营运车辆使用可靠性加权综合评价

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摘要：汽车可靠性是影响道路安全性的重要指标。对营运车辆的可靠性进行评价常常涉及多项指标，因此需对其可靠性作出综合评价。为实际评价营运车辆使用可靠性等级，通过使用可靠性评价指标分析汽车可靠性单项指标限值及权重，建立基于加权综合评判法的分阶段可靠性等级评价模型并确定分阶段单项指标各级限值及权重。以实例进行分析，该方法能够有效地评价营运车辆早期故障期和有效寿命期的使用可靠性等级。

关键词：营运车辆；使用可靠性；加权综合评价；等级评价

中图分类号：U461.7 文献标志码：A 文章编号：1005-2550（2013）02-0035-004

据统计在全国道路交通事故中营运车辆每年发生交通事故导致的死亡人数占交通事故总人数的40%，2007年1月1日至2010年12月31日间，营运车辆发生的一次死亡10人以上的特大交通事故86起，占全国道路交通事故总数的76%，2011年虽然重特大交通事故总体平稳，但一次死亡5人以上的道路交通事故自2009年以来同比上升[1]。通过对近几年的营运车辆造成的总体交通事故原因进行分析，其中因车辆制动失效、转向失灵、爆胎、安全装置性能不佳等车辆技术原因占特大交通事故直接原因总数的13.5%，占事故总数的29.1%。因此提高营运车辆的可靠性能够有效地预防和减少交通事故特别是重特大交通事故的发生。

汽车可靠性是指汽车在规定的使用条件下、规定的时间内功能稳定的程度，是评价汽车产品质量的一项重要指标，它具有综合性、时间性、统计性等特点[2]。 随着科技的进步，汽车技术得到了迅猛发展，汽车可靠性水平也得到了很大的提高，只有不断地更新和完善汽车可靠性评价方法、标准，才能够适应汽车的可靠性发展水平。二十世纪八十年代我国学者就开始对汽车可靠性评价方法进行研究[3]。传统的汽车可靠性综合评价方法是考核车辆可靠性定型试验首次故障里程。首次故障里程是产品使用可靠性和早期使用可靠性的表征。而可靠性加权综合评价方法可分阶段（早期故障期与有效寿命期）评价营运车辆的使用可靠性。

1 加权综合评判概述

营运车辆进行可靠性评价常常涉及多个指标，这就要求根据多个指标作出综合评价，而不能只从某一指标的大小去评价其可靠性。同时，由于各指标在评价中所处的地位或起的作用不尽相同，因此不能一律平等地对待各项指标，于是引入能体现各指标在评价中不同地位和作用的权重系数，使评价更加合理，这就是加权综合评判法[4]。加权综合评判方法的一般表达式为：

该模型受指标权重和指标指示值影响，其中指标权重主要有三个作用：协调不同单位或量纲的评价指标；反映不同评价项目的重要程度；对每个评价指标的达标程度进行协调。指标权重是否恰当，直接决定了整个评价模型的优劣，所以在确定各评价指标权重时必须科学、合理。

指标指示值si是由指标实际值和指标标准限值计算而来的，指标标准限值划定是否合理同样影响着最后的评价结果。

2 营运车辆使用可靠性综合评价

为逐步定量评价营运客车全寿命过程各阶段的使用可靠性，据故障历程变化规律，先分别回归早期（0～30万公里）、有效期（30万～100万公里以上）的使用可靠性各单项指标；再求得一定置信度下各单项指标的置信区间，确定各单项指标等级及限值；继而建立各阶段的使用可靠性综合评价模型。

早期故障期可靠性单项指标统计样本量有52辆：20辆ZK6120H、19辆JNP6127-1、JNP6120等，13辆HFF6901K55等。

有效寿命期可靠性单项指标统计样本量有125辆：36辆ZK6120H、26辆JNP6127-1系列、6辆XMQ6900、11辆HK6900、29辆HFF6901K55、17辆XML6103J。

2.1 营运车辆使用可靠性单项指标

早期故障期单项指标统计结果见表1。有效寿命期单项指标统计结果见表2。本文用车辆某段时间内行驶班次计量运行时间，用车辆因故障停驶班次计量停驶时间。有效度满分限值取1，优秀、良好、中等、差分别取0.9、0.8、0.7、0.6。

2.2 分阶段使用可靠性加权综合评价模型建立

分阶段使用可靠性加权综合评价建模理由如下：

（1）实际使用中用户疏忽或车辆过户等原因导致（车辆技术档案中）故障记录缺少早期故障期（含首次故障里程）数据，传统可靠性综合评价方法不适合。

（2）故障历程规律分析表明，有效期阶段平均故障间隔里程为常数，与早期故障里程无关，尤其与首次故障里程无关；不同阶段故障服从不同理论分布，应该分阶段进行可靠性评价。

（3）权衡各单项指标内涵，咨询国内主要运输部门的汽车专家及运输企业技术人员，认为首次故障里程对评价使用可靠性影响不大；并确定由Tb、A及D三个单项指标构成营运车辆使用可靠性综合评价指标集。

建立分阶段使用可靠性加权综合评价模型为：

式中：QTmin=0为早期使用可靠性综合评价分数；QTmin≠0为有效期使用可靠性综合评价分数；TbmTmin=0为早期平均故障间隔里程满分限值；TbTmin=0>TbmTmin=0时，取TbTmin=0=TbmTmin=0；TbmTmin≠0为有效期平均故障间隔里程满分限值；TbTmin≠0>TbmTmin≠0时，取TbTmin≠0=TbmTmin≠0；D0Tmin=0为早期平均故障间隔里程满分限值；D0Tmin≠0为有效期平均故障间隔里程满分限值。

使用可靠性综合评价分数QTmin=0和QTmin≠0的满分为100分。

2.3 分阶段单项指标各级限值及权重确定

把各单项指标的限值分为4个等级：优秀、良好、中等、差[5]。以均值作为“中等”级别水平，按照90分以上为优，其他逐级降10分的原则，利用比例求得各级的限值。车辆使用可靠性等级划分标准见表3。

2.3.1 单项指标各等级限值

2.3.2 指标权重

合理分配指标权重是评价模型成败的关键，为使本次研究更加科学，设计了“营运车辆使用可靠性综合评价指标确认问卷”。为保证研究结果具有适用性，特向国内主要车辆制造厂售后服务人员、汽车修理厂资深修理人员、运输企业机务人员及汽车行业相关专家发放问卷，确定各指标权重分配见表5所示。

把上述各值代入式（2），有：

3 实例应用

调研所得数据抽取8辆样本车，编号依次为1、2、3、4、5、6、7、8，根据每辆车所记录的故障里程及各类别的故障点数，得出不同时期（早期故障期、有效寿命期）的平均故障间隔里程Tb和当量故障率D，见表6。

根据表6所得数据，以8号车为例进行使用可靠性等级评价。

3.1 早期故障期

评定试验车早期故障期的使用可靠性等级为差。

3.2 有效寿命期

Tb=2273 km，D=4.77次/104 km，A=1。

评定试验车有效寿命期的使用可靠性等级为差。

相应得到其余7辆车的可靠性等级。所得8辆样车的可靠性等级评价结果见表7。

4 结论

对实际运营的8辆营运车辆使用可靠性加权综合评价，得出以下结论：

（1）由Tb、A及D三个单项指标构成营运车辆使用可靠性综合评价指标集以及对三个指标权重的研究，建立分阶段使用可靠性加权综合评价模型：

（2）采用加权综合评判法，分析建立了可靠性综合评判数学模型，由可靠性单项指标Tf、Tb及D构成可靠性综合评价因素集，由专家打分法确定各指标的重要程度依次为0.3、0.25、0.45；

（3）综合评价车辆使用可靠性等级为优秀、良好、中等、差四个等级。

（4）使用加权综合评判法可有效评价实际运行过程中营运车辆使用可靠性等级。

参考文献：

[1] 公安部交通管理局.中华人民共和国道路交通事故统计年报（2011年度） [M].北京：公安部交通管理科学研究所.2012.

[2] 杨万凯.可靠性技术与管理[M].北京：人民交通出版社，1989.

[3] 王霄锋.汽车可靠性工程基础[M].北京：清华大学出版社，2007.

[4] 宋年秀，李世武，刘玉梅，王耀斌.大修汽车可靠性加权综合评价方法[J].使用维修，1999，2：35-36.

[5] 关文达，杜峰，刘玉梅，张连富.东方红LT1101T汽车可靠性评价[J].使用维修，2003，34（5）：40-41.