残存寿命（RUL）予測は航空機エンジンのメンテナンス計画の中核を成す技術であり、エンジンが安全に運転を継続できる期間を推定することを目的としている。近年、データ駆動型アプローチの進展に伴い、N-CMAPSSデータセットが注目を集めている。N-CMAPSSは実際の飛行記録を用いて航空機エンジンの運転開始から故障に至るまでの軌跡をシミュレートし、サイクルレベルのスナップショットではなく飛行内の完全な時系列を保持することで、C-MAPSSよりも高い現実感を提供する。しかしながら、この現実性の向上は評価の制御を難しくする。全飛行記録はデータ量を増大させ、劣化シグナルと運転状態の変動を複雑に絡み合わせるため、前処理の選択やRULモデル性能の直接比較を困難にする。
この問題に対処するため、本研究ではN-CMAPSSから派生した巡航段階RULベンチマークであるCruiseBenchを提案する。CruiseBenchの鍵となる革新はCPM-N-CMAPSS（Cruising-Period Mask for N-CMAPSS）の導入である。これは共通高度法を用いて、N-CMAPSSの9つのアクセス可能なサブデータセット内の各飛行サイクルにおける巡航区間を識別し、マスクとして保存する。CruiseBenchはこれらのマスクされた行に固定プロトコルを適用する。具体的には、シナリオ記述子（高度、マッハ数など）と実測センサーのみを入力とし、仮想センサー、健全性パラメータ、補助メタデータを特徴テンソルから除外する。また、ネイティブ解像度の時間ウィンドウを維持し、データセットごとにRUL上限を設定する。
ベンチマークの有効性を検証するため、研究チームはLSTM、GRU、TCN、TSMixerの4つの代表的な時系列モデルを用いて実験を行った。CruiseBench-eta5-W256-S10の標準設定の下で、TSMixerが最も低い平均RMSE（3.4±1.71）とSaxenaスコア（(2.50±2.99)×10^4）を達成した。さらに、アブレーション研究により、飛行段階の選択、時間ダウンスケーリング手法、RUL上限閾値が報告される結果に顕著な影響を与えることが示された。これにより、標準化されたプロトコルの重要性が確認された。
CruiseBenchはその固定された巡航段階プロトコルにより、制御されたRULモデル比較のための再現可能なサブベンチマークを提供する。同時に、CPM-N-CMAPSSは段階特化型のデータ基盤として、将来の転移学習やドメイン適応研究のための基礎を築く。本研究のコードとデータは公開されており、航空機の予知保全分野における標準化を促進することが期待される。