功率速度曲线是否将成为取代 FTP (功能性阈值功率) 来绘制和追踪骑行表现的下一代工具?

这很有可能。

如果你曾经参加过自行车比赛, 你可能已经体验到了仅依靠高 FTP 数字并不能说明比赛的胜利走向。

尽管骑行者们非常关注无氧阈值或功能性阈值功率 (FTP), 但它们与登上领奖台的表现并不总是直接相关。

预测比赛表现中缺失的一环

自行车比赛通常由一个或多个决定性动作来决定。可能是发起一次成功的进攻, 远距离的单飞, 或是最后冲刺线的集团冲刺。

这并不是什么新鲜的认识。

十多年来, Allen & Coggan 的功率图表一直为不同持续时间和不同水平骑手所需的功率体重比提供参考 (1)。

虽然直观的功率体重比数据很有用, 但在预测比赛表现时也存在一些弱点。

具体来说,它们没有考虑到高速骑行时风阻的显著影响 (2)。

相对功率是预测上坡表现的良好指标, 但不适用于平路表现预测。

Van Bon & Vroemen – Sportgericht, 2018

特别是当你将自己的表现与身高体重不同的骑手进行比较时, 这一点尤为明显。

什么是功率速度曲线?

功率速度曲线 (Power Speed Profile, PSP) 是一种预测骑行表现的模型, 它同时考虑了空气动力阻力和不同地形类型。

这个概念最初由 van Bon & Vroemen 在 2018 年的两篇论文中提出 (2-3)。它也在 2019 年的科学与骑行大会上进行了介绍 (4)。

功率速度曲线基于:

  • 8 个不同的关键时段

  • 标准化的空气动力阻力估算

  • 与精英基准值的对比结果

8 个决定比赛的关键时段

Van Bon & Vroemen 定义了八个关键时段。这些时段代表了通常涉及比赛决定性动作的努力持续时间, 如不同长度的攻击和冲刺。

这些包括:

  • 5 秒

  • 15 秒

  • 30 秒

  • 1 分钟

  • 4 分钟 (计时车)

  • 4 分钟上坡 (12%坡度)

  • 60 分钟 (计时车)

  • 60 分钟上坡 (8%坡度)

你的功率曲线测试的最终得分将基于这八个关键时段的预测表现。

(测试方案将在本文后面介绍)

空气动力阻力估算

为了估算你的空气动力阻力, 作者使用你的体重和身高, 结合 Basset 等人的公式,得出以下阻力系数 (Cd) 乘以迎风面积 (A)(5):

  • 计时赛: CdA = 0.7 x A

  • 公路车 (手放在把立上): CdA = 0.88 x A

这是一个标准化公式, 无法考虑身高体重相同的骑手在骑行风格和空气动力学"技巧"方面的个体差异。

相反, 它允许在假设所有骑手同样"擅长"最小化空气动力阻力的前提下, 比较不同骑手之间的差异。

同时, 它也便于单个骑手在不同时间点监测自己的进步。

与精英基准值对比结果

功率速度曲线使用顶级骑手的平均速度作为表现基准 (2)。

顶级骑手被定义为在一个或多个关键时段表现出色的专家。

Van Bon & Vroemen – Sportgericht 2018

顶级骑手的速度是基于可获得的最高功率记录计算的。作者在这里借鉴了 Allen & Coggan 的功率图表、UCI/WCC 功率曲线测试以及他们自己作为教练的实践数据 (1,6)。

顶级骑手的速度随后被用作八个关键时段的基准。

实际上, 这为你提供了一个比较: 考虑到你的身高和体重, 你需要在 5 秒、15 秒、30 秒等时段产生多少瓦特的功率, 才能匹配顶级骑手的速度。

如何测试你的功率速度曲线?

建立功率速度曲线的测试基于两次训练。这两次训练应在不同的日期进行。

第一次训练包括以下 55 分钟的测试方案,用于评估你的无氧能力 (2)。

无氧测试:热身 (24 分钟)

热身方案包括 10 个逐渐增加强度的短时段, 从 40-50%FTP 开始。

功率然后逐渐增加到 100%FTP, 包括两次 3 秒全力冲刺。

无氧测试:主要部分 (24 分钟)

主要部分包括三次冲刺, 中间穿插轻松骑行:

  1. 6 秒测试 - 全力冲刺, 高阻力, 从静止开始

  2. 6 分钟轻松骑行

  3. 30 秒测试 - 全力冲刺, 从 60 RPM 开始, RPM 不超过 140

  4. 15 分钟轻松骑行

  5. 60 秒测试 - 全力冲刺, 从 60 RPM 开始, RPM 不超过 140

最后以 8 分钟 40-50%FTP 的轻松骑行结束训练。

第二次训练包括 60 分钟的方案,用于评估你的有氧能力 (2)。作者建议两次测试之间至少间隔一天恢复。

有氧测试:热身 (18 分钟)

热身方案包括 6 个步骤, 从 40-50%FTP 开始, 逐渐增加到 100%FTP 的 2 分钟努力。

热身以 6 分钟 40-50%FTP 的轻松骑行结束, 然后开始主要部分。

有氧测试:主要部分 (34 分钟)

主要部分包括两次全力冲刺, 中间有 10 分钟恢复期:

  1. 4 分钟测试 - 全力冲刺。尝试保持均匀的配速。

  2. 10 分钟轻松骑行

  3. 20 分钟测试 - 全力冲刺。尝试保持均匀的配速。

有氧测试方案以 8 分钟的轻松骑行结束, 作为放松。

你在 4 分钟和 20 分钟测试中的结果将用于计算 60 分钟努力 (上坡和计时赛) 的预测结果。这个计算基于 Monod 临界功率方法 (7)。

解读你的表现指数

无氧和有氧评估的结果构成了你的表现指数的基础。

这正是功率速度曲线真正有用的地方。

其工作原理是将你在特定时段的功率记录除以顶级骑手的基准功率, 再乘以 100。

例如: 如果你的 1 分钟功率记录是 8.0 W/kg, 而顶级骑手的基准是 10.5 W/kg, 你的表现指数将是:

表现指数: 8.0 / 10.5 x 100 = 76.2

基本上, 每个关键时段的顶级骑手基准值始终为 100。

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全能型骑手的表现指数。PI 在所有关键时段均匀分布。图片来源: Van Bon & Vroemen – Sportgericht 2018

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冲刺型骑手的表现指数。PI 偏向 5 秒和 15 秒持续时间的表现。图片来源: Van Bon & Vroemen – Sportgericht 2018

你在每个关键时段的表现指数将帮助你确定自己的优势和劣势。这可以用来制定即将到来的比赛策略, 以及通过训练针对性地提高某些领域。

职业的骑手有多强?

值得注意的是, 100 的基准值是基于获得的最高功率记录。

这并不意味着要在比赛中取得成功就必须达到 100 的表现指数。

Van Bon & Vroemen 在这方面提供了一个有趣的例子。

作者指出, Allen & Coggan 曾声称, 一名职业骑手的 FTP 必须至少达到 5.15 W/kg,才能在整个比赛中保持竞争力 (2)。

当这个数值通过功率速度曲线模型转换时, 5.15 W/kg 的 FTP 在 60 分钟耐力骑行中 yields 出 81.1 的表现指数。

然而, 作者强调, Vroemen 的数据表明,一些洲际 (职业) 骑手在比赛中非常成功, 但他们的表现指数并不高于 74 (2)。

换句话说, 他们以远低于 5.15 W/kg 的 FTP 取得了比赛成功。

这再次证明, FTP 并不是骑行成功的唯一决定因素。在比赛中短期和中期关键时段产生大量功率的能力才是真正的"武器", 特别是在"经典"自行车比赛中。

Van Bon & Vroemen – Sportgericht 2018

根据 Van Bon & Vroemen 的说法,当表现指数 (PI) 达到 90-100 时, 职业巡回赛骑手的竞争力将被评为"非常好到卓越"。而 PI 为 80-90 则将同一骑手标记为"良好"。

职业巡回赛骑手的 PI:

  • PI 90-100: 非常好到卓越

  • PI 80-90: 良好

  • PI 70-80: 中等到良好

对于职业巡回赛级别以下的精英骑手, 相似的 PI 值在他们的集团中代表不同的竞争力。

精英骑手的 PI:

  • PI 90-100: 顶级

  • PI 80-90: 良好到非常好

  • PI 70-80: 中等

业余和大师级骑手也是如此。

业余和大师级骑手的 PI:

  • PI 80-100: 顶级

  • PI 70-80: 良好到非常好

  • PI 60-70: 中等到良好

对功率速度曲线的一些思考

就我个人而言, 我认为这两篇论文对精英和业余骑手都可能具有重大价值。

在我看来, 将功率体重比修正为空气动力阻力, 使得对实际表现的预测更加精确。

此外, 基准值为新晋骑手提供了一个更好的参考点, 说明在自行车上产生世界级表现需要达到什么水平。

大多数经验丰富的骑手已经对自己的优势和劣势有了主观认识。功率速度曲线使得更精确地识别这些领域变得容易, 同时还能追踪你的进步。

诚然, 这个模型并非完全没有缺陷。作者自己也指出, 没有考虑爬坡时站立的姿势, 以及使用标准化阻力系数是一种折衷。

其次,如果说有什么我觉得缺失的,那就是追踪亚极限表现的能力,比如有氧功率 (VT 1 时的功率)。

然而, 没有任何模型可以做到完美。总的来说, 我认为功率速度曲线看起来非常有趣。

此外, Van Bon & Vroemen 值得称赞的是, 他们公开分享了这项工作。更不用说他们的在线计算器,它可以完成所有解释结果的繁重工作 (链接将在总结部分提供)。

主要结论

功率速度曲线似乎是一个有效的新工具, 它扩展了以往预测表现的新方法。

以下是确定你的功率速度曲线和表现指数的步骤简要方法:

1 | 下载 Garmin 或 Zwift 的测试方案：https://pan.quark.cn/s/391f08c9c511。或者手动将测试方案输入你的电脑/训练器系统。

也可以公众号后台回复：【训练计划】

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2 | 执行测试方案 1 和 2, 两次测试之间至少间隔一天恢复。

3 | 将你的结果输入 powerspeedprofile.com 的计算器, 生成你的曲线和表现指数。

4 | 每 2-4 个月重新测试你的结果, 以追踪你的进步并评估训练效果。

引用文献

  1. Allen H & Coggan AR (2006). Training and racing with a power meter. Velopress.

  2. Van Bon M & Vroemen G. Power speed profile: Performance model for road cycling (2). Sportgericht, 2018;6:2-8

  3. Van Bon M & Vroemen G. Power speed profile: Performance model for road cycling (1). Sportgericht, 2018;6:8-15

  4. Van Bon M & Vroemen G. Science & Cycling Conference 2019: Presentation Power Speed Profile: a Performance Model for Road Cycling.

  5. Bassett JD et al. Comparing cycling world hour records, 1967-1996: modeling with empirical data. Medicine & Science in Sports & Exercise, 1999; 31 (11): 1665-1676.

  6. UCI/WCC Power Profile Test (n.d.). Retrieved from: https://www.researchgate.net/publication/42346594_The_Power_Profile_Predicts_Road_Cycling_MMP

  7. Tanner R & Gore C (2012). Physiological tests for elite athletes (2 nd edition). Human Kinetics.