汽車動力性能主觀與客觀評價相關性研究

王一博

汽車動力性能主觀與客觀評價相關性研究

王一博

（長安大學汽車學院，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性，采用逐步回歸分析方法構建數學模型。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，并建立了結合十分評分制的打分方法。根據國家標準，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項內容作為汽車動力性客觀評價指標。選取3名評車師，分別對2臺測試車輛進行動力性主觀評價和客觀評價，得到評價結果。采用逐步回歸法對評價結果的相關性進行分析，得到11項主觀評價指標與其對應的客觀評價指標具有線性相關關系。

汽車動力性能；主觀評價；客觀評價；主觀與客觀相關性

前言

目前，對于汽車性能主觀評價及客觀評價之間關系的研究方法主要有以下幾種。2004年，吉林大學孔繁森、郭孔輝等利用演化算法與灰關聯分析相結合的方法研究了汽車操縱穩定性主客觀評價的灰關聯性問題。通過優化算法，根據給定的主觀評價排序結果，計算得到客觀評價指標權重值，使客觀評價更貼近于主觀評價[1]。2008年，吉林大學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的權重[2]。2014年，長安大學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權重[3]。

在汽車動力性主、客觀評價試驗中，由于各個評價指標是相互作用、相互關聯的，并且各個客觀評價指標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行主客觀評價一致性分析。

1 主客觀評價相關性研究方法

1.1 逐步回歸基本理論

進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行偏回歸平方和的計算，根據之前確定好的水平 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，然后根據剩余自變量的偏回歸平方和的大小，從最小平方和對應的自變量開始，依次代入回歸方程進行顯著性檢驗。

1.2 逐步回歸基本步驟

（1）根據回歸分析理論，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b(j=1,2,…,)顯著性，系數的偏回歸平方和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進行檢驗。所得多元線性回歸方程，如式所示：

2 汽車動力性評價指標

2.1 客觀評價指標

汽車動力指標主要由最高車速、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。

2.2 主觀評價指標

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，并在相鄰評分區間添加0.25及0.5區間以提高主觀性評價的精確性。汽車動力性的評價指標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，在此基礎上還需要添加有關加速過程中舒適性能的各項指標[7]。本文將汽車動力性主觀評價指標依據加速性能、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，并利用層次分析法對車輛動力性主觀評價的各項指標進行權重確定[8]。本次汽車動力性評價試驗在公路交通試驗場進行，參與測試的評車師共5名，根據國家標準，對2臺汽車分別進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實驗結果如表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果，如表2所示。

表1 測試車輛動力性客觀評價結果

表2 測試車輛動力性能主觀評價（評車師A）評分結果

3 相關性分析

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

將 sig.值＞0.05 的自變量以及對應的回歸方程進行篩選，得到主觀評價指標與客觀評價指標的相關性關系，見表3。

表3 汽車動力性主觀評價指標與客觀評價指標相關性模型

4 結論

（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，同時也避免產生多重共線性的問題。

（2）汽車動力性主觀評價的13項指標中，僅有坡道起步加速和爬坡性能2項指標，與客觀評價的4項指標不存在較為顯著的相關性，其余11項指標均與其對應的客觀評價指標存在一定的線性相關關系。

（3）在線性相關關系中，汽車動力性客觀評價指標中，最高車速與原地加速時間2項指標與主觀評價指標呈正相關關系，超車加速時間與最大爬坡度2項指標與主觀評價指標呈負相關關系。在汽車動力性主觀評價指標中，踏板感覺與4項客觀評價指標都存在一定的相關關系，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。

[1] 孔繁森,郭孔輝,宗長富.基于演化策略的汽車操縱穩定性主客觀評價的灰關聯性研究[J].機械工程學報, 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, 2008.

[3] 田曉雪.汽車主觀性能評價方法研究[D].長安大學, 2014.

[4] 余志生,汽車理論[M].北京:機械工業出版社, 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.汽車行駛動力學性能的主觀評價[D]. 2010, 8.

[7] 喻凡,林逸,汽車系統動力學[M].北京:機械工業出版社, 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權重確定方法[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，就讀于長安大學汽車學院車輛工程專業。