為什麼汽車視野變得如此受限?都怪A柱 - 彭博社
David Zipper
現代汽車上突出的A柱對處於駕駛員視線盲區的人羣構成日益嚴重的威脅。
攝影師:喬·雷德爾/蓋蒂圖片社北美分社想象你正駕車行駛在城市中,接近一個交通信號燈。你需要左轉,但沒有綠色箭頭指示,於是你停車等待,直到發現對向車流中出現空隙。終於等到機會,你向左瞥見人行道似乎空無一人,便轉動方向盤加速——卻為時已晚地發現確實有行人正在過馬路;他們被擋風玻璃兩側的車身結構完全遮擋。當你急踩剎車時,受驚的行人愣在了原地。
彭博社城市實驗室德國城市如何通過出租車重新思考女性安全威脅破產的新澤西學區遭信用降級特朗普稱正考慮聯邦接管華盛頓特區費城與工人達成協議結束垃圾清運罷工這個場景中的罪魁禍首是汽車行業稱為"A柱"的結構(更靠後的立柱依次為B柱、C柱和D柱)。A柱作為汽車設計的傳統元素,如今粗壯的形態與兩三世代前鉛筆般纖細的前代產品已大相徑庭。對乘客而言,加粗的A柱能在翻車時提供保護,防止車頂塌陷。但其體積增大也擴大了駕駛員視野盲區,加劇了美國道路上行人及騎行者——其死亡人數正創下歷史新高——的安全風險。
A柱影響着車內和車外人員的安全。但在美國汽車法規的諸多方面中,乘員的利益一直佔據優先地位。汽車製造商可以隨心所欲地將A柱設計得儘可能粗壯。
“來自增大A柱的壓力很大,”密歇根大學工程學教授馬特·裏德表示,“但減小A柱的壓力卻微乎其微。”
A柱在汽車設計中扮演多重角色:支撐車頂、固定擋風玻璃、並幫助塑造車輛輪廓。在整個20世紀的大部分時間裏,汽車公司都力求使其儘可能纖細低調,就像戰後時期出現的環繞式擋風玻璃那樣。
1955年雪佛蘭Bel Air展示了其環繞式擋風玻璃——這是1950年代美國汽車的流行特徵。攝影師:Bettmann/Bettmann
鉛筆般纖細的車頂柱是1960至1970年代歐洲汽車設計的標誌,比如這輛1974年藍旗亞Fulvia。攝影師:Evening Standard/Hulton Archive“你可以回顧1950年代許多車型的全景視野,”裏德説,“當時的理念是營造開闊感。在天窗發明之前,大車窗和細A柱幾乎是實現這一目標的唯一方式。”
纖細的A柱或許在視覺上令人愉悦,但對車頂的支撐力卻微乎其微。沃爾沃高級安全顧問托馬斯·布羅伯格指出,若車輛發生翻滾,這將造成災難性後果——因為這類碰撞"無法激活位於車身下部的潰縮區或天然承重結構。觀察車內乘員時,上半身恰恰是人體最脆弱的部位"。
上世紀六七十年代,翻滾事故並非聯邦監管機構的首要關切。當時新成立的國家公路交通安全管理局更關注正面和側面碰撞,且以低重心轎車和旅行車為主導的美國市場本就較少發生翻車事故。
但自1980年代起,汽車製造商開始轉向生產更高、更重、動力更強的SUV和皮卡,這些特性使得翻滾事故概率與危險性同步攀升。1990年代,輕型卡車(主要為SUV和皮卡)乘員的翻滾致死率激增35%,引發PBS和《華爾街日報》等媒體廣泛報道。“對A柱強度的重視可追溯至1990年代的SUV翻滾危機,“裏德表示。要求政府幹預的呼聲日漸高漲。
在2005年,美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)提出了一項更高的車頂強度最低標準作為回應。這項四年後最終確定的法規要求,新車車頂需能承受車輛空載重量的三倍壓力,比之前的標準提高了一倍。
2013年一輛悍馬SUV在側翻事故後的場景。由於重量大且重心高,卡車和SUV需要更堅固的車頂結構。攝影師:Scott Varley/Digital First Media/Torrance Daily Breeze via Getty Images)汽車製造商在加強車頂結構方面有多種選擇。更堅固的材料,如布羅伯格提到的沃爾沃所依賴的硼鋼,可以更好地保護乘客。更直立的A柱也能起到同樣作用,但更陡峭的前擋風玻璃會增加風阻,從而影響燃油經濟性。
另一種加強車頂的方法:簡單地建造更大的支柱。
儘管數據有限,但大多數汽車專家認為過去20年間A柱確實變得更寬了,這是聯邦法規、向重型SUV和皮卡持續轉型、車型尺寸擴大以及更流線型車輛日益傾斜的擋風玻璃需要加固共同導致的結果。隨着A柱變寬,製造商在其中塞入了更多線束和安全氣囊。
從某種意義上看,這些粗壯的新A柱似乎發揮了作用:與側翻相關的車禍死亡人數正在下降。但裏德警告不要將此完全歸功於A柱。過去20年由於電子穩定控制系統的普及,側翻事故已大幅減少,該系統通過自動調節剎車和發動機動力來防止車輛打滑傾覆。“電子穩定控制系統已經很大程度上解決了側翻問題,“裏德表示。
因此,強化車頂和加粗A柱的安全價值幾乎肯定低於20年前美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)制定現行標準時的預期。
如果説加粗A柱對車內乘員的安全影響是中性的或積極的,那麼對行人、騎行者和其他車輛內的人員則恰恰相反。在其他條件相同的情況下,更寬的立柱必然會遮擋更多路面視野。根據2022年一項研究,美國公路安全保險協會發現SUV和皮卡左轉時撞擊行人的概率高於小型汽車,A柱被列為可能原因。裏德與合著者在2007年的論文中發現,A柱厚度與變道時發生的事故存在相關性(裏德在採訪中強調這些發現更多是提示性的而非結論性)。
美國公路安全保險協會(IIHS)行為與基礎設施研究高級副總裁傑西卡·西奇諾指出,尺寸只是決定A柱對駕駛員視野限制程度的因素之一。“這與立柱距離駕駛員的遠近有關,不同身高的駕駛員感受可能不同。”
汽車製造商已意識到這些問題。自2000年代初以來,沃爾沃、捷豹路虎和通用汽車都曾推出採用透明A柱的概念車以縮小盲區,但均未實現量產。曇花一現的菲亞特500L跨界車採用帶玻璃嵌件的分體式A柱設計,改善了拐角視野。在2019年《消費者報告》針對當年在售車型(包括後窗和側窗)的外向視野研究中表現優異。(當年視野最差的車型包括特斯拉Model X和雪佛蘭科邁羅。)
一項最新研究由美國汽車工程師學會開展,發現過去二十年間所檢測的六款車型(福特F-150、雪佛蘭Suburban、本田CRV、吉普大切諾基、豐田凱美瑞和本田雅閣)盲區均有所擴大。研究者警告稱,視野受限可能是行人交通事故死亡率上升的原因之一,因為"發現路徑上的物體並作出反應的能力存在內在關聯性”。
2020款雷諾Espace V(歐洲銷售的小型貨車)採用分體式A柱以提升前方視野。攝影師:Sjoerd van der Wal/Getty Images Europe歐盟目前通過法規限制新車A柱視野遮擋,保障駕駛員"前方視野”,但美國尚未採取類似措施。美國國家公路交通安全管理局發言人在郵件中表示,雖然現行車輛法規未考慮A柱盲區,但該機構"正在研究客觀測量車輛直接視野的方法,包括駕駛員通過車窗的視線及A柱影響”。
短期內不要期待新安全措施出台。由於聯邦法規制定流程要求嚴格的成本效益分析,裏德指出計算A柱盲區尺寸和危險性的複雜性構成了重大監管障礙。“需要建立函數關係證明’A柱每縮小特定尺寸將挽救多少生命’,“他表示,“目前我們遠未具備這種能力。”
即使有這些估算數據,汽車製造商仍可能以移動A柱內現有線束和安全技術難度大為由抵制新規。而且幾乎沒有證據表明未來美國車型會縮小尺寸:自1990年代以來,美國汽車平均重量增加了1000磅,高度增加8英寸,寬度增加4英寸。
隨着轎車和卡車持續膨脹,由於更粗的A柱以及追求更高駕駛艙和更大後視鏡的設計趨勢,盲區可能進一步擴大——SAE最新研究發現,這些因素共同導致近幾十年來車輛視野持續惡化。
創新的汽車研發團隊或許能開發出部分解決視野遮擋的技術,比如更高強度的鋼材或更智能的駕駛員監控攝像頭。但另一種方法似乎更簡單又可靠:停止設計讓駕駛員看不清外界的汽車。