基于离散平整度指数的城市道路舒适性预估方法

道路平整度是影响行驶舒适性的重要因素,不平整路面会增强行驶车辆的车身振动,降低车辆行驶质量。该研究针对城市道路的行驶舒适性预估问题,提出一种基于离散平整度指数(discrete roughness index,DRI)的城市道路舒适性预估模型和方法。依托MATLAB/Simulink构建8自由度整车仿真模型,提取驾驶员座椅的垂直加速度,并计算最大瞬时振动指标(maximum transient vibration value,MTVV)对舒适性水平进行量化。以某代表车型为试验对象,采用实测路面高程数据进行仿真,解析速度、时长、轮迹等因素对行驶舒适性的影响程度,采用幂函数构建基于DRI的瞬时舒适性预估模型。结果表明,相对于传统采用的国际平整度指数(international roughness index,IRI),DRI与瞬时舒适性的关联性更好,其拟合优度超出IRI达0.1以上;车速对舒适性影响显著,车速越大,MTVV对路面局部平整性敏感度越高。最后,选用2 s-MTVV对应的舒适性预估模型,基于ISO 2631-1(国际标准:机械振动与冲击人体处于全身振动的评价)中提出的舒适性等级标准,提出了可表征瞬时舒适性等级的离散平整度指数阈值。结果可为城市道路舒适性评估,车辆驾驶辅助提供可靠决策支持。