Résumé exécutif
La VAM (vitesse ascensionnelle moyenne) est une façon simple d’exprimer le dénivelé positif réalisé par unité de temps (souvent en m/h), et elle est utilisée par certaines montres pour suivre la performance en montée et estimer le temps restant sur une ascension.
En trail, je n’utilise pas la VAM comme “un score absolu” : je l’utilise comme un outil de planification par segments. Elle dépend de la pente, du terrain, de la météo, de l’altitude et de la charge, et sa mesure dépend aussi du capteur d’altitude (GPS / baro) et du lissage.
Sur un exemple 30 km / +1500 m, je montre un estimateur VAM (temps montée = D+ / VAM) et je le compare à trois méthodes fréquentes : Naismith (règle rando), Tobler (pente→vitesse rando par segments) et un modèle empirique calibrable (p0/c_up/c_down).
Pourquoi on parle de “dénivelé par heure”
La question “dénivelé par heure trail” revient parce qu’en montée, la vitesse en min/km devient peu lisible : à 10%, 12% ou 20%, deux coureurs peuvent avoir des allures très différentes… tout en produisant un effort comparable (RPE, ventilation). La VAM résume l’essentiel : combien de mètres verticaux je monte par heure.
Autre avantage : le dénivelé positif total (D+) est souvent mieux corrélé à la difficulté perçue que la distance seule. Mais je garde en tête que le D+ lui-même dépend de la manière dont l’altitude est mesurée et traitée (lissage + seuils de détection des montées).
Définition de la VAM et formules
Définition claire
La VAM (vitesse ascensionnelle moyenne) est une mesure de vitesse verticale, en général en mètres verticaux par heure (m/h). Les manuels Polar décrivent la VAM comme une mesure de la vitesse d’ascension moyenne, calculée sur une fenêtre (ex. 30 s) et/ou depuis le début d’un tour, et utilisée pour suivre l’ascension et estimer un temps restant sur une montée.
Formules de base
Notation
D+ = dénivelé positif (m)
t_h = temps (heures)
t_min = temps (minutes)
VAM = vitesse ascensionnelle moyenne (m/h)
v_vert = vitesse verticale (m/min)
VAM (m/h) VAM = D+ / t_h
Vitesse verticale (m/min) v_vert = D+ / t_min
Conversion entre m/min et m/h VAM = v_vert * 60 v_vert = VAM / 60Convertir une VAM en “allure sur une pente”
Pour convertir une VAM en allure (min/km) sur une pente donnée, il me faut la pente (grade) : grade = D+ / distance_horiz (en m/m ; ex. 10% = 0,10).
Soit grade (ex. 10% => 0.10)
Vitesse horizontale (km/h) ≈ VAM / (grade * 1000)
Allure (min/km) ≈ 60 / vitesse_horiz => Allure ≈ 60 * grade * 1000 / VAM => Allure ≈ (60000 * grade) / VAMConversion utile (pont vers un modèle empirique)
Si je raisonne “temps de montée uniquement” (sans compter la distance), je peux convertir une VAM en un temps par 100 m de D+ :
Temps pour 100 m D+ (minutes) = (100 / VAM) heures * 60
=> c_up_approx (min/100 m) = 6000 / VAM
Exemples :
VAM 400 m/h => c_up ≈ 6000/400 = 15,0 min/100 m
VAM 600 m/h => c_up ≈ 10,0 min/100 m
VAM 800 m/h => c_up ≈ 7,5 min/100 mC’est une approximation pratique : en trail réel, la pente varie, l’altitude est bruitée, et la montée contient souvent des replats/relances.
Repères réalistes de VAM en trail
Je distingue deux choses : (1) des messages “grand public” qui donnent des fourchettes larges (parfois très larges), (2) des repères soutenables pour planifier une course (souvent plus bas, parce qu’on parle d’une intensité durable).
Plusieurs ressources francophones de trail donnent des ordres de grandeur très larges (ex. 300–1600 m/h, voire plus selon format, pente et niveau), ce qui est cohérent avec la diversité des contextes (rando-course vs effort court très intense).
Je garde aussi un avertissement important : certaines sources expliquent que la “VMA ascensionnelle” (concept proche) varie fortement avec la pente, et que comparer des valeurs obtenues sur des pentes différentes n’a pas de sens direct.
| Niveau | VAM “soutenable” (m/h) – repère | Hypothèses explicites | Valeur centrale utilisée plus bas |
|---|---|---|---|
| Lent | 300–450 m/h | Montée régulière, 8–15%, course “finisher”, marche active fréquente | 350 m/h |
| Moyen | 450–650 m/h | Profil entraîné loisir, course-march, intensité durable | 500 m/h |
| Rapide | 650–900+ m/h | Bon grimpeur, terrain roulant/maîtrisé, effort soutenu | 650 m/h |
Ces repères sont compatibles avec des fourchettes francophones de “vitesse ascensionnelle” en trail (300–1600 m/h selon contexte) et des exemples chiffrés de calcul de vitesse ascensionnelle (ex. 100 m en 5 min = 1200 m/h ; 100 m en 8 min = 750 m/h).
| Pente | 350 m/h | 500 m/h | 650 m/h |
|---|---|---|---|
| 8% (0,08) | ≈ 13:43 /km | ≈ 9:36 /km | ≈ 7:23 /km |
| 10% (0,10) | ≈ 17:09 /km | ≈ 12:00 /km | ≈ 9:14 /km |
| 15% (0,15) | ≈ 25:43 /km | ≈ 18:00 /km | ≈ 13:51 /km |
Comment j’obtiens ces allures (transparence)
Allure (min/km) ≈ (60000 * grade) / VAM
Exemple : VAM = 500 m/h, grade = 0.10 Allure = 60000*0.10/500 = 6000/500 = 12 min/kmCe qui fait varier votre VAM
Terrain roulant vs technique
Sur terrain irrégulier, le coût énergétique augmente : une étude expérimentale montre une hausse d’environ ~5% du coût métabolique en course sur terrain irrégulier par rapport à un terrain régulier (protocole labo), et des changements de pattern musculaire.
En trail, “technique” signifie aussi pertes de vitesse liées aux trajectoires, appuis, relances : la pente seule ne suffit pas à prédire la VAM.
Chaleur et pluie
La chaleur dégrade la performance et impose des stratégies de réduction de la contrainte thermique (hydratation, refroidissement, pacing). Une revue sur les stratégies d’allègement thermique rappelle que le stress thermique impacte négativement la performance en événements de demi-fond et longue distance.
Pluie = adhérence et visibilité : je baisse la vitesse plafond (montée et surtout descente) et j’augmente la marge (voir plus bas).
Altitude
À altitude modérée, la VO2max et la performance diminuent de manière significative dans des études contrôlées. Une étude rapporte une diminution linéaire de la VO2max et de la performance entre ~300 m et ~2800 m chez des endurance-trained athletes en exposition aiguë.
Charge (sac, eau, matériel)
Porter une charge augmente souvent la contrainte cardio-respiratoire et peut réduire la performance en montée à effort perçu identique. Des études sur la course avec sac montrent une augmentation de la consommation d’oxygène / du coût énergétique et de la FC avec des charges de 1–6 kg selon les protocoles.
Pourquoi la pente change tout (coût énergétique)
Le coût énergétique de la locomotion varie fortement avec la pente. L’étude de référence de Minetti et al. mesure les coûts de marche et de course sur des pentes extrêmes, et montre que le coût ne suit pas une relation linéaire simple avec la pente (montée et descente ont des optima / pénalités).
En français, Praz (SEMS) discute aussi le coût énergétique en montée et en descente et ses implications pratiques.
Exemple chiffré : estimer le temps d’un 30 km / +1500 m
Objectif : montrer comment la VAM (dénivelé par heure trail) peut donner une estimation rapide du temps, et comment cette estimation se compare à trois méthodes classiques (Naismith, Tobler, modèle empirique). Je distingue ici le temps en mouvement et j’ajoute ensuite des marges.
Parcours plausible et segmentation
Si votre parcours réel est différent, remplacez les segments par ceux de votre GPX. Ici je prends un exemple plausible (parcours non spécifié) : 30 km, +1500 m, et environ -1500 m (boucle).
| Segment | Distance | Δh | Pente moyenne |
|---|---|---|---|
| Montée 1 | 6 km | +600 m | +10% |
| Descente 1 | 4 km | -500 m | -12,5% |
| Montée 2 | 7 km | +700 m | +10% |
| Descente 2 | 5 km | -500 m | -10% |
| Montée 3 | 4 km | +200 m | +5% |
| Descente 3 | 4 km | -500 m | -12,5% |
Estimateur VAM : calcul pas à pas
Mon estimateur VAM “minimal” : temps montée = D+ / VAM, et je somme les montées. Ensuite, j’ajoute un temps “non montée” (ici les descentes) selon une hypothèse de vitesse/technicité. La VAM telle que décrite dans les manuels Polar est pensée pour l’ascension ; pour la descente, je préfère raisonner sur la vitesse et la prudence.
Étape 1 : temps des montées via VAM (3 profils)
Hypothèses VAM (valeur centrale des repères)
Profil lent : VAM = 350 m/h
Profil moyen : VAM = 500 m/h
Profil rapide: VAM = 650 m/h
Montée 1 (600 m) :
lent : 600/350 = 1.714 h = 01h43
moyen : 600/500 = 1.200 h = 01h12
rapide: 600/650 = 0.923 h = 00h55
Montée 2 (700 m) :
lent : 700/350 = 2.000 h = 02h00
moyen : 700/500 = 1.400 h = 01h24
rapide: 700/650 = 1.077 h = 01h05
Montée 3 (200 m) :
lent : 200/350 = 0.571 h = 00h34
moyen : 200/500 = 0.400 h = 00h24
rapide: 200/650 = 0.308 h = 00h18
Total montées :
lent : 04h17
moyen : 03h00
rapide: 02h18Étape 2 : hypothèse “descente” (simple) pour compléter le temps total
Pour compléter, je dois modéliser les descentes. Ici j’utilise une hypothèse simple (proche d’un modèle empirique) : une allure de base p0 + une pénalité de descente c_down. Je le fais parce qu’un estimateur “VAM pur” ne suffit pas à prédire la vitesse en descente (technicité et risque dominent).
Hypothèses (exemple)
Lent : p0 = 7.5 min/km ; c_down = 4.0 min / 100 m D-
Moyen : p0 = 6.25 min/km; c_down = 2.0 min / 100 m D-
Rapide: p0 = 5.25 min/km; c_down = 1.0 min / 100 m D-
Données descente :
Distance totale des descentes = 4+5+4 = 13 km
D- total = 1500 m => 15 x (100 m)Temps descente = 13*p0 + 15*c_down (en minutes)
Lent : 137.5 + 154 = 97.5 + 60 = 157.5 min = 02h38 Moyen : 136.25+ 152 = 81.25+ 30 = 111.25 min = 01h51 Rapide: 135.25+ 151 = 68.25+ 15 = 83.25 min = 01h23Total estimation VAM (en mouvement) = temps_montées + temps_descentes
Lent : 04h17 + 02h38 = 06h55 Moyen : 03h00 + 01h51 = 04h51 Rapide: 02h18 + 01h23 = 03h41Comparaison avec Naismith, Tobler, modèle empirique
Naismith (métrique) - calcul
T_naismith (heures) = (D_km / 5) + (Dplus_m / 600)
D = 30 km ; D+ = 1500 m T = (30/5) + (1500/600) = 6 + 2.5 = 8.5 h = 08h30Naismith est une règle de pouce rando, utile comme borne prudente.
Tobler (pente→vitesse) par segments - calcul
v(S) = 6 * exp( -3.5 * abs(S + 0.05) )
où S = dh/dx (m/m) et v en km/hSegments et pentes (S)
S1 +0.10 ; S2 -0.125 ; S3 +0.10 ; S4 -0.10 ; S5 +0.05 ; S6 -0.125
Vitesses estimées (km/h, approx.) S=+0.10 => v≈3.549 S=-0.125=> v≈4.615 S=-0.10 => v≈5.037 S=+0.05 => v≈4.228
Temps total (somme distance/v) ≈ 7.335 h = 07h20Tobler est une fonction de randonnée (marche) très utilisée en modélisation géographique, intéressante pour comparer des profils. La référence originale est Tobler (1993), souvent citée via des publications secondaires.
Modèle empirique p0/c_up/c_down - calcul (3 profils)
T (minutes) = D_km*p0 + (Dplus_m/100)*c_up + (Dminus_m/100)*c_downHypothèses (exemple calibrable)
Lent : p0=7.5 ; c_up=10 ; c_down=4
Moyen : p0=6.25; c_up=8 ; c_down=2
Rapide: p0=5.25; c_up=6.5; c_down=1
D = 30 km ; D+ = 1500 ; D- = 1500Lent : 30*7.5 + 15*10 + 15*4 = 225 + 150 + 60 = 435 min = 07h15
Moyen : 306.25+ 158 + 152 = 187.5+120 + 30 = 337.5min ≈ 05h38 Rapide: 305.25+ 156.5+ 151 = 157.5+97.5+ 15 = 270 min = 04h30Ce modèle est calibrable. Sans calibration individuelle, c’est un outil pédagogique. La pente modifie fortement le coût énergétique (Minetti), ce qui explique pourquoi des modèles “distance seule” sont insuffisants.
| Méthode | Lent | Moyen | Rapide | À quoi je m’en sers |
|---|---|---|---|---|
| VAM (montées) + descente simple | 06h55 | 04h51 | 03h41 | Planification “verticale” + réglage descente |
| Naismith (métrique) | 08h30 | 08h30 | 08h30 | Borne prudente (sécurité / rando) |
| Tobler (segments) | 07h20 | 07h20 | 07h20 | Comparer l’effet pente par segments |
| Empirique p0/c_up/c_down | 07h15 | 05h38 | 04h30 | Plan “coureur” (si calibré) |
Je ne choisis pas “la meilleure” méthode : je me construis une fourchette. En pratique, j’ajoute ensuite : stop-time (ravitos, pauses) + marges (terrain, chaleur, altitude, fatigue).
Pour la nutrition sur ces durées : des repères recommandent ~60 g/h sur ~2–3 h et ~90 g/h sur ultra, avec besoin de tolérance et souvent des glucides multi-transportables.
Mesurer sa VAM en pratique
Avec quelle métrique et quel capteur ?
Je mesure la VAM soit directement (m/h), soit via une vitesse verticale (m/min). Certaines montres affichent VAM et vitesse verticale explicitement et expliquent le calcul sur une fenêtre courte (ex. 30 s).
Attention : la qualité de la VAM dépend directement de la qualité de l’altitude. Les dispositifs barométriques peuvent être calibrés via GPS en début de session (exemples de documentation fabricant), et certains fabricants combinent altitude GPS et barométrique (ex. “FusedAlti”).
Lissage et “D+” : la VAM n’est pas indépendante du traitement des données
Même sur une même sortie, le D+ (et donc la VAM) peut varier selon les algorithmes. Strava explique lisser l’altitude et appliquer des seuils (ex. 10 m sans baro, 2 m avec baro) pour valider des gains continus avant de compter le D+.
C’est aussi confirmé par des travaux d’évaluation : la précision de l’enregistrement de l’altitude et du dénivelé positif varie selon la technologie, les réglages et les traitements postérieurs, et peut différer sensiblement entre appareils.
Pseudo-code Python : calculer VAM et segmenter par montées
# Pseudo-code pédagogique
Entrée: listes (time_s, elevation_m) alignées
Sortie: VAM globale et VAM par segments de montée
def vam_m_per_h(dplus_m, duration_s): return (dplus_m / (duration_s/3600.0))
def compute_dplus(elev, threshold=2.0): dplus = 0.0 for i in range(1, len(elev)): dh = elev[i] - elev[i-1] if dh >= threshold: # seuil anti-bruit dplus += dh return dplus
Segmentation simple : découper dès que la pente fenêtrée change de signe
(dans la vraie vie : utiliser une fenêtre de distance/temps et un lissage)
Le point important : sans lissage/seuil, vous sur-comptez souvent le D+ à cause du bruit d’altitude. La documentation Strava illustre bien l’idée des seuils et du lissage.
Workflow (Mermaid)
[Diagramme interactif disponible dans la version web]
Rendu Mermaid : options (copier-coller)
Option recommandée (sans URL externe) : placez mermaid en local et référencez-le via un chemin interne.
<script src="/assets/mermaid.min.js" defer></script>
Option CDN (si autorisée par votre site) - la voici en exemple dans un bloc de code.
<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/mermaid@10/dist/mermaid.min.js" defer></script>Conclusion et références
Le “dénivelé par heure trail” (VAM) est un excellent outil si je l’utilise correctement : je le mesure en conditions comparables, je l’associe à une segmentation (montées), je complète avec une hypothèse réaliste pour les descentes/roulant, et j’ajoute des marges (terrain, chaleur, altitude, fatigue, charge). Je n’attends pas d’une seule métrique qu’elle explique toute ma performance.
Note outil : si vous utilisez une plateforme/produit pour analyser votre GPX et produire un roadbook, vérifiez ce que la documentation décrit réellement. Si l’algorithme détaille “comment” la technicité est estimée ou comment la VAM est intégrée au pacing, et que ce n’est pas public, je marque non spécifié. (Dans le cadre de cet article, je n’ai pas besoin d’Altitracks pour la définition de la VAM ; donc données Altitracks : non spécifié.)
Références
- INSEP - Fiches Nutrition Tome 1 (repères hydratation : 300–700 ml/h, “boire selon la soif”). (Source française).
- INSEP - “La compétition” (OpenEdition): apports glucidiques (30–60 g/h, jusqu’à 90 g/h sur efforts plus longs selon contexte). (Source française).
- Praz C. (2011). Coût énergétique de la course en montée et en descente (SEMS). (Source francophone).
- Polar - “Vitesse verticale et VAM” (manuel FR): définition VAM (m/h), fenêtre 30 s, usage estimation du temps restant.
- Minetti AE et al. (2002). Energy cost of walking and running at extreme uphill and downhill slopes. J Appl Physiol. DOI: 10.1152/japplphysiol.01177.2001. PMID: 12183501.
- Tobler W. (1993). Three Presentations on Geographical Analysis and Modeling (Technical Report 93-1). (Source primaire, souvent citée).
- Naismith’s Rule (formulation métrique 1h/5 km + 1h/600 m D+): explication pratique (UKHillwalking).
- Strava Support - FAQ altitude : lissage et seuils (10 m sans baro, 2 m avec baro) impactant le D+.
- Suunto - différence GPS vs baromètre, combinaison (FusedAlti) pour altitude/ascents/descents plus fiables (doc fabricant).
- Gilgen-Ammann R. et al. (2016). Accuracy of elevation recording using sport watches… (PDF). (Variabilité selon technologie/réglages/traitements).
- Wehrlin JP & Hallén J. (2006). Linear decrease in VO2max and performance with increasing altitude in endurance athletes. PMID: 16311764.
- Gibson OR et al. (2019). Heat alleviation strategies for athletic performance. (Revue, PMC).
- Scheer V et al. (2019). Running economy and energy cost of running with backpacks. PMID: 29722253 (course avec charge → coût/FC↑ selon conditions).
- Scheer V et al. (2020). The Optimal Weight Carriage System for Runners (PMC).
- Jeukendrup A (2014). A step towards personalized sports nutrition: carbohydrate intake during exercise. PMID: 24791914 (60 g/h sur 2–3 h, ~90 g/h ultra).
- Repères VAM/Va francophones (ordres de grandeur très larges selon pente/durée/niveau) - articles de vulgarisation trail.
- Terrain irrégulier et coût énergétique en course : biomécanique et énergétiques sur terrain irrégulier (J Exp Biol, 2015).
Avertissement : cet article est informatif. Pour une application “plan de course”, je teste mes hypothèses (VAM, descente, nutrition) sur des sorties comparables.