自由泳長距離1 500m速度特征及控制模型研究

鄭坤良，郭海英,崔延卿，劉功聚

(1.浙江體育職業技術學院，浙江 杭州 311231；2.浙江師范大學 體育與健康科學學院，浙江 金華 321004)

0 前 言

競技游泳是游泳運動項目之一，以運動員游進速度快慢論勝負的比賽項目，包括出發、途中游、轉身和終點觸壁等技術，以及自由泳(爬泳)、仰泳、蛙泳、蝶泳四種基本泳姿和由這四種泳姿組合的混合泳[1]。男子1 500m自由泳屬于體能主導類、耐力性、計時類、周期性項群，是距離最長的游泳比賽項目[2]。在1 500m自由泳訓練和比賽中，運動員對全程速度的控制是體能分配的關鍵因素，然而，目前尚缺乏依據分段成績評估技戰術優劣的方法，缺乏依據分段成績的速度控制模型參考。因此，為解決1 500m自由泳速度特征及控制模型研究的不足，本研究通過分析2019年全國游泳冠軍賽、2020年全國游泳冠軍賽、2020年全國游泳爭霸賽(石家莊站)三場國內賽事決賽組運動員各階段的成績和總成績探索1 500m自由泳的速度控制模型，討論比賽和訓練的競速結構，為該項目運動員比賽和訓練速度控制和技戰術布置提供有價值的參考。

1 研究對象與研究方法

1.1 研究對象

選取2019年全國游泳冠軍賽、2020年全國游泳冠軍賽、2020年全國游泳爭霸賽(石家莊站)三場國內賽事參加1 500m自由泳決賽的運動員。其中男子運動員為25名(2019年全國游泳冠軍賽前8名、2020年全國游泳冠軍賽前8名、2020年全國游泳爭霸賽前9名)，女子運動員為24名(2019年全國游泳冠軍賽前8名、2020年全國游泳冠軍賽前8名、2020年全國游泳爭霸賽前8名)。

1.2 研究方法

1.2.1 影像拍攝解析法。采用兩臺攝像機(SONY HDRFX-1000 PAL 50Hz)，對運動員全程比賽進行視頻采集。定點定焦拍攝：攝像機置于距離出發臺7.5m處，攝像機主光軸與泳道垂直；跟蹤掃描拍攝：以固定攝像機位置對運動員進行跟蹤掃描。通過游泳比賽技術采集與分析系統,對拍攝的技術錄像進行圖像處理,采集各時段的有關參數,運用計算機分析運動員的比賽技術參數[3]。

1.2.2 數理統計法。對所獲得的原始數據采用Excel和SPSS25.0統計軟件進行描述性和相關性回歸等統計學分析與處理。

2 研究結果與分析

2.1 1 500m自由泳戰術特征分析

通過對運動員全程分段成績變化的對比，可以發現男子優秀1 500m自由泳運動員的分段成績呈前、后快途中平穩的特點，即第一個100m和最后一個100m的速度較其他百米分段速度更快。“前快后快、途中平穩”的體能分配模式是1 500m比賽中比較常見的戰術[4]。有研究表明優秀的男子長距離游泳運動員表現出積極的節奏策略，前半程比后半程快[5]，本研究結果與該結論相一致。速度變化率以自身的平均速度作為標準，表示的是分段速度與相對于平均速度的變化幅度。可以反映運動員在整個比賽過程中的體能分配。

2.2 決賽組運動員全程分段速度與冠軍組全程分段速度特征

在本研究中，以每50m段為分段標準，將1 500m分為30段，分析決賽組運動員全程分段速度，探索其中的趨勢和規律。由圖1可知，男子：1～2階段(50-100m)速度從1.79m/s下降到1.64m/s，下降幅度較快。2～10階段速度從1.64m/s緩慢下降到1.61m/s。10～19階段速度趨于平穩，速度保持在1.61m/s到1.62m/s之間。19～28階段速度保持在1.61m/s到1.59m/s，28～29階段速度從1.6m/s緩慢上升到1.62m/s。29～30階段速度從1.62m/s急速上升到1.73m/s。女子：1～2階段速度從1.66m/s到1.54m/s急速下降。2～4階段速度從1.54m/s逐漸下降到1.52m/s。4～27階段的速度較為平穩，保持在1.51m/s～1.52m/s。27～29階段速度逐漸加快，速度變化為1.51m/s～1.54m/s。29～30階段速度從1.54m/s急速上升1.62m/s。

圖1 決賽組運動員全程分段速度

男女運動員從1～2階段,速度下降明顯。2～29階段，速度相對穩定，有微小上下波動。29～30階段，速度明顯提升。出發階段速度快，途中趨于穩定，途中后半程速度稍稍下降，但不明顯，終點沖刺階段速度提升。全程來看，男女運動員前半程比后半程快。決賽組男女運動員全程速度變化趨勢基本一致，區別在于男子運動員的分段速度較女運動員相應分段速度高，而女子運動員途中速度波動較男子運動員小。

冠軍組運動員的全程分段速度如圖2所示，男子：1～2階段速度1.83m/s～1.67m/s,下降幅度最快。2-3階段速度緩慢下降到1.65m/s。4～26階段速度保持在1.63m/s～1.66m/s，其中13～16階段速度先從1.64m/s增加到1.66m/s。26～30階段，速度持續增長。女子：1～2階段速度1.71m/s～1.57m/s,下降幅度最快。2-8階段速度1.57m/s緩慢下降到1.54m/s。8～12階段速度保持在1.54 m/s～1.56m/s。12～27階段速度保持在1.55 m/s～1.56m/s。27階段之后，速度開始增長，其中27～29階段，速度從1.56m/s上升到1.58m/s。29～30階段，速度為1.58m/s～1.69m/s，上升幅度最快。

圖2 冠軍組運動員全程分段速度

男子冠軍與女子冠軍運動員出發階段和沖刺階段速度變化趨勢相似，途中的速度趨于穩定。男子冠軍運動員在13～15分段(650m～750m)速度提升比女子冠軍運動員速度提升明顯，且男子冠軍組運動員自26段(女子27段)開始沖刺提速，較女子更早進入沖刺，且冠軍組的分段速度高于決賽組的運動員。冠軍組運動員與決賽組運動員出發與沖刺階段的速度變化趨勢幾乎相同，冠軍組運動員途中速度變化趨勢穩定，而決賽組運動員途中速度有緩慢下降的趨勢。

2.3 決賽組全程各段平均速度變化率與冠軍組全程速度變化率

圖3 決賽組全程速度變化率

決賽組全程各階段男運動員與女運動員的速度變化率趨勢較為一致，但變化幅度不同。出發階段和途中前半程速度變化率男女均呈下降趨勢。男女途中前半程速度變化率保持穩定，途中后半程速度變化率持續下降。其中后半程速度保持能力女子較男子稍優，男子速度變化率下降更快，男女沖刺階段速度變化率幅度均有快速提升。

圖4 冠軍組全程速度變化率

2.4 1 500m自由泳訓練控制模型

在1 500m自由泳項目中，為了掌握各分段速度和全程體能分配，為訓練和比賽提供參考。本研究通過分析優秀運動員成績討論回歸方程進而研究速度控制模型，探索1 500m競速結構。具體為先建立每個分段的回歸方程，然后將最終成績導入回歸方程。對數據處理后,以最終成績為自變量和以運動員的分段成績為應變量,采用線性回歸方法對男女運動員分別建立回歸方程，見表1和表2。

表1 以最終成績為自變量，以各分段成績為應變量建立的回歸方程一覽表(男，n=25)

表2 以最終成績為自變量，以各分段成績為應變量建立的回歸方程一覽表(女，n=24)

采用以最終成績為自變量，以各分段成績為應變量建立的回歸方程(表1和表2)，分析1 500m自由泳專項速度模型。具體為:根據1 500m自由泳的特點,男運動員以接近25個樣本的成績標準差的一半作為成績的區分度,即8.0s；女運動員以接近24個樣本的成績標準差的一半作為成績的區分度,即8.3s。根據2019年全國游泳冠軍賽、2020年全國游泳冠軍賽、2020年全國游泳爭霸賽(石家莊站)三場國內賽事決賽組1 500m自由泳運動員的比賽成績,男運動員將模型中各層次區間定為890～970s,女運動員模型中各層次區間定為940～1 023s，然后根據各分段的回歸方程模型, 計算出各層次的各分段成績，見表3、表4。

表3 1 500m自由泳專項速度控制模型(男，n=25)(s)

表4 1 500m自由泳專項速度控制模型(女，n=24)(s)

在實踐中，運動員通過與此模型對比，分析各段成績與模型的差異，保持優勢和彌補不足，此模型可以為運動員訓練和比賽中速度控制、體能分配以及戰術布置提供參考。例如(表5)，2020年全國游泳冠軍賽男女各一名運動員的比賽分段成績與對應的速度控制模型對比發現，模型的各段成績與實際成績基本吻合，但該運動員成績的進一步提升，可以根據模型中參考提高對照層次區間，開展針對性訓練。

表5 2020年全國游泳冠軍賽比賽成績與模型對比(s)

3 研究結論

3.1 以50m為分段標準，決賽組男女運動員出發和沖刺階段速度變化趨勢基本一致。男子冠軍與女子冠軍運動員出發階段和沖刺階段速度變化趨勢相似。冠軍組運動員與決賽組運動員出發與沖刺階段的速度變化趨勢幾乎相同，冠軍運動員途中速度變化趨勢穩定，而決賽運動員途中速度有緩慢下降的趨勢。

3.2 決賽組男女的速度變化率趨勢較為一致，但變化幅度不同。冠軍組運動員的速度變化率趨勢較為一致，但男女途中均表現為小幅的上下波動，僅出發和沖刺階段變化趨勢基本相同。

3.3 建立以最終成績為自變量，以各分段成績為應變量建立的回歸方程，分析1 500m自由泳專項速度模型。可以為運動員訓練和比賽速度控制、體能分配以及戰術布置提供參考。