船舶倾斜环境下个体步态特征与行走速度的关联性研究及其在疏散模型优化中的应用

本文通过六自由度船舶平台实验，探究30-50岁人群在横倾(heel)、纵倾(trim)复合作用下的步态动力学特征。研究发现：当倾斜角≥15°时，步长(step length)与速度呈显著正相关(r=0.82)，步时(step time)和步宽(step width)则呈负相关(p<0.01)，为IMO船舶疏散指南提供了关键生物力学参数，填补了现有模型在动态海况下的数据空白。

　　

Highlight

船舶倾斜环境下的个体运动特征对完善现有疏散模型具有关键意义。基于六自由度平台实验发现：当横倾(heel)和纵倾(trim)角度分别超过15°时，受试者无法保持正常步速（下降达42%）。步长(step length)与速度呈显著正相关（p<0.01），而步时(step time)每增加0.1秒会导致速度降低0.15m/s。

Individual gait characteristics

步态分析揭示：在复合倾斜条件下，受试者通过调整步宽(step width)（平均增加3.2cm）维持平衡，但会显著延长步时（+0.3s）。值得注意的是，步宽与速度的相关系数(r=-0.31)弱于其他参数，说明其更多作为代偿机制而非速度决定因素。

Conclusion

本研究首次量化了15°倾斜角作为步态失代偿阈值，为船舶疏散软件提供了动态参数校准依据。发现的步长-速度线性关系（R²=0.76）可直接用于改进现有模型的速度衰减算法。