За клетчатым флагом исследованные статистические данные Формулы-1

За клетчатым флагом детальный анализ статистических данных Формулы-1

Статистика и анализ F1 с использованием Tableau

В крайне конкурентном спорте, таком как F1, даже самые малые улучшения в производительности могут привести к победе. Анализ F1 с точки зрения фаната и науки о данных может помочь получить полезные инсайты. Это вдохновило меня написать эту статью и помочь разобраться в факторах, на которые должны сосредоточиться конструкторы и гонщики, чтобы улучшить свои позиции и, возможно, выиграть Чемпионат Мира.

Введение

Формула 1 является наивысшим уровнем одноместных автогонок, и поэтому она привлекает значительные инвестиции и миллионы зрителей из почти каждой страны на планете. Для участия и победы в Гран-при требуется крайняя точность, одержимость быстрыми автомобилями и сильная команда. Это не спорт для слабонервных. Гонщики превышают свои пределы в этих чрезвычайно быстрых автомобилях, чтобы стать чемпионами мира.

Вопросы анализа

1) Как менялась “Форма” лучших гонщиков и команд в последние годы?

2) Какие команды и игроки столкнулись с наибольшим количеством аварий за последнее десятилетие?

• Эволюция ленты LinkedIn более детальное и мощное машинное обучение, люди все еще в процессе
• Распутывая сложность новаторский подход к обучению многообразию с использованием инъекции шума
• Ориентируясь в картографическом вызове наполовину через #30DayMapChallenge

3) Кто является игроками, сталкивающимися с наибольшим количеством проблем с двигателем?

4) Какое было самое опасное Гран-при за последнее десятилетие?

5) На какие факторы должны сосредоточиться конструкторы, чтобы сделать машины F1 более надежными?

Исследование данных

Данные были взяты из Kaggle с лицензией CC0: Общественное достояние. Чемпионат мира Формулы 1 (1950–2021) Этот набор данных содержит всю информацию о гонках Формулы 1 с 1950 по 2021 год, разбитую на 13 CSV-файлов.

1. circuits.csv – Трассы, где проходят гонки F1
2. constructor_results.csv – Результаты гонок Чемпионата конструкторов
3. constructor_standings.csv – Итоговые результаты Чемпионата конструкторов
4. constructors.csv – Конструкторы в F1
5. driver_standings.csv – Итоговые результаты Чемпионата гонщиков
6. drivers.csv – Гонщики в F1
7. lap_times.csv – Времена кругов в F1
8. pit_stops.csv – Пит-стопы в F1
9. qualifying.csv – Квалификация в F1
10. races.csv – Гонки в F1
11. results.csv – Результаты гонок F1
12. seasons.csv – Сезоны F1
13. status.csv – Сопоставление различных статусов

Предварительная обработка данных

Поскольку было 13 CSV-файлов, требовалась значительная предварительная обработка и их объединение для создания окончательного набора данных.

1. Импортировать 13 CSV-файлов в JupyterHub.
2. Прочитать отдельные CSV-файлы и объединить их по идентификаторам гонки, конструктора, гонщика, трассы и статуса.
3. Удалить ошибочные значения.
4. Создать новый CSV-файл на основе очищенного набора данных.

Инструменты

Для помощи в процессе анализа данных использовались следующие инструменты:

• Tableau: Использовался для создания визуализаций.
• JupyterHub: Использовался для обработки, очистки и подготовки набора данных для визуализации.

Анализ

Визуализация наглядно показывает историю F1, начиная с первого сезона 1950 года до текущего сезона. Итальянский Гран-при и Британский Гран-при проводятся с 1950 года и продолжают проводиться без пропусков.

Я – художник, трасса – мой холст, а автомобиль – моя кисть. – Грэм Хилл

Q) Как изменилась “форма” лучших гонщиков и команд в последние годы?

Были взяты данные за последние пять лет, так как Макс Ферстаппен присоединился к Формуле 1 только в 2015 году. Его дебют состоялся на Гран-при Австралии 2015 года, когда ему было 17 лет, что сделало его самым молодым гонщиком в Формуле 1.

Макс Ферстаппен является текущим чемпионом Формулы 1, завершив эру доминирования Льюиса Хэмилтона. Хэмилтон доминировал в последние семь лет, и он был чемпионом мира в 2015, 2017, 2018, 2019 и 2020 годах. Он уступил Максу Ферстаппену в 2021 году в последнем Гран-при сезона и своему бывшему партнеру по команде Нико Росбергу на 5 очков в последнем Гран-при сезона 2016 года. Несмотря на то, что он не является нынешним чемпионом мира, он остается в отличной форме и будет продолжать быть силой, с которой нужно считаться. Вальттери Боттас постоянно выступает за команду Mercedes, всегда занимая топ-5 в общем зачете.

Mercedes продолжает доминировать в Формуле 1, выигрывая Кубок Конструкторов с 2014 по 2021 год. Red Bull выигрывал Кубок Конструкторов с 2010 по 2013 годы. После 2014 года Red Bull начал затухать и не смог обыграть Mercedes в течение последних семи лет. Макс Ферстаппен, вероятно, является лучшим шансом для Red Bull победить Mercedes в следующие годы. Хотя Ферстаппен является текущим чемпионом мира, Mercedes выиграл в этом году благодаря тому, что у Валттери Боттаса было гораздо больше очков, чем у Серхио Переса.

В последнее десятилетие Феррари не соответствовало стандартам золотых дней Феррари. Феррари выиграло 6 чемпионатов подряд с 1999 по 2004 год, когда гонял Михаэль Шумахер. После его ухода, Феррари снизилось в своих результативных показателях и не смогло вернуться.

В Формуле 1 доминирование не является чем-то новым; история серии полна этого, начиная с 1950-х годов, когда Хуан Мануэль Фанджио одержал победу на доминирующем Mercedes, который некоторые считают лучшей гоночной машиной, когда-либо созданной. Большинство чемпионов Формулы 1 побеждали на лучшей доступной машине в то время. Семь других команд не имеют такой же машины и финансовых возможностей, чтобы состязаться впереди, поэтому они борются за четвертое место, также известное как “Лучшие из остальных”.

Чтобы добиться чего-либо в этой игре, вы должны быть готовы совершать подвиги на грани катастрофы. – Стерлинг Мосс

Q) Какие команды и игроки столкнулись с наибольшим количеством аварий в последнее десятилетие?

Хюлькенберг столкнулся с наибольшим количеством аварий в последнее десятилетие (11 столкновений и семь аварий), за ним следует Грожан (12 столкновений и пять аварий), Перес (7 столкновений и три аварии) и Макс Ферстаппен (4 столкновения и шесть аварий).

Гонки Формулы 1 очень дороги, и гонщики, которые более подвержены авариям, могут быть невыгодными для команд, если их результаты не соответствуют. Интересно увидеть Макса Ферстаппена в первой четверке. Это может быть связано с его меньшим опытом в начальные годы карьеры. Однако в последнее время он стал сталкиваться с авариями при обгоне.

Williams стал командой с наибольшим количеством аварий в F1 за последнее десятилетие (33: 25 столкновений и 8 аварий), за ним следует Ferrari (27: 16 столкновений и 11 аварий), Toro Rosso (25: 16 столкновений и 9 аварий) и Mclaren (23: 19 столкновений и 4 аварии).

Одна из причин плохих результатов Williams может быть связана с тем, что они сталкиваются с гораздо большим количеством аварий, чем другие команды. Ремонт автомобилей – чрезвычайно дорогостоящее испытание для команд. Команды, такие как Williams, имеют более низкий общий бюджет, чем крупные команды, такие как Ferrari и McLaren. Поэтому малые команды сталкиваются с гораздо большими финансовыми трудностями из-за аварий.

Неравенство бюджета

2018 Бюджет согласно RaceFans.net, в порядке завершения чемпионата 2018 года

Mercedes – $400 миллионов

Ferrari – $410 миллионов

Red Bull – $310 миллионов

Renault – $190 миллионов

Haas – $130 миллионов

McLaren – $220 миллионов

Racing Point – $120 миллионов

Alfa Romeo – $135 миллионов

Toro Rosso – $150 миллионов

Wiliams – $150 миллионов

Большие команды, такие как Mercedes, Red Bull и Ferrari, имеют бюджет в два раза больше, чем команды, подобные Williams и Toro Rosso. Это серьезное неравенство делает каждую аварию и последующий ремонт более сложным для малых команд.

Еще одно правило, разрабатываемое на 2021 год, – это предельный бюджет, который будет первым в истории Формулы 1. Точная сумма стала предметом спора между самыми большими и маленькими клубами, и вопрос о том, как он будет контролироваться, все еще требует ответа. В принципе, было согласовано значение в $175 миллионов, но с исключениями, такими как маркетинговые расходы и зарплата гонщика, “реальные” бюджеты лучших команд прогнозируются значительно выше. Доход команды, в основном получаемый от доходов Формулы 1, является другой стороной уравнения бюджета.

Структура призовых денег в 2021 году будет более меритократичной, призовые позиции будут иметь большее влияние на то, куда идут деньги. Большие команды с большими бюджетами продолжают выигрывать чемпионаты, зарабатывают больше денег, а затем используют полученные средства для поддержания своей следующей гонки. Малые команды получают меньшую долю пирога и нуждаются в помощи, чтобы остаться на плаву.

Таким образом, анализ аварий может помочь конструкторам, особенно Williams и Toro Rosso, определить, каких гонщиков выбрать для следующего Гран-при.

Чтобы сделать это более справедливым, они не должны все ездить на одной и той же машине?

Одна из часто высказываемых идей в дебатах о проблемах Формулы 1 заключается в том, что для определения лучшего гонщика в мире каждому должна быть предоставлена идентичная техника, чтобы установить, кто на самом деле лучший. Эта идея, хотя и имеет смысл, хороша только в теории.

Крупные производители, такие как Ferrari, тратят так много денег на спорт, чтобы показать превосходство своих двигателей перед остальными. Энцо Феррари использовал Формулу 1, чтобы доказать, что его автомобили и двигатели являются лучшими в мире. Когда современное руководство Mercedes-Benz собирается в Штутгарте, они знают, что их бренд теперь ассоциируется с качеством, которое привело их команду F1 к этому эпохе доминирования. Производители будут иметь мало стимулов вкладывать миллионы в серию с одинаковой техникой, потому что престиж победы значительно понизится.

Последствия очевидны: без производителей известных брендов F1 будет бороться, чтобы привлечь такой большой спрос на место в календаре гонок, статус серии будет снижен, а гонщики будут искать более привлекательные места для гонок. Это просто еще одна гоночная серия без всего этого. F1 всегда была вершиной автоспорта как в плане гонок, так и в плане технологий, и поляна единодушна в своем желании сохранить это таким, хотя в разной степени.

Q) Кто сталкивается с самыми большими проблемами с двигателем?

Фернандо Алонсо столкнулся с наибольшим числом поломок автомобиля за последнее десятилетие (27), за ним следуют Риккардо (24), Хюлкенберг (23) и Грожан (20). Известно, что во время работы в Mclaren он был недоволен автомобилем, созданным Mclaren. Несмотря на то, что McLaren является одним из крупнейших производителей в F1, у них все еще возникают проблемы с инженерией автомобилей F1.

Надежность автомобиля могла быть лучше, чем у бывшего чемпиона мира, и даже в гонках, где он надёжен, двигатель Honda был слабым и имел меньшую общую скорость, что оставляло его открытым для обгона. Фернандо Алонсо покинул McLaren в 2019 году и возвращается, быть частью команды Renault, вновь брендированной как Alpine. Проблемы с двигателем являются важным фактором, определяющим надежность двигателя. В конце концов, вам нужен быстрый и надежный автомобиль, чтобы покататься.

Поэтому анализ для определения того, с какими проблемами с двигателем сталкиваются водители, может быть использован для определения того, каким образом водители решают, какого конструктора выбрать на следующий сезон.

Если вы не выходите в пробел, вы уже не гонщик. — Эртон Сенна

В) Какой самый опасный Гран-при в последнее десятилетие?

F1 — опасный вид спорта, и знание того, какое Гран-при имеет больше аварий, поможет нам определить, какому Гран-при необходимо больше мер безопасности и правил. Самым опасным Гран-при является Гран-при Монако, имеющее 23 аварии, за ним следуют Гран-при Сингапура (19 аварий), Британское Гран-при (17 аварий) и Бельгийское Гран-при (16 аварий).

Гран-при Монако является одним из самых престижных автотреков в мире. Он входит в “Трипл Краун” автоспорта вместе с “24 часов Ле-Мана” и “Индианаполис 500”. Он имеет узкие трассы, что делает его более опасным, и не соответствует установленному Международной автомобильной федерацией (FIA) минимальному расстоянию в 190 миль для гонок F1.

История и слава этой конкретной трассы не должны приводить к исключениям из правил и норм безопасности. Дополнительные правила и меры безопасности должны быть введены на этих трассах, чтобы обеспечить безопасность водителей и послужить примером для других Гран-при трасс.

Гонки выигрываются на треке. Чемпионаты выигрываются на фабрике. — Mercedes (2019)

В) Над чем должны сосредоточиться конструкторы, чтобы сделать автомобили Формулы 1 более надежными?

Неважно, насколько быстр машин может быть, вы не сможете победить, если она ненадежна.

McLaren столкнулась с наибольшим количеством поломок автомобилей в прошлом десятилетии (58), за ними следуют Toro Rosso (57), Red Bull (46) и Williams (43).

McLaren сталкивается с наибольшим количеством проблем с коробкой передач, за ними следуют проблемы с двигателем и устройством питания. Крупная команда, как McLaren, должна быть способна выпускать надежный автомобиль, иначе ей не удастся удержать/привлечь крупных игроков, которые демонстрируют стабильные результаты.

Toro Rosso сталкивается с наибольшим количеством проблем с двигателем, за ними следуют проблемы с подвеской и устройством питания. Возможно, поэтому Toro Rosso показывает менее средних результатов в течение последнего десятилетия.

Red Bull сталкивается с наибольшим количеством проблем с двигателем, за ними следуют проблемы с устройством питания и электричеством. Согласно анализу, различные конструкторы должны сосредоточиться на разных факторах, чтобы улучшить надежность автомобилей, при этом проблемы с двигателем являются наиболее значимыми.

Когда я выйду на пенсию, я точно знаю, что никогда не смогу заменить невероятные ощущения, которые я испытываю, когда вожу машину Формулы 1. — Дженсон Баттон

Заключение

Макс Ферстаппен в этом году победил Льюиса Хэмилтона и разрушил его доминирование. Он является вызовом для победы и готов оставаться достойным соперником в течение многих лет. Противостояние Макса Ферстаппена и Льюиса Хэмилтона, скорее всего, станет лучшим противоборством следующего десятилетия. Mercedes продолжает доминировать в чемпионатах конструкторов Формулы-1, а Red Bull быстро сокращает разрыв между ними. Может ли 2022 год стать годом победы Red Bull?

Хюлькенберг столкнулся с наибольшим числом аварий в прошлое десятилетие в качестве гонщика, а Williams столкнулся с наибольшим числом аварий в прошлое десятилетие в качестве конструктора. Аварии являются более сложной проблемой для меньших команд, таких как Williams, потому что у них меньшие бюджеты. Могут ли новые правила ограничения бюджета сократить разницу между крупными и малыми командами?

Фернандо Алонсо столкнулся с наибольшим числом отказов автомобиля в прошлое десятилетие. Возможно, это одна из причин, по которой McLaren не смог удержать бывшего чемпиона мира. Может ли Алонсо стать более сильным конкурентом в следующем году, перейдя в Alpine?

Гран-при Монако является самым опасным трассой в Формуле-1, и правила и нормы безопасности должны улучшиться для обеспечения безопасности гонщиков. Будут ли новые правила безопасности введены в 2022 году?

McLaren сталкивается с наибольшим числом проблем с двигателем, причем наиболее проблемным является коробка передач. Сможет ли McLaren, наконец, устранить проблемы под капотом и стать достойным конкурентом, на которого можно положиться одному из крупнейших производителей в мире?

Планы на будущее

Погода играет важную роль в Формуле-1. Она меняет стратегию команд, способ использования боксов, выбор шин, а также скорость команды. Дождь сокращает разницу между крупными и малыми командами, так как крупные команды не могут ехать так быстро, как при отсутствии дождя. Обгон становится рискованным и делает гонщиков более подверженными авариям из-за аквапланирования.

Печально известная авария на Нюрбургринге, где Ники Лауда получил серьезные ожоги на лице и теле, возможно, была вызвана дождем. Ники Лауда обратился с просьбой остановить гонку, указывая на опасность дождя и нехватку должных мер пожарной безопасности, но его обращение было отклонено одним голосом, и он был вынужден участвовать в гонке. Дождь делает Гран-при еще более опасным, чем оно есть изначально. Хотя Формула-1 останется опасным видом спорта из-за того, что автомобили способны развивать огромные скорости, возможно, будущие гонки Формулы-1 будут сопровождаться большим количеством мер безопасности для улучшения, если не гарантирования, безопасности гонщиков.

Машинное обучение можно использовать для предсказания победителей в будущих гонках. Однако при этом необходимо учитывать изменения состава команд, такие как менеджеры, инженеры, гонщики и т. д. При составлении прогнозов также следует учесть изменения двигателя и включение новых мер безопасности и правил.

Оригинал статьи опубликован на сайте https://www.vishnurnair.com.