一种健身跑运动方案生成方法
一种健身跑运动方案生成方法
【专利摘要】本发明涉及一种健身跑运动方案生成方法，包括以下步骤：S1.采集运动者健身跑过程中的速度和心率数据；S2.基于步骤S1采集的速度和心率数据，运用遗传算法对运动者的健身跑运动模型进行参数整定，建立运动者的健身跑运动模型；S3.基于步骤S2建立的健身跑运动模型，以及给定运动时间和安全有效心率区间参数，以在给定运动时间的健身跑过程中，心率落在安全有效心率区间内的时长最长为优化目标，建立运动者的健身跑最优运动方案。该方法可以为运动者建立个性化的健身跑最优运动方案，从而为指导运动者进行安全、有效的健身跑提供了有用的技术手段。
【专利说明】一种健身跑运动方案生成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及健身跑运动优化【技术领域】，特别是一种健身跑运动方案生成方法。
【背景技术】
[0002]健身跑是一种最为普及的健身和体疗方法，健身跑运动过程建模、优化等相关课题一直是学者们的研究热点。但是，目前定量研案健身跑方面的成果还比较少。Cheng (2008)和Scalzi(2012)提出了健身跑的运动过程模型，在此基础上，Scalzi (2013)等还给出自动生成最优跑步方案的方法。然而Cheng和Scalzi模型中的参数只是针对23 - 38岁的英国人，Scalzi等人的最优方案也只能用于赛跑的情景，即在指定运动距离下，得到最短时间。这些成果难以直接用于指导健身跑的教学和平时锻炼，这使得健身跑的体育教学和平时锻炼缺乏有效的技术手段和工具。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种健身跑运动方案生成方法，该方法可以为运动者建立个性化的健身跑最优运动方案，从而为指导运动者进行安全、有效的健身跑提供了有用的技术手段。
[0004]为实现上述目的，本发明的技术方案是:一种健身跑运动方案生成方法，包括以下步骤:
51.采集运动者健身跑过程中的速度和心率数据；
52.基于步骤SI采集的速度和心率数据，运用遗传算法对运动者的健身跑运动模型进行参数整定，建立运动者的健身跑运动模型；
53.基于步骤S2建立的健身跑运动模型，以及给定运动时间和安全有效心率区间参数，以在给定运动时间的健身跑过程中，心率落在安全有效心率区间内的时长最长为优化目标，建立运动者的健身跑最优运动方案。
[0005]进一步的，在步骤S2中，对于如式(I)的健身跑运动模型:
【权利要求】
1.一种健身跑运动方案生成方法，其特征在于，包括以下步骤: 51.采集运动者健身跑过程中的速度和心率数据； 52.基于步骤SI采集的速度和心率数据，运用遗传算法对运动者的健身跑运动模型进行参数整定，建立运动者的健身跑运动模型； 53.基于步骤S2建立的健身跑运动模型，以及给定运动时间和安全有效心率区间参数，以在给定运动时间的健身跑过程中，心率落在安全有效心率区间内的时长最长为优化目标，建立运动者的健身跑最优运动方案。
2.根据权利要求1所述的一种健身跑运动方案生成方法，其特征在于，在步骤S2中，对于如式(I)的健身跑运动模型:
3.根据权利要求1所述的一种健身跑运动方案生成方法，其特征在于，在步骤S3中，基于步骤S2建立的健身跑运动模型，将求解运动者的健身跑最优运动方案抽象为一个带约束的优化问题:在给定运动时间7?和采样周样下，在速度值?(?)中找出最优的速度值"*(?)，使其满足健身跑过程中心率不超过预设的最大值Kmax，且心率达到安全有效心率区间[a，b]的次数Λ_(?)最多'u{t、和Λ/⑴的定义如式(2)和式(3):
【文档编号】G06F19/00GK103942445SQ201410178014
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】杜欣, 倪友聪, 叶鹏, 谢大同, 孙聪, 罗增, 昂凤平 申请人:福建师范大学
【专利摘要】本发明涉及一种健身跑运动方案生成方法，包括以下步骤：S1.采集运动者健身跑过程中的速度和心率数据；S2.基于步骤S1采集的速度和心率数据，运用遗传算法对运动者的健身跑运动模型进行参数整定，建立运动者的健身跑运动模型；S3.基于步骤S2建立的健身跑运动模型，以及给定运动时间和安全有效心率区间参数，以在给定运动时间的健身跑过程中，心率落在安全有效心率区间内的时长最长为优化目标，建立运动者的健身跑最优运动方案。该方法可以为运动者建立个性化的健身跑最优运动方案，从而为指导运动者进行安全、有效的健身跑提供了有用的技术手段。
【专利说明】一种健身跑运动方案生成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及健身跑运动优化【技术领域】，特别是一种健身跑运动方案生成方法。
【背景技术】
[0002]健身跑是一种最为普及的健身和体疗方法，健身跑运动过程建模、优化等相关课题一直是学者们的研究热点。但是，目前定量研案健身跑方面的成果还比较少。Cheng (2008)和Scalzi(2012)提出了健身跑的运动过程模型，在此基础上，Scalzi (2013)等还给出自动生成最优跑步方案的方法。然而Cheng和Scalzi模型中的参数只是针对23 - 38岁的英国人，Scalzi等人的最优方案也只能用于赛跑的情景，即在指定运动距离下，得到最短时间。这些成果难以直接用于指导健身跑的教学和平时锻炼，这使得健身跑的体育教学和平时锻炼缺乏有效的技术手段和工具。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种健身跑运动方案生成方法，该方法可以为运动者建立个性化的健身跑最优运动方案，从而为指导运动者进行安全、有效的健身跑提供了有用的技术手段。
[0004]为实现上述目的，本发明的技术方案是:一种健身跑运动方案生成方法，包括以下步骤:
51.采集运动者健身跑过程中的速度和心率数据；
52.基于步骤SI采集的速度和心率数据，运用遗传算法对运动者的健身跑运动模型进行参数整定，建立运动者的健身跑运动模型；
53.基于步骤S2建立的健身跑运动模型，以及给定运动时间和安全有效心率区间参数，以在给定运动时间的健身跑过程中，心率落在安全有效心率区间内的时长最长为优化目标，建立运动者的健身跑最优运动方案。
[0005]进一步的，在步骤S2中，对于如式(I)的健身跑运动模型:
【权利要求】
1.一种健身跑运动方案生成方法，其特征在于，包括以下步骤: 51.采集运动者健身跑过程中的速度和心率数据； 52.基于步骤SI采集的速度和心率数据，运用遗传算法对运动者的健身跑运动模型进行参数整定，建立运动者的健身跑运动模型； 53.基于步骤S2建立的健身跑运动模型，以及给定运动时间和安全有效心率区间参数，以在给定运动时间的健身跑过程中，心率落在安全有效心率区间内的时长最长为优化目标，建立运动者的健身跑最优运动方案。
2.根据权利要求1所述的一种健身跑运动方案生成方法，其特征在于，在步骤S2中，对于如式(I)的健身跑运动模型:
3.根据权利要求1所述的一种健身跑运动方案生成方法，其特征在于，在步骤S3中，基于步骤S2建立的健身跑运动模型，将求解运动者的健身跑最优运动方案抽象为一个带约束的优化问题:在给定运动时间7?和采样周样下，在速度值?(?)中找出最优的速度值"*(?)，使其满足健身跑过程中心率不超过预设的最大值Kmax，且心率达到安全有效心率区间[a，b]的次数Λ_(?)最多'u{t、和Λ/⑴的定义如式(2)和式(3):
【文档编号】G06F19/00GK103942445SQ201410178014
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】杜欣, 倪友聪, 叶鹏, 谢大同, 孙聪, 罗增, 昂凤平 申请人:福建师范大学
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