杨洋 蔡宝 高军

摘 要：动力性经济性是评价一辆汽車基本能力的重要指标。对于商用车来说，不同细分市场的车型对经济性、动力性的要求有所不同，文章提出了一种运用层次分析法对车辆的动力性经济性综合能力进行评价的方法，为不同细分市场下车辆动力总成的选择提供参考。

关键词：动力性;经济性;层次分析法

中图分类号：U461.2  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）22-208-03

Abstract： Dynamic and Fuel economy is a important and basic target to judge a vehicle is good or not.Commercial vehicle have different maeket so that we have to choose different way to deceside these Commercial vehicle is good or not.In this paper，We make a hierarchy model to evaluation a commercial vehicles ability of dynamic and fuel economy based on Analytic Hierachy Process（AHP）.Finally，We can get a some way to judge the ability of Commercial vehicle for different market and get the way to vehicle designing.

Keywords： Dynamic; Fuel economy; Analytic hierachy process

CLC NO.： U461.2  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）22-208-03

1 研究背景

随着商用车的种类越来越专业化，不用细分市场的车辆的运营工况差异越来越大，所以不同细分市场的车辆对动力性、经济性要求也有所不同，采用汽车理论上单一的动力性经济性评价方法已经无法满足越来越细分的商用车对性能的评价，例如：长途物流牵引车对百公里油耗的要求就远高于重载自卸车对油耗的要求，所以不用细分市场的商用车会匹配不同的动力总成来满足自身细分市场的需求，在设计初期对不同细分市场车型的动力总成进行合理的匹配也就成为设计初期的重点。本文采用数学和汽车理论相结合的方法，对动力性经济性指标进行进一步分解，探求出满足不同细分市场的综合评价方法[1]。

2 分析方法

本文采用层次结构法（Analytic and Process（AHP））对不同细分市场商用车的动力性、经济性进行评价。此方法可用于车辆设计初期动力总成的选取，也可用于竞品能力比较。层次分析法是一种系统分析法，主要用于将相互关联的数据由定性转化为定量分析，通过主观评价确定的权重与仿真计算结果相结合的方法实现比较产品优劣，具体流程如下：

3 动力性经济性评估层次模型建立

根据商用车分类多的特点，在具体车型开发初期，根据该车型目标市场具体运营情况明确各级评价，按照层次分析法建立动力性经济性分析模型，通过仿真计算等手段及多用户评价的方法，为车型设及提供参考。

3.1 确定层次指标

构建层次结构之前，需要确定目标车型的各级评价指标，根据商用车的使用情况，动力性的评价除了汽车理论中加速时间、爬坡度、最高车速要求外引入坡道巡航车速，可选取目标市场典型车型，通过车型自带智能网联系统（GPS等），采集车辆海拔、速度、时间、距离等重要信息，详情参见下表。

将坡度与车速近似为正态分布，故在[-σ，σ]的坡度下可覆盖该细分市场95%的工况，而在[-3σ，3σ]的坡度范围内可覆盖99.73%的工况，同理 [V '-v，V '+v]的车速范围内覆盖95%的工况，在[V '-3v，V '+3v]的车速范围内可覆盖99.73%的工况。所以该细分市场运营的车辆动力性评价指标见表2：

根据商用车的实际使用情况，除了等速油耗外，经济性指标还需增加工况百公里油耗作为评价指标。

3.2 构建层次结构

根据层次指标确定商用车动力性经济性的层次结构，对某细分市场车型动力性经济性指标进行分解，形成目标层A（目标设计）、准则层B（中间环节）、指标层（对准则层的分解评价）三个维度评价指标，详情参见3：

3.3 构建判定矩阵

根据层次分析结构模型，构造判断矩阵对各级指标权重进行评价，此处采用比率标度法，可选1至9的判断尺度对判定矩阵进行评价，由评价者对各级元素的重要度进行打分，形成判断矩阵，确定各因素对目标权重的贡献。

3.3.1 构建判定矩阵

根据层次分析模型对该车型动力性经济性各级指标判定矩阵如下：

3.3.2 判断矩阵权重系数计算

计算判断矩阵的单一因素下各指标的权重，按照下列计算各级权重系数：

3.3.3 判断矩阵一致性

为保证判定矩阵的可行性，引入一致性指标来判断矩阵评价的可信度，具体布置如下：

（1）求判断矩阵的最大特征值λmax;

（2）求一致性指标CI=（λmax-n）/（n-1）;

（3）查出随机一致性指标RI，计算一致性指标CR=CI/RI，当一致性检查CR<0.1时，则判断矩阵可信，否则评价者需重新对判断矩阵评价。

3.4 仿真计算结果及处理

设计初期可借助Cruise等仿真软件对不同配置车型的指标层16项参数进行计算，得到层次分析模型中各级项目的结果。此处以n个配置来说明，假设配置n指标层仿真结果ni（i取1到16），分别代表指标层16个指标，但由于不同指标的计算结果单位不同，采用消单位法进行处理，这里需要对计算结果分为两类处理，对于第n个配置处理方案如下：

（1）指标层C1—C7项结果（即ni取1到7），考虑前七项指标层都是数值越大车辆性能越优，此处第n辆车指标层第i项可转化为无量纲结果：

（2）指标层C9-C16项结果，考虑指标结果越小车辆幸能越优，此处第此处第n辆车指标层第i项可转化无量纲结果为：

3.5 综合评价

车辆综合能力可对各级指标仿真结果与权重值乘积后求和得出，具体如下：

（1）求出指标层各指标评价值Di：

4 结论

本文提出了一种能满足多个细分市场商用车的评价方法，采用了统计学的相关理论，形成了一种对商用车综合能力进行更加全面的评价的方法，为不同细分市场车辆的动力匹配提供依据。

参考文献

[1] 余志生.汽车理论.6版[M].机械工业出版社，1990.

[2] 刑如飞，管欣，田承伟， et al.汽车操纵稳定性主观评价指标权重确定方法[J].吉林大学学报（工），v.39（S1）：33-38.

[3] 王化吉，宗长富，管欣，等.基于模糊层次分析法的汽车操纵稳定性主观评价指标权重确定方法[J].机械工程学报，2011， 47（024）：83- 90.

[4] 许树柏.实用决策方法：层次分析法原理[M].天津大学出版社， 1988.