十大科技汽车十年分析

       导读：十大科技汽车十年分析，每年，《IEEE综览》都选出十款车特别刊登在四月刊“十大科技汽车”中。我们分析了过去发表的十刊来研究汽车使用的科技发生了什么变化。我们特别希望得知综览对一项技术的讨论和这项技术在市场上取得成功之间的时间延迟。

       在今年的“十大科技汽车”中，史蒂文斯理工学院的 Chen Liu 和 William B. Rouse对这个专题过去十年的文章做了一个回顾性的分析。Chen Liu 现在在读系统工程博士。Rouse 是IEEE Life Fellow，是系统与企业学院的Alexander Crombie Humphreys Chair in Economics of Engineering。

       每年，《IEEE综览》都选出十款车特别刊登在四月刊“十大科技汽车”中。我们分析了过去发表的十刊来研究汽车使用的科技发生了什么变化。我们特别希望得知综览对一项技术的讨论和这项技术在市场上取得成功之间的时间延迟。

       首先，我们考虑这100款车的品牌、车型和配置，同时挖掘这十篇文章的文字中汽车的技术相关词汇的数量。我们认为一个词出现次数越多，意味着相关技术越引起了作者的注意。

       在上面的图中，词的圆圈大小表示了这个词在整个十年中出现的频率多少。

       第二，我们认为一款车一年的总销量和它在杂志上的曝光形象有关，包括杂志显示的销量。从这个数据库中，我们可以确定在综览中出现的完全相同配置的车的销量有多少。有个这两个数据库，我们可以回答上面的问题。

       因为消费者从多种不同角度衡量汽车消费，而不仅仅是综览的重点宣传（例如，价格），所以我们决定将我们的注意力集中在技术上。我们确定描述这些技术的词汇，将这些词汇分类，然后编辑这十年里这些词出现数量的时间序列。最后，我们将这个时间序列与这些车型和配置的总销量的时间序列相比较。

       我们确定了关注的170个词汇。一些一般词汇比更加专业的技术词汇出现的频率更高。例子包括“发动机”（444次），“动力”（418次），“混合动力”（310次），“电池”（206次），“马力”（169次），“柴油（机）”（165次），“控制”（149次），“照明”（137次），“燃油经济”（123次），以及“氢”（118次）。

       这些词出现频率高并不令人意外，发动机是动力系统中最重要的子系统，经常被形容为汽车系统的心脏。马力也因为同样的原因而成为高频词。动力也同样差不多是必须要提的词。混合动力的概念因为汽车工业热火朝天地要制造更环境友好的车辆而火爆，近期则是因为其提高车辆的一般性能。电池是混合动力系统最重要的部分，所以也自然出现的频率很高。氢跟着混合动力是汽车工业的下一件大事。在环境法规和高油价的压力下，燃油经济被更多的提及，特别是相比八十年代而言。最近，计算机技术和汽车电子控制的发展让它们的词频戏剧性地增长。

       照明系统在过去十年越来越流行。作为一个相对独立的子系统，新型照明系统可以更快地被接受采用。

       几个专业技术词汇也相对频率较高。例如，“涡轮增压器”（124次）是个改进能量消耗增强高转速性能的很流行的技术。“四缸发动机”（34次）与涡轮增压器结合，与燃油直喷一样，成为了保持性能降低燃油消耗的流行方式。混合动力系统需要“电动机”（123次）来驱动汽车或收集过量动能。“锂离子电池”（62次）因为更短的充电时间，更长的行驶里程和更小的体积变得更广泛使用。其它一些提到的提高汽车效率的措施有“再生制动（反馈制动）”（22次）和“发动机怠速熄火”（9次）。

       我们将这些词汇分成六类：能源、性能、照明、人机交互、驾驶辅助和车身重量。各类别中的例子包括：

       能源：混合动力、柴油（机）、锂离子电池、涡轮增压器、发动机怠速熄火等。
       性能：机械增压器（超级增压器）、V8发动机、双离合变速箱，磁悬挂等。
       照明：LED前灯、自动远光等。
       人机交互：音响系统、声控、蓝牙等。
       辅助驾驶：线控油门（电子油门）、车道偏离警示系统、视野死角探测、自适应巡航控制、抬头显示等。
       车身重量：碳纤维、铝、镁等。

       我们对能源类词汇特别关注，他们的出现次数超过1800次，远超名第二的性能类别四倍。这两个类别加起来占了总数的87%，所以我们将注意力集中在它们身上。

       在能源和性能类别里，我们选出了五种动力子系统。它们是混合动力、柴油、V8、V6和AWD。像之前指出的那样，所有“十大科技汽车”的文章的集合是抓取了作者在科技潮流上的观点的数据库。十年来的词汇统计被认为反映了这些观点在时间上的动态。

       为了看看这个数据库能多好地预测近期的科技潮流，我们将词频时间序列与技术销售时间序列做了一个交叉相关分析。我们归一化了销售数据，将它除以每年的总销量来去除经济波动的影响，对于序列中的每一点，计算其与前一年的百分比差距。

       分析得出综览领先或滞后市场的时间长度。领先在这里意味着作者的观点预测了市场的趋势，滞后在这里表示市场动态领先作者的观点。

       混合动力：综览与市场相符，相关系数0.83
       柴油（机）：综览滞后市场两年，相关系数0.61
       V8：综览领先市场两年，相关系数0.40
       V6：综览领先市场两年，相关系数0.44
       AWD：综览与市场相符，相关系数0.36

       总的来说，数据序列在五个子系统中都很好地预测了市场趋势。

       我们选择了一些有意思的技术，确定对于每个动力分类的科技应用形式。这张表总结了每种技术在动力平台上出现的频率。

       更具体地说，我们确定了下面几种一般模式。

       1)61%的混合动力车型使用锂离子电池。只有32%的混合动力模型使用镍氢电池。这说明市场由于锂离子电池在充电时间、行驶里程、体积和逐步下降的价格上的优秀表现而正在逐渐接受它。

       2)多数混合动力车型都配备有发动机怠速熄火系统（71%）和再生制动（81%）。再生制动对于混合动力汽车尤其重要，对于常规非混合动力车也是个很好的选择。

       3)通常，混合动力车型会使用四缸发动机。这些发动机使用一些燃料节约技术，例如可变气门正时（84%）、每缸四气门（90%）和双置顶凸轮轴（77%）。

       4)柴油机车型通常包括燃料直喷（92%）和每缸四气门（92%）。柴油发动机通常包括一个涡轮来增加进气量以获得更充分的燃烧。

       5)可变气门正时（67%）和双置顶凸轮轴（75%）由于改善燃料消耗和减排而在柴油发动机车型中越来越受欢迎。

       6)由于大多数混合动力和柴油机车型都属于市场中的经济型区段，所以它们通常不使用高性能技术，如机械增压器、空气弹簧悬挂、磁悬挂或扭矩矢量控制。

       7)V8车型相比其它三种推进子系统对AWD有最高的采用率（67%）。AWD是提高车辆可控性的好方法。

       8) V8车型极少包括附加的环境友好技术，例如发动机怠速熄火系统（19%）和再生制动（24%）。也许从消费者角度来看，这些系统会影响车辆的性能。但是，似乎未来会更多采用这些环境友好技术的期待也是合理的。

       9)一些与发动机紧密相关的技术在高性能段的车上的采用还在起步阶段，例如可变气门正时（76%）、每缸四气门（71%）、双置顶凸轮轴（71%）、涡轮增压器（29%）、机械增压器（19%）。

       10)对比四种推进系统，更好的悬挂技术被用在V8车型上，包括空气弹簧悬挂（19%）、磁悬挂（38%）和扭矩矢量控制（24%）。

       11)V6车型对AWD技术的采用率也相对较高（53%）。

       12)相比V8车型，V6车型对发动机怠速熄火系统（35%）和再生制动（24%）的采用率更高。这个现象很容易理解，随着越来越低的排气量要求，制造商们需要提供更注重经济的技术。

       13)对于V6发动机，使用更广泛的技术包括燃料直喷（94%），比V8发动机多18%；每缸四气门（100%），比V8多29%；双置顶凸轮轴（82%），比V8多11%；涡轮增压器（35%），比V8多6%。

       14)相比V8发动机，由于V6在市场中处于低价区段，所以一些高性能技术在V6发动机中采用率更低，包括机械增压器（18%），比V8少1%；空气弹簧悬挂（12%），少7%；磁悬挂（12%），少26%；以及扭矩矢量控制（24%），与V8相同。

       15)尽管AWD和发动机技术没有直接的关系，但我们仍然能发现AWD车型对高科技发动机相关技术的有很高的采用率，包括燃料直喷（51%）、可变气门正时（77%）、每缸四气门（86%）、双置顶凸轮轴（86%）以及涡轮增压器（49%）.

       综览的“十大科技汽车”是个评价很高并经常激烈论战的资料汇编。汽车迷们，包括我们自己，喜欢讨论现在流行什么，下一步会流行什么。事实上，我们的分析证明综览准确地报道了市场情况，并通常给出了对下一步动向的很好的预测。

       自 译言网