Slik fungerer det

2.0 Før du begynner

For datanerdene. Ingen trenger å lese dette for å sykle. Det står her fordi noen av oss ikke kan glede oss over et tall før vi vet hvor det kommer fra.

Kortversjonen: Vi tar effekten din, vekten din, sykkelen din, veien og luften, og sykler segmentet for deg, et tidels sekund om gangen. Den virkelige turen må du fortsatt ta selv.

2.1 Hva en prognose er, og hva den ikke er

En beregnet tid er tiden modellen vår bruker på et segment, med effektprofilen din, vekten din og sykkelen din, på den veien og i den luften. Den svarer på «hvor fort kunne jeg syklet her hvis jeg ga alt?», for akkurat nå eller for en time du velger.

Det er en beregning. Det er ikke et løfte, og den vet ikke at du sov dårlig, eller at en varebil står parkert i sykkelfeltet.

Marginen mot rekorden sammenligner den tiden med den raskeste tiden på Stravas resultatliste: QOM når profilen din oppgir kvinne, ellers KOM.

$$\text{margin} = \frac{t_{\text{rekord}} - t_{\text{beregnet}}}{t_{\text{rekord}}}$$

Over null plasserer modellen deg foran rekorden. Under null, bak.

Det er en margin og ikke en sannsynlighet. En margin på +3% betyr at den beregnede tiden er 3% raskere enn rekorden. Det betyr ikke 3% sjanse for noe som helst, eller 97% sjanse. Kroner deles ikke ut i regneark.

En strek i stedet for en tid betyr at vi ikke kunne beregne en prognose. Som oftest har vi ingen effektprofil for deg ennå, eller det finnes ikke noe værvarsel for timen du ba om.

2.2 Motoren din: effektprofilen

Alt begynner med hvor mye effekt du kan holde, og hvor lenge.

Effektkurven. Din høyeste gjennomsnittseffekt for tolv varigheter: 5, 10, 20 og 30 sekunder, og 1, 2, 5, 10, 20, 30, 45 og 60 minutter.

Du kan få en på to måter.

• Fra turene dine. Vi leser turene dine fra de siste 180 dagene fra Strava og tar den høyeste effekten du holdt for hver varighet. Så justerer vi kurven i tre trinn. En varighet der du aldri ga alt, danner en grop, så vi hever den til en kurve tilpasset de sterkere punktene dine. En lengre innsats kan aldri ha høyere effekt enn en kortere, så kurven får ikke stige. Og ingen verdi blir lavere enn det du faktisk registrerte.
• Fra deg. Skriv inn dine egne tall, så mange av de tolv du kjenner. Vi fyller ut resten ved å trekke en jevn kurve gjennom dem du ga oss. Utenfor den korteste og den lengste varigheten din gjetter vi ikke videre: Vi holder verdien konstant. Med én enkelt verdi skalerer vi en typisk kurve til den. Turene dine brukes ikke for en kurve du legger inn selv. Det du skrev inn, blir stående akkurat som du skrev det.

FTP, funksjonell terskeleffekt, er det du kan holde i omtrent en time. Vi tar den høyeste av effekten din for 60 minutter og 95% av effekten din for 20 minutter, avrundet til nærmeste watt. Kjenner du FTP-en din bedre, skriver du den inn. En FTP du har lagt inn, blir stående til du endrer den eller tømmer feltet.

CP og W′. Kritisk effekt, CP, er effekten du kan holde lenge uten å tære på reservene. W′, «W prim», er størrelsen på reserven du får bruke: en fast mengde arbeid, i joule, som du kan bruke over CP. Sykler du over CP, tømmes W′. Sykler du under, fylles W′ opp igjen.

Når reserven er brukt opp, senker modellen effekten midlertidig under CP. Etter denne 20-sekundersperioden med redusert effekt kan W′ som har kommet tilbake, brukes til en ny innsats over CP. Reserven og en eventuell pågående periode med redusert effekt videreføres langs ruten; de nullstilles ikke når en ny bit begynner.

Modellen bak dette, fra Monod og Scherrer, sier at arbeidet du kan utføre på tiden $t$, er

$$t \cdot P = CP \cdot t + W'$$

Plott $t \cdot P$ mot $t$ for punktene på kurven din, så får du en linje. Stigningstallet er CP-en din, og skjæringspunktet med y-aksen er W′. Vi tilpasser den linjen til hele kurven din, så én ekstremprestasjon ikke avgjør alt. CP og W′ beregnes alltid. Det finnes ikke noe felt å skrive dem inn i.

Effekten du kan holde, etter varighet. Fra kurven, CP og W′ beregner vi hva du kan holde i 45 sekunder og i 2, 5, 8, 20, 40 og 60 minutter.

• Opptil 5 minutter leses den fra kurven din: dine egne beste innsatser.

• Fra 30 minutter og oppover kommer den fra modellen:

  $$SP(t) = CP + \frac{W'}{t}$$

• Mellom disse blander vi de to på en logaritmisk tidsskala. Med $w$ fra 0 ved 5 minutter til 1 ved 30 minutter:

  $$SP(t) = \exp\bigl((1 - w)\,\ln SP_{5\,\text{min}} + w\,\ln SP_{30\,\text{min}}\bigr), \qquad w = \frac{\ln t - \ln 300}{\ln 1800 - \ln 300}$$

Hvilken effekt en prognose bruker. Én måleffekt for hele segmentet, valgt ut fra hvor langt segmentet er. Et kort segment sykles med sprinteffekten din; et langt med terskeleffekten.

FTP-en din har altså bare betydning på lange segmenter. På alt under 8 km kommer tiden fra kurven din, CP og W′. Det er hele poenget med å ha en kurve.

Ingen effektmåler? Da finnes det ingen turer å lese en kurve fra, og vi gir deg en standardprofil: omtrent 275 watt i 20 minutter og 250 watt i en time. Vi sier fra når du bruker den. Det er noen andres tall, ikke dine, så tidene dine kan ikke bli nøyaktige før du legger inn dine egne. Selv grove anslag er bedre enn våre.

2.3 Turen: fysikk, uten lidelsen

Segmentet i biter. Et segment har ikke bare én helning og én retning, så vi deler det opp i biter som har det. Vi følger ruten og ser 50 meter fremover. Når helningen foran avviker fra biten vi er i, med mer enn 2 prosentpoeng, eller retningen med mer enn 10 grader, starter en ny bit. Ingen bit er kortere enn 15 meter. Hver bit har opplysninger om lengden, gjennomsnittlig helning, retningen, hvor den ligger, høyden over havet og hvordan underlaget er.

Kreftene. Tre ting holder deg igjen, og én av dem hjelper av og til.

$$F_{\text{tyngdekraft}} = m\,g\,\sin(\arctan G) \qquad F_{\text{rullemotstand}} = C_{rr}\,m\,g\,\cos(\arctan G) \qquad F_{\text{luft}} = \tfrac{1}{2}\,\rho\,C_dA\,v_{\text{luft}}^{2}$$

• $m$ er deg pluss sykkelen din. Vekten din kommer fra profilen din, eller er 75 kg når vi ikke har den. Sykkelvekten er den du lagret, eller 9 kg.
• $G$ er helningen på biten. Nedover bytter tyngdekraften side.
• $C_{rr}$ er rullemotstanden. Den starter på 0,005, et godt landeveisdekk på god asfalt, og endres med underlaget (2.5).
• $\rho$ er lufttettheten, og $v_{\text{luft}}$ er hastigheten på luften mot deg (2.4).
• $C_dA$ er hvor mye luft du skyver på: verdien i profilen din. En ny profil starter på 0,35 m², en typisk sittestilling på en landeveissykkel. Ujevnt underlag øker den litt, for ingen holder en sammenkrøpet aerostilling på grus.

Av effekten du legger i pedalene, når 97% frem til veien. De andre 3% varmer opp kjedet ditt.

Selve turen. Vi sykler hver bit i trinn som vanligvis varer et tidels sekund. Hvis W′ tømmes i løpet av et trinn, deler vi trinnet akkurat da. I hvert trinn er kraften som driver deg fremover, effekten din ved hjulet delt på farten din, minus de tre kreftene over:

$$F_{\text{resulterende}} = \frac{\eta\,P}{v} - F_{\text{luft}} - F_{\text{rullemotstand}} - F_{\text{tyngdekraft}} \qquad a = \frac{F_{\text{resulterende}}}{m}$$

Farten din endres med $a$ ganger trinnets varighet, du beveger deg videre, og vi gjør det igjen til biten er ferdig. Farten du forlater en bit med, er farten du starter den neste med, så en rask utforkjøring gir deg fart inn i neste bakke, akkurat som på veien. Segmentet starter ved 9 meter i sekundet, omtrent 32 km/h: en flygende start, for ingen tar en krone fra stillestående.

Å bruke og fylle opp W′. Når effekten din er over CP, koster hvert tidsintervall deg

$$W'_{\text{brukt}} = (P - CP)\cdot \Delta t$$

Vi trekker bare fra energien som brukes over CP i det tidsintervallet. Når W′ når null, begynner en 20-sekundersperiode med redusert effekt. I denne perioden følger effekten en grense under CP som gradvis heves, eller den valgte måleffekten din hvis den er lavere. Perioden fortsetter på tvers av bitene; en ny bit starter den ikke på nytt. Etter 20 sekunder er den valgte måleffekten tilgjengelig igjen, og W′ som har kommet tilbake, kan brukes til innsats over CP. Hvis denne innsatsen tømmer W′ igjen, begynner en ny periode med redusert effekt.

Når effekten din er under CP, kommer W′ tilbake, raskere jo lenger under CP du er:

$$\text{restitusjonsrate} = \frac{CP - P}{\tau}, \qquad \tau = 546\,e^{-0.01\,(CP - P)} + 316 \ \text{sekunder}$$

Den fylles aldri mer enn helt opp.

Nedover kan du trå til litt hardere enn effekten som er valgt for segmentet, fordi tyngdekraften gjør en del av arbeidet. Vi tillater den valgte effekten pluss W′ delt på 300, og aldri mer enn det dobbelte av CP-en din.

2.4 Himmelen: vind og luft

Hvor det kommer fra. Værvarselet kommer fra NOAAs Global Forecast System, GFS, med et rutenett på en kvart grad. NOAA kjører modellen fire ganger om dagen, og vi henter hver kjøring når den er klar. Den dekker sju dager fremover, time for time.

Vind langs ruten. Et segment svinger, og vinden svinger ikke med det. For hver bit tar vi vinden på bitens posisjon, på det tidspunktet modellen beregner at du kommer dit, og setter den opp mot retningen biten går i. Motvind øker luftstrømmen du skyver deg gjennom, og medvind reduserer den. Medvind som er raskere enn deg, skyver deg fremover.

Tynn luft og tett luft. Luftmotstanden øker med lufttettheten, og luften er ikke den samme overalt. Vi beregner tettheten fra temperatur, trykk og luftfuktighet. Værvarselets rutenett er grovt, omtrent 25 km, og høyden på bakken i modellen kan være langt fra høyden på veien du sykler på, så først justerer vi temperaturen og trykket til den faktiske høyden for hver bit. Varm, fuktig luft i høyden er tynn, og tynn luft er rask. Kald, tørr luft ved havnivå er tett, og den merker du godt.

Uten værvarsel bruker vi stillestående luft med en tetthet på 1,225 kg/m³, lærebokverdien for havnivå.

Det du ser, og det vi bruker. Været på skjermen din er været nær starten av segmentet på det tidspunktet du legger av gårde. Prognosen bruker været langs hele ruten, bit for bit, slik du ville møtt det. Vindkast og regn vises, men endrer ikke tiden ennå.

Hvor det fungerer. Vind og vær dekker i dag California, Oregon, Washington, Hawaii og Baja California. Andre steder beregnes tiden i stillestående luft, og det finnes ingen sjudagersprognose.

2.5 Veien: jevn, ujevn og «er dette i det hele tatt en vei?»

Et godt dekk på fersk asfalt ruller nesten gratis. På grus gjør det ikke det. For hver bit slår vi opp hva OpenStreetMap sier om veien under den, og gjør det om til en poengsum fra 1 til 32. Poengsummen øker rullemotstanden, og på ujevnt underlag også luftmotstanden.

Når kartet ikke oppgir noe underlag, bruker vi veitypen: En gate eller en hovedvei regnes som vei med fast dekke, en sykkelvei som nesten det samme, en landbruksvei eller en servicevei som grus, en sti som jord. En landbruksveis gradering, fra 1 til 5, gjør den enda mer ujevn.

Når kartet ikke vet noe som helst om underlaget på en bit, antar vi at det er ujevnt, med en poengsum på 20. Kartdataene vi har, dekker USA, Canada, Mexico og Grønland. Utenfor disse er hver bit «ukjent», og de beregnede tidene blir langsommere enn de burde.

2.6 Uken som kommer: prognosen og det beste tidspunktet å sykle på

Med Pro beregnes den samme turen for hver time de neste sju dagene, hver gang med vinden og luften for den timen. Det gir en tid for hver time du kunne startet.

Det beste tidspunktet å sykle på er timen med den raskeste tiden. Det er alt det er: Vi sykler segmentet én gang for hver time i perioden og beholder den raskeste. Tidspunktene vises i segmentets egen tidssone, så «8 om morgenen» betyr 8 om morgenen der segmentet ligger.

Et værvarsel blir mer usikkert jo lenger frem det ser, og det erstattes fire ganger om dagen. Den beste timen for lørdag kan endre seg mellom tirsdag og fredag. Sjekk igjen før du fester startnummeret.

2.7 Det med liten skrift, for ærlige nerder

Det modellen ikke kjenner til, kan den ikke ta med på turen.

• Å ligge på hjul. Vi sykler alene. En KOM satt midt i en gruppe fikk hjelp vi ikke gir deg.
• Trafikk, lyskryss og svinger. Vi bremser aldri. Veien krever det av og til.
• Dagsformen din. Kurven er ditt beste fra 180 dager. I dag er kanskje ikke den dagen.
• Sittestillingen din. Én $C_dA$ for hele turen. Legger du deg lavt og blir der, slår du oss. Retter du deg opp for å spise, gjør du det ikke.
• Selve rekordene. En rekordtid er det Strava har registrert: medvindsdager, gruppeturer og en og annen bil inkludert.
• Underlag kartet ikke kjenner, og steder utenfor værvarselets dekning (2.4, 2.5).
• Vindkast og regn vises, men brukes ikke ennå.

Prognosene KOM Hero viser, er anslag fra en matematisk modell og dataene vi har. Den faktiske tiden din kan bli annerledes, av grunner modellen ikke ser: en brå endring i været, veiforholdene, trafikken eller hvordan du føler deg den dagen. Bruk din egen dømmekraft.

Og sykle trygt. Ingen krone er verdt å sykle på rødt.