心率变异性与驾驶疲劳相关性研究

为获取与驾驶疲劳程度相关性较高的、可以量化的、客观的心电指标,对10名成年男性司机在驾驶仿真平台上进行心率变异性(HRV)检测与眼动跟踪同步实验研究.对HRV信号指标与评估疲劳的客观指标——PER-CLOSp80值进行相关性分析.结果表明,在HRV信号的线性指标中,表征交感-副交感神经张力平衡状态的频谱低频与高频部分比值与PERCLOSp80值的相关程度最大,皮尔逊相关系数达到0.728,可以作为实时监测驾驶疲劳的量化心电指标.为进一步解释HRV信号的混沌特性,采用非线性动力学方法进行R-R间期C0复杂度计算,该非线性指标与疲劳累积过程相关,可以用来衡量驾驶员在遇到应急危险状况下的控制能力.     

基于改进的多时间尺度特征排列熵的 心率变异性分析研究

为了分析不同生理状态下人体心率变异性的差异性,并弥补传统心率变异性分析方法时间尺度特征单一的不足,本文结合了互补式集合平均经验模态分解和改进的排列熵算法对心率变异时间序列进行了具有多时间尺度特征的排列熵分析,并计算得到反映心率变异显著差异性的指标CEEMD-mPE.最后基于MIT-BIH心率失常数据库的实验结果分析表明,本文所使用的心率变异性分析方法相比于其他基于熵的分析方法具有更优异的表现.     

基于代表性滑动面的空间变异土坡可靠度分析

基于代表性滑动面的边坡可靠度分析计算效率较高,然而目前方法不能有效识别考虑土体参数二维空间变异性的边坡代表性滑动面.提出了一种基于Pearson相关系数的边坡代表性滑动面识别方法,分别通过单层和两层土坡算例验证该方法的有效性.结果表明该方法不仅能够有效筛选考虑土体参数二维空间变异性的多层边坡代表性滑动面,计算每条代表性滑动面对边坡失效概率的贡献权重,而且可以有效地反映土体参数空间变异性对边坡失效模式变异性的影响.     

基于模型智能修正的桥梁健康状态评估

利用神经网络方法来修正结构模型,然后再进行桥梁状态评估.在模型修正中引入模态频率和模态柔度指标作为神经网络系统的输入指标,修正后的结构数值模型能够准确反映桥梁的实际健康状态.通过巴东长江大桥实例进行了可行性验证,然后在此基础上进行各种计算工况的加载,可以评估当前桥梁的实际状态.     

驾驶疲劳状态波动性特征的识别方法

针对疲劳状态变化的波动性特征,基于心率变异性指标构建了一种驾驶疲劳状态识别方法.以驾驶行为绩效为疲劳客观测评指标,给出了适应疲劳波动性特征的驾驶疲劳分级方法.以心率变异性的3项时域指标、5项频域指标为特征因子构建驾驶疲劳识别特征向量,结合支持向量机提出了一种适应小样本的驾驶疲劳状态识别模型.采用10名驾驶员连续4 h的驾驶行为绩效与心电数据,对模型方法予以了测试.测试结果表明:10名驾驶员1级、2级疲劳状态的正确识别率介于70%~82%,平均正确识别率为75%.     

基于BMD101的心率变异性分析系统设计

心率变异性分析在临床应用上发挥着重要的作用。针对现有心率变异性分析系统体积庞大、功耗较高、价格昂贵等问题,设计了一种基于高集成度心电信号检测和处理片上设备BMD101模块的心率变异性分析系统。首先通过BMD101模块采集人体心电信号,并转化成数字信号,然后通过串口送给计算机处理。计算机首先对心电数据进行预处理,提取出RR间期数据,然后进行时域和频域分析,获得所需要的心率变异性主要参数。实际测试结果表明:本系统采集的心电信号准确、稳定、噪声少,时域频域分析结果准确、可靠,且系统功耗低、体积小,能够实现基本的心率变异性分析功能,可满足临床便携式心率变异性分析设备的需求。     

土体抗剪强度指标变异水平对边坡稳定安全系数取值的影响

针对传统的边坡稳定极限平衡方法不能考虑土体抗剪强度指标变异性影响的问题,基于极限状态的概率分析原理,采用Monte-Carlo法对均质路堤边坡的稳定性开展了可靠度计算,讨论了稳定安全系数一定的条件下边坡失效概率随土体抗剪强度指标变异水平的变化规律,分析了安全系数与边坡可靠指标的对应关系及其随土体抗剪强度指标变异水平的变化特征。研究表明：边坡可靠度受土体抗剪强度指标变异性影响显著,呈现出随土体抗剪强度指标变异水平提高而急剧减小的趋势;为保证边坡具有相同的可靠性,安全系数的取值应与土体抗剪强度指标的变异性相适应,据此提出了基于可靠指标和土体抗剪强度指标变异水平的安全系数取值原则及其对应的三参数函数关系式。     

太极拳对中老年人健身作用的研究

对中老年人太极拳锻炼组与未参加任何锻炼的对照组精神状态、记忆力、睡眠、状态、骨关节、肌肉、基础脉率、安静时的血压和呼吸频率、肺活量、食欲等主客观指标进行了对比研究。结果表明：太极拳锻炼能明显改善和增强中老年人的神经系统、运动系统、心血管系统、呼吸系统及消化系统的功能,对中老年人有良好的健身效应。     

雷达装备质量评估指标优化研究

在雷达装备质量评估工作中,为缩短战备状态的质量评估时间,提高效率,提出了基于熵权区分度的指标优化方法.首先根据指标的测试数据,分别计算每个指标的熵值和熵权值,然后得到每个指标的区分度值,依据雷达最低可检指标率和区分度值排序对指标进行筛选优化,实现了指标在常规状态和战备状态的优化区分.最后通过实例,验证了该方法在雷达装备质量评估中的可行性及其有效性.     

基于BP神经网络的驾驶精神疲劳识别方法

为了对驾驶精神疲劳予以有效识别,基于行为绩效结合心电信号指标构建了一种驾驶精神疲劳识别方法．以驾驶行为绩效为客观测评指标,给出了驾驶精神疲劳状态的分级划分方法．在此基础上,以心率变异性的6项指标作为疲劳识别特征因子,采用BP神经网络模型,建立了驾驶精神疲劳状态分类器．最后结合实例,依据驾驶行为绩效,将疲劳状态划分为2级,采用10名驾驶员连续4 h的驾驶行为绩效(反应时)、心电数据,对模型、方法予以测算．结果表明,10名驾驶员平均正确识别率在71％～80％之间,且其平均正确识别率为73％．BP神经网络模型与心率变异性指标相结合可有效的识别疲劳．     

心率变异性的小波变换分析方法

本文利用小波变换方法对ＨＲＶ信号进行分解,在逆变换过程中用Ｍａｌｌａｔ算法提取信号中的非ｌ／ｆ部分,最后利用信号差的方法将信号ｌ／ｆ部分与其它信号分离,最终提取出对于心率变异性具有重要研究价值的ｌ／ｆ成分,为心率变异性的研究和分析提供有效分析依据,此法较之以往的基于ＣＧＳＡ的分解方法具时频分析的特点,而且可利用有限数据进行分析。     

不同天气状况下驾驶员驾驶工作负荷分析

为有效提高驾驶员在不良天气条件下的运行安全,针对晴天、中雨、中雨+雾(能见度100 m)和中雨+雾(能见度50 m)4种不同驾驶条件,利用心率变异性(HRV)指标,对驾驶员驾驶工作负荷特性进行研究.通过随机抽取3名驾驶员,在室内进行对于高速公路不同天气场景的仿真实验,对获得的数据进行统计分析发现,驾驶员在不同天气条件下驾驶工作负荷是有差异的,驾驶工作负荷随天气条件的恶劣程度增加,驾驶环境的能见度对驾驶员驾驶工作负荷影响最大.     

污水处理厂恶臭气体健康风险评估

2011年和2012年夏季在天津市纪庄子污水处理厂进行恶臭气体监测,通过GC-MS分析恶臭气体的浓度及恶臭指数,同时选取24名（男11名,女13名）被试者佩戴HOLTER进行急性暴露实验,评估其健康风险。实验共检测出67种恶臭物质,格栅处恶臭气体浓度最高,以硫化物和含氧化合物为主;格栅处的急性暴露实验结果显示被试者血压反应正常,最快心率明显偏高,且多出现于现场测试时段,HRV参数值均偏离正常范围,表明受恶臭气体刺激被试者交感神经活动增强;对污泥脱水间恶臭气体进行致癌和非致癌风险评估可知,二氯甲烷和苯存在潜在致癌风险,恶臭非致癌危害指数HI小于1,其非致癌健康风险在可接受范围内。     

互模糊熵中隶属函数的改进和影响分析

为进一步提高互模糊熵(cross fuzzy entropy,X-FuzzyEn)算法的统计性能,引入了调整因子λ,定义了一类新的模糊隶属函数,提出了改进X-FuzzyEn算法。使用耦合噪声模型和耦合MIX(p)模型定量评价了改进算法的统计稳定性和相对一致性;通过实际心衰患者和健康志愿者之间的心动周期和舒张间期耦合分析,对改进算法的有效性进行了验证。结果表明,改进算法的统计性能显著提升,并可以有效区分心衰患者与健康志愿者。     

基于抗力与作用力综合变异特性的闸坝 可靠度校准方法研究

抗力和作用力的综合变异系数的取值是规范套改中可靠度指标检验中的难题.应用复合变量综合统计参数分析原理求解综合变异系数,计算精度高、成果合理.22座水闸资料分析显示该方法理论推导严密、计算简便、具有较好的适用性.研究表明,综合抗力变异系数是影响可靠度指标的主要因素,综合作用力变异系数影响较小.综合抗力变异系数受扬压力折减系数的影响较小,而抗剪参数和抗剪断参数影响大,特别是岩基和粘土地基的抗剪断参数c.     

基于正交小波变换的心律波动信号分析

在研究心律波动信号1／f噪声特性的基础上，以美国国家健康研究中心提供的心电图数据库为对象，提取了心律波动信号，进行正交小波变换，在所得细节小波系数序列的基础上，用最小二乘拟合法求取心脏正常人和心脏充血患者的心律波动信号的谱参数。试验结果发现：根据谱参数可以定量地区分心脏正常的人与心脏充血患者。大部分正常人的心律波动信号的谱参数大于1，而大部分心脏充血患者的心律波动信号的谱参数小于1。这个结论将有可能为心脏病的诊断与预诊断提供一种辅助手段。