基于AHP的重型柴油車節能減排綜合評價方法研究

劉純

摘 要：通過分析重型柴油車節能減排各指標參數，確定了重型柴油車節能減排綜合評價指標體系，應用層析分析法（AHP）確定各級指標的權重，使得權重確定更加合理準確；采用插值法、Min-max標準化及加權和方法建立一個較完善的針對重型柴油車的綜合評價模型，并結合實例進行了應用分析，為重型柴油車的環保性能定量綜合評價提供了可行方法。

關鍵詞：重型柴油車；節能減排；層次分析法（AHP）；綜合評價

中圖分類號：U469.74 文獻標識碼：A 文章編號：1005-2550（2017）04-0061-05

Abstract： Through analyse the various parameters of energy saving and emission reduction of heavy-duty diesel vehicles， the comprehensive evaluation index system of energy saving and emission reduction for heavy-duty diesel vehicles was set up. The analytic hierarchy process （AHP） was applied to determine the weight of every index， makes the weights more reasonable and accurate. The comprehensive evaluation model for the heavy-duty diesel vehicles was perfectly established by using interpolation method， Min-max standard and the weighted sum method， and gives an example for the application analysis， the feasible method of environmental performance quantitative evaluation of the heavy-duty diesel engine was provided.

Key Words： heavy-duty diesel vehicle； energy saving and emission reduction； Analytic hierarchy process （AHP）； comprehensive evaluation

隨著排放法規日趨加嚴，節能減排越來越受到各發動機生產廠和汽車生產廠的重視。目前，國內在汽車節能減排方面的研究主要集中在內燃機節能技術、內燃機污染物排放控制及測試技術等方面。而在節能減排綜合評價方面的研究則較少，大部分研究把各節能減排指標看成單一的個體，只通過排放值對各指標進行簡單評價，而不能定量和定性評價整車的環保性能。

國外，很多發達國家早已開展了汽車節能環保評價方面的研究。英國的ERV （Environmental Rating System for Vehicles）評價模型從車輛的排放和“腳印”兩個方面對車輛的環保性能進行研究[1]。比利時的Ecoscore模型基于汽車生命周期理論，可對汽車生命周期內的直接排放污染物和間接排放污染物進行研究[2]。美國、日本等國家也有相關的研究。

本文針對重型柴油車，對其進行節能減排綜合評價研究，建立了一套重型柴油車節能減排綜合評價模型和方法，為汽車節能環保綜合評價提供了可行的方法。

1 重型柴油車節能減排綜合評價方法及評價指標體系

1.1 AHP綜合評價方法

層次分析法（Analytic Hierarchy Process， 簡稱AHP）是由美國運籌學教授 T.L.Saaty提出的一種簡便、靈活而又實用的多準則決策方法[3]。AHP法能有效的處理難以用定量方法來分析的復雜問題，它具有良好的邏輯性、系統性、簡潔性和實用性等優點。本文采用AHP法來確定以往很難定量描述的重型柴油車節能減排各指標的權重。

（1）構造判斷矩陣

判斷矩陣即是把各評價指標兩兩相互比較，通過采用相對尺度，以盡可能提高那些難以定量分析指標的精度。判斷矩陣的標度方法見表1。指標兩兩相比標度的確定由行業內的專家一致討論表決獲得。

（2）計算判斷矩陣

計算判斷矩陣A的最大特征根λmax及其對應的特征向量w，此特征向量就是各評價指標的重要性排序。

（3）一致性檢驗

1.2 重型柴油車節能減排綜合評價指標分析

綜合考慮目前柴油車節能減排的研究方向，把重型柴油車節能減排評價指標分為：污染物排放指標、節能指標和噪聲指標三個方面。

污染物指標即是柴油發動機的污染物排放指標，根據GB17691-2005[4]，污染物指標包括CO比排放量、HC比排放量、NOX比排放量、PM比排放量和煙度排放量。

節能指標主要包括燃油消耗量和機油消耗量兩個方面，國內對燃油經濟性的評價方法主要有兩個，一是用發動機萬有特性的油耗曲線進行評價，一是用車型綜合工況燃料消耗量（百公里油耗）進行評價，前者因不好定量評價，本文采用車型綜合工況百公里油耗來評價燃油消耗量。機油消耗量評價指標即是機油消耗率，機油消耗率即是機油消耗量與燃油消耗量的比率百分數。

汽車噪聲評價指標主要有汽車加速行駛車外噪聲、車內噪聲和車輛定置噪聲等。汽車加速行駛車外噪聲因有法規限制，是重型柴油車的主要噪聲評價指標，后兩種噪聲指標目前大部分用于評價乘用車，暫不在本文的研究范圍內。