有眼无珠！还不拿好这份科二通过指南？_风闻
中科院物理所-中科院物理所官方账号-2020-08-23 16:31
小明同学是科目二考场上的常客，从科目一到科目二，再从科目二五次没考过回到科目一，已有三年两载。在科目二的考场上，小明总是以飞快的速度，完美的栽在每一个环节上。日日被教练diss，次次被考场的安全员笑话。
某日，小明同学按照规定走进了科目二考场，这已经是他第50次参加科目二考试了。考试开始前，小明默念道：“50次机会今日将满，将按照计划度过修炼期，通过科二考试已指日可待。”
啪！一个巴掌落在了小明的脸上，是教练！
“我曾经是驾校KPI最高的金牌教练，正是因为你这个笨蛋！让我连续几年KPI垫底，拿不到年终奖，我看你今天要继续拖我后腿！”
“教练您放心，今日一举我必过，所有的一切我都会让‘驾考学神’向您的boss说明清楚，加倍向您回馈3年薪酬”
啪！又一个巴掌落在了他的脸上，是安全员，他阴阳怪气道，
“哼，就你？一个考了3年都不能过的loser，不要立flag了，必倒，懂吗？哈哈哈哈哈”
“三年来我卧薪尝胆，卑躬屈膝，试尽每一个可能出现的错误，只为修撰造福数万万科二考生的秘籍，却依然受尽侮辱，今天的科二考试不考也罢！”
突然，门外走进来了“驾考学神”，众人看到连忙上前跪拜，而“驾考学神”却拜倒在小明同学面前，喊道，
“‘驾照考神’！掌管驾校考试的神，您受惊了。直升飞机已为您备好，所有考生的成绩听您发落。”说完便转头向教练和安全员戏谑道，“有眼无珠，好好看看这是什么吧！”小明的脸上露出了笑容√。
说完两人走出了考场，只留下一本上面写着**“科二通过指南”**的一本书，于是众人打开了这本书……
（以上故事纯属虚构，玩梗，过于沙雕，不可能会雷同）
科目二一共包含了五个项目——倒车入库、侧方位停车，坡道定点停车与起步、直角转弯和曲线行驶。整个科目二考试项目，小编横看竖看除了坡道定点停车与起步外，其他项目完全都是转弯的技巧。也可以说，你只要熟练地掌握了熟练的转弯的原理，掌握背后的数学几何，那么你的科目二百分之八十的项目就搞定了。
**新司机，**怎么转弯才科学？
好那接下来我们先从几个例子入手，研究一下一辆汽车是怎么在车道上转弯的。我们先看看第一层的转法，假设将这辆车看成一个方块，只要清楚汽车的宽度w，那么我们只要要求汽车的重心位置距离车道两边大于w/2，即可，如图。对于这种情况，你只要知道车道宽和汽车宽，就能在你聪明的脑瓜里脑瓜中，浮现出通关的路线图了。
图|科目二考试直角转弯
但是你会发现要是在图中所示处转弯的话，需要瞬间将车变换逆时针转90°，然而这瞬间90°的转向角对于汽车来说，是不可能的，除非你开的是流浪地球里的万向轮汽车。
来源：流浪地球
假如你还有做物理题的经验，你可能是这样考虑的，假设汽车是一个质点，在遇到一个需要转弯的路口时，如图，存在一个最小的偏转角度，或一个最大的转向半径，那么恭喜你，你已经到了二层！让小编来试着计算一下。
来源：Stack Exchange
假设我们测量了一些参数，如图，弯道内、外半径分别为ri和ro，汽车转弯半径为rr。θ为总的偏转角度，P1和P2点则分别代表汽车轨迹与跑道相切的点。
联立方程组
得到解
于是你就可以在你聪明的脑海里有了一个大致的轨迹，只要沿着这条轨迹走那么你铁定过科二。考试开始之前你默默的拿着尺子走下了车，安全员出神的望着你远去的背影，你留下了一句话，
很遗憾，小编只想告诉你，等你还没开始走到P1点，你的科目二考试就已经夭折了，只因你在第二层。毕竟汽车在这个时候当成质点，是因为我汽车长得不够宽吗？
那么第三层是怎么考虑的呢，你要是学过点汽车的结构，那么你就已经站在第三层了。汽车转向时的机械结构，遵循阿克曼转向几何（Ackermann steering geometry）。
阿克曼转向几何
当汽车转弯时，内外轮一方面由于走过的圆弧半径不一致，同时为了保证内外轮能够绕同一圆心做圆周运动。两个原理至关重要，一个是差速器，另一个就是阿克曼转向几何了。差速器讲的内容也挺多了，大家应该搜一搜可以搜到很多。
差速器是为了保证内外轮走过的路程不一样且过程尽量不打滑，而阿克曼转向几何则是为了保证内外轮在转弯过程中内外轮能够做同心圆周运动，也尽量不侧向打滑。所以如图，实际汽车在转弯时，内侧前轮要比外侧前轮转更多的角度。
图 | 汽车转向 来源：wikipedia.org
这样的几何结构是通过连杆实现的，内外轮的理想阿克曼几何形状如图，
图 | 理想内、外轮转角关系[3]
可以从图中得出这样的几何关系：
式中,
为前外转向轮转角，
为前内转向轮转角；K为两平行转向主销中心线之间的距离，L为轴距。
通过查阅资料，小编找到一个汽车的最小转弯半径Rmin是有说道的，可以按照这个公式来计算，
其中，内、外转向轮最大转角为
和
，a为转臂尺寸。得到的这个Rmin值就是汽车转向轮在最大转角下，以低速转弯时前外轮走过的轨迹半径，就是理论上你的汽车能在多急的弯道中转过圈来。一般来说，取35°~40°，甚至可以取45°，以保证Rmin最小。
来源：wikipedia.org
汽车转向中的轨迹
从图中可以看到，假设汽车是一个汽车在行驶过程中，并不是时时刻刻车头都朝着轨迹的切线方向，那这就有点复杂了，你需要考虑到后内轮和前外轮的转弯半径是汽车四个车轮轨迹钟的半径最小和半径最大的两个。所以需要全程保持这两个轨迹不压线。
小编拍了拍自己聪明的小脑瓜按比例画了一个倒车入库的示意图，意思是对的，可能总有些误差。这时候就需要机智的你用尺子来量一量，从哪里转弯合适了。
所以啊，在开考试之前你又可以对安全员，自信地说出这句话了。
**接下来科二不就稳了嘛？**小编只能告诉你，不，你还可以到三层半，你还需要考虑，车头和车位划过的轨迹。毕竟，车头和车尾才是真正的最可能触碰到边线的部位。
所以下次你可以跳下车，测量一番，**在你聪明的小脑瓜里构造好车辆运行的轨迹，**在该转弯的位置转弯，全程保持慢速就可以了。
你还可以到第四层（正经分割线）
其实，小编自己科二都挂了两回，理论始终要付诸于实践。
那么恭喜你，你看到了第四层！
注意三点一线，你的眼睛、车上的某一个部位和考场上的关键标识，用这个方法来确定车辆所在的位置。对了不要忘记后视镜的关键用处。
注意方向盘的旋转角度和车辆转向的对应关系，方向盘最多能从正位置向一边打一圈半，那么一个方向打到死，一般也就能最多让前内侧车轮转45°。熟能生巧，就能习惯方向盘打多少圈，速度多快，车能转多少角度了。
最后半坡停车和起步就不说了吧，放一个离合器的示意图。停车起步时，注意一定要等到有颠簸的感觉后，也就是离合器处于半联动的状态时再慢慢松开手刹和脚刹。具体什么时候松脚刹，什么时候放下离合器踏板，还是得凭一个感觉。
来源：sohu
害，其实说这么多，所有能够通过驾考的都是得练。
祝大家早日拿到心爱的小本本~
参考文献：
[2] Ackermann steering geometry - 维基百科
[3] 张炳力. 汽车设计[M].安徽:合肥工业大学出版社,2011.