Пелотон - Peloton

Для использования в других целях см. Пелотон (значения).
Пелотон в 2005 году Тур де Франс. Налицо кластеризация команд.

В шоссейная велогонка, то пелотон (от Французский, первоначально означая "взвод ') - основная группа или стая всадников. Всадники в группе экономят энергию, проезжая мимо (составление или скольжение ) другим гонщикам (особенно позади). Снижение тянуть драматичен; катаясь в центре хорошо развитой группы, сопротивление может быть уменьшено до 5-10%.[1] Использование этой потенциальной экономии энергии приводит к очень сложному взаимодействию и соревновательности между гонщиками и командами в тактике гонки. Этот термин также используется для обозначения сообщества профессиональных велосипедистов в целом, например, «профессиональный пелотон».

Определение

Team Sky езда по прямой для увеличения скольжения, тем самым уменьшая сопротивление и сберегая энергию для велосипедистов, находящихся позади, часто для ключевых гонщиков, таких как спринтеры или Велосипедисты GC.

Формально пелотон определяется как «два или более велосипедистов, едущих достаточно близко друг от друга, чтобы их можно было расположить либо в одном из двух основных положений: (1) позади велосипедистов в зонах пониженного давления воздуха, называемых« драфтингом », либо ( 2) в положениях без вытяжки, где давление воздуха выше всего. Велосипедисты в зонах вытяжки тратят меньше энергии, чем на передних позициях ". [2] Пелотон аналогичным образом определяется «как группа велосипедистов, объединенных вместе за счет взаимной выгоды от драфтинга, когда велосипедисты следуют за другими в зонах пониженного сопротивления воздуха». Хотя взаимодействие между отдельными велосипедистами в принципе очень простое - каждый велосипедист берет на себя поворот ведет, а затем возвращается к стае - коллективное поведение пелотона очень сложное ».[3]

Пелотон Поведение

Пелотон путешествует как единое целое (в некоторых отношениях похожее на птицы полет в строю ), при этом каждый гонщик вносит небольшие корректировки в ответ на действия соседних гонщиков (особенно гонщика впереди них). Наездники, идущие впереди, полностью подвержены ветровому сопротивлению, поэтому испытывают гораздо более высокие усталостные нагрузки. После некоторого периода времени на передовой они будут маневрировать дальше в пелотоне, чтобы восстановиться. Имея достаточно места для маневра, пелотон со временем появляется в виде жидкого облака с бесконечным потоком всадников, которые продвигаются от спины к передней кромке, а затем падают. Помимо формирования птичьих стай, поведение пелотона, связанное с вытяжкой или аналогичными механизмами энергосбережения, было выявлено в различных биологических системах.[4][5][6][7]

Форма пелотона изменяется в зависимости от многих факторов. Сильный встречный ветер или сильное усилие имеет тенденцию растягивать или вытягивать всадников в длинный узкий строй, иногда в один ряд. Медленный темп или быстрый попутный ветер значительно снижает усталость при езде в строю, заполняющем дорогу от одной стороны до другой, и в этих ситуациях гонщики едут бок о бок. Когда у двух или более групп гонщиков есть основания оспаривать контроль над пелотоном, могут образоваться несколько линий, каждая из которых стремится вызвать изнуряющую усталость у других команд. Усталость - решающий фактор в исходе каждой гонки. Диапазон периферийного зрения велосипедистов - важный фактор в формировании пелотона.[8]

Пелотонные образования были описаны как проявляющие две основные фазы поведения: компактный, низкоскоростной пласт и высокоскоростной однофайловый пласт.[3] Фазы пелотона обозначаются пороговыми значениями в коллективном выходе, которые можно смоделировать математически и вычислительно.[3][9] Принципы фазового поведения, определенные Trenchard et al. были применены для оптимизации инженерных задач.[10]

Точно так же эти пороговые значения в формациях пелотонов определяют переходы между совместным поведением пелотона и поведением безбилетника.[11] Сотрудничество и фрирайд в пелотонах изучались с помощью теории игр и как социальная дилемма,[12][13][14] и также рассматривались с точки зрения эквивалентности аспектам экономической теории.[15]

Основное поведение пелотона также было смоделировано с помощью роботов,[16][17] и принципы поведения пелотона также рассматривались в связи с будущим коллективного поведения роботов.[18]

Стратегия всадников на пелотонах

В то время как гонщики на самом переднем плане сталкиваются с наибольшим сопротивлением воздуха (а также гонщики на наветренной стороне, когда имеется значительная боковой ветер ), те, кто позади первых нескольких гонщиков, идущих впереди, пользуются критическими преимуществами.

Находясь близко к передней части мотоцикла, гонщик может видеть и реагировать на атаки конкурентов и изменение положения с гораздо меньшими усилиями. Иногда в пелотоне образуются зазоры, и близкое расположение к передней снижает риск попасть в заднюю группу, если в пелотоне происходит разрыв, например, после аварии. Водители, идущие впереди, гораздо реже задерживаются из-за столкновений.

Риск опозданий или травм в результате аварии возрастает по мере того, как человек все больше падает в пелотоне. Кроме того, гонщики все больше страдают от эффект аккордеона (он же резинка / гармошка / обтягивающий эффект), при котором изменение скорости усиливается по мере того, как оно распространяется на спину пелотона. Следующие за ним гонщики должны предвидеть и тормозить заранее, чтобы избежать столкновений при замедлении пелотона. Прикосновение к колесам даже на мгновение обычно приводит к аварии, которая распространяется по полю в виде цепной реакции, поскольку плотно сбитые гонщики не могут избежать столкновения с сбитыми гонщиками и мотоциклами. Весь пелотон, стоящий за аварией, может быть остановлен.

Близость к передней части также важна в условиях сильного бокового ветра. Поперечный ветер создает для всех значительный штраф утомляемости, если гонщики не образуют движущиеся группы, называемые эшелоны в котором гонщики взаимодействуют, чтобы сформировать «линию темпа» на гоночной трассе под углом, пересекающей дорогу, с ведущим гонщиком на противветренной стороне дороги. Гонщики для темпа, например, эшелона, последовательно меняют позиции через короткие интервалы, так что ни один гонщик не должен долго накапливать чрезмерную усталость от столкновения с максимальным сопротивлением ветра на переднем крае. Размеры эшелонов обязательно ограничиваются шириной проезжей части.

Когда большой пелотон подвергается значительному боковому ветру на узкой дороге, пелотон не может избежать разбивки на несколько небольших эшелонов. Команды, знающие о ветре впереди, достаточно сильные, чтобы двигаться вперед, имеющие большой опыт эшелонированной езды, могут получить важное преимущество во времени в этих обстоятельствах.

Для гонщиков, участвующих в соревновании, чтобы выиграть гонку, важно оставаться рядом (но не на) передней части пелотона, особенно при приближении к крутым поворотам, требующим торможения. Возобновление темпа после крутого поворота (особенно против ветра) обычно вызывает разделение в пелотоне. Как только происходит разделение, если воля и коллективная сила тех, кто разумно размещен впереди, больше, чем тех, кто находится позади, разрыв между группами останется (или увеличится) до конца гонки, потому что дополнительное сопротивление воздуха для одного всадник, пытающийся продвинуться вперед, чтобы добраться до передней группы, налагает экстравагантный штраф за утомляемость по сравнению с теми, кто оставался аэродинамически защищенным в пелотоне. Это особенно актуально на высокой скорости по ровным дорогам.

Когда команда маневрирует впереди пелотона, она занимает позицию, определяющую темп гонки. Команды гонщиков могут предпочесть более быстрый или более медленный темп в зависимости от тактики команды.

Находиться рядом с пелотоном или впереди него очень важно при запуске вырваться.

Несколько сильных гонщиков всегда будут пытаться оторваться от основного пелотона, пытаясь создать такое командное преимущество в начале гонки, что пелотон не может догнать его до финиша. Отрыв может быть успешным, когда гонщики на перерыве сильны, особенно если ни один из гонщиков в перерыве не является опасным человеком (в борьбе за победу в общем соревновании), и если все они действуют как команда. Гонщика (или гонщиков), которые лидируют и также успешно оторвались от пелотона, называют Tête de la Course (французское выражение, означающее «лидер гонки»). Пелотон не позволит в перерыве с опасным человеком вырваться далеко вперед. Сильные команды, которые хотят вывести своих спринтеров на борьбу за победу, выходят впереди пелотона и диктуют резкий темп, вызывая усталость у соперников, в то же время отстающие гонщики (которые индивидуально должны проводить гораздо больше времени на ветру, чем участники пелотона) последовательно поддаются усталости и обычно ловятся. В противном случае успешные брейки часто превращаются в беспорядок незадолго до финиша, когда расчеты гонщика относительно личных шансов на победу разрушают непростой разрыв альянса, в то время как пелотон быстро догоняет.

Также действуют тактические факторы.[19][20][21][22][23][24] Командная тактика обычно подразумевает объединение своих членов в пелотон, чтобы максимизировать их способность влиять на пелотон. Например, если член команды в настоящее время находится в отколовшейся группе перед основным пелотоном, оставшиеся члены команды обычно не будут пытаться ускорить пелотон, чтобы максимизировать шансы на успех для гонщика их отколовшейся группы. В редких случаях они могут оказаться впереди пелотона и активно пытаться контролировать его продвижение в критический момент. Эта тактика имеет наибольшие шансы на успех на узких дорогах с крутыми поворотами, когда одна команда может пройти дорогу с одной стороны на другую.

В гонках, где финиш происходит на ровной дороге, в пределах нескольких километров от финиша, сильные команды выстраиваются в линии, а их главный соперник в спринте находится позади. Ведущий гонщик каждой соревнующейся команды движется вперед с максимальной скоростью, которую он может достичь, пока не достигнет предела своей выносливости, а затем отъезжает в сторону, позволяя последующему члену команды в очереди двигаться вперед на пределе своих возможностей. Команда спринтер скользящие потоки сзади, чтобы минимизировать усталость из-за сопротивления воздуха до последних ста метров или около того, когда спринтер выберет момент, чтобы выскочить из-за своего ведущего гонщика, чтобы броситься к финишу на максимально возможной скорости.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Блокен, Берт (30.06.2018). «Аэродинамическое сопротивление велосипедных пелотонов: новые идеи, полученные с помощью моделирования CFD и испытаний в аэродинамической трубе». Журнал ветроэнергетики и промышленной аэродинамики. 179: 1. Дои:10.1016 / j.jweia.2018.06.011.
  2. ^ Тренчард, Хью, 2013. "Фазовые колебания пелотона", Хаос, солитоны и фракталы, Elsevier, vol. 56 (C), страницы 194-201.
  3. ^ а б c Тренчард, Хью и Ричардсон, Эшлин и Ратамеро, Эрик и Перк, Матаж, 2014. «Коллективное поведение и идентификация фаз в велосипедных пелотонах», Physica A: Статистическая механика и ее приложения, Elsevier, vol. 405 (C), страницы 92-103.
  4. ^ Тренчард, Хью и Матьялж Перк. «Механизмы энергосбережения, коллективное поведение и гипотеза диапазона вариаций в биологических системах: обзор». Биосистемы 147 (2016): 40-66.
  5. ^ Тренчард, Хью, Карлтон Э. Бретт и Матьялж Перк. «Трилобитовые« пелотоны »: возможные эффекты гидродинамического сопротивления между ведущими и последующими трилобитами в очередях трилобитов». Палеонтология 60 (2017): 557-569.
  6. ^ Тренчард, Хью. «Клеточные пелотоны: модель ранней эволюционной сортировки клеток с применением к слизистой плесени Dictyostelium discoideum». Журнал теоретической биологии 469 (2019): 75-95.
  7. ^ Тренчард, Хью. «Американский лысый коллектив на воде». Нелинейная динамика, психология и науки о жизни 17 2 (2012): 183-203.
  8. ^ Белден, Дж., Мансур, М. М., Хеллум, А., Рахман, С. Р., Мейер, А., Пиз, К., Пачеко, Дж., Козиол, С., и Траскотт, Т. Т., 2019. Как видение регулирует коллективное поведение плотных велосипедных пелотонов. Журнал Интерфейса Королевского общества, 16 (156), стр.20190197.
  9. ^ Тренчард, Хью и Ратамеро, Эрик и Ричардсон, Эшлин и Перк, Матаж, 2015. «Модель замедления для динамики велосипедного пелотона и групповой сортировки», Прикладная математика и вычисления, Elsevier, vol. 251 (C), страницы 24-3
  10. ^ Poitras, G., Cormier, G. и Nobelle, AS. (2018) Новый алгоритм оптимизации для систем перекрытий из композитных стальных настилов: Peloton Dynamics Optimization (PDO). Building Tomorrow's Society, Ежегодная конференция Канадского общества гражданского строительства, 13–16 июня 2018 г.
  11. ^ Тренчард, Хью, 2015. «Сверхорганизм пелотона и протокооперативное поведение», Прикладная математика и вычисления, Elsevier, vol. 270 (C), страницы 179-192
  12. ^ Брауэр, Т., и Поттерс, Дж. (2019). Друзья на (почти) день: Изучение отрывов в велогонках. Журнал экономической психологии, 75 (часть B), [102092]. https://doi.org/10.1016/j.joep.2018.08.001
  13. ^ Хёнигман, Ронда, Элизабет Брэдли и Аллен Лим. «Сотрудничество в велогонках - когда работать вместе, а когда идти одному». Сложность 17, нет. 2 (2011): 39-44.
  14. ^ Миньо, Дж. Ф., 2016. Стратегическое поведение в соревнованиях по велоспорту. В экономике профессионального шоссейного велоспорта (стр. 207-231). Спрингер, Чам.
  15. ^ Тренчард, Хью и Матьяз Перк. «Эквивалентность в биологических и экономических системах: динамика пелотона и эффект отскока». PLOS ONE 11, no. 5 (2016): e0155395.
  16. ^ Бедруз, Рен Анджером, Аргел А. Бандала, Райан Рай Висерра, Ронни Консепсьон и Элмер Дадиос. «Дизайн робота-контроллера для формирования пелотона с использованием нечеткой логики». В 2019 г. 7-я Международная конференция по технологиям и приложениям роботизированного интеллекта (RiTA), стр. 83-88. IEEE, 2019.
  17. ^ Бедруз, Рен Анжером Р., Хосе Мартин З. Манинго, Арвин Х. Фернандо, Аргел А. Бандала, Райан Рэй П. Висерра и Элмер П. Дадиос. «Алгоритм динамической конфигурации формирования пелотона роя роботов для оптимизации аэродинамических эффектов». В 2019 г. 7-я Международная конференция по технологиям и приложениям роботизированного интеллекта (RiTA), стр. 264-267. IEEE, 2019.
  18. ^ Тренчард, Х., 2018. Когда роботам становится скучно и они изобретают командные виды спорта: более подходящий тест, чем тест Тьюринга ?. Информация, 9 (5), с.118.
  19. ^ Макур, Джульетта (2009-07-06). "Шестое чувство поставило Армстронга на третье место". Газета "Нью-Йорк Таймс. В архиве из оригинала от 20.07.2011.
  20. ^ Ратамеро, Э. Мартинс. «MOPED: агент-ориентированная модель динамики пелотона в соревновательной велоспорте». Международный конгресс по спортивным научным исследованиям и поддержке технологий, Виламура, icSPORTS. 2013.
  21. ^ Олдс, Тим. «Математика отрыва и погони в велоспорте». Европейский журнал прикладной физиологии и физиологии труда 77.6 (1998): 492–497.
  22. ^ Ратамеро, Эрик Мартинс. «Моделирование динамики пелотона в соревнованиях по велоспорту: количественный подход». Международный конгресс по спортивным научным исследованиям и поддержке технологий. Издательство Springer International, 2013.
  23. ^ Сселлес, Н., Миньо, Ж.-Ф., Кабо, Б. и Франсуа, А. (2018), «Временные организационные формы и сотрудничество в велоспорте: что делает отрыв успешным на Тур де Франс?», Командные выступления Менеджмент, Vol. 24 No. 3/4, pp. 122-134. https://doi.org/10.1108/TPM-03-2017-0012
  24. ^ Вольф, С. и Саупе, Д., 2017. Как оставаться впереди всех: оптимальные стратегии езды на велосипеде для двух взаимодействующих гонщиков. Международный журнал компьютерных наук в спорте, 16 (2), стр.88-100.

внешние ссылки