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2022美赛A 题题目及思路--自行车手的力量曲线图

爱奔跑的读书者 2022-02-18 阅读 140
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背景:自行车公路赛有很多种,包括 标准计时赛 、团体计时赛和个人计时赛。在这些比赛中,

选手的成功机会因赛事类型、赛道和选手的能力而异。在 个人计时赛 中,每位自行车手都要

独自完成一个固定的赛道,用时最短的选手就是冠军。

不同的车手在不同的时间内可以产生不同的功率水平,不同的车手所能产生的功率和给定功

率的持续时间有很大的不同。车手的 功率曲线 表示其能产生给定额度能量的时间。换句话说,

在一段特定的时间内,功率曲线提供了车手在这段时间内能够保持的最大功率。一般来说,

车手产生的能量越多,他在减少能量和恢复能量之前能够维持的时间就越短。车手可以选择

短暂地超过其功率曲线的限制,但是需要额外的时间在较低的功率水平上恢复。此外,车手

在过去的功率输出也很重要,随着比赛的进行,车手会越来越疲劳。

车手们总是希望能在最短的时间内跑完给定的距离。根据车手的功率曲线,给定车手的能力,

车手在穿越计时赛赛道时应该如何使用能量?此外,许多类型的选手可能会参加个人计时赛,

计时赛专家 Climber Rouleur Sprinter Puncheur (见最后词汇表),每种类型的选

手都有不同的力量曲线。

要求

开发一个模型,可以应用于任何类型的车手,确定车手在赛道上的位置和车手力量之间的关

系。请记住,车手在整个过程中所消耗的总能量是有限制的,同时也有过去爆发性的累积和

超过能量曲线极限的限制。

您的模型开发和报告应包括以下内容:

•定义两种车手的功率曲线。你的车手中应该有一个是计时赛专家,另一个是不同类型的车

手。你还应该考虑不同性别的车手。

•将你的模型应用于各种计时赛课程,至少包括以下列出各项:

O 2021 日本东京奥林匹克计时赛

O 2021UCI 比利时法兰德斯世界杯计时赛

O 至少有一个由你自己设计的赛道,包括至少四个急转弯和至少一个重要的道路等级。终

点应该在起点附近。

•确定天气条件的潜在影响,包括风向和风力,以确定你的结果对天气和环境的微小差异的

敏感性。

•确定结果对车手偏离目标功率分布的敏感度。一个车手完全遵循一个高度详细的计划是不

太可能的,将错过动力目标。车手和 体育运动总监 将对给定赛道关键部位的可能的预期分裂

时间范围有一些想法。

•讨论如何扩展你的模型,以包括每队 6 名选手的团队计时赛的最佳能量使用,其中团队的

时间由第四名选手穿过终点线决定。

作为解决方案的一部分,为车队的体育总监写一份两页的车手比赛指南。车手的比赛指导应

集中在一个车手和一次计时赛的成绩上。它应该包含关于车手方向的概述以及你的模型的一

个广泛的总结,注意要适合没有数学背景的指导和车手

注意:您的 PDF 总页数不超过 25 页,解决方案应包括:

•一页摘要表。•目录。•完整的解决方案。•两页车手的比赛指导。•引用列表。

注:MCM 竞赛有 25 页的限制。您提交的所有方面都计入 25 页的限制(摘要页、目录、参考

书目和任何附录)。必须在你的报告中标注你的想法、图像和其他材料的来源引用。

词汇表

标准自行车比赛:在封闭的赛道上进行的自行车比赛。所述长度可以在预定的时间段内通过

固定的圈数或最多圈数来指定。

体育总监:车队的主管,负责管理车手和工作人员,做出比赛决定,并决定给定比赛的车队

组成。

个人计时赛:一项比赛,参赛者一次一人穿越预定的路线。车手们不允许一起工作或骑在一

起。每名选手在赛道上所需要的时间都被记录下来。时间越低,选手的最终名次越好。

功率曲线:是车手在一段特定时间内所能保持的最大功率的直观表示

车手类型词汇表

Climber:专门从事有多次长爬坡比赛的车手。

Puncheur:专门从事包括许多短而陡峭的爬坡或许多急剧加速的比赛的车手。

Rouleur:一个多面手,可以在各种地形的比赛中表现出色的车手。

Sprinter:专门在短时间内产生极高力量的车手。这些车手通常专注于在比赛结束或中间冲刺

(如果比赛有中间冲刺)中获胜。

Sprinter:专门从事个人计时赛项目的车手。

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