單車騎行的坡度概念

鐘馗之師

環(huán)法比賽爬坡的分級沒有特別詳細的標準，
3 w. b- b) m# G1 o) Y# L; P但一般會按下面的規(guī)律來分級：
. M$ q9 F4 b; I/ J  _2 @HC級(最高級) 爬坡：最長而且最陡的登山路段，持續(xù)上坡路程距離大約在15-20公里，甚至更長，平均爬升率超過9%。
* ^* C3 ~7 K% A$ Q! a$ S' T6 U1級爬坡：平均爬升率超過5%，持續(xù)上坡路程距離達10-20公里。
( [6 o# i8 E: r$ O  p( x* H! k2級爬坡：平均爬升率達到4%，持續(xù)上坡路程距離達5-10公里。
( ~$ M7 [6 O4 Z2 _& r( w0 f$ Z5 Y3級爬坡：坡度較等級四陡峭，而且持續(xù)上坡路程距離達5公里。
4級爬坡：路程距離低于3公里的持續(xù)上坡，但是坡度并不會很陡。


7 V  ]5 k& J6 r: I% ^2006年環(huán)法并沒有平均坡度超9%的HC級爬坡。各級之間的分界基本為一條斜率為負數(shù)的直線，這說明環(huán)法爬坡分級依據(jù)的不是單純的長度或坡度，而是兩者的藕合。一種比較簡單的藕合方法是將兩者作一個乘法，其結(jié)果就是海拔上升，用海拔上升這個指標雖然不能保證100%準確，但基本可以區(qū)分大多數(shù)情況。
; w; Q1 H, `  c2 M- oHC級：海拔上升>1000米
1級：550米<海拔上升<1000米
# p3 ~1 @9 W+ N% I5 e1 e/ S2級：300米<海拔上升<550米
3級：150米<海拔上升<300米
4級：海拔上升<150米
9 l' f6 u- _( t- K4 A
9 E5 Q5 \/ C. h" W當然，有很多反例并不符合這個標準，例如2006-3-6這個坡，只有800米長，上升58.4米，可卻分到了3級，這主要是因為這坡比較陡，達到了7.3%，所以如果某段爬坡的坡度比較陡時，例如超過6%時，那它可能就要根據(jù)情況上調(diào)1級。
2006年環(huán)法比賽中2006-16-1這個坡，其長度達到了BT級的42.8公里，雖然平均坡度只有4.5%，但是這個距離實在是太驚人了，海拔上升1926米。而且是在比賽一出發(fā)就開始爬坡，不知到時各位職業(yè)選手會選用什么樣的戰(zhàn)術(shù)騎過這42.8公里。中國幾乎這么BT的山路，巴郎山從阿甘牦牛肉店到埡口，40公里長，海拔上升1900米，而且終點海拔比環(huán)法這個要高出接近2000米！可以肯定的判斷，巴郎山這個坡屬于HC級


3 i9 S, ]* ]1 i( S
將爬坡的截面圖視為三角形，c為斜邊長（也就是路面），b為水平移動的距離，a為上升的高度（亦即海拔高度之上升），a邊所對應(yīng)的角度為θ，單位為度。
  p5 b% t" f; C0 V
在此定義三個數(shù)值：
* f. y, V  V1 R! X/ B" g4 @' g（1）角度：也就是θ值，單位為°，0°為水平，90°為垂直。
' W) @! i  h! [2 Y" q. I（2）標準坡度：工程規(guī)範或標準中定義的坡度計算，大小為a/b，以%表示，0%當然表示水平，角度45°時標準坡度為100%，垂直時標準坡度為無限大。而這“%”的唸法，英文當然就叫percent，中文時常會用“趴”來取諧音。
: m' l& n- G, [& l0 i6 B) P. R（3）近似坡度：a/c，亦以%表示，當角度很小（低於20°以內(nèi)時），數(shù)值與上述（2）近似，亦即車友所謂的坡度。0%亦表示水平，垂直時為100%。

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/ m8 P5 g5 n/ O7 ^4 F/ P
3 q& a, w" [# r1 v' Y& X  c
7 Z( B+ a* n0 f0 B! v4 D6 M
從數(shù)學(xué)上可知，三個值是完全不同的，無奈許多車友不求甚解，誤把角度當坡度，對於坡度的計算方式也不了解，因此也出現(xiàn)了許多荒謬的說法，殊不知差之毫厘，失之千里，騎單車本來就對會坡度更加敏感，因此還是得小心分辨才好。
( X  r+ U6 \! c6 t8 }角度這個值，乍看之下會覺得容易理解，只要把自己騎車當作在爬三角形的斜邊，此時與水平的夾角角度就可以用來表示坡度。但這個值並不容易得到，況且大多數(shù)的路況下角度都小於10°，而且路面起起伏伏的，角度隨時在變化，無法明確的當作指標。
標準坡度，則是用於土地丈量、法規(guī)與標準等，例如某某橋樑的坡度、鐵軌的坡度等，或者是建築施工所預(yù)先量測的基準。但這個值亦需利用專門的儀器才能求得，遇到起伏彎曲、環(huán)山公路或之字型山路等實際的路況又更加難量測，因此它雖然是坡度的正確定義，但量測上的困難造成它亦無法普遍用於現(xiàn)實情況，尤其是山路的坡度計算。
口語中常說的坡度，指的是第（3）項，也就是近似坡度。會採用這個方式其實相當?shù)闹苯佑秩菀酌靼?，翻成白話文來定義它，就是“每走100公尺，海拔上升了多少公尺”的意思，如果上升了1公尺，那就是1%，以此類推。在實際計算上，這個值也非常的容易求得，只要知道起點與終點的高度差（利用高度計），再去除以起點與終點的距離即可（這導(dǎo)入了平均坡度的概念），有些功能齊全的碼表含有坡度計的功能，亦是利用高度與累計里程去換算出近似坡度。也因此，這個坡度的概念被引用在許多實際場合。
下表以標準坡度為基準，比較看看標準坡度與近似坡度的差異值，在標準坡度20%以內(nèi)與近似坡度幾乎相等，但與角度就不同，這點應(yīng)該可以明顯的看出。
- a, L! \3 |0 a% r/ h  {
8 l! Q! z9 q) C' Z角度(度) 標準坡度(%) 近似坡度(%)
4 R" y% ?$ X5 \0.572939  1% 0.99995%
. G% m# {( A+ t1.145763  2% 1.99960%
1 F; L4 u% K2 d9 ?9 i1.718358  3% 2.99865%
% F2 X( Z9 L8 B: r: u& R2.290610  4% 3.99680%
5 j* n9 m2 l6 p1 ]' T8 i' {0 B2.862405  5% 4.99376%
+ V  [0 f" ~; M' c* T$ |1 g3.433630  6% 5.98923%
4.004173  7% 6.98291%
. j: n& H/ X) j( R4.573921  8% 7.97452%
5.142765  9% 8.96377%
5.710593  10% 9.95037%
6.277299  11% 10.93405%
+ S% O6 g% D* V5 U6.842774  12% 11.91452%
5 v. c# N3 r4 n$ b& A7.406912  13% 12.89152%
! M3 K8 y1 S- o0 u* ?' b7.969611  14% 13.86478%
# D. w. C# A/ f1 a0 M) p, f$ L6 Y1 b8.530766  15% 14.83405%
) _6 V! Y+ d0 D' N7 W9.090277  16% 15.79905%
' i6 s6 p5 G3 P" j! x/ L% c9.648045  17% 16.75955%
10.203974  18% 17.71530%
7 [* U8 s# o2 t& h10.757967  19% 18.66606%
4 d6 T: A: m9 N11.309933  20% 19.61161%
16.699245  30% 28.73479%
7 S3 r/ w; Z6 o- g) P# w21.801410  40% 37.13907%
26.565052  50% 44.72136%
30.963757  60% 51.44958%
9 s/ H; c  ]; i34.992021  70% 57.34623%
38.659809  80% 62.46950%
41.987213  90% 66.89647%
+ U6 e! W& p& ^) z; z6 E45.000001  100% 70.71068%
& D1 h1 K/ ~" f0 A0 r
0 G7 K1 z5 h. b6 H
$ }$ i4 ^# S3 ^1 f# R( K
6 ~# s* g4 _5 M: }# Y一般的道路、不管是省道、縣道或是產(chǎn)業(yè)道路，都有嚴格的道路坡度規(guī)範，太陡的坡會造成危險。通常省、縣道都會控制在10%以下，對於其他有汽機車輛通行的道路（有些農(nóng)地旁的通道、村落中的小徑除外），若近似坡度達到13~15以上，其實就非常非大的陡了，例如阿柔洋產(chǎn)業(yè)道路、紫微森林等，這些坡度已經(jīng)接近於車輛的爬坡極限，再陡就要翻車了；而騎單車爬這些陡坡，也有前輪浮起的危險，挑戰(zhàn)這些坡的時候切記重心要往前壓，否則會翻車。
/ z: w' W) Y( A" K* \另外一項重要的概念，就是平均坡度，這也是我們最常使用的說法。（按：平均坡度，其實指的就是平均的“近似坡度”，在此就簡稱為“平均坡度”）只要知道起點與終點的距離，還有起點與終點的海拔高度差，即可求得平均坡度。但山路彎彎曲曲，有起有伏甚至有下坡，平均坡度只能作為加總之後的平均數(shù)值，實際路線的難易程度還得參考海拔高度差、路況、上下坡比例與起終點的距離才行。
8 H% o" v& ~; e1 i/ q, t以臺北市近郊的熱門夜騎路線-中社路與一旁的風(fēng)櫃嘴相比較，中社路全長4.1km，平均坡度6.07%；楓林橋上風(fēng)櫃嘴的長度為6.4km，平均坡度為6.47%，兩者的平均坡度雖然只差了0.4%，但是有騎過的人就知道，風(fēng)櫃嘴陡多了；原因就在於風(fēng)櫃嘴有好幾段平路與緩下坡，到後半段才開始以8~9%的坡度急升，而中社路幾乎全程都沒有平路，因此雖然坡度的數(shù)字差異不大，但實際上風(fēng)櫃嘴的難度要比中社路來得高許多。
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/ M. V, W2 i3 F  m, F剛才介紹了坡度的定義與計算方式，最後要介紹的觀念，就是坡度難易度的分別。的確，不科學(xué)的車友們也常常會討論到A路線比B路線困難、這條路比那條路難走…等等，要拿多條路線來比較，分出個難易度時，有沒有什　計算的公式可以比較客觀的來表示呢？有的，世界的一級賽事都普遍採用這個坡度的計算方法，公式如下：
2 L) r, H& {, \1 {
Bergwertung=((平均坡度(%))^(3/2)*總爬升量(公尺))/100

# U( q; j6 y$ i9 I5 x9 k9 x6 i
上式與平均坡度、總爬升高度有關(guān)，亦即代表著與路線長短、坡度和上下坡多寡都有密切的關(guān)係。（按：總爬升量是指一定路段內(nèi)爬了多少的上坡，而非兩點間的高度差，因為兩點之間很有可能上上下下爬個不停，所有的上坡都要算進去）環(huán)法賽的採用的四級坡、三級坡…一直到HC級坡，就是用這個公式所得到的數(shù)值。
/ a0 n/ f! X' l$ h" p, {' ^$ \
# ]+ J$ V# ?3 O% z! UBergwertung=  0~20：四級坡
( b9 h  K. m: A- S7 Y4 G: [  J  b; e2 XBergwertung=20~50：三級坡
0 W+ g' I2 ?1 Z; t: d% [& SBergwertung=50~120：二級坡
Bergwertung=120~200：一級坡
Bergwertung>200：HC級坡（超級坡）
以下舉例來看咱們常爬的路段，實際坡度到底為何。
9 p! H5 w- W2 b7 ?- D2 D
# _0 U5 N! `  W/ C$ U
$ T) W; X/ a- ]' k/ o名稱 距離 平均坡度 總爬升量(m) Bergwertung 分級
武嶺 埔里-->武嶺53.7km 5.20% 2875  340  HC級坡
) s9 c& ~6 z' m! ?: O二子坪 106起點-->二子坪 5.60% 560  74  二級坡
. e) r  k" l3 P5 G中社路 至善路-->中社路頂4.1km 6.07% 249  37  三級坡
風(fēng)櫃嘴 楓林橋-->風(fēng)櫃嘴6.4km 6.47% 414  68  二級坡
大屯山助航站 106起點-->大屯山頂12.5km 6.48% 810  133  一級坡
& s: m5 N% B' C/ |武嶺 清境-->武嶺24.5km 6.71% 1645  286  HC級坡
Mont Ventoux 環(huán)法經(jīng)典路段22.7km 7.20% 1622  313  HC級坡
L'Alpe d'Huez 環(huán)法經(jīng)典路段13.9km 7.90% 1090  242  HC級坡

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* }4 w" n) X1 g9 }4 Y4 v/ }
2 b7 k! L% N8 R1 }% g% d1 b依此分據(jù)來看，由於環(huán)法賽的高山往往只有1500~2000m的高山，跟臺灣動輒2000~3000公尺的山路來比較，臺灣的山路太長，因此計算出來的值都很高。關(guān)於臺灣山路的坡度大小分級，爾後有時間再向各位介紹。

排名 路段起點 路段終點 山坡等級數(shù)值 坡度等級 距離 坡度 爬升總高度
1 臺灣地理中心碑 武嶺停車場 336.5 HC 53.56 5.24 2806.1
2 7-11清境門市 武嶺停車場 268.6 HC 23.48 6.66 1563.4
3 101縣道百拉卡公路底 大屯山助航站 138.6 一級 11.7 6.75 790
4 觀音山中直路  112.2 二級 1.2 13.75 220
! Q! M$ k7 Y8 q3 E, y; }5 中正山 珠海路上中正山 85.6 二級 7.16 7.6 512
2 H  H3 l' z1 K" u8 N7 J2 R& E% A6 101縣道百拉卡公路底 二子坪停車場 83.8 二級 10 5.88 588
. y* N4 j3 ]# E! H8 J7 n( [/ K7 二子坪停車場 大屯山助航站 82.7 二級 1.7 11.88 202
9 t8 a1 u9 @# F# Q6 M8 N8 楓林橋 風(fēng)櫃口涼亭 74 二級 6.2 6.77 420
9 五分山 十分-山頂 69.4 二級 10.2 5.4 6.9
10 雙菁公路交叉口 106乙高點 58.5 三級 10.47 5 523.4
; {& D$ J# \% n( Z  `0 e11 中社路底 中社路頂 40.0 三級 3.91 6.39 250
% h- y) T7 t7 o6 B) a12 觀音山（7-11） 觀音山（遊客中心） 33.1 三級 7.1 4.65 330
13 泉源路 惇敍工商 25.7 三級 3 5.93 177.9
14 劍南（美麗華） 劍南（至善路） 22.9 三級 2 6.65 133.6
15 惇敍工商 星巴克陽明山門市 16.2 四級 5.5 3.87 212

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