一種汽車運行風險的評價系統及方法與流程

2023-06-04 17:28:51 1

本發明屬於汽車安全技術領域，尤其涉及一種汽車運行風險的評價系統及方法。

背景技術：

近年來，我國機動車保有量快速增長，與此同時，道路交通事故時有發生，給人們的生命財產造成了嚴重損害。隨著經濟社會的發展，人們安全意識的增強，對汽車運行安全提出了更高的要求，尤其是對汽車運行風險的認知與預警需求迫切。

目前，汽車安全評價主要集中於對汽車部分性能和指標的主觀評價或檢測評價，如制動系統、轉向系統、安全輔助設施的評價等，如中國汽車技術研究中心的黃永和、潘建亮等提出了從車輛安全裝置、車輛車速安全性、車型安全係數等建立汽車產品安全性能評價體系模型來評價汽車安全性。同時，我國已制定了《機動車運行安全條件》等國家標準，提出了機動車的安全技術要求。

但是，從目前的行業技術狀況來看，對汽車的安全技術評價主要是通過對汽車各項技術狀況的性能檢測和主觀評價的方式來實現對，缺少對汽車運行狀況的動態認知，即不能實時的根據汽車的運行狀況，如行駛裡程、維護保養等與汽車運行安全密切相關的因素，對汽車的安全性能動態和實時的進行評價。

技術實現要素：

針對上述現有技術的缺點，本發明的目的在於提供一種汽車運行風險的評價系統及方法，能夠通過採集汽車的維修記錄數據，對某車型汽車維修記錄數據的大數據統計分析，獲取與該車型汽車運行安全密切相關的各評價指標的計算權重，並結合某一汽車的具體維修記錄數據，動態且實時判定其運行風險。

為達到上述目的，本發明採用如下技術方案予以實現。

技術方案一：

一種汽車運行風險的評價系統，所述評價系統包括汽車檔案服務平臺，所述評價系統還包括：信息輸入模塊，控制模塊、信息採集模塊、信息存儲模塊、汽車運行風險預測評價模塊以及汽車運行風險輸出模塊；

所述控制模塊包含五個輸入輸出端，分別記為控制模塊的第一輸入輸出端，控制模塊的第二輸入輸出端，控制模塊的第三輸入輸出端，控制模塊的第四輸入輸出端以及控制模塊的第五輸入輸出端；

所述信息採集模塊包含兩個輸入輸出端，分別記為信息採集模塊的第一輸入輸出端和信息採集模塊的第二輸入輸出端；

所述信息輸入模塊的輸出端單向通信連接所述控制模塊的第一輸入輸出端；

所述控制模塊的第二輸入輸出端雙向通信連接所述信息採集模塊的第一輸入輸出端；

所述控制模塊的第三輸入輸出端雙向通信連接所述信息存儲模塊的輸入輸出端；

所述控制模塊的第四輸入輸出端雙向通信連接所述汽車運行風險預測評價模塊的輸入輸出端；

所述控制模塊的第五輸入輸出端單向通信連接所述汽車運行風險輸出模塊的輸入端；

所述信息採集模塊的第二輸入輸出端雙向通信連接所述汽車檔案服務平臺的輸入輸出端。

本發明技術方案一的特點和進一步的改進為：

所述汽車檔案服務平臺中至少記錄有所有型號汽車的維修記錄統計數據，所有型號汽車的維修記錄統計數據至少包含該型號汽車的所有零部件以及每個零部件出現故障後對應的故障類型、故障類型的發生概率、故障類型發生後的嚴酷度、故障類型的檢測度，以及每個零部件對應的危害度，以及每個零部件所需的維修費用；

所述信息輸入模塊，用於輸入待評價汽車的車輛識別代碼；並將所述待評價的車輛識別代碼發送至所述控制模塊；

所述控制模塊，用於將所述待評價的車輛識別代碼發送至信息採集模塊；

所述信息採集模塊，用於將所述待評價的車輛識別代碼發送至汽車檔案服務平臺；

所述汽車檔案服務平臺，用於根據所述待評價汽車的車輛識別代碼，獲取待評價汽車的型號以及平臺資料庫中與所述待評價的汽車型號相同的所有汽車的維修記錄統計數據，並將與所述待評價的汽車型號相同的所有汽車的維修記錄統計數據發送至所述信息採集模塊；

所述信息採集模塊還用於將與所述待評價的汽車型號相同的所有汽車的維修記錄統計數據在所述控制模塊的控制下，轉發至所述信息存儲模塊；

所述信息存儲模塊用於對與所述待評價的汽車型號相同的所有汽車的維修記錄統計數據進行緩存；

所述控制模塊還用於在所述汽車運行風險預測評價模塊預測評價該型號汽車的運行風險時，將所述汽車運行風險預測評價模塊需要的維修記錄統計數據從所述信息存儲模塊中取出並發送至所述汽車運行風險預測評價模塊；

所述汽車運行風險輸出模塊用於將所述汽車運行風險預測評價模塊得到的評價結果進行輸出。

技術方案二：

一種汽車運行風險的評價方法，所述評價方法應用於技術方案一中任一項所述的評價系統中，所述方法包括：

獲取待評價的汽車的車輛識別代碼，根據所述車輛識別代碼確定待評價的汽車型號，獲取與所述待評價的汽車型號相同的所有汽車的維修記錄統計數據，所述維修記錄統計數據至少包含該型號汽車的所有零部件以及每個零部件出現故障後對應的故障類型、故障類型的發生概率、故障類型發生後的嚴酷度、故障類型的檢測度，以及每個零部件對應的危害度，以及每個零部件所需的維修費用；

其中，所述故障類型發生後的嚴酷度是指該故障類型發生後導致的人員或車輛損害程度；所述故障類型的檢測度是指該故障類型被檢測到以及被修復的可能性；所述每個零部件對應的危害度是指該零部件出現故障後導致的危害佔汽車系統出現故障後導致的總危害的比重；

根據所述故障類型的發生概率，故障類型發生後的嚴酷度，以及故障類型的檢測度，確定該故障類型對應的零部件的風險優先數；從而得到每個零部件的三個評價指標：風險優先數、危害度以及維修費用；

根據熵權法確定每個零部件的三個評價指標的熵權；

根據所述每個零部件的三個評價指標以及三個評價指標的熵權，確定該零部件的最終風險指標；

根據所述該零部件的最終風險指標確定對該零部件進行預警的優先級，該零部件的最終風險指標越大，則對該零部件進行預警的優先級越高。

本發明技術方案二的椅點和進一步的改進為：

(1)根據所述故障類型的發生概率，故障類型發生後的嚴酷度，以及故障類型的檢測度，確定該故障類型對應的零部件的風險優先數，具體為：

該故障類型對應的零部件的風險優先數為故障類型的發生概率、故障類型發生後的嚴酷度以及故障類型的檢測度的乘積。

(2)根據熵權法確定每個零部件的三個評價指標的熵權，具體包括：

第i個評價指標的熵

其中，m＝3，表示某個零部件的三個評價指標，j表示決定第i個評價指標大小的第j元素，n為決定第i個評價指標大小的元素總個數，fij表示第i個評價指標的第j個元素的重要性，且αij表示經過歸一化處理後的第i個評價指標的第j元素的值；ln表示求對數；

其中，決定風險優先數指標的元素至少包含零部件對應故障類型的發生概率，零部件故障類型發生後的嚴酷度，以及零部件對應故障類型的檢測度三個元素；決定危害度指標的元素至少包含零部件的使用時間，零部件的安裝部位以及零部件的型號；決定維修費用指標的元素至少包含更換零部件費用，維修工時費用；

從而第i個評價指標的熵權

(3)根據所述每個零部件的三個評價指標以及三個評價指標的熵權，確定該零部件的最終風險指標rcp，具體為：

rcp＝w1r+w2c+w3p

其中，r為風險優先數，c為危害度，p為維修費用；w1為風險優先數對應的熵權，w2為危害度對應的熵權，w3為維修費用對應的熵權。

本發明技術方案的優點主要在於：利用汽車檔案服務平臺，實時採集汽車維修記錄數據，以車輛識別代碼作為汽車身份標識，實現不同車型汽車維修記錄數據匯總、統計、分析，完成汽車運行風險預警。其中，汽車檔案服務平臺可以匯總全國所有汽車的維修記錄數據，實現不同車型維修記錄數據分析，數據真實、可靠、全面；基於汽車維修記錄數據對汽車運行風險進行評價，具有廣泛普適性、便捷性和高度的汽車實時狀態關聯性，客觀、準確，能夠滿足廣大車主的用車安全需求。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供一種汽車運行風險的評價方法的流程示意圖；

圖2為本發明實施例提供一種汽車運行風險的評價系統的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

汽車零部件損耗是造成汽車安全事故的重要原因之一。本發明從汽車零部件維修的重要性和經濟性、系統的可靠性以及整車安全性出發，總結影響汽車運行安全的零部件的故障模式、危害性和維修經濟的基礎上，提出了一種汽車運行風險評價方法：首先對汽車零部件進行風險優先數(rpn)和危害度分析，建立汽車運行風險影響因素評價指標體系，然後確定rpn值、危害度和維修費用指標權重，通過綜合評分法定量對汽車零部件進行評分，最終實現對汽車運行風險的評價。

本發明實施例提供一種汽車運行風險的評價方法，如圖1所示，所述方法包括：

步驟1，根據車輛識別代碼，確定待評價的汽車型號，獲取與所述待評價的汽車型號相同的所有汽車的維修記錄統計數據，所述維修記錄統計數據至少包含該型號汽車的所有零部件以及每個零部件出現故障後對應的故障類型、故障類型的發生概率、故障類型發生後的嚴酷度、故障類型的檢測度，以及每個零部件對應的危害度，以及每個零部件所需的維修費用；

其中，所述故障類型發生後的嚴酷度是指該故障類型發生後導致的人員和車輛損害程度；所述故障類型的檢測度是指該故障類型被檢測到以及被修復的可能性；所述每個零部件對應的危害度是指該零部件出現故障後導致的危害佔汽車系統出現故障後導致的總危害的比重；

步驟2，根據所述故障類型的發生概率，故障類型發生後的嚴酷度，以及故障類型的檢測度，確定該故障類型對應的零部件的風險優先數；從而得到每個零部件的三個評價指標：風險優先數、危害度以及維修費用；

步驟3，根據熵權法確定每個零部件的三個評價指標的熵權；

步驟4，根據所述每個零部件的三個評價指標以及三個評價指標的熵權，確定該零部件的最終風險指標；

步驟5，根據所述該零部件的最終風險指標確定對該零部件進行預警的優先級，該零部件的最終風險指標越大，則對該零部件進行預警的優先級越高。

進一步的，根據所述故障類型的發生概率，故障類型發生後的嚴酷度，以及故障類型的檢測度，確定該故障類型對應的零部件的風險優先數rpn，具體為：

該故障類型對應的零部件的風險優先數rpn為故障類型的發生概率、故障類型發生後的嚴酷度以及故障類型的檢測度的乘積。

進一步的，根據熵權法確定每個零部件的三個評價指標的熵權，具體包括：

第i個評價指標的熵

其中，m＝3，表示某個零部件的三個評價指標，j表示決定第i個評價指標大小的第j元素，n為決定第i個評價指標大小的元素總個數，fij表示第i個評價指標的第j個元素的重要性，且αij表示經過歸一化處理後的第i個評價指標的第j元素的值；ln表示求對數；

其中，決定風險優先數指標的元素至少包含零部件對應故障類型的發生概率，零部件故障類型發生後的嚴酷度，以及零部件對應故障類型的檢測度三個元素；決定危害度指標的元素至少包含零部件的使用時間，零部件的安裝部位以及零部件的型號；決定維修費用指標的元素至少包含更換零部件費用，維修工時費用以及賠償費用；

從而第i個評價指標的熵權

更進一步的，根據所述每個零部件的三個評價指標以及三個評價指標的熵權，確定該零部件的最終風險指標rcp，具體為：

rcp＝w1r+w2c+w3p

其中，r為風險優先數，c為危害度，p為維修費用；w1為風險優先數對應的熵權，w2為危害度對應的熵權，w3為維修費用對應的熵權。

示例性的，本發明實施例中，故障類型的發生概率，故障類型發生後的嚴酷度，以及故障類型的檢測度採用專家打分法，分值範圍1-10，10表示最嚴酷的、發生頻率最高的或最不容易檢測的產品，具體評分標準見表1。

表1故障發生概率、嚴酷度和檢測難度等級表

註：αj-故障頻率/(％)

示例性的，本發明實施例對汽車制動系統制定了如表2所示的零部件危害度的評分標準。其中，為便於分析，將零部件出現故障後導致的危害佔汽車系統出現故障後導致的總危害的比重作為該零部件的危害度，並用cj來表示，按下式計算：

式中：cj-為第j種零部件危害度佔制動系統總危害度的比重，無量綱；crj-為第j種零部件的危害度，無量綱；n-為制動系統零部件的種類總數；

crj＝λdj·αj·βj·t

式中：αj-故障頻率(j組件故障佔系統總故障的百分比)；

βj-故障影響概率(j組件出現故障而導致系統故障的條件概率，一般由分析人員根據經驗判斷，通常按標準gjb/z1391-2006中βj的定義進行定量估計)；

t-工作時間或運行公裡；

λdj-當量故障率，次/1000km；

rdj-j組件當量故障數；

εi一第i類故障係數(其值分別為ε1＝100，ε2＝10，ε3＝1，ε4＝0.2)；

ri-第i類故障數。

經濟性是維修工作過程中必須考慮的因素，通常情況下價值昂貴的零部件備件成本高，備件數量少，故障所導致的直接經濟損失較大。維修費用是評價維修性的經濟指標，因此可將維修費用作為評價制動系統的維修重要件及關鍵件的重要指標。

綜上，汽車零部件綜合評分標準如表2所示。

表2汽車零部件綜合評分標準

根據零部件的最終風險指標確定對該零部件進行預警的優先級，零部件的最終風險指標越大，則對零部件進行預警的優先級越高。

示例性的，本發明實施例提供了一種三級分級預測方法：

一類零部件：為關鍵維修零部件，rpn值很大，故障發生的概率很高，零部件危害度也很大。若發生故障對制動系統以及整車安全都有嚴重影響，因此在維修工作中應給予高度優先級，重點對待，嚴格控制。

二類零部件：為重點維修零部件，rpn值較大，故障發生的概率較高，零部件危害度也較大。若發生故障對制動系統以及整車安全都有一定影響，因此在維修工作中通常進行正常管理，特殊情況下給予高優先級，常規控制。

三類零部件：為一般維修零部件，rpn值不大，故障發生的概率不高，零部件危害度也不大。若發生故障對制動系統有一定影響，因此在維修工作中給予最低優先級，一般對待，簡單控制。

表3三類分級預測表

本發明實施例還提供一種汽車運行風險的評價系統，如圖2所示，所述評價系統包括汽車檔案服務平臺，所述評價系統還包括：信息輸入模塊，控制模塊、信息採集模塊、信息存儲模塊、汽車運行風險預測評價模塊以及汽車運行風險輸出模塊；

所述控制模塊包含五個輸入輸出端，分別記為控制模塊的第一輸入輸出端，控制模塊的第二輸入輸出端，控制模塊的第三輸入輸出端，控制模塊的第四輸入輸出端以及控制模塊的第五輸入輸出端；

所述信息採集模塊包含兩個輸入輸出端，分別記為信息採集模塊的第一輸入輸出端和信息採集模塊的第二輸入輸出端；

所述信息輸入模塊的輸出端單向通信連接所述控制模塊的第一輸入輸出端；

所述控制模塊的第二輸入輸出端雙向通信連接所述信息採集模塊的第一輸入輸出端；

所述控制模塊的第三輸入輸出端雙向通信連接所述信息存儲模塊的輸入輸出端；

所述控制模塊的第四輸入輸出端雙向通信連接所述汽車運行風險預測評價模塊的輸入輸出端；

所述控制模塊的第五輸入輸出端單向通信連接所述汽車運行風險輸出模塊的輸入端；

所述信息採集模塊的第二輸入輸出端雙向通信連接所述汽車檔案服務平臺的輸入輸出端。

具體的，所述信息輸入模塊用於輸入待評價汽車的車輛識別代碼；並將所述待評價的車輛識別代碼發送至所述控制模塊；

所述控制模塊用於將所述待評價的車輛識別代碼發送至信息採集模塊；

所述信息採集模塊用於將所述待評價的車輛識別代碼發送至汽車檔案服務平臺；

所述汽車檔案服務平臺用於根據所述待評價汽車的車輛識別代碼，獲取該汽車的型號以及平臺資料庫中與所述待評價的汽車型號相同的所有汽車的維修記錄統計數據，並將與所述待評價的汽車型號相同的所有汽車的維修記錄統計數據發送至所述信息採集模塊；與所述待評價的汽車型號相同的所有汽車的維修記錄統計數據至少包含該型號汽車的所有零部件以及每個零部件出現故障後對應的故障類型、故障類型的發生概率、故障類型發生後的嚴酷度、故障類型的檢測度，以及每個零部件對應的危害度，以及每個零部件所需的維修費用；

所述信息採集模塊還用於將與所述待評價的汽車型號相同的所有汽車的維修記錄統計數據在所述控制模塊的控制下，轉發至所述信息存儲模塊；

所述信息存儲模塊用於對與所述待評價的汽車型號相同的所有汽車的維修記錄統計數據進行緩存；

所述控制模塊還用於在所述汽車運行風險預測評價模塊預測評價該型號汽車的運行風險時，將所述汽車運行風險預測評價模塊需要的維修記錄統計數據從所述信息存儲模塊中取出並發送至所述汽車運行風險預測評價模塊；

所述汽車運行風險輸出模塊用於將所述汽車運行風險預測評價模塊得到的評價結果進行輸出。

本領域普通技術人員可以理解：實現上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬體來完成，前述的程序可以存儲於計算機可讀取存儲介質中，該程序在執行時，執行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括：rom、ram、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應以所述權利要求的保護範圍為準。