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老师,我不会45度让路法

老师,我不会45度让路法

作者: 阿杭Aha | 来源:发表于2020-01-17 16:12 被阅读0次

来到2020年后,一则叫做45度让路法的视频在网络上大量转发。对此,网友们的声音有两种,一种是点赞,好样的,这才是该有的样子。

那另一种呢?当然是,你又在想peach,一看你就不是老司机。

到底谁更有道理呢?今天我们就来对此一探究竟。在讨论这个问题之前,还是先把该视频摆上来,还没看过的朋友戳戳看咯。

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关于视频存在的疑虑主要来自两个方面:一个是违不违反交通规则,另一个是这种让路方法在空间上能否实现。

对于前一种,交警表态了,这种情况下压实线也是不扣分滴。但对于第二方面的疑虑,大概就是表示要注意在停靠时,不能和前车距离太近,同时两边也需要有足够的空间。

的确,之后有报道说45度让路法在某地真实上演了,这也反映出45度让路法还是可行滴。

不过我就纳闷了,我想了想我开车上路的时候,那遇到堵车了四周都是车山车海的,也没看见有剩余的空间给我45度让位啊。而且,如果我稍不注意,和前车距离远了,那来插我队的人是一把把的,这种情况还怎么45度让路啊?

于是,作为高中毕业就顺利拿到驾照,外加通过寒暑假的勤学苦练,已经有几千公里行车经验的我决定:还是以科学严谨的态度来探讨一下这个问题叭。

我们要计算一下,要想实现视频中的45度让路,到底需要离前车有多远?两侧需要留多少的空间?另外,45度让路法又可以让出多少空间给紧急救援车辆?

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我们不妨把汽车看成一个长方体。

老样子,先简单说明一下需要用到的一些基本量,这次我们“文形结合”一下,见下图咯。

(事实上,前轮距与后轮距并不完全相等,约有几十厘米的差距,这里忽略该差距)

这里说明一下内侧轮最大偏转角。首先,为了保证汽车在转向时做圆周运动,两个前轮的转向角度肯定是不一样的。(我知道,不是每一个老司机都注意到了这个事实。)

因为根据速度方向为曲线的切线方向,即圆心与该点的连线垂直于该点的速度方向。只有两个前轮转向角度不一样,才有可能满足汽车做圆周运动。

另外,我们也可以发现,转向时的圆心在两个后轮连线的延长线上。因此我们便可以选取内侧转向轮的偏角来辅助定位圆心位置。

那为什么取最大呢?这还用说嘛,要想在尽量小的区域内转过相同的角度当然要把方向盘扳到最大了,因为这样转弯半径最小嘛。所以汽车转弯的过程就是下图。

(从图中我们可以清楚地发现,后内侧轮轨迹半径最小,这也是为什么在狭小区域行进时,倒车总是比前进更容易的科学依据!)

考虑到低速行驶时,车子的速度不足以引起汽车在转向时发生侧滑,并且在狭小的空间内转弯理应保持方向盘打死。因此,我们可以认为,汽车始终在做圆周运动

由于只涉及转动问题,不用多想,先把极坐标系请上舞台中央,然后我们放一个长方形进去,代表汽车。

取圆周运动的圆心为极点,圆心与后轮的连线为极轴。不失一般性,假设汽车为左转弯。为了便于后续计算,我又定义了几个新的量,如下图:

从而,结合初始时给出的一些量,它们有以下关系式

另外,我在图中定义了一个参考点M,即位于两个后轮连线的中点处。由于定轴转动的刚体只有两个自由度,因此,通过参考点的极径极角就可以确定汽车上任何一点的位置了。

结合实际情况,由下图,我发现解决这个问题的关键点在于A、B、C三个点。

它们的使命就在于

A点:不撞路一侧的障碍物

B点:不撞前方车屁股

C点:留更多空间给应急救援车

这样,我们就只需考量一下ABC这三个点了。

插嘴一句,之前有小伙伴表示,用不着考虑B点撞前车屁股。因为只要前车也让开了,后面这辆车就可以轻易转弯了。

注意哈,救援车是和我们同向行驶的,前车要想让开,那就得让前前车先让开,而前前车让开就得让前前前车先让开,最后的结局就是需要前前前前(此处省略N个前)车先让开。显然你又在想peach。

好,接下来为了简化模型,我们可以粗略地认为前面那辆车和后面要转弯的这辆车同样大小,并且停靠时两车前后对齐。就类似视频中所描绘的一样。

(下面是一大堆几何上的关系,不想看的朋友直接往后滑)

先来看A点,几何关系如下图

悄悄地写出此时A点的横坐标为

结合初始时的横坐标为ρ-0.5a, 可以得出A点向左偏移了

再来瞅B点,显然,与前车最短距离就是B点刚好与前一辆车屁股相切的时候。

悄悄地,得到间距为

由于

代入化简,得到前后两车之间的间距为

最后,轮到C点

同样悄悄地,写出此时C点横坐标为

结合它初始时横坐标ρ+0.5a,可以得出汽车让出的右侧空间有

下面,我们计算一下参考点P的极径和车辆参数的关系

由上图可得到

3

下面,就可以根据车型代入对应的数据计算了。

虽然不同车型的各项数据不太一样,但小轿车和SUV大体上的参数都差不太多。为了给一个参考,我们不妨代入其中一种类型的车辆数据进去看一看。我就以隔壁家老王那车为例,查了一下它的相关数据

车长5.04米,车宽1.87米,轴距3.02米,后悬1.10米,后轮距1.62米,内侧轮最大偏转角40度

由于是45度转向法,因此取θ为45度,代入数据到上面那些式子里面可以得出

与前车的距离为1.72米

转向侧需要空出的空间为3.80米

让出的距离可以达到0.79米

真相,终于浮出了水面。考虑到两侧各让出0.79米,则可以让出1.6米左右的宽度,加上本来并排的两辆车之间的间距,应该可以实现让路的。

但是,如果再看看条件。

与前车距离1.72米,这个……也其实也还可以接受的哈。只是起步的时候建议提防一下两侧的车,不然易被插队。

但这个转向侧需要留有3.80米,就显得有点夸张了。有人说,汽车厂商给的车辆宽度,是汽车最宽的部位宽度,而车头没那么宽,另外,车头也不可能做成方方的样子。那好吧,我适当把3.80米缩小一点,再怎么也是3米多了吧。

3米是什么概念呢?平常我们的小轿车车宽也就不到2米。也就是说,要想保证45度让路,你得先保证你的一侧还可以搁一辆小轿车。

所以说啊,45度让路法,真的需要非常非常好的路面环境,和人品。为了让出一侧0.79米的空间竟然要牺牲另一侧3米的空间!那再算上让路的另一辆车,基本上6米的空间就被水掉了。不出意外,只要是正常一点的堵车,几乎不可能采用视频中的让路方法。

比如来看看重庆。(首先要恭喜重庆喜提2019年全国最堵城市。能超过北京,靠的是多年努力的结果啊。)

按照目前重庆的交通状况,看看内环,看看黄花园大桥、渝澳大桥、鹅公岩大桥……还有观音桥商圈,沙坪坝商圈,以及堵车最牛逼的解放碑商圈

堵起来就是车辆间的大型恋爱现场,不谈一个多小时双方都不带说拜拜的,彼此之间紧紧地贴着就不说了,还有不少心急的已经吻上了……

那在这种情况下,要想45度让路,这边建议车辆只能先修得缩骨功,再攻克乾坤大挪移之法术,还得矜持一点。最后方可修炼成仙,使出45度让路法便是如鱼得水了。

4

好了,虽然45度让路要想实现是有点困难哈,但还是必须要给制作这个视频的人点个赞。传播满满的正能量不说了,视频中的几何关系还是蛮正确的。车辆比例很合适,就连车辆两侧的空余空间与车本身的宽度也很完美。

不信,如下图,

并排的两辆车之间竟然还可以塞下一辆比自己宽一个半车身位的救护车!!这样的堵车我也是平生第一次见了。

由上图就可以说明,我的计算结果和视频是吻合的。也说明这个视频不仅传播了正能量,还传播了正确的几何关系,传播了科学。

那所以呢,既然我已经传播了科学,我也来传播一下正能量好了。

咳咳,各位亲爱的朋友们,大家好!

今天我演讲的主题是:为生命让出一条路。

前不久,一则叫45度让路法的视频在互联网上被海量转发,但同时,也被许多人唱衰。以一个署名阿杭的网友为代表,他在他的文章里公开表示,这种让路法实现难度比较大,并且空间利用率低。

这是哪个sb网友。在我看来,该视频传播的根本不是让路技巧,而是一种态度,一种精神,一种——对生命的尊重与敬畏。

我呼吁大家,不要管那个姓阿的网友。在道路环境良好的情况下,45度让路法完全行得通,而且让路高效,无须不停挪动车辆。若道路比较窄,我们也要尽量往道路边上靠,让出中间的空位给紧急救援车辆。另外,应急车道是留给生命的通道,任何时候我们都不应抢占。

我相信,当我们把这一切当作共识后,便是我们国家离建成富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国,又近了一步!

正如专家所说:

我的演讲到此结束,谢谢咯。

END

(注:视频及视频截图画面来源于优酷)

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