王一博

汽車動力性能主觀與客觀評價相關(guān)性研究

王一博

（長安大學(xué)汽車學(xué)院，陜西 西安 710064）

為研究汽車動力性能主觀評價與客觀評價的相關(guān)性，采用逐步回歸分析方法構(gòu)建數(shù)學(xué)模型。介紹了逐步回歸分析的基本理論和求解步驟，明確了基于加速性能、爬坡性能以及舒適性能的13項汽車動力性主觀評價指標(biāo)，并建立了結(jié)合十分評分制的打分方法。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，選取最高車速、原地加速時間、超車加速時間和最大爬坡度等4項內(nèi)容作為汽車動力性客觀評價指標(biāo)。選取3名評車師，分別對2臺測試車輛進(jìn)行動力性主觀評價和客觀評價，得到評價結(jié)果。采用逐步回歸法對評價結(jié)果的相關(guān)性進(jìn)行分析，得到11項主觀評價指標(biāo)與其對應(yīng)的客觀評價指標(biāo)具有線性相關(guān)關(guān)系。

汽車動力性能；主觀評價；客觀評價；主觀與客觀相關(guān)性

前言

目前，對于汽車性能主觀評價及客觀評價之間關(guān)系的研究方法主要有以下幾種。2004年，吉林大學(xué)孔繁森、郭孔輝等利用演化算法與灰關(guān)聯(lián)分析相結(jié)合的方法研究了汽車操縱穩(wěn)定性主客觀評價的灰關(guān)聯(lián)性問題。通過優(yōu)化算法，根據(jù)給定的主觀評價排序結(jié)果，計算得到客觀評價指標(biāo)權(quán)重值，使客觀評價更貼近于主觀評價[1]。2008年，吉林大學(xué)李兵確定了動力性及制動性主觀評價的具體打分方法，通過層次分析法確定了動力性和制動性主觀評價中各個單項指標(biāo)的權(quán)重[2]。2014年，長安大學(xué)田曉雪確定了乘用車主觀性能評價體系，運用層次分析法，建立了主觀評價各項目的單項指標(biāo)權(quán)重[3]。

在汽車動力性主、客觀評價試驗中，由于各個評價指標(biāo)是相互作用、相互關(guān)聯(lián)的，并且各個客觀評價指標(biāo)對其主觀評價得分顯著程度不同，故本文選用逐步回歸分析方法進(jìn)行主客觀評價一致性分析。

1 主客觀評價相關(guān)性研究方法

1.1 逐步回歸基本理論

進(jìn)行逐步回歸分析的步驟是對每一個有可能引入方程的自變量都進(jìn)行偏回歸平方和的計算，根據(jù)之前確定好的水平 W 檢驗求得平方和最小的自變量的顯著性。顯著性小時就把該自變量剔除，然后根據(jù)剩余自變量的偏回歸平方和的大小，從最小平方和對應(yīng)的自變量開始，依次代入回歸方程進(jìn)行顯著性檢驗。

1.2 逐步回歸基本步驟

（1）根據(jù)回歸分析理論，檢驗自變量x對因變量y的影響是否顯著：

總平方和為：

回歸平方和為：

殘差平方和為：

檢驗偏回歸系數(shù)b(j=1,2,…,)顯著性，系數(shù)的偏回歸平方和SS(=1,2,…,)為：

SS的大小表示了x對y影響程度的大小，其對應(yīng)的自由度df=1，有MS=SS：

則有：

通過的大小，可以判斷x對y的影響是否顯著，上述結(jié)果可用于形成方差分析表。

（2）重新建立回歸方程，再用一個新的回歸系數(shù)進(jìn)行檢驗。所得多元線性回歸方程，如式所示：

2 汽車動力性評價指標(biāo)

2.1 客觀評價指標(biāo)

汽車動力指標(biāo)主要由最高車速、加速能力和最大爬坡度來表示，是汽車使用性能中最基本和最重要的性能[4]。本文選取最高車速、原地加速時間、超車加速時間以及最大爬坡度作為汽車動力性客觀評價指標(biāo)。

2.2 主觀評價指標(biāo)

參考美國SAE評分法[5]以及德國貝爾恩德教授提出的汽車主觀性評分方法[6]，本文也采用10分制評分法，并在相鄰評分區(qū)間添加0.25及0.5區(qū)間以提高主觀性評價的精確性。汽車動力性的評價指標(biāo)中比較重要的是其起步加速性能，行駛加速性能以及爬坡性能等，在此基礎(chǔ)上還需要添加有關(guān)加速過程中舒適性能的各項指標(biāo)[7]。本文將汽車動力性主觀評價指標(biāo)依據(jù)加速性能、爬坡性能及舒適性能劃分為平坦路面起步加速、超車加速等13項評價指標(biāo)，并利用層次分析法對車輛動力性主觀評價的各項指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重確定[8]。本次汽車動力性評價試驗在公路交通試驗場進(jìn)行，參與測試的評車師共5名，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，對2臺汽車分別進(jìn)行動力性客觀評價測試和主觀評價測試。被測試車輛的客觀評價指標(biāo)實驗結(jié)果如表1所示。本文選取一名評車師（評車師A）對測試車輛動力性能的主觀評價評分結(jié)果，如表2所示。

表1 測試車輛動力性客觀評價結(jié)果

表2 測試車輛動力性能主觀評價（評車師A）評分結(jié)果

3 相關(guān)性分析

將汽車動力性各項主觀評價指標(biāo)所得試驗數(shù)據(jù)作為因變量y，各項客觀評價指標(biāo)所得試驗數(shù)據(jù)作為自變量x，保持y不變，將自變量1~4分別代入，進(jìn)行逐步回歸。通過 spss 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，得到每項自變量對回歸方程的顯著性系數(shù) sig.，當(dāng) sig.＞0.05 時，所得回歸方程有意義。

將 sig.值＞0.05 的自變量以及對應(yīng)的回歸方程進(jìn)行篩選，得到主觀評價指標(biāo)與客觀評價指標(biāo)的相關(guān)性關(guān)系，見表3。

表3 汽車動力性主觀評價指標(biāo)與客觀評價指標(biāo)相關(guān)性模型

4 結(jié)論

（1）逐步回歸方法通過對自變量的逐一檢驗，能夠剔除所有對因變量影響不大的自變量，并且保證每一個自變量對因變量都具有顯著影響，同時也避免產(chǎn)生多重共線性的問題。

（2）汽車動力性主觀評價的13項指標(biāo)中，僅有坡道起步加速和爬坡性能2項指標(biāo)，與客觀評價的4項指標(biāo)不存在較為顯著的相關(guān)性，其余11項指標(biāo)均與其對應(yīng)的客觀評價指標(biāo)存在一定的線性相關(guān)關(guān)系。

（3）在線性相關(guān)關(guān)系中，汽車動力性客觀評價指標(biāo)中，最高車速與原地加速時間2項指標(biāo)與主觀評價指標(biāo)呈正相關(guān)關(guān)系，超車加速時間與最大爬坡度2項指標(biāo)與主觀評價指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。在汽車動力性主觀評價指標(biāo)中，踏板感覺與4項客觀評價指標(biāo)都存在一定的相關(guān)關(guān)系，可以得到踏板感覺是影響汽車動力性客觀評價的重要主觀評價指標(biāo)。

[1] 孔繁森,郭孔輝,宗長富.基于演化策略的汽車操縱穩(wěn)定性主客觀評價的灰關(guān)聯(lián)性研究[J].機(jī)械工程學(xué)報, 2004, 40(7):119-123.

[2] 李兵.汽車動力性與制動性主觀評價方法研究[D].吉林大學(xué), 2008.

[3] 田曉雪.汽車主觀性能評價方法研究[D].長安大學(xué), 2014.

[4] 余志生,汽車?yán)碚揫M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2009.3.

[5] Subjective Rating Scale for Evaluation of Noise and Ride Comfort Characteristic Related to Motor Vehicle Tires [J]. SAE J1060V002v.

[6] 貝爾恩德·海森英,漢斯·于爾根·布蘭德爾.汽車行駛動力學(xué)性能的主觀評價[D]. 2010, 8.

[7] 喻凡,林逸,汽車系統(tǒng)動力學(xué)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2005.

[8] 王生昌,陳娟娟,田曉雪等.基于層次分析法的汽車制動性能主觀評價指標(biāo)權(quán)重確定方法[J].公路交通科技,2015,32(8):138-142.

Study on the Correlation Between Subjective and Objective Evaluations for Vehicle Dynamic

Wang Yibo

( School of Automobile, Chang’an University, Shaanxi Xi’an 710064 )

In order to study the correlation between subjective evaluation and objective evaluation of vehicle dynamic quality, a mathematical model was established by stepwise regression analysis. The basic theory and solving steps of stepwise regression analysis are introduced. Thirteen subjective evaluation indexes of automotive power performance based on acceleration performance, climbing performance and comfort performance are defined, and a scoring method combined with ten-point scoring system is established. According to the national standard, the maximum speed, starting acceleration time, overtaking acceleration time and maximum gradient are selected as the objective evaluation indexes of vehicle power performance. Three car evaluators were selected to conduct subjective and objective dynamic evaluation on two test vehicles respectively, and the evaluation results were obtained. Stepwise regression method was used to analyze the correlation of evaluation results, and 11 subjective evaluation indicators were found to have linear correlation with their corresponding objective evaluation indicators.

Vehicle dynamic; Subjective evaluation; Objective evaluation; Correlation

U462.3+1

A

1671-7988(2019)24-101-03

U462.3+1

A

1671-7988(2019)24-101-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.24.033

王一博，碩士研究生，就讀于長安大學(xué)汽車學(xué)院車輛工程專業(yè)。