Формулы мощности в велоспорте

Формула:

Рабочий пример:

Реализация на JavaScript:

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

// Пример использования:
const tss = calculateTSS(7200, 235, 250);
// Возвращает: 177

Алгоритм (30-секундное скользящее среднее):

Почему 4-я степень?

Квартичная (4-я степень) зависимость отражает нелинейную физиологическую стоимость переменных усилий. Поездка с рывками и восстановлениями требует больше энергии, чем равномерная мощность при той же средней.

Реализация на JavaScript:

function calculateNormalizedPower(powerData) {
  // powerData — массив значений мощности с интервалом 1 секунда

  // Шаг 1: Рассчитать 30-секундные скользящие средние
  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);
  }

  // Шаг 2: Возвести в 4-ю степень
  const powered = rollingAvgs.map(p => Math.pow(p, 4));

  // Шаг 3: Среднее 4-х степеней
  const avgPowered = powered.reduce((sum, p) => sum + p, 0) / powered.length;

  // Шаг 4: Извлечь корень 4-й степени
  const np = Math.pow(avgPowered, 0.25);

  return Math.round(np);
}

// Пример использования:
const powerData = [/* массив мощности с интервалом 1 секунда */];
const np = calculateNormalizedPower(powerData);
// Возвращает: NP в ваттах

Формула:

Диапазоны интерпретации:

Диапазон IF	Уровень усилия	Пример тренировки
< 0.75	Восстановление / Легко	Активное восстановление, Зона 1-2
0.75 - 0.85	Выносливость	Длительная равномерная поездка, аэробная база
0.85 - 0.95	Темп	Тренировка sweet spot, темповые интервалы
0.95 - 1.05	Порог	FTP интервалы, усилие на разделке
1.05 - 1.15	VO₂max	5-минутные интервалы, критериум
> 1.15	Анаэробный	Короткие спринты, атаки, рывки MTB

Пример расчета:

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

// Пример:
const if_value = calculateIF(235, 250);
// Возвращает: 0.94

Формула:

Интерпретация по дисциплинам:

Дисциплина	Типичный VI	Значение
Шоссейная разделка / Равномерное усилие	1.00 - 1.05	Очень стабильная мощность, оптимальный темп
Шоссейная гонка	1.05 - 1.10	Некоторые рывки, в целом равномерно
Критериум	1.10 - 1.20	Частые ускорения и атаки
Горный велосипед XC	1.15 - 1.30+	Очень изменчиво, постоянные рывки

Пример расчета:

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

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

Формулы (экспоненциально взвешенные скользящие средние):

Определения метрик:

• CTL (Хроническая тренировочная нагрузка): 42-дневное экспоненциально взвешенное среднее - представляет физическую форму
• ATL (Острая тренировочная нагрузка): 7-дневное экспоненциально взвешенное среднее - представляет усталость
• TSB (Баланс тренировочного стресса): Форма = Физическая форма - Усталость

Рабочий пример (7-дневный тренировочный блок):

Интерпретация TSB:

Диапазон TSB	Статус	Действие
< -30	Высокий риск	Предупреждение о перетренированности - снизить нагрузку
-30 до -10	Интенсивная тренировка	Наращивание формы, контроль восстановления
-10 до +5	Оптимально	Нормальная тренировочная зона
+5 до +15	Готов к гонке	Пиковая форма - гонка в эти выходные
> +25	Детренировка	Потеря формы - увеличить нагрузку

Реализация на JavaScript:

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

  workouts.forEach(workout => {
    // Обновить CTL (42-дневная постоянная времени)
    ctl = ctl + (workout.tss - ctl) / 42;

    // Обновить ATL (7-дневная постоянная времени)
    atl = atl + (workout.tss - atl) / 7;

    // Рассчитать TSB (вчерашний CTL - сегодняшний ATL для традиционного расчета)
    // Для простоты здесь используются текущие значения
    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 "Высокий риск";
  if (tsb < -10) return "Интенсивная тренировка";
  if (tsb < 5) return "Оптимально";
  if (tsb < 15) return "Готов к гонке";
  return "Детренировка";
}

// Пример использования:
const workouts = [
  {date: "2025-01-01", tss: 100},
  {date: "2025-01-02", tss: 50},
  {date: "2025-01-03", tss: 120},
  // ... больше тренировок
];

const pmc = calculatePMC(workouts);
// Возвращает массив с CTL, ATL, TSB для каждого дня

Полная формула:

Формулы компонентов:

Константы и переменные:

• CdA = Коэффициент сопротивления × фронтальная площадь (м²)
  • Типичный шоссейный велосипед на капотах: 0.35-0.40 м²
  • На дропах: 0.32-0.37 м²
  • Позиция TT: 0.20-0.25 м²
• ρ = Плотность воздуха (1.225 кг/м³ на уровне моря, 15°C)
• V = Скорость (м/с)
• m = Общая масса (гонщик + велосипед, кг)
• g = Гравитация (9.81 м/с²)
• θ = Угол градиента (радианы или градусы преобразованные)
• Crr = Коэффициент сопротивления качению (~0.004 для хороших шоссейных шин)
• a = Ускорение (м/с²)

Рабочий пример (разделка на плоской дороге):

Реализация на JavaScript:

function calculatePowerRequired(params) {
  const {
    velocityKph,
    CdA = 0.32,              // м²
    rho = 1.225,             // кг/м³
    mass = 83,               // кг (гонщик + велосипед)
    gradientPercent = 0,     // %
    Crr = 0.004,             // сопротивление качению
    accelerationMps2 = 0     // м/с²
  } = params;

  // Преобразовать скорость в м/с
  const V = velocityKph / 3.6;

  // Преобразовать градиент в угол
  const theta = Math.atan(gradientPercent / 100);

  // Рассчитать каждый компонент
  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)
  };
}

// Пример: TT на 40 км/ч
const power_tt = calculatePowerRequired({
  velocityKph: 40,
  CdA: 0.22,
  mass: 83,
  gradientPercent: 0
});
// Возвращает: { total: 221, aero: 185, gravity: 0, rolling: 36, kinetic: 0 }

// Пример: 8% подъем на 15 км/ч
const power_climb = calculatePowerRequired({
  velocityKph: 15,
  CdA: 0.38,
  mass: 75,
  gradientPercent: 8
});
// Возвращает: { total: 265, aero: 27, gravity: 244, rolling: 11, kinetic: 0 }