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控制环法自行车赛独特队形的并非空气动力学只是车手的视觉受限
发布时间:2022-08-08 06:46:17 来源:火狐体育下载 作者:火狐体育手机版

  2019年环法自行车赛刚刚开赛,当190名骑手在街道上疾驰而过时,观众会惊叹于自行车手们拥挤的“peloton”队形。粉丝们认为,peloton队形创造了某种空气动力学优势,可以让车手们在为期3周的密集比赛中节省体力。但是,如果peloton队形的形态不是因空气动力学原因形成的,而是由于视觉上的限制呢?站7月9日报道,美国犹他州立大学、美国海军水下作战中心和贝勒大学等在《皇家学会界面杂志》中发表新观点,认为视觉是形成和塑造peloton队形的主要因素。

  这项研究始于4年前,犹他州立大学的Tadd Truscott教授和海军水下作战中心的Jesse Belden教授对peloton队形的流体行为产生了兴趣。17次完成环法自行车赛的Jens Voigt说:“自行车不是火箭科学。”Truscott教授等作为自行车赛爱好者,对此持不同的观点。他们认为peloton队形的出现源于车手群体内部的某些知识、团队动力学和团队策略,空气动力学或许只是感官体验。Truscott教授等观看了2016年环法大赛几个小时的航拍画面,发现领骑团队似乎是以“网状”穿过peloton队形,团队个体在很短的时间和狭窄的空间内彼此作出反应。Truscott教授说:“环法赛自行车手之间的距离通常只有几厘米。我们分析图像得知,车手的排列方式与人近周视野呈正负30度的弧形。这有助于他们对周围观众的干扰作出安全的反应。”Truscott教授等还注意到,车手通常不会在最佳的气动牵引力位置处并列骑行。然而,已有研究表明,peloton队形可以降低单个骑手的体力消耗。

  Truscott团队通过进一步的研究发现,随着比赛进入尾声,peloton队形会拉长,车手队形结构会产生变化。其原因在于,随着骑手心率的增加,受人体生理条件限制,他们的视野会缩小。这会导致骑手感知范围的缩小,进而表现为peloton队形拉长。因此,Truscott团队认为是神经效应决定了自行车手的局部分布、相互作用机制和车手间的内部交流。Truscott说:“换句话说,个体车手的视觉能力决定了peloton队形的潜在形状、对道路情况的反应以及车手之间的距离。”Truscott等认为通过分析peloton队形,他们能够进一步了解动物群体行为的相互作用原理,并由此制定预测其行为的新方法。该研究还可以为建立机器人群体、自动驾驶汽车网络提供借鉴。

 
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