[发明专利]一种基于多源生理信号的列车座椅舒适性评价方法及系统

权利要求书

1.一种基于多源生理信号的列车座椅舒适性评价方法，其特征在于，所述基于多源生理信号的列车座椅舒适性评价方法包括以下步骤：

步骤一，结合被试用户的生理信号数据以及主观评价量表，建立适用于群体的列车座椅舒适性数据库；

步骤二，并通过选用LightGBM梯度提升树机器学习建模方法，建立列车座椅舒适性评价模型；

步骤三，将被试用户的生理信号数据导入已建立的列车座椅舒适性评价模型，得到舒适性评价结果。

2.如权利要求1所述的基于多源生理信号的列车座椅舒适性评价方法，其特征在于，步骤一建立适用于群体的列车座椅舒适性数据库前，需进行：

第一步，列车座椅安装调整，在测试平台上安装待评价列车座椅座椅，依据入座待评价列车座椅的被试的体征，调整待评价列车座椅的方位、姿态；

第二步，多导仪安装，在被试用户身上安置脑电、心电、肌电电极，安装生物多导记录仪；

第三步，数据采集，调整被试姿态，并获取被试在乘坐过程中的生理信号数据，并进行后处理提取特征。

第四步，主观评价及标签标注，利用被试用户的列车座椅舒适性评价量表，得到主观评价分数；对经过预处理、特征提取后的生理信号数据集标注标签。

3.如权利要求2所述的基于多源生理信号的列车座椅舒适性评价方法，其特征在于，第一步中，将待评价列车座椅安装至测试平台，按照实际车厢内布置进行放置，并根据待测用户体征调节列车座椅方位、姿态；根据实际列车车厢内空间布置进行不同列车座椅的安置，测试平台配置六自由度液压振动装置，导入实测列车振动载荷频谱，进行模拟实际列车运行中振动；调整的列车座椅姿态为待评价座椅角度，座椅方位根据实际情况调整；列车驾驶员座椅还调整待评价座椅前后位置、左右位置及上下位置。

4.如权利要求2所述的基于多源生理信号的列车座椅舒适性评价方法，其特征在于，第二步中，在模拟平台旁上安装生物多导仪，并安置脑电、心电、肌电电极。

5.如权利要求2所述的基于多源生理信号的列车座椅舒适性评价方法，其特征在于，第三步中，通过安装的电极及生物多导记录仪，测得相应体征被试脑电、心电、肌电生理信号数据；生理信号数据直接通过生物多导记录仪导入计算机，脑电信号通过小波包分解，得到节律波，分别对节律波进行能量及复杂度提取；对心电信号提取心率及心电变异率特征；对肌电信号提取平均振幅、肌电积分值和均方根值并通过相关分析软件及信号处理程序进行后处理；并滤除获取的生理信号数据中的异常生理信号数据。

6.如权利要5所述的基于多源生理信号的列车座椅舒适性评价方法，其特征在于，脑电数据包括：脑电各节律波功率谱能量、香农熵、样本熵、近似熵；

脑电节律波数据包括：0.5–4Hz delta波、4–7Hz theta波、8–13Hz alpha波、14–30Hzbeta波以及30Hz～100Hz gamma波；

心电数据包括：心率和心率变异性数据；

肌电数据包括：颈部和腰部肌肉的平均振幅、肌电积分值和均方根值。

7.如权利要求1所述的基于多源生理信号的列车座椅舒适性评价方法，其特征在于，步骤二具体包括：基于适合人群的列车座椅舒适性数据库，运用LightGBM梯度提升树算法，从数据库选取大量数据作为训练集进行列车座椅舒适性评价模型的训练，并利用剩余数据进行模型的验证；列车座椅舒适性评价模型中，体征和生理信号为模型的输入，输出为列车座椅舒适性评价结果。

8.一种实施权利要求1～7任意一项所述基于多源生理信号的列车座椅舒适性评价方法的基于多源生理信号的列车座椅舒适性评价系统。

9.一种实现权利要求1～7任意一项所述基于多源生理信号的列车座椅舒适性评价方法的信息数据处理终端。

10.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-7任意一项所述的基于多源生理信号的列车座椅舒适性评价方法。