28-01-12

Terugblik: De superkwalificatie

Sinds het verbod op bijtanken in 2010 is het niet ongewoon om formule 1-wagen tijdens de eerste ronden van de race over het circuit te zien kruipen. De rondetijden liggen in de openingsfase van de race vele seconden boven de kwalificatieronden. De komst van de snel slijtende Pirelli-banden en het ongelimiteerde DRS-gebruik in de kwalificatie, heeft dit snelheidsverschil in 2011 alleen nog maar groter gemaakt. Een hrt in "kwalificatietrim" zou iedere race fluitend hebben gewonnen.

Toch is het verschil tussen race- en kwalificatiesnelheid van alle tijden. Over het algemeen wordt er in de kwalificatie sneller gereden dan in de race, tenzij de weersomstandigheden in de kwalificatie slechter zijn. Dit kwalificatiesurplus is echter sterk afhankelijk van de kwalificatieopzet.

De afgelopen jaren is de kwalificatieopzet in de formule 1 keer op keer veranderd. Tot en met 2002 kreeg iedere coureur één uur en twaalf rondjes tot zijn beschikking om een zo snel mogelijke tijd te rijden, in 2003 werd dat veranderd tot één alles-of-niets-ronde. Dat systeem ging in 2005 op de schop. Toen moest men ineens twee kwalificatieronden rijden en telde de totaaltijd. Al na enkele races had men daar genoeg van. Vanaf 2006 tot heden is er een soort "eliminatiekwalificatie", waarbij er drie sessies zijn, waarbij steeds de traagsten afvallen. De snelste tien rijders strijden dan in de laatste sessie om de tien beste startplaatsen.

Zelf vond ik interessant om te analyseren in hoeverre het kwalificatiesurplus afhankelijk is van door het reglement geïntroduceerde variabelen. Men kan denken aan:
  • Kwalificatie over één ronde of over een hele sessie
  • Kwalificeren met weinig benzine of met de hoeveelheid waarmee de race wordt aangevangen
  • Aanwezigheid van twee concurrerende bandenleveranciers
  • Levensduur van de motoren
Voor deze rubriek heb ik de seizoenen 1999 tot en met 2008 uitgekozen voor de analyse. Dat is niet helemaal toevallig, omdat ik van die seizoenen de jaaroverzichten in mijn bezit heb. Daardoor kon ik eenvoudig de snelste kwalificatietijd vergelijken met de snelste raceronde. Wel heb ik bewust gekozen om de afgelopen twee seizoenen niet te gebruiken.

Het kwalificatiesurplus was heel simpel de snelste raceronden (in seconden) gedeeld door de tijd van de polesitter (ook in seconden) maal 100 %. Een bedrag boven de honderd procent betekent dat de kwalificatieronde sneller was dan de snelste raceronde, wat de normale gang van zaken is.

Toch zijn er ook een heleboel uitzonderingen. Daar de kwalificatie korter duurt dan de race, is de sessie vatbaarder voor verstoringen door veranderend weer. In andere woorden: het komt geregeld voor dat de kwalificatie regenachtig verliep, terwijl de race droog was. Deze observaties zijn uit de dataset gegooid. Omgekeerd kan de kwalificatie droog zijn verlopen, terwij de race (deels) nat verliep. Goede voorbeelden zijn regenkwalificaties als Frankrijk 1999, België 2001 en China 2006. Het omgekeerde was te zien bij de regenrace van Groot-Brittannië in 2008. Het moge duidelijk zijn dat deze observaties een nauwkeurige schatting naar wat het kwalificatiesurplus veroorzaakt, vertroebelen. Deze observaties zijn dus verwijderd.

Zoals hierboven aangegeven, heb ik vier factoren kunnen bedenken die het kwalificatiesurplus kunnen verklaren. Ik zal ze hier nog even toelichten:

Kwalificatie over één ronde of over een hele sessie
In 2003 werd besloten om de kwalificatie (niet alleen de sessie zelf, maar ook de startopstelling) spannender te maken door de rijders maar één kans op een snelle ronde te gunnen. Een stuurfout betekende dan onmiddellijk een verbanning naar de achterhoede. Doordat die ene kwalificatieronde vaak niet perfect was, werd het potentieel van de auto's niet volledig benut. In 2006 werd het systeem overigens weer afgeschaft.

Kwalificeren met weinig benzine of de hoeveelheid waarmee de race wordt aangevangen
Tot en met 2002 reed iedereen de kwalificatie met precies genoeg brandstof om één snelle ronde te rijden. In de jaren daarna moest je met de hoeveelheid brandstof rijden waarmee je de race wilde aanvangen. Er moest dus een compromis gemaakt worden tussen kwalificatiesnelheid en de beste tactiek voor de race. Dit resulteerde erin dat men zich met een aanzienlijke hoeveelheid brandstof kwalificeerde, wat natuurlijk ten koste ging van de kwalificatiesnelheid. Toen de eliminatiesessie in 2006 werd geïntroduceerd, waren de rijders eveneens verplicht om met de hoeveelheid brandstof te starten waarmee ze de race zouden aanvangen. Tussen de kwalificatie en race mocht de verstookte hoeveelheid brandstof echter worden bijgevuld, zodat de wagens in de kwalificatie lichter waren dan in het begin van de race, wat de rondetijden natuurlijk ten goede kwam. In 2008 werd dit echter weer verboden.

Aanwezigheid van twee concurrerende bandenleveranciers
De bandenoorlog tussen Michelin en Bridgestone van 2001 tot en met 2006 zorgde voor zachtere bandensamenstellingen, die in de kwalificatie meer grip gaven en in de race harder sleten. Hierdoor zou de bandenoorlog een positief effect moeten hebben op het kwalificatiesurplus. Een uitzondering was overigens 2005, want toen waren bandenwissels tijdens de race niet toegestaan, waardoor de bandenfabrikanten duurzamere banden moesten leveren.*

Levensduur van de motoren
In de tweede helft van het afgelopen decennium werd een begin gemaakt met de verduurzaming van de sport. Eén belangrijke maatregel was dat de motoren steeds langer mee moesten gaan. In 2004 moest een motor verplicht één weekend meegaan en vanaf 2005 zelfs twee weekenden. Tot die tijd stond er geen straf op het wisselen van een motor. ot en met 2002 zullen er (bij de topteams) wel speciale kwalificatiemotoren zijn gebruikt. In 2003 was dat er niet meer bij door de veranderde kwalificatieopzet, waardoor de teams tussen de kwalificatie en race niet meer aan de auto's mochten prutsen.

Resultaten
Gewapend met het gemiddelde kwalificatiesurplus per seizoen en de destijds geldende reglementen, heb ik Stata een simpele lineaire regressie laten uitvoeren. De impliciete aanname is wel dat de verandering van de formule 1-kalender geen invloed heeft gehad op het kwalificatiesurplus, wat misschien een vrij gewaagde assumptie is, aangezien het kwalificatiesurplus per circuit verschilt en de formule 1-kalender juist in het afgelopen decennium op de schop is gegaan.

Bij dit soort analyses speelt het gevaar voor multicollineariteit (de verklarende dummyvariabelen zijn lineaire combinaties van elkaar) een rol. De uitkomsten zijn daarom niet geheel betrouwbaar. In ieder geval waren dit in grote lijnen de resultaten:

Kwalificatiesurplus:

Kwalificatieopzet
Eén ronde -1,259 (0,095)
Volledige sessie is de referentiecategorie

Brandstofniveau
Minimum 0,970 (0,202)
Racebrandstof -0,713 (0,095)
Tussenvorm is de referentiecategorie

Levensduur motor
Geen restricties 0,537 (0,095)
Eén weekend 0,836 (0,095)
Twee weekenden is de referentiecategorie

Bandenoorlog 1,007 (0,171)

Constante 100,943 (0,095)

R² = 0,9941

(De effecten van verschillende variabelen op het kwalificatiesurplus. Tussen haakjes staat de standaardfout.)

Het blijkt dus dat de kwalificatie over één ronde het kwalificatiesurplus met ruim een procent vermindert. Blijkbaar is dat de prijs van het rijden van een niet helemaal perfecte ronde met een misschien niet helemaal perfecte afstelling. Verder scheelt het rijden met bijna lege tanks nog bijna twee procent ten opzichte van het rijden met de hoeveelheid brandstof waarmee de race moest worden aangevangen. Dit is geen gekke uitkomst, want in 2003 en 2004 werd vaak met tien à twintig ronden brandstof gekwalificeerd, wat inderdaad een snelheidsverlies in de orde van grootte van (iets meer dan) een seconde gaf, wat omgekeerd één à twee procent in rondetijd is.**

Verder lijkt het effect van de verduurzaming van de motoren niet heel erg realistisch en dat komt doordat het effect op het vergelijken van de omstandigheden gedurende slechts twee seizoenen is gebeurd. Waarschijnlijk is het kwalificatiesurplus afgenomen door de verduurzaming, maar dat is niet met grote zekerheid te zeggen.

De bandenoorlog lijkt wel een duidelijk positief effect te hebben op het kwalificatiesurplus. Doordat de snelste raceronden tot het bijtankverbod eigenlijk altijd aan het eind van een stint werden neergezet, geeft het aan in hoeverre de bandenslijtage is toegenomen door de zachtere banden. Hoewel nieuwe banden altijd meer grip geven dan oudere banden, is het verschil door de bandenoorlog nog een procent groter geworden. De bandenslijtage is dus groter geworden, waardoor het kwalificatiesurplus is toegenomen.

Al met al geeft dit wel een beeld over het snelheidsverschillen in de race en de kwalificatie. Het verklaart waarom de wagens tot en met 2002 in de kwalificatie zo'n drie procent sneller gingen dan in de race. De bandenslijtage (de coëfficiënt voor het minimumbrandstofniveau plus die van de bandenoorlog) verklaart bijna twee procent, daarbij aangetekend dat de kwalificatiemotor ook een deel kan verklaren. Daarnaast verklaart het soepele motorreglement ook ongeveer een half procent. Het intrinsieke kwalificatiesurplus blijkt ongeveer een procent te zijn, mogelijk doordat de motoren in de kwalificatie agressiever zijn afgesteld.

De analyse vertelt helaas niks over het kwalificatiesurplus per circuit. Het surplus verschilt namelijk flink per circuit. Zo is het verschil groot bij bijvoorbeeld de Grand Prix van Spanje (Circuit de Catalunya) en Frankrijk (Magny-Cours), maar laag op Albert Park (Australië) of de A1-Ring (Oostenrijk). Als vermoedelijke oorzaak kan ik alleen de bandenslijtage aanwijzen: Spanje staat bekend om de hoge bandenslijtage, terwijl Frankrijk een van de weinige circuits is waar tot en met 2002 driestopstrategieën werden toegepast, terwijl men in Oostenrijk en Australië meestal maar één pitstop maakte. Veel pitstops duiden op een hoge bandenslijtage.

Tegenwoordig is de bandenslijtage eveneens een beperkende factor in de race. Doordat er bovendien twee soorten banden zijn (een harde en zachte soort), komen de rondetijden in de race niet in de buurt van de rondetijden in de kwalificatie. De race en de superkwalificatie zijn eigenlijk twee totaal verschillende disciplines. Wel jammer eigenlijk, hoewel er in dat opzicht weinig is veranderd ten opzichte van vroeger. Maar vroeger had men geen kunstgrepen nodig om in de kwalificatie zoveel sneller te gaan.

*Vanwege multicollineariteit was dit effect helaas niet te meten.
**Doordat de sterkere kwalificatiemotor (met waarschijnlijk enkele lichtere, minder duurzame onderdelen) in dezelfde periode (tot 2002) als de 12-rondenkwalificatie was, is het afzonderlijke effect hiervan niet te meten. Mogelijk droeg de kwalificatiemotor wel bij aan het grote kwalificatiesurplus tot en met 2002.

Geen opmerkingen:

Een reactie plaatsen

Heeft u vragen en/of toevoegingen, laat dan hier een reactie achter: