乘用车乘坐舒适性主客观评价相关性 研究现状分析

刘 丹

（陕西国防工业职业技术学院，陕西 西安 710300）

引言

如今，乘用车已经成为主要交通工具，消费者在要求车辆具有安全、高速环保之外，同时要求车辆及具有良好的乘坐舒适性。其中，乘坐舒适性是评价乘用车性能的重要因素之一，具有良好乘坐舒适性的车辆不仅不会使驾乘人员感到疲惫感，还大大提高了驾乘安全；相反，乘坐舒适性较差的车辆使得车内乘员会感到疲惫、头疼等症状，降低行车安全。

乘用车性能评价可通过两种方式：主观评价和客观评价。主观评价属于传统且最有效的汽车性能评价方法，也是最终评价方法，但缺点是主观因素强，受车内乘员生理和心理影响大，评价差异较大，具有不确定性，对评价人员要求高，进行主观评价前需进行充分培训。客观评价是对主观评价的重要补充，以客观参量为评价依据，能够获得很多人为感知不到的可量化信息，缺点在于实际操作过程中，试验工况复杂，可获得理想数据的能力有限。本论文旨在分析当前乘用车乘坐舒适性主观评价与客观测量之间相关性的研究现状，以探索乘用车乘坐舒适性研究的重要研究方向和发展趋势，为后续的乘用车乘坐舒适性研究提供理论依据。

1 影响乘坐舒适性的因素

乘坐舒适性是指在乘用车行驶过程中，用于评价为车内人员提供舒适、愉悦乘坐环境能力的一个主要综合性能，其中，平顺性[1]是指行驶在正常行驶速度范围内的乘用车，避免产生振动和冲击的能力，良好的平顺性不会使人感到不舒服或者疲劳，受汽车振动的影响较大；汽车噪声主要来源于内燃机、喇叭、轮胎等部件，严重时会影响车内人员的身体健康。查阅相关文献发现，振动是影响乘坐舒适性的最大因素，上下颠簸和噪声次之。

声学分析研究发现，噪声源于振动，还可产生结构共振，因此振动、噪声与乘坐舒适性相互作用、相辅相成[2]。目前，国内外的汽车制造厂商以及研发部门都已经加大开发力度，改善汽车结构，以满足客户对乘坐舒适性的要求。

2 研究现状

国内外研究学者已经开始对乘用车乘坐舒适性主观评价与客观评价的相关性进行研究，并将其设定为汽车行驶性能研究的重要内容。

2.1 国外研究现状

国外对于乘坐舒适性主观与客观评价相关性的研究开始相对较早，自1935年开始发表相关论文，到后来相继提出的舒适性标准、关于乘坐舒适性的K系数法以及关于乘坐舒适性评价的吸收功率法，都为后期的相关性研究打下了基础。

1972年，德国Mitschkep[3]针对乘用车乘坐舒适性主观与客观评价相关性展开研究，但存在评价过程中没有考虑人为主观因素的缺陷。

2000年，欧洲Volvo汽车公司的Kristian[4]根据5名试验工程师对5辆同等级别车辆的乘坐舒适性能进行试验、主观评价打分并排序，得出综合主观得分，同时测量出车辆俯仰角。研究发现，俯仰角与主观排序和主观分值的相关性较高，但是与主观总得分的相关性较差。

2002年，利兹大学H.A.S.Ash[5]基于神经网络探索主观评价与客观测量之间的关系，但客观测量数据必须处于客观指标适用范围内，具有一定的局限性。

2007年，韩国Sung-JongKim等人[6]重点研究了车内噪声品质，结合神经网络实现加速工况下的声品质客观评价，初步完成乘用车噪声舒适性的主观评价客观化。

2009年，Yasue M.Hironobu F与Satoru S等人[7]根据人机工程学，以脑动电流图测量为客观评价，探索研究主观评价关于人体脑动电流图特征的相关性。

同年，M Valasek、J Pelika与J Ulehla等人[8]通过10名试验工程师对10辆试验车进行主客观评价并寻找主客观评价之间的关系，研究结果表明主观评价与客观评价呈正相关。

2010年，Paulraj M P.Sazali Y与Allan Melvin Andrew[9]在乘用车噪声舒适性研究中，利用神经网络研究了15辆试验车辆关于噪声舒适性的主观评价与客观评价之间的关系。

2.2 国内研究现状

相比国外，国内乘用车乘坐舒适性主客观评价的相关性研究起步较晚，差距也较大。如今，汽车行业研究部门与部分高校已经就乘用车性能主客观评价相关性问题开始研究，并取得了一定的研究成果。

2000年，西南交通大学的杜子学[10]就振动乘坐舒适性提出“综合振动舒适度”评价方法，为后续乘坐舒适性评价提供了理论依据。

2005年，重庆交通学院李鸿炜等人[11]经研究提出一种乘坐舒适性综合评价办法并确定影响汽车乘坐舒适性的主要因素。

2008年，吉林大学刘宗巍等人[12]对4种不同类型的车辆进行主观评价，分析并建立基于心理学客观参数的主观评价车内声品质分析模型，明确了稳态工况下的主要影响因素。

2009年，吉林大学唐荣江[13]利用BP神经网络自学习特性对汽车振动乘坐舒适性评价方法进行研究，试图建立1/3倍频分析法处理客观振动量加速度数值与实际主观感受两者之间的映射关系。

2012年，吉林大学苏丽俐[14]在车内声品质研究中，采用包括支持向量机回归原理在内的多种方法建立车内声品质的主客观评价模型，对比发现基于支持向量机回归原理的主客观评价模型适用性更好。

2013年，江苏大学李芳等人[15]对在不同工况下4种不同类型车辆的车内噪声品质烦恼度进行评价并建立数学模型，研究结构表明受低沉度与音调度两个影响因素较强。

2014年，吉林大学孙琳琳[16]对车辆座椅舒适性主客观关系进行了研究，分析得到对于人体主观感受影响最大的因素是体压分布最大值、体压分布接触面积和体压分布载荷。

2020年，同济大学陈长等人[17]基于特征振动信息构造的特征振动剂量值对正交试验进行了优化，研究结果表明征振动剂量值与人体真实感受的一致性更好。

3 存在问题与发展趋势

分析国内外研究发现，振动与噪声是乘用车乘坐舒适性的主要因素，主要存在问题有：第一，大多数乘坐舒适性研究都只是针对振动或者车内噪声等单一指标进行主客观评价；其次，还有一些研究是对乘坐舒适性主观或者客观进行单一的评价，但在实际运行工况中，汽车是一个复杂的系统，而客观试验工况单一，属于理想化工况，同时主观评价主观因素较强，存在不确定性。因此在后续研究中，应当充分考虑噪声与振动舒适性两大因素，探索并建立乘用车乘坐舒适性主观评价与客观实车测量的相关性模型，以客观数据反映主观评价。

目前，汽车乘坐舒适性主观评价与客观评价相关性研究是汽车性能研究的重要方向，在国内起步较晚，还处于初步探索阶段；同时大部分研究都是单方面针对主观评价或客观评价进行研究，二者相关性研究较少。因此在今后研究中，基于振动与噪声研究乘用车乘坐舒适性主观评价与客观测量的相关性将成为必要趋势。

4 结论

振动与噪声是乘用车乘坐舒适性评价的两个主要因素，可采用主观评价和客观评价两种方法进行，现阶段的研究主要是单方面针对主观评价或客观评价进行研究，适用性较差。本论文基于对国内外研究现状的分析得出结论：综合考虑噪声与振动舒适性，探索并建立乘用车乘坐舒适性主观评价关于客观参数的相关性模型，以客观数据反映主观评价，将成为乘用车乘坐舒适性研究的重要发展方向和必然趋势。