In breve. Abbiamo messo a confronto il nostro routing con i programmi usati dai velisti e dai loro router. Il metodo è lo stesso, quello delle isocrone, ma tre difetti ci separavano da loro. La selezione dei punti del calcolo perdeva finezza allontanandosi dalla partenza, al punto che alcune barche non raggiungevano più l'arrivo entro la previsione. La polare ignorava la forza del vento. E la rotta cambiava mura troppo spesso. I tre difetti sono stati corretti insieme. Rigiocata su cinque giorni di regata, la nuova versione avvicina la rotta calcolata alla posizione reale delle barche: lo scarto mediano scende da 89 a 83 miglia a 24 ore, e da 55 a 49 miglia a 12 ore. Il miglioramento è reale ma modesto, e l'orario di arrivo calcolato cambia appena. Ecco cosa è cambiato, cosa abbiamo misurato e cosa abbiamo scartato.
Il nostro routing a confronto con quelli dei professionisti
I programmi di routing riconosciuti, qtVlm, Expedition, Adrena o il modulo di routing di OpenCPN, si basano tutti sul metodo delle isocrone, come il nostro. Non si distinguono per l'algoritmo, ma per tutto ciò che ci mettono intorno: la finezza del calcolo, polari vere, il costo delle manovre, più modelli di vento, le correnti.
Su un punto eravamo già avanti: nessuno di questi programmi mostra una misura della propria precisione. Giudicare spetta al navigatore. Il nostro conserva ogni rotta calcolata e la confronta, ora dopo ora, con la posizione reale della barca. È questa misura che ci ha mostrato dove cercare. Il vento c'entrava poco: con il vento realmente misurato sul posto, lo scarto non diminuiva. Due terzi venivano dalla velocità attribuita alle barche, l'ultimo terzo dalle scelte di rotta degli skipper.
1. Settori di larghezza costante in miglia
Un router a isocrone prova delle rotte da ogni punto raggiunto, poi conserva solo i punti migliori per la tappa successiva. Senza questa selezione, il loro numero esploderebbe. Il nostro divideva l'orizzonte, visto dal punto di partenza, in settori di 1°, e in ciascuno conservava solo il punto più lontano dalla partenza.
Il difetto è geometrico. Un grado visto dalla partenza è largo 9 miglia a 500 miglia, ma 35 miglia a 2.000 miglia. Lontano dalla partenza, un solo punto sopravvive quindi su una fascia di 35 miglia. Quando la rotta si incurva, per esempio per aggirare l'anticiclone delle Azzorre, il punto più lontano dalla partenza non è per forza il meglio piazzato per il seguito. La selezione scartava punti promettenti.
La correzione è quella dei programmi professionali: settori di larghezza costante di 10 miglia sul fronte, qualunque sia la distanza dalla partenza. I settori si restringono quindi man mano che la barca si allontana.
L'effetto si vede soprattutto sulle rotte lunghe. La mattina del 6 novembre, con i vecchi settori, 5 Ocean Fifty su 8 non raggiungevano l'arrivo entro i cinque giorni di previsione. La fine della loro rotta veniva allora estrapolata, e male: Basile Bourgnon risultava a 160 ore dall'arrivo, mentre la sua velocità recente ne dava circa 69. Con settori di 10 miglia, tutte e otto le barche arrivano, tra 84 e 114 ore. Su un vento sintetico che riproduce un anticiclone in movimento, anche la rotta dell'Ultim guadagna il 7,6 % sulla precedente.
Questa impostazione non rende il calcolo perfetto. Con un passo di 30 minuti invece di un'ora, il router trova ancora rotte un po' più lente, mentre un calcolo più fine dovrebbe fare almeno altrettanto bene. La causa è la regola di selezione stessa: tenere il punto più lontano dalla partenza scarta punti meglio piazzati quando la rotta si incurva, e più passi ci sono, più queste selezioni si sommano. Il sito calcola con un passo di un'ora, quello con cui l'impostazione è stata misurata, ma questo limite resta da superare.
2. Una polare che dipende dalla forza del vento
La polare dà la velocità di una barca in funzione del vento. La nostra si riduceva a due cifre per classe e a una forma comune per ogni famiglia di scafi, poi un unico fattore la ricalibrava sulla velocità delle barche di testa. Quel fattore unico non poteva correggere tutto. Al traverso, tra 60 e 90° dal vento, la polare era troppo veloce del 10-25 %. Con vento leggero, sotto i 10 nodi, era troppo lenta del 30-70 %. Uno stesso coefficiente non recupera due errori di segno opposto.
La forma della polare ora viene appresa durante la regata, casella per casella. Per ogni classe, dividiamo la forza del vento in sei fasce (limiti a 8, 12, 16, 20 e 25 nodi) e l'angolo al vento in sette, poi in ogni casella confrontiamo la velocità reale delle barche con quella data dalla polare di partenza. Le misure recenti contano di più: una misura di tre giorni fa pesa la metà di una fresca.
Due salvaguardie evitano di inseguire il rumore. Una casella con meno di 12 misure resta attratta verso la polare di partenza: senza dati, non si corregge. E nessuna correzione supera il 40 % in un senso o nell'altro. Il livello complessivo, invece, resta ricalibrato a ogni calcolo sulla velocità delle barche di testa della classe.
3. Una virata o una strambata costano tempo
Senza penalità, la rotta consigliata cambiava mura non appena una rotta faceva guadagnare qualche decimo di nodo. Sul nostro vento sintetico, la rotta di un IMOCA poteva virare o strambare 25 volte durante la traversata. Nessuno skipper in solitario naviga così: su una barca da 12 a 32 metri, una strambata richiede tempo, forze e fa perdere velocità.
Il router ora conta 15 minuti persi a ogni cambio di mura, per tutte le classi. Cambiare mura conviene solo se il guadagno lo giustifica. Sulle rotte rigiocate della regata, il numero mediano di cambi di mura su 80 ore passa da 3 a 2, e da 6 a 4 per gli Ultim. L'orario di arrivo si sposta poco: è soprattutto la linea tracciata sulla mappa a diventare credibile.
Ne abbiamo approfittato per restringere il ventaglio delle rotte provate, da 110° a 90° su ciascun lato della direzione della meta. Le rotte più aperte non servivano quasi mai. Nonostante settori più fini, ogni rotta richiede così circa il 35 % di calcolo in meno.
Cosa abbiamo misurato
Il banco di prova rigioca il vero codice del sito a partire da posizioni reali della regata, con il run GFS di cui il sito disponeva in quel momento, recuperato dagli archivi pubblici della NOAA. Riguarda le prime 5 barche delle 6 classi, a partire da 17 istanti distribuiti tra il 2 e il 6 novembre, e segue ogni rotta per 80 ore. Confronta la posizione calcolata con la posizione reale della barca, e l'arrivo calcolato con il tempo effettivamente impiegato.
Questo banco è più ampio della nostra prima prova, che riguardava solo le prime tre di ogni classe nella sola giornata del 5 novembre e dava 20, 40 e 67 miglia. I suoi scarti sono più grandi, perché né le barche né i giorni sono gli stessi. Conta il confronto tra le due versioni, a partire dagli stessi istanti.
| Scarto mediano di posizione | Vecchia versione | Nuova versione |
|---|---|---|
| a 6 h | 31 miglia | 28 miglia |
| a 12 h | 55 miglia | 49 miglia |
| a 24 h | 89 miglia | 83 miglia |
Lo scarto diminuisce del 7-11 % a seconda dell'orizzonte. È la polare appresa a fare il grosso del miglioramento su queste 80 ore: i settori in miglia non cambiano quasi nulla a così breve termine, il loro effetto si vede sulle rotte complete, come quelle degli Ocean Fifty.
L'orario di arrivo calcolato, invece, cambia appena. Il router resta un po' ottimista: in mediana, le barche impiegano il 6 % di tempo in più del previsto a 24 ore, e dall'11 al 13 % in più a 48 ore. Anche la regola dei nostri arrivi stimati, che tiene il più tardivo tra la stima a velocità recente e l'arrivo calcolato, non si muove: 14 % di scarto a 24 ore, 10 % a 48 ore, prima come dopo.
Queste cifre hanno i loro limiti. I cinque giorni rigiocati hanno conosciuto una sola situazione meteo, e le barche di una stessa classe hanno avuto lo stesso vento: i confronti non sono indipendenti. Le caselle della polare con poche misure, come il vento forte di bolina, restano vicine alla polare di partenza.
Cosa abbiamo provato, poi scartato
- Ricalibrare la velocità sul progresso delle ultime 24 ore, invece che sulla velocità istantanea dei migliori. L'idea era tenere conto del riposo e delle manovre di un navigatore in solitario. Il ritmo ricalcolato di continuo per ogni classe fa peggio.
- Un coefficiente fisso, intorno a 0,9, sulla velocità. Elimina quasi l'ottimismo del router e avvicina la posizione di 1 miglio a 24 ore. Ma peggiora i nostri arrivi stimati a 48 ore, dal 10,4 all'11,5 % di scarto. L'abbiamo messo da parte.
- I settori in miglia da soli, senza la polare appresa, non cambiano nulla su 80 ore. Le due cose vanno insieme.
Cosa cambia sulla mappa
Il modo di mostrare il routing non cambia. Il pulsante Routing della mappa in diretta mostra sempre la rotta tratteggiata, i suoi segni giornalieri, il suo corridoio e l'arrivo calcolato. Ma la rotta arriva più spesso fino al traguardo, zigzaga meno e si basa su una velocità appresa dalla regata.
Il corridoio e il riquadro Precisione rilevata della legenda sono calcolati a partire dagli scarti misurati in regata. Per non mescolare le due versioni del router, queste misure ripartono da zero con la nuova versione. Finché non ce ne sono abbastanza, la legenda mostra le cifre del banco di prova.
Cosa resta da fare
Esistono altre piste che non abbiamo ancora avviato. Le zone vietate della regata non sono ancora prese in considerazione. Oltre i cinque giorni, la rotta viene estrapolata invece di seguire la previsione lunga del modello GFS. Le previsioni d'insieme, una ventina di varianti dello stesso modello, mostrerebbero le vere opzioni strategiche, come la scelta tra passare a nord o a sud dell'anticiclone. Le correnti e lo stato del mare conterebbero un po' per le barche più lente.
Altre sono state scartate. Cambiare modello di vento porterebbe poco, perché il vento non spiega i nostri scarti. Una polare propria di ogni barca è stata provata due volte e fa sempre peggio: qualche ora di misure dice poco di una barca.
Il routing resta indicativo. Gli skipper hanno le loro polari vere, altri modelli di vento e ciò che vedono in mare. Ma ora è più vicino a quello che fanno i programmi professionali, e continuiamo a pubblicarne la precisione, buona o no.
Domande frequenti
Cosa è cambiato nel routing di Offshore Races?
Tre cose, messe online insieme. Il calcolo seleziona i suoi punti in settori larghi 10 miglia, invece che di 1° visti dalla partenza. La forma della polare viene appresa durante la regata, secondo la forza e l'angolo del vento. E ogni virata o strambata costa 15 minuti, il che limita gli zigzag.
Perché i settori di 1° sono un problema?
Per limitare il calcolo, un router a isocrone conserva un solo punto per settore a ogni tappa. Se i settori sono angoli visti dalla partenza, si allargano con la distanza: a 2.000 miglia, un settore di 1° è largo 35 miglia. La selezione scarta allora punti ben piazzati, e la rotta trovata è più lenta di quanto dovrebbe.
Che cos'è una penalità di virata?
È il tempo che un router considera perso a ogni cambio di mura, virata o strambata. Senza di essa, il calcolo cambia mura non appena ciò fa guadagnare un po' di velocità, cosa che nessuno skipper fa. I programmi di routing professionali la esprimono in minuti per manovra; noi contiamo 15 minuti.
Il routing ora è più preciso?
Un po'. Su cinque giorni di regata rigiocati, lo scarto mediano tra la rotta calcolata e la posizione reale passa da 89 a 83 miglia a 24 ore, e da 31 a 28 miglia a 6 ore. L'orario di arrivo calcolato non è più preciso di prima.
Il routing mostra la rotta che seguirà lo skipper?
No. La nostra rotta è quella che troverebbe un router con polari approssimate e il vento del modello GFS. Il corridoio mostra lo scarto rilevato: la barca ci passa tre volte su quattro.