Рельеф и скоростные возможности

Методика учёта влияния

Мы ползём, бугорки огибаем, Кочки клятые бьём не любя, И педали вращаем  ногами    На себя, от себя ...

В.С., excuse me

Введение

После построения модели влияния ветра естественным стремлением для меня было учесть влияние второго по значимости фактора - рельефа. Нужно отметить, что эта задача оказалась значительно более сложной, качественно решить её, не имея модели ветра, невозможно, и потратил я на её решение в общей сложности год. Главная трудность состояла в получении самих данных о рельефе в конкретной поездке. Съёмка их с бумажной карты или её электронной версии настолько трудоёмка, что делать это регулярно и быстро совершенно невозможно. Разрешимой она становится только после освоения OziExplorer'а или приобретения приёмника GPS с функцией регистрации трека. Но обо всём по порядку.

Итак, первое и очевидное всем - суть явления. Она в том, что с горы мы едем быстро, на гору медленно, а по равнине скорость промежуточная между первой и второй. А если говорить более обще, - по неровной поверхности мы едем медленнее, чем по ровной, так как тратим энергию на работу по набору высоты. Это объективно и одинаково для всех: чем больше набор высоты, тем меньше средняя скорость.

Цель работы столь же очевидна: научиться предсказывать свою среднюю скорость в зависимости от характеристик рельефа для планирования последующих поездок.

Есть и другой аспект применения модели, немаловажный для тренера, менеджера команды. Давая конкретные числа для каждого велосипедиста, она строго количественно отвечает на вопрос - Кто лучше? Каковы его предельные скоростные возможности? Какова его общая энергетика? Конечно, это ещё не всё для спортсмена, но это тоже немало.

Как и в случае с ветром задача с научной точки зрения разрешена давно. Достаточно взять уравнения динамики, оценить коэффициенты потерь в системе, задать рельеф и зависимость развиваемого велосипедистом усилия от расстояния и уклона и проинтегрировать (скорее всего численно) полученную модель. И тут в стройную до сих пор систему рассуждений вмешиваются факторы неопределённости: коэффициенты трения, коэффициенты потерь при передаче усилия, а главное - зависимость усилия от расстояния и уклона. Задать её без вмешательства субъективного фактора невозможно. Но предположим, что эта трудность преодолена, зависимости всеми правдами и неправдами заданы, уравнения проинтегрированы, - что мы получаем в результате? Получаем сложную в работе модель, позволяющую рассчитывать мгновенную скорость велосипедиста, причём для другого велосипедиста и нового маршрута расчёт нужно повторять. Наконец, сравниваем с чем? Сравниваем со средними скоростями, выдаваемыми велокомпом. Так нужна ли столь точная модель, описывающая в итоге единственного велосипедиста в единственной поездке? Скорее всего нет. На деле достаточно иметь предельно простые соотношения, связывающие среднюю скорость на выбранном участке с характеристиками рельефа на нём, и с точки зрения велотуриста, руководителя группы, планирующего маршрут, задача будет решена. Раз так, естественно применить всё те же статистические методы со всеми их достоинствами и недостатками. Именно таким путём и в такой постановке и решалась задача. Перейдём теперь к построению модели.

ОН


 

Главная страница

Продолжение

Оглавление раздела



Hosted by uCoz