去年 10 月,我在鸟巢观看了电动方程式(Formula E)北京站的比赛。
虽然没有发动机的声浪,但好在主办方为大家准备了背景音乐和主持人解说,否则可能会安静得尴尬。在现场观看 FE 比赛到底是一种怎样的体验,你可以看 GeekCar 这篇文章 。
说起 F1,有人会吐槽现在的 V6 增压发动机声浪太难听,也有人会娓娓道来 KERS 等各种黑科技。至于刚起步的 FE,用了全新的车和全新的赛事规则,可能就没多少人懂了。FE 到底有什么不同?如何才能摆脱业余观众的身份?我们今天从科技角度来让你涨涨姿势。
大数据下的 FE
FE 赛车全车身布满了各种传感器,基本都布置在车壳之下。这些传感器相互连接构成一个神经网络,据估算,每场比赛每辆车会产生大约 1.2GB 的关键数据。
车身所有传感器收集到的实时数据,会传给 ECU(由迈凯伦统一提供)。由于 FE 赛车高度电子化,动力系统的表现很大程度上取决于「软件」,这也是各个车队的核心竞争力之一。
当车手返回 P 房时,工程师团队会从车上下载数据。出于网络安全考虑,他们以有线传输的方式进行。一般来说,自由练习赛会产生约 600MB 的数据,排位赛会产生约 150MB 数据,正赛会产生约 450MB 数据。
对于车队来说,是可以通过无线通讯实时获取赛车状况的,以此规避某些潜在故障。车队能够监测到的数据有:冷却系统的水压、系统电压、电池组温度等。但相比其他运动来说,车队数据通讯频道很少,「耗电量」和「动能回收率」无这两个至关重要的数据无法通过无线通讯传输。
关于「耗电量」,其实是在赛车方向盘上有显示的。所以工程师如果想知道耗电量,可以通过无线电问车手。另外,FIA(国际汽联)可以实时监测每辆车的所有数据,以防有车队作弊,比如悄悄调大电机功率输出。
这种「沟通不畅」,有时候会让工程师抓狂。比如去年北京站的比赛,马衡达车队的 Nick Heidfeld 第三个冲过终点,但一位工程师表示根据他的计算,车已经没电了才对。这时候 Heidfeld 通过无线电说:「兄弟们不用担心,方向盘上显示我还有 0.07kWh…」
压力山大的工程师们
在硬件方面,FIA 对赛车有诸多的规定,所以工程师团队会想尽办法在「软件」方面战胜其他车队。由于 FE 比赛的车手练习赛、排位赛、正赛集中在一天进行,所以需要工程师迅速反应,果断做出决策。
当赛车在赛道上跑的时候,工程师们在 P 房会紧盯各项参数,同时考虑气候和赛道因素,保证赛车的可靠性与动力性;比赛之后,工程师团队会继续分析收集到的数据。然后不断更新迭代软件模型,保证在整个赛季的每场比赛都有进步,周而复始。
为了保证赛车的最佳表现,赛车发车五分钟前工程师才会把最新版本的软件更新到赛车内。
在第二赛季的 FE 比赛中,FIA 开放了更多控制软件的修改权限,车队可以对赛车进行更高阶的升级。
比如通过修改扭矩输出策略,来用尽每一匹有限的马力。然而这就需要对转速和油门踏板位置进行不断标定,基本都是人工劳动,费时费力。马衡达车队计划使用较低级的人工智能技术,来解放工程师双手。
另外,FE 赛车的高度电子化,给很多玩法带来了可能。
作为 FE 的观众,你可以参加「FanBoost」粉丝加速活动,给自己喜爱的车队投票,比如我去年就给蔚来车队投了一票。排名前三的车手会在正赛中会获得 100kJ 的额外电能,车手可通过方向盘上的按钮,可将电机提升至 200kW 的最高功率,在较短时间内使用;也可将功率提升至 180kW,在较长时间内使用。
FE 所涉及的技术不仅仅是软件、数据方面的,随着 FIA 对赛车限制逐渐放开,相信会出现更多黑科技。下面这个视频来自 Formula E 官方,讲解的是一辆电动方程式赛车是怎么构成的,推荐一看:
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