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申请/专利权人：北京交通大学

摘要：本发明提供的一种基于虚拟现实的脱轨事故人体舒适度监测系统和方法，包括列车动力学计算模块、列车运动状态虚拟仿真模块、六自由度运动平台、列车座椅、头戴显示器、人体监测传感器系统以及监测数据存储终端。该系统利用虚拟现实技术，为坐在列车座椅上的试验人员提供真实的脱轨场景，测试存储脱轨事故中试验人员各部位的舒适度参数，用以后续分析。该系统建立了列车脱轨情况下对不同年龄段乘客造成伤害程度的数据库；试验费低、安全系数高，并且试验条件可重复性好，可重复获得相同脱轨诱因下乘客舒适度试验数据；消除了实际测试中的安全风险，确保试验结果真实性，且试验成本低可重复性强。

主权项：1.基于虚拟现实的脱轨事故人体舒适度监测系统，其特征在于，包括列车动力学计算模块、列车运动状态虚拟仿真模块、六自由度运动平台、列车座椅、头戴显示器、人体监测传感器系统和监测数据存储终端；所述列车动力学计算模块用于生成预设脱轨状况下列车的动态响应数据，将该动态响应数据传输到所述列车运动状态虚拟仿真模块；所述列车运动状态虚拟仿真模块用于将所述动态响应数据转换为控制信号并传输到所述六自由度运动平台，还基于所述动态响应数据生成脱轨事故虚拟场景；所述六自由度运动平台与所述列车座椅相互连接，所述六自由度运动平台基于控制信号向所述列车座椅输出模拟振动；所述列车座椅用于向试验人员传导模拟振动；所述头戴显示器用于向试验人员输出脱轨事故虚拟场景；所述人体监测传感器系统用于获取试验人员在模拟振动过程中的健康指标信息，并将该健康指标信息传输到所述监测数据存储终端；所述列车动力学计算模块基于多体动力学与有限元分析方法和基于列车-轨道-下部基础耦合动力学分析方法，获得所述预设脱轨状况下列车的动态响应数据；具体包括：在有限元软件中建立轨道结构有限元模型和下部基础有限元模型；通过模态叠加方法，将轨道结构有限元模型和下部基础有限元模型导入到多体动力学软件中，建立车辆-轨道-下部基础耦合动力学模型；基于车辆-轨道-下部基础耦合动力学模型，通过分析获得多种脱轨状况下的列车和轨道结构的动力学特征数据；所述预设脱轨状况下列车的动态响应数据包括多种列车速度、列车下部基础和列车脱轨的条件下的列车运动状态数据和振动力学数据；所述列车运动状态数据包括：列车的车体、构架和轮对的运动姿态数据；列车的振动加速度数据。

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权利要求：

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