基于綜合模糊評價法的客車空氣質量分析

王文波

（廈門慧眼科技有限公司, 廈門 361021）

主題詞：客車 空氣質量 模糊評價

1 前言

隨著生活水平的提高，近幾年人們對車內空氣質量有了更高關注和要求，有資料顯示，2010—2019年8月，消費者對車內異味投訴達9 300次[1]。車內空間相對封閉，如果長時間沒有更新容易導致空氣污濁不堪，車內空氣構成成分較為復雜，尤其是甲苯等多種致癌氣體超標嚴重，影響車內人員的身體健康[2]，車內氣味也逐漸成為影響車輛舒適性的重要影響因素。

針對車內空氣質量日益嚴峻的情況，我國相關部門先后制定及升級了GB/T 27630—2011《乘用車內空氣質量評價指南》[3]、GB/T 17729—2009《長途客車內空氣質量要求》[4]、HJ/T 400—2007《車內揮發性有機物和醛酮類物質采樣測定方法》[5]相關標準與要求，但和發達國家在此方面的重視程度相比仍有差距，我國制定的相關標準中要求的成分種類較少，限值較高。

國外很多發達國家早就對車內環境就有了相關要求，德國是最早關注車內環境污染，并頒布相關法規政策的國家[6]。如“德國汽車車內環境標準”規定車內塑料配件、地毯等內飾件需符合環保要求，裝飾材料中苯、甲苯、丙酮、二甲苯等有機物含量有所限制，車輛銷售前還要經過毒空氣釋放期。美國、俄羅斯、日本、韓國等國家也制定了相關的法規和標準。不僅如此，很多車企如奔馳、大眾、寶馬早就采用了先進的第3方檢測系統對其產品進行相關檢測以保障消費者利益[7]。

我國企業在管控車內空氣質量時普遍存在整車、零部件、材料企業面臨管控成本高、追本溯源難、數據管理差難題[8]。和乘用車相對嚴格的標準和要求相比，客車領域在車內空氣質量的研究和投入較少，車內空氣質量更為惡劣。

2 基于綜合模糊評價法的客車車內空氣質量分析

客車主要用于公共交通和團體運輸，車內乘員密度大，空氣流通速度較慢，尤其冬天，車內空間密閉，而車內空氣中的苯、甲苯、甲醛等成分是有致癌性的，長期吸入這些成分會引起一些疾病甚至造成死亡。因此，車內空氣的質量直接關系車內乘員的健康與生命安全[9]。

引起客車車內空氣質量不佳有很多因素，錢佳燕等[10]的研究顯示，車內污染物主要來源于以下3 個方面：

（1）汽車的內飾件及零部件材料中釋放的污染物；

（2）大氣環境中的污染物進入車內；

（3）汽車在使用過程中自身產生的污染物進入車內。

如何將污染物根據其不同的特點予以針對性的處理是擺在研發人員面前的問題。

2.1 模糊綜合評價法

模糊綜合評價法，是指對多種因素影響的事物或現象進行總的評價，這種評價若涉及模糊因素，便稱為模糊綜合評價[11]。

2.1.1 層次分析法確定指標權重的設計

層次分析法（AHP），是把復雜的問題分解成不同的各種要素，按照要素之間的隸屬關系及相互影響分層聚類組合，依據專家的判斷得出每一層次因素的重要性次序權重[12]。

由于影響車內空氣質量的因素比較多，首先由15名專家按照車內污染物來源，將影響因素分為內飾件，車外因素，車內密封、空調系統和駕乘人員5類，然后再次劃分不同影響指標，由專家對影響因素及影響指標分別打分，對結果取平均值得到不同的權重，具體見表1。

表1 客車車內空氣質量評價指標體系

2.1.2 模糊綜合評價

根據指標權重W，評價隸屬矩陣R和評價標度值F，由式（1）和（2）計算模糊綜合隸屬度B和績效考核綜合評價值S。

2.1.3 確定考核等級

根據車內空氣質量綜合評價值S，確定相應的評價等級。

2.2 實例應用

抽取某款運營1 個多月的新公交車，采取抽樣問卷調查的形式，對車內空氣質量進行模擬驗證。

2.2.1 車內空氣質量評價打分

邀請乘車人員共40 人對該車車內空氣質量進行打分，打分等級為非常好（5）、好（4）、中（3）、差（2）、非常差（1）5 個等級。打分人員由客車整車廠技術部技術人員、品管部質檢人員以及公交公司管理人員共同組成，其中共有27名男性和13名女性，對客車均有比較多大了解，受教育程度也比較高，對打分任務及打分規則充分了解且均無異議。

收回問卷40份，有效問卷40份。有效問卷中有9人認為該車座椅總成對車內空氣質量影響基本沒有，選擇非常好，則得到“非常好”的隸屬度為0.225，有15人認為好，則得到“好”的隸屬度為0.375，有10人認為中，則得到“中”的隸屬度為0.25，有5 人認為差，則得到“差”的隸屬度為0.125，有1 人認為非常差，則得到“非常差”的隸屬度為0.025。由此得到座椅總成的單要素評價決策矩 陣R11=[0.225，0.375，0.25，0.175，0.025]。具體調查結果見表2。

表2 客車車內空氣質量影響指標調查表

以此類推，得出儀表臺的單要素評價決策矩陣R12=[0.425，0.375，0.175，0.025，0]，前后頂的單要素評價決策矩陣R13=[0.55，0.25，0.15，0.025，0.025]，頂棚的單要素評價決策矩陣R14=[0.125，0.5，0.325，0.025，0.025]，竹膠地板的單要素評價決策矩陣R15=[0.5，0.275，0.15，0.075，0]，密封膠的單要素評價決策矩陣R16=[0.075，0.125，0.5，0，0]。從而得到內飾件的判斷矩陣R1=[R11，R12，R13，R14，R15]T。

其它指標的判斷矩陣可通過相同的方式獲得。

2.2.2 綜合評價

根據模糊綜合隸屬度的計算公式，得到5 個子集的綜合評價結果得分如下：

2.2.3 計算綜合評價值，確定評價等級

根據綜合評價模型S=B×F計算綜合評價值，從而將定性評價等級定量化，進而得出本車空氣質量評價值，其中F=（5，4，3，2，1）T，該綜合評價得分S=B×F=3.945 126 5，此數值介于中（3）和好（4）之間，屬于中等偏上水平，該結果基本符合1個多月新車出廠車內空氣質量的預期。

3 結束語

運用層次分析法和模糊數學綜合評價法建立了科學、合理、操作性強的客車車內空氣質量評價模型，能夠較客觀地評價車內空氣質量水平，且該模型適用性強，計算過程簡單，具有一定的現實意義。

如何提升客車車內空氣質量是擺在每個客車人面前的一道難題，針對車內污染物3個主要來源，建議從以下3點著手：

（1）國家引導，行業主導。由國家相關部門建立更為嚴苛的空氣質量標準體系，積極引導客車企業開展車內空氣質量管控。客車廠家則應該采用正向研發的方法，將環保性納入整車性能評價的關鍵指標，在開發源頭上選用更環保的材料，生產過程中采用更利于氣體揮發的方式，如盡可能采用敞開車門及車窗，并用大功率風扇吹風等方式進行通風，發車前采用光觸媒、活性炭、空氣凈化器輔助設備后處理，對批量樣車檢測驗證并納入到公司《車內空氣質量管理辦法》規定進行常規控制[13]。

（2）車輛使用過程中在條件允許的情況下盡可能加強通風，定期維護保養汽車空調。新車車內的各種有害物質含量比較高，對于投入使用后的6個月到一年的時間里，尤其應注意通風。汽車通風過濾材料應定期清理或更換，避免長時間使用后，灰塵及細菌大量被吸入車內，造成車內環境污染。尤其我國北方地區冬季霧霾較多，更應該注意汽車空調的保養與清潔，提升車內空氣質量。

（3）養成良好的用車習慣。盡量不使用空氣清新劑、汽車香水、香料等化學物品，不私自加裝沙發、板材等零部件。化學物品無法達到消除污染物的目的，還會和新加裝的零部件一起引入了大量的潛在揮發性有機化合物污染源，增加了車內空氣的二次污染。駕乘人員要時刻保持車內衛生清潔,不在車內吸煙，不將有刺激性異味的食品、物品等攜帶上車，營造舒適溫馨的乘坐環境。