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      單車騎行的坡度概念

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      發(fā)表于 2012-5-17 11:14:17 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
      本帖最后由 鐘馗之師 于 2012-5-17 11:19 編輯
      0 @, [2 \2 y% O; T
      ) U! i# S6 q) t4 I% S環(huán)法比賽爬坡的分級沒有特別詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn),9 V7 y9 \' ], t+ i8 z8 w9 x! K
      但一般會按下面的規(guī)律來分級:
      3 h7 v0 }2 j& Q! {  C' pHC級(最高級) 爬坡:最長而且最陡的登山路段,持續(xù)上坡路程距離大約在15-20公里,甚至更長,平均爬升率超過9%。
      ! C* g" ?: `% y0 w1級爬坡:平均爬升率超過5%,持續(xù)上坡路程距離達(dá)10-20公里。
      $ T* @3 |- G- m/ i8 z2級爬坡:平均爬升率達(dá)到4%,持續(xù)上坡路程距離達(dá)5-10公里。 5 g2 i" E. L, G3 U- E( Z
      3級爬坡:坡度較等級四陡峭,而且持續(xù)上坡路程距離達(dá)5公里。
      # n4 F/ q+ L6 n7 F4 U4 g8 b4級爬坡:路程距離低于3公里的持續(xù)上坡,但是坡度并不會很陡。4 e& z' F( H+ Y2 J3 B& x
      5 S* ]* g# ^& j. [  |8 \# j) X
      ! ~. n6 |4 U1 r! e6 ^
      2006年環(huán)法并沒有平均坡度超9%的HC級爬坡。各級之間的分界基本為一條斜率為負(fù)數(shù)的直線,這說明環(huán)法爬坡分級依據(jù)的不是單純的長度或坡度,而是兩者的藕合。一種比較簡單的藕合方法是將兩者作一個乘法,其結(jié)果就是海拔上升,用海拔上升這個指標(biāo)雖然不能保證100%準(zhǔn)確,但基本可以區(qū)分大多數(shù)情況。 ( i' c$ r4 h' X3 ?
      HC級:海拔上升>1000米 * {4 Q$ h8 g+ Z6 G: G( h
      1級:550米<海拔上升<1000米 / E, z! `: Q' ^* c: T8 x2 Q" O- e
      2級:300米<海拔上升<550米 + B* H! d9 U6 _" _  V  |: d
      3級:150米<海拔上升<300米 ; q4 v: a5 f; n& m
      4級:海拔上升<150米 7 I  Q$ `/ j* K4 f( d7 Y; X

      0 L1 k, C3 n+ D% y當(dāng)然,有很多反例并不符合這個標(biāo)準(zhǔn),例如2006-3-6這個坡,只有800米長,上升58.4米,可卻分到了3級,這主要是因為這坡比較陡,達(dá)到了7.3%,所以如果某段爬坡的坡度比較陡時,例如超過6%時,那它可能就要根據(jù)情況上調(diào)1級。
      " h7 A1 }0 M0 D( {% t2006年環(huán)法比賽中2006-16-1這個坡,其長度達(dá)到了BT級的42.8公里,雖然平均坡度只有4.5%,但是這個距離實在是太驚人了,海拔上升1926米。而且是在比賽一出發(fā)就開始爬坡,不知到時各位職業(yè)選手會選用什么樣的戰(zhàn)術(shù)騎過這42.8公里。中國幾乎這么BT的山路,巴郎山從阿甘牦牛肉店到埡口,40公里長,海拔上升1900米,而且終點海拔比環(huán)法這個要高出接近2000米!可以肯定的判斷,巴郎山這個坡屬于HC級# z+ K( ~' e: m, f
      # s; D) G; U- n/ ^* M: u
      $ ]- T# ]- m$ V( ^7 W# s: W7 ~- ^7 Y
      7 t* U7 D3 q+ r" \* m, ?$ j
      將爬坡的截面圖視為三角形,c為斜邊長(也就是路面),b為水平移動的距離,a為上升的高度(亦即海拔高度之上升),a邊所對應(yīng)的角度為θ,單位為度。3 m& h4 E3 m: Q) F. L+ N
        o0 ?6 `3 m9 F: `
      在此定義三個數(shù)值:
      , n' F3 L* j' u6 R8 H# O6 F% b1 d(1)角度:也就是θ值,單位為°,0°為水平,90°為垂直。1 p# D: J5 O# A- x' b& x+ \! m
      (2)標(biāo)準(zhǔn)坡度:工程規(guī)範(fàn)或標(biāo)準(zhǔn)中定義的坡度計算,大小為a/b,以%表示,0%當(dāng)然表示水平,角度45°時標(biāo)準(zhǔn)坡度為100%,垂直時標(biāo)準(zhǔn)坡度為無限大。而這“%”的唸法,英文當(dāng)然就叫percent,中文時常會用“趴”來取諧音。
        x1 I, t% M. D3 j(3)近似坡度:a/c,亦以%表示,當(dāng)角度很小(低於20°以內(nèi)時),數(shù)值與上述(2)近似,亦即車友所謂的坡度。0%亦表示水平,垂直時為100%。
      . l2 N# _( J- f. x9 R( `
      ! x1 Z, T; K' g9 N-------------------------------------------------------------+ i$ Z$ H, [; l0 y- q

      4 F/ r* k  q! c8 F 9 L- j! S3 f+ J

      6 c" d( y3 e# C) `" I( u從數(shù)學(xué)上可知,三個值是完全不同的,無奈許多車友不求甚解,誤把角度當(dāng)坡度,對於坡度的計算方式也不了解,因此也出現(xiàn)了許多荒謬的說法,殊不知差之毫厘,失之千里,騎單車本來就對會坡度更加敏感,因此還是得小心分辨才好。
      / |# `( I4 z$ P/ B角度這個值,乍看之下會覺得容易理解,只要把自己騎車當(dāng)作在爬三角形的斜邊,此時與水平的夾角角度就可以用來表示坡度。但這個值並不容易得到,況且大多數(shù)的路況下角度都小於10°,而且路面起起伏伏的,角度隨時在變化,無法明確的當(dāng)作指標(biāo)。
      8 S$ m/ ]$ ^" P標(biāo)準(zhǔn)坡度,則是用於土地丈量、法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)等,例如某某橋樑的坡度、鐵軌的坡度等,或者是建築施工所預(yù)先量測的基準(zhǔn)。但這個值亦需利用專門的儀器才能求得,遇到起伏彎曲、環(huán)山公路或之字型山路等實際的路況又更加難量測,因此它雖然是坡度的正確定義,但量測上的困難造成它亦無法普遍用於現(xiàn)實情況,尤其是山路的坡度計算。, v, N1 V( f7 l# v4 h
      口語中常說的坡度,指的是第(3)項,也就是近似坡度。會採用這個方式其實相當(dāng)?shù)闹苯佑秩菀酌靼?,翻成白話文來定義它,就是“每走100公尺,海拔上升了多少公尺”的意思,如果上升了1公尺,那就是1%,以此類推。在實際計算上,這個值也非常的容易求得,只要知道起點與終點的高度差(利用高度計),再去除以起點與終點的距離即可(這導(dǎo)入了平均坡度的概念),有些功能齊全的碼表含有坡度計的功能,亦是利用高度與累計里程去換算出近似坡度。也因此,這個坡度的概念被引用在許多實際場合。. t" x6 D) V% [, I  \
      下表以標(biāo)準(zhǔn)坡度為基準(zhǔn),比較看看標(biāo)準(zhǔn)坡度與近似坡度的差異值,在標(biāo)準(zhǔn)坡度20%以內(nèi)與近似坡度幾乎相等,但與角度就不同,這點應(yīng)該可以明顯的看出。1 g" A5 Q0 O& C
      / @) N8 ^. H( P$ s2 ?8 p
      角度(度) 標(biāo)準(zhǔn)坡度(%) 近似坡度(%)
      , H+ r. E% J2 D3 g0.572939  1% 0.99995%
      ) C- \9 a4 v# t1.145763  2% 1.99960% ) s! x( Q4 E, w" f, b) p
      1.718358  3% 2.99865%
      3 Y, L" p$ h0 L" t2.290610  4% 3.99680% , p' g8 o; s4 w. z! }6 N
      2.862405  5% 4.99376%
      : |4 _) h: [) l9 H# l3.433630  6% 5.98923%
      $ n( c2 U5 R6 M! Z+ d4.004173  7% 6.98291%
      " D9 s+ N$ h0 g$ j9 m8 z4 o4.573921  8% 7.97452%
      2 T4 [; j4 G7 l, r( f, Z5.142765  9% 8.96377%
      " J" {3 a1 b$ F& `/ ^6 t0 c* M5.710593  10% 9.95037%   X" _7 q- F. X7 p2 ]0 q; t
      6.277299  11% 10.93405%
      , y9 H/ r8 K7 I* P6.842774  12% 11.91452% $ A" N5 A/ J/ B' U' n
      7.406912  13% 12.89152%
      " }0 u" r' x# Q7.969611  14% 13.86478% , Z( c, U( g4 J. ?; M3 R0 ?; s* O
      8.530766  15% 14.83405%
      1 `9 n% L9 I- B3 G- R1 [5 ^  X& z9.090277  16% 15.79905%
      2 l& ~# f, i2 H1 D9 b' Y9.648045  17% 16.75955%
      , q) D) t& J1 S+ P4 ^' z* J- L& m10.203974  18% 17.71530% % [, n- M, i/ c+ M" V7 ~
      10.757967  19% 18.66606%
        o# l5 c' O, g9 R) H11.309933  20% 19.61161% 8 w5 P- i  \5 j# Z& T! b
      16.699245  30% 28.73479% : e2 a! q- n1 |+ h/ H" T
      21.801410  40% 37.13907% ' ]+ P1 Z- R8 \5 C
      26.565052  50% 44.72136%
      # N/ P& L+ F  e- ^: w30.963757  60% 51.44958% 1 k9 d! ^$ C8 D5 D+ d) R, ^
      34.992021  70% 57.34623% ! k- N. j1 t# w' Y
      38.659809  80% 62.46950% 9 p4 T) F7 Y' A& Z
      41.987213  90% 66.89647%
      / f  \5 s) v/ \: w& N$ i  t1 ]9 G3 M45.000001  100% 70.71068%
      + f  z, m6 U7 T1 r  B/ @
      3 @, d- e( _1 ]' J4 K8 s; ^$ s8 U+ ?
      $ ^4 U: K$ N* Y: }2 g% p
      一般的道路、不管是省道、縣道或是產(chǎn)業(yè)道路,都有嚴(yán)格的道路坡度規(guī)範(fàn),太陡的坡會造成危險。通常省、縣道都會控制在10%以下,對於其他有汽機(jī)車輛通行的道路(有些農(nóng)地旁的通道、村落中的小徑除外),若近似坡度達(dá)到13~15以上,其實就非常非大的陡了,例如阿柔洋產(chǎn)業(yè)道路、紫微森林等,這些坡度已經(jīng)接近於車輛的爬坡極限,再陡就要翻車了;而騎單車爬這些陡坡,也有前輪浮起的危險,挑戰(zhàn)這些坡的時候切記重心要往前壓,否則會翻車。5 Q0 m5 Y" m% B# R0 g8 v
      另外一項重要的概念,就是平均坡度,這也是我們最常使用的說法。(按:平均坡度,其實指的就是平均的“近似坡度”,在此就簡稱為“平均坡度”)只要知道起點與終點的距離,還有起點與終點的海拔高度差,即可求得平均坡度。但山路彎彎曲曲,有起有伏甚至有下坡,平均坡度只能作為加總之後的平均數(shù)值,實際路線的難易程度還得參考海拔高度差、路況、上下坡比例與起終點的距離才行。
      * F2 |4 U7 O* Z5 k以臺北市近郊的熱門夜騎路線-中社路與一旁的風(fēng)櫃嘴相比較,中社路全長4.1km,平均坡度6.07%;楓林橋上風(fēng)櫃嘴的長度為6.4km,平均坡度為6.47%,兩者的平均坡度雖然只差了0.4%,但是有騎過的人就知道,風(fēng)櫃嘴陡多了;原因就在於風(fēng)櫃嘴有好幾段平路與緩下坡,到後半段才開始以8~9%的坡度急升,而中社路幾乎全程都沒有平路,因此雖然坡度的數(shù)字差異不大,但實際上風(fēng)櫃嘴的難度要比中社路來得高許多。
      1 U7 ?0 G* y( x$ Q7 y( \) L# _5 @; \; @4 x0 U5 a
      -----------------------------------------------------" T# q, }% Z) N3 r' Y

      * U9 a9 K2 o9 v5 c9 J% i/ Z剛才介紹了坡度的定義與計算方式,最後要介紹的觀念,就是坡度難易度的分別。的確,不科學(xué)的車友們也常常會討論到A路線比B路線困難、這條路比那條路難走…等等,要拿多條路線來比較,分出個難易度時,有沒有什 計算的公式可以比較客觀的來表示呢?有的,世界的一級賽事都普遍採用這個坡度的計算方法,公式如下:
      ) i0 Y, V" f5 Q& T& \2 w9 U- ^( m" G- j: A3 f3 r3 _
      Bergwertung=((平均坡度(%))^(3/2)*總爬升量(公尺))/100. s+ r4 \; S- |+ h/ ^  f# U( G; ]1 ~

      4 v9 D) A$ B+ t- U
      * p/ q0 N. r5 d: }上式與平均坡度、總爬升高度有關(guān),亦即代表著與路線長短、坡度和上下坡多寡都有密切的關(guān)係。(按:總爬升量是指一定路段內(nèi)爬了多少的上坡,而非兩點間的高度差,因為兩點之間很有可能上上下下爬個不停,所有的上坡都要算進(jìn)去)環(huán)法賽的採用的四級坡、三級坡…一直到HC級坡,就是用這個公式所得到的數(shù)值。1 K- {% D4 J: w2 M
      + `3 H; O( n7 p
      Bergwertung=  0~20:四級坡' W3 c! g2 g4 U$ R) s; @" H
      Bergwertung=20~50:三級坡
      % {% m) V4 b1 J6 A8 ~+ D. O! UBergwertung=50~120:二級坡
      ( c& [1 ~7 a3 c! j' }. \Bergwertung=120~200:一級坡
      . ]1 y8 j! ^8 `Bergwertung>200:HC級坡(超級坡)2 P7 L8 h8 p, f: L/ o# x
      以下舉例來看咱們常爬的路段,實際坡度到底為何。/ Y% @& d& Q5 B  k

      ! z6 [2 X* o. J. `$ G9 @
      1 q0 ^' d/ K, w* G+ |2 U名稱 距離 平均坡度 總爬升量(m) Bergwertung 分級 " ]' I0 b, h2 d* E
      武嶺 埔里-->武嶺53.7km 5.20% 2875  340  HC級坡 # K" _! A4 [$ @- b7 A1 h" {! s
      二子坪 106起點-->二子坪 5.60% 560  74  二級坡
      ! K, J  ?9 w: s中社路 至善路-->中社路頂4.1km 6.07% 249  37  三級坡
      $ E9 u+ c1 G& o% {$ {風(fēng)櫃嘴 楓林橋-->風(fēng)櫃嘴6.4km 6.47% 414  68  二級坡
      ( F+ ]& o2 s! \2 f9 l9 G" j0 I大屯山助航站 106起點-->大屯山頂12.5km 6.48% 810  133  一級坡 2 l; B7 A- v8 E" r6 Y6 t1 E
      武嶺 清境-->武嶺24.5km 6.71% 1645  286  HC級坡 * E# z% w* N: ^
      Mont Ventoux 環(huán)法經(jīng)典路段22.7km 7.20% 1622  313  HC級坡
      9 N( B/ I$ P. _7 y5 `8 r6 _L'Alpe d'Huez 環(huán)法經(jīng)典路段13.9km 7.90% 1090  242  HC級坡
      0 @& W' G( c( \! {1 U2 X0 V" B7 _& s- [$ Z

      $ M9 ?( m  x7 t7 g2 b' X8 O8 f
      # D5 X: T8 p7 K( |依此分據(jù)來看,由於環(huán)法賽的高山往往只有1500~2000m的高山,跟臺灣動輒2000~3000公尺的山路來比較,臺灣的山路太長,因此計算出來的值都很高。關(guān)於臺灣山路的坡度大小分級,爾後有時間再向各位介紹。
      , B8 D" {, _; b7 I* i9 `, w3 S4 v
      ' `4 _) x# \( U/ }( @排名 路段起點 路段終點 山坡等級數(shù)值 坡度等級 距離 坡度 爬升總高度 % M" C: I! d1 X0 Z& n% d5 G
      1 臺灣地理中心碑 武嶺停車場 336.5 HC 53.56 5.24 2806.1
      ! l$ H) p/ X* ~0 G2 7-11清境門市 武嶺停車場 268.6 HC 23.48 6.66 1563.4 - @% V; p+ a' \' g* _
      3 101縣道百拉卡公路底 大屯山助航站 138.6 一級 11.7 6.75 790 + p! k: c& p2 r( c9 b; I& _
      4 觀音山中直路  112.2 二級 1.2 13.75 220 / |3 ^7 D0 [5 L
      5 中正山 珠海路上中正山 85.6 二級 7.16 7.6 512
      . b+ R; Y) v* T4 t2 u6 101縣道百拉卡公路底 二子坪停車場 83.8 二級 10 5.88 588
      ( `0 t  I/ A, w0 m9 n# L0 J& |5 x7 二子坪停車場 大屯山助航站 82.7 二級 1.7 11.88 202
      # F. a6 V7 o" E. L8 楓林橋 風(fēng)櫃口涼亭 74 二級 6.2 6.77 420 1 S' ^9 p; @( D. @4 b& J+ ]" E; S" O
      9 五分山 十分-山頂 69.4 二級 10.2 5.4 6.9 ; u: b6 A! k" }. W9 z9 B
      10 雙菁公路交叉口 106乙高點 58.5 三級 10.47 5 523.4 + _5 {8 g2 H6 D. v* w: m
      11 中社路底 中社路頂 40.0 三級 3.91 6.39 250
      9 I4 }, ]2 k/ N1 J/ [( o5 A12 觀音山(7-11) 觀音山(遊客中心) 33.1 三級 7.1 4.65 330 & m5 d" h; A3 c# J
      13 泉源路 惇敍工商 25.7 三級 3 5.93 177.9
      8 E3 _* `9 o1 S. H9 m! A; p14 劍南(美麗華) 劍南(至善路) 22.9 三級 2 6.65 133.6
      & W) q' K& X" f: }9 N1 N3 g15 惇敍工商 星巴克陽明山門市 16.2 四級 5.5 3.87 212
      ( J7 ?, B5 a9 s5 M. ?3 q  x8 A$ F4 f7 ~! Y2 b3 r
      * p: Z! l& Y3 W% @5 x
      9 t% W$ v$ n' a4 q! j- X

      2 p! m* k/ g* U# R
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