功率 (Power)
解释耐力训练中的功率、骑行与跑步功率的测量/估算方式,以及 Trainingload.ai 如何用功率计算区间、TSS、FTP、CP、NP 与 VI。
功率是描述运动强度的高信号指标之一。在物理学上,功率定义为单位时间内所做的功。
其中:
P是功率(瓦特,Watts)。W是功(焦耳,Joules)。t是时间(秒,Seconds)。F是力(牛顿,Newtons)。v是速度(米/秒,m/s)。
在骑行中,可以粗略理解为:踩踏力量越大、踏频越快,输出功率通常越高。
为什么功率有用?
相比于心率(Heart Rate)或配速(Pace),功率有几个实用优势:
- 响应快:心率对强度变化有滞后(Cardiac Lag),而功率几乎会立刻反映输出变化。
- 外部输出清晰:心率会受压力、咖啡因、睡眠、温度、脱水等因素影响;功率描述的是当前输出功率。
- 适合负荷模型:FTP、CP、IF、TSS、NP、VI 等指标都可以以功率为输入。
- 适合地形变化:爬坡或顶风时配速会变慢,但功率可以帮助你更稳定地控制输出。
功率也不是完整答案。设备校准、传动损耗、风、路面、跑姿、疲劳和高温都会影响解读。Trainingload.ai 会把功率和心率、配速、RPE、近期负荷一起看。
虚拟功率 / 估算功率 (Estimated Power)
并不是所有人都拥有昂贵的功率计。Trainingload.ai 支持基于物理模型对功率进行估算。估算值保存在独立的 calculatedPower 序列中,绝不会伪装成设备实测 power。
当前 v1 是平路模型:只使用速度、体重和固定模型参数,明确忽略坡度。活动有至少 50% 的有效实测功率时,系统始终优先实测值。
估算原理
骑行功率估算
当你在户外骑行时,你的输出功率主要用于克服以下阻力:
v1 采用 Gribble 结构的平路稳态模型,计算滚动阻力、空气阻力和传动损耗。车重、Crr、CdA、空气密度和传动损耗使用版本化固定参数;暂不使用重力坡度项、加速度和实时风况。
估算值有参考意义的前提
估算功率的参考价值高度依赖于输入数据质量:
- 体重与车重:需要尽量准确设置。
- GPS 速度的精度:速度抖动会直接影响估算结果。
- 环境因素:模型通常无法感知风向(顺风/逆风)和路面状况,因此在有风天气下误差较大。
估算功率更适合观察同一模型下的趋势,不应当作功率计读数。
跑步功率估算
跑步的功率估算和骑行不同:你并没有“驱动系统”的机械功率,而更接近“为完成当前速度所需的代谢输出”的模型化表达。
在 Trainingload.ai 中,如果一次跑步活动缺少可靠功率数据,我们会基于速度、体重和身高生成独立估算序列。v1 固定使用平地成本,不读取坡度。
常见的做法是先估算在某个坡度下的“单位距离能量成本”(J/kg/m),再乘以速度与体重得到瓦特数:
v1 的平地成本为 3.6 J/kg/m,再结合速度相关效率和空气阻力计算。
估算值有参考意义的前提(跑步同样需要注意):
- 速度可靠:GPS 速度抖动会直接放大到功率估算里。
- 体重准确:瓦特数与体重线性相关。
- 模型是近似:风、路面回弹、跑姿、加速度/变速等因素很难完全被模型捕捉,所以更适合看趋势与对比,而非当作绝对测量值。
Trainingload.ai 如何使用功率
- 设置强度区间:实测功率可以锚定 FTP、CP 与功率区间。
- 计算训练负荷:NP、IF、TSS 等正式功率负荷只使用实测功率;估算功率不会污染能力与纪录。
- 复盘配速/配功率:VI 与 NP 可以帮助判断一次训练是稳定输出,还是包含大量变速和冲刺。
- 补足展示信息:当没有直接功率数据时,功率图和实时记录页可以展示明确标注的估算趋势。跑步 GOVSS 使用同一模型族,但会独立进行阈值和时间窗口计算。