單車騎行的坡度概念

鐘馗之師

6 Q) ~4 @1 [; e/ {* J. M環(huán)法比賽爬坡的分級沒有特別詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)，
, Y1 c4 R3 ]( _+ K1 a5 n! e& M但一般會(huì)按下面的規(guī)律來分級：
6 r% L8 O: @3 c( p7 ?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%。
1級爬坡：平均爬升率超過5%，持續(xù)上坡路程距離達(dá)10-20公里。
" M0 C/ S, \& L. c# r) [% W2級爬坡：平均爬升率達(dá)到4%，持續(xù)上坡路程距離達(dá)5-10公里。
4 \6 a: U& T( f4 y3級爬坡：坡度較等級四陡峭，而且持續(xù)上坡路程距離達(dá)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(huì)很陡。
* a6 d" \. F9 [. K) g0 R* F
1 s7 N9 t7 d" G7 s5 |8 ?
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(fù)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(gè)乘法，其結(jié)果就是海拔上升，用海拔上升這個(gè)指標(biāo)雖然不能保證100%準(zhǔn)確，但基本可以區(qū)分大多數(shù)情況。
) q8 L) n+ V% T# m& \HC級：海拔上升>1000米
1級：550米<海拔上升<1000米
2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

當(dāng)然，有很多反例并不符合這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，例如2006-3-6這個(gè)坡，只有800米長，上升58.4米，可卻分到了3級，這主要是因?yàn)檫@坡比較陡，達(dá)到了7.3%，所以如果某段爬坡的坡度比較陡時(shí)，例如超過6%時(shí)，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(gè)坡，其長度達(dá)到了BT級的42.8公里，雖然平均坡度只有4.5%，但是這個(gè)距離實(shí)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(shí)各位職業(yè)選手會(huì)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(diǎn)海拔比環(huán)法這個(gè)要高出接近2000米！可以肯定的判斷，巴郎山這個(gè)坡屬于HC級

) {3 @- |! D2 v0 r0 ~( ^4 c

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(dòng)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。

在此定義三個(gè)數(shù)值：
（1）角度：也就是θ值，單位為°，0°為水平，90°為垂直。
5 }# x% [/ O) N（2）標(biāo)準(zhǔn)坡度：工程規(guī)範(fàn)或標(biāo)準(zhǔn)中定義的坡度計(jì)算，大小為a/b，以%表示，0%當(dāng)然表示水平，角度45°時(shí)標(biāo)準(zhǔn)坡度為100%，垂直時(shí)標(biāo)準(zhǔn)坡度為無限大。而這“%”的唸法，英文當(dāng)然就叫percent，中文時(shí)常會(huì)用“趴”來取諧音。
（3）近似坡度：a/c，亦以%表示，當(dāng)角度很?。ǖ挽?0°以內(nèi)時(shí)），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(shí)為100%。
' D( K0 p6 b" k5 e3 w! W
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從數(shù)學(xué)上可知，三個(gè)值是完全不同的，無奈許多車友不求甚解，誤把角度當(dāng)坡度，對於坡度的計(jì)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(huì)坡度更加敏感，因此還是得小心分辨才好。
角度這個(gè)值，乍看之下會(huì)覺得容易理解，只要把自己騎車當(dāng)作在爬三角形的斜邊，此時(shí)與水平的夾角角度就可以用來表示坡度。但這個(gè)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(shí)在變化，無法明確的當(dāng)作指標(biāo)。
標(biāo)準(zhǔn)坡度，則是用於土地丈量、法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)。但這個(gè)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(shí)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(shí)情況，尤其是山路的坡度計(jì)算。
口語中常說的坡度，指的是第（3）項(xiàng)，也就是近似坡度。會(huì)採用這個(gè)方式其實(shí)相當(dāng)?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(shí)際計(jì)算上，這個(gè)值也非常的容易求得，只要知道起點(diǎn)與終點(diǎn)的高度差（利用高度計(jì)），再去除以起點(diǎn)與終點(diǎn)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(jì)的功能，亦是利用高度與累計(jì)里程去換算出近似坡度。也因此，這個(gè)坡度的概念被引用在許多實(shí)際場合。
下表以標(biāo)準(zhǔn)坡度為基準(zhǔn)，比較看看標(biāo)準(zhǔn)坡度與近似坡度的差異值，在標(biāo)準(zhǔn)坡度20%以內(nèi)與近似坡度幾乎相等，但與角度就不同，這點(diǎn)應(yīng)該可以明顯的看出。
& ~. ^5 _6 d% k% C7 k& H
, |% A. d, s. m; s8 L角度(度) 標(biāo)準(zhǔn)坡度(%) 近似坡度(%)
$ F! ^% @$ b  K0.572939  1% 0.99995%
$ @1 G2 Q2 N$ A2 M4 ?1.145763  2% 1.99960%
( J4 }" T7 U4 \" w1 }, ^/ _1.718358  3% 2.99865%
' Z& K  U( j* w1 K; D, q) O2.290610  4% 3.99680%
. X2 @( S9 c; \) c0 A2.862405  5% 4.99376%
3.433630  6% 5.98923%
4.004173  7% 6.98291%
4.573921  8% 7.97452%
5.142765  9% 8.96377%
7 |0 Y( V0 a; r' _6 S- ?1 [* E* M5.710593  10% 9.95037%
5 C$ S+ A; T9 F0 u, j6.277299  11% 10.93405%
, {  p4 o/ t% F- n8 E0 C6.842774  12% 11.91452%
7.406912  13% 12.89152%
7.969611  14% 13.86478%
+ Q  l: W" Q" C8.530766  15% 14.83405%
9.090277  16% 15.79905%
9.648045  17% 16.75955%
10.203974  18% 17.71530%
10.757967  19% 18.66606%
# H# `1 l: L; S11.309933  20% 19.61161%
; F) m, h. P; @3 w; u16.699245  30% 28.73479%
" T5 e' `4 a1 T6 C! J+ n: Y21.801410  40% 37.13907%
7 \# ]0 Z# p& a26.565052  50% 44.72136%
% v/ a; d7 b6 [! v" [30.963757  60% 51.44958%
% s" A' z0 ?: f. n34.992021  70% 57.34623%
) z& x+ x7 Y4 D3 x: g& C8 }38.659809  80% 62.46950%
41.987213  90% 66.89647%
& B8 z! S* B' H0 S+ r  B8 g  V45.000001  100% 70.71068%
% [5 g+ _  l1 o
, J6 c8 L* m/ w  L& J8 Q! [
) v7 n# Z7 C& C/ Y' Z
一般的道路、不管是省道、縣道或是產(chǎn)業(yè)道路，都有嚴(yán)格的道路坡度規(guī)範(fàn)，太陡的坡會(huì)造成危險(xiǎn)。通常省、縣道都會(huì)控制在10%以下，對於其他有汽機(jī)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(dá)到13~15以上，其實(shí)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(xiǎn)，挑戰(zhàn)這些坡的時(shí)候切記重心要往前壓，否則會(huì)翻車。
5 |' u6 H) Z4 ]! r" [8 o2 [另外一項(xiàng)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(shí)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(diǎn)與終點(diǎn)的距離，還有起點(diǎn)與終點(diǎn)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(shí)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(diǎn)的距離才行。
以臺(tái)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(shí)際上風(fēng)櫃嘴的難度要比中社路來得高許多。

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6 A! r% p- \+ x  u剛才介紹了坡度的定義與計(jì)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(huì)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(gè)難易度時(shí)，有沒有什　計(jì)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(gè)坡度的計(jì)算方法，公式如下：

Bergwertung=((平均坡度(%))^(3/2)*總爬升量(公尺))/100

$ t; y6 J6 u1 n) x
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(diǎn)間的高度差，因?yàn)閮牲c(diǎn)之間很有可能上上下下爬個(gè)不停，所有的上坡都要算進(jìn)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(gè)公式所得到的數(shù)值。
" A/ W; g: o, k# h( G) [# z
4 \5 t0 f6 R; J3 z; Z, ]Bergwertung=  0~20：四級坡
Bergwertung=20~50：三級坡
2 q2 T3 g) Q2 L" U; A7 t6 z$ v! oBergwertung=50~120：二級坡
$ p6 w* z0 C9 H; ]. t  I" m8 ]# u. A$ }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(shí)際坡度到底為何。
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+ f. z* ]: N# e" a# S名稱 距離 平均坡度 總爬升量(m) Bergwertung 分級
5 P; v, W. i: B; J" ^2 n* v武嶺 埔里-->武嶺53.7km 5.20% 2875  340  HC級坡
  S& \% Y$ ^2 o2 g% O二子坪 106起點(diǎn)-->二子坪 5.60% 560  74  二級坡
& v) ^* B; ^0 p- o% v) H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
6 Y) H- V7 X; o4 a$ E. G大屯山助航站 106起點(diǎn)-->大屯山頂12.5km 6.48% 810  133  一級坡
9 l! ]; L. N4 ^4 d2 z3 G武嶺 清境-->武嶺24.5km 6.71% 1645  286  HC級坡
/ c; C1 x  E/ EMont Ventoux 環(huán)法經(jīng)典路段22.7km 7.20% 1622  313  HC級坡
9 \7 {7 Z4 n' I& r+ iL'Alpe d'Huez 環(huán)法經(jīng)典路段13.9km 7.90% 1090  242  HC級坡
# `' U; N. B7 ]! z4 ~
" x  {# G; r1 f" l( a
; G; Q/ M! G" k' _
+ p% h, I0 j) i) N* |5 v/ w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(tái)灣動(dòng)輒2000~3000公尺的山路來比較，臺(tái)灣的山路太長，因此計(jì)算出來的值都很高。關(guān)於臺(tái)灣山路的坡度大小分級，爾後有時(shí)間再向各位介紹。
2 h. [# p* ?* x  K# }. z4 K( A
排名 路段起點(diǎn) 路段終點(diǎn) 山坡等級數(shù)值 坡度等級 距離 坡度 爬升總高度
9 _( z! X) y9 P( ^1 E! ~1 臺(tái)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
5 中正山 珠海路上中正山 85.6 二級 7.16 7.6 512
3 i, {! {8 b9 h7 T6 101縣道百拉卡公路底 二子坪停車場 83.8 二級 10 5.88 588
( `" \, n% o' B% Z1 B7 二子坪停車場 大屯山助航站 82.7 二級 1.7 11.88 202
; L' y0 J3 W8 K" y8 楓林橋 風(fēng)櫃口涼亭 74 二級 6.2 6.77 420
+ z7 \# q; H$ y- D" }, n* q9 五分山 十分-山頂 69.4 二級 10.2 5.4 6.9
. |" A6 U9 Q; X) ]10 雙菁公路交叉口 106乙高點(diǎn) 58.5 三級 10.47 5 523.4
11 中社路底 中社路頂 40.0 三級 3.91 6.39 250
) Z/ S7 C( V- H; ^4 [12 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
5 v( o6 v" K. e& R/ X8 m) T5 v+ R14 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

# G0 q% t: x  }: r
) K- Z) O% k; q# V9 Z$ N4 d
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