摘要：經(jīng)濟和汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展促進了道路運輸業(yè)。從營運車輛操縱穩(wěn)定性的主客觀評價相互配合的角度出發(fā)進行綜合評價，首先建立操縱穩(wěn)定性的主客觀綜合評價體系，運用層次分析法確定主客觀評價指標的權(quán)重系數(shù)，其次選擇對三輛營運車輛進行實際試驗，收集影響操縱穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)，最后運用模糊綜合評價法對試驗車輛的操縱穩(wěn)定性的各評價指標進行測算和評價，得出綜合評價結(jié)果，為營運車輛的操縱穩(wěn)定性評價提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：操縱穩(wěn)定性；主客觀評價；層次分析法；模糊綜合評價

中圖分類號：U461 收稿日期：2024-02-10

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2024.04.027

1 前言

營運車輛包括貨車、客車、公交車、網(wǎng)約車和出租車等，是以盈利為目的的道路運輸機動車。這種車型使人們出行更加便利，也符合低碳環(huán)保的出行選擇。

汽車的操縱穩(wěn)定性是安全使用的重要評價指標之一，指車輛在正常行駛時，面對外界干擾能夠保持穩(wěn)定。操縱穩(wěn)定性包括操縱性和穩(wěn)定性兩方面，前者是指車輛對駕駛員指令的響應(yīng)能力，后者是指車輛在面對干擾時恢復(fù)至穩(wěn)定狀態(tài)的能力[1]。

2 理論基礎(chǔ)

2.1 操縱穩(wěn)定性指標的確定

我國操縱穩(wěn)定性能試驗方法和標準主要包括：根據(jù)JT/T 884—2014要求的穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗傳感器所測得側(cè)向加速度、側(cè)傾角、橫向載荷轉(zhuǎn)移率這些常見的側(cè)翻穩(wěn)定性的評價指標，依據(jù)GB/T 6323—2014設(shè)定的蛇形試驗比較分析其最大橫向位移、側(cè)傾角、側(cè)向加速度，評價標準依據(jù)GB/T 6323—2014《汽車操縱穩(wěn)定性試驗方法》的穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗評價標準，按中性轉(zhuǎn)向點的側(cè)向加速度值an、不足轉(zhuǎn)向度U、車箱側(cè)傾度K?三項指標進行評價計分[2]，最后對操縱穩(wěn)定性能各試驗的評價指標和影響因素進行總結(jié)。

2.2 主客觀綜合評價方法

汽車操縱穩(wěn)定性的評定一般分為主觀評價和客觀評價兩種方法：主觀評價法是靠實驗評價者根據(jù)實驗時的實際結(jié)果并結(jié)合自身豐富的經(jīng)驗進行評價；客觀評價法是通過測試儀器測量出被驗體的表征性能的物理量。

2.3 層次分析法

層次分析法（AHP）是一種系統(tǒng)分析方法， 可有效地幫助科研人員更好地理解和處理復(fù)雜的決策問題。通過構(gòu)建分層模型，可以更輕松地做出復(fù)雜的決策。通過層次分析法把目標解決研究的問題分解為不同的指標層，再根據(jù)總目標的需求構(gòu)建一個多層有序遞階的層次結(jié)構(gòu)圖，使各個相互之間關(guān)聯(lián)影響的指標以及隸屬關(guān)系按照不同的階層鋪陳。為構(gòu)建判斷矩陣采用兩兩比較法，其中引入了1～9比率標度法，如表1所示[3]。然后根據(jù)評價結(jié)果，將各個層次的因子按照它們在整體評價結(jié)果的優(yōu)劣進行排序。

在判斷矩陣的估計中，不可避免地存在不一致性問題。為此，層次分析法引入了一致性指標CI，以判斷矩陣最大特征值λmax與判斷矩陣的階數(shù)差別來衡量不一致程度。平均隨機一致性指標RI與矩陣階數(shù)n的關(guān)系見表2。

表2顯示，當n<3時，判斷矩陣永遠具有一致性。判斷矩陣的一致性指標CI與同階平均隨機一致性指標RI之比稱為隨機一致性比率，記作CR，即：

規(guī)定當CR<0.1時，認為判斷矩陣具有令人滿意的一致性;否則，就需要調(diào)整判斷矩陣，使其滿足CR<0.1。

a.分析系統(tǒng)中各因素之間的關(guān)系，建立層次結(jié)構(gòu)模型。

b.通過專家咨詢按照表1構(gòu)造出各因素兩兩相互比較的判斷矩陣。對于復(fù)雜問題，可以咨詢多個專家。

c.計算單一因素下各指標的相對權(quán)重，并進行一致性檢驗。計算公式為：

式中，aij為矩陣中第i行第j列對應(yīng)的值；[aij′]為矩陣中第i行第j列對應(yīng)值的歸一化結(jié)果。

按行將列歸后的元素相加計算：

得到的列元素按歸一化后計算得到權(quán)重：

矩陣A的最大特征根計算：

一致性指標計算：

從表1中查找隨機一致性指標RI，計算相對一致性指標：

對于多人決策時，采用先分別計算單個指標權(quán)重，在都符合一致性要求的前提下，取各對應(yīng)指標的算術(shù)平均即為此指標的最終權(quán)重。這是多人決策時最常用的方法。

d.組合權(quán)向量的計算。

由各準則對目標的權(quán)向量和各方案對每一準則的權(quán)向量計算各方案對目標的權(quán)向量，該向量就叫組合權(quán)向量。具體方法參考相關(guān)文獻。

3 操縱穩(wěn)定性主客觀綜合評價體系構(gòu)建

3.1 主客觀評價指標選取

主客觀評價指標確定將典型行駛工況性能（如蛇形試驗、穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗、抗側(cè)翻穩(wěn)定性試驗）的物理指標與直線、轉(zhuǎn)彎和應(yīng)急三種工況下的主觀指標進行匹配，主客觀綜合評價指標的確定見表3。

3.2 主客觀評價體系構(gòu)建

本文選取國外成熟的評價體系，建立主觀評價為主的操縱穩(wěn)定性綜合評價體系，包括評價指標項目、駕駛員操作方法、打分依據(jù)和打分方法。再結(jié)合有經(jīng)驗的駕駛員對三款營運車輛進行試驗評價，再通過模糊綜合評價法算出得分。相關(guān)內(nèi)容如表4、表5所示。

3.3 基于AHP技術(shù)的評價指標權(quán)重計算

為了對上述選取的案例營運車輛的操縱穩(wěn)定性進行準確的評價，得出一個較為可靠的結(jié)果。同理計算其他專家單一因素下各指標的相對權(quán)重，并進行一致性檢驗；然后對同一指標下的其他專家取算術(shù)平均作為單個指標的權(quán)重；其他指標按相似方法確定。最后所確定的計算權(quán)重如表6～表9所示。

次準則層中各個因素對目標層的權(quán)值[A]為：

[A=（0.04697，0.04697，0.01566，0.1057 0.0977，0.1057，0.1908，0.2532，0.1371）]

4 營運車輛操縱穩(wěn)定性主客觀綜合評價

4.1 選取評價車輛A、B、C三輛營運車輛

選取了上汽大通MAXUS、飛碟Q3以及飛碟W5三輛營運車輛進行驗，試驗車輛如圖1所示。A車（2018年版）L4發(fā)動機，2.5 L排量，發(fā)動機最大功率136馬力；B車（2020年版）1.6 L排量，發(fā)動機最大功率122馬力；C車（2021年版）2.8 L排量，發(fā)動機最大功率156馬力。試驗組包括2名經(jīng)驗豐富的試驗司機和5名專業(yè)的檢驗工程師，試驗組成員共同對這三輛試驗車進行操縱穩(wěn)定性試驗與評價以及操縱穩(wěn)定性指標綜合評價。

4.2 評價集的建立

本文建立評語集[V=v1，v2，…，v5]={“很好”，“比較好”，“一般”，“較差”，“很差”}。汽車操縱穩(wěn)定性的模糊綜合評價計算公式為：[B=A?R]。

4.3 評價結(jié)果

如表10～表12所示，由上文評價指標權(quán)重向量A，通過構(gòu)建出9×5的權(quán)重判斷矩陣R。對此采用最大隸屬法和賦值法對車輛操縱穩(wěn)定性綜合評價結(jié)果進一步分析。

4.4 最大隸屬法

隸屬度是在0～1之間的一個數(shù)，用來表示評價對象（A，B，C）對評語集（很好，比較好，一般，較差，很差）的歸屬程度，根據(jù)最大隸屬度法集合最大隸屬度法則，A、B、C三輛車評語集中權(quán)重最高的即為綜合評價結(jié)果[4]。

如表13所示，對營運車輛操縱穩(wěn)定性模型綜合評價結(jié)果進行歸一化處理，建立隸屬度表，進行分析得到5個評語集隸屬度。由數(shù)據(jù)可知，最終綜合評價的結(jié)果依次為“比較好”“一般”“一般”。車型A：B=（0.2271，0.3369，0.2721，0.1382，0.02532），這一結(jié)果表明，22.71%認為該車的操縱穩(wěn)定性“很好”，33.69%認為“比較好”，27.21%認為“一般”，13.82%認為“較差”，2.532%的專家認為“很差”。以下同理。車型B：B=（0，0.3695，0.4141，0.216，0）表明，41.41%的專家認為“一般”；車型C：B=（0，0.3222，0.5356，0.3177，0）表明，53.56%認為“一般”。

4.5 加權(quán)平均法

在廣泛調(diào)查和參考相關(guān)的文獻的基礎(chǔ)上，選址評價等級一般量化為100分制，令[V=10，30，50，70，90]，具體見表14。

針對四個評語的評判等級（很好，比較好，一般，較差，很差），分別賦分為90，70，50，30，10分[5]；可計算得出綜合得分值。

模糊綜合評價的綜合得分[ V=i=1mBiVii=1mBi]，評價結(jié)果見表15。

由加權(quán)平均法可知：車型A的營運車輛操47b514b6b76e75f21e9dc978b9d82cc2b4c97c9b089aab7b0e84fc9aea026b52縱穩(wěn)定性綜合評價介于“一般”和“比較好”之間，且接近于“比較好”；車型B、C的綜合評價介于“一般”和“比較好”之間，且接近于“一般”。

5 結(jié)語

本文基于GB/T 6323—2014《汽車操縱穩(wěn)定性試驗方法》和QC/T 480《汽車操縱穩(wěn)定性指標限值與評價方法》，構(gòu)建了營運車輛操縱穩(wěn)定性主客觀評價體系，通過層次分析法得到確定指標權(quán)重。其次結(jié)合A、B、C三款營運車輛進行實際試驗，通過邀請專業(yè)且經(jīng)驗豐富的駕駛員進行試驗及主觀評價，對三輛營運車輛操縱穩(wěn)定性的主客觀綜合評價指標進行了評判，驗證評價指標體系的有效性。采用最大隸屬法和加權(quán)平均法對結(jié)果進行進一步分析，得出三輛營運車輛操縱穩(wěn)定性的綜合評價結(jié)果。未來的研究可以進一步探索不同駕駛環(huán)境下的汽車操縱穩(wěn)定性，并結(jié)合智能駕駛技術(shù)，深入研究其對操縱穩(wěn)定性的影響，以提高駕駛安全性和車輛性能。

參考文獻：

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[2]雷穎絜，劉偉，王飛，等.商用車操縱穩(wěn)定性主客觀評價結(jié)果研究[J].湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2017，31（1）：55-58+68.

[3]唐帥.汽車操縱穩(wěn)定性客觀評價指標挖掘及主客觀評價一致性研究[D].長春：吉林大學(xué)，2016

[4]陳升鵬，胡立好.汽車操縱穩(wěn)定性綜合評價方法[J].湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2021，35（2）：38-42.

[5]Aouadj N，Hartani K，F(xiàn)atiha M.New Integrated Vehicle Dynamics Control System Based on the Coordination of Active Front Steering，Direct Yaw Control，and Electric Differential for Improvements in Vehicle Handling and Stability[J].SAE International Journal of Vehicle Dynamics，Stability，and NVH，2020，4（2）：119-133.

作者簡介：

周俊，男，1990年生，工程師，研究方向為車輛法規(guī)及認證。

張思聰（通訊作者），男，1989年生，助理工程師，研究方向為車輛法規(guī)及認證。