Dienstag, 20. April 2010

Packfigures und GPS

Packfigures basiert auf den Zwischenzeiten-Daten eines Wettkampfes. Daraus wird abgeleitet, wer mit wem bei einem Posten war, wer mit wem über mehrere Posten zusammen war und wer in den gemeinsamen Phasen wieviel schneller/langsamer unterwegs war als allein. An gewissen internationalen Wettkämpfen werden alle Teilnehmer mit GPS Geräten ausgerüstet, was nähere Aufschlüsse zum Geschehen zwischen den Posten bringt. In dieser Untersuchung werden die Aussagen basierend auf den Datengrundlagen Zwischenzeiten und GPS-Daten verglichen.

Methoden
Auswertung der Zwischenzeiten Packfigures
Beim Vergleich der Zwischenzeiten wird analysiert, ob Läufer innerhalb eines sog. Kontaktraumes von +/-15 Sekunden zueinander einen Posten stempeln. Tun sie dies, wird dies als gemeinsames Anlaufen eines Postens gewertet (CP = Controlpack). Laufen sie in der folge mindestens den nächten Posten gemeinsam an, wird angenommen, dass sie den ganzen Posten zusammen absolviert haben (LP = Legpack). Schliesslich werden die Lauftempi alleine und innerhalb einer Gruppe berechnet um einen Anhaltpunkt zum Nutzen der jeweiligen Gruppe zu erhalten.
Es ist anzunehmen, dass der Kontaktraum beim Posten die Realität annähernd abbildet, m.a.W. dass zwei Läufer, die innerhalb von 15 Sekunden stempeln, sich in der Regel auch gesehen haben. Geschenisse zwischen den Posten sind dagegen nur unscharf abgebildet. Zwar wird bei der Auswertung auf die Interpretation von CP verzichtet, Laufen zwei Läufer unterschiedliche Routen und treffen erst beim Posten wieder zusammen oder laufen zwei Läufer über weite Strecken zusammen und verlieren sich erst kurz vor dem Posten, so werden diese Abschnitte fälschlich interpretiert.

GPS Daten
Bei Vergleich der GPS Daten werden diese ebenfalls mit einem Kontaktraum versehen (20m seitlich, +/-7.5 Sekunden in Laufrichtung) und dann die Kontakträume aller Läufer miteinander verschnitten. Auftreten und Charakter der Schnittvolumina erlauben Aussagen über den Verlauf der Gruppe.
Hier sind Unterschiede zwischen angenommenem und effektivem Kontaktraum, sowie die Genauigkeiten der GPS Signale sensibel. Die Aussagen sind qualitativer als bei Packfigures, haben dafür aber keine quantitative Komponente.

NOC 2009 Middle W21
Beide Methoden und deren Unterschiede werden anhand des Finals über die Mitteldistanz der Frauen an den Nordischen Meisterschaften 2009 in Salo (SF) bzw. der Siegerin Helena Jansson veranschaulicht.
Die Bahn W21 (Quelle:www.simoneniggli.ch)

Laut der Analyse der Zwischenzeiten, hat Jansson Posten 4 im Kontakt mit der 1 Minute vor ihr gestareten Dänin Signe Söes angelaufen, Posten 10 im Kontakt mit der Norwegerin Anne Margrethe Hausken und der Schwedin Annika Bilstam. Ab Posten 11 war sie mit der Tschechin Dana Brozkova unterwegs bis nach Posten 15, bevor sie kurz vor Schluss noch auf die Finnin Marja Rantanen aufgelaufen ist.

Die Route von Helena Jansson aus der Nudelperspektive. Das kleine Bild rechts zeigt die Nudel von der Seite.

Die Analyse der GPS Daten zeigt, dass Jansson unterwegs zu Posten 2 schon einen losen Kontakt zu der vor ihr gestarteten Söes hatte, bevor sie beim 3 definitiv zu ihr aufschliesst. Söes und Jansson laufen eigenständig zu 4, den sie zusammen stempeln. Jansson läuft zuerst den rechten Flügel zum zweiten Zentralposten (7). Dort trifft sie auf Hausken, welche direkt vom ersten Zentralposten kommt. Den linken Flügel laufen sie bis auf kleine Aussetzer im Postenraum in stetem Kontakt, aber eigenständig. Erst den ersten Zentralposten (10) laufen sie gemeinsam an. Auf dem linken Flügel gibt es weitere kurze Kontakte mit Soes und Bilstam (liefen beide zuerst direkt durch das phi). Zum Ende des phi-Loops kommt sie in Kontakt mit Brozkova, zu welcher sie bis zu 15 aufläuft und hinter sich lässt. Zwischen 17 und 18 sieht Jansson Rantanen vor sich, kann aber nicht aufschliessen. Zwischen 18 und 19 kreuzt sie Hausken, Söes und Bilstam, die unterwegs zu 17 sind. Die letzten beiden Posten sieht sie Rantanen vor sich.

Schluss
Es zeigt sich, dass die Packfigures trotz den gewählten Vereinfachungen den Charakter des Rennens gut wiedergibt. Zusätzliche kurze Kontakte zwischen den Posten treten zwar auf, aber scheinen sie aufgrund der Auftrennung vor dem Posten nicht erfolgführend gewesen zu sein. Wen zum Beispiel Jansson vor Posten 9 den Kontakt zu Hausken verliert, oder vor 18 den Kontakt zu Rantanen, so kann man von einer eigenständig erbrachten Navigationsleistung ausgehen. Auch stimmig sind die als LP gewerten Posten jeweils im steten Kontakt zueinander absolviert worden.

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