时间:2023-03-22 17:33:33
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇汽车安全气囊论文,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
Abstract: The number of vehicle road traffic accidents increases year by year, while people buy more and more cars. The emergence of the restraint system hugely saves lives. The safety airbags, which is the last guarantee in the restraint system, undoubtedly attract people's attention. However, every sword has two blades. The safety airbags also bring suffer to its user, leading to doubt of them. The writer demonstrates some misunderstanding of customers to the airbags and analyzes the reason to misfire of airbags and the situation when the airbags atc is safe. Moreover, detailed description of the function of airbags in the restraint system is deployed.
关键词: 安全气囊;碰撞;约束系统
Key words: airbag;crash;restraint system
中图分类号:U491.6 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)06-0037-03
1 安全气囊与约束系统的关系
安全气囊是美国工程师Jorn W.Hertrick于1953年发明的,由于它在汽车碰撞事故中能够有效保护乘员,减少伤亡,近20年来在北美、欧洲、日本等发达国家得到迅速发展和普及。我国对安全气囊技术很重视,现在新车型基本都配置有安全气囊。
安全气囊模块的全名称应为SRS AIRBAG, SRS是英文Supplemental Restraint System的缩写,直译为辅助防护系统或辅助约束系统。SRS气囊系统的发展过程简要归纳为:发明于50年代,开发于60年代、应用于70年代、发展于80年代、推广于90年代[1]。约束系统具体指在与乘员发生二次碰撞过程中,约束乘员并与乘员发生作用的汽车零部件。它主要有座椅、安全带、仪表板、方向盘、转向管柱以及安全气囊[2]。所以,安全气囊只是SRS的一部分,是辅助防护系统中能够起缓冲作用的一种装置。
当汽车发生碰撞时,汽车与汽车或汽车与障碍物之间的碰撞称一次碰撞。一次碰撞后,汽车速度急剧变化,驾乘人员就会受到惯性力的作用向前运动,并与车内的方向盘、挡风玻璃或仪表台等物件发生碰撞,这种碰撞称为二次碰撞;再之后,是人体软组织器官和骨骼的撞击,被称为三次碰撞(图1)。汽车的约束系统是在二次碰撞中起到了关键性的作用。
2 安全气囊理解误区的分析和说明
由于安全气囊在碰撞过程中被过分的夸大其功能,导致许多消费者对其产生了一些误解。
误解一:该爆时不爆,不该爆时却爆了!
安全气囊误爆,许多消费者第一反应就是汽车的质量问题。其实,是主机厂不重视车辆安全性吗?当然不会。可以说随着社会的进步,汽车安全已经被提到首位。可为什么还会出现气囊误爆的情况呢?这要从以下几个方面进行阐述。
①安全气囊匹配试验的一个重要部分是误作用试验,即在非碰撞事故的状况下不能让安全气囊起爆。表1列举了一部分误用试验的路况。作者认为:安全气囊的误作用的起爆阀值比高速碰撞更重要,安全气囊误爆会伤害乘员和增加维修费用,客户投诉将严重影响企业的声誉和品牌的形象。而且车辆发生误作用的机率远远高于碰撞事故。所以,大多数主机厂决定下述情况下,安全气囊是不能起爆的。
表1中所列几种误作用试验形式是对大量行驶路况进行统计后形成的,能够代表目前道路上的大多数行驶路况,但是不能覆盖所有的恶劣行驶路况,即某些恶劣路况行驶当中气囊有可能起爆。因为这些路况使车体感应到的加速度大小和速度速降持续时间与起爆判断标准类似,ACU(气囊控制器)误认为是发生了交通碰撞事故,所以发出指令引爆了气囊。例如以下交通事故形式:
一、高速行驶在坏路上容易引起安全气囊误爆的烂路,由于路面损坏严重,如果车辆高速行驶所产生的冲击加速度以及持续时间符合了安全气囊起爆条件,ACU给出点火信号让安全气囊起爆。
二、碰撞传感器的布置区域受到了严重的冲击变形,产生的冲击加速度以及持续时间符合了安全气囊起爆条件,那么ACU给出点火信号也会让安全气囊起爆。
②安全气囊匹配试验的另一个重要环节是碰撞试验,即根据不同车型确定气囊的起爆与否的速度阀值,并通过一系列的不同速度的碰撞试验最终匹配合适的安全气囊。更准确的说,是通过不断的优化气囊的保护能力的同时,匹配合适的车辆约束系统。
以上7种碰撞试验形式是对大量交通事故进行统计归类后形成的,能够代表目前道路上的大多数交通事故,但是不能覆盖所有的交通事故形式,即某些交通事故当中气囊有可能不起爆。例如:
1)汽车受侧面碰撞超过斜前方±30°角时;2)汽车受横向碰撞时(如果有侧面气囊或气帘会在侧碰中起爆,但不排除个别车辆匹配时会让侧碰时正面气囊也起爆);3)汽车受后方碰撞时;4)汽车发生绕纵向轴线侧翻时。
由此可见,气囊起爆也是有条件的,正是由于不了解这些原因,大家才对汽车碰撞后气囊的“无作为”大为不满。由于车辆本身的原因和实验室目前尚不能完全模拟出所有碰撞类型以及开发费用庞大等等诸多原因,安全气囊也许关键时刻它会成为保卫我们生命安全的最后一道屏障,也许它可能吝啬的让人们与其绚丽的绽放失之交臂。
误解二:安全气囊“万能论”。
许多消费者认为,车里安装了气囊,安全性大大提高了,过分的依赖了安全气囊。其实,在一般的前方撞击意外中,第一保护你的防线就是车头的预折区域(Crumble Zone)。这个预折区域透过变形来吸纳或分散撞击力,也即常说的吸能结构。当车辆因撞击而停顿,但突然的减速力仍会使得乘员的上身不自控地向前冲的时候,安全带便发挥它的功能了——它舒缓你上身的前冲运动。不过,如果撞击力巨大的话,安全带亦不能有效的制止这种运动,你的头部和上身仍然会向前冲,这便是安全气囊出场的时候了,当它充气弹出时,便能够在你的头部和胸部形成一种护垫的功能,避免了这些部位直接撞击到转向盘或仪表板上。保护乘员在撞击中不受伤害。
所以,安全气囊只是撞击时的第三道防线,第一防线是车头的预折区域,这不是所有车都有的东西,譬如平头车就欠缺点,但第二防线安全带。单独使用安全气囊可使事故死亡率下降18%左右,它与安全带配合使用可使事故死亡率下降47%左右。而单独使用安全带可使事故死亡率下降42%左右。可见,安全带对于乘员保护的效果好于气囊[3]。2011年5月,“长安街英菲尼迪案”肇事者之所以成为唯一幸存者,就是因为佩带了安全带的缘故。而且,作者强调,国内乃至欧洲(美国除外)气囊的开发和匹配都是以驾乘人员佩带安全带为依据的。如果没有使用安全带时,气囊的起爆极有可能对人员造成伤害。对于车身来说,提高汽车结构的安全性,即让汽车碰撞部位的塑性尽量大,吸收较多的碰撞能量,降低汽车减速度峰值,尽量减缓一次碰撞的强度;同时使得汽车乘员舱部分有足够的强度和刚度,确保汽车乘员的生存空间,并保证发生事故后乘员能顺利逃逸,保证碰撞时乘员身体不暴露到车外。对于约束系统来说,座椅的结构必须保证乘员碰撞中不产生下潜运动;安全带的限力值设计合理;气囊的展开时间精确等等。可见,合理的车身结构和良好的约束系统的组合才是保护消费者免受伤害的必备条件[4]。
由此可见,安全气囊在被动安全系统中虽然是最后一道保障,但并不是完全由它来保障人的生命。如果非要按照比例来划分的话,安全带的安全性要占到60%,仪表板、座椅等部件的安全性要占到30%,而气囊的安全性仅占有10%左右。只有在全车的约束系统匹配合理的情况下,安全气囊能够做到锦上添花般使保护性更好。并且,作者相信,随着科技的发展,应用在汽车上的高新技术越来越多,伴随着许多主动安全功能的开发,车辆会越来越安全,越来越利于驾驶。
参考文献:
[1]舒华,姚国平,曹斌.汽车SRS气囊系统结构原理与事故诊断[M].北京理工大学出版社,1998.
关键词: 频率响应分析; 侧碰传感器; 模态; MSC Nastran
中图分类号: U461.91文献标志码: B
0引言
侧面碰撞传感器的主要作用是检测车身上碰撞传感器所在位置的加速度信号,并将信号发送至安全气囊ECU控制单元,由ECU识别加速度信号,并判断是否需要点火.
汽车在行驶过程中,会受到发动机、变速器、传动轴和道路等内部和外界的激励,这些激励的范围几乎覆盖从低频到中高频几乎所有频率.受内部和外界激励的作用,侧碰撞传感器安装点有共振的可能.当发生共振时,安装点会出现较大的振幅,此时侧碰传感器采集到的异常加速度信号会传递给安全气囊ECU,当安全气囊ECU误认为达到碰撞减速度阈值时,会导致安全气囊的误爆,给顾客人身安全和公司财产带来不必要的损失.因此,必须在产品设计阶段对传感器安装位置的频率响应特性进行预测,保证其频率响应特性曲线满足厂家对产品安装位置的要求.[1]利用MSC Nastran频率响应分析功能对某车型碰撞传感器安装点进行仿真分析,以验证其性能能否满足目标要求.
1分析理论
在MSC Nastran频率响应分析中,有两种不同的数值方法供选择:直接法(SOL108)和模态法(SL111)[2],本文采用模态法对侧碰传感器安装点进行频率响应分析.
模态频率响应分析是主模态分析的扩展.作为推导的第一步,假定x=ξ(ω)eiωt (1)将变量从物理坐标u(ω)转换到模态坐标ξ(ω).因为很少用到所有的模态,所以上式通常是近似代换.
7结论
通过CAE分析与实测试验的相关性对比研究发现,利用MSC Nastran强大的频率响应分析功能,在设计初期对汽车电子产品固定点进行频率响应分析是可行的,并且可以尽早的验证设计的有效性,为性能设计提供数据支持.
参考文献:
【关键词】侧碰;被动安全;二次碰撞;气囊;气帘;吸能式车体
汽车的安全性能问题牵扯着千家万户的幸福,大多数驾驶员没有意识到疲劳驾驶、酒后驾驶、赌气超车、抢红灯等危险驾驶行为带来的严重后果。公安部交通管理局的最新交通事故和死忙人数提醒着我们,危险驾驶带来的可能是几个家庭的悲剧。
汽车碰撞事故可分为单车事故和多车事故。单车事故可分为翻车事故和障碍物碰撞事故;多车事故可分为正碰、追尾、侧碰。事故中汽车可能受到前后、左右、上下各方向的冲击[1]。
图1 事故形式比例[3]
发生碰撞时车内乘员的伤亡的主要原因[1]:
1)一次碰撞过程剧烈,以致传递到司乘人员身上的加速度值超过了人体的耐受极限,使人体器官受到损伤
2)碰撞过程中乘坐室外部刚硬物体,侵入乘坐室内部,直接将司乘人员挤压死亡
3)司乘人员在车内遭受的“二次碰撞”而受伤
4)在碰撞过程中,乘坐室变形太大,以致司乘人员缺乏生存空间而伤亡。
侧面碰撞较正碰和后碰相比较,缓冲区域小,更容易受到伤害。当发生碰撞时,被动安全的零部件发挥着重要作用。
被动安全涉及的汽车零部件主要有:安全带、气囊、可溃缩转向管柱、可溃缩踏板、吸能式车体结构等。
本文针对碰撞事故中发生较多的侧面碰撞,推荐几种为避免车内司乘人员发生“二次碰撞”的配置。
一、侧气帘
在A柱发生侧碰时,横向惯性使司乘人员紧靠车门玻璃或内饰表面,容易造成伤害。当侧气帘传感器接收到碰撞信号,侧气帘迅速从顶棚下边缘处张开,从A柱到C柱区域,缓冲侧面碰撞带来的头部伤害。
图2 侧气帘示意图
二、侧气囊
侧气囊安装在座椅靠背外侧,主副座椅和二排座椅均可配备。侧碰发生时,侧气囊传感器接收信号,侧气囊从座椅表层接缝处迅速张开,可以缓冲侧碰撞带来的胸部、臂部的伤害。
图3 侧气囊示意图
三、前排中央安全气囊
前排中央安全气囊位于驾驶员座椅内侧靠背上,与侧气囊位置相反,这一安全气囊主要作用于车辆发生侧碰时,为非撞击一侧的驾驶员或者副驾驶座位上的乘客提供保护。弹出时在前排座椅中间靠近整车中心的位置展开。
如图4所示,当无副驾驶员时,发生侧驾驶员方向侧碰,三点式安全带未起到保护驾驶员作用,驾驶员撞向副仪表板造成二次伤害,颈部和腰部亦造成严重伤害。
如图5所示,当汽车配备前排中央安全气囊,当侧碰发生时,传感器接收到信号后,气囊打开能够很好的支撑腰部以上区域,避免二次碰撞带来的伤害。
如图6所示,当有副驾驶员时,发生驾驶员方向侧碰,副驾驶成员的三点式安全带并未起到保护驾驶员作用,撞向了副仪表板和驾驶员。造成两人受伤。
如图7所示,当汽车配备前排中央安全气囊,当侧碰发生时,传感器接收到信号,气囊打开支撑腰部以上区域,避免二次碰撞带来的伤害。同时阻隔了与主驾驶员之间的两人碰撞。
四、吸能式车体结构
图8 吸能式车体结构示意图
吸能式车体结构主要集中在发生碰撞的瞬间,通过车身的前部溃缩来吸收碰撞产生的能量。车门防撞梁结构、B柱抗弯曲能力、增加填充物等实现吸能效果,减少对人员的伤害。
参考文献
[1]钟志华.汽车碰撞安全技术[M].机械工业出版社, 2005,7.
[2]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[M].北京(2007-2011年度).
[3]覃祯员.轿车侧面碰撞车身结构安全性和乘员损伤保护研究[D].长沙:湖南大学硕士学位论文,2009.
[4]李博旭.保护更全面通用推出前排中央安全气囊[J].汽车之家,2013.
作者简介:
许丹(1987—),女,辽宁丹东人,工学学士,助理工程师,现供职于辽宁曙光汽车集团股份有限公司,主要从事汽车研发及工业生产过程控制。
关键词:单片机,GPS,GSM,GoogleMapAPI
目前,欧盟正在建立E-Call系统。E-Call 系统是在欧洲急救呼叫 112基础上建立的一个自动紧急呼救系统。一旦在欧洲发生交通事故,即使在车上乘客无力呼救的情况下,车上的紧急呼救系统也将自动使用112 ,将事故地点等基本情况报告给最近的急救站,这将为城市和农村的交通事故营救处理时间分别节省50% 和40% 。论文参考,单片机。据估算,该系统全面实施后,每年将挽救欧洲交通事故中约2500 条生命,在非致命性事故中降低15%的重伤率。自2010年9月起,欧盟紧急呼叫系统E-Call将成为欧盟成员国所有新车的标准配备。欧盟每年新登记的车辆约2,000万辆。这将是一个庞大的市场。
对于国内市场,据统计,2007年全国共发生各类交通安全事故327209起,死亡81649人,直接经济损失12亿元。因此,给汽车安装必要的报警系统,让施救人员第一时间参与行动,通过运用现阶段的科学技术把伤害和损失减低到最少。
E-Call 系统只是把事故数据和GPS信息发到紧急呼叫中心,而且现在还在设计阶段,我们设计的系统在完成其基础上,增加了把用户信息和位置在地图上显示出来,并完成报警功能,这将为及时妥当的事故紧急应对奠定基础,能争取更多的对车祸受伤人员的救治时间,降低车祸事故死亡率,减少事故对交通影响的时间,所以设计这样一个系统,非常的有必要。
1系统设计
1.1功能与指标
本系统的各个单元组成部分如图1所示。
图1 报警系统各个单元组成部分
其中事故现场信息收集系统完成以下功能:
Ø 用户信息的设置
Ø 事故发生时车速的检测
Ø 事故发生时安全气囊开关的检测
Ø 事故发生时位置信息的收集
Ø 事故发生时事故信息的发送
其中事故现场远程接收和显示系统部分完成以下功能:
Ø 用户信息的设置
Ø 事故信息的接收
Ø 事故地点在地图上的显示
Ø 事故时安全气囊是否打开的信息
Ø 事故时车速的显示
1.2实现原理
本系统由事故现场信息收集系统和事故现场远程接收和显示系统两部分组成。事故现场信息收集系统部分采用w77e58双串口单片机为控制核心,使用12864液晶显示用户的设置信息,并通过控制核心把发生事故时实时收集的事故信息通过GSM发送给事故现场远程接收和显示系统。事故现场远程接收和显示系统部分由一台计算机和一个GSM模块部分组成,GSM模块把接收到的事故信息发送给计算机,计算机把相应的事故信息通过VB和JAVASCRIP在现有的Google Map显示出来,从而最大的降低了整个系统的成本及利用上Google Map丰富的资源优势。
Ø 微控制器(MCU)
本系统采用W77E58作为控制核心,我们所需要的MCU不仅仅是负责采集的功能,还要将收集到的数据传输出去,所以需要的是双向串口,分别控制GPS和GSM,因此选用W77E58双串口单片机,控制简单,性价比高。
Ø GSM模块
GSM模块采用西门子的TC35i,其性价比很高,体积小。论文参考,单片机。TC35i与GSM 2/2+兼容、双频(GSM900/GSMl800)、RS232数据口、符合ETSI标准GSM0707和GSM0705,且易于升级为GPRS模块。该模块集射频电路和基带于一体,向用户提供标准的AT命令接口,为数据、语音、短消息和传真提供快速、可靠、安全的传输,方便用户的应用开发及设计。
Ø GPS模块
GPS模块选用LEA5H。GPS模块用来定位,读取发生事故时的经度、纬度以及时间。 选用LEA5H是因为它具有50个通道的引擎 ,一百多万个相关器,在捕获性能上堪称无与伦比。同时它的抗干扰能力强功耗消耗极低。
Ø 事故现场远程接收和显示之间的通讯,可以通过JAVA,VC,VB,我们采用的是用VB编写串口的通信及数据分析部分,用JAVASCRIP调用Google Map API使用户信息和位置在地图上显示出来。
1.3硬件框图
本系统的硬件框图如图2所示:
图2 系统的硬件框图
1.4软件流程
本系统分为事故现场信息收集系统和事故现场远程接收和显示系统两个部分,用户使用事故现场信息收集系统,紧急处理中心使用事故现场远程接收和显示系统,事故现场信息收集系统部分的软件流程图如图3所示,事故现场远程接收和显示系统部分的软件流程图如图4所示。
图3 事故现场信息收集系统部分的软件流程图
图4 事故现场远程接收和显示系统部分的软件流程图
2系统测试
2.1测试数据
测试项 测试地点 测试结果 模拟事故发生时系统的稳定性测试 深圳市南山区深圳职业技术学院 Ok
深圳市福田区深圳市民中心 Ok
深圳市罗湖区梧桐山 Ok
广深高速 Ok 模拟事故发生时系统的准确性测试 深圳市南山区深圳职业技术学院 Ok
深圳市福田区深圳市民中心 Ok
深圳市罗湖区梧桐山 Ok
【关键词】车辆配置代码;BOM表;工程零部件清单;准确性;产品数据验证
错误的产品数据,会对公司带来很大的经济损失,比如:一是计划员根据BOM表定额下达的零件计划数量不准确——BOM表零件少挂,零件计划量不能满足生产导致缺货、频繁预警;BOM表零件多挂,零件计划量过大导致供应商零件积压。二是系统库存与实物库存差异较大——BOM表零件少挂,供应商零件的实际结算数量小于实际耗用数量,会要求逐一核算零件差异,增加差异核对工作量;BOM表零件多挂,个别供应商零件的实际结算数量大于实际耗用数量,公司多付款,造成公司利益损失。提高产品数据的准确性,可以让计划员准确的下达计划,使积压物料数量减少;供应商索赔量下降;物料反冲结算数据错误量下降,财务每月月底顺利关账等。因此,如何提高产品数据的准确性至关重要,以下提出了通过产品数据的验证手段来提高产品数据的准确性。
一、汽车产品数据的相关描述
1.产品配置表。某一平台车型的产品配置清单。是公司规划部根据市场需求、竞争对手的配置情况、成本、公司目标、公司设计能力等等情况,制定出的这一车型平台的配置清单。如动力配置信息,空调配置信息、排放配置信息等等。产品配置表是产品工程师开发这一车型零件的依据。
2.车辆配置代码。汽车配置多,车型品种多,必须有一个代码来描述一辆具体的车辆,以方便各个部门识别一台车辆。车辆配置代码就是为识别一台车辆的完整配置而编制的一组代号,是公司销售、计划、生产的核心代码。车辆配置代码由配置号、批次号、识别码组成,即可以简单的写成:车辆配置代码=配置号+批次号+识别码。配置号是用于代表一个车型中的不同配置种类(装何种空调、配哪种整车颜色、是否安装安全气囊、是否装OBD等等)。车辆配置代码代表了具体的一台车辆,在产品数据管理系统中,根据车辆配置代码,就可以导出这一车辆的所有零件清单。
3.工程零件清单。工程零件清单是描述整车产品工程状态的零部件各层级构成关系、件号、名称、变更经历号、更改指令号、图号、适用车型、配置、数量等内容的综合性电子表格清单,因此工程零件清单主要用于设计部门,产品工程师可以在工程零件清单中查找到零件的零部件各层级构成关系、更改记录和历史状态、适用车型等等。另外,工程零件清单也可以作为售后配件的基础数据来源。除此之外,工程零件清单还可以作为前期财务核算整车成本的基础数据来源。
4.BOM表。BOM表是针对某个具体车型的物料清单,利用这张清单可以不多不少的制造出一部完整的车辆出来。BOM表来源于工程零件清单;根据市场部发过来的市场需求,可以从工程零件清单中分解出满足市场需求的不同的车辆配置代码对应的BOM表。BOM表是下游包括采购、物流、财务等部门的基础数据来源。
5.工程更改指令。某一零件设计锁定之后,产品数据就下发到相关下游部门,下游部门开始对零件进行供应商定点、零件定价、零件试验等等一系列相关的行动。当这些行动都完成之后,零件正式在车上使用。因各种各样的原因,如,降成本,或客户提出更改需求等等,那么,需要对该零件进行更改。工程部门提出更改方案,并评审通过后,就通过工程更改指令将零件的更改信息传达到下游部门。
6.产品数据管理系统。产品数据管理系统是连接设计部门、采购、物流、计划、生产、公司销售等总门的纽带。基础数据由设计部门,采购、物流、计划、生产、公司销售通过产品数据管理系统使用数据以开展各项工作。汽车配置多,车型品种多,而且汽车有很多共用件,如果采用一个单一车型对应一个BOM表进行管理,那么零件的更改更换管理是很困难的。比如:某一车型平台总共有39种配置代码车型,有一个零件A是这39种配置代码车型共用,那么,当A零件更改为B零件时,就需要到39个表格中去更改信息,工作量大。因此,数据必须是将工程零件清单通过一定的逻辑关系上载进数据管理系统,从数据管理系统根据整车配置代码可以导出任意一单一车型的BOM清单。还是拿上一例子举例,只需要在一个表格中更改A零件为B零件,相对应的39种种配置代码车型的BOM零件清单就统一改变了。其中所说的逻辑关系指的就是和配置号相关的信息。如零件A,只在安装安全气囊时用到,那么,这个零件在上载进产品数据管理系统时,就必须带上安全气囊的约束。没有安全气囊配置的车辆配置代码在进行零件筛选时,就不会将A零件导出。相反,有安全气囊配置的车辆配置代码在进行零件筛选时,就会将A零件导出。
二、数据管理流程
项目前期由数据管理科汇总各专业科室制作的工程零件清单。在项目的试造车阶段,数据管理工程师从工程零件清单中筛选出造车清单,造车清单用于指导试造车阶段的物料采购、物料配送、整车装配等等。在项目批量生产之前,将数据上载进数据管理系统。数据的更改,必须有正式的工程更改指令支持。以下是数据管理流程的简易流程图。
三、数据错误的主要原因
1.出错零件数统计。2011年1月以前,我们没有实施产品数据验证流程,我们对2010年7月到12月的每月出错零件进行统计,统计数据如下:
2.出错原因汇总,分析出错原因。我们对2010年7月到12月的每月出错零件的出错原因进行统计,统计数据如下:
由以上数据我们可以分析得出,数据出错的主要原因如下:
(1)初始工程零件清单错误。工程零件清单由各科专业科室汇总而来,产品设计工程师对产品配置表理解的错误,或产品设计工程师的疏忽、大意导致的工程零件清单的错误。另外,产品配置表的错误也会导致初始工程零件清单的错误。(2)产品数据工程师分析上载错误。产品数据工程师对工程零件清单进行分析,将数据通过一定的逻辑关系上载进数据管理系统,以满足下游各个部门的需要。由于数据是由人工分析上载得来,汽车产品品种多,配置复杂,因此,经常会分析错误。(3)产品设计工程师工程更改指令错误。产品设计工程师经过工程更改系统下达产品的更改指令,产品设计工程师对产品配置表理解的错误,或产品工程师的疏忽、大意导致的工程更改指令错误。(4)产品数据工程师根据工程更改指令维护错误。产品数据工程师根据产品设计工程师下发的工程更改指令对数据进行更改。更改指令描述不明确,会导致产品数据工程师维护数据的错误。产品数据工程师对更改指令错误的理解,也会导致数据的错误。
四、产品数据的验证
产品数据的验证方法。2012年1月开始,根据产品数据出错的主要原因,我们在产品数据的各个阶段,增加各个阶段的产品数据验证手段,以提高产品数据的准确性。以下是具体的验证方法:(1)初始工程零件清单的校对。在项目初期阶段数据管理工程师通过产品配置表对工程零部件清单进行校对,有问题及时和产品设计工程师沟通更改。产品配置表描述了整车的所有配置,通过产品配置表校对工程零件清单,可以检查零件是否漏发、多发。以下面简单的车型配置举例:该车型分基本型和标准型,分别配不同的车轮,在检查工程零件清单时,工程零件清单中必须含有两个车轮的零件号,如果只有一个,那就是漏发零件了。通过产品配置表和工程零部件清单的校对,可以避免初始工程零部件清单错误。
(2)试造车清单的校对。在项目的试造车阶段,从工程零件清单中导出试造车清单,发送所有相关下游部门;项目造车前,首先到采购物流部门对数据进行校对,查看采购物流部门下计划采购物料的零件清单、配送物料的零件清单和工程部门发出去的造车清单零件信息是否一致;其次,到项目造车车间,查看造车BOM上的零件清单和工程部门发出去的造车清单零件信息是否一致;最后,数据管理工程师现场跟踪造车,将造车清单上的零件信息和实际装车零件信息对比,检查零件件号、零件数量是否一致,以检查数据的准确性。发现问题及时反馈给产品工程师。产品工程师核对更改。通过试造车清单的校对,也可以减少初始工程零部件清单的错误,同时也可以发现产品配置表的错误。(3)数据上载数据管理系统之后的校对。汽车配置多,品种多,通过人工分析上载进数据管理系统,难免会出现错误。数据上载进数据管理系统之后,将从数据管理系统导出的单一车型BOM表和从工程零件清单筛选出的单一车型零件清单通过一些函数公式进行对比,对比零件号是否一致,其次对比数量是否一致,以验证数据的准确性。如果两者对不上,再查找不一致的原因,将数据更改。这一验证方法,主要是减少产品数据工程师分析上载的错误。(4)工程更改指令的校对。建立完善的工程更改指令管理机制,工程更改指令下发后,主管、经理、平台总工、下游部门相关人员,都要对工程更改指令进行校对审核;定期对新员工进行培训,以减少产品设计工程师工程更改指令的错误;产品数据工程师根据工程更改指令更改产品数据后,需对更改前后数据对比,以检查是否维护错误,减少工为的错误。(5)下游部门对数据的反馈。和下游各部门保持良好的沟通交流,在使用数据时,下游各部门如发现数据错误,及时反馈给产品数据工程师。产品数据工程和产品设计工程师对数据进行校对,发现错误及时下发工程更改指令进行更改。(6)数据的定期校对。定期将产品数据从数据管理系统中导出,与工程零件清单进行校对,以保证BOM表数据的准确性。
五、新的产品数据管理流程
增加产品数据验证流程后,新的产品数据管理流程更新如下:
六、产品数据验证的效果及结论
从2011年1月开始实施产品数据验证流程后,数据的准确性大大提高,以下是2011年1月到2012年12月出错的产品零件数统计表。
Abstract: With the development of the new urbanization process in China, the living standard of the residents is improved, the requirements of convenient travel are increasingly strong, and the consumer demands of autos have presented the accelerating growth trend, so the automobile price is increasingly becoming the object that people pay close attention to. Because we can not analyze the supply and demand situation of auto market quantitatively, so this paper studies the factors influencing the hedonic price of automobile. This paper randomly selected 40 sets of car sample data, and analyzed 27 variables from 5 aspects of comfort, economy, safety, dynamic property and public praise. This paper managed the data and got the multiple linear regressions model through the test using SPSS and Eviews, and gave the economic meaning for the model. At last, the author made some suggestions for reasonable auto pricing.
关键词: 汽车价格;多元线性回归;横截面数据
Key words: automobile price;multiple linear regression;cross-sectional data
中图分类号:F426 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)01-0228-05
1 文献综述
夏祥谦和王力宾[1](2006)在《中国轿车价格影响因素的微观经济学分析》一文中通过构建中国轿车的特征价格模型,利用估计的隐含价格分析了被选性能特征对中国轿车价格的影响程度,得出最高车速对中国轿车价格的影响最大,其次为最大功率,整备质量最小的结论;并通过纵向比较,得出被选各特征变量对中国轿车价格的影响其相对权重随年份的变化发生改变,但是其绝对权重并没有发生改变的结论。
崔欣茹、胡学典和胡[2](2012)利用SPSS对燃烧效率、空车质量、油耗、汽车品牌等因素为自变量、汽车价格为因变量的模型进行回归分析,最终得出影响汽车价格的因素为发动机容量、功率、汽车长度、空车质量、燃烧效率。
A.Court[3](1939)利用Hedonic方法分析了汽车特征与其价格间的关系。他认为汽车本身无法直接对消费者产生效用,消费者获得的效用是由汽车产品潜在的特征带来的。
雷怀英[4](2008)从影响汽车价格的因素出发,建立了汽车价格与其可识别的特征之间的回归模型,并以此为基础,构建了两种形式的汽车质量调整价格指数。结果表明汽车消费者对汽车特征的喜好在悄然发生着变化,尤其是汽车消费者的安全意识在逐步提高,从注重驾驶员的安全意识逐渐向注重全车人的安全意识转移。扣除质量因素后,2004-2007年间我国高档车的价格有上升趋势,而中档车的价格呈下降趋势。
TF Hogarty[5](1975)搜集了1957-1971这15年间的总计992组样本数据,并将自变量分为舒适性、耐用性、经济性、可操作性、性能、安全性和时尚型七大类,利用Hedonic方法构建了模型,并指出汽车价格的上升是由于汽车质量的改善。
Anna Matas和JosepLluis Raymond[6](2006)认为利用传统的汇集回归方法得到的随着时间的流逝参数稳定不变的结果通常与实际不符,而且单周期回归方程在很大程度上对经济现象有着错误的预测。因此,他们就用研究汽车的价格与其质量改善的关系结果来预测汽车质量改变时价格的定价变化量,并创造了一个可变的质量维度指数。最后,他们还联系了西班牙进入欧盟这一历史事件进而对质量-调整价格下的σ-收敛的发展做了进一步的说明。
Vladimir Bajic[7](1993)在《Automobiles and implicit markets: an estimate of a structural demand model for automobile characteristics》一文中指出:经济学家们发现汽车产品异质性的存在使得他们很难去调查其需求,因此本文就把汽车作为分化型的产品来对待,并且用两步法来构建一个结构需求等式。
本文将在历史文献的基础上把影响汽车价格的因素分为五大类,并利用SPSS和Eviews对数据进行整理和回归,进而建立一个较为真实准确的模型。
2 变量的选择
通过阅读相关论文和实地走访多个4S店,将可能影响汽车特征价格的因素分为以下五类。
2.1 第一类为动力性
人们选择车辆首先肯定是考察其动力性,汽车动力性主要用以下几个方面的指标来评定:①最大马力:指该车可以实现的最大动力输出,同等排量下,应该是马力越大越好。②最高车速:指汽车在平坦良好的路面上行驶时所能达到的最高速度。数值越大,动力性就越好;③最大功率:功率是指物体在单位时间内所做的功。功率越大转速越高,汽车的性能越好。④百公里加速:指的是0到100km/h加速时间,是对汽车动力最直观的体现。厂家在车辆的宣传手册上通常都会标注有官方的百公里加速时间,但在实际测试中所得出的结果都会与官方成绩有差异。因为不同的环境温度、路面状况以及车辆损耗状况甚至油箱剩余燃油的多少都会对测试成绩带来影响,所以不存在两个完全相同的加速测试成绩。而且不同厂家标注的百公里加速成绩的“含金量”也不同,因此参考价值有一定的差别。这个原因的存在使得笔者在搜集数据时就以同一个汽车销售网站的数据为准。⑤有无运动套件:指通过加装外部扰流装置和分流装置,以提高车辆空气动力学性能,减低汽车行驶时所产生的逆向气流,同时增加汽车的下压力,使汽车行驶时更加平稳,从而减少耗油量,并提高视觉冲击,达到更加运动的驾驶体验的一整套组件。运动外观套件包括了大包围、底盘包围、行李架、尾翼等。⑥最大扭矩:扭矩是发动机性能的一个重要参数,是指发动机运转时从曲轴端输出的平均力矩,俗称为发动机的“转劲”。扭矩越大,发动机输出的“劲”越大,曲轴转速的变化也越快,汽车的爬坡能力、起步速度和加速性也越好。扭矩随发动机转速的变化而不同,转速太高或太低,扭矩都不是最大,只在某个转速时或某个转速区间内才有最大扭矩,这个区间就是在标出最大扭矩时给出的转速或转速区间。最大扭矩一般出现在发动机的中、低转速的范围,随着转速的提高,扭矩反而会下降。⑦气缸个数:一般来说,在同等缸径下,缸数越多,动力越大。⑧整备质量:指汽车完全装备好的质量,包括油、燃料、随车工具、备胎等所有装置的质量。汽车的整备质量也就是人们常说的一辆汽车的自重,一般整备质量越大,油耗越大,如果购车主要是为了家庭使用,那么选购时应首先考虑经济型轿车,因为经济型轿车车身较轻,耗油量也较小,使用成本较低。当然,汽车的整备质量也不是小就好大就不好,大也有大的好处,整备质量大的汽车车稳定性好,特别是急转弯和急刹车的时候,优势很明显。⑨排量:指每行程或每循环吸入或排出的流体体积。汽车排量是衡量一辆汽车的重要参数。
2.2 第二类为经济性
此类主要考虑油耗。这里的油耗主要是指等速油耗,是汽车在良好路面上作等速行驶时的燃油经济性指标。由于等速行驶是汽车在公路上运行的一种基本工况,加上这种油耗容易测定,所以得到广泛采用。如法国和德国就把90km/h和120km/h的等速油耗作为燃油经济性的主要评价指标。我国也采用这一指标。国产汽车说明书上标明的百公里油耗,一般都是等速油耗。 不过,由于汽车在实际行驶中经常出现加速、减速、制动和发动机怠速等多种工作情况,因此等速油耗往往偏低,与实际油耗有较大差别。特别对经常在城市中作短途行驶的汽车,差别就更大。所以在搜集数据时就参考同一个汽车销售网站的数据。
2.3 第三类为安全性
随着私家车数量的剧增,人们越来越注重车子的安全性能。考虑汽车安全性时通常分为主动安全性和被动安全性。
2.3.1 主动安全性主要有以下指标
①有无ABS(防抱死制动系统):ABS能在汽车制动时,自动控制制动器制动力的大小,使车轮不被抱死,处于边滚边滑(滑移率在20%左右)的状态,以保证车轮与地面的附着力在最大值。其被认为是汽车上采用安全带以来在安全性方面所取得的最为重要的技术成就。②有无EBD(电子制动力分配系统):其能够根据由于汽车制动时产生轴荷转移的不同,而自动调节前、后轴的制动力分配比例,提高制动效能,并配合ABS提高制动稳定性。由于现阶段在汽车上安装EBD系统的成本还很高,所以现在的汽车并没有大量的装配这种配置,只是在少数中高档车上配备。但是随着经济的发展和人们安全意识的提高和其本身的重要性,不久的将来EBD系统定会是汽车上的一项基本配置,并得到广泛的关注。③有无TCS(牵引力控制系统):即循迹控制系统,是根据驱动轮的转数及传动轮的转数来判定驱动轮是否发生打滑现象,当前者大于后者时,进而抑制驱动轮转速的一种防滑控制系统。其不但可以提高汽车行驶稳定性,而且能够提高加速性,提高爬坡能力。原来只是豪华轿车上才安装TCS,现在许多普通轿车上也有。TCS如果和ABS相互配合使用,将进一步增强汽车的安全性能。④有无发动机电子防盗系统:在每把钥匙内嵌有一个防盗转换器。当车主将钥匙插入点火开关锁芯并将其旋转至“ON”位置时,电子防盗ECU与钥匙之间通过无线射频的方式进行通讯。如果钥匙被确认是合法的,则防盗ECU将与发动机ECU进行密码验证。如果密码验证正确,将允许发动机起动。⑤有无儿童固定座椅:儿童固定座椅是一种系于汽车座位上,供儿童乘坐且有束缚设备并能在发生车祸时,束缚着儿童以最大限度保障儿童安全的座椅。汽车上的安全措施如安全带、安全气囊几乎是依据成人的身材、体重设计的,若儿童系上安全带坐在前座,由于儿童的身材、体重不同于成人,因此如果儿童使用专为成人而设计的安全设施,非但无法降低伤害相反的反而会增加儿童的伤害。⑥有无感应雨刷。
2.3.2 被动安全性指标主要以安全气囊个数为准
安全气囊可将撞击力均匀地分布在头部和胸部,防止脆弱的乘客肉体与车身产生直接碰撞,大大减少受伤的可能性。安全气囊对于在遭受正面撞击时,的确能有效保护乘客,即使未系上安全带,防撞安全气囊仍足以有效减低伤害。
2.4 第四类为舒适性
随着人们生活水平的提高,人们也更加注重乘车的舒适性,最大程度的使汽车成为自己的第二个家。主要指标如下:①长、宽、高。②轴距:简单的说,就是汽车前轴中心到后轴中心的距离,决定了汽车重心的位置。从实际使用看,轴距的长短直接影响汽车的长度,进而影响车的内部使用空间。其对行车的稳定性也有影响作用,轴距越大,汽车行驶起来越稳定,但转向灵活性就会下降、转弯半径增大,汽车的机动性也越差。③有无行车电脑:其是一款高端技术的电子产品,采用高端技术读取汽车数据。④有无定速巡航:按司机要求的速度合开关之后,不用踩油门踏板就自动地保持车速,使车辆以固定的速度行驶。采用了这种装置,当在高速公路上长时间行车后,司机就不用再去控制油门踏板,减轻了疲劳,同时减少了不必要的车速变化,可以节省燃料。⑤有无智能空调:其能根据外界气候条件,按照预先设定的指标对安装在车内的温度、湿度、空气清洁度传感器所传来的信号进行分析、判断、及时自动打开制冷、加热、去湿及空气净化等功能。在先进的安全汽车中,其空调系统还与其他系统(如驾驶员打瞌睡警报系统)相结合,当发现司机精神不集中、有打瞌睡迹象时,空调能自动散发出使人清醒的香气。⑥有无DVD。⑦有无车载电源。
2.5 第五类为口碑
满分为5分,在新浪汽车网上显示着每辆车的口碑分数。
3 数据的整理及模型的建立
根据上文的描述,我们把变量进行了整理,如表1所示。
对于定量变量的搜集直接参照新浪汽车网的数据,对于定性变量,选择把其量化,如有无行车电脑,把有行车电脑记为1,把无行车电脑记为0。然后将其标准化。因共27个变量,所以存在严重的多重共线性,因此对27个变量做了相关性分析,采用逐步回归的方法剔除了部分变量,遗留下的变量为轴距、油耗、气囊、扭矩、定速巡航、感应雨刷和ABS,该7个变量的描述性统计结果如表2。
利用SPSS对数据进行回归分析(设定显著性水平为10%),在此选择了简单线性、半对数线性和双对数线性三种模型,比较后选取拟合优度最高、最为合适的双对数线性模型。在最新的模型中,变量定速巡航、感应雨刷未通过T检验,遂剔除。使用Eviews进行white检验,所得结果中R2为0.1628,查卡方分布表得置信水平为0.1时χ2(5)为9.236,算得n*R2=6.512
经过数据分析我们发现R2=0.887,拟合优度较高,所有变量的p值均小于显著性水平10%,即都通过了T检验,同时F检验的p值也远远小于10%,说明模型的设立和变量的选择均具有较高的准确性。最终进入模型的自变量有轴距、油耗、气囊个数、扭矩、ABS。得出的回归方程为:lnY=3.271+1.463lnX4-0.143lnX5+0.352lnX6+2.247lnX11+0.275ZM9。
4 对模型及变量的解释
4.1 动力性
最高车速、最大功率、百公里加速、最大扭矩、最大马力、气缸个数、排量、整备质量。
在回归过程中发现,最高车速和气缸个数和排量和最大功率、百公里加速和最大扭矩和最大马力这两组数据的相关性较高,这是因为,马力好比百米赛跑选手在起跑点蹲撑,蓄势待发,准备冲向前那一刹那的冲劲;而功率就是维持这股劲可以越跑越快,一直跑到终点的能力,即最大功率决定最高车速,最大马力决定百公里加速,且发动机排量为所有气缸工作容积之和,因此我们用最大功率和最大马力分别来代替最高车速和百公里加速。但是为什么最终回归的结果是最大扭矩对价格影响较大呢?经查阅资料发现,汽车的最大加速度理论上只与最大马力有关,但是因为在日常驾驶中,汽车很少运行在最大加速度的状态下,所以我们才要关心最大扭矩。通过分析结果可以看出最大扭矩对价格的影响确实远大于最大马力,至于最大功率最终没有进入模型的原因,笔者觉得可能是:目前的中国交通较为拥挤,很难能开到最大速度,而最大功率只在最高转速输出,平时很少会用到,因此大家更注重能带来较大加速度的扭矩。至于整备质量,在回归过程中发现与价格的相关性较小,所以就从模型中剔除。
4.2 经济性
从回归的结果中我们可以看出油耗每增加1%,汽车价格下降0.143%。这是因为我国正大力推动新能源汽车的发展。我国是最早启动新能源汽车财政补贴政策的国家之一,自2013年至2015年,国家发改委、财政部、工信部以及科技部等各大部委陆续出台了一系列鼓励和推广新能源汽车发展的政策,包括新能源汽车购置价格上的高额补贴,以及不限行不限号等政策优惠,中央财政与地方财政合计补贴484.44亿元,极大推动了新能源汽车产业的快速发展。我国的新能源汽车保有量在2009年以前不足500辆,到2015年底已经增长到了58.32万辆。因此在其他性能相同的情况下,消费者肯定更倾向于选择新能源汽车。油耗大的汽车不仅仅会给消费者带来经济压力,而且也会污染环境,所以油耗与汽车价格呈反向关系。
4.3 安全性
4.3.1 主动安全性
私家车数量的剧增使得道路交通更为危险,人们除了关注汽车动力性能之外还更加注重汽车的安全性能。本来以为感应雨刷能够进入模型,但是最终结果没能通过检验。笔者认为原因如下:感应雨刷系统的功能是当传感器检测到有雨水落到了挡风玻璃上,就对雨刷发出指令使其开始工作,车的前挡风玻璃上的雨水即被清除了,保证了驾驶员视线的通畅。同时,还要发出使车辆的电动车窗和电动天窗自动关闭的指令,以避免车辆内部被雨水淋湿。但是如果是小雨的话,驾驶员完全可以不用雨刷,实在看不清的话可以手动操作雨刷,如果是大雨的话,驾驶员可以把雨刷系统调至恒动模式。至于自动关窗功能,我认为车内的人应该会感觉的到,此时就可以手动关窗。因此感应雨刷的功能完全可以用人力来解决,而且也不是太麻烦,出于经济原因考虑,消费者完全可以不用支付感应雨刷带来的更多的支出。最终进入模型的是ABS,不得不承认其给消费者带来的安全保障。如果车子没有配备ABS的话,那么价格肯定会大打折扣。其他变量对价格虽有影响,但是程度不大。
4.3.2 被动安全性:安全气囊个数
回归结果不出意外的表明气囊个数越多,汽车价格越贵。
4.4 舒适性
4.4.1 长、宽、高、轴距
在对数据进行回归分析时发现,汽车的长宽高与轴距成高度相关,且价格对长宽高的单独回归的拟合优度不如轴距的高,因此舍弃长宽高三个变量,用轴距来代替。轴距是影响乘坐空间最重要的因素,因为占绝大多数的2厢和3厢乘用车的乘员座位都是布置在前后轴之间的。长轴距使乘员的纵向空间增大,将大大增加影响车辆乘坐舒适性的脚部空间。虽然轴距并非决定车内空间的唯一因素,但却是重要因素。不否认轴距短的车可以通过某些设计对内部空间狭小的问题加以弥补,但总的来说还是有限的。回归结果也显示,轴距增加1%,汽车价格增加1.463%。轴距越大,人们乘坐起来越舒适,市场价格也就越高。
4.4.2 定速巡航系统
我们通常会认为定速巡航能够在一定程度上减缓司机的疲劳,所以拥有此系统的车子会比较贵,但是回归结果表明价格与定速巡航系统无线性相关。笔者认为此现象存在的原因有以下四点:
首先,目前汽车都是销往城市和乡村。对乡村的车主来讲,大部分的乡村路况并不是很好,有的还是泥土路,在这样的道路上行驶时就必须时时刻刻注意着,此时,定速巡航系统就派不上用场。即使乡村的道路较平坦,因各种家禽有可能会跑到马路上,所以司机也得时刻注意着。特别在有较多盘山路或弯路的情况下,定速巡航状态下车辆自动维持车速恒定,油门由行车电脑控制,往往会给弯路行车带来危险。对于城市的车主来讲,现在城市的拥堵情况较严重,会形成诸多不稳定因素,例如在很多小路口,往往就会有车辆冲上路面,在定速巡航的情况下,容易措手不及,造成车祸。即使是在高速上,也会有车流高峰及各种超车现象,司机为了安全考虑,也不太会使用定速巡航系统。
其次,在雨雪天气的特殊环境下,路面湿滑,路况变化较大,在定速巡航恒速的情况下行驶很容易造成安全隐患。
然后,许多车主会认为定速巡航一定省油,因为它能始终保持匀速行驶。其实不然,如果路面较平坦,路上车辆较少,在经济速度下行驶,燃油经济性较高,但是不太符合我国现在的路况情形。在上、下坡路,该系统就会在上坡路加大油门、下坡路却不会减小油门,从而来保持车速恒定,这是定速巡航远远不如人工驾驶智能,也就造成了燃油的浪费。
最后,许多车主在使用定速巡航时往往就会麻痹大意甚至睡着,这时就大大的增加的行车隐患。
4.4.3 智能空调、DVD、车载电源
在回归过程中发现此三个变量虽会对价格产生正向影响,但影响程度较小,遂不加入到模型中。
4.5 口碑
口碑这个指标的数据来源于新浪汽车网的统计,是根据网友在口碑页面对各车型“口碑形象”的投票整理而来,较为真实可信。最终该变量没有进入模型,笔者认为可能是口碑分数高的汽车不一定很贵,口碑分数低的汽车也不一定很便宜。
5 结语
本文基于特征分析方法和多元线性回归模型分析了影响汽车价格的因素,总结为以下几点:
在动力性方面,汽车扭矩对价格的影响最大。人们在城市里驾车的频率最高,所以扭矩带来的强有力的加速度和持久力能更好的迎合现代人的需求。
在经济性方面,油耗毋庸置疑的成为了影响价格的因素。因为其直接影响到消费者的经济支出。
在安全性方面,安全气囊和ABS对价格的影响最为显著。私家车的增加使得道路安全问题越来越严重,良好的安全系统能够在很大程度上减轻人们受到的来自外界的伤害。
在舒适性方面,轴距成为影响因素。对现代人来讲,汽车已不仅仅作为交通工具的存在,越来越多的人想把汽车打造成自己的家,合适的轴距能在使用空间上满足人们的需求。
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2汽车零配件产业空间需求分析
2.1产业用地规模
2.1.1企业用地规模根据企业空间规模划分地块是进行工业园区控制性详细规划的基本内容,当前普遍采取的方法为首先确定道路等级,然后根据道路的间距来确定地块面积。这种地块划分方式没有考虑产业的空间规模特性,往往会与产业实际的用地需求不符合,容易造成土地资源的浪费。图1不同规模企业比例本文利用互联网搜集了113个汽车零配件产业企业的数据,包括:产值、占地面积、所在城市、职工人数、产量、地均产值、工作岗位密度、人均产值等。根据用地规模将其分为中小型企业、大型企业和特大型企业三种类型,中小型企业的用地面积在20hm2以下,大型企业的用地面积为20~30hm2,特大型企业的用地面积为40hm2左右。数据统计分析显示,中小型企业占的数量最多,为71.3%,这和我国中小企业在工业企业中的比例是相符的。大型企业占总量的23.4%;而特大型企业所占数量最少,仅为5.3%。图3各种土地单元所占比例中小型企业、大型企业和特大型企业的用地规模分布情况分析显示,中小型企业和大型企业总面积基本相似,特大型企业占地面积稍小些。中小型企业和大型企业在空间上所占比例都在4成左右;而大型企业空间比例约占全部的2成左右。三类企业面积的比例为4∶4∶2。这说明中小型企业虽然数量众多,但总的用地量与大型企业相当。虽然特大型企业在数量上仅占全部的5%,但在用地空间上却占到20%,这表明特大型企业在汽车零配件产业中占有重要地位。
2.1.2企业用地规模与产业类型的关系分析显示,企业用地规模和产业类型存在直接关系。总体用地上,企业的用地规模与行业类型有关:中小型企业主要集中在汽车电子行业、机械冲压件制造行业,这些行业的企业占地面积在10hm2以下,多为5hm2左右;大型企业主要集中在汽车安全气囊、齿轮、轮胎行业,这些行业的平均用地都在10~15hm2;特大型企业主要集中在轮胎和汽车安全玻璃等行业,这些行业的平均用地都在20hm2以上。企业用地规模的统计结果显示,轮毂、后视镜、滤油器、汽车灯、汽车门,汽车仪表等行业的企业标准差较小,这表明这些行业空间需求的差异不大,这些企业多为用地小于20hm2的中小企业。玻璃、汽车综合部件和机械加工类型企业的标准差比较大,这说明这几个行业空间需求弹性较大,企业类型既有特大型企业,也有中小型企业。滤油器、轮毂、汽车灯、汽车门和汽车仪表等企业空间需求的差异较小,均为小型企业,这说明上述产品生产的门槛较低,需要资金投入较少。
2.2土地产出效能分析大部分汽车零配件生产企业的地均产出低于2000万元/hm2,这部分企业占总量的41%;其中地均产值在1000万元以下的企业占总量的27.5%,这说明汽车零部件产业总体土地产出能力不高。图5土地产出效能分析(100万元/hm2)根据对收集到的汽车零部件生产企业的土地产出效能分析发现,行业的土地产出能力差异比较大,小型零部件等电子零配件和加工行业地均产值显著高于其他产业。数据统计分析显示汽车电子、加工行业和橡胶制品的土地产出值较高。其中,汽车电子(汽车喇叭)、加工行业(汽车后视镜)标准差较大,这表明这两个行业的地均产值差异较大;综合人均产出情况可以看出,加工行业(汽车后视镜)的人均产出差异也较大,这说明,加工行业的用地产出差异主要来
2.4分析小结研究结果显示,当前汽车零配件企业主要为中小型企业,占地面积5hm2左右的小型企业最多。用地面积在10hm2以下的企业所占比率达到全部的40%左右,进入门槛较低,大量企业规模较小。我国自企业生产效率。而汽车电子(汽车喇叭)的人均产出差异较小,这表明汽车电子作为劳动密集型产业,其用地差异主要来自企业的规模。此外,橡胶制品行业与汽车电子行业相反,土地产出的标准差、方差均比较小,这说明轮胎行业土地产出效能对资金投入的依赖性较大。以上分析表明,不同类型的企业对于用地的需求弹性是不同的。数据同时显示,靠近中心城市汽车产业的土地利用效率要高于远离中心城市的土地利用效能。因此在用地规划中高产出效能行业应位于工业园区相对的核心区位,产出效能相对较低的行业门类则应该相对位于工业园区的边缘区位。
2.3工作岗位密度分析工作岗位密度是产业园区配套设施布局的重要依据。汽车零部件生产企业的工作岗位密度分析显示,行业的工作岗位密度差异比土地效能差异小,汽车零部件产业的平均岗位密度为92.7个/hm2。汽车综合制造和电子产品制造行业(如汽车仪表、安全气囊、汽车喇叭、后视镜、汽车灯制造)为劳动密集型企业,用工密度较高,其工作岗位密度平均达到135个/hm2。汽车机械加工和玻璃加工行业(如汽车齿轮、轮胎、轮框、安全玻璃制造)用工密度相对较低,其工作岗位密度平均为57个/hm2。工业园区配套服务系统的建立需要根据园区人口的分布情况来制定,为了方便被服务人群,产业园区生活设施的配套建设应尽可能靠近工作岗位密集地区。现阶段处于汽车产业的发展初期,行业之间的整合还没有充分进行,但随着企业之间的竞争加剧,大企业技术和规模优势的突显,大企业的规模优势将逐渐形成。因此在用地的划分中应充分考虑小企业的发展趋势,用地尽量集中布置,以便为中小企业的规模扩展、企业的整合提供空间。大型企业和特大型企业将是空间需求力量的主导,随着产业竞争和整合的升级,大型和特大型企业将在空间规模上进行扩展。因此在用地布局中建议按照不同规模类型的企业在园区内依次布局,同时保留各种规模企业的空间拓展弹性,以利于企业间的相互合作和空间整合。研究显示,企业用地规模和产业类型存在显著联系。部分行业,如玻璃、汽车综合部件和机械加工类企业的空间需求弹性较大。工业园区的发展过程也是产业整合和升级的过程,随着产业种类的完善和层次的升级,产业园区的发展在空间上也存在不确定性,因此有必要为企业在空间上扩张成长预留发展空间,一方面满足不同行业的空间需求弹性需要,另一方面满足企业未来进行产业整合的需要。
3案例分析唐山市现代装备制造工业区位于唐山市开平区,其用地约20km2,按照“一区多园”模式,规划了装备制造产业园,光伏产业园,汽车配件工业园。其宗旨是“生态、活力、高效、可持续”。并以北部的石榴河生态长廊为依托,规划建设成为融生产、生活、休闲、娱乐为一体的现代装备制造业基地。
3.1汽车配件工业园用地规模和用地单元划分根据对汽车零配件企业规模的分析,对于产业园区的单位土地规模按照中小企业、大型企业和特大型企业用地规模按照4:4:2的比例划分,因此汽车零配件企业园区按照规模分为如下三类:(1)中小企业汽配园用地单元按照4~8hm2划分,因此道路网间距为150~250m。用地可以在此基础上通过支路进一步分割,以满足不同层面小企业的用地需要。(2)大型企业汽配园用地单元按照10~20hm2划分,道路网间距在300~500m之间。由于此类企业的用地需求弹性较大,需要为其提供充足的发展空间。(3)特大型企业汽配园,特大型企业在汽车零配件企业中在数量上虽然仅为全部的企业的5%,但是用地占比达到20%,这类企业将是汽车配件园未来发展的主导力量。此类企业用地单元按照30~40hm2划分,道路网间距采用500~700m,并通过较高等级的次干路与连接,并为企业提供充足的空间预留。表2汽车零配件产业用地规模中小企业汽配园大型企业汽配园特大企业汽配园用地单元4~8hm210~20hm230~40hm2路网间距150~250m300~500m500~700m3.2企业空间布局根据土地产出效能的分析结论,在汽车零配件产业园的规划中,高土地产出效能的行业尽可能靠近中心城区。同时根据企业的规模不同也提出相应的空间布局要求:(1)小企业汽配园为了提高土地产出价值,在规划中尽量靠近城市中心区布置。在交通方面,加强与城市中心区连接,并增加道路网密度,以满足小企业的货物疏散的需求。另外,通过支路划分地块,在远期为了满足未来企业整合和发展的需要,用地单元可以通过合并地块向大型企业转换。(2)大型企业汽配园大型企业在产业链中将占主导地位,大型企业靠近特大型企业园区布置,以方便大型企业为特大型企业提业链配套服务。同时为了减少道路切割对大型企业的影响,将大型企业汽配园布置在与中心区距离适中的位置。用地单元通过次干路划分,并且预留城市支路用地,在必要情况下还可以进一步将用地进行划分。(3)特大企业汽配园为了满足特大型企业大量物流的需要,将特大型企业靠近物流中心布置,以减少货物运输距离。同时远离城市中心区布置,以避免道路切割对于企业的影响。地块通过主干道划分,同时预留城市次干道用地,用地单元灵活布置,在必要的时候可以再进行划分。3.3配套设施布局生活配套设施是工业园区可持续发展的重要保证。根据工作岗位密度分布情况,工作岗位密度高的行业尽可能靠近中心城区和居住用地布置,并尽可能布置生活配套设施如娱乐、购物等。
西南交通大学 交通工程系 05交运2班 于鸿泽 周琳
【关键词】智能驾驶 智能汽车 发展现状 智能技术
【引 言】
随着更加先进的灵巧型传感器、快速响应的执行器、高性能ECU、先进的控制策略、计算机网络技术、雷达技术、第三代移动通讯技术在汽车上的广泛应用,现代汽车正朝着更加智能化、自动化和信息化的机电一体化产品方向发展,以达到“人—汽车—环境”的完美协调。
【正 文】
一、智能驾驶过程的实现
智能驾驶的实现需要大量的电子电路元件支持,主要有:传感器、电控单元(ECU)、执行器、控制策略、总线、电源、智能通信系统。
随着传感器技术、信息处理技术、测量技术与计算机技术的发展,智能驾驶系统也得到了飞速的发展。
现在的智能驾驶技术大多是通过多传感器实现的。多传感器信息融合实际上是人对人脑综合处理复杂问题的一种功能模拟。多传感器信息融合就像人脑综合处理信息的过程一样,它充分利用多个传感器资源,通过对各种传感器及其观测信息的合理支配与使用,将各种传感器在空间和时间上的互补与冗余信息依据某种优化准则结合起来,产生对观测环境的一致性解释或描述。信息融合的目标是基于各种传感器分离观测信息,通过对信息的优化组合导出更多的有效信息。这是最佳协同作用的效果,它的最终目的是利用多个传感器共同或联合操作的优势来提高整个系统的有效性。
目前经常使用一个雷达传感器探测前方的车辆或障碍。雷达虽然在直路上的性能良好,但当道路弯曲时,探测的信号将不完全可靠,有时还会有探测的盲点或产生错误报警。为了防止错误报警,常对雷达的输出进行标准卡尔曼滤波,但这并不能有效解决探测盲点问题。为了更可靠地解决这类问题,可以使用扫描雷达或多波束雷达,但其价格昂贵。这里选用低价的视觉传感器作为附加信息,视觉传感器经常能提供扫描雷达和多波束雷达所不能提供的信息。
雷达传感器和视觉传感器配合作用实现对复杂道路状况的探测、识别,然后将信息通过总线电路发送给ECU,ECU处理后将命令发送给执行器,执行器将作用于汽车的油门、动力、转向、刹车等系统,实现汽车的只能行驶。[本站论文由中国收集整理,转载请注明出处中国]
二、智能汽车发展现状
回想过去,汽车都是由驱动装置驱动几乎所有的机械和液压系统,现在则由电子元件和系统的组合来完成。电子感应器增强或甚至已经取代了各种机械系统。一些高档汽车具有多达70个ECU。一般汽车的感应器数量已经达到35个,而一个高档汽车的感应器数量达到了60个。通常汽车还附带6个左右的气囊。这意味着现在的汽车更复杂、更安全,并且驾驶起来更简单。和以前的汽车相比,它们也更具智能化,并将继续获得更高的智能。
1、 智能泊车的Lexus LS460
Toyota公司2006年推出(最近才进入中国市场)的Lexus LS460最大的卖点就是智能泊车系统,该车型的电视广告就是在展示智能泊车系统其精准的泊车路线。Lexus LS460的智能泊车辅助系统可对后座和前座摄像头的图像进行处理,利用该结果去控制电子动力方向盘和一个电子油门。只需轻触一个按钮和驾驶者的少许制动,系统就可以把车刹住。同样地,LS460的VDIM(Vehicle Dynamic Integrated Management)系统从各种感应器中搜寻数据以预知刹车。利用这一数据,加上驾驶者的输入信息来帮助驾驶者恢复对汽车的控制。它通过启动电控刹车、电子动力转向、防抱死制动、车辆稳定性控制、刹车辅助、电子刹车力分配和引擎扭矩等功能来恢复控制。
2、 雷达和摄像头加强了驾驶技术
在像Mercedes-Benz S-class这样的车上,24/77 GHz雷达导航系统在提高安全性方面起到很重要的作用。Brake Assist(刹车辅助)、Parking Assist(泊车辅助)、Pre-Safe(预警安全)、Distronic Plus(巡航控制)以及Adaptive Brake(自适应制动)功能采用七个雷达感应器(五个在前缓冲器、两个在后缓冲器)来加强安全水平。拥有这些功能,汽车就可以感应到即将发生的碰撞,使驾驶者可以采取躲避措施。雷达系统允许自动制动应用。另外,如果探测到潜在的碰撞,它就会关闭天窗和加固安全带。[本站论文由中国收集整理,转载请注明出处中国]
现在基于雷达和自适应巡航控制的系统正蓬勃发展,在很多Mercedes-Benz和Toyota模型中都可以发现他们的身影。Volkswagen Passat和BMW的3系列也同样具有这样的雷达。为了改善交通安全,NISSAN公司开发了车距控制辅助系统(Distance Control Assist System)以帮助驾驶者控制他们自身与面前车辆之间的距离。这个系统采用一个在前缓冲器的雷达感应器,来确定定驾驶者的尾随距离和双方车辆的相对速度。如果驾驶者松开加速踏板,或者没有踩住加速踏板,系统就会自动启动制动。如果系统确定需要制动,那么在仪表板和蜂鸣器上就会出现一个指示器,然后加速踏板会自动上移以帮助驾驶者转换到制动。[本站论文由中国收集整理,转载请注明出处中国]
另一个关键功能,即摄像头,给驾驶者返回狭窄停车位并执行能见度受限操作时提供了更佳的视野。研究表明,很多儿童是因为驾驶者在返回停车位的时候看不见他们而致死的。复杂的全轮驱动一度只是高档汽车的安全堡垒。而如今,它是很多车辆的标准配置。这些系统通过瞬间提供车轴最需要的动力,可在恶劣的驾驶条件下提供最佳动力。
3、 智能化车灯
对安全性的关注也延伸到前灯。由Gentex公司开发的Chrysler 300C具有Smart Beam系统。它根据公路情况自动开启和关闭前灯。在后视镜里装了一个前向CMOS图象感应器,它让车灯一直维持开启状态,直到在公路上探测到其它车的前灯或尾灯,它才转换到近光灯。为了避免分散相向行驶驾驶者的注意力,该系统可使远光灯渐开和渐关。
Mercedes-Benz S-class汽车有两个照射公路的红外线前灯。当汽车的近光灯打开,它们将驾驶者的视野范围扩展到150多米,使其能更快看见行人、停泊的汽车和其他障碍物。同时也减少了黑暗中驾驶发生碰撞的危险。
4、 智能驾驶环境——无线基础设施
到目前为止,汽车中的无线技术仍限制在车载蜂窝电话。但是当这些研究者针对路边站的安全架构而进一步调查Wi-Fi通信使用状况的时候,这可能会有所改变。
交通部(DOT)的VII计划试图使用无线连接来避免碰撞。有车辆接近十字路口或死角的时候,基站将通知和提醒其它基站和驾驶者。该系统也会提供交通速度和密度的数据,使路标可以通知驾驶者在进入高速公路前倒车。
该计划还将开发可以在不同情况下警告驾驶者的集成先进技术,这些情况包括:当驾驶者将要离开公路的时候,当驾驶者和另一企图改车道的车辆有碰撞危险时候,以及和前方车辆有碰撞危险的时候。
5、 动力传动电子控制系统
主要包括发动机电子控制(包括汽油机和柴油机)、自动变速器控制(ECT、CVT/ECVT等)以及动力传动总成的综合电子控制等。控制系统主要由各种传感器、执行机构和电控单元(ECU)组成。其主要是保证汽车在不同的工况下均能处在最佳状态下运行,并简化驾驶员的有关操作,从而降低油耗和排放,减少动力传动系统的冲击,减轻驾驶人员的劳动强度,提高汽车的动力性、经济性和舒适性。
6、底盘电子控制系统
包括制动防滑与动态车身控制系统(ABS/ASR、ESP/VDC),牵引力控制系统、悬架及车高控制系统、轮胎监测系统(TPMS)、巡航控制系统(CCS)、转向控制系统(如4WS)、驱动控制系统(如4WD)等。其主要用于提高汽车的安全性、舒适性和动力性等。近些年来,这类控制系统开始在普通轿车上广泛采用。
7、 车身电子控制系统
主要包括安全气囊(SRS)、自动座椅、自动空调控制、车内噪音控制、中央防盗门锁、视野照明控制、自动刮水器、自动门窗、自动防撞系统以及满足不同用电设备的电源管理系统。主要是用来增强汽车的安全性、舒适性和方便性。
8、 多媒体娱乐、通讯系统
主要包括车载多媒体系统、驾驶员信息系统、语音系统、智能交通系统(ITS)、车辆导航系统(GPS/DGPS等)、计算机网络系统、状态监侧与故障诊断系统等。用于联结“人—车—路—环境信息”,以及协调整车各部分的电子控制功能。