女子50公里竞走世界冠军梁瑞、刘虹关键技术特征研究

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　　摘要：目的：对女子50公里竞走世界冠军梁瑞和刘虹破世界纪录的技术数据进行分析，并将两名运动员的技术数据进行对比分析，找出她们不同的技术特点以及技术不足，为其训练提供针对性建议。方法：通过三维拍摄，获取梁瑞和刘虹的破世界纪录竞走技术数据并进行分析比较。结果：两名运动员都具有较好的速度耐力，但是在冲刺能力上，梁瑞弱于刘虹;梁瑞和刘虹的腾空距离、腾空时间都具有非常显著性差异（P<0.01），左腿前支撑距离、右腿后蹬距离、下肢蹬地角、离地瞬间两大腿夹角、垂直支撑阶段摆动腿膝关节角度均具有差异性（P<0.05）。结论：1）刘虹的最后冲刺速度逐渐加快且好于梁瑞，后者在日后训练中应该加强冲刺能力训练;2）梁瑞对于头顶起伏距离的控制好于刘虹，但是由于刘虹的步长小频率快，虽然本次比赛没有腾空的判罚，但具有一定的潜在判罚危险;3）两名运动员的左右腿都存在不平衡的现象，二者的步长特点都是右着-左着大于左着-右着，日常要加强弱势侧训练。
　　关键词：竞走;关键技术;刘虹;梁瑞
　　中图分类号：G804.6 文献标识码：A 文章编号：1006-2076（2019）06-0085-07
　　Abstract：Objective： To analyze the technical data of women's 50 km race walking world champion Liang Rui and Liu Hong， compare and analyze the technical data of the two athletes， and find out their different technical characteristics and shortcomings， hoping to provide targeted suggestions for their training. Methods： Collect the technical data of Liang and Liu world record-breaking race walking by 3D shooting. Results： Both athletes had good speed endurance， but Liang was weaker than Liu in sprint ability. There were significant differences in the distance and time of flight （P<0.01）.
　　There were differences in the distance of front support of the left leg， the distance of back push of the right leg， the angle of ground push of the lower limb， the angle between the two thighs at the moment of leaving the ground， and the angle of knee joint of the swing leg at the stage of vertical support （P<0.05）. Conclusion： 1） Liu's final sprint speed is gradually accelerated and better than Liang's. 2） Liang controlled the fluctuation distance of the head better than Liu. However， due to Liu's small step length and fast frequency， though there was no flight penalty， there was a certain potential penalty danger. 3） The left and right legs of both athletes are unbalanced， and the step length of both athletes is larger than that of left and right. The weak side training should be strengthened daily.
　　Key words：race walking; key technique; Liu Hong; Liang Rui
　　50公里競走项目是距离最长的奥运会田径项目，在2017年伦敦世锦赛之前，50公里竞走是唯一的一项在大型锦标赛田径项目和奥运会中仍由男性参加的项目。2015年8月1日，国际田联竞赛规则第261条进行了修正，国际田联大会将女子50公里竞走列入世界纪录。当时国际田联赛程表上仍然没有女子50公里竞走项目， 2016年5月7日—8日进行的罗马世界竞走[JP+1]团体锦标赛50公里竞走比赛中，女子50公里竞走项目当做是男子竞赛的一部分而允许参赛，其成绩被认为是成人女子50公里竞走项目被认可的成绩。
　　女子50公里竞走的首个官方认可的世界纪录是由葡萄牙女子竞走运动员Inês Henriques于2017年1月15日在葡萄牙波尔图举行的50公里竞走锦标赛上创造的，成绩为4[KG-*3]∶[KG-*3]08[KG-*3]∶[KG-*3]26。紧接着在2017年的伦敦世锦赛上Inês Henriques又打破了自己保持的世界纪录，成绩提高到了4[KG-*3]∶[KG-*3]05[KG-*3]∶[KG-*3]56，但是这一成绩很快就被我国女子50公里竞走运动员梁瑞所打破，在2018年5月8日的太仓国际竞走团体锦标赛女子50公里的比赛中，梁瑞创造了4[KG-*3]∶[KG-*3]04[KG-*3]∶[KG-*3]36新的世界纪录。作为一项新的赛事，女子50公里竞走的成绩更迭并没有就此止步，2019年3月9日刘虹在2019全国竞走大奖赛黄山站中走出了3[KG-*3]∶[KG-*3]59[KG-*3]∶[KG-*3]15的成绩，成为世界上首位走进4小时以内的女子选手。 　　纵观世界女子50公里竞走发展进程，短短的一年时间记录频频被打破，这是一项人类挑战极限的运动项目，由于女子50公里竞走项目被纳入到世锦赛的正规比赛项目中，而竞走是中国田径的优势项目，为了在世界大赛上取得更好的成绩，总结优秀的女子50公里竞走运动员的比赛特点和关键技术的运动学特征并发现问题，有助于为今后的50公里项目比赛训练提供一定的依据和参考，帮助我国运动员在大赛中取得优异成绩。
　　1 测试对象与方法
　　1.1 测试对象
　　以2018年太仓国际竞走团体锦标赛女子50公里冠军梁瑞和2019年全国田径大奖赛黄山站女子50公里竞走冠军刘虹这两名运动员为测试对象，她们的50公里技术指标和运动表现能够代表当今女子50公里竞走国际最高水平。梁瑞的破纪录成绩与2018年世界最好成绩均是在2018年太仓国际竞走团体锦标赛中创造的，成绩为4[KG-*3]∶[KG-*3]04[KG-*3]∶[KG-*3]36。刘虹的破纪录成绩和目前2019年的世界最好成绩是在2019年全国田径大奖赛黄山站中创造的，成绩为3[KG-*3]∶[KG-*3]59[KG-*3]∶[KG-*3]15，两站比赛的赛道均为2公里一圈，运动员需要在比赛中完成25圈。测试对象基本信息见表1。
　　1.2 赛道比例尺标定
　　在比赛开始前对赛道的拍摄区域进行比例尺标定（如图1）。具体标定方法如下：根据女子运动员平均的复步长度确定拍摄区域的宽度为2.5米，能够保证在拍摄区域内运动员至少完成一个复步动作，根据赛道的宽度，将拍摄区域的长度定位8米，这个距离能够保证所有的通过拍摄区域的运动员都能够拍摄到完整的运动过程，运动轨迹完全呈现在视频中。用白色防水胶布在每一条标定线做标定点，两个标定点的距离为0.5米，在解析过程中保证运动员在通过标定区域时，行进方向的线段距离保证2.5米。
　　1.3 三维录像拍摄
　　[JP3]采用两台卡西欧高速摄像机，型号为Casio EX-FH25，进行定点正面和侧面拍摄，摄像机放置于距离终点150米处，摄像机主光轴与竞走运动员行进方向垂直，并且距离运动员运动平面12米，机位高1.2米，侧面相机焦距57毫米和正面相机焦距45毫米，拍摄频率120帧/秒。
　　1.4 数据分析
　　采用APAS图像解析软件对拍摄的比赛视频进行数据解析，采用日本松井秀治人体惯性参数模型，根据竞走的项目需要，选取人体21个关节点进行标定，APAS的数据处理平滑系数采用8-16 Hz，获得相关技术指标。采用Dartfish4.5对关键时相的动作视频进行定量描述。将解析出的相关数据录入到excel 2017中，并运用spss22.0进行数据分析，运用独立样本T检验求出两名运动员在技术指标中的异同。
　　1.5 一个复步的阶段划分
　　竞走运动员的一个运动周期为一个复步，根据研究需要，将一个复步劃分为后摆阶段-前摆阶段-前支撑阶段-垂直支撑阶段-后支撑阶段两腿交支撑阶段。梁瑞、刘虹一个复步各阶段示意图见图4、图5。
　　2 结果分析
　　2.1 比赛成绩分析
　　从总成绩上来看，刘虹3[KG-*3]∶[KG-*3]59[KG-*3]∶[KG-*3]15的成绩比梁瑞4[KG-*3]∶[KG-*3]04[KG-*3]∶[KG-*3]36的成绩快了5分21秒，以刘虹4分47秒的每公里平均配速来看，刘虹的50公里成绩快梁瑞1公里多。梁瑞的每公里平均配速4分54秒，刘虹的每公里平均速度比梁瑞快7秒钟，最后5公里梁瑞的速度慢于40公里到45公里的速度，梁瑞在最后的冲刺过程是一个减速阶段，而刘虹的最后冲刺过程是一个明显加速过程最后两公里的用时从9分30秒加到9分6秒，提高了24秒。梁瑞和刘虹的每公里配速都小于5分，二者都具有较好的耐力，但是在速度能力上，刘虹的能力高于梁瑞，这一点也是刘虹能够打破4小时取得较优异成绩的制胜因素。
　　2.2 比赛过程中的速度特征
　　梁瑞在2018年5月8日太仓国际竞走团体锦标赛中50公里的比赛中以4[KG-*3]∶[KG-*3]04[KG-*3]∶[KG-*3]36的成绩破纪录夺冠，每公里平均速4分54秒，梁瑞的整体比赛时间比2017年伦敦世锦赛Inês Henriques的成绩快了80秒。根据国际田联公布的官方成绩，分段成绩以每5公里展示，梁瑞的50公里的每5公里分段配速如图6所示，梁瑞在比赛过程中有三段变速过程，分别在10公里处、30公里处、40公里处。梁瑞在第30公里处有非常明显的减速过程，速度从24分39秒减速到25分26秒，速度减慢47秒。
　　刘虹在2019年3月9日全国竞走大奖赛黄山站中50公里的比赛中为3[KG-*3]∶[KG-*3]59[KG-*3]∶[KG-*3]15，平均每公里配速4分47秒，根据赛事组委会公布的官方成绩，分段成绩以每2公里展示，每2公里的分段配速情况如图7所示，由图7中可以看出在整个比赛过程中有三段非常明显的加速，分别在18公里处、38公里处和48公里处，刘虹整体的50公里时间安排非常合理，没有出现明显的掉速现象，中间过程的几个速度变化走，是一个非常好的战术安排，通过若干个变速走可以将对手甩开，牢牢掌握领先优势，最后冲刺加速明显，最后的2公里比46公里到48公里阶段，快了24秒，充分显示了最后阶段的速度耐力和冲刺能力。
　　2.3 动作阶段划分
　　太仓站和黄山站比赛的赛道都是2公里一圈，运动员需要围绕赛道25圈才能完成比赛。竞走技术动作的一个周期称为一个复步，选取每一圈的一个复步进行研究。一个复步包括如下过程：左脚离地时刻-右脚着地时刻-右腿垂直支撑时刻-右脚离地时刻-左脚着地时刻-左腿垂直支撑时刻-左脚离地时刻。一个完整的复步可以分成两个单步，即左脚离地时刻-右脚着地时刻和右脚离地时刻-左脚着地时刻（以下简写为左离-右着和右离-左着）。 　　2.4 运动学指标分析
　　竞走规则2019年修订版中规定竞走是运动员用双脚与地面保持接触，连续向前迈进的过程，没有（人眼）可见的腾空，前腿从脚触地瞬间至垂直部位必须伸直（即膝关节不得弯曲）。梁瑞2018太仓国际竞走团体锦标赛和刘虹2019黄山全国竞走大奖赛50公里的比赛中均没有产生被判罚的情况。虽然没有判罚产生，但是对于竞走技术指标的监控仍然是取得优异成绩最重要的一环。
　　2.4.1 腾空分析
　　在竞走比赛中，竞走裁判员根据运动员头顶起伏的距离或身体重心的起伏情况来判定运动员的腾空犯规。在竞走技术中与腾空犯规相关的指标主要有腾空距离、腾空时间和头顶（重心）起伏距离。随着现在竞走速度的逐渐提高，明显可见的双支撑时间越来越短。腾空距离是指运动员双脚完全离地的瞬间到着地脚着地所经过的距离;腾空时间即在此阶段经历的时间。头顶起伏距离的计算，以运动员的耳朵为追踪目标，运动员在一个复步过程中耳部最低点和最高点之间的距离为头顶起伏距离。
　　在保持高度行进的过程中，合理的腾空距离是被肉眼所允许的。宗华敬在对竞走技术的实践研究中证实了人体肉眼可见的腾空时限是42毫秒，因此在这范围之内的腾空，被认为是安全的腾空范围，不容易被裁判员判罚。
　　从腾空距离来看，梁瑞和刘虹两个单步的腾空距，均是右单步大于左单步，从表2的步长来看，两名运动员的单步步长也是右单步步长大于左单步步长。从腾空时间来看，梁瑞的右单步腾空时间大于左单步的腾空时间，刘虹的左右单步腾空时间一致。从整体来看，梁瑞两个单步的腾空距离和腾空时间明显小于刘虹。两名运动员在腾空距离和腾空时间上有显著性差异，但是这两名运动员都没有得到任何犯规的判罚，说明两名运动员的腾空距离和腾空时间都在安全的范围内，从腾空距离和腾空时间两个指标来看，梁瑞的技术好于刘虹。
　　从头顶起伏距离指标来看，虽然梁瑞和刘虹在腾空距离和腾空时间方面具有顯著性差异，但是两人的头顶起伏距离相差不大，分别为0.009±0.024和0.098±0.030，由此数据也能体现出两名运动员在身体姿态控制方面都具有较强的能力。头顶起伏距离越小，运动员被判罚腾空的可能性越低，相比于梁瑞，刘虹虽然腾空距离和腾空时间较大，也没有被判罚，但是从腾空的相关指标来看，刘虹被判罚的可能性较高。
　　2.4.2 步长和步频指标分析
　　竞走运动员的运动速度取决于步长和步频两个指标，并且步长和步频与竞走速度成正比关系，提高速度的方式有两种，一种是增大步长，另一种是提高步频。在竞走项目中，对步长的定义以左脚着地为例，单步步长=左脚着地时刻脚跟到右脚着地时刻脚跟之间的距离，步频是单步步频。表3中显示，梁瑞和刘虹的两个单步右着-左着的步长均大于左着-右着阶段，梁瑞的身高为1.60米，刘虹的身高为1.61米，梁瑞和刘虹的身高相当，因此在步长与身高的比值方面，右着-左着的数值均大于左着-右着。从一个复步的步长来看，梁瑞的复步步长略大于刘虹，但是两名运动员的复步步长并没有显著性差异（P>0.05）。在步频指标方面，步频是指单位时间内两腿交替的次数。尽管梁瑞的步长稍大于刘虹，但是刘虹的步频略大于梁瑞，因此从每公里的配速来看，刘虹的每公里平均用时4分47秒，梁瑞的平均每公里用时4分54秒，从梁瑞和刘虹的两场比赛来看，梁瑞的步幅稍大步频稍低，刘虹的步幅稍小步频稍快。
　　2.4.3 着地技术参数分析
　　着地技术是单支撑阶段的重要技术之一，着地技术主要由着地角度、前支撑距离和后摆距离三个指标组成。竞走运动员在高速的走动过程中，着地阶段是速度的缓冲阶段，是一个降速的过程，在着地阶段运动员着地技术的好坏直接决定技术的经济性和合理性，合理的技术能够有效降低速度损耗，节省运动员的体能。
　　根据竞走规则，前腿着地瞬间必须伸直，而且前脚着地时刻脚后跟首先与地面接触。着地角反映了摆动腿在着地瞬间，着地脚与水平地面所成的角度，合理的着地角度有利于着地后运动惯量转向转动惯量。由表4可知，梁瑞的左脚着地角度平均值为25.808±1.487，右脚着地角度的平均值为26.856±2.430，刘虹的左脚着地角度平均值为26.784±2.687，右脚着地角度的平均值为26.604±2.346，二者的着地角度相差不大，并没有显著性差异。
　　前支撑距离是指运动员支撑腿着地瞬间，身体重心的投影点与支撑腿脚后跟之间的水平距离，前支撑距离的大小与步长有直接的关系，并且成正比关系。后摆距离是指运动员在着地瞬间，身体重心的投影点与摆动腿的脚面之间的水平距离。
　　从表4前支撑距离来看梁瑞左右腿前支撑距离分别为0.24±0.436和0.229±0.303，左右腿前支撑距离相差0.011 m，刘虹左右腿垂直支撑距离分别为0203±0.335和0.218±0.383，左右腿前支撑距离相差0.015m，梁瑞的左右腿支撑距离差值比刘虹小，总整体来看，刘虹的前支撑距离整体小于梁瑞，表明梁瑞的向前送髋技术好于刘虹。梁瑞和刘虹在左腿的前支撑距离有明显差异，刘虹的左腿前支撑距离明显小于右腿，两名运动员的右腿前支撑距离没有明显差异。
　　从后摆距离来看，梁瑞左右腿的后摆距离分别为0.394±0.021和0.406±0.046，刘虹的左右腿后摆距离分别为0.385±0.047和0.395±0.034，两名运动员均表现出右腿后摆距离大于左腿后摆距离的特点，说明右腿髋关节灵活定较强，柔韧性较好，右髋后摆放松的技术好于左髋，两名运动员都需要加强左髋关节灵活性的训练。
　　2.4.4 离地技术参数分析
　　2.4.4.1 下肢距离指标分析
　　在竞走技术中，最大动能的产生源于离地技术，支撑腿后蹬所产生的水平推力，促使运动员左右腿往复交替运动加速向前。离地技术的下肢距离指标包括后蹬距离和前摆距离。 　　从生物力学角度，后蹬力量和后蹬距离能够反映竞走运动员髋关节伸屈力和支撑踝关节和趾关节伸屈力的作用效果。从平均后蹬距离来看，梁瑞的左右腿平均后蹬距离大于刘虹。梁瑞左腿平均后蹬距离为0.368±0.032，右腿的平均后蹬距离为0.378±0.04，其中梁瑞右腿的平均后蹬距离与刘虹的右腿后蹬距离0339±0.044有显著性差异，刘虹的右腿平均后蹬距离比梁瑞小0.039米，两名运动员的左腿平均后蹬距离没有显著性差异，但从整体数据来看，刘虹的后蹬距离偏小，后蹬技术有待改进。
　　前摆距离也是衡量运动员离地技术好坏的另一个指标。数据显示，梁瑞和刘虹的前摆距离并没有显著差异，左腿的平均前摆距离梁瑞比刘虹长
　　0.024米，右腿的平均前摆距离梁瑞比刘虹短0.002米。 梁瑞和刘虹的左右腿平均前摆距离差值都为0.013米，并且右腿的前摆距离大于左腿的前摆距离，由此反映出两名运动员左右腿用力不平衡，左腿的髋关节灵活性较右腿差。
　　2.4.4.2 下肢角度指标分析
　　离地技术的下肢角度指标包括蹬地角、离地瞬间两大腿夹角、单支撑垂直阶段摆动腿膝关节角度。蹬地角度是指后蹬腿完全蹬直那一时刻，脚后蹬方向所在的延长线与地面水平线之间的夹角。在一个竞走复步周期的后支撑阶段选取蹬地角指标，主要是在此阶段运动员通过后蹬产生最佳的力，推动身体加速行进，后蹬角度的大小能够反映蹬伸幅度，适宜的蹬地角不仅能够获得较大的水平速度，还能够避免腾空犯规的产生。表6中，刘虹左右腿的蹬地角度分别为36.860±1.866和37.346±1.991，梁瑞左右腿蹬地角度分别为34.008±2.912和34.224±2.472，二者在左右腿的蹬地角方面有非常显著性差异，刘虹的左右腿蹬地角度分别比梁瑞大2.852°和3.112°，两名运动员的右腿蹬地角度差别更大。蹬地角度大表明刘虹在后支撑阶段能够为身体在水平方向提供更大的动能，产生快的速度，这也与刘虹小步快频的技术风格相吻合。
　　离地瞬间两大腿的夹角能够非常直观地反映运动员的步幅是否开阔，能够反映运动员的步长大小和髋关节的灵活性。数据显示梁瑞在左右脚离地瞬间的两大腿夹角分别为49.004±1.975和50.84±3.010，大于刘虹的43.636±1.931和42.776±1.993，且两名运动员的两大腿夹角具有非常显著性差异。梁瑞的步幅更加开阔，也能反映出其髋关节的灵活性要好于刘虹。梁瑞的右脚离地瞬间的两大腿夹角稍大于左腿离地瞬间，表明梁瑞左侧髋关节转动幅度大，灵活性稍好于右侧，这一特征与梁瑞的单步表现出来的特点相吻合，在右腿离地-左腿着地阶段的左单步平均步长为1.008±0.029，在左腿离地-右腿着地阶段的右单步平均步长为0.983±0.027，表现出左单步步长大于右单步步长。
　　前支撑阶段结束瞬间，身体重心所在的投影点与支撑腿重合，此阶段为垂直支撑阶段。在此阶段的摆动腿膝关节的角度大小反映了摆动腿的放松程度，摆动腿膝关节角度越大，摆动腿的放松越充分，摆动腿膝关节角度越小，说明摆动腿有后撩小腿的动作，在比赛过程中容易被判罚。数据显示，刘虹的左右腿膝关节角度的均值分别为113.529±16.952和109.016±4.837，大于梁瑞的100.692±2.959和97.812±10.817，且具有非常显著性差异。梁瑞在垂直阶段摆动腿的放松技术较差，容易产生小腿上撩的错误动作。
　　2.4.5 上肢摆动技术分析
　　在竞走技术中，上下肢的协调配合摆动能够加大动作幅度，提高动作效果，增加用力，合理的上下肢协调摆动能够增加竞走技术的规范性和实效性。离地技术的上肢摆动角度选取离地瞬间的大臂后摆角和前摆大小臂夹角，其中大臂后摆角是大臂与身体垂直面所形成的夹角，主要反映了动作幅度的大小以及竞走技术的规范性;前摆大小臂夹角是指在同一时刻前臂摆动时大小臂所形成的夹角，主要反映了肘关节的用力情况以及动作幅度和前臂的放松程度。
　　表7中数据显示，梁瑞的左右臂大臂后摆角度分别为65.380±5.113和63.460±8.015，刘虹的左右臂大臂后摆角度分别为63.496±6.309和61.932±9.285，梁瑞的前擺左右大小臂夹角分别为71.464±15.096和57.328±12.562，刘虹的前摆左右大小臂夹角分别为74.464±18.387和52.492±24.252。数据显示，梁瑞和刘虹的左右大臂后摆角和前臂左右大小臂夹角均没有显著性差异。
　　3 结论与建议
　　3.1 刘虹的最后冲刺速度是逐渐加快的，冲刺能力较好，梁瑞最后5公里的冲刺速度有所下降，在日后训练中应该加强冲刺能力训练。
　　3.2 从腾空距离和腾空时间两个指标来看，梁瑞对于头顶起伏距离的控制要好于刘虹，且二者存在显著性差异;刘虹虽然没有腾空的判罚，但在日常训练中还要注意控制身体重心起伏，避免受到判罚。
　　3.3 从两名运动员左右腿的腾空距离和步长等指标来看，两名运动员的左右腿均存在不平衡的现象，二者的步长特点都是右着-左着大于左着-右着，在训练中应该注意弱势侧的训练。
　　3.4 从着地技术和离地技术来看，两名运动员的大部分技术指标没有显著性差异，仅有右腿蹬离地面到左腿着地前支撑这一时刻的指标有显著性差异，这也是两名运动员的左右腿能力不均衡所致。
　　3.5 相较于梁瑞，刘虹的步长较小、步频快，但是这种技术动作虽然在本次比赛中没有受到判罚，但是由于刘虹的头顶起伏距离偏大，在以后的比赛中，要注意控制身体重心的起伏，避免腾空犯规。
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　　收稿日期：2019-09-10
　　基金项目：国家体育总局科研攻关与科技服务项目（TCD20190335），竞走项目国家队备战2020 年东京奥运会（2019 年度）技战术训练科技服务保障（2019TJ014）。
　　作者简介：马俊驰（1987- ），女，在读博士，研究方向体育教育训练学。
　　通讯作者：李厚林（1977- ），男，教授。
　　作者单位：1.首都体育学院研究生部，北京 100191; 2.首都体育学院田径教研室，北京 100191;3.首都体育学院体育教育训练学院，北京 100191
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