【單車知識】~上坡坡度、流言終結者—膨風車友的超級馬力-2

作者:鳥教練

原文網址:http://blog.yam.com/godkrab/article/14858579

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這是在下在愛v討論區就同一主題回應藍貓兄以上大作!

看到藍貓這篇精彩大作(雖然假團長之手發表),在下覺得不寫些東西覆議覆議實在有違良心。但是我並不是學理工的,這點讓我有種<想覆議但不知如何覆議>有口說不得之感;但還好在下對不知道的事情總還有點好奇心:我雖然對力學一竅不通,但是我也因為某君這一席話,很認真的就我知識能力範圍研究過關於台灣現行公路的築路規範。

<以30K的時速爬上40%的坡>這句話,我們可以分成三個命題討論:
1,30公里的時速
2,40%的坡
3,以30K的時速爬上40%的坡

30公里的時速,牽涉到力學,這我不懂。所以以下僅就<40%的坡>這一命題討論(*註1)。但是,我想這一個命題群(1、2、3),還必須要加上一個條件:就是必須有一定長度的斜坡。而這個長度該是多少?這點原宣稱者並沒有指明。但是,以邏輯猜想,原宣稱者講這句話的目的,是要讓別人稱讚,欽佩,艷羨……他。所以我很冒昧的以我自己的水準代入,我承認我很肉腳(雖然實在很不想),但是以6%的坡來講(大約就是北部的巴拉卡公路的程度),我在前5公里還可以,5公里以後就開始拖屎連在撐了,所以我把這個距離,定位為5公里。

 
*註1:如果沒有界定出<距離>,討論將無意義。我舉個例子:你騎單車以30的速度跳上一階10公分高的階梯,這並不難。而一階10公分高的階梯,這是垂直坡度,一次微分,理論上是無限大。

公路坡度分為縱坡度和橫坡度兩種,橫坡度為公路由左到右的坡度,這短關係車車轉彎的離心力以及雨天的排水性,這不是我們的主題,所以以下討論皆為縱坡度。

嘗聽A車友說過他在哪裡哪裡騎過百分之40的坡之類的話,老實說我是不太相信;要真有人找我去騎40%的坡(如果真的有的話),我一則能裝病就裝病,不能裝病就裝死……。就讓我們在文前先研究一下台灣現行的公路坡度設計規範:

坡度
坡度

所謂<坡度>的定義:假設平面上A點B點的水平距離為m公尺;而A點和B點的高度落差為h公尺;則h/m的百分比就是AB之間的坡度,這一點應無問題。

儘管單車、尤其是登山車,若是以最低速檔作短程爬坡的功能相當強大;但是很遺憾的,我們所騎乘的<公路>,為了貨暢其流的目的,畢竟還是設計給動力車輛等汽機車走的。既然如此,公路設計第一個要考慮的便是車種與車速的問題:車速決定了以後,才能接著制定各項規範。以台灣現行公路行車速度所制定的公路分級與速度如下表:

公路分級與速度
公路分級與速度

 (*註2)上圖,以國道中山高為例,這算是<超級公路>。無論任何車種,最高速限120(應該是小型車)。而在三義爬坡段(丘陵),速限是100。

*註2:圖中資料完全引用自一本專論公路規範的書,本鳥大約3個月前購於高雄青年書局。因為現在手邊一時情急找不到,找到時當秀出書名作者出版社資料。

而公路縱坡度設計要考慮的因子非常繁複,他不只要考慮築路費用與技術(如果是柏油路面,至少壓路機等施工車輛要上得去吧(資料來源:土木專家浩浩));最起碼,使用道路的車輛載重後必須能夠爬得上去(下坡則是要煞得住);也要考慮路面材質,地區需求,路面排水性,曲線限制……等等。以下圖表,讓我們看看台灣<公路標準規範>中,對各級公路最大縱坡度的規定:

坡度的規定
坡度的規定

 (*註2)*以時速20公里的全載重卡車為例,限制坡度為9.5度。以中橫為例,往返梨山載運高冷蔬菜的卡車跑來跑去,因此推知她的坡度可能最高<只有>9.5度。

如果我們以中橫霧社支線霧社到武嶺一段來講,霧社海拔1150,武嶺海拔3275;兩地距離31.46公里,則計算出來的平均坡度<只有>6.75度左右<而已>……

蝦米?你是說我騎得要死要活哭天喊地,這坡度<才>6.75%?
沒什麼,巴拉卡經過計算後北新莊到二子坪停車場<也>只有6出頭呀!

接著我們看看環法賽對坡度的定義:坡度對環法選手來說是非常重要的,因為這可能關係到積分與所減免的秒數;環法把公路依照坡度以及長度區分為5個等級,其中最困難的兩個等級定義:
*超級(HC)坡:持續上坡路程大約在15~20公里,甚至更長。平均坡度超過10%。
*一級(CAT.1)坡:平均爬升率超過5%,持續上坡距離達10~20公里。

安慰一下自己吧!中橫霧社支線在環法賽中已經夠格稱為一級坡了。

儘管有些六七級路的局部路段或者給蹦蹦車走的產業小徑可能會超過這個坡度,不過一般公家單位供行人行走的階梯大約為30度(資料來源:土木專家西西劉)。在大陸還曾經發生過26%的坡度害用路人事故翻車受傷,用路人告上築路機構的情事﹔<坡度>儘管重要,但對於單車騎士來講仍然是很主觀的一回事!當我們騎得拖屎連呼天喊地,總以為騎到世界的盡頭,但除非使用儀器測量,否則可能這段坡度連環法一級坡的標準都還未達到。

結論:不管你用幾公里的時速爬上40%的坡,只要你爬過40%的坡,那你不是做夢就是遇到鬼打牆!

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