一种用于构建氢燃料电池汽车整车安全评价体系的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于构建氢燃料电池汽车整车安全评价体系的方法，从氢燃料电池汽车的氢安全与电气安全出发，确定氢燃料电池汽车的关键系统，从车载氢系统、燃料电池系统、电驱动和动力管理系统、辅助系统四大系统入手构建氢燃料电池汽车安全评价指标体系。包含以下步骤：确定氢燃料电池汽车的关键系统、确定影响各系统安全的指标、确定各评价指标的客观权重、生成风险评价标准云、确定专家评分权重、生成指标评价云、生成指标的客观综合评价云、确定安全评价等级。本发明专利技术通过改进的熵权法对AHP法与云模型进行修正，能在保证专家评分模糊性的同时并有效减小专家评分的主观性和不确定性，使得氢燃料电池汽车的安全评价结果更客观，结果更加精确。结果更加精确。结果更加精确。

【技术实现步骤摘要】
一种用于构建氢燃料电池汽车整车安全评价体系的方法


[0001]本专利技术属于氢燃料电池汽车安全领域，涉及氢燃料电池汽车整车安全评价体系的构建以及基于改进的熵权法修正的AHP法与云模型相结合的安全评价方法。

技术介绍

[0002]随着科技与社会的飞速发展，各个国家开始重视氢燃料电池汽车的发展。氢燃料电池汽车的能源为氢气，氢气相对于其他能源具有更低的点火能量、更广泛的可燃性范围、燃烧热值更高、爆炸能量巨大等特性，一旦氢燃料电池汽车发生氢气泄漏，极易导致严重的火灾爆炸事故，严重威胁到乘客及周边人员的安全。目前氢燃料电池汽车仍处于发展初期，氢燃料电池汽车整体安全性评价的研究较少，因此评价氢燃料电池汽车各系统的安全性，确定其安全等级，对于氢燃料电池汽车的安全生产以及推广使用具有重要意义。

技术实现思路

[0003]针对现有技术无法准确评估氢燃料电池汽车的安全性的技术问题，本专利技术提出了一种用于构建氢燃料电池汽车整车安全评价体系的方法，通过改进的AHP法与云模糊模型构建安全评价方法，并通过改进的熵权法对评价方法进行修正，降低了专家对指标权重以及指标评分的主观性，优化各安全评价指标的权重以及专家的评分权重，使得氢燃料电池汽车的评价更具客观性,提高氢燃料电池汽车安全性评估的准确度。
[0004]为了实现本专利技术目的，本专利技术提供的一种用于构建氢燃料电池汽车整车安全评价体系的方法，包括以下步骤：
[0005]确定氢燃料电池汽车的关键系统；
[0006]确定影响各关键系统安全的指标，构建氢燃料电池汽车安全评价体系；
[0007]利用德尔菲法对各安全指标进行筛选与优化，确定最终的安全评价指标；
[0008]采用基于改进的熵权法
‑
AHP法确定各安全评价指标的权重；
[0009]根据安全评价标准划分各安全评价等级，生成安全评价标准云数字特征；
[0010]采用改进的熵权法修正专家对各层指标评分的客观权重，优化各指标的得分；
[0011]根据改进后的各专家评分情况，生成相应的指标评价云数字特征；
[0012]根据确定的各专家评分权重与指标云数字特征，得到综合云特征参数；
[0013]根据综合云特征参数与标准云数字特征，计算标准云与综合云的相似度；
[0014]根据所得的相似度与安全标准评价等级得分区间进行比较，评价氢燃料电池汽车的安全等级。
[0015]进一步地，所述利用德尔菲法对各安全指标进行筛选与优化，确定最终的安全评价指标，具体包括：
[0016]邀请专家对初选的各层评价指标对于氢燃料电池汽车安全性的重要程度进行评分，通过统计专家对评价指标的评分，量化各个初级指标；
[0017]确定指标重要性阈值，将加权平均得分低于阈值的指标删除，将统计结果反馈给
专家进行第二轮咨询评分，根据得分确定最终的评价指标。
[0018]进一步地，所述采用基于改进的熵权法
‑
AHP法模型确定各安全评价指标的权重，具体包括：
[0019]选用自然指数标度的AHP法计算指标权重，构造指标的主观权重矩阵W；
[0020]建立熵模型，计算专家主观权重水平向量；
[0021]利用专家主观权重水平向量，确定专家的主观权重的不确定度H
s
：
[0022]利用专家的主观权重的不确定度H
s
，确定专家自身客观权重C
s
：
[0023][0024]结合利用AHP法计算的主观权重矩阵W以及利用熵权法计算的专家客观权重向量C，确定各安全评价指标的组合优化权重α
*
，其中，为第n个安全评价指标的组合优化权重。
[0025]进一步地，所述选用自然指数标度的AHP法计算指标权重，构造指标的主观权重矩阵W，包括：
[0026]假设有m名受邀专家，优化后有n个评价指标，其中某位专家s采用自然对数标度对各指标进行两两比较赋值，构造相应的判断矩阵A
[0027][0028]A＝(a
ijs
)
nXn
[0029]其中a
ijs
为第i个因素相对于第j个因素的重要程度的两两比较标度，且a
ijs
＞0；
[0030]对所得的判断矩阵进行归一化处理，计算判断矩阵的特征向量，对特征向量进行归一化处理，得到某一专家s对各指标的主观权重，计算过程如下：
[0031][0032][0033][0034]式中z
ijs
为元素a
ijs
归一化结果，ω
is
为归一化后的元素z
ijs
按行相加的结果，W
is
为专家s对第i个因素归一化后的主观权重；
[0035]可得专家s的主观权重向量为
[0036]W
s
＝(W
ls，
W
2s，
W
3s
，...，W
ns
)
T
[0037]式中，W
s
为专家s对所有指标主观权重向量；
[0038]根据各专家主观权重向量构造两两指标相应的判断矩阵，计算判断矩阵的特征向量，对特征向量进行归一化处理，构造指标的主观权重矩阵W：
[0039][0040]式中，W
m
为专家m对所有指标主观权重向量，W
1m
为专家m对第1个因素归一化后的主观权重、W
nm
为专家m对第n个因素归一化后的主观权重。
[0041]进一步地，所述算专家主观权重水平向量为
[0042][0043]其中，
[0044]式中，r
is
为专家s对第i指标的主观权重水平向量，p
is
为专家s对第i指标归一化后的主观权重水平向量，W
is
为专家s对第i个因素归一化后的主观权重，max(W
s
)为专家s对所有指标主观权重向量的最大值，为专家s对所有指标主观权重向量的平均值。
[0045]进一步地，所述安全评价标准云数字特征包括期望E
x
，熵E
n
，超熵H
e
，其中期望E
x
表示数据在论域空间分布的期望；熵E
n
表示数据的模糊性与随机性；超熵H
e
表示数据隶属于各得分区间的凝聚程度。标准云数字特征计算方法为：
[0046][0047][0048]H
e
＝σE
n
[0049]式中，S
min
和S
max
分别为各等级得分区间的上限与下限，σ是表示超熵与熵之间线性关系的系数；
[0050]将标准云的三个特征值期望、熵，超熵输入前向云生成器，前向云生成器输出N个云滴Drop(x
i
,u本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于构建氢燃料电池汽车整车安全评价体系的方法，其特征在于，包括以下步骤：确定氢燃料电池汽车的关键系统；确定影响各关键系统安全的指标，构建氢燃料电池汽车安全评价体系；利用德尔菲法对各安全指标进行筛选与优化，确定最终的安全评价指标；采用基于改进的熵权法
‑
AHP法确定各安全评价指标的权重；根据安全评价标准划分各安全评价等级，生成安全评价标准云数字特征；采用改进的熵权法修正专家对各层指标评分的客观权重，优化各指标的得分；根据改进后的各专家评分情况，生成相应的指标评价云数字特征；根据确定的各专家评分权重与指标云数字特征，得到综合云特征参数；根据综合云特征参数与标准云数字特征，计算标准云与综合云进行相似度；根据所得的相似度与安全标准评价等级得分区间进行比较，评价氢燃料电池汽车的安全等级。2.根据权利要求1所述的一种用于构建氢燃料电池汽车整车安全评价体系的方法，其特征在于：所述利用德尔菲法对各安全指标进行筛选与优化，确定最终的安全评价指标，具体包括：邀请专家对初选的各层评价指标对于氢燃料电池汽车安全性的重要程度进行评分，通过统计专家对评价指标的评分，量化各个初级指标；确定指标重要性阈值，将加权平均得分低于阈值的指标删除，将统计结果反馈给专家进行第二轮咨询评分，根据得分确定最终的评价指标。3.根据权利要求1所述的一种用于构建氢燃料电池汽车整车安全评价体系的方法，其特征在于：所述采用基于改进的熵权法
‑
AHP法模型确定各安全评价指标的权重，具体包括：选用自然指数标度的AHP法计算指标权重，构造指标的主观权重矩阵W；建立熵模型，计算专家主观权重水平向量；利用专家主观权重水平向量，确定专家的主观权重的不确定度H
s
：利用专家的主观权重的不确定度H
s
，确定专家自身客观权重C
s
：结合利用AHP法计算的主观权重矩阵W以及利用熵权法计算的专家客观权重向量C，确定各安全评价指标的组合优化权重α
*
，其中，，其中，为第n个安全评价指标的组合优化权重。4.根据权利要求3所述的一种用于构建氢燃料电池汽车整车安全评价体系的方法，其特征在于，所述选用自然指数标度的AHP法计算指标权重，构造指标的主观权重矩阵W，包括：假设有m名受邀专家，优化后有n个评价指标，其中某位专家s采用自然对数标度对各指标进行两两比较赋值，构造相应的判断矩阵A
A＝(a
ijs
)
n
×
n
其中a
ijs
为第i个因素相对于第j个因素的重要程度的两两比较标度，且a
ijs
＞0；对所得的判断矩阵进行归一化处理，计算判断矩阵的特征向量，对特征向量进行归一化处理，得到某一专家s对各指标的主观权重，计算过程如下：化处理，得到某一专家s对各指标的主观权重，计算过程如下：化处理，得到某一专家s对各指标的主观权重，计算过程如下：式中z
ijs
为元素a
ijs
归一化结果，ω
is
为归一化后的元素z
ijs
按行相加的结果，W
is
为专家s对第i个因素归一化后的主观权重；可得专家s的主观权重向量为W
s
＝(W
1s
，W
2s
，W
3s
，
…
，W
ns
)
T
式中，W
s
为专家s对所有指标主观权重向量；根据各专家主观权重向量构造两两指标相应的判断矩阵，计算判断矩阵的特征向量，对特征向量进行归一化处理，构造指标的主观权重矩阵W：式中，W
m
为专家m对所有指标主观权重向量，W
1m
为专家m对第1个因素归一化后的主观权重、W
nm
为专家m对第n个因素归一化后的主观权重。5.根据权利要求3所述的一种用于构建氢燃料电池汽车整车安全评价体系的方法，其特征在于，所述算专家主观权重水平向量为其中，式中，r
is
为专家s对第i指标的主观权重水平向量，p
is
为专家s对第i指标归一化后的主观权重水平向量，W
is
为专家s对第i个因素归一化后的主观权重，max(W
s
)为专家s对所有指标主观权重向量的最大值，为专家s对所有指标主观权重向量的平均值。6.根据权利要求1所述的一种用于构建氢燃料电池汽车整车安全评价体系的方法，其特征在于，所述安全评价标准云数字特征包括期望E
x
，熵E
n
，超熵H
e
，其中期望E
x
表示数据在论域空间分布的期望；熵E
n
表示数据的模糊性与随机性；超熵...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国华，谢沐霖，李戈良，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：