古代车辆如何计步测距？——探秘中国古人的里程智慧
中国科学技术馆供图
"> 中国科学技术馆展出的记里鼓车复原模型。
中国科学技术馆供图
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不妨设想，在遥远的古代中国，工匠们已经能制造出依靠机械原理自动统计行程的车辆——这就是记里鼓车。那么，这项发明究竟具备哪些巧妙构造？
据南朝《宋书·礼志》记载：“记里车，未详所由来，亦高祖定三秦所获。制如指南，其上有鼓，车行一里，（木）人辄击一槌。大驾卤簿，以次指南。”这里所称的“高祖”即为刘裕，刘宋的开国皇帝。记里鼓车被用于皇家的仪仗队，样式和指南车相似，装有鼓，每走一里便由木人敲击一下。至于此车从何而来，史书未有定论，但据推测，其问世时间不晚于东晋。
在不同时代的典籍中，都能找到记里鼓车的踪影。例如，公元417年刘裕平定长安时，曾收获了记里鼓车、指南车等多种机械。唐代《晋书·舆服志》也有相关描述，晋代《古今注》更提到一种升级型号的记里鼓车：每行一里有木人击鼓，十里再有木人敲镯，结构更加复杂。《宋史·舆服志》指出，到了宋代，这一改进型已用于皇帝仪仗。
可惜的是，这样的装置未能流传到现在，实物不存。但《宋史·舆服志》对此车如何计程有较详细的解释：“足轮各径六尺，围一丈八尺。足轮一周，而行地三步。以古法六尺为步，三百步为里，用较今法五尺为步，三百六十步为里。立轮一，附于左足，径一尺三寸八分，围四尺一寸四分，出齿十八，齿间相去二寸三分。下平轮一，其径四尺一寸四分，围一丈二尺四寸二分，出齿五十四，齿间相去与附立轮同……其中平轮转一周，车行一里，下一层木人击鼓；上平轮转一周，车行十里，上一层木人击镯。”
20世纪20年代，历史学家张荫麟据此分析并推演出了记里鼓车的机械原理，采用齿轮比例差异和立轴传动，依靠车轮行进，带动击鼓木人工作。具体来说，车轮周长一丈八尺，旋转满100次即为1里，木人敲击鼓一次；获得1000圈就是10里，木人再敲一次镯。这样便实现了自动的报程。
至于记里鼓车的造型，科技史专家王振铎在上世纪30年代重现晋代记里鼓车时，参照汉晋时期鼓车的形制和图像。他发现汉代鼓吹车的画面最具参考价值：车厢分上下两层，下层四人演奏乐器，上层二人击鼓。王振铎据此完成了外观还原，为我们呈现出复原模型的今天形象。
古人的心思与技艺在记里鼓车这种装置上表现得淋漓尽致，其用车轮圈数自动统计里程的设计思路，与现代汽车公里表极为接近。倘若走进中国科学技术馆，在“华夏之光”展厅中便能亲手体验这台记里鼓车模型，探寻古代匠心，与历史进行一场别样的交流。
策划：张意轩 钟金叶
动画设计制作：李 栋
文字整理：冯慧文 徐嘉伟
学术支持：陈 朴
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