[發明專利]一種基于人體舒適程度的最優車輛參數獲取方法及系統

在審

• 申請號: 201911099996.5
• 申請日: 2019-11-12
• 公開（公告）號: CN110968912A
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 張杰;孔烜;王貴春;李思琪
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20;G06F17/13;G06F111/06
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 楊斌

1.一種基于人體舒適程度的最優車輛參數獲取方法，其特征在于，包括以下步驟：

根據國際汽車平順性標準ISO2631構建人體的振動加速度計算方法，根據所述人體加速度計算方法和實驗心理學中的信號檢測理論構建反映振動加速度與舒適程度之間關系的煩惱率模型；獲取歷史數據中的車輛參數及其對應的車輛上人體的振動加速度構建反映車輛參數與車輛上的人體的振動加速度之間關系的振動加速度函數；

獲取歷史數據中車輛參數及其對應車輛的初始造價和煩惱率作用下的經濟損失，并根據所述煩惱率模型和振動加速度函數構建以車輛耗費的總價值最低和滿足預定的舒適程度標準為目標的優化模型；

獲取并根據待優化車輛所要達到的舒適程度標準求解所述優化模型的最優解，并根據所述最優解對應的優化曲線改進待優化車輛參數對應的車輛部件以實現在滿足預定的舒適程度標準的條件下實現車輛耗費的總價值最低。

2.根據權利要求1所述的基于人體舒適程度的最優車輛參數獲取方法，其特征在于，所述車輛參數包括車輛的質量、剛度和阻尼任意一種或幾種的組合。

3.根據權利要求2所述的基于人體舒適程度的最優車輛參數獲取方法，其特征在于，所述舒適程度標準為車輛上人體的煩惱率小于預定的煩惱閾值，所述優化模型為：

式中，x表示車輛參數；a表示振動加速度；a(x)表示振動加速度函數，即為振動加速度a和車輛參數x之間的關系；C₀表示初始造價；C_D表示在煩惱率作用下的經濟損失；C_T表示耗費總費用；b為煩惱閾值。

4.根據權利要求3所述的基于人體舒適程度的最優車輛參數獲取方法，其特征在于，所述煩惱閾值b的取值為5％。

5.根據權利要求4所述的基于人體舒適程度的最優車輛參數獲取方法，其特征在于，所述的煩惱率模型為：

式中，A(a)表示煩惱率；a是u的期望值，意義是在一個加速度u的振動刺激下，不同人體感受到的振動加速度a；σ²是方差；u是振動強度；δ是變異系數；v(u)是模糊隸屬度函數；u_min是振動可感界限對應的振動加速度。

6.根據權利要求5所述的基于人體舒適程度的最優車輛參數獲取方法，其特征在于，根據所述舒適程度標準求解所述優化模型的最優解，包括以下步驟：

對所述優化模型和所述車輛參數進行求導，其中，最優解的必要條件為：

構建初始造價C₀與車輛參數x的初始造價函數：C₀＝Cx，其中，C表示初始造價C₀與車輛參數x成正比關系；構建振動加速度a與車輛參數x成反比關系的振動加速度函數：a(x)＝βx^-k(k＞0)，其中，β表示比例系數；

將初始造價函數和振動加速度函數代入(3)可得：

等式(4)兩邊同乘x可得：

對所述煩惱率模型進行求導得到公式(6)：

將所述公式(6)帶入到所述公式(5)后，得到優化公式：

式中，σ表示振動加速度a的標準差；σ²是振動加速度a的方差；μ是振動加速度a的均值；

確定待優化車輛的煩惱閾值，進而根據所述煩惱率模型求解出在該煩惱閾值下所對應的振動加速度，并將所述振動加速度代入到所述優化公式(7)，進而對所述優化公式(7)進行擬合，得到所述優化模型的優化曲線。