2017/10/5

自行車騎車爬坡的坡度

騎車爬坡一直是我最傷腦筋的障礙,尤其是坡度較陡(>6%)的坡,對我來說都是難以長時間應付的。

網路上有許多文章介紹騎車爬坡,包括器材、訓練、對應等等,試著整理一些來讓自己作為參考。

首先介紹坡度的單位,
一般人都會習慣使用以前小學、國中學到的角度觀念來描述道路的坡度,
但是在道路上一般來說是不會用角度來描述坡度,
通常是用百分比 % 的觀念來描述。

百分比描述坡度的定義是垂直爬升高度除以水平投影距離後乘以100%。

若移動距離投影於水平面的的距離為H,垂直移動高度V,
那這一個路段的坡度S 就是 S = V/H*100 %。

例如水平距離50公尺,垂直上升高度4公尺,4/50 = 0.08 = 8%,也就是坡度為 8%,
在三角函數裡面的計算方式就是 正切 (Tangent),
8% 相當於幾度? 答案是 4.574度。

8% 坡度,角度約4.57度,實際移動距離(斜坡)約50.16,跟水平投影距離50 差距非常的小。
以下提供一個坡度對照表可以作為參考:

坡度與角度對照表
以及對應參考路段
表格
如果對比到樓梯:
小學等供兒童使用之樓梯一階高度最多 16cm,深度至少26,換算坡度為 62%,約 31.61度。
公共場所樓梯一階高度最多 18cm,深度至少26cm,換算坡度為 69%,角度為34.7度。
住宅等私人場所樓梯一階高度最多 20cm,深度至少24cm,換算坡度為 83%,角度為39.81度。
其他場所樓梯一階高度最多 20cm,深度至少21cm,換算坡度為 95%,角度為43.6度。

在車行道路與人行通道設計上也對坡度有所要求:市區道路設計標準...

其中縱向坡度並沒有限制,僅要求配合地形設計,
但是在直線路段上,橫向的坡度不得大於4%,
若在曲線路段則不得大於8%。

例如市區道路在人行通道上,縱向不得超過12%。

在山路上有時會看到陡坡的交通號誌跟註記坡度如下:



所以一般來說因為視覺跟錯覺上的影響,
我們以為的道路角度,
其實跟實際上的道路坡度比較經常是大很多。

像一些有關45度、60度的道路其實基本上都不太可能存在,
沒有輪型車輛開得上去,
重心只要跑到輪子支撐範圍之外就會翻車;
往下衝只要重心還在輪子的水平投影面積中都還有機會。

事實上不同路段在講坡度時也要注意平均坡度跟實際坡度的差異,
有些路段是一路平均上去(像中社路 6.07%),
有些路段是前、中段緩和,後面陡上(風櫃嘴 6.47%、武嶺 6.71%),
騎起來感受可完全不同,
一路騎6%像我這種肉腳雖然辛苦但是勉強還能應付,
但是一碰上那種8%以上的坡,撐不了多遠就得下來牽車。

所以世界級的比賽會有一個坡度分級的計算分類,Bergwertung


當計算值 <= 20 為四級坡,大於20小於50為三級坡,大於50小於120為二級坡,大於120小於200為一級坡,大於200為HC級(超級)坡。

其中的平均坡度取 % 的數字,例如 6.71%就直接使用 6.71帶入公式,總爬升量使用公尺,是路段中所有爬升的高度累計值,
計算公式中因為有平均坡度跟總爬升高度兩個值,所以距離的因素等於也被放進去計算,
所以如果爬坡的長度不夠長,基本上在環法分類中都是比較簡單的坡。

像埔里到武嶺(西進)、七星潭到武嶺(東進)都算是HC級坡,楓林橋到風櫃嘴為二級坡。

有網友建立了“台灣單車百岳”的網站,可以給喜歡騎車爬山自虐的朋友作參考。

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