万州公交车坠江的事故已经过去一段时间。无论对于乘客殴打司机的举动,还是对于司机是否操作失误的判断,仍然是我们不断讨论的话题。我们也在思考,当我们在公交车上,该如何避免此类悲剧的再次发生。
在今天的文章里,姚昌晟会从一名专业汽车工程师的视角,通过车辆行驶中的相关计算数据来进行一次技术分析,看看万州公交车是否还有避免坠江的可能。
今天的文章里,主要研究新能源汽车动力系统领域的姚昌晟就会和大家聊聊:
“如何看待重庆万州公交车坠江,起因是乘客与司机激烈争执互殴致车辆失控?”
文 | 姚昌晟
这篇回答从技术角度简单分析还原这起事故。
先说结论:当司机猛转方向盘一圈后,这场悲剧就难以挽回了。
事故中寻衅女乘客缺乏基本安全意识,导致了全车人的不幸,但代价未免过于沉重。
让我们回顾一下悲剧发生前发生了什么:
「注意事故前司机的激烈转盘动作」
司机与乘客口角
- 乘客掌掴司机
- 司机出拳回击
- 乘客再次攻击司机,司机侧头回避,伸手试图抓住乘客
- 司机向左打方向盘一圈打满
- 司机回轮半圈,但为时已晚,车辆已经撞击栏杆和红车
向左转向的动作,导致了公交车冲向对侧车道冲出桥面。
很多网友尝试分析司机为什么要向左转一整圈方向盘,知乎KOL石榴树认为司机是下意识回正:
司机恰恰就是视觉上去打击泼妇,没有精力去顾及路面,而身体因为大幅度的搏击,误以为yaw rate变化,车子没有走直线,才会下意思的去打方向,回正。
也有网友认为,司机是故意转向甩开恶意乘客:
公交司机冉某被刘某用手机打了头,在甩膀子还手等等措施无法阻止刘某继续殴打的情况下,选择了较为激进的猛打盘子策略,意图把乘客刘某甩离司机侧,坐过公交的都懂,司机甩盘子转弯时,你不抓扶手就会摔倒。
无论如何,当事人都已离世,激进转向的背后原因已无从深究。
但值得警醒的是——在事故中的车速下,司机转盘后可能根本来不及挽救回来!
从视频中可以看到此时车速约为50km/h(重庆万州长江二桥限速60km/h):
即每秒公交车约行驶14米。而二桥桥面宽度为20.5米,意味着车辆中心距离对侧桥栏杆距离约为15米,如图1。
「图1」
而当司机向左打满一圈方向盘(360°)时,实际车轮转向是多少呢?
一般来说,大客车和货车的转向比稍大于小轿车,约为16~20之间。
参考从事转向机构研发的工程师提供的数据,在这里将转向比设为20:1。
在20的转向比下,打满一圈,转向角度为18°:
实际的汽车模型是四轮转向,而这里将其简化为两轮,认为转向中心是车的前轮中心线,如图2:
「图2」
司机在打轮之后车子便开始转向,从事故视频中我们可以看到实际的过程仅两秒钟,车子便撞击上了栏杆,还原这一过程,如图3:
「图3」
这一过程中,车辆行驶的距离,就是图中短短一截圆弧的距离。
那么这一截圆弧长度是多长呢?事故公交车长18米,图中圆弧半径约为58米:
接下来计算车辆转过的角度,结合图1中的15米横向距离,可以得到转过角度θ为:
则行驶圆弧长度约为:
而此时此刻,车辆速度每秒即可行驶14米!意味着,车辆仅用了不到两秒就撞上了围栏,这比视频中粗略检查得到的时间还要短!
如果想挽救回车辆,避免坠落,司机需要怎么做呢:
为简化计算,我们假设是这样的抢救场景:
前方无来车
车速不变
司机瞬间可以将轮打回两圈,即向右转角18°
如果能够将车身横向移动保持在10米内,如图4,则不会坠江。
「图4 此处转向过程做了较大简化」
为保证横向移动距离仅10米,司机要尽快回轮,也就是说α越小越好。可以算得α最大约为16°(计算过程略,不复杂)。
16°意味着司机在反向打轮前最多只能在原有轨迹上行驶约16米左右,也就是只能行驶约1秒的时间,就必须瞬间完成反向打轮两圈!
如果α过大,则车辆没有机会救回,如图5:
「图5」
1秒左右的时间窗口,错过则太难救回车辆。而这还都是理想的情况,实际情况中:
司机的反应时间(0.1s),反向打轮时间(>0.5s),都还没有考虑进去;
为简化计算而假设转向阶跃输入,以及速度方向突变也不符合实际,实际情况还有转向过程的行驶距离;
当然,如果司机踩刹车,会增加一些时间裕量,但反向转弯的半径也会变大。
因此实际情况中无论如何,能将车拯救回来的时间窗口都会非常短!
有的网友问:
已经发生了的事情,再还原分析有何意义?
我想说,安全驾驶的重要性和驾驶中谨慎的态度,被太多人忽略了。
仅仅是驾驶中不要乱打方向盘这一项,也是与生命安全紧密相关的。
而即便是规范驾驶,对应场景也可能发生,大家生活中可能遇到是:
高速上车辆爆胎
在较高车速行驶时,慌乱中切忌猛打方向,请一定保持冷静,握紧方向盘,缓缓减速,停至紧急车道。
事故已经发生了,十五条人命,这样的教训未免太沉重了些。时刻牢记汽车归根结底,是高速运行的、数吨重的金属,请务必尊重驾驶者、谨慎驾驶。
未经授权,禁止转载。
·END·
更多姚昌晟文章,点击进入小程序
也可以进入知乎 搜索“姚昌晟”
关注作者本人
文章推荐
探索沃尔沃XC60:豪华SUV中的安全典范 传祺gs4雾灯在哪开 传祺gs4倒车灯型号 比亚迪元用什么机油好 gs4空调滤芯怎么换 gs4自动空调怎么用 传祺gs4水箱在哪里 广汽gs4传祺换车门 传祺gs4仪表盘图标 传祺gs4雨刷怎么用最新文章
探索沃尔沃XC60:豪华SUV中的安全典范 传祺gs4雾灯在哪开 传祺gs4倒车灯型号 比亚迪元用什么机油好 gs4空调滤芯怎么换 gs4自动空调怎么用 传祺gs4水箱在哪里 广汽gs4传祺换车门 传祺gs4仪表盘图标 传祺gs4雨刷怎么用