东京奥运会100米成绩分析报告

Background「背景」 ：

如同往常一样，在今年夏天东京奥运会期间，全世界都在关注田径赛事，男子和女子100米短跑更是最受关注的热点项目。在历史性的表现背后是隐藏着一个数据库，它有助于更详细地了解赛事与这项运动，并确定短跑的最新发展趋势。下面是一些有关于整体表现水平以及途中跑和加速之间的相关性，最高速度、速度损失以及运动员比赛模型等方面的解读。

进入奥运会决赛比之前更加困难

大家期待已久的奥运会展现了短跑赛事中的最高水准，在男子与女子比赛中都是如此。虽然本届奥运会100m比赛中没有产生新的世界纪录，但是，苏炳添在10m-60m这个阶段创造了史无前例的速度，伊莱恩·汤普森更是在逆风0.6m/s的情况下跑出了史上最快的10.61秒。

比赛的竞争水准也上升了一个高度，早在21世纪初期，想要站上世界顶级赛事领奖台，男子跑进10秒，女子跑进11秒是一个必要的标准，但在今年的奥运会上，这样的水平只能基本保证能获得决赛的资格。获得奖牌已经比过去更加困难，谢里卡·杰克逊以10.76的成绩获得铜牌，这是100m短跑第三名的历史最佳成绩。

2000-2021年奥运会及世界锦标赛决赛男子跑进10秒、女子进11秒人数对比。

100m 最大速度与加速之间的关系

意大利运动员雅各布斯在每轮比赛中以9.94秒、9.84秒和9.80秒三次打破了自己的PB（9.96秒），最后在东京获得了奥运会冠军，最后两次也是新的欧洲纪录。自从1968年以来，除了与买加选手伦诺克斯·米勒在墨西哥举行高空比赛中，其余主要冠军赛中两次刷新区域纪录的情况从未发生过。但，半决赛的另外一个结果也许对田径迷来说更令人印象深刻， 苏炳添在半决赛中，他前60米的成绩（6.29秒）打破了Bolt的原世界纪录（6.31秒）。

苏炳添身高1.73m，他的超级起跑能力为大家所熟知，在本次奥运会之前，他以3.76秒与科尔曼和格林共同保持30米的世界纪录。在这次奥运会上他以3.73秒创造了新的前30m世界纪录，而3.77-3.78秒的成绩的仍有不少人。另外，前50m（5.45秒）和60m（6.29秒）也比世界官方室内记录（5.56秒、6.34秒）更快。

苏炳添在30m处画面

在2018年世界室内锦标赛上，国际田联的生物力学报告详细分析了他的起跑技术，当时他以6.42秒获得银牌，这是他之前的PB(1)。 在东京，他保持了同样的特点，非常低的重心、锐利且积极的蹬伸角度以及非常短的腾空时间。

他的前30米代表了目前人类短跑起跑加速能力的上限，可以作为进一步研究的参考。以下是苏炳添前30米的参数，使用JB Morin的力-速度-功率分析电子表格与其他东京奖牌获得者和其他男女短跑运动员的历史数据（来自每5米的分割分析）进行对比：

30m* (s) =到达30m的时间除去反应时, V30 (m/s) = 30m处的速度, F0 (N/kg) = 理论上最大水平力, V0 (m/s) = 理论上的最大速度, Pmax (W/kg) =峰值功率, RF max (%) =最大力量比例(推进有效性的指标), DrF (%) =加速阶段有效性的下降率

正如预期的那样，在最佳起跑与加速能力的选手（苏炳添、弗雷泽·普莱斯）中，有着计算出的F0和Pmax显示最高的趋势，而较高的途中跑速度往往与较小的Drf（博尔特、格里菲斯·乔伊纳）相关，反之亦然。事实上，这似乎是理论上最大F0和V0表现的折衷关系。

在100米比赛中计算的最佳加速度（苏炳添，红色）和最佳的最大速度（博尔特，绿色）的水平力输出（N/kg，直线）和功率输出（W/kg，曲线）对比

（图表使用JB Morin excel表格）。

对于加速与最大速度训练的思考

对于优秀短跑运动员（与初学者、非专业不同），两者不太可能同时提高，因为在时间（触地/腾空时间比率）和对地面力的施加方向（水平/垂直比率）方面，每一项都是不同且可能相互冲突的能力。进行速度发展时应优先考虑哪些方面？短跑运动员应该专注于他们最好的特点还是他们的缺点？虽然向更加平衡的力-速度比率（解决缺点）发展进行训练似乎是改善起步加速阶段的最有效策略，但它可能会对最大冲刺速度阶段产生一定负面影响。事实上，最高速度（比赛开始后约6秒）与100米最终成绩的关系最大。所以我们在选择训练方案时应当谨慎，以促使优秀短跑运动员进一步提高。

在这方面，值得一提的是，有史以来最优秀的5名女子100m短跑运动员（格里菲斯·乔伊纳、汤普森·赫拉、弗雷泽·普赖斯、卡梅利塔·杰特和马里恩·琼斯）在100m获得个人PB的比赛中，达到了职业生涯最快的最高速度，但在前30m中未达到最快的速度。

有趣的是，距离越短，男女之间的差异越小。McClelland & Weyand最近的观察结果可以通过100米比赛中的加速度数据和分割时间进行验证。苏炳添和弗雷泽·普赖斯（Fraser Pryce）记录的最快0-30米的差距为7.7%，小于最高速度和速度维持部分的9.4%（30-100米，博尔特和格里菲斯·乔伊纳）。最佳女子起跑出众的运动员的相对力量和爆发力表现与一些优秀男子短跑运动员非常接近。这些观察结果对速度发展的影响尚不清楚，有待进一步讨论。

东京奥运会成绩与世界记录的比较

接下来，将30m、60m和80m处的不同时间，将世界纪录与东京奥运会的成绩进行比较。根据Hess（GDR，1973）的分析框架，30m、60m、80m和100m的时间足以描述比赛中的速度变化。前30m代表加速度，30m-60m最大速度阶段1，也用于行进间30m测试的训练，60m代表室内比赛距离，60-80m代表最大速度阶段2，80-100m速度维持/耐力水平。

在东京比赛的分析中，看台上使用了3台高速摄像机（高达每秒210帧），使用赛道上的可见标记测量30m和60m的时间，使用76.84m和81m标记处的分割计算80米，电视多视角回放用于检查运动员的位置。

本届奥运会男子100m决赛、半决赛分段成绩与世界纪录对比

苏给人的印象是，他在半决赛中跑出了决赛的努力程度，尽管这两场比赛似乎都是全力以赴的。即使对于100m短跑这样的项目，体力分配的重要性毋庸置疑。在半决赛中，在一次残暴的起跑和力量输出后，他的最后40米成绩是3.54。但在决赛中，经过较慢的反应时间和较低的加速表现，他能够以3.50秒跑完最后40米。

汤姆·泰利斯已经解释了这种权衡情况。

本届奥运会女子100m决赛分段成绩与世界纪录对比

和苏炳添在半决赛中一样，伊莱恩·汤普森·赫拉以一步之差打破了60米世界纪录。这意味着她与格里菲斯·乔伊纳的不同之处在于速度耐力。在尤金的比赛结束几周后，这一次是顺风1.5m/s，她再次以6.87秒达到60米，但以10.54秒的成绩最终完成了比赛。明年的进一步提高是来自于更好的速度耐力发展，还是更好的加速能力，或者两者同步提升？

最大速度的重要性

拥有最佳最大速度表现的仍然是东京的王者。获得最高速度的短跑选手又一次获胜了，雅各布斯是本次奥运会唯一一个达到12m/s的选手。但这一观察结果在世界锦标赛时间分析的历史上暴露了一个例外：2017年世界冠军赛决赛时，希比尼达到12.0m/s，仅排名第五。

绿色：最大速度，橙色：到达最大速度距离，蓝色：到达最大速度时间； 本次奥运会与历史数据的对比

上表中显示的最高速度数据来自电视上共享的3DAT技术数据。一个多世纪以来，测量最高速度的困难一直是一项技术挑战。跟踪装置的难点之一是速度曲线显示每一步的加速和减速，但平滑的数据曲线是获得有价值信息的必要条件。例如，多诺万·贝利在1996年奥运会决赛中的9.84秒是第一项使用激光枪分析的世界记录，出现最高速度的位置从50到59.8米不等，这取决于所选的瞬时运行速度曲线平滑系数。重要的世界比赛（1996年奥运会、1997年奥运会、2007年奥运会、2009年奥运会和2011年世界锦标赛）中使用的激光枪不断发现，对于精英短跑运动员和水平较差的运动员来说，都在比赛开始后平均6.1-6.4秒左右会出现最高速度（当然，由于最好的短跑运动员跑得更快，所以在比赛中越远就达到最高速度）。

然而，3DAT在2021年东京奥运会、今年的美国奥运会选拔赛以及2017年世界锦标赛上的一项试点研究中记录的最高速度也显示了出现在平均7.2秒-7.4秒的范围，即比激光枪通常多1秒。由于数据有限，新一代钉鞋有助于以后达到最高速度的理论无法得到证实，特别是2017年进行的试点研究也发现，世界锦标赛决赛选手在该时间段就达到了最高速度，而当时这些鞋还不存在。

最近的一项研究建议研究最高速度间隔（TSI），即以最高速度或非常接近最高速度冲刺时所覆盖的时间或距离。这将有助于在实践中绕开几乎不可能完成的测量任务，以确定最高速度，更好地描述冲刺平滑速度曲线并实际记录内容。

关于速度损失的分析

达到最高速度后会发生什么？图表显示的是步况参数的分析，看看在达到最高速度后，它们是如何受到速度损失的影响的。下表显示了TSI期间的步长（SL）和步频（SF），以及Omega记录最高速度后的2.5秒，以评估速度耐力（SE）：

在几乎所有短跑运动员中，证实了无数以前的研究：由于神经肌肉疲劳等各种原因，步频会降低，出现更长的接触时间，与较低的力。

步长的变化是少数的，通常在这个阶段会保持不变或略微增加，但这种增量永远不足以补偿步频率损失，就像汤普森·赫拉和坎本吉的情况一样。弗雷泽·普赖斯在东京决赛中以10.73的成绩在最后阶段遭遇了速度上的巨大损失，值得注意的是，她在保持步长的同时达到了10.60 PB的速度，但只是略微降低了步频。了解每个运动员在跑得更快或更慢时参数如何波动，对于制定个性化的训练和指导指令中是非常宝贵的。

关于短跑和比赛模型的未来展

2021年赛季和东京奥运会对整个100m历史成绩排名产生了一些影响，并打破了几项洲记录（男子非洲、亚洲、欧洲、女子非洲），8名男子和5名女子选手在历史前20名中提高了积分。事实上，与布拉格大学在1988年奥运会后发布的模型表相比，更新后的世界排行榜所用的分数惊人地相似。

1988年的模型是利用1978年至1988年间所记录的399场比赛的时间划分设计的，男子的时间划分在9.79至11.6秒之间，女子在10.54至12.80秒之间。为了本报告的目的，我选择展示1988年9.80和10.70的模型，这两模型现在要获得奖牌所必需的。虽然到1988年，只有1名男子（服用了兴奋剂）和1名女子跑得比这段时间快，但与我用划分时间分析法计算的模型相比，布拉格表格的准确度仍然令人惊讶，该模型几乎适用于目前所有有史以来跑得最快的运动员。

这表明，尽管短跑成绩有了显著提高，但短跑结构在过去30年中并没有发生显著变化，目前有10名男子（2名兴奋剂服用）跑得超过9.80，5名女子超过10.70。在这2个类别中，100%的最高速度出现在60-80m区间（东德作者称之为最高速度阶段2），而不再出现在30-60m（最高速度阶段1）。这意味着对于同样的成绩水平，当代短跑运动员往往比80年代的短跑运动员更晚达到最高速度。

技术的发展，特别是赛道表面和钉鞋的发展，在多大程度上促成了这一微小的变化，这些材料和以及训练的内容进一步改进会对未来30年的100m短跑成绩产生多大影响，我们对此拭目以待。

原文链接： https://www.hmmrmedia.com/2021/10/tokyo-sprint-analysis/

图片：网络 | 翻译：梁栋LD| 责编：Orange

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