Header

Header

vrijdag 11 januari 2019

Wie was de allersnelste coureur over één ronde?

In de Formule 1 zijn alle auto's verschillend, wat aan de ene kant zo zijn charme heeft, maar aan de andere kant frustrerend is omdat daardoor directe vergelijkingen niet gemaakt kunnen worden. Was Hamilton in een Ferrari ook kampioen geworden? Was Verstappen in een Mercedes fluitend wereldkampioen geworden? Was de Williams vorig jaar zo slecht of lag het puur aan de rijders? Het zijn vragen waar nooit met zekerheid antwoord op gegeven kan worden, al kun je met goede wiskundige modellen een heel eind komen.

Het idee achter deze modellen is dat coureurs gedurende hun carrière steeds met hun teamgenoten worden vergeleken. Door de coureurs met hun teamgenoten te vergelijken, ontstaat een heel web aan vergelijkingen, waardoor het goed duidelijk wordt welke coureurs snel of succesvol zijn en welke niet. De modellen kunnen ook gebruikt worden om coureurs uit verschillende tijdperken met elkaar te vergelijken. Wie was de beste coureur aller tijden? Is Hamilton beter dan Senna? Die vragen kunnen tot op zekere hoogte beantwoord worden.

Modellen die race-uitslagen gebruiken, kunnen al snel heel ingewikkeld worden. Wat moet er bijvoorbeeld gedaan worden met coureurs die in de race uitvallen? Daarom heb ik me toegelegd op iets eenvoudigers: de kwalificatie. Het doel van de kwalificatie natuurlijk heel simpel: gewoon een zo snel mogelijke ronde rijden. Precies daarom zijn kwalificatie-uitslagen makkelijk te analyseren. Door teamgenoten onderling te vergelijken, kan in kaart worden gebracht wie er over één ronde snel waren en wie niet.

Voor de analyse heb ik alle kwalificatietijden vanaf 1983 gebruikt. Daarbij heb ik teamgenoten per jaar met elkaar vergeleken. Hierbij heb ik alleen kwalificatietijden meegenomen waarin beide coureurs hun snelste tijd van het weekend in de kwalificatie reden, om te voorkomen dat de resultaten al te veel door vreemde uitbijters beïnvloed worden. Ook heb ik alle coureurs die minder dan drie races in een seizoen reden buiten beschouwing gelaten.

Kwalificatieratings
Om de uitkomsten wat inzichtelijker te maken, druk ik de snelheid van de coureurs uit in een rating, net als bij schaken. Hoe hoger de rating, hoe sneller de coureur en hoe groter de kans dat hij sneller is dan zijn teamgenoot in de kwalificatie. De kans hierop hangt niet alleen af van het snelheidsverschil tussen de coureurs, maar ook van de spreiding. Vroeger, in de tijd van de turbomotoren en de kwalificatiebanden, was het lastig om heel precies te rijden. Het gevolg was dat de prestaties van coureurs in de kwalificatie ook sterk konden wisselen. De onderstaande grafiek geeft aan hoe de spreiding (de standaarddeviatie) in rondetijden geleidelijk aan is afgenomen.

Standaarddeviatie van het snelheidsverschil tussen teamgenoten in procenten door de jaren heen.
Waar de spreiding halverwege de jaren 80 nog hoog was (de standaarddeviatie was meer dan een procent), nam hij aan het eind van het turbotijdperk flink af tot ongeveer 0,7% in de eerste helft van de jaren 90. Het schrappen van de vrijdagkwalificatie in 1996 lijkt voor een volgende daling te hebben gezorgd. Afgezien van een kleine opleving halverwege de jaren 2000 (door de invoering van de kwalificatie over één ronde) is de spreiding sindsdien ongeveer gelijk gebleven met een standaarddeviatie van ongeveer een half procent. Dit betekent bijvoorbeeld dat een coureur die nu een procent trager is dan zijn teamgenoot (bijvoorbeeld Stroll ten opzichte van Massa of Palmer ten opzichte van Hülkenberg in 2017) naar verwachting eens in de veertig keer sneller is. In de jaren 80 zou die kans nog één op vijf zijn geweest. Om een teamgenoot te domineren was vroeger dus een groter snelheidsvoordeel nodig.

De afname van de jaarlijkse spreiding van de bovenstaande grafiek is bij benadering exponentieel. In de analyse gebruik ik daarom een exponentiële benadering. In het begin van de dataset is de standaarddeviatie gemodelleerd op 0,9%, aflopend naar 0,44% in 2018. Gebaseerd op het gemiddelde snelheidsverschil tussen ieder paar teamgenoten (469 in de dataset) en de gemodelleerde spreiding heb ik voor alle teamgenoten de gemodelleerde kans berekend dat ze elkaar in de kwalificatie verslaan. Die kans kan zo goed als 100% zijn, zoals bij Senna en Nakajima in 1987, of bijna precies 50-50, zoals bij Hamilton en Rosberg of Verstappen en Sainz een aantal jaar geleden. Vervolgens heb ik de ratings van alle coureurs iteratief aangepast zodat ze zo goed mogelijk overeenkomen met de gemodelleerde kansen. De top van de (voorlopige) ratinglijst ziet er als volgt uit (onbetrouwbare ratings heb ik cursief gemaakt en Senna heb ik op 2800 gezet):

1. Manfred Winkelhock 2903
2. Ayrton Senna 2800
3. Charles Leclerc 2797
4. Nico Rosberg 2722
5. Max Verstappen 2712
6. Lewis Hamilton 2699
7. Michael Schumacher 2679
8. Fernando Alonso 2664
9. Daniel Ricciardo 2660
10. Sebastian Vettel 2640
11. Nico Hülkenberg 2635
12. Alain Prost 2617
13. Elio de Angelis 2615
14. Sebastien Buemi 2614
15. Carlos Sainz 2612
16. Heikki Kovalainen 2578
17. Adrian Sutil 2576
18. Paul di Resta 2569
19. Romain Grosjean 2567
20. Sergio Pérez 2564
21. Valtteri Bottas 2564
22. Jarno Trulli 2560
23. Robert Doornbos 2559
24. Christijan Albers 2550
25. Anthony Davidson 2546
26. Robert Kubica 2543
27. Keke Rosberg 2535
28. Pascal Wehrlein 2535
29. Mark Webber 2534
30. Giancarlo Fisichella 2534

In het ratingsysteem komt een ratingverschil van 100 punten neer op een kansenverhouding van ongeveer 64-36 en 200 punten op een kansenverhouding van 76-24 (de standaarddeviatie in het ratingsysteem is op 200√2 gezet). In dezelfde auto zou Senna, als hij met een tijdmachine uit het ongelukkige jaar 1994 naar nu zou zijn gevlogen, dus in 64% van de kwalificaties sneller zijn dan Hamilton. Opvallend genoeg zitten er veel coureurs uit het moderne tijdperk (de vetgedrukte namen) in. Dat is geen toeval. F1 metrics suggereert ook dat de kwaliteit van de coureurs vanaf 2010 over de gehele linie enorm omhoog is gegaan.

In de ratings komt Leclercs geweldige debuutseizoen goed naar voren. Hoewel zijn rating nog onzeker is, verwacht ik veel van hem voor 2019. Verstappen is volgens het model over een ronde iets sneller dan Hamilton, ondanks dat hij nog nooit op pole heeft gestaan. Ex-Red Bull-teamgenoot Ricciardo was echter een harde noot om te kraken, getuige zijn negende plaats op de lijst, vlak achter de grote Alonso. De ratings voorspellen voor dit jaar een spannend kwalificatieduel tussen Ricciardo en Hülkenberg.

Wat lager op de lijst treffen we zowaar een aantal Nederlanders aan: Robert Doornbos en zijn goede vriend Christijan Albers. Van Doornbos is die hoge klassering goed te verklaren: eind 2006 reed hij bij Red Bull Coulthard geregeld om de oren. Waarom de huidige werkgever van Verstappen niet verder met hem is gegaan, is me eerlijk gezegd een beetje een raadsel. Albers heeft zijn hoge positie vooral te danken aan het feit dat hij er met name in 2007, toen Sutil hem alle hoeken van de baan liet zien, een handje van had om zijn snelste tijd van het weekend in de vrije trainingen in plaats van de kwalificatie neer te zetten, waardoor die optredens buiten beschouwing zijn gelaten. Daar zit dus nog ruimte voor verbetering voor het model.

2019
Hoe staat het dan met 2019? Wat zijn de verwachtingen? Hieronder de verwachte kwalificatieduels per team:

Mercedes
Hamilton (2699) - Bottas (2564) 14-7, Hamilton gemiddeld 0,21% sneller

Ferrari
Vettel (2640) - Leclerc (2797) 6-15, Leclerc gemiddeld 0,24% sneller

Renault
Ricciardo (2660) - Hülkenberg (2635) 11-10, Ricciardo gemiddeld 0,04% sneller

Haas-Ferrari
Magnussen (2470) - Grosjean (2567) 8-13, Grosjean gemiddeld 0,15% sneller

Racing Point-Mercedes
Pérez (2564) - Stroll (1793) 21-0, Pérez gemiddeld 1,17% sneller

De andere teams hebben debutanten, waardoor er geen voorspelling is te maken. Volgens het model heeft Ferrari plotseling het beste rijderspaar in de kwalificatie. Als de rode bolides in 2019 net zo goed zijn als de afgelopen jaren, dan kan Hamilton zijn borst alvast natmaken. Verstappen zal naar verwachting sneller zijn dan Gasly, maar omdat Gasly's rating onbetrouwbaar is (hij heeft alleen Hartley als teamgenoot gehad), durf ik daar verder geen uitspraken over te doen. Ricciardo - Hülkenberg wordt heel interessant, terwijl Grosjean wordt geacht Magnussen te verslaan. Pérez zal in de kwalificatie naar verwachting geen enkele moeite hebben met Stroll.

Geen opmerkingen:

Een reactie posten