一种汽车运行风险的评价系统及方法与流程
本发明属于汽车安全技术领域，尤其涉及一种汽车运行风险的评价系统及方法。
背景技术：
近年来，我国机动车保有量快速增长，与此同时，道路交通事故时有发生，给人们的生命财产造成了严重损害。随着经济社会的发展，人们安全意识的增强，对汽车运行安全提出了更高的要求，尤其是对汽车运行风险的认知与预警需求迫切。
目前，汽车安全评价主要集中于对汽车部分性能和指标的主观评价或检测评价，如制动系统、转向系统、安全辅助设施的评价等，如中国汽车技术研究中心的黄永和、潘建亮等提出了从车辆安全装置、车辆车速安全性、车型安全系数等建立汽车产品安全性能评价体系模型来评价汽车安全性。同时，我国已制定了《机动车运行安全条件》等国家标准，提出了机动车的安全技术要求。
但是，从目前的行业技术状况来看，对汽车的安全技术评价主要是通过对汽车各项技术状况的性能检测和主观评价的方式来实现对，缺少对汽车运行状况的动态认知，即不能实时的根据汽车的运行状况，如行驶里程、维护保养等与汽车运行安全密切相关的因素，对汽车的安全性能动态和实时的进行评价。
技术实现要素：
针对上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种汽车运行风险的评价系统及方法，能够通过采集汽车的维修记录数据，对某车型汽车维修记录数据的大数据统计分析，获取与该车型汽车运行安全密切相关的各评价指标的计算权重，并结合某一汽车的具体维修记录数据，动态且实时判定其运行风险。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现。
技术方案一：
一种汽车运行风险的评价系统，所述评价系统包括汽车档案服务平台，所述评价系统还包括：信息输入模块，控制模块、信息采集模块、信息存储模块、汽车运行风险预测评价模块以及汽车运行风险输出模块；
所述控制模块包含五个输入输出端，分别记为控制模块的第一输入输出端，控制模块的第二输入输出端，控制模块的第三输入输出端，控制模块的第四输入输出端以及控制模块的第五输入输出端；
所述信息采集模块包含两个输入输出端，分别记为信息采集模块的第一输入输出端和信息采集模块的第二输入输出端；
所述信息输入模块的输出端单向通信连接所述控制模块的第一输入输出端；
所述控制模块的第二输入输出端双向通信连接所述信息采集模块的第一输入输出端；
所述控制模块的第三输入输出端双向通信连接所述信息存储模块的输入输出端；
所述控制模块的第四输入输出端双向通信连接所述汽车运行风险预测评价模块的输入输出端；
所述控制模块的第五输入输出端单向通信连接所述汽车运行风险输出模块的输入端；
所述信息采集模块的第二输入输出端双向通信连接所述汽车档案服务平台的输入输出端。
本发明技术方案一的特点和进一步的改进为：
所述汽车档案服务平台中至少记录有所有型号汽车的维修记录统计数据，所有型号汽车的维修记录统计数据至少包含该型号汽车的所有零部件以及每个零部件出现故障后对应的故障类型、故障类型的发生概率、故障类型发生后的严酷度、故障类型的检测度，以及每个零部件对应的危害度，以及每个零部件所需的维修费用；
所述信息输入模块，用于输入待评价汽车的车辆识别代码；并将所述待评价的车辆识别代码发送至所述控制模块；
所述控制模块，用于将所述待评价的车辆识别代码发送至信息采集模块；
所述信息采集模块，用于将所述待评价的车辆识别代码发送至汽车档案服务平台；
所述汽车档案服务平台，用于根据所述待评价汽车的车辆识别代码，获取待评价汽车的型号以及平台数据库中与所述待评价的汽车型号相同的所有汽车的维修记录统计数据，并将与所述待评价的汽车型号相同的所有汽车的维修记录统计数据发送至所述信息采集模块；
所述信息采集模块还用于将与所述待评价的汽车型号相同的所有汽车的维修记录统计数据在所述控制模块的控制下，转发至所述信息存储模块；
所述信息存储模块用于对与所述待评价的汽车型号相同的所有汽车的维修记录统计数据进行缓存；
所述控制模块还用于在所述汽车运行风险预测评价模块预测评价该型号汽车的运行风险时，将所述汽车运行风险预测评价模块需要的维修记录统计数据从所述信息存储模块中取出并发送至所述汽车运行风险预测评价模块；
所述汽车运行风险输出模块用于将所述汽车运行风险预测评价模块得到的评价结果进行输出。
技术方案二：
一种汽车运行风险的评价方法，所述评价方法应用于技术方案一中任一项所述的评价系统中，所述方法包括：
获取待评价的汽车的车辆识别代码，根据所述车辆识别代码确定待评价的汽车型号，获取与所述待评价的汽车型号相同的所有汽车的维修记录统计数据，所述维修记录统计数据至少包含该型号汽车的所有零部件以及每个零部件出现故障后对应的故障类型、故障类型的发生概率、故障类型发生后的严酷度、故障类型的检测度，以及每个零部件对应的危害度，以及每个零部件所需的维修费用；
其中，所述故障类型发生后的严酷度是指该故障类型发生后导致的人员或车辆损害程度；所述故障类型的检测度是指该故障类型被检测到以及被修复的可能性；所述每个零部件对应的危害度是指该零部件出现故障后导致的危害占汽车系统出现故障后导致的总危害的比重；
根据所述故障类型的发生概率，故障类型发生后的严酷度，以及故障类型的检测度，确定该故障类型对应的零部件的风险优先数；从而得到每个零部件的三个评价指标：风险优先数、危害度以及维修费用；
根据熵权法确定每个零部件的三个评价指标的熵权；
根据所述每个零部件的三个评价指标以及三个评价指标的熵权，确定该零部件的最终风险指标；
根据所述该零部件的最终风险指标确定对该零部件进行预警的优先级，该零部件的最终风险指标越大，则对该零部件进行预警的优先级越高。
本发明技术方案二的椅点和进一步的改进为：
(1)根据所述故障类型的发生概率，故障类型发生后的严酷度，以及故障类型的检测度，确定该故障类型对应的零部件的风险优先数，具体为：
该故障类型对应的零部件的风险优先数为故障类型的发生概率、故障类型发生后的严酷度以及故障类型的检测度的乘积。
(2)根据熵权法确定每个零部件的三个评价指标的熵权，具体包括：
第i个评价指标的熵
其中，m＝3，表示某个零部件的三个评价指标，j表示决定第i个评价指标大小的第j元素，n为决定第i个评价指标大小的元素总个数，fij表示第i个评价指标的第j个元素的重要性，且
其中，决定风险优先数指标的元素至少包含零部件对应故障类型的发生概率，零部件故障类型发生后的严酷度，以及零部件对应故障类型的检测度三个元素；决定危害度指标的元素至少包含零部件的使用时间，零部件的安装部位以及零部件的型号；决定维修费用指标的元素至少包含更换零部件费用，维修工时费用；
从而第i个评价指标的熵权
(3)根据所述每个零部件的三个评价指标以及三个评价指标的熵权，确定该零部件的最终风险指标rcp，具体为：
rcp＝w1r+w2c+w3p
其中，r为风险优先数，c为危害度，p为维修费用；w1为风险优先数对应的熵权，w2为危害度对应的熵权，w3为维修费用对应的熵权。
本发明技术方案的优点主要在于：利用汽车档案服务平台，实时采集汽车维修记录数据，以车辆识别代码作为汽车身份标识，实现不同车型汽车维修记录数据汇总、统计、分析，完成汽车运行风险预警。其中，汽车档案服务平台可以汇总全国所有汽车的维修记录数据，实现不同车型维修记录数据分析，数据真实、可靠、全面；基于汽车维修记录数据对汽车运行风险进行评价，具有广泛普适性、便捷性和高度的汽车实时状态关联性，客观、准确，能够满足广大车主的用车安全需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供一种汽车运行风险的评价方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供一种汽车运行风险的评价系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
汽车零部件损耗是造成汽车安全事故的重要原因之一。本发明从汽车零部件维修的重要性和经济性、系统的可靠性以及整车安全性出发，总结影响汽车运行安全的零部件的故障模式、危害性和维修经济的基础上，提出了一种汽车运行风险评价方法：首先对汽车零部件进行风险优先数(rpn)和危害度分析，建立汽车运行风险影响因素评价指标体系，然后确定rpn值、危害度和维修费用指标权重，通过综合评分法定量对汽车零部件进行评分，最终实现对汽车运行风险的评价。
本发明实施例提供一种汽车运行风险的评价方法，如图1所示，所述方法包括：
步骤1，根据车辆识别代码，确定待评价的汽车型号，获取与所述待评价的汽车型号相同的所有汽车的维修记录统计数据，所述维修记录统计数据至少包含该型号汽车的所有零部件以及每个零部件出现故障后对应的故障类型、故障类型的发生概率、故障类型发生后的严酷度、故障类型的检测度，以及每个零部件对应的危害度，以及每个零部件所需的维修费用；
其中，所述故障类型发生后的严酷度是指该故障类型发生后导致的人员和车辆损害程度；所述故障类型的检测度是指该故障类型被检测到以及被修复的可能性；所述每个零部件对应的危害度是指该零部件出现故障后导致的危害占汽车系统出现故障后导致的总危害的比重；
步骤2，根据所述故障类型的发生概率，故障类型发生后的严酷度，以及故障类型的检测度，确定该故障类型对应的零部件的风险优先数；从而得到每个零部件的三个评价指标：风险优先数、危害度以及维修费用；
步骤3，根据熵权法确定每个零部件的三个评价指标的熵权；
步骤4，根据所述每个零部件的三个评价指标以及三个评价指标的熵权，确定该零部件的最终风险指标；
步骤5，根据所述该零部件的最终风险指标确定对该零部件进行预警的优先级，该零部件的最终风险指标越大，则对该零部件进行预警的优先级越高。
进一步的，根据所述故障类型的发生概率，故障类型发生后的严酷度，以及故障类型的检测度，确定该故障类型对应的零部件的风险优先数rpn，具体为：
该故障类型对应的零部件的风险优先数rpn为故障类型的发生概率、故障类型发生后的严酷度以及故障类型的检测度的乘积。
进一步的，根据熵权法确定每个零部件的三个评价指标的熵权，具体包括：
第i个评价指标的熵
其中，m＝3，表示某个零部件的三个评价指标，j表示决定第i个评价指标大小的第j元素，n为决定第i个评价指标大小的元素总个数，fij表示第i个评价指标的第j个元素的重要性，且
其中，决定风险优先数指标的元素至少包含零部件对应故障类型的发生概率，零部件故障类型发生后的严酷度，以及零部件对应故障类型的检测度三个元素；决定危害度指标的元素至少包含零部件的使用时间，零部件的安装部位以及零部件的型号；决定维修费用指标的元素至少包含更换零部件费用，维修工时费用以及赔偿费用；
从而第i个评价指标的熵权
更进一步的，根据所述每个零部件的三个评价指标以及三个评价指标的熵权，确定该零部件的最终风险指标rcp，具体为：
rcp＝w1r+w2c+w3p
其中，r为风险优先数，c为危害度，p为维修费用；w1为风险优先数对应的熵权，w2为危害度对应的熵权，w3为维修费用对应的熵权。
示例性的，本发明实施例中，故障类型的发生概率，故障类型发生后的严酷度，以及故障类型的检测度采用专家打分法，分值范围1-10，10表示最严酷的、发生频率最高的或最不容易检测的产品，具体评分标准见表1。
表1故障发生概率、严酷度和检测难度等级表
注：αj-故障频率/(％)
示例性的，本发明实施例对汽车制动系统制定了如表2所示的零部件危害度的评分标准。其中，为便于分析，将零部件出现故障后导致的危害占汽车系统出现故障后导致的总危害的比重作为该零部件的危害度，并用cj来表示，按下式计算：
式中：cj-为第j种零部件危害度占制动系统总危害度的比重，无量纲；crj-为第j种零部件的危害度，无量纲；n-为制动系统零部件的种类总数；
crj＝λdj·αj·βj·t
式中：αj-故障频率(j组件故障占系统总故障的百分比)；
βj-故障影响概率(j组件出现故障而导致系统故障的条件概率，一般由分析人员根据经验判断，通常按标准gjb/z1391-2006中βj的定义进行定量估计)；
t-工作时间或运行公里；
λdj-当量故障率，次/1000km；
rdj-j组件当量故障数；
εi一第i类故障系数(其值分别为ε1＝100，ε2＝10，ε3＝1，ε4＝0.2)；
ri-第i类故障数。
经济性是维修工作过程中必须考虑的因素，通常情况下价值昂贵的零部件备件成本高，备件数量少，故障所导致的直接经济损失较大。维修费用是评价维修性的经济指标，因此可将维修费用作为评价制动系统的维修重要件及关键件的重要指标。
综上，汽车零部件综合评分标准如表2所示。
表2汽车零部件综合评分标准
根据零部件的最终风险指标确定对该零部件进行预警的优先级，零部件的最终风险指标越大，则对零部件进行预警的优先级越高。
示例性的，本发明实施例提供了一种三级分级预测方法：
一类零部件：为关键维修零部件，rpn值很大，故障发生的概率很高，零部件危害度也很大。若发生故障对制动系统以及整车安全都有严重影响，因此在维修工作中应给予高度优先级，重点对待，严格控制。
二类零部件：为重点维修零部件，rpn值较大，故障发生的概率较高，零部件危害度也较大。若发生故障对制动系统以及整车安全都有一定影响，因此在维修工作中通常进行正常管理，特殊情况下给予高优先级，常规控制。
三类零部件：为一般维修零部件，rpn值不大，故障发生的概率不高，零部件危害度也不大。若发生故障对制动系统有一定影响，因此在维修工作中给予最低优先级，一般对待，简单控制。
表3三类分级预测表
本发明实施例还提供一种汽车运行风险的评价系统，如图2所示，所述评价系统包括汽车档案服务平台，所述评价系统还包括：信息输入模块，控制模块、信息采集模块、信息存储模块、汽车运行风险预测评价模块以及汽车运行风险输出模块；
所述控制模块包含五个输入输出端，分别记为控制模块的第一输入输出端，控制模块的第二输入输出端，控制模块的第三输入输出端，控制模块的第四输入输出端以及控制模块的第五输入输出端；
所述信息采集模块包含两个输入输出端，分别记为信息采集模块的第一输入输出端和信息采集模块的第二输入输出端；
所述信息输入模块的输出端单向通信连接所述控制模块的第一输入输出端；
所述控制模块的第二输入输出端双向通信连接所述信息采集模块的第一输入输出端；
所述控制模块的第三输入输出端双向通信连接所述信息存储模块的输入输出端；
所述控制模块的第四输入输出端双向通信连接所述汽车运行风险预测评价模块的输入输出端；
所述控制模块的第五输入输出端单向通信连接所述汽车运行风险输出模块的输入端；
所述信息采集模块的第二输入输出端双向通信连接所述汽车档案服务平台的输入输出端。
具体的，所述信息输入模块用于输入待评价汽车的车辆识别代码；并将所述待评价的车辆识别代码发送至所述控制模块；
所述控制模块用于将所述待评价的车辆识别代码发送至信息采集模块；
所述信息采集模块用于将所述待评价的车辆识别代码发送至汽车档案服务平台；
所述汽车档案服务平台用于根据所述待评价汽车的车辆识别代码，获取该汽车的型号以及平台数据库中与所述待评价的汽车型号相同的所有汽车的维修记录统计数据，并将与所述待评价的汽车型号相同的所有汽车的维修记录统计数据发送至所述信息采集模块；与所述待评价的汽车型号相同的所有汽车的维修记录统计数据至少包含该型号汽车的所有零部件以及每个零部件出现故障后对应的故障类型、故障类型的发生概率、故障类型发生后的严酷度、故障类型的检测度，以及每个零部件对应的危害度，以及每个零部件所需的维修费用；
所述信息采集模块还用于将与所述待评价的汽车型号相同的所有汽车的维修记录统计数据在所述控制模块的控制下，转发至所述信息存储模块；
所述信息存储模块用于对与所述待评价的汽车型号相同的所有汽车的维修记录统计数据进行缓存；
所述控制模块还用于在所述汽车运行风险预测评价模块预测评价该型号汽车的运行风险时，将所述汽车运行风险预测评价模块需要的维修记录统计数据从所述信息存储模块中取出并发送至所述汽车运行风险预测评价模块；
所述汽车运行风险输出模块用于将所述汽车运行风险预测评价模块得到的评价结果进行输出。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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