算法说明与科学依据

深入了解我们的配速计算算法、环境修正公式和比赛阶段策略的科学依据。

环境实验室算法

环境实验室使用 GAP（Grade Adjusted Pace，坡度调整配速）算法，综合考虑温度、坡度、风速和路面类型对配速的影响，帮助你在不同环境条件下保持相同的生理强度。

核心公式

P_adj = P_base × (1 + temp_factor + slope_factor + wind_factor + surface_factor)

P_adj = 调整后配速，P_base = 基准配速，所有因子均为相对调整值

温度修正

温度对跑步表现有显著影响。我们基于热应力指数进行修正：

temp_factor = 0 (if 10°C ≤ T ≤ 15°C)

temp_factor = (T - 15) × 0.006 (if T > 15°C)

temp_factor = (10 - T) × 0.002 (if T < 10°C)

最佳温度范围：10-15°C，无需修正
高温（>15°C）：每超过1度，配速增加0.6%
低温（<10°C）：每低于1度，配速增加0.2%

坡度修正（GAP算法）

坡度是影响配速的关键因素。我们使用 GAP（Grade Adjusted Pace，坡度调整配速）算法进行修正：

slope_factor = (gain / distance) × 6.0 (uphill)

slope_factor = -(loss / distance) × 3.5 (downhill)

上坡：每1米爬升约等效于平地6米，显著增加配速
下坡：每1米下降约等效于减少平地3.5米，相应减少配速

风速修正

风速对配速的影响：

wind_factor = (wind / 10) × 0.03 (headwind, wind > 0)

wind_factor = -(|wind| / 10) × 0.012 (tailwind, wind < 0)

路面类型修正

不同路面类型对配速的影响系数：

Asphalt

× 1.0

Track

× 0.98

Cobblestone

× 1.05

Trail

× 1.15

配速策略算法

我们使用倍率模型来计算不同配速策略。每种策略通过调整每段的倍率（multiplier）来改变配速分布，同时保持总完赛时间不变。

倍率模型

p₀ = T / Σ(d_i × m_i)

p_i = p₀ × m_i

t_i = p_i × d_i

p₀ = 基准配速，pᵢ = 第i段配速，mᵢ = 第i段倍率，dᵢ = 第i段距离，tᵢ = 第i段用时，T = 总时间，n = 分段数

匀速配速（Even Split）

所有分段的倍率均为1，保持全程配速一致。

m_i = 1 (for all segments)

负分段配速（Negative Split）

前半程略慢，后半程逐渐提速。倍率从前到后线性递减。

x = (i / (n - 1)) × 2 - 1 (maps to [-1, 1])

m_i = 1 + (-x) × amplitude

amplitude 根据强度参数计算，限制在 0.02-0.08 范围内，避免过激调整

轻微正分段配速（Slight Positive Split）

前半程略快，后半程允许小幅掉速。倍率从前到后线性递增。

x = (i / (n - 1)) × 2 - 1

m_i = 1 + x × amplitude

10-10-10 策略（Ten-Ten-Ten）

前10英里保守，中段稳定，最后10公里略快。适用于经验丰富的跑者。

m_i = 1 + amplitude (first 10 miles)

m_i = 1 (middle section)

m_i = 1 - amplitude (last 10 km)

什么是 RPE？

RPE（主观用力感，Rating of Perceived Exertion）通过整合心率、呼吸、肌肉疲劳和热应激等因素，描述运动强度的主观感受。本工具采用 Borg RPE 框架，这是耐力运动科学中广泛验证的方法。

了解更多：Borg (1982)

为什么使用比赛阶段而非恒定配速？

耐力比赛并非以恒定强度进行。随着疲劳、能量可用性和主观用力感随时间变化，运动员会自然地调节配速，形成不同的比赛阶段。

了解更多：Tucker et al. (2009)

为什么使用基于时间的阶段？

主观用力感与相对比赛进度（总时间的百分比）的关联性，比与固定距离的关联性更加一致。用力调节受到预期剩余比赛时间的强烈影响。

了解更多：Eston et al. (2007)

如何同时使用配速和 RPE？

将配速目标作为外部结构，RPE 作为内部反馈检查。当两者一致时，配速可能是合适的。当它们出现分歧时，应以用力感知为指导进行调整。

了解更多：Noakes (2007)

比赛阶段策略（Race Phases）

专为马拉松（42.195km）设计的四阶段策略，基于人体生理反应和比赛实际情况：

Start (0-5km)

-3.5s / unit

Cruise (5-30km)

0s (target pace)

Decision (30-38km)

+2s / unit

Final (38-42.2km)

-5s / unit

Race Phases 可以与用户选择的配速策略（如负分段、轻微正分段）叠加，策略微调以50%的强度应用在阶段基础上。

参考文献与科学依据

本算法基于运动生理学、环境科学和马拉松训练实践的研究成果。主要参考了 GAP（Grade Adjusted Pace）算法、热应力指数模型以及大量马拉松比赛数据分析。

权威参考资料

坡度调整配速（GAP）算法说明 (Strava)