高速公路驾驶员主动疲劳的脑电检测分析

为开发高速公路驾驶疲劳预警系统,保障道路交通安全,基于脑电(EEG)数据功率谱分析方法,探索驾驶员主动疲劳与脑电指标(θ+α)/β的关系,首先,开展模拟驾驶试验,采集21名被试驾驶状态的脑电信号,分析α(8～13 Hz),β(13～30 Hz),θ(0. 5～4 Hz)这3个频段的脑电波,计算脑电合并指标(θ+α)/β;然后,运用瑞典行业疲劳问卷(SOFI),比较驾驶员执行驾驶任务前后的疲劳状态,分析心理测量和脑电测量结果的回归拟合效度。结果表明:在高速公路复杂驾驶任务中,驾驶员脑电合并指标(θ+α)/β呈现下降趋势,同时,(θ+α)/β与驾驶员主观疲劳程度有显著的正向拟合关系,拟合解释率达50%;脑电指标(θ+α)/β可实时预测驾驶员主动疲劳状态。     

基于EEG的有限空间检修工脑疲劳特性研究

为了探究有限空间内检修工在高温高湿状态下的脑疲劳特征，采用对照与模拟有限空间作业环境相结合的方法，对作业人员脑电波变化进行监测，利用傅里叶变换对原波信号进行时频转换，提取相对频率、重心频率等特征参数。研究结果表明:在高温高湿的有限空间环境中，人体脑波功率变化幅度明显变大；在进入疲劳状态时有限空间环境的脑波功率低于对照组；高频的β波在高温高湿环境中减少的比例较大，平均下降7.1%；脑波重心频率由8 Hz降为6 Hz，平均下降11.3%，由α波变为θ波，大脑活动进入疲劳状态。说明有限空间的高温高湿环境对人体脑疲劳具有明显影响，可用于脑电智能穿戴监测设备监测工人脑疲劳状况。     

驾驶人认知分心识别随机森林模型研究

为识别驾驶人认知分心状态,招募13名驾驶人参与驾驶模拟器试验。通过眼动仪采集被试正常驾驶及认知分心状态下的眼动数据,提取5 s时间窗口内的眼动特征。运用随机森林方法构建认知分心识别模型,应用网格搜索确定最优模型参数,并采用100次留出法评估模型性能。根据随机森林模型特征重要性度量结果,进一步分析认知负荷对驾驶人注视及眨眼持续时间的影响。结果表明:当决策树数量为125、最大特征数为5时,模型识别平均准确率为83.69%;注视持续时间及噪声持续时间是认知分心识别的2个关键特征,随着认知负荷的提高,驾驶人注视持续时间减少、眨眼时间增加。     

SoundPLAN在某火电厂噪声环境影响预测评价中的应用探讨

火电厂高噪声设备多、分布广,且呈立体布局,其噪声成分复杂,低、中、高频段噪声均有分布,环境影响较大,需根据各声源特征及环境保护需求,采取针对性的降噪措施。以某燃煤火电厂环境影响评价中的噪声源数据,应用Sound PLAN软件进行模拟计算,预测厂界、环境敏感点的噪声值,针对各噪声源强对关注点的贡献值,提出如下噪声防治措施:1#、2#、3#环境敏感点距离厂界较近,且受多个声源影响,拟实施环保搬迁;汽机房厂房内壁面拟做吸声处理以降低对4#敏感点、北厂界噪声影响;冷却塔四周拟设置通风消声装置以降低对南侧、东侧厂界噪声影响。     

高海拔矿井风机气动噪声数值模拟及实验研究

为研究高海拔矿井风机气动噪声规律，建立小型轴流风机三维物理模型，利用CFD软件对环境气压分别为1，0.9，0.8，0.7，0.6及0.5 atm时的风机模型进行定常模拟、非定常模拟及噪声计算，并通过自主设计的压变实验装置对上述不同环境气压条件下风机转数分别为500，1 000，1 500和2 000 rpm时的风机噪声进行测试，分析风机叶片附近监测点噪声频谱曲线及压变环境风机噪声实验数据，结果表明:风机转数和环境气压是影响风机气动噪声的2个重要因素；环境气压P一定时，风机转数n越大，各频率下的风机气动噪声声压级SPL越大，且风机噪声总声压级Lp和平均声压级Lavg均随风机转数n的增大呈对数函数增加；风机转数n不变时，随着海拔高度的升高，环境气压P降低，各频段下风机气动噪声声压级SPL均将减小，且风机噪声总声压级Lp和平均声压级Lavg随环境气压值P的降低呈线性函数减小，环境气压每降低0.1 atm，二者分别降低1.47和1.29 dB。     

基于EEG的夜班矿工疲劳检测北大核心CSCD

为了研究煤矿中夜班工人的疲劳状况和疲劳检测方法,通过对夜班矿工脑电和行为指标进行分析,建立BP神经网络模型预测矿工疲劳程度。选择15名夜班矿工作为被试,通过脑电图(EEG)测量其夜班前后执行Oddball任务时的脑电信号,通过快速傅里叶变换提取脑电特征值(α+θ)/β、(α+θ)/(α+β)、θ/β和α/β,收集认知任务期间的准确性和反应时间,作为疲劳检测指标建立BP神经网络模型,对夜班矿工的疲劳等级进行预测。对夜班前后矿工脑电信号中所有通道的特征值进行配对t检验,共得到6个显著通道的特征值,与反应时间、准确率等建立BP神经网络模型,总体检测准确度为89.685%。该模型对检测夜班矿工的疲劳程度具有较高准确性,可为矿工疲劳干预措施和检测装备的研发提供技术手段和理论基础。     

热湿环境下矿工注意力对应急决策影响的脑电研究

为探讨不同热湿环境下矿工注意力对应急决策的影响，模拟了4种不同工况环境，召集了11名被试，运用认知神经科学方法共进行了44次脑电图记录。结果表明，体感温度在26～36℃被试可以保持较高的注意力水平，能够针对突发事件迅速且正确地做出决策。随着温湿度的升高，α波的平均功率不断增加，β波在工况三达到峰值后减小，脑地形图中β波在工况三占比最大；注意力水平(P(SMR+Middle β)/P(θ))随温湿度的增加而降低，工况三时注意力水平最高，工况四时与其相比降低了69.6%。相关性分析显示，温湿度与任务完成时间存在高度正相关关系。对热湿环境下矿工的应急决策研究能够为深井采矿工人的安全和保护提供参考，降低决策失误造成的损失，为煤矿企业的安全管理工作提供科学依据。     

不同煤矿噪声暴露时间对视觉认知影响研究

噪声是煤矿井下主要危害,对人体视觉系统的影响不容忽视。为了提高暴露在噪声环境中工人的视觉认知能力,进而减少人因事故的发生,针对视觉认知随噪声暴露时间的变化进行研究,利用Eye Link II眼动仪采集被试者的平均注视时间、平均眼跳幅度和眼跳次数3个眼动指标来衡量视觉认知能力随着综采工作面噪声暴露时间的变化。结果表明:1)噪声能够使视觉注意力下降,对视觉认知效率的影响不显著,对视觉辨识能力的影响较复杂;2)噪声在0~10 min和40~55 min时间段对视觉注意力影响较严重,在0~15 min和50~80 min时间段对视觉辨识能力影响较严重;3)被试者随时间变化出现视觉性疲劳后,噪声可轻微提高视觉认知效率和视觉辨识能力。     

竖井消能工折板压强及脉动特性分析*

为研究泄流过程中折板式竖井消能工水动力荷载作用,以某深隧排水工程竖井为研究对象,开展正态水力模型试验,研究恒定流与非恒定流条件下折板压强分布规律及脉动特性,分析折板间距和倾角对频谱特征影响。结果表明:上层折板承受时均压强为中层和下层折板1.5~3倍;恒定流条件下折板瞬时压强脉动幅值随入流量和折板间距增大而增大,随折板倾角增大而减小,功率谱密度优势频段为0~2.5 Hz;非恒定流条件下折板瞬时压强自上而下依次减小,功率谱密度优势频段介于0~4.0 Hz。研究结果可为竖井折板结构防振设计提供参考。     

基于脑电信号模糊熵的驾驶疲劳检测分析

为减少因驾驶疲劳导致的交通安全事故,提出基于脑电(EEG)信号模糊熵(FE)的驾驶疲劳检测方法。开展在驾驶仿真模拟试验,采集28名被试模拟正常驾驶和疲劳驾驶的EEG信号;基于2种驾驶状态的EEG信号计算出FE值;运用随机森林(RF)、支持向量机(SVM)、决策树(DT)和K近邻(KNN)等4种分类器检测驾驶疲劳状态;利用多种性能指标及被试工作特征曲线(ROC)对驾驶疲劳检测结果进行分析比较。结果表明:基于疲劳驾驶状态下的EEG信号的FE值明显高于较正常驾驶状态下的值;4种分类器均可有效检测驾驶疲劳,其中K近邻的平均准确率达97.4%;基于EEG信号模糊熵的驾驶疲劳检测方法具有较好的鲁棒性和稳定性。     

北京地铁岛式站台噪声的初步研究

为研究北京岛式站台噪声水平及噪声特点,选取了北京地铁2号线和5号线的10个岛式站台进行了实地的测量,从噪声级以及频谱角度对测量结果进行了分析。结果显示,测量时间内的LAeq,max都高于标准限值80dB(A)。使用独立样本t检验的结果得出,2号线与5号线在LAeq以及LAeq,max上不存在显著差异(P>0.05),说明2号线和5号线噪声在相近的水平上。通过噪声频谱的时程曲线也直观的得出列车在进出站过程中噪声级大于80dB(A),无列车通过且不受相反轨道列车影响时的背景噪声在65dB(A)左右,受影响时在70dB(A)左右。倍频程频谱分析得出,地铁站台噪声具有明显的中频特征。进一步分析,2号线和5号线站台都存在若干的主频,其基频和谐频分别为63、250和1kHz。     

A global index of acoustic assessment of machines-results of experimental and simulation tests

A global index of machines was developed to assess noise emitted by machines and to predict noise levels at workstations. The global index is a function of several partial indices: sound power index, index of distance between the workstation and the machine, radiation directivity index, impulse and impact noise index and noise spectrum index. Tests were carried out to determine values of the global index for engine-generator; the inversion method for determining sound power level was used. It required modelling each tested generator with one omnidirectional substitute source. The partial indices and the global index were simulated, too. The results of the tests confirmed the correctness of the simulations.     

扬沸过程燃烧噪声的谱分析（Ⅰ）──改进的最大熵谱法

本文通过对数字时间序列分析中最大熵谱法的研究，给出了分辨率比传统谱方法高得多的功率谱，并在扬沸火灾监测预报方面建立了扬沸前兆噪声的工程识别模型。本文第一部分讨论了改进的最大熵谱法，并通过研究热混合层的脉动温度和湍流撞击射流的脉动速度的谱结构，验证了该方法的可行性。     

基于FXLMS算法的矿用有源耳罩的研究

基于矿井中低频噪声突出,存在时间长、危害大,尤其周期性噪声比重较大,而传统降噪技术对其降噪效果并不明显,提出了基于fxlms 算法的自适应有源降噪耳罩降低矿井中的低频周期性信号,并采用离线建模方法建立了次级通道模型,利用MATLAB8.0拟合了64阶的滤波器,对 矿井中具有代表性的1kHz低频周期噪声和伴有随机噪声的1kHz低频周期性噪声进行了降噪仿真研究。结果表明:1kHz低频周期性噪声的降噪量 达到了30dB。而且在本模型下,随机噪声对低频周期性噪声的降噪效果几乎没有影响。     

A study of the influence of muscle type and muscle force level on individual frequency bands of the EMG power spectrum.

The aim of this study was to analyse the electromyographic (EMG) power spectrum indicating differences in the frequency bands of the spectrum resulting from differences in muscle type and force level for the extensor digitorum (ED), palmaris longus (PL) and biceps brachii (BB) muscles. The study was performed on 12 young men as 2 tests different in terms of the type of exerted force (30, 15 and 5% MVC, maximum voluntary contraction). The parameters of the EMG power spectrum were obtained as a result of a division of the EMG power spectrum into ranges determined by border frequencies. The results suggest that (a) frequency bands contained in the 30-80 Hz range and over the frequency of 300 Hz depend on muscle force, and (b) the power spectrum in the frequency range of up to 40 Hz and 60-300 Hz indicates muscle type.     

城市立交桥交通噪声变化规律与影响的研究

针对目前我国城市立交桥交通噪声影响的状况,环评预测结果偏差过大的问题,应用大量的环保验收实测数据,对城市立交桥交通噪声的变化规律与影响进行了分析研究.城市立交桥的交通噪声昼间变化幅度小于夜间变化幅度,一定时期的昼间噪声等效声级Ld与夜间噪声等效声级Ln的变化幅度不大于1.0dB(A),昼间噪声等效声级Ld高于夜间噪声等效声级Ln,其差值(Ld-Ln)多在2.5dB(A)之内.立交桥交通噪声主要是由大型车辆行驶噪声贡献的,车辆的行驶噪声夜间普遍高于昼间,对周围敏感点影响的噪声一楼最低,在桥路面以上六层楼的噪声最高,比桥面平层楼房平均高2.4～3.0dB(A),桥面下的楼房的噪声低于桥面平层楼噪声2～3dB(A).其结果对于城市立交桥交通噪声的管理与治理提供相应的参考.     

某大型机加车间数控机床减噪工程测试与分析研究

为研究大型机加车间噪声减噪工程现状效果和特点,选取某大型机加车间数控机床为研究对象,对其进行减噪工程治理,现场实测了治理前和治理后的噪声数据,并对噪声测量结果进行分析。研究结果表明:数控机床操作人员8 h连续等效A声级从治理前的89.2 dB(A),降到治理后的74.3 dB(A),降低了16.7%.;数控机床操作岗位位置测点,在加工1个机件的测量时间段里,噪声值从治理前的85.9 dB(A),降到治理后的55.1 dB(A),降低了33.85%;对机加车间现场布置了67个测点,在加工1个机件的测量时间段里进行测量,得到该车间噪声治理前和治理后噪声分布图;对数控机床减噪工程治理前和治理后的频谱进行了分析,得出治理前和治理后各自的最大声级所在频段不随距离的改变而改变,高频减噪效果显著。     

隧道掘进爆破振动对围岩影响的HHT分析

为了探究隧道掘进爆破振动信号在围岩等级改变处的传播衰减特性,以新建铁路北京至沈阳客运专线（辽宁段）TJ-1标三棱山隧道为工程背景,采用理论分析与现场试验相结合的方法,基于TC-4850监测试验数据,对爆破质点振速时程曲线进行EMD分解和Hilbert变换。依据测点3个方向的边际谱和瞬时能量谱,分析爆破振动能量在时域和频域的分布规律,进而可以得出各频带的能量百分比以及总能量与距离的关系曲线。通过分析地震波信号沿隧道围岩传播衰减性质可以得出:爆破振动能量在频域上分布具有各向异性,而且在垂直方向上具有数量比例高、所占频带低的特点;隧道掘进爆破振动总能量在围岩等级改变处出现“断崖式”衰减,且在Ⅳ级围岩中相对衰减率更高,衰减更为迅速。