1.一种基于TV-HSMM的海底油气管道剩余寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：将海底油气管道的性能退化过程分为平稳退化阶段、均匀退化阶段及加速退化阶段，计算平稳退化阶段、均匀退化阶段及加速退化阶段的状态转移概率，则TV-HSMM中参数的重估公式为：其中，ξt(i,j,d)表示油气管道在退化状态i驻留时间dt(i)＝d后转移到退化状态j的概率， 表示油气管道在退化状态i驻留时间为d时，从退化状态i转移到退化状态j的期望次数，T为总监测时间；γt(i,d)表示t时刻油气管道在退化状态i停留时间dt(i)＝d的概率， 表示油气管道在退化状态i驻留时间为d时，从退化状态i转移出的期望次数；

Pr为监测向量O＝(O1,O2,…,OT)的概率，αt(i,d)为前向变量，αt(i,d)表示生成监测序列O1O2O3…Ot且结束状态为i的概率，βt(i,d)为后向变量，βt(i,d)表示生成监测序列OtOt+

1Ot+2…OT且结束状态为j的概率；

由式(13)及式(14)，得油气管道在退化状态t时刻的故障条件概率φ为：得基于TV-HSMM的油气管道在退化状态i时的剩余寿命 为：

2.根据权利要求1所述的基于TV-HSMM的海底油气管道剩余寿命预测方法，其特征在于，平稳退化阶段中油气管道的状态转移概率为固定值θ1，其中，aii(t)-aii(t+Δt)＝θ1      (1)

其中，θ1≥0，Δt为t时刻至t+1时刻的固定间隔，由于 故将θ1分配到aij＝(t+Δt)，则下一时刻油气管道的状态转移概率为：根据式(2)，得当前退化状态下的状态转移概率与刚进入该状态时状态转移概率的关系表达式为：aii(t+Δt)＝aii(t)-θ1

3.根据权利要求1所述的基于TV-HSMM的海底油气管道剩余寿命预测方法，其特征在于，均匀退化阶段中油气管道状态转移概率随时间变化线性增加，即，其中，θ2为常数，θ2≥0，则下一时刻油气管道的退化状态转移概率为：aii(t+Δt)＝(1-θ2)aii(t)

根据式(5)，得当前退化状态下油气管道的状态转移概率与刚进入该退化状态时的状态转移概率的关系表达式为：

4.根据权利要求1所述的基于TV-HSMM的海底油气管道剩余寿命预测方法，其特征在于，在加速退化阶段中油气管道的状态转移概率以指数形式递增，即，其中，θ3为常数，则下一时刻油气管道的退化状态转移概率函数为：根据式(8)，得当前退化状态下的状态转移概率与刚进入该退化状态时状态转移概率的关系表达式为：

5.根据权利要求1所述的基于TV-HSMM的海底油气管道剩余寿命预测方法，其特征在于，在自然状况下运行油气管道的退化程度随着时间增加逐渐加深，当1≤i≤j≤N时，aij＝

0，油气管道的初始状态转移矩阵为：

通过训练历史数据获得初始状态转移概率矩阵A0；

将式(3)，(6)，(9)分别带入式(10)中，得平稳退化阶段、均匀退化阶段及加速退化阶段的时变状态转移概率矩阵，其中，加速退化阶段中经历t＝kΔt后的状态转移矩阵为：利用EM算法计算出状态转移系数的值，进而得到平稳退化阶段、均匀退化阶段及加速退化阶段的状态转移概率，比较油气管道在当前退化状态的状态转移概率 与转移至其他退化状态的状态转移概率 的大小，当 时，则认为油气管道的退化状态由当前退化状态i转移至其他退化状态j，同时利用不同的状态转移θ计算时变状态矩阵；

同理，利用状态转移系数θ1、θ2及θ3计算平稳退化阶段及均匀退化阶段的状态转移矩阵。

6.根据权利要求1所述的基于TV-HSMM的海底油气管道剩余寿命预测方法，其特征在于，监测向量O＝(O1,O2,…,OT)的概率Pr为：

7.根据权利要求1所述的基于TV-HSMM的海底油气管道剩余寿命预测方法，其特征在于，χt(i,d)为t时刻油气管道在状态i停留时间dt(i)＝d的概率， 表示油气管道在退化状态i驻留时间为d时，从退化状态i转移出的期望次数，其中，其中，χt(i,d)表示t时刻油气管道在状态i停留时间dt(i)＝d的概率；

则由TV-HSMM中aij(d)＝P(qt+1＝j|qt＝i,dt(i)＝d)，得aij(d)的重估公式为：设TV-HSMM中的状态停留时间概率服从高斯分布pi(di)＝N(di|μi,σ2)[27]，则均值μ(i)和方差σ(i)的重估公式为：设D(i)表示油气管道在退化状态i持续时间的期望值，则根据式(17)及式(18)，得：D(i)＝μ(i)+ρσ2(i)      (19)