汽车安全性能评价软件的设计和制作(附件)
摘 要 随着汽车行业的不断发展，交通安全方面的问题也日渐凸显出来，所以如若能开发出一款综合且能全面考虑到各类影响汽车安全性能因素的汽车安全性能评价软件，这必将对研究如何提升汽车的安全性带来不可估量之意义。本毕业设计首先采用层次分析法，构建出汽车安全性评价模型。从总体分析可将影响汽车安全性的因素划分为主动安全性和被动安全性，再详细的列出主动安全性和被动安全性下的子指标，在此基础上建立评价汽车安全性的综合评价指标体系。然后通过计算，确定各指标权重系数。通过建立好的安全指标体系，使用MATLAB软件编程出相应的评价软件系统，生成可以进行人机交互的可视化界面，使用者只需在界面中输入一种车型的数据，该评价软件便可以轻松、直观的反应出这种车型在各种安全性能指标方面的优劣之处。最后，选取几种安全性能相近的热销车型，并用制作完成的软件评估这几种车型的安全性能，进一步验证汽车安全性能评价系统的准确性与可靠性。从评测的结果分析，这款评价软件体系也的确能保证评价结果的客观性和准确性。
目 录
第一章 绪论1 1.1研究背景1 1.2国内外研究的发展概况1 1.3 NCAP 评价汽车安全性的不足2 1.4课题研究的意义2 1.5研究内容及技术路线3第二章 汽车安全性评价指标分析5 2.1汽车主动安全性因素5 2.1.1汽车制动性5 2.1.2操纵稳定性5 2.1.3汽车视野5 2.1.4轮胎的防爆性能5 2.1.5主动安全装置5 2.2汽车被动安全性因素5 2.2.1汽车车身安全结构5 2.2.2安全带5 2.2.3安全气囊5 2.2.4能量吸收式转向柱5 2.2.5座椅和头枕5 2.2.6汽车尺寸和质量6 第三章 汽车安全性指标评价系统8 3.1建立汽车安全性指标评价体系过程8 3.2层次分析法 13 3.2.1层次分析法介绍 13 3.2.2层次分析法步骤 13 3.3确定各指标权重 14 3.4层次总排序 18 第四章 安全性评价软件的制作 21 4.1MATLAB简介 21 4.2软件编写与工作界面 21第五章 软件的应用测评 25 5.1A4L简介 25 5.2宝马3系简介 25
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5.3奔驰C200简介 25 5.4A4L、宝马3系、奔驰C200参数对比25 5.5A4L、宝马3系、奔驰C200安全性得分26结束语28致谢29参考文献 30
第一章 绪论
1.1研究背景
伴随着汽车行业不断发展进步，交通事故频发的问题也日渐显现。世界上目前有着多种多样的汽车安全性能评价的方法，这些方法主要都是通过技术标准及碰撞试验数据来制定和评价汽车安全性能的。因此开发一个能够充分将各种影响汽车安全性能因素都考虑进去的评价软件是人们的迫切需求的。
根据交通管理局数据显示，截止2008年9月底，全国机动车保有量为16803.5万辆，相比2007年底，增加了825.5万辆，增长了4.91%。汽车的发明在交通上给人们所带来的便利无可厚非。但是汽车数量增长的同时也伴随了环境污染、能源消耗以及交通事故频发等问题。
表11 2003年美、日、中汽车保有量及事故死伤人数统计
由表11可以看出，2003年我国汽车保有量远远比不上美国和日本，但是在交通事故中致死的人数却都要远远高于美国及日本。经过调查诱发交通事故的原因集中在三个方面：一、驾驶者的素质；二、汽车安全性能；三、道路交通交通状况。其中汽车安全性能这一因素相对重要。越发成熟汽车技术以及越发优良的道路状况，使得汽车的行驶速度得到了大幅的提升。交通事故也越来越多，惨烈的交通事故现场和庞大的伤亡数字使得汽车的安全性能越发受到人们的关注。
1.2国内外研究的发展概况
早在上世纪中期，美国便率先制定了第一部汽车安全法规——联邦机动车安全标准FMVSS(Federal Motor Vehicle Safe Standard),虽然是第一部法规，但是它已经具有了相对完整的构架。如今它已经囊括了几十项的内容，其中主动安全性标准约25项及被动安全性标准约23项。在欧洲也相继推出了欧洲经济委员会ECE(Economic Commission for Europe Regulations)、欧洲经济共同体EEC（European Economic Community）安全法规等。ECE法规由成员国任意选择，不是强制性的。EEC是各成员国统一的法规，是强制性的。欧洲经济共同体的内容和ECE法规是基本一致的，在汽车安全项目的要求基本一致。在EEC的220项指令里，涉及的107项机动车辆安全标准。日本吸收了一系列的FMVSS法规和ECE法规标准和法规的优势，形成了较为完善且具有自身特色的日本道路运输车辆保安标准TRIAS(Traffic Safety and Nuisance Research Institute’s Automobile Type Approval Test Standards)。
我国 的汽车安全标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。其中国家标准属于强制性标准，它包含63项汽车安全标准，其中21项主动安全标准，23项碰撞安全标准，19项一般安全标准。我国汽车技术法规体系CMVDR(China Motor Vehicle Design Rule)是参照ECE法规体系制定的。
这些法规的执行，推动汽车制造商投入了大量的人力和物力研究汽车安全技术，推动汽车安全技术的不断发展，从而减少交通事故的发生，交通事故率在很大的程度上降低。
即便如此，也不能完全解决交通事故频频发生的现状，主要是因为汽车法规和标准不能直接评估汽车的安全性，主要表现为以下三个方面：
第一，各国法规和标准只对汽车各单项性能的评价指标做了最低要求，因此，并非符合了标准，汽车的安全性就一定最好。汽车安全的影响因素是多方面的，安全的各因素的影响程度是不一样的，因此，在车辆安全性的评估，我们必须结合各种因素，以便更准确地做出评价结果反映当前情况。
第二，各大汽车制造商提高竞争力，并不断开发新的系统，配备了新的设备，以提高汽车的安全性。我们必须在汽车安全评价时考虑这些因素。各汽车制造商，不同款式的汽车，装有安全装置是不同的，这些安全装置，以改善幅度的汽车安全性能是不一样的。但不同国家的汽车法规和标准对安全的设备不作任何规定和要求。
第三，汽车标准是对过去经验的总结，它总是落后于汽车设计。尤其是在高科技时代的飞速发展，汽车行业发展非常迅速。但汽车标准更新慢，例如，中国的汽车标准绝大多数近十年来更新。
为了模拟在真实碰撞过程中的汽车交通事故，美国首先采用了NCAP ，测试在实验室通过牵引，汽车以一定的速度进入预先设定的障碍，测量并记录相关数据，根据各种测试的数据来确定在测试车的安全性。其意义在于在汽车设计和制造阶段将是汽车安全性的重要指标，并通过一系列的实验中获得的数据改善汽车的被动安全性。
汽车的安全性除了通过NCAP测试方法获得，也可以通过安全性评价方法获得。目前，有许多对汽车各部分安全性进行单独研究的的评估。但是汽车整体的安全性并不是简单的各部分安全性之和。所以说，单独对一个部分进行安全性评价脱离了实际，对于汽车整体安全性的评价的意义是有限的。汽车安全性评价，应详细列表影响指标的自动安全系统，采用层次分析法和系统工程的思想，得出汽车的安全性。研究评价汽车安全性，必然脱离不了必要的测试但也不能够完全依据测试结果。
目 录
第一章 绪论1 1.1研究背景1 1.2国内外研究的发展概况1 1.3 NCAP 评价汽车安全性的不足2 1.4课题研究的意义2 1.5研究内容及技术路线3第二章 汽车安全性评价指标分析5 2.1汽车主动安全性因素5 2.1.1汽车制动性5 2.1.2操纵稳定性5 2.1.3汽车视野5 2.1.4轮胎的防爆性能5 2.1.5主动安全装置5 2.2汽车被动安全性因素5 2.2.1汽车车身安全结构5 2.2.2安全带5 2.2.3安全气囊5 2.2.4能量吸收式转向柱5 2.2.5座椅和头枕5 2.2.6汽车尺寸和质量6 第三章 汽车安全性指标评价系统8 3.1建立汽车安全性指标评价体系过程8 3.2层次分析法 13 3.2.1层次分析法介绍 13 3.2.2层次分析法步骤 13 3.3确定各指标权重 14 3.4层次总排序 18 第四章 安全性评价软件的制作 21 4.1MATLAB简介 21 4.2软件编写与工作界面 21第五章 软件的应用测评 25 5.1A4L简介 25 5.2宝马3系简介 25
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5.3奔驰C200简介 25 5.4A4L、宝马3系、奔驰C200参数对比25 5.5A4L、宝马3系、奔驰C200安全性得分26结束语28致谢29参考文献 30
第一章 绪论
1.1研究背景
伴随着汽车行业不断发展进步，交通事故频发的问题也日渐显现。世界上目前有着多种多样的汽车安全性能评价的方法，这些方法主要都是通过技术标准及碰撞试验数据来制定和评价汽车安全性能的。因此开发一个能够充分将各种影响汽车安全性能因素都考虑进去的评价软件是人们的迫切需求的。
根据交通管理局数据显示，截止2008年9月底，全国机动车保有量为16803.5万辆，相比2007年底，增加了825.5万辆，增长了4.91%。汽车的发明在交通上给人们所带来的便利无可厚非。但是汽车数量增长的同时也伴随了环境污染、能源消耗以及交通事故频发等问题。
表11 2003年美、日、中汽车保有量及事故死伤人数统计
由表11可以看出，2003年我国汽车保有量远远比不上美国和日本，但是在交通事故中致死的人数却都要远远高于美国及日本。经过调查诱发交通事故的原因集中在三个方面：一、驾驶者的素质；二、汽车安全性能；三、道路交通交通状况。其中汽车安全性能这一因素相对重要。越发成熟汽车技术以及越发优良的道路状况，使得汽车的行驶速度得到了大幅的提升。交通事故也越来越多，惨烈的交通事故现场和庞大的伤亡数字使得汽车的安全性能越发受到人们的关注。
1.2国内外研究的发展概况
早在上世纪中期，美国便率先制定了第一部汽车安全法规——联邦机动车安全标准FMVSS(Federal Motor Vehicle Safe Standard),虽然是第一部法规，但是它已经具有了相对完整的构架。如今它已经囊括了几十项的内容，其中主动安全性标准约25项及被动安全性标准约23项。在欧洲也相继推出了欧洲经济委员会ECE(Economic Commission for Europe Regulations)、欧洲经济共同体EEC（European Economic Community）安全法规等。ECE法规由成员国任意选择，不是强制性的。EEC是各成员国统一的法规，是强制性的。欧洲经济共同体的内容和ECE法规是基本一致的，在汽车安全项目的要求基本一致。在EEC的220项指令里，涉及的107项机动车辆安全标准。日本吸收了一系列的FMVSS法规和ECE法规标准和法规的优势，形成了较为完善且具有自身特色的日本道路运输车辆保安标准TRIAS(Traffic Safety and Nuisance Research Institute’s Automobile Type Approval Test Standards)。
我国 的汽车安全标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。其中国家标准属于强制性标准，它包含63项汽车安全标准，其中21项主动安全标准，23项碰撞安全标准，19项一般安全标准。我国汽车技术法规体系CMVDR(China Motor Vehicle Design Rule)是参照ECE法规体系制定的。
这些法规的执行，推动汽车制造商投入了大量的人力和物力研究汽车安全技术，推动汽车安全技术的不断发展，从而减少交通事故的发生，交通事故率在很大的程度上降低。
即便如此，也不能完全解决交通事故频频发生的现状，主要是因为汽车法规和标准不能直接评估汽车的安全性，主要表现为以下三个方面：
第一，各国法规和标准只对汽车各单项性能的评价指标做了最低要求，因此，并非符合了标准，汽车的安全性就一定最好。汽车安全的影响因素是多方面的，安全的各因素的影响程度是不一样的，因此，在车辆安全性的评估，我们必须结合各种因素，以便更准确地做出评价结果反映当前情况。
第二，各大汽车制造商提高竞争力，并不断开发新的系统，配备了新的设备，以提高汽车的安全性。我们必须在汽车安全评价时考虑这些因素。各汽车制造商，不同款式的汽车，装有安全装置是不同的，这些安全装置，以改善幅度的汽车安全性能是不一样的。但不同国家的汽车法规和标准对安全的设备不作任何规定和要求。
第三，汽车标准是对过去经验的总结，它总是落后于汽车设计。尤其是在高科技时代的飞速发展，汽车行业发展非常迅速。但汽车标准更新慢，例如，中国的汽车标准绝大多数近十年来更新。
为了模拟在真实碰撞过程中的汽车交通事故，美国首先采用了NCAP ，测试在实验室通过牵引，汽车以一定的速度进入预先设定的障碍，测量并记录相关数据，根据各种测试的数据来确定在测试车的安全性。其意义在于在汽车设计和制造阶段将是汽车安全性的重要指标，并通过一系列的实验中获得的数据改善汽车的被动安全性。
汽车的安全性除了通过NCAP测试方法获得，也可以通过安全性评价方法获得。目前，有许多对汽车各部分安全性进行单独研究的的评估。但是汽车整体的安全性并不是简单的各部分安全性之和。所以说，单独对一个部分进行安全性评价脱离了实际，对于汽车整体安全性的评价的意义是有限的。汽车安全性评价，应详细列表影响指标的自动安全系统，采用层次分析法和系统工程的思想，得出汽车的安全性。研究评价汽车安全性，必然脱离不了必要的测试但也不能够完全依据测试结果。
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