步行运动是最简单且最经济、最有效的健身方法，其速度及能量消耗是运动强度很重要的参数反映，实时监测步行速度与能耗是健康促进服务系统的重要技术环节。Nike联合Apple推出一款利用加速度信息，实现运动速度和能量消耗实时监测的Nike+，但是经其他学者和本文实验验证，Nike+用于步行时误差较大。因此，有必要探究新的速度和能量消耗的估测模型、研制出新的仪器或设备，监测步行运动的速度和能量消耗。　　 本论文首先建立步行速度和能量消耗两个估测模型，然后将其移植到数字跑鞋中进行实验应用。　　 (1)步速估测模型的建立。首先验证了电子步道用于测量步态时空参数时具有高可靠性；其次利用电子步道测量步频和步速，建立步速的估测模型，由步频回归步速估测模型的R2值大于0.89可知，可以由步频来估测步行速度；然后在实际步行运动中进行验证，估算速度与实测速度的独立样本检验的P值大于0.05表明：步速估测模型是有效的；最后提出针对个体差异进行校准的方法。由于样本还未分层考虑，因此，在将该模型用于其他人群，如左右不对称或步行速度特别慢的人群时，还需要进一步的研究。　　 (2)步行运动的能量消耗建模。利用跑步机固定步行速度，利用气体代谢分析法测得步行的能量消耗，与前人研究结果比较发现，本文测得的结果小于前人研究结果，这可能是种族或者样本选择的差异造成的。分析发现：单位质量单位时间的能量消耗和步频及步速存在二次方的关系。由步频和步速回归能量消耗的估测模型R2的值分别为0.86和0.94可知，可以由步频和步速估测能量消耗。由于负重的多少会影响到运动的能量消耗，因此将该模型应用于负重情况下时也需要进一步的研究。　　 (3)速度估测模型和能量消耗模型的应用。将步行速度和能量消耗两个估测模型移植到数字跑鞋中，并进行实验验证。初步验证结果表明，该方案是可行的。　　 区别于加速度的能耗评估方式，本论文以压力传感器的计数输出，估算步行运动速度，评估运动能量消耗。本论文研究成果，经过实验验证是客观可行的，建立的估测模型和实验过程也是可以重现和经得起检验的，但还只是初步的探索性的实验，是对整个实验流程的验证和肯定，未来还要进一步的完善。