2025年3月26日-28日，2025商用車產業發展會議在湖北省十堰市舉辦。本次會議由中國汽車工業協會主辦，以“開辟新賽道，匯聚新動能——發展商用車產業新質生產力”為主題，采用“1+1+6+N”模式，即1場閉門會議，1場開幕式暨主旨會議，6個主題分會場和其他相關對接、展示等活動，旨在深入分析商用車發展面臨的新機遇、新挑戰，探討商用車產業未來發展的新趨勢、新方向。其中，在3月27日下午舉辦的“主題分會場三：商用車安全與可靠性技術”上，襄陽達安汽車檢測中心有限公司副總工程師伊斯武發表精彩演講。以下內容為現場發言實錄：

各位嘉賓，大家下午好！很高興參加2025年中國商用車論壇會議，來和大家一起交流商用車的安全性和可靠性技術。我是伊斯武，來自襄陽達安汽車檢測中心，我一直從事汽車可靠性試驗技術研究工作。我今天和大家分享的是：整車可靠性試驗中的用戶關聯和VPG技術。

我今天從三個方面演講，一個是整車可靠性的驗證流程；整車道路可靠性規范開發；VPG虛擬試驗場技術。

大家都知道整車可靠性一直是汽車從業人員非常關注的問題，在2004年以前，汽車的準入政策采取的是車型鑒定的方式，當時車型鑒定是要求整車開展可靠性。在2004年以后，我們改變了，改成了目錄公告審查的方式，在目錄公告審查的時候取消了可靠性驗證。雖然這個項目取消了，但是整車可靠性的驗證一直是汽車開發流程中必不可少的一個環節。

提到可靠性，大家就會想到耐久性，有時候也經常會說可靠耐久性，什么是可靠性？什么是耐久性？這兩個詞我們容易搞混淆。國標對可靠性有一個很明確的定義，現在我們來看看國標對它是怎么定義的。

在國標GB/T12678—2021《汽車可靠性行駛試驗方法》是這么定義的：汽車在規定的條件和規定的時間內，完成規定功能的能力。耐久性：產品在規定的使用和維修條件下，達到極限狀態之前，完成規定功能的能力。可靠性指的是規定的里程，耐久性里程指的是汽車的壽命里程，這兩者是有差異的。

這些年汽車行業是在快速發展，汽車的開發流程也越來越完善了，正常情況下整車的可靠性驗證是以試驗場的道路可靠性規范為源頭，從設計階段的數字模型的驗證，再到零部件DV試制階段的臺架可靠性驗證，再到樣車試制后的整車道路可靠性的驗證。

試驗工程師在提交試驗數字的時候經常會面對一些質詢，例如臺架工程師被問你這個臺架試驗是否驗證出產品的問題來？道路工程師會被問試驗場跑一公里相當于用戶跑多少公里？面對這些問題都不好回答，因為這里有兩個源頭的問題沒有解決，一個是整車的壽命目標是否有定義？設計人員說我定義60萬公里，我想問這60萬公里是怎么分配的呢？另外一個問題，道路可靠性規范與你的壽命目標之間是否有關聯，也就是說你的道路可靠性規范是怎么編制出來的，如果沒有回答這兩個問題，前面的問題是沒辦法回答的。

我們怎么去解決這個問題呢？我們一般是采用用戶關聯的辦法去解決這個問題。在行業上用戶關聯是什么意思呢？它就是依據用戶的使用條件去開發整車在試驗場道路可靠性的規范，再以此為基礎去開展你的CAE 仿真數字模型驗證、臺架試驗驗證、道路試驗驗證，這樣下來，整個整車可靠性驗證的各個環節都與用戶使用的條件是關聯在一起的。這種情況下，你的CAE 仿真的安全系數當然就是真實的了，你臺架上出現的問題就是有意義的，大概率情況下這些問題會是在道路上復現的。我們有了當量關系數據以后，試驗場一公里相當于用戶造成跑了多少公里就很清楚了。所以基于用戶關聯去開發整車道路試驗規范是非常有必要的。

下面我們聊一聊基于用戶關聯的整車道路可靠性規范開發。用戶關聯涉及的有四個方面：第一是用戶模型的定義；第二，數據采集及分析；損傷計算及關聯匹配；校核修正及規范定義。

用戶模型的定義是什么呢？這里面還蘊含著車輛的載重和車速等信息，有了用戶模型以后，我們就可以制定你的采集方案，去開展你在公共道路和試驗場道路的數據采集工作、用戶關聯匹配等工作。匹配后得到了你的工況條件，我們還會根據我們的經驗和可操作性，對整個使用條件進行修正，最后我們會得到一個正式的道路可靠性試驗規范。這么一個過程就是用戶關聯的一個全過程。

用戶模型定義這個東西是用戶關聯中非常關鍵的一個環節，現在行業上往往是通過大量的平臺數據去挖掘信息，利用大數據處理的結果我們去描繪更準確的用戶圖像，及時去做用戶模型的定義。我們可以看看右邊的數據圖，這個表格圖就是我們基于大數據處理以后得到的整個用戶模型的定義。

關于用戶的大數據分析，這些大數據是怎么來的？往往在現在的市場上一般是來自于平臺提供的GPS數據，我們一般是選擇很多的特征參數，對車輛的使用工況進行歸納、處理，整個大數據處理分析主要由三部分組成：一個是數據的前處理，還有數據分析，還有結果分析。中間這個流程圖就是我們做大數據分析的流程。

在用戶關聯中，我們會涉及海量的數據，基本上做一個商用車用戶關聯就幾百G的數據，如果你采集通道量更多，基本上可以達到1T的數據量。我們對這些數據分析的時候會做一些基本的數據分析，除了這些以外，我們還會去做信號頻率成分分析，頻段劃分，你的關聯匹配等等工作。

關聯匹配它的一個基本原則還是疲勞損傷的問題，但是我們把一輛車在用戶道路上60萬公里的損傷我們想把它在試驗場在1萬公里內體現出來，整個試驗場的道路載荷還是會有很大的改變。

關于匹配分析的變量問題，對于整車來說，它是非線性系統，我們就必須要考慮頻率成分的問題，簡單來講，不同頻率信號，即使同樣大小，傳遞到車身來說它的能量都是不一樣的，對于車身來說，有些頻段的信號影響是比較大的，尤其低頻的信號對車身的影響是比較大的。我們在做關聯的時候就必須要注意這些問題。在關聯匹配的時候是以疲勞損傷作為一個基礎，同時我們又會去考慮頻率成分的問題，這樣就演化成了一個頻域損傷譜（RDS）。

這個是我們做用戶關聯的一個方程和流程，做匹配以后的數據我們還是會對它進行校核，我們希望所有的測點它的損傷比都在合理范圍內，但是這個很難達到。我們現在基本上一個原則，我們是希望所有測點的損傷比在5倍以內，是這么一個水平。

這個是我的一個案例分享，這是我們給一個重卡用戶做的關聯匹配的項目，在這個PPT上可以看到有四個數據都是強化系數，從70到350不等。我這些年經常被汽車廠家問一個問題，到底我們襄陽試驗場的道路跟外面試驗場的道路它的強化系數是多少？我們可以看到這個強化系數有很多的改變，它可以是70，也可以是350，也可以是130，也可以是250。說實在的，我沒有辦法給客戶一個很準確的數據。

這些數據蘊含著很多信息在里面，第一點是什么呢？我們進行強化當量關系計算的時候是以哪個部位為準？作為商用車來說，我們是把它分成三個部分，有底盤懸架、車架、車身。因為整車是非線性系統，你用不同的部位去計算，你的強化系數有很大的差異。第二個，這里提到了用戶道路，實際上這個強化系數指的就是試驗場一公里和用戶道路的一公里它的比對關系，這個用戶道路的一公里，還有試驗場道路的一公里，它蘊含的就是你的工況條件有這個限制，所以這個數據我們沒辦法給不同廠家一個很明確的說法。第三個，我們在做強度計算的時候會涉及到有很多通道，每個通道計算的損傷比都是有差異的，我們以哪個通道為主呢？我們在做當量計算的時候，在這個方案里我們是用一個百分位計算的方法，用百分位取值去定義它的強化系數。

這個也是我們做用戶關聯的一個案例，左邊的圖是在西北五省市公共道路的幾個GPS圖，右邊的曲線是我們優化前后的規范它的損傷對比的情況。藍色的曲線是客戶的原方案，橙色的曲線是我們做用戶關聯后的方案。可以看看整體的效果，整體的損傷比都是接近1倍左右。另外一點，客戶的原方案有很多的點，它的損傷比達到了10倍以上，在我們新的方案里我們把它拉到5倍左右。整個的方案從效果上來看，我們認為是避免了這個廠家的可靠性考核過強這個問題。

這是我們給一個長途物流車做的用戶關聯的案例，我就不細說了。

這個是我們給一個城市物流車做的用戶關聯的案例，我們是跑了有5個城市，每個城市有2000多公里，一共是1萬多公里的數據。

下面我給大家再介紹一下虛擬試驗場的技術。

虛擬試驗場VPG它的概念是集成數字路面模型、輪胎模型、汽車多體動力學模型形成一個虛擬仿真平臺，及時在ADAMS環境中完成仿真，獲取精確的動態響應。這是VPG的概念。

VPG技術現在已經是很普遍了，VPG技術主要涉及的是三個模型的問題，一個是對路面掃描的建模，第二個是對輪胎辨識建模，第三個是對整車的建模。

我們為了提高你的整車模型精度的問題，我們還會做其他的一些測試，主要測試就會有你的零部件特征參數的測試，另外還有KNC測試，還有道路載荷譜的測試，這些測試的目的只是為了提高整車多體模型精度的問題。

另外，VPG最大的一個價值是什么呢？是減少整車試驗的次數，縮短研發的周期，降低研發的成本

襄陽達安檢測中心從2017年就開始完成了一期、二期耐久路面的掃描，形成了1.0版的數字路面庫。在2024年我們又開展了第二次掃描，除了原先我們掃描的一期、二期的耐久路面，我們新增加的越野路面，一共有14家公司提供了襄陽試驗場的數字路面。

剛才也講了，VPG主要涉及三個模型建立，前面一個是路面的掃描建模，現在我們再說輪胎模型。我們現在用得比較多的叫Ftire輪胎模型，Ftire輪胎模型是基于實驗室實測數據開展辨識的。襄陽達安檢測中心已經擁有了20多條商用車輪胎的模型，Ftire輪胎模型辨識的過程是什么樣的過程呢？實際上還是比較簡單的，簡單來講就是我不斷去調整輪胎模型的參數，讓輪胎模型仿真的數據與臺架試驗測試的數據越來越接近，這個時候我們就可以獲取一個合適的輪胎模型，它實際上就是不斷去調整輪胎模型的參數，就是這么一個過程。這就是一個輪胎模型辨識的過程。

這個展示的是Ftire輪胎辨識的結果，藍色的是實驗室實測的曲線，紅的是仿真的數據，這兩個數據是非常接近的，這個時候我們就可以認為這個輪胎的模型是合適的。

這個是整車多體模型建模搭建的過程，這里我就不講了。

VPG仿真它的精度主要是取決于模型的精度，我們剛才說了有三個模型，一個是路面的掃描，因為我們是采用激光掃描，都是有精度保證的，這個路面的精度問題我們就不考慮了。另外一個輪胎模型，輪胎模型是通過辨識確認的，輪胎模型也是沒辦法去改變的。這里面影響最大的是什么精度？就是你整車模型的精度。在數字樣車階段，因為沒有實物，這個時候我們就沒有辦法去校準整個模型的精度，我們一般是通過經驗去評估你仿真數據的有效性，是這么弄的。

在物理樣車的階段，我們可以對比VPG仿真與實測的數據，我們去評估VPG仿真的結果，我們通過不停地去調整整車建模的參數，直到我們仿真的指標滿足了要求為準。

在整車建模的時候，設計人員會提供零部件的特性參數，但是提供的設計參數往往與零部件實測的參數有些差異，為了提高建模的精度，我們建議還是用零部件實測的數據為準。

在物理樣車階段我們還可以利用KC測試，KC測試數據與仿真數據結果對比，可以提升整車模型的精度。

這個是我們仿真與實測數據的對標，評估的指標，也就是說我們做VPG仿真必須有一個指標，這個指標我們是把它分成了兩級，其中一級指標主要以Z向力、加速度、位移為主，其RMS比值在0.8-1.2之間。其他方向的力和力矩為二級指標。有些廠家已經基于VPG仿真的數據直接就開展零部件試驗，有的甚至直接開展12通道軸耦合道路模擬試驗。從這個行為可以說明一個問題，廠家對VPG仿真出來的數據如果是有效的，這個VPG仿真的結果它的精度是合適的。

這是我給大家分享的一個案例，它是新能源廂式貨車的VPG項目，我們直接看它的數據。這里展現的是一級指標，主要有Z向力以及底盤懸架桿件力等，可以看到這些一級指標它在坑洼路、比利時、共振路等5種主要工況路面情況是非常好的，相對偽損傷比值達到了0.5-2之間，RMS比值在0.8-1.2之間，這個精度基本上和我們做整車道路模擬試驗的精度是差不多的。我們現在馬上就會推出整車道路模擬的國標，國標里對RMS誤差比例基本上就跟這差不多了，可以看到我們這個結果是相當不錯的，這個結果客戶也是非常滿意的。

這是一個6×4牽引車的VPG項目。

這是6×4重卡的VPG項目。

這是微卡的，我就不再給大家講細節了。

好，謝謝大家，我的分享完畢。

（注：本文根據現場速記整理，未經演講嘉賓審閱）