Analysis of the bicycle change strategy for hilly time-trials

Abstract

(Eng) The uphill time-trial is a cycling race in which there is at least one mountain pass or a combination of low and high gradient sections. Usually, climbing cyclists achieve good results in uphill time-trials; however, in addition to the cyclist’s ability, the race strategy is also important for achieving good results. As part of the race strategy, the selection of the type of bicycle is important. The time-trial bicycles usually reduce aerodynamic drag while the traditional road bicycles are lighter. Taking into account the road gradient profile of the race, as part of the bicycle selection strategy, the cyclist can change the type of bicycle during the race to take advantage of each one in specific sections of the route. This paper presents a methodology for planning the bicycle change strategy for some ideal routes with simplified road gradient profiles. An optimization problem is stated to minimize the race time and to find the location on the route where the bicycle change must be done. The methodology is applied to three simplified road profiles to define if the bicycle change strategy is beneficial when different cyclist’ power output levels are analyzed.

(Spa) La cronoescalada es un tipo de competencia de contrarreloj en bicicleta que se caracteriza por tener un ascenso de montaña o una mezcla de secciones planas y ascensos. En este tipo de competencia se suelen destacar los ciclistas con gran habilidad de ascenso. Sin embargo, adicional a la habilidad del deportista, la estrategia de carrera también es decisiva. Parte de la estrategia incluye la selección adecuada de la bicicleta: en general las bicicletas de contrarreloj tienen ventaja aerodinámica mientras que las bicicletas de ruta tradicionales son más livianas. Dependiendo del recorrido a realizar, una alternativa es realizar un cambio de bicicleta para aprovechar la ventaja que cada una de ellas ofrece. El objetivo del presente trabajo es planear la estrategia de cambio de bicicleta en carreras de cronoescalada. Se plantea un problema de optimización que busca minimizar el tiempo de carrera y determinar el punto de la ruta en el cual debe realizarse el cambio de bicicleta. Para tres rutas se define si la estrategia de cambio de bicicleta disminuye el tiempo de carrera para diferentes niveles de potencia.