动汽车动力电池寿命预测相对误差均值为1.90%,表明PF-ARIMA方法能够较为准确地预测动力电池的寿命。研究结果表明:PF-ARIMA多层次寿命预测方法能够较为准确地预测电动汽车三元锂电池的寿命,因此该方法具备重要的实际应用价值;此外,PF-ARIMA方法比三种对比方法的预测结果更加准确,表明PF-ARIMA方法对提升时间序列的预测精度具有一定的指导意义,因此PF-ARIMA多层次预测方法同时具备重要的理论价值。
本文收集了广州地区2003年至2022年的中医药卫生技术人员和医院床位数等数据,采用R语言构建自回归整合移动平均模型(Autoregressive Integrated Moving Average Model,ARIMA)进行中医药卫生资源配置预测研究,分析了广州市中医药卫生资...
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本文收集了广州地区2003年至2022年的中医药卫生技术人员和医院床位数等数据,采用R语言构建自回归整合移动平均模型(Autoregressive Integrated Moving Average Model,ARIMA)进行中医药卫生资源配置预测研究,分析了广州市中医药卫生资源的情况以及发展趋势,为广州市相关中医药卫生政策制定提供参考依据。
目的旨在结合佛山历年医院床位数和卫生技术人员数预测地区卫生资源配置情况,为相关卫生政策制定提供参考。方法收集佛山地区2002—2021年的医院床位数和卫生技术人员等数据;采用R语言构建自回归整合移动平均模型(autoregressive integrated moving average model,ARIMA)进行卫生指标预测,分析本地区卫生资源的情况及趋势变化。结果佛山地区的医院床位资源略高于全省平均水平,但卫技人员资源配比却反而低于全省水平。研究预测显示,未来5年佛山地区的卫生资源将继续增加,卫生资源配置继续得以改善,床位数和卫生技术人员数将分别增加约14.0%和24.0%。结论佛山地区医院可统筹增加卫技人员数,进一步优化资源配置。ARIMA预测较为便捷,为地区卫生资源规划提供了一种有效途径,辅助政府或医疗机构优化卫生管理政策,提高卫生服务质量和效率。
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