汽车动力性能主观与客观评价相关性研究

王一博

汽车动力性能主观与客观评价相关性研究

王一博

（长安大学汽车学院，陕西 西安 710064）

为研究汽车动力性能主观评价与客观评价的相关性，采用逐步回归分析方法构建数学模型。介绍了逐步回归分析的基本理论和求解步骤，明确了基于加速性能、爬坡性能以及舒适性能的13项汽车动力性主观评价指标，并建立了结合十分评分制的打分方法。根据国家标准，选取最高车速、原地加速时间、超车加速时间和最大爬坡度等4项内容作为汽车动力性客观评价指标。选取3名评车师，分别对2台测试车辆进行动力性主观评价和客观评价，得到评价结果。采用逐步回归法对评价结果的相关性进行分析，得到11项主观评价指标与其对应的客观评价指标具有线性相关关系。

汽车动力性能；主观评价；客观评价；主观与客观相关性

前言

目前，对于汽车性能主观评价及客观评价之间关系的研究方法主要有以下几种。2004年，吉林大学孔繁森、郭孔辉等利用演化算法与灰关联分析相结合的方法研究了汽车操纵稳定性主客观评价的灰关联性问题。通过优化算法，根据给定的主观评价排序结果，计算得到客观评价指标权重值，使客观评价更贴近于主观评价[1]。2008年，吉林大学李兵确定了动力性及制动性主观评价的具体打分方法，通过层次分析法确定了动力性和制动性主观评价中各个单项指标的权重[2]。2014年，长安大学田晓雪确定了乘用车主观性能评价体系，运用层次分析法，建立了主观评价各项目的单项指标权重[3]。

在汽车动力性主、客观评价试验中，由于各个评价指标是相互作用、相互关联的，并且各个客观评价指标对其主观评价得分显著程度不同，故本文选用逐步回归分析方法进行主客观评价一致性分析。

1 主客观评价相关性研究方法

1.1 逐步回归基本理论

进行逐步回归分析的步骤是对每一个有可能引入方程的自变量都进行偏回归平方和的计算，根据之前确定好的水平 W 检验求得平方和最小的自变量的显著性。显著性小时就把该自变量剔除，然后根据剩余自变量的偏回归平方和的大小，从最小平方和对应的自变量开始，依次代入回归方程进行显著性检验。

1.2 逐步回归基本步骤

（1）根据回归分析理论，检验自变量x对因变量y的影响是否显著：

总平方和为：

回归平方和为：

残差平方和为：

检验偏回归系数b(j=1,2,…,)显著性，系数的偏回归平方和SS(=1,2,…,)为：

SS的大小表示了x对y影响程度的大小，其对应的自由度df=1，有MS=SS：

则有：

通过的大小，可以判断x对y的影响是否显著，上述结果可用于形成方差分析表。

（2）重新建立回归方程，再用一个新的回归系数进行检验。所得多元线性回归方程，如式所示：

2 汽车动力性评价指标

2.1 客观评价指标

汽车动力指标主要由最高车速、加速能力和最大爬坡度来表示，是汽车使用性能中最基本和最重要的性能[4]。本文选取最高车速、原地加速时间、超车加速时间以及最大爬坡度作为汽车动力性客观评价指标。

2.2 主观评价指标

参考美国SAE评分法[5]以及德国贝尔恩德教授提出的汽车主观性评分方法[6]，本文也采用10分制评分法，并在相邻评分区间添加0.25及0.5区间以提高主观性评价的精确性。汽车动力性的评价指标中比较重要的是其起步加速性能，行驶加速性能以及爬坡性能等，在此基础上还需要添加有关加速过程中舒适性能的各项指标[7]。本文将汽车动力性主观评价指标依据加速性能、爬坡性能及舒适性能划分为平坦路面起步加速、超车加速等13项评价指标，并利用层次分析法对车辆动力性主观评价的各项指标进行权重确定[8]。本次汽车动力性评价试验在公路交通试验场进行，参与测试的评车师共5名，根据国家标准，对2台汽车分别进行动力性客观评价测试和主观评价测试。被测试车辆的客观评价指标实验结果如表1所示。本文选取一名评车师（评车师A）对测试车辆动力性能的主观评价评分结果，如表2所示。

表1 测试车辆动力性客观评价结果

表2 测试车辆动力性能主观评价（评车师A）评分结果

3 相关性分析

将汽车动力性各项主观评价指标所得试验数据作为因变量y，各项客观评价指标所得试验数据作为自变量x，保持y不变，将自变量1~4分别代入，进行逐步回归。通过 spss 软件进行数据处理后，得到每项自变量对回归方程的显著性系数 sig.，当 sig.＞0.05 时，所得回归方程有意义。

将 sig.值＞0.05 的自变量以及对应的回归方程进行筛选，得到主观评价指标与客观评价指标的相关性关系，见表3。

表3 汽车动力性主观评价指标与客观评价指标相关性模型

4 结论

（1）逐步回归方法通过对自变量的逐一检验，能够剔除所有对因变量影响不大的自变量，并且保证每一个自变量对因变量都具有显著影响，同时也避免产生多重共线性的问题。

（2）汽车动力性主观评价的13项指标中，仅有坡道起步加速和爬坡性能2项指标，与客观评价的4项指标不存在较为显著的相关性，其余11项指标均与其对应的客观评价指标存在一定的线性相关关系。

（3）在线性相关关系中，汽车动力性客观评价指标中，最高车速与原地加速时间2项指标与主观评价指标呈正相关关系，超车加速时间与最大爬坡度2项指标与主观评价指标呈负相关关系。在汽车动力性主观评价指标中，踏板感觉与4项客观评价指标都存在一定的相关关系，可以得到踏板感觉是影响汽车动力性客观评价的重要主观评价指标。

[1] 孔繁森,郭孔辉,宗长富.基于演化策略的汽车操纵稳定性主客观评价的灰关联性研究[J].机械工程学报, 2004, 40(7):119-123.

[2] 李兵.汽车动力性与制动性主观评价方法研究[D].吉林大学, 2008.

[3] 田晓雪.汽车主观性能评价方法研究[D].长安大学, 2014.

[4] 余志生,汽车理论[M].北京:机械工业出版社, 2009.3.

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

[6] 贝尔恩德·海森英,汉斯·于尔根·布兰德尔.汽车行驶动力学性能的主观评价[D]. 2010, 8.

[7] 喻凡,林逸,汽车系统动力学[M].北京:机械工业出版社, 2005.

[8] 王生昌,陈娟娟,田晓雪等.基于层次分析法的汽车制动性能主观评价指标权重确定方法[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，硕士研究生，就读于长安大学汽车学院车辆工程专业。