面向汽车安全的中国体征50^(th)百分位男性乘员生物力学模型开发及验证

汽车安全领域的智能化和数字化发展都急需能代表真实人体特征的生物力学计算模型。本文以最新中国成年人人体尺寸标准为依据,开发具有自主知识产权的50^(th)百分位中国男性体征汽车乘员生物力学模型(TUST IBMs M50-O)。通过重构3组正面钝性冲击、5组侧面钝性冲击和3组整人滑车尸体及志愿者试验,模拟C-NCAP可变形移动壁障侧面碰撞试验,多角度、全方位验证所开发模型的有效性及应用价值。结果表明:11组重构试验数据均在相应的尸体及志愿者试验通道内,平均差异在10%左右,验证了模型的有效性。TUST IBMs M50-O与WorldSID 50^(th)假人模型在侧面碰撞中的运动趋势相同,但TUST IBMs M50-O模型上肢对胸部的挤压,使得胸椎T4和T12质心合成加速度峰值达到43.5g和47.3g,高于WorldSID 50th模型峰值38.5g和41.2g。同时,TUST IBMs M50-O模型也从应力应变角度评估人体组织层面的损伤风险。综上,TUST IBMs M50-O模型展现了类似真实人体的高生物逼真度,可用于组织层面的损伤机理研究,也可为智能汽车安全防护装置及智能高端装备领域产品研发、汽车虚拟测评提供可靠的计算工具和技术支撑。

超越学生成长百分位模型:差值位置模型的优势及检验

学生成长百分位模型以其直观性和操作简便性被广泛应用,但存在样本需求量高和信效度不稳定等缺陷。基于此,本研究提出一种新型增值评价模型——差值位置模型,并通过数据模拟验证了其用于学生增值评价中的效果。结果显示,相较于学生成长百分位模型,差值位置模型在准确度和稳定性上均有更好表现,具体体现为偏差幅度与标准差的减小、数据集中度与分类准确率的提升。此外,该模型以成绩差值为基准,显著降低了对样本量的需求,在一定程度上克服了学生成长百分位模型的局限性。

城乡接合部在校超重及肥胖学生高血压与身高百分位数值关系探讨

目的:探讨城乡接合部在校超重及肥胖学生高血压与身高百分位数值的关系。方法:选取2022年5月—2023年8月城乡接合部小学、初中、高中各1所学校在校超重及肥胖学生562名作为研究对象,根据身高百分位数分为两组,第75百分位数以下为观察1组(n=221)和第75百分位数及以上为观察2组(n=341)。由经过统一培训的医务人员面对面对学生通过问卷调查和体检收集其年龄、性别、身体质量指数(BMI)、家庭经济状况、饮食习惯、身体活动水平、遗传因素和心理社会因素等信息。分析两组学生一般特征,采用Spearman相关性分析城乡接合部在校超重及肥胖学生高血压与身高百分位数值关系。结果:观察2组学生的年龄、BMI、收缩压和舒张压高于观察1组,差异有统计学意义(P<0.05)。收缩压与身高百分位数呈中等正相关但不显著(r=0.35,P=0.08,P>0.05)。舒张压与身高百分位数呈中等正相关且显著(r=0.42,P=0.03,P<0.05)。结论:身高百分位数较高的超重及肥胖学生面临更高的高血压风险。建议在日常健康管理中加强对身高百分位数较高学生的血压监测和干预,以降低其高血压及相关心血管疾病的风险。

第95百分位中国人头部颅脑相对位移的有限元评估

目的构建第95百分位中国人头部有限元模型,分别参照4种不同类型的颅脑相对位移试验对其进行有效性验证,并评估颅骨与脑组织之间的相对位移,同时探讨脑组织的剪应变分布。方法比较试验与仿真中的颅脑相对位移曲线,并结合动物试验和物理试验中所得出的结论,探讨较高剪应变出现的位置。结果仿真所得的颅脑相对位移曲线与试验结果基本吻合,由于脑组织总是恢复到初始状态,曲线总是出现波峰和波谷。较高剪应变出现在大脑颞叶、胼胝体和脑表面的位置,与动物试验和物理试验中所得出的结论较为相符。结论第95百分位中国人头部有限元模型具有良好的生物仿真度。由于头部的旋转运动,脑表面和脑组织深处都会出现较高的剪应变,从而导致损伤,故本文的研究结果为开展在交通事故中头部损伤机理的研究提供了科学的理论依据。

基于动态百分位行程时间的公交到站时间预测模型

解析了公交运行服务过程,将公交车辆的到站时间划分为路段区间与路段区段行程时间,并研究了路段行程时间的百分位值统计特征规律,提出了在偏差率低于50%的条件下,以样本频率最大为目标的路段行程时间预测模型。基于开发的到站时间预测实验平台,结合实际线路公交车辆的实时运行数据,分别针对基于动态百分位行程时间、均值行程时间及50分位值行程时间的3种到站时间预测方法进行了试验验证,并进行了三者的对比分析。研究结果表明,基于动态百分位行程时间及50分位值行程时间的预测方法较基于均值行程时间的预测方法更接近现实,具有更高的稳定性和精度。

新生儿经皮小时胆红素百分位曲线预测新生儿高胆红素血症价值的系统评价

目的对不同国家新生儿经皮小时胆红素百分位曲线预测新生儿高胆红素血症价值的文献进行系统评价,为新生儿高胆红素血症的诊治提供依据。方法检索Cochrane图书馆、PubMed、OVID、Springer数据库、中国期刊全文数据库、维普数据库、万方数据库和中国生物医学文献数据库,检索时间均从1990年1月至2011年3月。由2名系统评价员进行资料提取和质量评价。结果 10项研究进入分析,偏倚评价为B级6项、C级4项。不同国家制备的新生儿小时胆红素百分位曲线值有一定的差异,印度的小时胆红素百分位曲线值最高,希腊、以色列、中国次之,美国最低。在高度危险区（P95）,胆红素上升速度在生后24 h内最快;中度（P75）和低度（P40或P50）危险区,生后36 h内胆红素上升速度最快,其中印度上升速度最快最高,中国、美国、以色列次之,希腊上升速度最低。新生儿经皮小时胆红素百分位曲线预测高胆红素血症,高度危险区的敏感度为26.9%~75.0%,特异度为89.4%~97.3%;中度危险区的敏感度为78.7%~100.0%,特异度为48.3%~82.3%;低度危险区的敏感度为98.7%~100.0%,特异度为24.4%~56.1%;曲线下面积为0.766~0.990,其中泰国预测的准确性最高,印度、中国次之,美国最低。结论经皮小时胆红素百分位曲线图预测新生儿高胆红素血症有较高的准确性,具有临床推广应用价值。不同国家经皮小时胆红素百分位曲线有一定的差异,各国应根据本国新生儿小时总胆红素的变化趋势制备各自相对应的曲线图作为新生儿高胆红素血症的干预参考标准。

“影响因子百分位”“标准特征因子”对期刊评价效力的实证研究——基于SCI眼科学期刊

[目的/意义]以SCI眼科学期刊为例,分析JCR最新公布的期刊评价指标影响因子百分位和标准特征因子对期刊的评价效力。[方法/过程]以课题组前期问卷调查的30种SCI收录的美国眼科学期刊为基础,选择其中有SNIP和SJR值的29种期刊作为研究对象,使用Spearman等级秩相关分析影响因子百分位、标准特征因子与问卷调查评分结果的相关性,并与现行使用的期刊评价指标影响因子、特征因子、论文影响分值、SNIP、SJR做对比,以评价新增指标影响因子百分位和标准特征因子对期刊的评价效力。[结果/结论]新增指标和现行使用的期刊评价指标均呈显著正相关(均为P=0.000)。与问卷调查评分也均呈显著正相关(均为P=0.000),相关系数由高到低分别为标准特征因子(0.787)、特征因子(0.787)、SJR(0.667)、SNIP(0.647)、论文影响分值(0.636)、影响因子百分位(0.615)、影响因子(0.593)。在同一学科中,标准特征因子与特征因子对期刊的排序是完全一致的;影响因子百分位与影响因子的相关系数最高,为0.991。影响因子百分位和标准特征因子对期刊学术影响力均有较强的评价效力。

具有详实解剖学结构的国人第5百分位女性胸腹部有限元模型开发及验证

目的预测与评估汽车碰撞中小身材女性胸腹部的生物力学响应及损伤机制。方法基于国人第5百分位女性志愿者CT图像,提取精确的胸腹部几何轮廓,借助相关软件构建具有详实解剖学结构的国人第5百分位女性胸腹部有限元模型,并重构3组胸腹部尸体实验,即胸部正面撞锤冲击实验、腹部正面棒击实验和胸腹部侧面撞锤冲击实验,对模型进行有效性验证。结果仿真实验所得接触力-变形量曲线及胸腹部组织器官损伤生物力学响应与尸体实验结果吻合,验证了模型的有效性。结论该模型可用于小身材女性胸腹部损伤机制的研究,也能应用于小身材女性乘员约束系统的研发及司法鉴定案例分析,并为开发中国体征第5百分位女性整人有限元模型奠定基础。

HybridⅢ50百分位假人胸部低速撞击标定研究

对Euro NCAP新的HybridⅢ50百分位假人胸部低速撞击标定程序进行了理论分析,比较了其与现行高速撞击标定程序的异同。然后通过胸部撞击标定试验对其影响因素进行分析,并结合我国实际情况讨论了符合我国国情的胸部低速撞击标定程序。

小子样场合下估算母体百分位值置信下限和可靠度置信下限的Bootstrap方法

将Bootstrap方法引入到小子样场合下母体百分位值置信下限的计算中,并与传统的单侧容限系数法和新单侧容限系数法进行了大量的对比计算,算例表明Bootstrap方法明显优于其他两种方法,在较高可靠度和置信度要求下母体百分位值置信下限不会出现负值的情况,而且计算得到的结果更接近真值。发展了一种半参数Bootstrap方法用于计算可靠度的置信下限,模拟计算表明半参数Bootstrap方法很好地克服了置信度较高时,新旧单侧容限系数计算出的可靠度置信下限过低的局限性,而且半参数Bootstrap方法的计算结果均有较高的精度。

百分位方法在安徽旱涝诊断中的应用

基于非正态的(或非参数的)γ分布的保证率计算(百分位数),利用安徽淮北、江淮、沿江、江南四个地区1951-2000年4至10月与4月至翌年3月每3个月滑动的季度雨量和年雨量资料,运用百分位方法计算给出第70%-80%、80%-90%和>90%百分位偏旱(偏涝)、旱(涝)、大旱(大涝)降水指标;探讨了各季度对旱(涝)的贡献率、各地区旱(涝)及其旱(涝)程度顺位、旱(涝)频率、以及各地区在全省性旱(涝)中的比重.因为各季度旱(涝)指标是滚动的,这对于实时的季度和全年旱(涝)监测诊断将具有参考价值.

基于概率加权矩的三参数Weibull分布母体百分位值和可靠度置信限估计的新方法

利用概率加权矩对Weibull分布三个参数的无偏估计以及Bootstrap方法再抽样的统计特性,文章提出了一种三参数Weibull母体百分位值置信限和可靠度置信限估计的新方法,所提方法概念清晰且易于实现。大量的数字模拟表明:所提方法在计算精度和效率方面均优于已有的估计方法,实际应用算例也表明所提方法具有较高的工程实用性。

四川省20-69岁人群BMI及百分位研究

目的:探究四川省20-69岁人群BMI特点,探索用百分位数法评价BMI。方法:取2005年四川省国民体质监测中成年、老年31 477人的BMI指数进行统计和曲线拟合。结果:四川省20-69岁人群总体、男子、女子BMI为22.80±3.06、23.05±2.99、22.55±3.11kg/m2。BMI分层统计体重偏轻、正常、超重、肥胖的百分比,男子为5.1、58.8、30.6、5.5,女子为7.1、63.3、24.1、5.5;不同性别在体重偏轻、正常、超重的百分比差异有统计学意义(p<0.01)。曲线拟合显示男子BMI从20岁到30岁快速增长,30岁以后保持稳定,女子BMI从20岁缓慢增长,直到54岁趋于稳定。超重和肥胖的触发年龄男子为21岁、28岁,女子为31岁、41岁;BMI峰值年龄为男子45岁、女子58岁。结论:BMI分层、触发年龄、BMI峰值年龄有性别差异。用百分位数进行BMI评价可反映群体资料中BMI动态变化,亦可准确反映个体在群体中的位置。

百分位统计降尺度方法及在GCMs日降水订正中的应用

在格点观测的逐日降水量数据基础上,采用百分位统计降尺度方法对全球气候模式(GCM)输出的日降水量进行了订正处理。5种订正方案的比较结果表明,取12个百分位数进行日降水量订正是合理的。观测资料与3个GCMs订正前后全国平均年、季降水量空间分布以及主要流域平均年、月和日降水序列多年平均、变化趋势及概率密度的对比分析表明:(1)统计降尺度处理可在一定程度上降低GCMs模拟的降水量偏差,特别是中国中部、长江以南和东北部分地区,对德国马普研究所的海气耦合模式(MPI/ECHAM5)模拟的降水量订正效果最显著;(2)GCMs统计降尺度处理的降水量季节分布特征与观测更为接近,所有流域MPI/ECHAM5订正的降水量优于或接近直接输出结果;(3)与GCM直接输出的降水相比,部分流域经统计降尺度处理后降水量变化趋势与观测的一致性有所增加,但不明显;(4)当日降水量<30mm时,订正的降水量与观测的偏差明显减小;当日降水量>30mm时,部分流域由负偏差转为正偏差。由于GCMs结构和降尺度方法的局限性,在用于具体流域未来气候变化预估及气候变化影响评估时,应选择尽可能多的、模拟能力强的GCMs数据,以包含尽可能多的模拟气候情景。

混合Ⅲ型50百分位假人头部有限元模型建模与对比研究

针对已公开的HybridⅢ第50百分位假人头部有限元模型过于简陋和网格尺寸过大的问题,建立了5种不同网格尺寸的HybridⅢ50百分位假人头部有限元模型。通过模型有效性验证发现,当网格尺寸大于10mm时由于沙漏能过大而导致模型仿真失效;等于4mm时模型接近于可能仿真失效;小到2mm时模型沙漏能得到了较好的控制且整个头部模型有很好的细节表现。具有该网格尺寸的头部模型较适用于头部接触碰撞的仿真,且可用来建立整体碰撞假人模型。在对头部皮肤与头盖骨之间接触特性的研究中发现,定义了头部皮肤与头盖骨之间的接触使仿真H IC值非常接近于试验值,消除了未定义接触时产生的约20%的误差。

混Ⅲ5百分位女性假人胸部标定影响因素分析

对混Ⅲ5百分位女性假人胸部进行了标定实验,探讨了标定时间间隔、摆锤冲击速度、环境温度和盆骨螺栓松紧度对混Ⅲ5百分位女性假人胸部标定结果的影响。结果表明,标定时间间隔、摆锤冲击速度和环境温度对混Ⅲ5百分位女性假人胸部标定结果的影响明显,而当盆骨螺栓预紧力矩大于4N·m时,其松紧度对假人胸部标定实验结果的影响很小。因此,对同一假人胸部进行标定实验的时间间隔应不短于60min,同时应严格控制摆锤冲击速度和环境温度。

大学英语四、六级考试分数的机助百分位等值研究

本文试图在计算机帮助下,运用数据平滑和插值计算方法,对考试分数作机助的百分位等值,以建立两次考分之间不间断的对应关系。本文的基本思路是:先用数学方法直接对两个考试分数的百分位曲线作平滑拟合处理,并对异常的点作特别的修正,对修正之处要征询专家意见并评价其合理性。第二步,建立分数等值转换表,并在必要时作插值计算,使两个考试分数之间能建立起精确的转换关系。本研究对目前考试领域中普遍存在的主、客观题分数之间的等值问题,提出了具有重要参考价值的计算机化解决方案。

上海市儿童身高别体重百分位标准的研制

[目的]建立上海市0～11.5岁青少年儿童身高别体重(WFH)百分位、Z分法及百分比标准.[方法]采用分层整群随机抽样法,收集上海市区61 056名0～11.5岁儿童(男31 287名,女29 769名)1999～2001年身高和体重测量资料,应用LMS方法建立上海市0～11.5岁儿童WFH百分位曲线. [结果]运用LMS软件,分别获得0～11.5岁男女WFH百分位曲线各7条,为P 3、P 5、P 10、P 25、P 50、P 75、P 90和P 97,及Z分法标准.以P 50为基准获得超重及消瘦评估各项百分比标准. [结论]首次获得了上海市0～11.5岁男女童身高别体重百分位参考值.

母体百分位值与百分率置信限的Fiducial推断

针对铁道机车车辆现场可靠性数据多为不完全数据的情况,在Fiducial统计理论的基础上,采用Monte Carlo模拟方法建立工程中推断正态分布与威布尔分布母体百分位值与百分率置信限的统计方法。利用约束统计抽样技术,研究基于工程经验限定寿命与可靠性分布参数取值范围的小样本统计推断方法。将传统的确定最大安全寿命的相关系数优化法推广应用到不完全数据信息的情形中,综合利用产品历史共性信息和不完全数据信息进行高精度可靠性评估与寿命预测。与传统频率统计方法或非参数方法相比,用该方法统计推断的结果在大样本与小样本情况下均具有频率意义下的置信限,克服了传统方法在小样本情况下推断精度不高的缺点。

国人第5百分位女性行人下肢生物力学计算模型开发及应用

目的 预测与评估行人-汽车碰撞中小身材女性行人下肢的生物力学响应及损伤机制。方法 基于符合国人第5百分位女性特征的志愿者CT影像数据,重构具有详细解剖学结构的下肢几何模型,进行表面处理和网格化后,构建下肢有限元计算模型。重构动态三点弯曲尸体试验以及高速载荷下膝关节横向弯曲和剪切尸体试验,对模型进行有效性验证。应用该模型参照Euro NCAP技术公告TB024设置4组行人下肢-汽车碰撞仿真试验,探究第5百分位女性行人下肢损伤机制。结果 通过对比仿真试验与尸体试验结果,验证该模型具有较高的生物仿真度。在4种不同车型仿真试验结果中,SUV车型对下肢损伤最轻。小身材女性下肢股骨最易发生骨折,长骨最先骨折,使得膝关节韧带未见损伤。结论 本文所建下肢有限元模型作为国人第5百分位整人模型开发的一个重要组成部分,为模型研发奠定基础。研究结果对小身材女性行人损伤机制研究和行人保护装置研发有重要的应用价值。