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大家好！这是一期特殊的汽车科普推送。我们是个以大一新生为主体的兴趣团队，目前在做有关汽车科普的尝试。在本篇中，我们将对车企模块化、智能交通系统和飞行汽车这三个方面分别进行简单的科普展示。如有不足，欢迎大家批评指正！

一

车企模块化

什么是车企模块化

车企模块化实际上应该叫做汽车平台模块化，通俗地讲就是将传统的整车流水线式生产变为了具有一定标准的汽车零部件的生产，再将零部件“拼装”成一辆成品车。

汽车平台模块化示意图

参考文献：石殿福.汽车平台模块化概述[J].汽车工程师,(09):14-17.

想要更具体地了解汽车平台模块化，就要先掌握以下两个基本概念：

1.平台：是指去除与汽车造型相关的车辆上半部分之后，构成车辆基本特征的部分；

2.模块：是能够独立于总系统的开发、制造和检验的、组成系统的、具有特定功能和接口的典型通用独立单元，直观的体现就是汽车的各个零部件。

掌握了这两个基本概念后，我们便可以进入正题了。

模块化的两个核心特征

模块化设计具有以下两个核心特征：

1.前轮心和油门的间距不变；

2.发动机安装倾角、发动机悬置不变。

在满足以上要求的前提下，模块化设计的可控尺寸主要有轴距、前悬、后悬、前后轮距、方向盘倾角、前后排座椅高度等。

模块化核心特征示意图

石殿福.汽车平台模块化概述[J].汽车工程师,(09):14-17.

模块化生产的优点

通过以上介绍我们可以直观地发现，模块化设计可以通过简单地改变上述可控尺寸为用户提供不同车型而不用对整车进行重新设计。实际上汽车平台模块化的作用与优点不止这一点，相比于以往“流水线”式生产，模块化生产具有以下优点：

1.平台模块化开发可以应用到多款不同产品甚至不同品牌上，可以直接降低一次性投资（如开发、采购和生产费用）；

2.平台优先于车型开发有利于缩短产品开发周期；

3.大量模块的通用化将减少零部件数量，扩大企业生产规模；

4.有利于工程师在降低开发风险方面投入更多精力；

5.可以降低车型变形的复杂程度，在改变造型的基础上扩展产品类型，为用户提供不同车型；

6.便于生产设备和流程的标准化，缩短生产时间，同时广泛的标准化有利于提高产品质量。

这样一来，汽车平台模块化将会极大提升汽车研发和生产制造的效率、降低成本，并且能满足用户日益复杂的需求。

读到这里大家可能会觉得汽车平台模块化是一个特别玄幻特别具有未来感的概念，实则非也。目前为止已经有五六个车企开发出了数十个模块化平台，其中最具有代表性也最广泛应用的是大众汽车模块化平台MQB，下面就以此为例介绍一下目前主流的模块化成果。

目前主流的模块化成果

MQB（ModularQuerbaukasten）模块化平台是大众集团推出的一种横置发动机模块化平台，年引入中国。MQB模块化平台将大量的汽车零部件实现标准化，使零件通用率达到了60%，不仅提高了生产效率，也降低了车型的研发周期。对于车企来说这可以加快新技术的应用，对于消费者来说这可以提升驾乘体验性、降低汽车的维护成本。同时通过MQB平台模块化生产可以将单车成本和一次性开支降低20%～30%，将单车平均生产工时降低30%。目前市面上出自MQB平台的车型有大众品牌的帕萨特、高尔夫、速腾、途观等，奥迪品牌的A3、Q3、Q1等，还有西亚特、斯柯达等大众集团旗下各品牌的40余款车型。

部分主流车企的模块化成果

石殿福.汽车平台模块化概述[J].汽车工程师,(09):14-17.

由此可见当前的汽车平台模块化已经较为成熟，因此是时候对模块化的未来做一下展望了。

车企模块化的未来展望

从人类科学技术的发展趋势来看，在满足了基本的需求之后，便要将重心向“人性化”这一越来越被人们重视的方向转移了。因此在满足了汽车驾驶性能于驾驶安全的要求后，模块化的发展便理所当然地转移到了满足消费者个性化需求的方向——多样并且可以更换的车身颜色、内饰颜色等。菲亚特的最新概念车Centoventi是一款可以定制的模块化电动汽车，它以一个最基本的车架开始，从车顶、保险杠、轮毂、喷漆，到中控台、方向盘、座椅、音响甚至电池都可以根据消费者的需求进行定制。并且整车的每个部件有4种外观颜色可以选择，搭配起来多达多种款式，内饰方面也有多种可以选择。

除此之外，在当前汽车电动化同样盛行的情况下，模块化当然也可以进入电动汽车的领域，而电动汽车模块化区别于传统汽车模块化的一个重要内容是模块化充电，即电动汽车可以通过更换部分或整块电池的形式来适应不同情况下的使用需求。目前在零售市场主推这种换电模式的车企只有蔚来汽车。蔚来的ES8提供了70kWh、84kWh和kWh三种电池包供消费者选择，并且在日常使用过程中可以随时更换。还有一个重要内容是电池系统的模块化使用。菲亚特的电动汽车Centoventi采用了模块化的电池系统，电池被设计在一个电池仓内，可以根据用户的实际用途增加或减少电池仓内正在使用的电池组。

菲亚特Centoventi概念图

以上便是对车企模块化的一个简单介绍，相信模块化很快就会走进大家的生活，到那个时候，买车就会成为一个和拼乐高一样直观可控的过程。

二

智能交通系统

人车矛盾逐步深化，解决的唯一办法竟然是它...

近年来，随着国民经济的持续发展和城市化进程的逐步加快，人们对交通的需求不断增加，使得我国机动车持有量快速上升。这一工具解决我们的出行问题，为我们的生活带来便利的同时，也为我们带来了威胁。

我们先来看一组数据：9年，我国查明的各类源头废水排放总量.8亿吨，废气排放总量.7亿立方米.十年间，我国环境治理虽有成效，但总排放量仍处于较高水平。

这与机动车持有量增加有着很大的关系。实际上，随着人口对交通需求的加深，交通堵塞、环境污染、交通事故频发等问题愈加严重。面对这一问题，我们不能坐以待毙。那么，有没有一种方法能够解决这一问题呢？答案是有的——智能交通系统。

智能交通系统是什么？它将怎么解决人、车、路之间的矛盾？今天我们就一起来探讨一下。

01

智能交通系统是什么？

我们先来看一下智能交通系统科学严谨的解释：

智能交通系统（简称ITS）又称智能运输系统，是将先进的科学技术（信息技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、自动控制理论、运筹学、人工智能等）有效地综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造，加强车辆、道路、使用者三者之间的联系，从而形成一种保障安全、提高效率、改善环境、节约能源的综合运输系统。

简单来说，智能交通系统就是借助于现今的科学技术，综合应用以解决人、车、路三者矛盾的的一种系统。在现有路况条件下，智能交通系统把人、车、路综合起来考虑，利用高新科术手段，使个体交通行为更加合理。下表展示了其发挥的重要作用：

02

我国智能交通系统发展到了怎样的程度？

智能交通系统是未来交通系统的发展方向近年来，各大省市加大了智能交通的投入，智能交通已经上升到国家战略高度，安防企业在智能交通领域的研发和推广力度也不断增加。

先来看看我国的智能交通系统包涵哪些子系统吧：

在不同国家，各国面临的交通问题是有差别的，有待解决的人、车、路之间的矛盾也是不同的。因此，不同国家智能交通系统包涵的子系统也是不同的。

目前国际ITS领域已经形成以美国的“智能车辆－公路系统”、欧洲的“尤里卡”联合研究开发计划和日本的“先进的动态交通信息系统”为代表的三强鼎力局面。其他一些如韩国、澳大利亚等国家的ITS研究和发展也已初具规模。

03

我国智能交通系统应用了哪些关键技术？

智能交通系统应用的核心技术，具体包括车辆智能决策技术、车路协同技术、外部情况感知技术等。

以车路协同技术为例，先来看车路协同技术严谨的解释：

车路协同技术是把外部感知技术所获取的情况，利用V2X通信协议实现共同享用，以对系统资源进行全面的有效运用，提升道路通畅度，同时提升机动车行进安全水平。该技术经过推动智能网联交通平台的建设，提升土地的运用效率，从而提升交通通行速度，防止车辆产生碰撞，降低交通事故发生的概率，提升车辆行驶安全水平。

简而言之，车路协同技术就是将“车”与“路”协同成为一个统一体，具体来说，就是“外部感知”技术的巧妙运用。借助于不断发展的智能网联，“车”可以自由感知“路”，从而在行驶过程中能过做出更好的决策，极大地增加了车辆行驶的安全性。

04

未来，智能交通系统会怎样发展？

未来，我国的智能交通系统会全范围，多层次，宽领域地发展。实际上，我国的研发团队正在向着感知技术领域、自动驾驶领域和车路一体化自动驾驶交通等领域不断努力探索。

我们可以向以视觉识别及激光雷达为代表的感知技术领域前瞻一下：

实际的驾驶中，驾驶人员信息的获得方式主要是视觉，比如车辆周围情况，机动车、非机动车、行人、标志及路况信息都是通过视觉来获得。而摄像头的线性密度较为丰富，其数据量远超其他传感器，但识别和估算的目标种类较多，目标检测与识别的算法变得更为复杂。

而激光雷达具有较高的分辨率和良好的识别效果，逐渐成为自动驾驶车辆专用传感器，但其成本较高，使其没有得到广泛地应用。当下激光雷达正在朝着低成本、小型化的固态扫描形式发展，却还存在成本的问题。计算机视觉模块未广泛运用到自动驾驶中，激光雷达的功能与研发费用逐渐向商业化方向迈进。为此，多传感器的集成是商业化无人驾驶实现平稳、安全运行的理想选择。

05

写在最后...

总而言之，智能网联交通系统是智能化交通系统的理想发展模式，是物联网技术在交通出行领域的关键应用，能够实现无人驾驶、车辆联网等，是应对交通拥堵问题的新途径。当下我国的自动驾驶及智能交通上与发达国家相比，还存在一定的差距，但随着科学技术的不断发展，在不久的未来，我国的智能网联交通系统一定可以实现车辆的自动驾驶及智能交通。

三

飞行汽车

无论你承认与否，我们的道路正变得越来越拥挤。

这不是因为我们的道路由于各种商圈的扩张而被迫缩减，而是因为我国的机动车保有量正以令人瞠目结舌的速度爬升。

根据公安部交管局的数据，年全国机动车保有量达到3.72亿辆，如果按一辆车4.5米长来计算，这些汽车首尾相连可以绕赤道整整41圈多，相当于香飘飘奶茶十多年卖出的奶茶的长度总和。

图（1）香飘飘奶茶，一年绕地球三圈

当地面交通越来越拥挤，科学家们就将目光投向了近低空，飞行汽车的概念也因此大热。如果汽车能够在低空飞行，那么我们的道路就会再次得到延展。不过，到底什么是飞行汽车？

简单来说，飞行汽车就是指陆空两栖的交通工具。

其实，飞行汽车这样一个听起来前卫的名词，实际上早在二十世纪那群富有浪漫主义幻想的工程师手中，飞行汽车就已经有了它的原型。

图（2）世界上第一辆飞行汽车

年，格·寇蒂斯发明了世界上第一辆飞行汽车——Autoplane，寇蒂斯在传统的汽车设计上添加了机翼与推动机这辆备受