Re-Post: SER2 @ WSC2013 (English Article)

My article on solarracing.org has only been available on archive.org recently, so I decided to re-post the original English version of the solar racing strategy article here to keep it world-readable (chmod+r, sort of). The German counterpart is to be found here: http://dc.georgruss.ch/2014/06/10/ein-data-scientist-an-der-world-solar-challenge-ein-datenblogbeitrag/

A Data Scientist’s Race Summary for the 2013 WSC

What’s a data scientist to do during a solar race, being embedded into a team of engineers and drivers, you may think? Well, if normal telemetry (as used by nowadays’ cars) is providing you with streams of data, a data scientist turns this into useful information. You’re essentially going from answering the question How fast are we driving? via How far can we go at that speed? to Where’s that going to rank our team in the end under different weather conditions for the next five days? This article will explain a few details of that job and may hopefully give you an idea of what all those data scientists do.

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Ein Data Scientist an der World Solar Challenge (ein Datenblogbeitrag)

Update 2016-01-28: die englische Version ist hier verfügbar: http://dc.georgruss.ch/2016/01/28/re-post-ser2-wsc2013-english-article/. Solarracing.org scheint offline zu sein.

Wie ich vor einer Weile angekündigt hatte, hier jetzt die deutsche Version des auf solarracing.org erschienenen Artikels über die letztjährige World Solar Challenge. Die Achsenbeschriftungen der Grafiken belasse ich aber auf Englisch, und wo nötig, belasse ich auch Originalteile, wo eine Übersetzung dem Lesefluss hinderlich wäre.

Was macht eigentlich ein Data Scientist (auf Deutsch vermutlich Datenwissenschafter) an einem Solar-Auto-Rennen, mit einem Haufen von Konstrukteuren, Ingenieuren und Fahrern drumherum? a) sich wohl fühlen und b) Daten auswerten: heutzutage liefert die Fahrzeugtelemetrie stapelweise Daten, die ich aber erstmal kraft meiner Kenntnisse und Fähigkeiten in nützliche Informationen umwandeln muss. Damit gehen wir wesentlich weiter als nur mit der klassischen Frage Wie schnell fahren wir?, nämlich über die (Energiehaushalt)Frage Wie weit schaffen wir’s noch mit der Geschwindigkeit? bis zu Wo kommen wir am Ende des Rennens an, unter Einbezug verschiedener Wetterbedingungen innerhalb der nächsten fünf Tage? Im folgenden Artikel gibt’s dazu mehr Details und vielleicht auch Anhaltspunkte darauf, was all die Data Scientists, Informatiker und Daten-Nerds so den ganzen Tag lang treiben.
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SER2-Details, Gastbeitrag auf solarracing.org

Da ich von Jeroen angefragt wurde, ob ich auf solarracing.org nicht mal einen Gastbeitrag über das SER2-Rennen aus meiner (Daten)Sicht schreiben möchte, habe ich mich hingesetzt und den Artikel geschrieben sowie mit Grafiken garniert. Momentan gibt’s erstmal nur die englische Version, die deutsche kann ich später hier nachreichen, wobei es eher auf ein Neu-Interpretieren statt einer reinen Übersetzung hinauslaufen wird.

Update 2017-07-09: Mehr Details hier, hab im eigenen Blog die Artikel veröffentlicht.

SER2-Nachbericht

Jetzt ist das Fotobuch vom SER2-Aufenthalt in Australien endlich fertig und es gibt schon einen Bericht darüber. Die Grafiken von meinen Auswertungen sind kunstvoll in Szene gesetzt, aber im Prinzip schon alle hier veröffentlicht gewesen.

Dazu noch das Video von den Vorbereitungen und eins von der Konkurrenz, die wir am letzten Renntag überholt hatten: Punch Powertrain.

Bierausbeute

Damit mein Besuch hier nicht immer Quöllfrisch oder Klosterbräu saufen muss, gibt’s zur Abwechslung mal australische Biersorten, frisch eingeflogen. Preislich liegt das bei ungefähr 8 Franken pro Liter, und das sind da in Adelaide ganz normale Preise gewesen. Das Lemon, Lime & Bitters ist zwar nicht so gut wie selbstangerührt, aber doch gekühlt ganz gut zu gebrauchen. Ich glaub, nach meinem Umzug am Samstag werde ich auch die Flasche Angostura wiederfinden, dann kann ich wieder zum Selbstmischen schreiten, obwohl es in der kalten Jahreszeit gar nicht so gut ist wie die letzten zwei Wochen am Stuart Highway.

Eine unrepräsentative Auswahl von australischen Biersorten.
Eine unrepräsentative Auswahl von australischen Biersorten.

Der Artikel in der Lokalzeitung ist auch online: 20131017-wilerzeitung-solarchallenge.pdf

Ade Adelaide

Teamfoto nach der Zieleinfahrt (Offizielles Ende der Zeitnahme)
Teamfoto nach der Zieleinfahrt (Offizielles Ende der Zeitnahme)

Nach den vielen Erfahrungen der fünf Renntage ist die wichtigste aus Strategiesicht, dass man einfach genau diese Erfahrungen braucht, um ein Gefühl für das Fahrzeug und die Strategie zu bekommen. Eine hochgenaue Batteriestandsschätzung braucht es gar nicht, viel wichtiger sind kurzfristige (5min) und langfristige (30min) Trends sowie der Tagesverlauf an Sonnenenergie und das Hintergrundwissen (eben: Erfahrung), wieviel Energie noch reinkommt, wie weit man die Batterie entladen sollte, wie hoch die Verbräuche sind und was der Motor leistet. Dazu kommt dann noch die Abschätzung, wo man am besten campieren sollte oder wo es mit dem Anhalten zum Renntag-Ende um 17 Uhr am besten passen würde. Im Prinzip bin ich die ganze Zeit gedanklich am Rechnen gewesen und das Modell, was sich da gebildet hat, kann ich gar nicht spezifizieren. Ein paar Testfahrten reichen zumindest nicht, um ein Gefühl für ein fünftägiges Rennen oder auch nur für die nächsten fünf Minuten zu bekommen.

Was mir meine Haut aber schon mal mitgeteilt hat, habe ich jetzt schwarz auf weiss bzw. in den Telemetriedaten: bei Wolkenreflektion und etwas diffusem Licht kann die ankommende Sonnenenergie locker um 20% ansteigen. Nicht dass ich nicht schon bei normaler Sonne bei 35° südlicher Breite ein ziemliches Problem hätte 😉 Auch sehr interessant ist, dass bei optimaler senkrechter Panelausrichtung bereits etwa 1-1.5h nach Sonnenaufgang schon 80-90% vom Tagesmaximum an Sonneneinstrahlung erreicht werden. Mein persönliches Ziel, ohne Sonnenbrand zurückzukehren, habe ich zumindest erreicht. Bei dem Rennen ist man auf Gedeih und Verderb dem Wetter ausgeliefert und Sonne ist nun mal notwendig, um ins Ziel zu kommen.

Jetzt sind noch zwei Tage in Adelaide angesagt, mit Packen und Aufräumen ist zu rechnen und natürlich Geocaching sowie Feiern. Die Stadt gefällt mir soweit sehr gut, ist mir nur noch zu weit nördlich. Was ich insgesamt nicht vermissen werde, ist roter Sand. Und was immer wieder faszinierend ist (auch ohne Astro-Kenntnisse), ist der funkelnde Sternenhimmel, sobald man weit von jeglicher Zivilisation weg ist. Einfach nur im Moskitozelt liegen und in den Himmel gucken.

Energiesammeln. Der mit dem weissen Hut sammelt Daten.
Energiesammeln. Der mit dem weissen Hut sammelt Daten.

Fast letzter Renntag

Nach einem nervenaufreibenden Energiebilanzrechnungstag haben wir pünktlich um 17 Uhr an diesem 10. Oktober bei Kilometer 2984 angehalten und haben uns nicht mehr bis zum Ziel gequält. Das Ziel von heute war eigentlich, bis zum Ende der offiziellen Zeitnahme bei Kilometer 2998 zu kommen, aber dadurch, dass wir einen halben Tag fast gar keine Sonne hatten, hat auch das Losfahren mit etwa 80% Batteriekapazität nicht gereicht, um bis ins Ziel zu kommen. Unglaublich, wie schnell die Energie rausgeht, wenn man noch dazu Gegenwind hat. Gestern mit 10 Wh/km praktisch dahingesegelt und heute mit 20 Wh/km dahingequält. Aber so genaue Entscheidungen beim Fahren treffen zu können, geht auch nur, wenn man die Informationen dazu hat und nicht nur Rohdaten, sondern ein klitzekleines bisschen verarbeitete Daten und Grafiken.

Viel spannender war aber am heutigen Tag das vor uns liegende Team, das immer langsamer wurde und das wir 90km vor dem jetzigen Stop überholen konnten und das danach immer noch langsamer wurde, so dass wir einen Vorsprung von etwa 30km haben und selbst nur noch 14km bis zur Ziellinie. Das können sie nicht aufholen, so dass wir morgen sicher als Fünftplazierte über die Ziellinie fahren werden, solange uns das Fahrzeug über Nacht nicht hops geht.

Also: morgen früh Zieleinfahrt in Adelaide, Ziel unter die ersten fünf Teams erreicht. Die Feier könnten wir glatt schon vorziehen. Die anderen Topteams vor uns waren eh unerreichbar.

Das Wetter: perfekt (für meine Verhältnisse), 18-20°C, sonnig und leichter Wind, kaum Luftfeuchtigkeit. Mal schauen, was ich die nächsten dreieinhalb Tage von Adelaide sehe.

Zwischenstop Coober Pedy

09.10.2013, 13:00

Es geht recht schnell vorwärts, da die Sonne ordentlich strahlt. Gestern abend sind wir mit einer zeitlichen Punktlandung am fünften Kontrollstop angekommen, mussten dort heute morgen mit perfekter Sonnenausrichtung der Panels noch eine halbe Stunde warten und sind unterwegs zum siebten Stop, Coober Pedy, auf der längsten Etappe der gesamten Challenge. Unter Umständen ist auch noch der achte Stop (Glendambo) in der Reichweite, aber das hängt von der Wetterprognose für morgen ab. Wenn da starker Gegenwind und Regen angesagt sind, sollten wir vielleicht lieber eher stoppen und die Batterie noch voll aufladen, um auch bei bedecktem Himmel noch fahren zu können. Bisher war die Rennstrategie aber eher, soviel Energie wie möglich zu verbraten, weil extrem viel Sonnenenergie reinkommt und wir schon zweimal das Luxusproblem hatten, nicht alle eingestrahlten Wattstunden mitnehmen zu können.

Campsite in Kulgera am Abend.
Campsite in Kulgera am Abend.
Bisher noch keinen Sonnenaufgang verpasst...
Bisher noch keinen Sonnenaufgang verpasst…
Der Pfau wollte auch Frühstück.
Der Pfau wollte auch Frühstück.
Übergang vom Northern Territory zu South Australia. Zwei Drittel geschafft.
Übergang vom Northern Territory zu South Australia. Zwei Drittel geschafft.