從技術(shù)上分析 萬州公交車還有避免墜江的可能嗎？
萬州公交車墜江的事故已經(jīng)過去一段時間。無論對于乘客毆打司機的舉動，還是對于司機是否操作失誤的判斷，仍然是我們不斷討論的話題。我們也在思考，當我們在公交車上，該如何避免此類悲劇的再次發(fā)生。
在今天的文章里，姚昌晟會從一名專業(yè)汽車工程師的視角，通過車輛行駛中的相關(guān)計算數(shù)據(jù)來進行一次技術(shù)分析，看看萬州公交車是否還有避免墜江的可能。
今天的文章里，主要研究新能源汽車動力系統(tǒng)領(lǐng)域的姚昌晟就會和大家聊聊：
“如何看待重慶萬州公交車墜江，起因是乘客與司機激烈爭執(zhí)互毆致車輛失控？”
文 | 姚昌晟
這篇回答從技術(shù)角度簡單分析還原這起事故。
先說結(jié)論：當司機猛轉(zhuǎn)方向盤一圈后，這場悲劇就難以挽回了。
事故中尋釁女乘客缺乏基本安全意識，導致了全車人的不幸，但代價未免過于沉重。
讓我們回顧一下悲劇發(fā)生前發(fā)生了什么：
「注意事故前司機的激烈轉(zhuǎn)盤動作」
司機與乘客口角
- 乘客掌摑司機
- 司機出拳回擊
- 乘客再次攻擊司機，司機側(cè)頭回避，伸手試圖抓住乘客
- 司機向左打方向盤一圈打滿
- 司機回輪半圈，但為時已晚，車輛已經(jīng)撞擊欄桿和紅車
向左轉(zhuǎn)向的動作，導致了公交車沖向?qū)?cè)車道沖出橋面。
很多網(wǎng)友嘗試分析司機為什么要向左轉(zhuǎn)一整圈方向盤，知乎KOL石榴樹認為司機是下意識回正：
司機恰恰就是視覺上去打擊潑婦，沒有精力去顧及路面，而身體因為大幅度的搏擊，誤以為yaw rate變化，車子沒有走直線，才會下意思的去打方向，回正。
也有網(wǎng)友認為，司機是故意轉(zhuǎn)向甩開惡意乘客：
公交司機冉某被劉某用手機打了頭，在甩膀子還手等等措施無法阻止劉某繼續(xù)毆打的情況下，選擇了較為激進的猛打盤子策略，意圖把乘客劉某甩離司機側(cè)，坐過公交的都懂，司機甩盤子轉(zhuǎn)彎時，你不抓扶手就會摔倒。
無論如何，當事人都已離世，激進轉(zhuǎn)向的背后原因已無從深究。
但值得警醒的是——在事故中的車速下，司機轉(zhuǎn)盤后可能根本來不及挽救回來！
從視頻中可以看到此時車速約為50km/h（重慶萬州長江二橋限速60km/h）：
即每秒公交車約行駛14米。而二橋橋面寬度為20.5米，意味著車輛中心距離對側(cè)橋欄桿距離約為15米，如圖1。
「圖1」
而當司機向左打滿一圈方向盤（360°）時，實際車輪轉(zhuǎn)向是多少呢？
一般來說，大客車和貨車的轉(zhuǎn)向比稍大于小轎車，約為16~20之間。
參考從事轉(zhuǎn)向機構(gòu)研發(fā)的工程師提供的數(shù)據(jù)，在這里將轉(zhuǎn)向比設(shè)為20:1。
在20的轉(zhuǎn)向比下，打滿一圈，轉(zhuǎn)向角度為18°：
實際的汽車模型是四輪轉(zhuǎn)向，而這里將其簡化為兩輪，認為轉(zhuǎn)向中心是車的前輪中心線，如圖2：
「圖2」
司機在打輪之后車子便開始轉(zhuǎn)向，從事故視頻中我們可以看到實際的過程僅兩秒鐘，車子便撞擊上了欄桿，還原這一過程，如圖3：
「圖3」
這一過程中，車輛行駛的距離，就是圖中短短一截圓弧的距離。
那么這一截圓弧長度是多長呢？事故公交車長18米，圖中圓弧半徑約為58米：
接下來計算車輛轉(zhuǎn)過的角度，結(jié)合圖1中的15米橫向距離，可以得到轉(zhuǎn)過角度θ為：
則行駛圓弧長度約為：
而此時此刻，車輛速度每秒即可行駛14米！意味著，車輛僅用了不到兩秒就撞上了圍欄，這比視頻中粗略檢查得到的時間還要短！
如果想挽救回車輛，避免墜落，司機需要怎么做呢：
為簡化計算，我們假設(shè)是這樣的搶救場景：
前方無來車
車速不變
司機瞬間可以將輪打回兩圈，即向右轉(zhuǎn)角18°
如果能夠?qū)④嚿頇M向移動保持在10米內(nèi)，如圖4，則不會墜江。
「圖4 此處轉(zhuǎn)向過程做了較大簡化」
為保證橫向移動距離僅10米，司機要盡快回輪，也就是說α越小越好。可以算得α最大約為16°（計算過程略，不復雜）。
16°意味著司機在反向打輪前最多只能在原有軌跡上行駛約16米左右，也就是只能行駛約1秒的時間，就必須瞬間完成反向打輪兩圈！
如果α過大，則車輛沒有機會救回，如圖5：
「圖5」
1秒左右的時間窗口，錯過則太難救回車輛。而這還都是理想的情況，實際情況中：
司機的反應(yīng)時間（0.1s），反向打輪時間（>0.5s），都還沒有考慮進去；
為簡化計算而假設(shè)轉(zhuǎn)向階躍輸入，以及速度方向突變也不符合實際，實際情況還有轉(zhuǎn)向過程的行駛距離；
當然，如果司機踩剎車，會增加一些時間裕量，但反向轉(zhuǎn)彎的半徑也會變大。
因此實際情況中無論如何，能將車拯救回來的時間窗口都會非常短！
有的網(wǎng)友問：
已經(jīng)發(fā)生了的事情，再還原分析有何意義？
我想說，安全駕駛的重要性和駕駛中謹慎的態(tài)度，被太多人忽略了。
僅僅是駕駛中不要亂打方向盤這一項，也是與生命安全緊密相關(guān)的。
而即便是規(guī)范駕駛，對應(yīng)場景也可能發(fā)生，大家生活中可能遇到是：
高速上車輛爆胎
在較高車速行駛時，慌亂中切忌猛打方向，請一定保持冷靜，握緊方向盤，緩緩減速，停至緊急車道。
事故已經(jīng)發(fā)生了，十五條人命，這樣的教訓未免太沉重了些。時刻牢記汽車歸根結(jié)底，是高速運行的、數(shù)噸重的金屬，請務(wù)必尊重駕駛者、謹慎駕駛。
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