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龙图腾网获悉中南大学申请的专利一种面向高速列车乘员舒适度研究的多因素环境模拟系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120656354B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510890164.4，技术领域涉及：G09B9/00；该发明授权一种面向高速列车乘员舒适度研究的多因素环境模拟系统是由范超杰;彭勇;韩得民;夏中境;梁梦轩;梁习锋设计研发完成，并于2025-06-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种面向高速列车乘员舒适度研究的多因素环境模拟系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种面向高速列车乘员舒适度研究的多因素环境模拟系统，具体涉及环境模拟技术领域，包括通过罗茨风机、真空泵以及可控蝶阀，基于风机、真空泵及蝶阀的开闭顺序，实现舱内正压、负压及基线平衡状态的切换，并通过压力传感器与超压保护泄压阀，实时监测舱内压力并在超过预设上限时自动泄压，通过将广角扬声器均匀布置于模拟舱内部，并将多通道扬声器控制器和控制计算机加载列车噪声数据库，实现毫秒级同步播放，基于双耳人工头装置实时采集并校正舱内声场，使用多段可编程LED灯带，沿模拟舱顶部及侧壁均匀布设，通过DMX512或SPI协议对亮度、色温及动态变化节奏进行闭环控制，本发明有助于完成列车车内动态环境的精准复现。

本发明授权一种面向高速列车乘员舒适度研究的多因素环境模拟系统在权利要求书中公布了：1.一种面向高速列车乘员舒适度研究的多因素环境模拟系统，其特征在于，包括气压环境复现模块、车内声场重构模块、光环境模拟模块以及模拟实验数据评估模块，模块之间信号连接； 气压环境复现模块，用于通过罗茨风机、真空泵以及可控蝶阀，基于风机、真空泵及蝶阀的开闭顺序，实现舱内正压、负压及基线平衡状态的切换，并通过压力传感器与超压保护泄压阀，实时监测舱内压力并在超过预设上限时自动泄压； 车内声场重构模块，用于通过将广角扬声器均匀布置于模拟舱内部，并将多通道扬声器控制器和控制计算机加载列车噪声数据库，实现毫秒级同步播放，基于双耳人工头装置实时采集并校正舱内声场； 光环境模拟模块，用于使用多段可编程LED灯带，沿模拟舱顶部及侧壁均匀布设，通过DMX512或SPI协议对亮度、色温及动态变化节奏进行闭环控制； 模拟实验数据评估模块，用于在列车事件过渡模拟实验中采集气压环境、声场环境及光环境在过渡过程中的多维响应数据，通过列车在事件过渡下的时间信息和数据信息，评估列车事件过渡模拟事件对真实运行工况的拟合度，并判断生成报警信号； 列车在事件过渡下的时间信息和数据信息，包括： 将列车在事件过渡下的时间信息通过同步时间波动系数和延迟时效性系数表示，将列车在事件过渡下的数据信息通过数据变化异常系数表示，其中，为同步时间波动系数，为延迟时效性系数，为数据变化异常系数； 所述同步时间波动系数的获取逻辑为： 确定当前列车气压环境、声场环境以及光环境的初始设置参数，通过若干次模拟实验，获得列车在事件过渡下气压环境、声场环境以及光环境模拟的时间序列，得到列车事件过渡下初始响应时间点和截止响应时间点，将若干次模拟实验的初始响应时间点标记为：，将若干次模拟实验的截止响应时间点标记为：，其中，k为模拟实验的样本次数，p,s,l为气压环境、声场环境以及光环境在不同模拟实验的索引； 计算初始响应时间差和截止响应时间差，初始响应时间差的计算公式为：，截止响应时间差的计算公式为：，其中，为初始响应时间差，为截止响应时间差，; 通过核概率密度函数，确定初始响应时间差的连续概率密度函数和截止响应时间差的连续概率密度函数，初始响应时间差的连续概率密度函数表达式为：，截止响应时间差的连续概率密度函数表达式为：；其中，为初始响应时间差的连续概率密度函数，为截止响应时间差的连续概率密度函数，N为实验次数，h为带宽，K为高斯核； 计算同步时间波动系数，计算公式为：； 所述延迟时效性系数的获取逻辑为： 基于列车在事件过渡下的若干次模拟实验数据，确定列车在事件过渡下气压环境、声场环境以及光环境模拟的时间序列，得到列车分别在气压环境、声场环境以及光环境模拟下的过渡时长，其中，过渡时长通过截止响应时间点与初始响应时间点的差值确定，将气压环境、声场环境以及光环境模拟下的过渡时长标记为：，其中，； 计算列车在事件过渡过程中气压环境、声场环境以及光环境模拟下的平均过渡时长，计算公式为：；其中，为气压环境、声场环境以及光环境模拟下的平均过渡时长； 基于气压环境、声场环境以及光环境模拟下事件过渡中气压、声压以及光照亮度的变化量以及气压、声压以及光照亮度的变化速率，确定气压环境、声场环境以及光环境模拟下系统的模拟速率，并在每次实验下确定系统的模拟速率，获得每次实验下的系统时效性评分，结合气压环境、声场环境以及光环境模拟下的平均过渡时长构建时效递减模型，根据系统时效性评分基于非线性最小二乘法对时效递减模型的待定参数进行优化，所述待定参数包括系统时效性评分的最大值、评分随过渡时长增加的下降速度以及过渡时长对评分递减的敏感度系数，时效递减模型的表达式为：；其中，为气压环境、声场环境以及光环境模拟下时效递减模型的误差函数，为系统时效性评分，g为优化时效递减模型中系统时效性评分的编号； 计算延迟时效性系数，计算公式为：；其中，、、分别为气压环境、声场环境以及光环境的时效性权重，； 所述数据变化异常系数的获取逻辑为： 获得列车模拟事件过渡下气压、声压以及光照亮度的时间序列，得到列车模拟事件过渡下气压变化率、声压变化率以及光照亮度变化率，通过对气压变化率、声压变化率以及光照亮度变化率与时间的拟合，确定气压变化率、声压变化率以及光照亮度变化率随时间的变化函数，设置气压变化率、声压变化率以及光照亮度变化率阈值范围，确定列车模拟事件过渡中气压变化率、声压变化率以及光照亮度变化率偏离阈值范围的时间段； 计算数据变化异常系数，计算公式为：；其中，为气压变化率随时间的变化函数，为声压变化率随时间的变化函数，为光照亮度变化率随时间的变化函数，[a,b]为气压变化率偏离阈值范围的时间段，[c,d]为声压变化率偏离阈值范围的时间段，[e,f]为光照亮度变化率偏离阈值范围的时间段。

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