基于综合模糊评价法的客车空气质量分析

王文波

（厦门慧眼科技有限公司, 厦门 361021）

主题词：客车 空气质量 模糊评价

1 前言

随着生活水平的提高，近几年人们对车内空气质量有了更高关注和要求，有资料显示，2010—2019年8月，消费者对车内异味投诉达9 300次[1]。车内空间相对封闭，如果长时间没有更新容易导致空气污浊不堪，车内空气构成成分较为复杂，尤其是甲苯等多种致癌气体超标严重，影响车内人员的身体健康[2]，车内气味也逐渐成为影响车辆舒适性的重要影响因素。

针对车内空气质量日益严峻的情况，我国相关部门先后制定及升级了GB/T 27630—2011《乘用车内空气质量评价指南》[3]、GB/T 17729—2009《长途客车内空气质量要求》[4]、HJ/T 400—2007《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》[5]相关标准与要求，但和发达国家在此方面的重视程度相比仍有差距，我国制定的相关标准中要求的成分种类较少，限值较高。

国外很多发达国家早就对车内环境就有了相关要求，德国是最早关注车内环境污染，并颁布相关法规政策的国家[6]。如“德国汽车车内环境标准”规定车内塑料配件、地毯等内饰件需符合环保要求，装饰材料中苯、甲苯、丙酮、二甲苯等有机物含量有所限制，车辆销售前还要经过毒空气释放期。美国、俄罗斯、日本、韩国等国家也制定了相关的法规和标准。不仅如此，很多车企如奔驰、大众、宝马早就采用了先进的第3方检测系统对其产品进行相关检测以保障消费者利益[7]。

我国企业在管控车内空气质量时普遍存在整车、零部件、材料企业面临管控成本高、追本溯源难、数据管理差难题[8]。和乘用车相对严格的标准和要求相比，客车领域在车内空气质量的研究和投入较少，车内空气质量更为恶劣。

2 基于综合模糊评价法的客车车内空气质量分析

客车主要用于公共交通和团体运输，车内乘员密度大，空气流通速度较慢，尤其冬天，车内空间密闭，而车内空气中的苯、甲苯、甲醛等成分是有致癌性的，长期吸入这些成分会引起一些疾病甚至造成死亡。因此，车内空气的质量直接关系车内乘员的健康与生命安全[9]。

引起客车车内空气质量不佳有很多因素，钱佳燕等[10]的研究显示，车内污染物主要来源于以下3 个方面：

（1）汽车的内饰件及零部件材料中释放的污染物；

（2）大气环境中的污染物进入车内；

（3）汽车在使用过程中自身产生的污染物进入车内。

如何将污染物根据其不同的特点予以针对性的处理是摆在研发人员面前的问题。

2.1 模糊综合评价法

模糊综合评价法，是指对多种因素影响的事物或现象进行总的评价，这种评价若涉及模糊因素，便称为模糊综合评价[11]。

2.1.1 层次分析法确定指标权重的设计

层次分析法（AHP），是把复杂的问题分解成不同的各种要素，按照要素之间的隶属关系及相互影响分层聚类组合，依据专家的判断得出每一层次因素的重要性次序权重[12]。

由于影响车内空气质量的因素比较多，首先由15名专家按照车内污染物来源，将影响因素分为内饰件，车外因素，车内密封、空调系统和驾乘人员5类，然后再次划分不同影响指标，由专家对影响因素及影响指标分别打分，对结果取平均值得到不同的权重，具体见表1。

表1 客车车内空气质量评价指标体系

2.1.2 模糊综合评价

根据指标权重W，评价隶属矩阵R和评价标度值F，由式（1）和（2）计算模糊综合隶属度B和绩效考核综合评价值S。

2.1.3 确定考核等级

根据车内空气质量综合评价值S，确定相应的评价等级。

2.2 实例应用

抽取某款运营1 个多月的新公交车，采取抽样问卷调查的形式，对车内空气质量进行模拟验证。

2.2.1 车内空气质量评价打分

邀请乘车人员共40 人对该车车内空气质量进行打分，打分等级为非常好（5）、好（4）、中（3）、差（2）、非常差（1）5 个等级。打分人员由客车整车厂技术部技术人员、品管部质检人员以及公交公司管理人员共同组成，其中共有27名男性和13名女性，对客车均有比较多大了解，受教育程度也比较高，对打分任务及打分规则充分了解且均无异议。

收回问卷40份，有效问卷40份。有效问卷中有9人认为该车座椅总成对车内空气质量影响基本没有，选择非常好，则得到“非常好”的隶属度为0.225，有15人认为好，则得到“好”的隶属度为0.375，有10人认为中，则得到“中”的隶属度为0.25，有5 人认为差，则得到“差”的隶属度为0.125，有1 人认为非常差，则得到“非常差”的隶属度为0.025。由此得到座椅总成的单要素评价决策矩 阵R11=[0.225，0.375，0.25，0.175，0.025]。具体调查结果见表2。

表2 客车车内空气质量影响指标调查表

以此类推，得出仪表台的单要素评价决策矩阵R12=[0.425，0.375，0.175，0.025，0]，前后顶的单要素评价决策矩阵R13=[0.55，0.25，0.15，0.025，0.025]，顶棚的单要素评价决策矩阵R14=[0.125，0.5，0.325，0.025，0.025]，竹胶地板的单要素评价决策矩阵R15=[0.5，0.275，0.15，0.075，0]，密封胶的单要素评价决策矩阵R16=[0.075，0.125，0.5，0，0]。从而得到内饰件的判断矩阵R1=[R11，R12，R13，R14，R15]T。

其它指标的判断矩阵可通过相同的方式获得。

2.2.2 综合评价

根据模糊综合隶属度的计算公式，得到5 个子集的综合评价结果得分如下：

2.2.3 计算综合评价值，确定评价等级

根据综合评价模型S=B×F计算综合评价值，从而将定性评价等级定量化，进而得出本车空气质量评价值，其中F=（5，4，3，2，1）T，该综合评价得分S=B×F=3.945 126 5，此数值介于中（3）和好（4）之间，属于中等偏上水平，该结果基本符合1个多月新车出厂车内空气质量的预期。

3 结束语

运用层次分析法和模糊数学综合评价法建立了科学、合理、操作性强的客车车内空气质量评价模型，能够较客观地评价车内空气质量水平，且该模型适用性强，计算过程简单，具有一定的现实意义。

如何提升客车车内空气质量是摆在每个客车人面前的一道难题，针对车内污染物3个主要来源，建议从以下3点着手：

（1）国家引导，行业主导。由国家相关部门建立更为严苛的空气质量标准体系，积极引导客车企业开展车内空气质量管控。客车厂家则应该采用正向研发的方法，将环保性纳入整车性能评价的关键指标，在开发源头上选用更环保的材料，生产过程中采用更利于气体挥发的方式，如尽可能采用敞开车门及车窗，并用大功率风扇吹风等方式进行通风，发车前采用光触媒、活性炭、空气净化器辅助设备后处理，对批量样车检测验证并纳入到公司《车内空气质量管理办法》规定进行常规控制[13]。

（2）车辆使用过程中在条件允许的情况下尽可能加强通风，定期维护保养汽车空调。新车车内的各种有害物质含量比较高，对于投入使用后的6个月到一年的时间里，尤其应注意通风。汽车通风过滤材料应定期清理或更换，避免长时间使用后，灰尘及细菌大量被吸入车内，造成车内环境污染。尤其我国北方地区冬季雾霾较多，更应该注意汽车空调的保养与清洁，提升车内空气质量。

（3）养成良好的用车习惯。尽量不使用空气清新剂、汽车香水、香料等化学物品，不私自加装沙发、板材等零部件。化学物品无法达到消除污染物的目的，还会和新加装的零部件一起引入了大量的潜在挥发性有机化合物污染源，增加了车内空气的二次污染。驾乘人员要时刻保持车内卫生清洁,不在车内吸烟，不将有刺激性异味的食品、物品等携带上车，营造舒适温馨的乘坐环境。