为什么汽车视野变得如此受限?都怪A柱 - 彭博社
David Zipper
现代汽车上突出的A柱对处于驾驶员视线盲区的人群构成日益严重的威胁。
摄影师:乔·雷德尔/盖蒂图片社北美分社想象你正驾车行驶在城市中,接近一个交通信号灯。你需要左转,但没有绿色箭头指示,于是你停车等待,直到发现对向车流中出现空隙。终于等到机会,你向左瞥见人行道似乎空无一人,便转动方向盘加速——却为时已晚地发现确实有行人正在过马路;他们被挡风玻璃两侧的车身结构完全遮挡。当你急踩刹车时,受惊的行人愣在了原地。
彭博社城市实验室德国城市如何通过出租车重新思考女性安全威胁破产的新泽西学区遭信用降级特朗普称正考虑联邦接管华盛顿特区费城与工人达成协议结束垃圾清运罢工这个场景中的罪魁祸首是汽车行业称为"A柱"的结构(更靠后的立柱依次为B柱、C柱和D柱)。A柱作为汽车设计的传统元素,如今粗壮的形态与两三世代前铅笔般纤细的前代产品已大相径庭。对乘客而言,加粗的A柱能在翻车时提供保护,防止车顶塌陷。但其体积增大也扩大了驾驶员视野盲区,加剧了美国道路上行人及骑行者——其死亡人数正创下历史新高——的安全风险。
A柱影响着车内和车外人员的安全。但在美国汽车法规的诸多方面中,乘员的利益一直占据优先地位。汽车制造商可以随心所欲地将A柱设计得尽可能粗壮。
“来自增大A柱的压力很大,”密歇根大学工程学教授马特·里德表示,“但减小A柱的压力却微乎其微。”
A柱在汽车设计中扮演多重角色:支撑车顶、固定挡风玻璃、并帮助塑造车辆轮廓。在整个20世纪的大部分时间里,汽车公司都力求使其尽可能纤细低调,就像战后时期出现的环绕式挡风玻璃那样。
1955年雪佛兰Bel Air展示了其环绕式挡风玻璃——这是1950年代美国汽车的流行特征。摄影师:Bettmann/Bettmann
铅笔般纤细的车顶柱是1960至1970年代欧洲汽车设计的标志,比如这辆1974年蓝旗亚Fulvia。摄影师:Evening Standard/Hulton Archive“你可以回顾1950年代许多车型的全景视野,”里德说,“当时的理念是营造开阔感。在天窗发明之前,大车窗和细A柱几乎是实现这一目标的唯一方式。”
纤细的A柱或许在视觉上令人愉悦,但对车顶的支撑力却微乎其微。沃尔沃高级安全顾问托马斯·布罗伯格指出,若车辆发生翻滚,这将造成灾难性后果——因为这类碰撞"无法激活位于车身下部的溃缩区或天然承重结构。观察车内乘员时,上半身恰恰是人体最脆弱的部位"。
上世纪六七十年代,翻滚事故并非联邦监管机构的首要关切。当时新成立的国家公路交通安全管理局更关注正面和侧面碰撞,且以低重心轿车和旅行车为主导的美国市场本就较少发生翻车事故。
但自1980年代起,汽车制造商开始转向生产更高、更重、动力更强的SUV和皮卡,这些特性使得翻滚事故概率与危险性同步攀升。1990年代,轻型卡车(主要为SUV和皮卡)乘员的翻滚致死率激增35%,引发PBS和《华尔街日报》等媒体广泛报道。“对A柱强度的重视可追溯至1990年代的SUV翻滚危机,“里德表示。要求政府干预的呼声日渐高涨。
在2005年,美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)提出了一项更高的车顶强度最低标准作为回应。这项四年后最终确定的法规要求,新车车顶需能承受车辆空载重量的三倍压力,比之前的标准提高了一倍。
2013年一辆悍马SUV在侧翻事故后的场景。由于重量大且重心高,卡车和SUV需要更坚固的车顶结构。摄影师:Scott Varley/Digital First Media/Torrance Daily Breeze via Getty Images)汽车制造商在加强车顶结构方面有多种选择。更坚固的材料,如布罗伯格提到的沃尔沃所依赖的硼钢,可以更好地保护乘客。更直立的A柱也能起到同样作用,但更陡峭的前挡风玻璃会增加风阻,从而影响燃油经济性。
另一种加强车顶的方法:简单地建造更大的支柱。
尽管数据有限,但大多数汽车专家认为过去20年间A柱确实变得更宽了,这是联邦法规、向重型SUV和皮卡持续转型、车型尺寸扩大以及更流线型车辆日益倾斜的挡风玻璃需要加固共同导致的结果。随着A柱变宽,制造商在其中塞入了更多线束和安全气囊。
从某种意义上看,这些粗壮的新A柱似乎发挥了作用:与侧翻相关的车祸死亡人数正在下降。但里德警告不要将此完全归功于A柱。过去20年由于电子稳定控制系统的普及,侧翻事故已大幅减少,该系统通过自动调节刹车和发动机动力来防止车辆打滑倾覆。“电子稳定控制系统已经很大程度上解决了侧翻问题,“里德表示。
因此,强化车顶和加粗A柱的安全价值几乎肯定低于20年前美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)制定现行标准时的预期。
如果说加粗A柱对车内乘员的安全影响是中性的或积极的,那么对行人、骑行者和其他车辆内的人员则恰恰相反。在其他条件相同的情况下,更宽的立柱必然会遮挡更多路面视野。根据2022年一项研究,美国公路安全保险协会发现SUV和皮卡左转时撞击行人的概率高于小型汽车,A柱被列为可能原因。里德与合著者在2007年的论文中发现,A柱厚度与变道时发生的事故存在相关性(里德在采访中强调这些发现更多是提示性的而非结论性)。
美国公路安全保险协会(IIHS)行为与基础设施研究高级副总裁杰西卡·西奇诺指出,尺寸只是决定A柱对驾驶员视野限制程度的因素之一。“这与立柱距离驾驶员的远近有关,不同身高的驾驶员感受可能不同。”
汽车制造商已意识到这些问题。自2000年代初以来,沃尔沃、捷豹路虎和通用汽车都曾推出采用透明A柱的概念车以缩小盲区,但均未实现量产。昙花一现的菲亚特500L跨界车采用带玻璃嵌件的分体式A柱设计,改善了拐角视野。在2019年《消费者报告》针对当年在售车型(包括后窗和侧窗)的外向视野研究中表现优异。(当年视野最差的车型包括特斯拉Model X和雪佛兰科迈罗。)
一项最新研究由美国汽车工程师学会开展,发现过去二十年间所检测的六款车型(福特F-150、雪佛兰Suburban、本田CRV、吉普大切诺基、丰田凯美瑞和本田雅阁)盲区均有所扩大。研究者警告称,视野受限可能是行人交通事故死亡率上升的原因之一,因为"发现路径上的物体并作出反应的能力存在内在关联性”。
2020款雷诺Espace V(欧洲销售的小型货车)采用分体式A柱以提升前方视野。摄影师:Sjoerd van der Wal/Getty Images Europe欧盟目前通过法规限制新车A柱视野遮挡,保障驾驶员"前方视野”,但美国尚未采取类似措施。美国国家公路交通安全管理局发言人在邮件中表示,虽然现行车辆法规未考虑A柱盲区,但该机构"正在研究客观测量车辆直接视野的方法,包括驾驶员通过车窗的视线及A柱影响”。
短期内不要期待新安全措施出台。由于联邦法规制定流程要求严格的成本效益分析,里德指出计算A柱盲区尺寸和危险性的复杂性构成了重大监管障碍。“需要建立函数关系证明’A柱每缩小特定尺寸将挽救多少生命’,“他表示,“目前我们远未具备这种能力。”
即使有这些估算数据,汽车制造商仍可能以移动A柱内现有线束和安全技术难度大为由抵制新规。而且几乎没有证据表明未来美国车型会缩小尺寸:自1990年代以来,美国汽车平均重量增加了1000磅,高度增加8英寸,宽度增加4英寸。
随着轿车和卡车持续膨胀,由于更粗的A柱以及追求更高驾驶舱和更大后视镜的设计趋势,盲区可能进一步扩大——SAE最新研究发现,这些因素共同导致近几十年来车辆视野持续恶化。
创新的汽车研发团队或许能开发出部分解决视野遮挡的技术,比如更高强度的钢材或更智能的驾驶员监控摄像头。但另一种方法似乎更简单又可靠:停止设计让驾驶员看不清外界的汽车。