Formules de Puissance en Cyclisme

Formule :

Exemple Détaillé :

Implémentation JavaScript :

function calculateTSS(durationSeconds, normalizedPower, ftp) {
  const intensityFactor = normalizedPower / ftp;
  const tss = (durationSeconds * normalizedPower * intensityFactor) / (ftp * 3600) * 100;
  return Math.round(tss);
}

// Example usage:
const tss = calculateTSS(7200, 235, 250);
// Returns: 177

Algorithme (moyenne mobile de 30 secondes) :

Pourquoi la Puissance 4 ?

La relation quartique (puissance 4) reflète le coût physiologique non linéaire des efforts variables. Une sortie avec des accélérations et des récupérations coûte plus d'énergie qu'une puissance constante à la même moyenne.

Implémentation JavaScript :

function calculateNormalizedPower(powerData) {
  // powerData is array of 1-second power values

  // Step 1: Calculate 30-second rolling averages
  const rollingAvgs = [];
  for (let i = 29; i < powerData.length; i++) {
    const window = powerData.slice(i - 29, i + 1);
    const avg = window.reduce((sum, p) => sum + p, 0) / 30;
    rollingAvgs.push(avg);
  }

  // Step 2: Raise to 4th power
  const powered = rollingAvgs.map(p => Math.pow(p, 4));

  // Step 3: Average of 4th powers
  const avgPowered = powered.reduce((sum, p) => sum + p, 0) / powered.length;

  // Step 4: Take 4th root
  const np = Math.pow(avgPowered, 0.25);

  return Math.round(np);
}

// Example usage:
const powerData = [/* 1-second power array */];
const np = calculateNormalizedPower(powerData);
// Returns: NP in watts

Formule :

Plages d'Interprétation :

Plage IF	Niveau d'Effort	Exemple d'Entraînement
< 0.75	Récupération / Facile	Sortie de récupération active, Zone 1-2
0.75 - 0.85	Endurance	Longue sortie régulière, base aérobie
0.85 - 0.95	Tempo	Entraînement sweet spot, intervalles tempo
0.95 - 1.05	Seuil	Intervalles FTP, effort contre-la-montre
1.05 - 1.15	VO₂max	Intervalles de 5 minutes, course de critérium
> 1.15	Anaérobie	Sprints courts, attaques, accélérations VTT

Exemple de Calcul :

function calculateIF(normalizedPower, ftp) {
  return (normalizedPower / ftp).toFixed(2);
}

// Example:
const if_value = calculateIF(235, 250);
// Returns: 0.94

Formule :

Interprétation par Discipline :

Discipline	VI Typique	Signification
Route CLM / Effort Régulier	1.00 - 1.05	Puissance très constante, allure optimale
Course sur Route	1.05 - 1.10	Quelques accélérations, généralement régulier
Critérium	1.10 - 1.20	Accélérations et attaques fréquentes
VTT XC	1.15 - 1.30+	Très variable, accélérations constantes

Exemple de Calcul :

function calculateVI(normalizedPower, averagePower) {
  return (normalizedPower / averagePower).toFixed(2);
}

// Example:
const vi_road = calculateVI(240, 230);  // Returns: 1.04
const vi_mtb = calculateVI(285, 235);   // Returns: 1.21

Formules (Moyennes Mobiles Exponentiellement Pondérées) :

Définitions des Métriques :

• CTL (Chronic Training Load) : Moyenne exponentiellement pondérée sur 42 jours - représente la forme
• ATL (Acute Training Load) : Moyenne exponentiellement pondérée sur 7 jours - représente la fatigue
• TSB (Training Stress Balance) : Forme = Condition - Fatigue

Exemple Détaillé (Bloc d'Entraînement de 7 Jours) :

Interprétation TSB :

Plage TSB	Statut	Action
< -30	Risque Élevé	Alerte surentraînement - réduire la charge
-30 à -10	Entraînement Intensif	Construction de forme, surveiller la récupération
-10 à +5	Optimal	Zone d'entraînement normale
+5 à +15	Prêt à Courir	Forme de pointe - courir ce week-end
> +25	Désentraînement	Perte de forme - augmenter la charge

Implémentation JavaScript :

function calculatePMC(workouts) {
  // workouts = [{date: "YYYY-MM-DD", tss: number}, ...]
  let ctl = 0, atl = 0;
  const results = [];

  workouts.forEach(workout => {
    // Update CTL (42-day time constant)
    ctl = ctl + (workout.tss - ctl) / 42;

    // Update ATL (7-day time constant)
    atl = atl + (workout.tss - atl) / 7;

    // Calculate TSB (yesterday's CTL - today's ATL for traditional calculation)
    // For simplicity here using current values
    const tsb = ctl - atl;

    results.push({
      date: workout.date,
      tss: workout.tss,
      ctl: Math.round(ctl * 10) / 10,
      atl: Math.round(atl * 10) / 10,
      tsb: Math.round(tsb * 10) / 10,
      status: getTSBStatus(tsb)
    });
  });

  return results;
}

function getTSBStatus(tsb) {
  if (tsb < -30) return "High Risk";
  if (tsb < -10) return "Training Hard";
  if (tsb < 5) return "Optimal";
  if (tsb < 15) return "Race Ready";
  return "Detraining";
}

// Example usage:
const workouts = [
  {date: "2025-01-01", tss: 100},
  {date: "2025-01-02", tss: 50},
  {date: "2025-01-03", tss: 120},
  // ... more workouts
];

const pmc = calculatePMC(workouts);
// Returns array with CTL, ATL, TSB for each day

Formule Complète :

Formules des Composantes :

Constantes & Variables :

• CdA = Coefficient de traînée × surface frontale (m²)
  • Vélo route typique sur cocottes : 0.35-0.40 m²
  • Dans le cintre : 0.32-0.37 m²
  • Position contre-la-montre : 0.20-0.25 m²
• ρ = Densité de l'air (1.225 kg/m³ au niveau de la mer, 15°C)
• V = Vitesse (m/s)
• m = Masse totale (cycliste + vélo, kg)
• g = Gravité (9.81 m/s²)
• θ = Angle de pente (radians ou degrés convertis)
• Crr = Coefficient de résistance au roulement (~0.004 pour bons pneus route)
• a = Accélération (m/s²)

Exemple Détaillé (CLM sur Route Plate) :

Implémentation JavaScript :

function calculatePowerRequired(params) {
  const {
    velocityKph,
    CdA = 0.32,              // m²
    rho = 1.225,             // kg/m³
    mass = 83,               // kg (rider + bike)
    gradientPercent = 0,     // %
    Crr = 0.004,             // rolling resistance
    accelerationMps2 = 0     // m/s²
  } = params;

  // Convert velocity to m/s
  const V = velocityKph / 3.6;

  // Convert gradient to angle
  const theta = Math.atan(gradientPercent / 100);

  // Calculate each component
  const P_aero = CdA * 0.5 * rho * Math.pow(V, 3);
  const P_gravity = mass * 9.81 * Math.sin(theta) * V;
  const P_rolling = Crr * mass * 9.81 * Math.cos(theta) * V;
  const P_kinetic = mass * accelerationMps2 * V;

  return {
    total: Math.round(P_aero + P_gravity + P_rolling + P_kinetic),
    aero: Math.round(P_aero),
    gravity: Math.round(P_gravity),
    rolling: Math.round(P_rolling),
    kinetic: Math.round(P_kinetic)
  };
}

// Example: TT at 40 km/h
const power_tt = calculatePowerRequired({
  velocityKph: 40,
  CdA: 0.22,
  mass: 83,
  gradientPercent: 0
});
// Returns: { total: 221, aero: 185, gravity: 0, rolling: 36, kinetic: 0 }

// Example: 8% climb at 15 km/h
const power_climb = calculatePowerRequired({
  velocityKph: 15,
  CdA: 0.38,
  mass: 75,
  gradientPercent: 8
});
// Returns: { total: 265, aero: 27, gravity: 244, rolling: 11, kinetic: 0 }