汽车操纵稳定性主观评价指标权重确定方法

第39卷　增刊12009年3月

吉林大学学报(工学版)

JournalofJilinUniversity(EngineeringandTechnologyEdition)

　Vol.39　Sup.1　Mar.2009

汽车操纵稳定性主观评价指标权重确定方法

刑如飞1,2,管　欣1,田承伟1,宗长富1,刘立国2

(1.吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,长春130022;2.沈阳华晨金杯汽车有限公司研发中心,沈阳110141)

摘　要:汽车操纵稳定性主观评价体系包含结构复杂的多层次多指标,针对其单项指标的评价

相对容易、整体性能的主观评价比较困难的情况,运用层次分析法确定操纵稳定性各级指标权重,并将其与汽车各底层指标主观评分相结合,得到了操纵稳定性的整体性能评价结果,为汽车性能定标提供科学依据。

关键词:车辆工程;操纵稳定性;主观评价;层次分析法中图分类号:U461.6　　文献标识码:A　　文章编号:167125497(2009)Sup.120033206

WeightofsubjectiveevaluationindexesXINGRu2fei1,2,GUANXin1212fu1,LIULi2guo2

(1.StateKeyLaboratoryof

DyS,JilinUniversity,

Changchun130022,China;

2.ShengyangBA,d,R&DCenter,Shengyang110141,China)

Abstract:multi2levelmulti2indexesinthesubjectiveevaluationsystem,itiseasytoevaluateonepropertybutdifficulttothewholeperformanceofhandlingandstability.TheweightofsubjectiveevaluationindexeswasobtainedbasedonAnalyticHierarchyProcess,andtheresultofthewholeperformanceevaluationwiththescoresofsingleindexwasgiven.Theproposedmethodcanprovideascientificreferenceofbenchmarkandturningforvehiclehandlingandstability.

Keywords:vehicleengineering;handlingandstability;subjectiveevaluation;analytichierarchyprocess

　　汽车性能的主观评价是现代汽车开发的关键组成部分,评价结果的准确与否直接决定了所开发车型的整体性能优劣[1]。汽车开发前期,为了确保未来开发的车型具有竞争力,根据竞争对手的水平,企业和供应商实力,法律法规以及成本等为所开发车型性能进行定标,即确定各性能的目标值。主观评价是性能定标的主要手段,一套行之有效的主观评价方法对于汽车的前期开发至关重要。其中操纵稳定性是汽车的主要性能之一,

收稿日期:2008203220.

随着现代汽车不断向高速化发展,操纵稳定性受到了越来越多的重视,操纵稳定性定标成了汽车前期开发必不可少的关键内容之一[2]。世界各大汽车公司都拥有一整套适合自身车型风格的操纵稳定性主观评价体系和具有一定汽车动力学知识和过硬驾驶技能的评车师队伍[3],这保证了所开发车型具有相对稳定的性能表现。

我国汽车自主研发起步较晚,目前各大汽车公司还没有形成一套完整而又科学的汽车性能主

基金项目“:863”国家高技术研究发展计划项目(2006AA110101).

作者简介:刑如飞(1974-),男,博士研究生.研究方向:汽车性能评价.E2mail:rufei.xing@http://www.77cn.com.cn通信作者:宗长富(1962-),男,教授,博士生导师.研究方向:汽车动态仿真与控制.E2mail:cfzong@http://www.77cn.com.cn

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吉林大学学报(工学版)

RI与矩阵阶数n的关系。

表2　平均随机一致性RI表

第39卷

观评价体系,大部分试验驾驶员还不具备准确给出操纵稳定性主观总体评分的能力。因此,通过

对现有操纵稳定性主观评价体系进行分析,将其与数学方法结合,确定定标车型和开发车型的操纵稳定性主观评分结果,为新车型定标提供科学依据是一种行之有效的方法。因此,作者首先介绍了操纵稳定性主观评价指标的权重确定方法———层次分析法;在建立的主观评价体系基础上,进行了驾驶员操纵稳定性主观评价的场地试验,并给出评分结果;通过建立层次分析法结构模型和判断矩阵,确定了汽车操纵稳定性的总体评分。

Table2　AveragestochasticconsistencyindexesRI

阶数

1234567RI000.520.891.121.261.36阶数

9101112131415

RI1.461.491.521.541.561.581.59

　　表2显示,当n<3时,判断矩阵永远具有一致性。判断矩阵的一致性指标CI与同阶平均随机一致性指标RI之比称为随机一致性比率,记作CR,即

(1)CR=CI/RI

规定当CR<0.1时,的一致性;,,使其满足CR<1(,建立层次结构模型。

(2)通过专家咨询按照表1构造出各因素两两相互比较的判断矩阵。对于复杂问题,可以咨询多个专家。

(3)计算单一因素下各指标的相对权重(采用和法计算),并进行一致性检验。

①矩阵的元素按列归一化计算

n

1　层次分析法简介

1.1　层次分析法原理

层次分析法(AHP)[425]是一种系统分析方

法,它适用于将结构错综复杂、模糊不清的相互关系转化为定量分析。其特点是在对复杂决策问题的本质、后,构建一个层次结构模型,信息,标、,提供一AHP为不同的组成因素,然后根据总目标要求,按照各个因素之间的相互关联影响以及隶属关系将因素按不同层次聚集组合,形成一个多层有序递阶的层次结构图。然后两两比较每一层次中各因素相对于上一层目标的相对重要程度,构造出两两比较的判断矩阵。其中引入了1～9比率标度法,如表1所示。然后综合这些判断,确定各因素相对于总目标重要程度的总排序。

表1　判断矩阵标度及其意义

Table1　Explanationofjudgmentmatrixscale标度

135792,4,6,8

a’ij=aij/

i=1

∑a

ij

ij

(2)

　　②将按列归一化后的元素按行相加计算

n

a’i=

j=1

∑a’

n

(3)

　　③将按行相加计算得到的列元素归一化计算即得权重

Wi=a’j/

a’∑

i

i

含义

表示两个因素相比,具有同样的重要性表示两个因素相比,一个比另一个稍微重要表示两个因素相比,一个比另一个明显重要表示两个因素相比,一个比另一个强烈重要表示两个因素相比,一个比另一个极端重要上述相邻判断的中值

因素i与因素j比较得到的判断bij,则因素j与i比较得到判断bji/bij

(4)

　　④计算矩阵A的最大特征根

λmax=

n

Wi

(5)

倒数

　　在判断矩阵的估计中,不可避免地存在不一致性问题。为此,AHP引入了一致性指标,以判断矩阵最大特征值λmax与判断矩阵阶数的差别来衡量不一致程度。表2为平均随机一致性指标

　　⑤计算一致性指标

(6)CI=(λmax-n)/(n-1)

　　⑥从表2中查找随机一致性指标RI,计算相对一致性指标

CR=CI/RI

　　对于多人决策时,采用先分别计算单个指标

增刊1刑如飞,等:汽车操纵稳定性主观评价指标权重确定方法

　　续表3　　项　目

2.2.2轮胎噪声2.2.3负荷变化2.2.4转弯制动2.2.5道路保持2.2.6侧倾控制2.3移线性能2.3.1稳定性2.3.2可控性2.3.3可预见性

6.56.57

888

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权重,在都符合一致性要求的前提下,取各对应指标的算术平均即为此指标的最终权重。这是多人决策时最常用的方法。

(4)计算组合权向量

车型A

88876.5

车型B

887.57.57.5

车型C

7.588877.588

由各准则对目标的权向量和各方案对每一准则的权向量计算各方案对目标的权向量,该向量就叫组合权向量。具体方法参考相关文献[4]。

2　操纵稳定性主观评价体系及试验

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