自由泳长距离1 500m速度特征及控制模型研究

郑坤良，郭海英,崔延卿，刘功聚

(1.浙江体育职业技术学院，浙江 杭州 311231；2.浙江师范大学 体育与健康科学学院，浙江 金华 321004)

0 前 言

竞技游泳是游泳运动项目之一，以运动员游进速度快慢论胜负的比赛项目，包括出发、途中游、转身和终点触壁等技术，以及自由泳(爬泳)、仰泳、蛙泳、蝶泳四种基本泳姿和由这四种泳姿组合的混合泳[1]。男子1 500m自由泳属于体能主导类、耐力性、计时类、周期性项群，是距离最长的游泳比赛项目[2]。在1 500m自由泳训练和比赛中，运动员对全程速度的控制是体能分配的关键因素，然而，目前尚缺乏依据分段成绩评估技战术优劣的方法，缺乏依据分段成绩的速度控制模型参考。因此，为解决1 500m自由泳速度特征及控制模型研究的不足，本研究通过分析2019年全国游泳冠军赛、2020年全国游泳冠军赛、2020年全国游泳争霸赛(石家庄站)三场国内赛事决赛组运动员各阶段的成绩和总成绩探索1 500m自由泳的速度控制模型，讨论比赛和训练的竞速结构，为该项目运动员比赛和训练速度控制和技战术布置提供有价值的参考。

1 研究对象与研究方法

1.1 研究对象

选取2019年全国游泳冠军赛、2020年全国游泳冠军赛、2020年全国游泳争霸赛(石家庄站)三场国内赛事参加1 500m自由泳决赛的运动员。其中男子运动员为25名(2019年全国游泳冠军赛前8名、2020年全国游泳冠军赛前8名、2020年全国游泳争霸赛前9名)，女子运动员为24名(2019年全国游泳冠军赛前8名、2020年全国游泳冠军赛前8名、2020年全国游泳争霸赛前8名)。

1.2 研究方法

1.2.1 影像拍摄解析法。采用两台摄像机(SONY HDRFX-1000 PAL 50Hz)，对运动员全程比赛进行视频采集。定点定焦拍摄：摄像机置于距离出发台7.5m处，摄像机主光轴与泳道垂直；跟踪扫描拍摄：以固定摄像机位置对运动员进行跟踪扫描。通过游泳比赛技术采集与分析系统,对拍摄的技术录像进行图像处理,采集各时段的有关参数,运用计算机分析运动员的比赛技术参数[3]。

1.2.2 数理统计法。对所获得的原始数据采用Excel和SPSS25.0统计软件进行描述性和相关性回归等统计学分析与处理。

2 研究结果与分析

2.1 1 500m自由泳战术特征分析

通过对运动员全程分段成绩变化的对比，可以发现男子优秀1 500m自由泳运动员的分段成绩呈前、后快途中平稳的特点，即第一个100m和最后一个100m的速度较其他百米分段速度更快。“前快后快、途中平稳”的体能分配模式是1 500m比赛中比较常见的战术[4]。有研究表明优秀的男子长距离游泳运动员表现出积极的节奏策略，前半程比后半程快[5]，本研究结果与该结论相一致。速度变化率以自身的平均速度作为标准，表示的是分段速度与相对于平均速度的变化幅度。可以反映运动员在整个比赛过程中的体能分配。

2.2 决赛组运动员全程分段速度与冠军组全程分段速度特征

在本研究中，以每50m段为分段标准，将1 500m分为30段，分析决赛组运动员全程分段速度，探索其中的趋势和规律。由图1可知，男子：1～2阶段(50-100m)速度从1.79m/s下降到1.64m/s，下降幅度较快。2～10阶段速度从1.64m/s缓慢下降到1.61m/s。10～19阶段速度趋于平稳，速度保持在1.61m/s到1.62m/s之间。19～28阶段速度保持在1.61m/s到1.59m/s，28～29阶段速度从1.6m/s缓慢上升到1.62m/s。29～30阶段速度从1.62m/s急速上升到1.73m/s。女子：1～2阶段速度从1.66m/s到1.54m/s急速下降。2～4阶段速度从1.54m/s逐渐下降到1.52m/s。4～27阶段的速度较为平稳，保持在1.51m/s～1.52m/s。27～29阶段速度逐渐加快，速度变化为1.51m/s～1.54m/s。29～30阶段速度从1.54m/s急速上升1.62m/s。

图1 决赛组运动员全程分段速度

男女运动员从1～2阶段,速度下降明显。2～29阶段，速度相对稳定，有微小上下波动。29～30阶段，速度明显提升。出发阶段速度快，途中趋于稳定，途中后半程速度稍稍下降，但不明显，终点冲刺阶段速度提升。全程来看，男女运动员前半程比后半程快。决赛组男女运动员全程速度变化趋势基本一致，区别在于男子运动员的分段速度较女运动员相应分段速度高，而女子运动员途中速度波动较男子运动员小。

冠军组运动员的全程分段速度如图2所示，男子：1～2阶段速度1.83m/s～1.67m/s,下降幅度最快。2-3阶段速度缓慢下降到1.65m/s。4～26阶段速度保持在1.63m/s～1.66m/s，其中13～16阶段速度先从1.64m/s增加到1.66m/s。26～30阶段，速度持续增长。女子：1～2阶段速度1.71m/s～1.57m/s,下降幅度最快。2-8阶段速度1.57m/s缓慢下降到1.54m/s。8～12阶段速度保持在1.54 m/s～1.56m/s。12～27阶段速度保持在1.55 m/s～1.56m/s。27阶段之后，速度开始增长，其中27～29阶段，速度从1.56m/s上升到1.58m/s。29～30阶段，速度为1.58m/s～1.69m/s，上升幅度最快。

图2 冠军组运动员全程分段速度

男子冠军与女子冠军运动员出发阶段和冲刺阶段速度变化趋势相似，途中的速度趋于稳定。男子冠军运动员在13～15分段(650m～750m)速度提升比女子冠军运动员速度提升明显，且男子冠军组运动员自26段(女子27段)开始冲刺提速，较女子更早进入冲刺，且冠军组的分段速度高于决赛组的运动员。冠军组运动员与决赛组运动员出发与冲刺阶段的速度变化趋势几乎相同，冠军组运动员途中速度变化趋势稳定，而决赛组运动员途中速度有缓慢下降的趋势。

2.3 决赛组全程各段平均速度变化率与冠军组全程速度变化率

图3 决赛组全程速度变化率

决赛组全程各阶段男运动员与女运动员的速度变化率趋势较为一致，但变化幅度不同。出发阶段和途中前半程速度变化率男女均呈下降趋势。男女途中前半程速度变化率保持稳定，途中后半程速度变化率持续下降。其中后半程速度保持能力女子较男子稍优，男子速度变化率下降更快，男女冲刺阶段速度变化率幅度均有快速提升。

图4 冠军组全程速度变化率

2.4 1 500m自由泳训练控制模型

在1 500m自由泳项目中，为了掌握各分段速度和全程体能分配，为训练和比赛提供参考。本研究通过分析优秀运动员成绩讨论回归方程进而研究速度控制模型，探索1 500m竞速结构。具体为先建立每个分段的回归方程，然后将最终成绩导入回归方程。对数据处理后,以最终成绩为自变量和以运动员的分段成绩为应变量,采用线性回归方法对男女运动员分别建立回归方程，见表1和表2。

表1 以最终成绩为自变量，以各分段成绩为应变量建立的回归方程一览表(男，n=25)

表2 以最终成绩为自变量，以各分段成绩为应变量建立的回归方程一览表(女，n=24)

采用以最终成绩为自变量，以各分段成绩为应变量建立的回归方程(表1和表2)，分析1 500m自由泳专项速度模型。具体为:根据1 500m自由泳的特点,男运动员以接近25个样本的成绩标准差的一半作为成绩的区分度,即8.0s；女运动员以接近24个样本的成绩标准差的一半作为成绩的区分度,即8.3s。根据2019年全国游泳冠军赛、2020年全国游泳冠军赛、2020年全国游泳争霸赛(石家庄站)三场国内赛事决赛组1 500m自由泳运动员的比赛成绩,男运动员将模型中各层次区间定为890～970s,女运动员模型中各层次区间定为940～1 023s，然后根据各分段的回归方程模型, 计算出各层次的各分段成绩，见表3、表4。

表3 1 500m自由泳专项速度控制模型(男，n=25)(s)

表4 1 500m自由泳专项速度控制模型(女，n=24)(s)

在实践中，运动员通过与此模型对比，分析各段成绩与模型的差异，保持优势和弥补不足，此模型可以为运动员训练和比赛中速度控制、体能分配以及战术布置提供参考。例如(表5)，2020年全国游泳冠军赛男女各一名运动员的比赛分段成绩与对应的速度控制模型对比发现，模型的各段成绩与实际成绩基本吻合，但该运动员成绩的进一步提升，可以根据模型中参考提高对照层次区间，开展针对性训练。

表5 2020年全国游泳冠军赛比赛成绩与模型对比(s)

3 研究结论

3.1 以50m为分段标准，决赛组男女运动员出发和冲刺阶段速度变化趋势基本一致。男子冠军与女子冠军运动员出发阶段和冲刺阶段速度变化趋势相似。冠军组运动员与决赛组运动员出发与冲刺阶段的速度变化趋势几乎相同，冠军运动员途中速度变化趋势稳定，而决赛运动员途中速度有缓慢下降的趋势。

3.2 决赛组男女的速度变化率趋势较为一致，但变化幅度不同。冠军组运动员的速度变化率趋势较为一致，但男女途中均表现为小幅的上下波动，仅出发和冲刺阶段变化趋势基本相同。

3.3 建立以最终成绩为自变量，以各分段成绩为应变量建立的回归方程，分析1 500m自由泳专项速度模型。可以为运动员训练和比赛速度控制、体能分配以及战术布置提供参考。