2018年5月27日

F1なるほど基礎知識【ピットストップウィンドウとは?】後編

[前回のブログ]
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セーフティカー出動に対するピットストップウィンドウ


前回のブログでは、ラップタイム変化の要因(燃料重量効果とデグラデーション)と、その変化の様子をグラフを使って解説しましたが、今回のブログではいよいよピットストップウィンドウの核心に迫ります。

Sergio Perez@Monaco(引用元:Force India公式サイト)
なお、今回の解説では読んで頂く皆さんが理解しやすいよう、レース状況や各効果を単純化している部分があります。このため、実際とは少なからず異なる点があることをご承知置きください。

セーフティカーはお得?それとも損?


ピットストップウィンドウを理解する上で一番最初に知っておくべきこと。それは『セーフティカーがピットストップ戦略にどのような影響を与えるのか?』ということです。ここで、あるシーンを想像してみることにしましょう。

あるドライバーがレースを走っているとします。レース序盤が終わる20周目、タイヤのパフォーマンスもそろそろ限界を迎えつつある…そんな時にピットから『予定通り、次の周回でピットインしてタイヤ交換するぞ!』という指示が飛んできました。と、その瞬間に、あるドライバーがコース上でクラッシュ!セーフティカーが出動しました。このような状況下で予定通りピットインすることはお得になるでしょうか?それとも損となるでしょうか?

セーフティカー(引用元:F1公式サイト)
答えは『お得になる可能性大』です。

なぜなら、自分がピットストップしている最中、ピットインをしなかった他のドライバーたちは、ありがたいことにセーフティカーの後ろでゆっくり走行してくれるからです。そして、他のドライバーたちがセーフティカー解除後にタイヤ交換を迎えた時、自分はレーシングスピードで走行できるので、その分だけ得をすることになるのです。

果たしてピット戦略は?(引用元:Force India公式サイト)
一方で、戦略上ピットイン出来なかったドライバーは(相対的に)損をすることになってしまうのです。レース後に『セーフティカーがピット戦略に味方してくれなかったよ。』というドライバーコメントを目にすることが多いと思いますが、このようなコメントは、まさにこの損得のことなのです。

このことを知っておいた上で、セーフティカー発動時にどのドライバーがピットインし、どのドライバーがステイアウト(コース上に残る)したのかを確認しておくと、その後の展開を予測して楽しむことができるようになると思います。

『あ!ピットインした!ヨシ!イイ感じ!』、『げ!ステイアウトしてる…(汗)。ヤバいな…』と、こんな感じで楽しむことができると思いますので、今後のレース観戦でぜひ注目してみることをオススメします。


セーフティカー中のピットインは常にお得か?


ここまでの解説では『そもそものピットインの予定と、セーフティカーのタイミングがズバリ一致した場合』という前提条件でした。では、ピットインする予定ではなかったドライバーが、無理にピットインの予定を早めたらどうなるのか?このような場合、果たして得をするのか、それとも損をするのか?

仮にセーフティカーの出動時に、当初の予定を無視してピットイン&タイヤ交換をしたとしましょう。このような場合でも得をする可能性は確かに生まれますが、一方で損をする可能性も同時に発生しているのです。

なぜなら、予定よりも大幅に早くピットインしてしまうと、その後は交換したタイヤで予定よりも長く走行することになるので、タイヤのデグラデーション(性能劣化)の影響が大きくなってしまうからです。つまり、後半のピットストップ戦略にシワ寄せが発生し、最終的に損をしてしまうかも知れないのです。

デグラデーションによるラップタイム変化(赤ライン)
では、セーフティカー出動時に予定より早いピットインをしてもお得なままでいられる周回数の範囲はどれくらいなのか?この疑問に対する答えが、今回のテーマ『セーフティカー出動に対するピットストップウィンドウ』なのです。

お得でいられる周回数の範囲のことを『ウィンドウ(窓)』といい、その周回数の範囲に突入すると『ウィンドウが開いたぞ!セーフティカーが出動するアクシデントが起きたらいつでもピットインしてOK!』という指示がチームから出るのです。

ピットストップ戦略とラップタイムデルタ


ここまでにピットストップウィンドウの本質について解説しましたが、前回のブログ同様、グラフを使ってピットストップウィンドウについての理解をさらに深めていくことにしましょう。ここからの解説では、次の前提条件に基づくこととします。
  1. レース周回数は58周
  2. ピットインは20周目と40周目の2ストップ作戦でロスは20秒
  3. タイヤは1種類のみを新品で3セット使用
  4. タイヤは18~20周目にパフォーマンスがピークとなる特性
  5. スタート時のラップタイムは90秒(基準タイム)
今回、ピットストップ戦略を評価・解説するに当たり『ラップタイムデルタ』という言葉を使いたいと思います。『デルタ』とは日本語で『差分』を意味します。例えば、ある周回のラップタイムが89秒だったとすると、基準タイムからの差分は90秒から89秒を引いた1秒となります。これをラップタイムデルタとします。

レースでは、全周回のラップタイムデルタを足し合わせた値が大きければ大きい程、レースを早く走り切れることを意味するのですが、言葉だけではちょっとイメージがしづらいかと思いますので、ここでグラフに登場してもらうことにしましょう。

①予定通りのピットストップ戦略の場合


上のグラフは周回数に対するラップタイムデルタの合計値の変化を表しており、上に書いた前提条件1~5を計算した結果となります(緑ライン)。

この戦略では、2回のピットストップによるロス(20秒×2回)を除けば、タイヤの限界を迎える直前にタイヤを交換しているので、ムダなくラップタイムデルタを稼げています。最終的にこの戦略では、ピットストップなし&全ラップ90秒で周回した場合に対して約42秒も早くレースをフィニッシュできることが分かりました。

②一回目のピットストップを5周早めた場合


上の①に対して、一回目のピットストップを5周だけ早めた場合の計算結果が上のグラフ(青ライン)となります。注目すべきポイントは、最終的なラップタイムデルタの合計値(58周目)です。ピットストップを前倒しした結果、2回目のピットストップ後の走行においてタイヤのデグラデーションによる損をしていることが分かります。

その差はなんと約7秒!7秒も遅いとポジションが2つほど落ちていても不思議はありませんね(汗)。この時思い出して欲しいのが、セーフティカー出動時にピットインで得する時間のことです。もし、得する時間が損失時間と同じ7秒なのであれば、15周目にピットストップウィンドウが開くことになります。

一方で得する時間が7秒よりも短い5秒である場合は、ウィンドウが開くのは15周目よりも遅い17周目あたりになります。このように、得失がバランスする周回数をピットストップウィンドウの始まりとしているのです。

③[参考]一回目のピットストップを遅らせた場合

参考までに、一回目のピットストップを5周遅らせた場合も計算してみました。とても興味深い結果です。タイヤのデグラデーションの影響が大きく、②ピットストップを5周早めた場合よりも、さらに約9秒も悪化する結果となってしまいました。①の場合に対してはなんと16秒!さすがにこれでは勝負になりませんね(汗)。

まとめ


ちょっと難解だけど、知っておくとレースがより楽しく見れる『ピットストップウィンドウ』について解説しました。いかがでしたか?理解できたでしょうか?今回の内容を以下にまとめてみました。
  • セーフティカーの出動時にピットイン&タイヤ交換した場合、最終的に得をする可能性が高まる
  • ピット予定を早め過ぎると最終的にタイヤのデグラデーションによって損をする可能性を高めてしまうことになる
  • 早めにピットインする場合、最終的な損得を計算した上でピットインしても良い周回数の幅をあらかじめ決めておく必要がある
  • セーフティカーの出動時にピットインしても良い周回数の幅のことを『セーフティカー出動に対するピットストップウィンドウ』という。
以上、4点となります。実際にはタイヤは7種類あり、セーフティカーの出動周回数の長さ、サーキットの特性の違いなどを考慮する必要があるので、実際の戦略はここに書いた以上に複雑で難解です(汗)。

ですが、このブログでの解説を通じてレースへの理解がより深まり、レースをもっと楽めるようになるのであれば僕としても嬉しい限りです。今後もそういったトピックスにフォーカスを当てて執筆していこうと思いますので、今後のブログ更新にもご期待ください。

以上、第一回『F1なるほど基礎知識』でした!

[おわり]

ふ~今回は書くの大変だったな~(汗)。

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