Sur un modèle énergétique de cycliste pour optimiser l’hybridation d’énergie humaine
Résumé
Cette étude explicite la construction d’un modèle de cycliste pédalant sur un vélo à assistance électrique. L’humain agit sur le vélo à la fois comme source de puissance et comme superviseur de commande pour le dérailleur. Une expérimentation menée sur un panel de 14 cyclistes « grand public » a permis d’identifier deux paramètres synthétisant l’humain en tant que moteur : la puissance nominale et la vitesse de confort. Ce modèle simple permet de mener à bien une synthèse d’assistance électrique qui minimise l’énergie électrique consommée tout en garantissant une vitesse moyenne imposée. L’assistance optimale ne contraint pas le comportement humain. En revanche la puissance apportée par le cycliste améliore notablement l’efficacité de l’assistance électrique optimale.
This study details the modeling of cyclists pedaling on an electrically assisted bicycle. The human acts on the bicycle both as a source of power and as a controller of the gear shifting. An experiment led over a panel of 14 cyclists demonstrates that a human, considered as a power source, can be summarized by only 2 parameters: the nominal power and a comfort speed. This model is integrated in the design of an optimal electric assistance that minimizes the electrical energy consumption and ensures a given average speed. The optimal control does not constrain the human behavior. However, the power of the cyclist substantially improves the effectiveness of the optimal power assistance.