王文波
(厦门慧眼科技有限公司, 福建 厦门 361021)
国内外对车辆舒适性主观评价均有大量研究。与国外相比,我国对汽车舒适性评价的研究起步较晚,但近几年发展较快,国内很多科研工作者对车辆的舒适性建立了较为科学的主观评价模型,模糊数学法、相对比较法等方法纷纷被引入到主观评价体系中,通过车内驾乘人员的切身体验对车辆的舒适性进行打分,获得主观评价。
本文以某款客车为例,对车辆的舒适性进行了主观评价。
目前客车行业对舒适性的评价大部分集中在整车平顺性,尚未形成统一的评价标准。舒适性的主观评价主要针对驾乘人员的感受,而车辆的振动、噪声、车内环境等因素对舒适性有影响,甚至身体、生理健康程度也对舒适度有影响,这就导致很难对舒适性进行量化,模糊综合评价法能较好地解决量化的问题。
模糊综合评价法,是指对多种因素影响的事物或现象进行总的评价,这种评价若涉及模糊因素,便称为模糊综合评价。由于对车辆的舒适性评价更多的依赖于车内驾乘人员的主观体验,所以需要先把影响因素统计出来,然后根据各因素影响权重予以分析。
舒适性影响因素和权重一般由业内人士根据自己的经验确定,评价团队由技术、生产、售后等部门的15名专家组成。
根据GB/T 4971—2009《汽车平顺性术语和定义》,把平顺性、车内噪声、空气调节性能、乘坐环境、驾驶操作性能等五类指标作为影响舒适性的一级指标,二级指标为一级指标的主要影响因素,各指标权重均由专家组分别打分后取平均值确定,一级权重加在一起为1,每个一级指标的二级权重加在一起也是1。
以平顺性为例,目前汽车平顺性主要用车身振动的固有频率和振动加速度评价,基于“路面—汽车—人”系统的评判,主要影响因素在输入端,对车辆振动系统输入主要通过轮胎、悬架到达车内,再通过座椅传递到人,所以本文将轮胎、悬架、座椅这三个因素作为影响平顺性的二级指标,二级权重则由专家组打分确定。其他的指标和权重按照同样的方法予以明确,具体指标和权重见表1。
表1 客车车内舒适性评价指标体系及指标影响隶属度调查表
对照表1中的二级指标,邀请驾乘人员共40人对该车舒适性进行打分,打分应根据自己第一反应,打分等级为非常好(5分)、好(4分)、中(3分)、差(2分)、非常差(1分)五个等级。收回问卷40份,有效问卷40份。有效问卷中有10人认为该车轮胎对车内舒适性基本没有负面影响,选择非常好(5分),则得到“非常好”的隶属度为10/40,即0.25,表中其他数据的由来同理。
由此得到轮胎的单要素评价矩阵。以此类推,得出悬架的单要素评价决策矩阵=[0.05,0.375,0.5,0.075,0],座椅的单要素评价决策矩阵=[0.2,0.55 0.175,0.05,0.025],从而得到平顺性的判断矩阵=[,,]。其他指标的矩阵可通过相同的方法获得,具体调查结果见表1。
通过模糊运算可以得到车内舒适性综合评价结果。根据模糊综合隶属度的计算公式=·,得到平顺性综合评价结果:
同理得出车内噪声、空气调节性能、乘坐环境、驾驶操作性能的综合评价结果。
最终,结合影响车内舒适性的五个影响因素对应的一级权重,可以计算得到该车舒适性的综合评价结果为
=[,…,]·[,…,]=
[0.223,0.369,0.346,0.065,0.021]
其中,从左至右的数据分别表示车辆综合舒适性从整体上看对应“非常好”、“好”、“中”、“差”、“非常差”五个等级模糊综合隶属度,即反映40人对试验样车舒适性的主观综合打分等级情况。
由于本文是按照非常好、好、中、差、非常差五个等级打分,对应的分值分别为5分、4分、3分、2分、1分,所以结合车内舒适性综合评价结果,可以得到相应评价得分。根据公式=·可以计算综合评价值,其中=(5,4,3,2,1),最终计算得到车辆舒适性综合评价得分=3.782,介于中(3分)和好(4分)之间。整车舒适性的主观综合模糊评价不是特别理想。
在影响车辆舒适性的五类因素中,目前只有平顺性和车内噪声可以通过相关标准进行测试获得量化评价指标,因此本节只通过车辆平顺性和车内噪声的客观评价来分析主观评价的合理性。
车辆平顺性的客观评价常用加权加速度均方根值来表示,按照GB/T 4970—2009对车辆相关部位的加速度数据采集多次,其加权加速度均方根值为0.486 m/s。表2给出了加权加速度均方根值与人的主观感受之间的关系。
表2 加权加速度均方根值与人的主观感觉之间的关系
根据表2中对应关系,0.486位于0.315~0.63区间,对应人的主观感觉是“有一些不舒适”。而本文针对平顺性的主观评价得分:=·=3669分,介于中(3分)和好(4分)之间,与表2中对应的人的主观感觉“有一些不舒适”基本一致。
车内噪声主要是根据声压级高低评价,按GB/T 25982—2010对车内相关部位的噪声数据采集多次,其平均数据为70.86 dB(A)。该数值非常接近JT/T 325—2018提出的限值72 dB(A),这说明车内噪声偏高,对车内舒适性影响较大。
而本文针对车内噪声的主观评价得分:=·=3.348分,也是介于中(3分)和好(4分)之间,且更靠近中(3分)的水平,说明车内噪声的舒适性体验不是很好。与车内噪声的客观评价结果较为符合。
通过对车辆平顺性和车内噪声的主客观评价分析,可以部分证明模糊综合主观评价方法的合理性。
本文应用模糊综合评价法建立了科学、合理、操作性强的客车车内舒适性评价模型,能够较客观地评价车内舒适性,且该模型适用性强,计算过程简单,具有一定的指导意义。