Ist es möglich, den Straßengrad während der Fahrt abzuschätzen?

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Es wäre schön, die Steigung einer Straße während der Fahrt abschätzen zu können, auch wenn die Schätzung nicht ganz genau ist. Mit einem GPS sollte es theoretisch möglich sein, eine kurze Strecke zu fahren und den Höhenunterschied durch die zurückgelegte Strecke zu dividieren, um eine grobe Schätzung zu erhalten. (Beachten Sie, dass Sinus und Tangens für kleine Winkel vergleichbar sind.)

Ist die Höhe eines Mobiltelefons oder eines mit GPS ausgestatteten Fahrradcomputers genau genug, um über kurze Strecken eine aussagekräftige Neigungsschätzung zu erhalten? Gibt es darüber hinaus eine praktische Möglichkeit, den Grad einer Straße zu schätzen, für die kein GPS erforderlich ist?

amcnabb
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Antworten:

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Holen Sie sich einen Neigungsmesser. Sie sind nicht besonders genau, aber die Anzeige erfolgt sofort und der Preis stimmt.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Daniel R Hicks
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Interessant. Ich hatte noch nie von einem Neigungsmesser gehört, aber ich fragte mich, ob so etwas existieren könnte.
Amcnabb
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Ich habe festgestellt, dass dies für mich ungefähr nutzlos ist ... jede Menge Vorwärtsbewegung und die Blase bewegt sich zu viel, um von Nutzen zu sein. YMMV.
Ken Hiatt
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Ja, die Blase tanzt ziemlich viel auf Straßen mit einer gewissen Rauheit. Ich vermute jedoch, dass es das Design der Einheit ist, die ich habe (die nicht die abgebildete ist). Aber Sie erhalten immer noch ziemlich gute Messwerte auf 5% und "besseren" Hügeln - nur in der Ebene wird so viel getanzt.
Daniel R Hicks
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Ich habe in der Vergangenheit darüber nachgedacht. Eine mögliche Alternative wäre eine Metallkugel in einer verkehrten (gekrümmten) transparenten Kapsel, die mit dickem, aber durchscheinendem Öl gefüllt ist. Das würde einige Sekunden dauern, um sich zu beruhigen, so dass Erschütterungen und Beschleunigungen es nicht so sehr beeinflussen würden. Nur ein Gedanke!
Heltonbiker
Ich sollte beachten, dass das Gerät, das ich habe, zwar nicht perfekt ist, aber dennoch sehr nützlich. Und so billig und leicht die Dinge auch sind, es ist eine vernünftige Sache, auch mit ihren Unvollkommenheiten zu haben.
Daniel R Hicks
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Die meisten GPS-Fahrradcomputer der Garmin Edge-Serie können den Grad anzeigen. Der Edge 500 und der Edge 800 (nicht der Edge 200) verfügen über barometrische Höhenmesser zur Bestimmung der Höhe. Sie können dann ein Anzeigedatenfeld ändern oder hinzufügen, um die aktuelle Note anzuzeigen.

Lustig, fragst du, als ich heute Morgen auf einer hügeligen Fahrt die Note als Ausstellungsfeld hinzugefügt habe.

Es aktualisiert die Neigungsberechnung je 100-200 m horizontaler Fahrt (Gastzeit), sodass es eine kleine Verzögerung gibt, bevor Sie eine aktuelle Neigungsberechnung erhalten. Insgesamt erscheint die Notenschätzung durchaus vernünftig, wenn man die Verzögerung berücksichtigt.

Viele Computeranwendungen können auch ein GPS-Streckenprotokoll erstellen und die bekannte Höhe dieses Punkts abrufen und anschließend den Grad berechnen. Wenn Sie beispielsweise OS XI verwenden und wissen, dass Ascent dies tut ( beachten Sie, dass ich dieses Programm NICHT unterstütze, sondern nur als bekanntes Beispiel verwende). Ich bin mir auch sicher, dass es viele andere GPS-Track-Analyseprogramme gibt, die dies ebenfalls tun. Ich bin sicher, dass es einige Smartphone-Anwendungen gibt, die einen GPS-Track aufzeichnen können, den Sie möglicherweise in eines dieser Analyseprogramme importieren könnten, um die Note nachträglich zu erhalten.

Nebenbei - Einige der älteren Auslaufgeräte (z. B. Edge 305, 705) verfügen ebenfalls über barometrische Höhenmesser. Dies kann eine günstigere Option sein, wenn Sie eine gebrauchte bei ebay oder craigslist finden. Ich sage dies, während ich meinen alten Edge 305 nach dem Upgrade auf einen Edge 800 auflisten werde.

Rider_X
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Vielen Dank für die Informationen, insbesondere zu baromitrischen Höhenmessern. Neben GPS-Fahrradcomputern mit Höhenmessern gibt es anscheinend eine Reihe von eigenständigen Höhenmessern im Bereich von 30 bis 50 US-Dollar sowie Nicht-GPS-Fahrradcomputer mit Höhenmessern.
Amcnabb
Guter Punkt zu Nicht-GPS-Fahrradcomputern ... Ich habe fast vergessen, dass es diese gibt, da ich schon so lange GPS-Fahrradcomputer benutze. Ich bin sicher, dass einige der High-End-Polar-Computer dies tun werden.
Rider_X
Ich benutze die Edge 800 und 500 ... beide leisten gute Arbeit, um Ihnen die Note zu geben. Es ist nicht perfekt und nicht sofort, aber es ist gut genug für den Gebrauch während des Fahrens. Beide bieten eine bessere (und eng mit Karten übereinstimmende) Daten, sobald sie in den Computer geladen wurden.
Ken Hiatt
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Müssen Sie den Kantenhöhenmesser häufig kalibrieren? Ein Kumpel hatte einen barometrischen Höhenmesser und musste die aktuelle Höhe zweimal täglich anhand von Karten wählen, da geringfügige Änderungen des Luftdrucks zu erheblich unterschiedlichen Messwerten führen konnten. Solange er dies tat, stimmte dies gut mit der Karte an den Orten überein wo wir nachgesehen haben.
Mike Samuel
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Nein, die Edge-Einheiten kalibrieren sich selbst. Ich lebe in einer bergigen Gegend in der Nähe des Ozeans und wenn ich zum Meer hinabfalle oder zu einem bekannten Gipfel gehe, ist es ziemlich nahe an der wahren Höhe. Das Handbuch scheint nicht zu spezifizieren, wie es kalibriert, aber die beste Diskussion, die ich darüber gefunden habe, ist hier .
Rider_X
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Handys normalerweise nicht. Einige Anwendungen werden versuchen, die Daten mithilfe von Höheninformationen von Drittanbietern zu massieren, aber es ist bestenfalls ein Crapshoot. Ein spezielles GPS mit einem barometrischen Höhenmesser ist wahrscheinlich die beste Wahl. Ich kann nicht wirklich mit ihrer Genauigkeit sprechen, aber es ist sicherlich besser als andere praktische Optionen.

Wenn Sie nur eine Note wollen, gibt es dafür eine App .

Stephen Touset
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Die iHandy Level App scheint eine interessante Idee zu sein, aber Sie müssten einen Weg finden, um eine Oberfläche dafür zu schaffen, die ebenerdig ist, nicht wahr?
Amcnabb
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Ist der Boden nicht ebenerdig mit dem Boden?
Stephen Touset
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Ja, aber dann wäre die Messung sehr empfindlich gegenüber Stößen und geringfügigen Abweichungen, und es scheint, als würde die Straße wahrscheinlich ein Telefon zerkratzen. Einige der anderen Optionen müssen nicht angehalten werden.
Amcnabb
Sie müssen die Straßenneigung nur einmal messen. Und es ist wahrscheinlich genauer als ein GPS-Gerät für kürzere Hügel. Sie müssten wahrscheinlich anhalten, um eine angemessene Anzeige vom Neigungsmesser zu erhalten.
Stephen Touset
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Unabhängig: "Neigungsmesser" ist ein großartiges Wort. Ich habe endlosen Spaß daran, es "Neigungsmesser" in meinem Kopf auszusprechen.
Stephen Touset
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Andere haben bereits über GPS und GPS-fähige Telefone, Höhenbarometer und Neigungsmesser gesprochen. Blasen-Neigungsmesser (wie der an anderer Stelle in den Antworten gezeigte Skymounti) können durch Beschleunigungen beeinflusst werden. Um die besten Messwerte zu erhalten, sollten Sie stationär sein. dGPS (Differential GPS) wird in Vermessungsinstrumenten zur Messung von Noten verwendet. Dies sind jedoch im Allgemeinen keine Geräte auf Verbraucherebene und auch nicht kompakt genug für den Fahrradgebrauch. Die Noten können auch im gestoppten Zustand mit einem langen Lineal, einem Winkelmesser und einem Lot gemessen werden. Einige Telefone und andere Geräte (z. B. iPods und Wii-Controller) verfügen über integrierte mehrachsige Beschleunigungsmesser, die während der Fahrt Gradienteninformationen anzeigen. Berichten zufolge kann ihre Präzision jedoch durch holprige Straßen beeinträchtigt werden. Die iBike-Reihe von Fahrradcomputern verwendet eine Kombination aus Luftdruck, Geschwindigkeit, und Beschleunigungssensoren; Berichten zufolge können die Gradientenschätzungen recht gut sein.

Eines der genauesten Geräte, mit denen die Fahrbahnneigung auf einem Fahrrad bestimmt werden kann, ist ein gut kalibrierter Leistungsmesser. Unter günstigen Bedingungen kann die Straßensteigung aus Geschwindigkeits- und Leistungsdaten extrahiert werden (wenn man einige andere Variablen kennt oder messen kann). Hier ist zum Beispiel ein Vergleich des Profils des flachen TT-Kurses in Moriarty, New Mexico, auf dem der nationale Zeitfahrrekord von 40 km in den USA aufgestellt wurde. Der Kurs ist ein gerader Hin- und Rückweg (dh 20 km zurück, eine Abzweigung und dann 20 km zurück für insgesamt 40 km) und einer der flachsten des Landes mit nur 30 Metern Gefälle über 20 km ein durchschnittlicher Gradient von 0,0015 (0,15%). Das folgende Diagramm zeigt drei Spuren: eine Messung des Gradienten unter Verwendung eines GPS-Empfängers auf Verbraucherebene in Blau und zwei Spuren (in Rot und Grün), die aus Messungen des Leistungsmessers abgeleitet wurden. Die grüne Linie zeigt das rekonstruierte Höhenprofil an einem Tag mit ungünstigen Bedingungen, während die rote Linie das rekonstruierte Profil an einem günstigen Tag zeigt. Da es sich bei diesem Kurs um ein Hin und Her handelt, sollten die Profile vor und nach dem 20-km-Punkt spiegelbildlich sein und am Ende auf derselben Höhe übereinstimmen. Wie zu sehen ist, übertrifft das aus dem Leistungsmesser rekonstruierte Profil unter günstigen Bedingungen das eines GPS (obwohl das Profil an einem ungünstigen Tag viel schlechter ist).

Höhenprofile des Moriarty NM-Zeitfahrkurses

Ein weiteres Beispiel ist das rekonstruierte Höhenprofil für einen Mehrzweckpfad entlang der Küste der Bucht von San Francisco.

Höhenprofil des Bay Trails

Dies zeigt das Profil über einen 1,6 km langen Hin- und Rückabschnitt des Pfades. Wieder einmal können Sie sehen, dass die beiden Hälften des rekonstruierten Profils Spiegelbilder sind und die durchschnittliche Steigung etwa 0,00125 betrug. Ebenso wichtig ist, dass Sie auf dem Weg von weniger als 40 cm (etwa einem Fuß) leicht gleichmäßige Einbrüche erkennen können.

Die Beschreibung der für diese beiden Diagramme verwendeten Analysemethode und die erforderlichen zusätzlichen Daten finden Sie hier .

R. Chung
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Was waren also die ungünstigen Bedingungen, die dazu führten, dass die grüne Spur so ungenau war? Das scheint interessant.
Amcnabb
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@ R.Chung - Verrückte Zahlenkalkulation! Wenn Sie die Höhe aus den Leistungsdaten berechnen, fügen Sie einen Glättungskern hinzu? Könnten Sie auch die Höhenmesserwerte vom guten und schlechten Tag sowie das wahre Profil (z. B. von einer der USGS-Karten) überlagern? Könnte sehr interessant sein. Meine einzige Einschränkung bei diesem Beispiel ist, dass es sich um kleine Höhenänderungen (- + 35 m) handelt. Gut klein im Vergleich zu vielen unserer Anstiege, die über 1200 m hoch sind.
Rider_X
@amcnabb - Ich vermute ungünstige Bedingungen = Wind.
Rider_X
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Richtig, es war ein leichter Gegenwind / Rückenwind zurück (leicht bedeutet etwas weniger als 2 Meilen pro Stunde). Wenn wir die Windgeschwindigkeit nicht gekannt hätten, hätten wir sie tatsächlich herausfinden können, indem wir verschiedene Windgeschwindigkeiten erraten hätten, bis die grünen und roten Profile übereinstimmten. Beachten Sie jedoch, dass die "Ungenauigkeit" des grünen Profils übertrieben ist, weil der Maßstab so klein ist - der vertikale Maßstab ist in Metern, während der horizontale Maßstab in km ist, und der größte absolute Fehler über den gesamten Kurs betrug nur etwa 40 Meter und Der absolute Fehler in der geschätzten Steigung betrug nur etwa 0,25%
R. Chung
Kein Glättungskern erforderlich. Wir brauchen genaue Geschwindigkeits- und Leistungsdaten. In diesem Artikel gibt es weitere Beispiele für den Vergleich dieser Methode mit altimetrischen Barometern bei großen Anstiegen und mit Straßenplänen für öffentliche Arbeiten wie hier .
R. Chung
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Wenn Sie die von GPS abgeleitete Höhe ignorieren, kann das GPS dennoch nützlich sein. Wenn Sie Ihre Fahrt aufzeichnen und dann Ihre Fahrt nach Strava hochladen, wird das Höhenprofil basierend auf einer Geländehöhen-Datenbank angezeigt:

Strava Höhenprofil

Sie können mit der Maus über Abschnitte des Höhenprofils fahren, die Ihnen die Note an diesem Punkt anzeigen. Der Bereich, über den Sie mit der Maus fahren, wird auf der Karte als Markierung angezeigt:

Strava Höhe und Kartenverbindung

Sie können auch einen Abschnitt Ihrer Fahrt per Drag & Drop auswählen und erhalten Statistiken wie Durchschnittsgrad und Höhenunterschied.

Dies sagt Ihnen zwar nicht direkt die Steigung des Hügels, auf dem Sie die Zeit hinauffahren, aber Sie können schnell lernen, wie Sie die Steigung "nach Gefühl" (nach dem Schwierigkeitsgrad des Aufstiegs) oder nach Gedächtnis (nach Wissen) schätzen Diese Straße ist ein Strava-Segment und hat eine durchschnittliche Steigung.

dbr
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Laden Sie auf einem Android-Handy 'Leveler' von chkuentz, einer hervorragenden, kostenlosen Level-App, die Steigungsgrade direkt ausgibt. Verwenden Sie die Formel tan (Grad) = Prozentgrad. Beispiel: Tangens von 3 Grad = 0,052 oder 5,2 Prozent. Legen Sie Ihr Telefon entweder auf die Seitenkante, auf die Straßenoberfläche oder auf die To-Bar, wenn es auf Straßenhöhe liegt. Lesen Sie die Grade ab und verbergen Sie sie. Nicht elegant, aber billig und ziemlich genau.

Pilot Smith
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