Оптимизация гоночной стратегии в автоспорте: сила подрезки и перерезки

Мы часто думаем, что успех Формула 1 Во время гонки автомобиль зависит от его водителя, мощности или аэродинамики, но стратегия (недорезка и перерезка) могут иметь гораздо более решающее влияние на результаты. В конце концов, не имеет значения, насколько быстра ваша машина, если из-за плохой стратегии пит-стопа вы оказались в конце поля. 

Стратегия сокращения и превышения гонки сыграла еще более важную роль за последние несколько десятилетий, поскольку команды и их технологии продолжать развиваться, различия в производительности между автомобилями уменьшаются. При одинаковом темпе и производительности на ходу иногда хороший стратегический ход может оказаться единственным козырем, который команды могут использовать, чтобы обогнать соперника.

Гоночная стратегия в прошлом 

До 2010 года правила разрешали дозаправку, а это означало, что разница во времени прохождения круга между почти пустой машиной и тяжелой заправленной машиной составляла около 1,5 секунды. Хотя производительность нового комплекта шин могла бы сократить этот дефицит, полностью преодолеть этот недостаток было сложно. Таким образом, топливо стало доминирующей переменной при установлении оптимума. гоночная стратегия.  

Однако после запрета дозаправки характеристики шин вновь стали важнейшим стратегическим фактором. Следовательно, команды сосредоточились на управлении деградацией шин, чтобы попытаться разработать подрезать и перерез сценарии, чтобы обогнать своих конкурентов. 

Понимание характеристик шин

Чтобы понять, как подрезает и перерезы Для работы нам сначала нужно понять поведение шин.

Резина, используемая сегодня Формула 1 На шины сильно влияют температура и гистерезис, поэтому время прохождения круга, которое может достичь автомобиль, значительно варьируется в зависимости от того, на каком этапе эксплуатации находится шина. 

• Узнайте больше о поведении и деградации шин

По сути, существует три основных этапа работы шин во время отрезка: прогрев, стабилизация и ухудшение качества. Степень сцепления, создаваемая шиной на каждом из этих этапов, варьируется в зависимости от жесткости резиновой смеси (мягкая, средняя или жесткая). На графике ниже показана типичная разница во времени прохождения круга между составами Soft, Medium и Hard на протяжении всего отрезка времени.

• The Мягкий Состав прогревается быстрее всех и поэтому имеет самое быстрое время прохождения круга. Однако, поскольку более мягкая резина начинает перегреваться и, следовательно, изнашиваться, ее характеристики значительно падают к концу отрезка. 
• The Жесткий Состав компаунда нагревается медленнее, поэтому для прогрева требуется больше времени, поэтому на 1-м круге он на 0,5 секунды медленнее, чем Soft. Однако более твердый состав более устойчив к перегреву и меньше изнашивается, сохраняя производительность дольше и к 30-му кругу. на 0,7 с быстрее, чем Soft.
• The Середина Состав часто находится между жестким и мягким с точки зрения производительности. Хотя этот состав иногда бывает трудно разогреть, и поэтому в начале отрезка он работает намного медленнее, чем Hard и Soft.

Разница во времени прохождения круга между старыми и новыми шинами, а также различные составы на этапах прогрева (желтый) и деградации (фиолетовый) дают командам возможность либо подрезать или перерез их оппозиция.

Что такое подрезка?

F1 Undercut объяснил

The подрезать это гоночная стратегия, в которой гонщик останавливается раньше соперника, чтобы получить преимущество за счет использования более свежих шин. Ключ к этой стратегии лежит в трех критических этапах: впадина, пит-стоп, и выступ. Общее время, потерянное или выигранное в ходе этой последовательности, может привести к успешному обгону, поскольку новые шины позволяют водителю, заезжающему на пит-стоп, показывать более быстрое время на круге по сравнению с соперником на старых, более медленных шинах.

В сценарии с подрезкой водитель А первым заезжает на пит-стоп и теряет время в пит-стопах (около 20 секунд), но как только он возвращается на трассу на свежих шинах, он может проехать круг гораздо быстрее. Тем временем водитель Б, который оставался на изношенных шинах, проезжает круг медленнее, прежде чем в конечном итоге заехать на пит-стоп. К тому времени, как водитель Б завершает остановку, водитель А уже использовал преимущество в скорости от более свежей резины, чтобы занять позицию на трассе, обогнав водителя Б.

The подрезать особенно эффективен на трассах с высоким износом шин или термической деградацией, где новые шины сразу же обеспечивают лучшую производительность. Эта стратегия использует тот факт, что старые шины значительно изнашиваются, замедляя темп автомобиля. При идеальном расчете времени подрезка может помочь водителю обогнать соперника, используя сцепление и скорость новых шин.

Ключевые факторы успешного подрезания:

• Характеристики шин: Более свежие шины обеспечивают лучшее сцепление и скорость, давая водителю, заезжающему на пит-стоп, значительное преимущество. Выбор времени пит-стопа достаточно рано, чтобы максимально использовать эти новые шины, имеет решающее значение.
• Очистить место на дорожке: Чтобы подрезка сработала, гонщик должен вернуться на трассу с достаточным пространством впереди, чтобы использовать свежие шины, не замедляясь из-за трафика. Окно, свободное от трафика, позволяет гонщику агрессивно подталкивать.
• Эффективность пит-стопа: Необходим плавный и быстрый пит-стоп. Задержки на пит-лейн могут свести на нет преимущество более свежих шин, поэтому минимизация времени на пит-стоп является ключом к успешному подрезу.
• Состояние трассы: Трассы с высоким износом шин благоприятствуют подрезу, поскольку новые шины обеспечивают явное преимущество в скорости. Кроме того, такие факторы, как прогрев шин (или его отсутствие) и чистый воздух играют решающую роль.
• Другие переменные: Непредсказуемые элементы, такие как желтые флаги, машины безопасности или виртуальные машины безопасности, могут повлиять на успех подрезки. Стратегия наиболее эффективна, когда не происходит никаких подобных помех.

Что такое перерез?

Объяснение перереза F1

The перерез это гоночная стратегия, в которой гонщик остается на трассе дольше, чем его конкурент, который останавливается на пит-стоп раньше. Цель состоит в том, чтобы использовать более чистый воздух и меньшую загрузку топлива (по мере потребления топлива), чтобы показывать более быстрое время круга, пока конкурент находится на пит-стопах, в конечном итоге получая позицию на трассе, как только гонщик, обогнавший соперника, делает свою остановку. После пит-стопа гонщик, который оставался на трассе (гонщик A), часто может оказаться впереди гонщика, который остановился на пит-стоп раньше (гонщик B), извлекая выгоду из разрыва в производительности, созданного на этих кругах.

Одним из ключевых факторов в перерез Стратегия заключается в том, что водитель B, сделав пит-стоп первым, может испытывать трудности с прогревом шин, особенно если он перейдет на более жесткий состав, который дольше достигает оптимальной температуры. Напротив, водителю A часто говорят, чтобы он давил сильнее на изношенные шины, максимизируя производительность автомобиля на чистом воздухе, чтобы создать преимущество по времени. После нескольких кругов, когда водитель A наконец заедет на пит-стоп, он может вернуться на трассу раньше водителя B, успешно выполнив перерез.

Ключевые факторы успешного переруба:

• Управление шинами: Оставшийся на трассе гонщик (гонщик А) должен поддерживать конкурентоспособное время круга на изношенных шинах, добиваясь максимальной эффективности на решающих кругах.
• Состояние трассы: Перерезы обычны на трассах с низким сцеплением или низким уровнем деградации или в условиях повышенной влажности, когда требуется несколько кругов, чтобы шины нагрелись до нужной температуры. Более чистый воздух и более легкая машина могут привести к более быстрым кругам.
• Результаты участника: Если водитель B на свежих шинах сталкивается с трафиком или испытывает трудности с прогревом шин, это дает преимущество водителю A. Аналогично, перерезка может быть эффективной, когда между автомобилями существует значительная разница в производительности, когда более быстрый автомобиль может использовать чистый воздух после пит-стопов соперника.

Используя эти факторы, перерез может стать эффективной стратегией для завоевания позиции на трассе, особенно когда решающую роль играют характеристики шин или условия дорожного движения.

Подрезка в действии

Обогнать соперника во время гонки – это настоящий триумф, однако полный результат стратегического подрыва или перерез не разыгрывается до конца гонки. 

Гран-при Бахрейна 2021 года наглядно это иллюстрирует. Схема Сахира тяжела для задних шин и, следовательно, представляет хорошую возможность для подрезки. Хэмилтон потерял лидерство у Ферстаппена на 1-м круге, и Mercedes немедленно изменили свою стратегию. На первом пит-стопе (1) Mercedes подрезать Red Bull на 4 круга, что позволило Хэмилтону обогнать Ферстаппена на 18 круге. 

Затем Хэмилтон смог опередить Ферстаппена на 7 секунд и завершил второй пит-стоп (2) на 28-м круге. подрезатьRed Bull решила продлить срок службы шин Ферстаппена еще на 11 кругов, чтобы компенсировать возраст шин. Следовательно, после пит-стопа Ферстаппен быстро догоняет Хэмилтона и борется за лидерство. Хотя стратегически Ферстаппен должен был победить, неудачный пас оставил его на втором месте.

Сила эффективного перереза

На узких улицах Монако на этом Гран-при преобладают движение и экономия шин. Пит-стопы нежелательны, поскольку даже быстрой машине с преимуществом в шинах сложно пробиться сквозь толпу. 

В 2021 году из-за плохой позиции на стартовой решетке Хэмилтон последовал за Гасли на первом отрезке. У Хэмилтона заканчивается срок службы шин, и он запускает первый этап пит-стопа (1), но Гасли остается в стороне еще на один круг, фактически обгоняя Хэмилтона и оставаясь впереди на более медленной Alpha Tauri. 

Феттель не выдерживает еще один круг и обгоняет Хэмилтона и Гасли, в то время как Перес с большим преимуществом в производительности машины остается в стороне еще на два круга (2) и обгоняет всех трех гонщиков. Этот маневр позволяет Пересу отставать от Хэмилтона на 5 секунд и опережать его более чем на 5 секунд. В конце концов, Хэмилтон так и не обошел Гасли и в конечном итоге остановился, чтобы показать самую быструю попытку круга (3) на 66-м круге.

Когда использовать подрезку, а когда — надрезку в автоспорте

Выбор между подрезать или перерез зависит от нескольких переменных, включая характеристики трассы, скорость износа шин и условия гонки. Например, на трассах с высоким износом шин подрезка часто более эффективна, поскольку падение производительности на старых шинах значительно. Однако на трассах, где износ шин менее выражен, подрезка может окупиться, особенно если гонщик может максимизировать время круга с меньшей загрузкой топлива.

Погодные условия также играют важную роль. В более прохладных условиях, когда шины дольше нагреваются, перерез может быть более благоприятным, поскольку новые шины могут не обеспечить оптимальную производительность сразу. С другой стороны, в жарких условиях, когда шины изнашиваются быстрее, подрезать может дать преимущество в более быстром темпе.

Более того, стратегические решения относительно управления трафиком и времени пит-стопов имеют решающее значение. подрезать требует свободного места впереди после пит-стопа, в то время как перерез может быть выгодным, если водитель может проехать по чистому воздуху перед остановкой.

Вебинар: Как оптимизировать стратегию и анализ гонки

Бывший руководитель отдела гоночной стратегии команды Aston Martin F1 Бернадетт Коллинз использует реальные примеры из гонок Формулы-1, чтобы помочь нам разобраться в нюансах Технология RaceWatch и как их использование можно применить к другим видам спорта, включая футбол, регби и другие.

Коллинз рассказывает о том, как команды захватывают больше, чем 1000 точек данных в секунду для поддержки более 2 миллионов прогнозных симуляций. Это делается на каждом этапе, начиная с тренировок, заканчивая квалификацией и выступлениями в день соревнований. Каждый поворот, спецификация и прогнозное моделирование выполняются с аналитической точностью.

В этом Вебинар по гоночной стратегии и анализу, ты выучишь:

• Технология, лежащая в основе анализа команды Формулы-1
• Использование прогнозного моделирования для повышения производительности
• Как в будущем такие виды спорта, как футбол и регби, смогут использовать эту технологию?
• И более

Как инструменты гоночной стратегии могут помочь 

В напряженной обстановке гонки быстрое принятие точных решений имеет решающее значение для победы над конкурентами. Вот почему стратеги полагаются на программные инструменты гоночной стратегии, такие как Гоночные часы предсказывать ухудшение состояния шин, темп и пит-стопы других команд, придавать им уверенность в своих решениях.

Готовы революционизировать свою гоночную стратегию?

Используйте возможности RaceWatch от Catapult, чтобы получить стратегическое преимущество, которое может привести вашу команду к победе. Откройте для себя технологию, которая позволяет командам автоспорта овладеть искусством гонок. подрезать и перерез. Откройте для себя RaceWatch прямо сейчас.

Статью написал: Джемма Хаттон