Come calcolare il Race Score ITRA (più o meno)

[Vaste92]

Ciao a tutti!

In questi mesi ho provato ad approfondire e a replicare l’algoritmo usato da ITRA per il calcolo delle Race scores (RS) e, quindi del Performance Index (PI). L’algortimo usato da ITRA dovrebbe essere molto simile a quello usato anche da UTMB per il loro indice.

Sul sito ufficiale ITRA c’è una spiegazione qualitativa di come viengono calcolate le RS. In partica i passaggi sono 2:
1. Calcolo del Raw Race Score (RRS): vengono calcolati i km-effort della gara come km_effort= km+dislivello/100. Per i km_effort calcolati si va a vedere qual è il teoretico record del mondo su quella distanza, da cui si ottiene che:

RRS=tempo_record/tempo_gara*1000

2. Dopdichè si usano i dati dei vari atleti che hanno partecipato alla gara per calcolare un coefficiente di aggiustamento. In pratica si va a vedere come si distribuiscono statisticamente i tempi dei vari atleti su una particolare gara rispetto al loro PI, in base a questa distribuzione statistica si calcola un coeffciente di correzione Kc, da cui il RS diventerà:

RS=RRS*Kc=tempo_record*Kc/tempo_gara*1000

Si noti che il valore tempo_record*Kc è il miglior tempo possibile che un atleta “ideale” può ottenere su quel percorso. Di fatto è il tempo di un atleta con un PI pari a 1000 (per paragone Kilian ha un PI di 945).

La parte più oscura e difficile da ricorstruire è come viene calcolato il coefficiente di correzione Kc. Esso ha, di fatto, due componenti:
• Una componente oggettiva data da dislivello, pendenze e altitudine della gara
• Una componente non-oggettiva: data da tipo di terreno (difficoltà tecnica dei sentieri percorsi, fango, neve…) e tempo atmosferico (temperatura, pioggia, neve…)

Il secondo punto può essere corretto solo tramite un analisi statistica e, quindi, disponendo di un buon database da cui attingere. Tuttavia, il primo punto può ancora essere valutato matematicamente tramite tre formule.

Correzione del % di VO2max utilizzabile in base alla quota:

fract_altitude = 1 - 11.7 * 10^(-9) * altitude^2 – 4.01 * 10^(-6) * altitude [1]

Correzione del passo secondo il Grade Adjusted Pace (GAP) [1]:

K_GAP=0.4317*grad_%^5 - 0.084*grad_%^4 – 0.1203*grad_%^3 + 0.1286*grad_%^2 + 0.05417*grad_% + 0.01

Oppure anche secondo Strava [2]:

K_GAP = -3.16*10^(-6)*grad_%^3+0.001486*grad_%^2+0.03113*grad_%+1.0337

K_GAP è una costante maggiore di 0 che relaziona il passo effettivamente tenuto su una strada con pendenza al suo passo equivalente in piano:

pace_flat = pace / K_GAP

Infine, quindi, il passo in min/km che un atleta ideale con PI pari a 1000 potrebbe tenere sul percorso verrà calcolato come:

pace_1000 = pace_wr * K_GAP/frac_altitude

L’array pace_1000 sarà quindi il passo in min/km calcolato punto per punto a partire da un file gpx contente le informazioni di posizione ed altitudine. Tramite pace_1000 si può, quindi, calcolare il tempo minimo che un atleta ideale ci impiegherà a percorrere il tracciato.

Riporto alcuni risultati:

• Traversata Colli Euganei (42km/2150+): 3h:13, secondo ITRA: 3h:12
• Euganeus Trail (21km/1170+): 1h:32, secondo ITRA: 1h:24
• Delicious Trail (42km/ 3000+): 4h:09, secondo ITRA: 4h:05
• UTLO (75km/4100+): 7h:17, secondo ITRA: 6h:00
• DXT (103km/7100+): 12:28, secondo ITRA: 11h:47

Alcune considerazioni:
1. Il risultato è più affidabile, migliore è la qualità del file gpx: tendenzialmente è meglio se il file gpx è stato tracciato su una mappa, più che tracciato seguendo il percorso nel mondo reale (vedi il caso UTLO dove il file gpx conteneva un po’ di artefatti strani dovuto al fatto che il gpx proviene da una attività tracciata via orologio gps)
2. Il calcolo è più preciso sulle distanze più brevi: più è lunga la distanza, più incidono i fattori non-oggettivi
3. Dai pochi dati che ho mi sembra che i fattori non-oggettivi possono incidere fino al 10% del tempo finale calcolato e, quindi, fino al 10% del RS calcolato.

Più di questo è difficile fare, perché il resto dell’algoritmo ITRA funziona grazie al vasto database che hanno. L’unica cosa che si potrebbe migliorare è il sistema di smoothing dei dati del file gpx.

L’algoritmo l’ho sviluppato su Python, ve lo posso inviare via DM.

Bibliografia:

[1] E. Minetti et al., Energy cost of walking and running at extreme uphill and downhill slopes, 2002

[2] D. Robb, An improved GAP model, 2017, web: https://medium.com/strava-engineering/a ... 07ae8886c3

[Corry]

Minkia non ciò capì una mazza!

Comunque complimenti!

Fatto sta che i punteggi sono o troppo alti nelle gare corte o troppo bassi in quelle lunghe. Arrivando a metà classifica, ad esempio, alla Maremontana si prendono molti più punti che arrivando a metà classifica al Tor. Probabilmente non tiene abbastanza conto dei ritirati.

[Vaste92]

Secondo ITRA il tor si potrebbe teoricamente chiudere in 58h:15 e uno come Kilian dovrebbe chiuderlo in 61h:38

Però penso che il problema è che ci sono pochi dati su cosa succede al nostro corpo in gare come queste. Infatti sarebbe interessante vedere Kilian (o qualche altro atleta con un PI superiore a 900) al tor per capire quanto corretto è l'algoritmo su quelle distanze (e quei dislivelli).

[Dariogrizzly_1981]

Ciao,

io alcuni anni fa avevo fatto un file excel che era in grado di calcolare il tempo stimato di una gara trail.

Come punto di partenza consideravo la velocità media che un'atleta potesse tenere su asfalto ed in pianura per 10km andando al massimo delle sue possibilità.
A questa velocità in km/h andavo poi a moltiplicare dei fattori correttivi, il primo che teneva conto della distanza (un conto è correre solo per 10km e un conto è correre per 50, 100km e così via), il secondo teneva conto del dislivello positivo, il terzo teneva in considerazione la tecnicità del percorso e il quarto l'altitudine media.
A questo punto facevo la media delle 4 velocità ottenute e quindi, conoscendo i km di quella data gara, potevo calcolare il tempo finale stimato.
Su di me e altre persone il calcolo era abbastanza preciso, in media si aveva un errore del 5-10%.

Ciao,
Dario

[Vaste92]

Si, in effetti è molto simile a quello che ho scritto. D'altronde i fattori che influenzano la prestazioni sono quelli.

Per i fattori correttivi avevi preso spunto da qualche articolo?

[Dariogrizzly_1981]

No, li avevo scelti io. Poi avevo provato a ricalcolarmi i tempi della gare trail che avevo già fatto per vedere se la predizione ci prendeva e avevo aggiustato il tiro più che altro sul fattore correttivo inerente la tecnicità del percorso.

[belladitheboss]

ciao vaste, complimenti per l'approfondimento, avevo letto anche io queste cose sul sito itra e UTMB anni fa ma non erano ancora spiegate così bene, stavo lavorando su un foglio excell proprio per capire come variasse il coefficiente Kc di anno in anno, io ero partito dai valori di sierre zinal prendendo i tempi di due atleti che l'hanno corsa tanti anni (kilian e puppi), ci sto ancora lavorando ma dovrei a questo punto intrecciare i dati con i dati meteo dei vari anni che però non saprei dove trovare
inoltre ho notato che sul sito UTMB distanza e dislivello di sierre zinal sono cambiati ad un certo punto, mentre ho chiesto personalmente a Puppi e lui mi dice che non è cambiato il percorso quindi non so a cosa sia dovuta la correzione (magari banalmente l'organizzatore di sierre zinal ha rifatto meglio il file gpx?)
domanda: se tirassi giù il database dei tempi di una gara dove trovo tutto lo storico (per es western states) secondo te si potrebbe capire? magari tirando giù che so gli ultimi 10 anni?

[belladitheboss]

Minkia non ciò capì una mazza!

Comunque complimenti!

Fatto sta che i punteggi sono o troppo alti nelle gare corte o troppo bassi in quelle lunghe. Arrivando a metà classifica, ad esempio, alla Maremontana si prendono molti più punti che arrivando a metà classifica al Tor. Probabilmente non tiene abbastanza conto dei ritirati.

non sono d'accordo. è fisiologico avere punteggi più alti in gare corte perchè è normale essere meglio preparati per gare corte. infatti un atleta elite ha gli stessi punteggi più o meno su gare corte e lunghe, e anzi secondo me quelli delle gare lunghe sono sovrastimati perchè anche un atleta elite non riesce a gestire una gara lunga al 100% come riesce a fare per una più corta

[belladitheboss]

Ciao,

io alcuni anni fa avevo fatto un file excel che era in grado di calcolare il tempo stimato di una gara trail.

Come punto di partenza consideravo la velocità media che un'atleta potesse tenere su asfalto ed in pianura per 10km andando al massimo delle sue possibilità.
A questa velocità in km/h andavo poi a moltiplicare dei fattori correttivi, il primo che teneva conto della distanza (un conto è correre solo per 10km e un conto è correre per 50, 100km e così via), il secondo teneva conto del dislivello positivo, il terzo teneva in considerazione la tecnicità del percorso e il quarto l'altitudine media.
A questo punto facevo la media delle 4 velocità ottenute e quindi, conoscendo i km di quella data gara, potevo calcolare il tempo finale stimato.
Su di me e altre persone il calcolo era abbastanza preciso, in media si aveva un errore del 5-10%.

Ciao,
Dario

faccio la stessa cosa quando devo preparare una gara e voglio capire più o meno il tempo totale che posso fare:
aggiungo alla distanza 1 km ogni 100 m di salita (come da algoritmo ITRA/UTMB), dopodichè uso la formula di Reigel per calcolare il tempo a partire da quello ottenuto su un'altra gara
ovviamente trascuro eventuali errori dovuti a differenze di terreno (sassaie dove non si può correre piuttosto che fango che ti costringe a rallentare) ma comunque se la gara da cui si parte a fare il calcolo ha un terreno simile (per es confronto due gare appenniniche collinari) non si sbaglia di molto

[Corry]

Minkia non ciò capì una mazza!

Comunque complimenti!

Fatto sta che i punteggi sono o troppo alti nelle gare corte o troppo bassi in quelle lunghe. Arrivando a metà classifica, ad esempio, alla Maremontana si prendono molti più punti che arrivando a metà classifica al Tor. Probabilmente non tiene abbastanza conto dei ritirati.

non sono d'accordo. è fisiologico avere punteggi più alti in gare corte perchè è normale essere meglio preparati per gare corte. infatti un atleta elite ha gli stessi punteggi più o meno su gare corte e lunghe, e anzi secondo me quelli delle gare lunghe sono sovrastimati perchè anche un atleta elite non riesce a gestire una gara lunga al 100% come riesce a fare per una più corta

Su di me non torna. Ad esempio l’anno scorso Val Maremola 32km +1’500, percorso facile, credo nessun ritiro, fatto fuori forma, 110 su 264 e preso 538 punti.
Tor, edizione difficilissima con più del 50% di ritiri, 376 esimo su più di 1000 partenti e 533 finisher, presi 423 punti.