基于状态空间方法的公式一级赛车胎衰减建模
应用统计
2025-12-02 v1
摘要
赛车胎衰减在公式一级赛车策略中发挥关键作用，影响圈速及最优停车决策。本文引入贝叶斯状态空间建模框架，通过 FastF1 Python API 提供的公开计时数据，对公式一级赛车胎衰减的潜在动态进行估计。将圈时间建模为燃料质量与潜在胎速函数，停车表示为状态重置。探索了若干模型扩展，包括化合物特定衰减率、时变衰减动力学以及用于考虑驾驶员误差非对称性的偏斜 t 分布观测模型。以 2025 年奥地利大奖杯中的 Lewis Hamilton 表现为案例研究，本文提出的框架在偏斜 t 规格下显著优于 ARIMA(2,1,2) 基线，尤其在预测性能上。尽管化合物特定衰减差异未达统计显著，但结果表明，状态空间方法提供了可解释的、概率性的且计算效率高的胎衰减估计。该框架可推广至多赛段或多驾驶员分析，为公式一级赛车中的实时策略建模与绩效预测奠定基础。
关键词
引用
@article{arxiv.2512.00640,
title = {A State-Space Approach to Modeling Tire Degradation in Formula 1 Racing},
author = {Cole Cappello and Andrew Hoegh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.00640},
year = {2025}
}