根據(jù)美國路易斯堡學(xué)院的地理學(xué)家邁克爾坎貝爾的說法，生命和死亡估計(jì)危險(xiǎn)人群如何能夠在一個(gè)斜坡上跑得更快只是“19世紀(jì)90年代隨機(jī)的蘇格蘭人和20世紀(jì)50年代的一些數(shù)據(jù)”。

坎貝爾及其同事在“ 應(yīng)用地理 ”雜志上發(fā)表的一篇論文中，使用了一個(gè)龐大的眾包健身追蹤數(shù)據(jù)庫收集的材料來改進(jìn)攀爬不同程度陡坡的時(shí)間計(jì)算。

乍一看，也許這些考慮似乎只對(duì)那些手上有太多時(shí)間的好奇的徒步旅行者和數(shù)學(xué)家感興趣，但實(shí)際上它們在人類努力的幾個(gè)方面至關(guān)重要。

例如，戰(zhàn)斗森林火災(zāi)的消防員或戰(zhàn)區(qū)的步兵可能會(huì)發(fā)現(xiàn)自己處于致命的風(fēng)險(xiǎn)中，如果他們低估了他們在緊急情況下到達(dá)山頂?shù)臅r(shí)間。

當(dāng)然，有幾個(gè)明顯的因素影響攀爬任何給定程度的斜坡所花費(fèi)的時(shí)間，其中最重要的是個(gè)人健身以及選擇的步態(tài)是走路還是跑步。

盡管如此，縮放山丘的速度和能量成本的廣義模型被遠(yuǎn)足組織者，軍官和應(yīng)急規(guī)劃者等各種各樣的人使用。

坎貝爾和他的同事們意識(shí)到，問題在于兩個(gè)最常用的模型包含多個(gè)問題，其中最重要的是它們沒有充分反映現(xiàn)實(shí)世界的條件。

第一個(gè)叫做Tobler的遠(yuǎn)足功能。它以地理學(xué)家Waldo Tobler命名，他在1993年建立了一個(gè)數(shù)學(xué)模型來描述步行，山坡和時(shí)間之間的關(guān)系。

今天它被用于規(guī)劃海嘯，荒野搜救任務(wù)以及其他一些活動(dòng)時(shí)的疏散。但問題是，Tobler只能訪問一個(gè)小型數(shù)據(jù)集，其中包含20世紀(jì)50年代徒步旅行者提供的數(shù)據(jù)。

它的缺點(diǎn)是相當(dāng)明顯的，但即使如此，Tobler的貢獻(xiàn)仍然比第二個(gè)最常用的模型(稱為奈史密斯的規(guī)則)更有用。

這可以追溯到1892年，完全基于一個(gè)孤獨(dú)的蘇格蘭登山家威廉·奈史密斯(William Naismith)的筆記和計(jì)算，他寫下了一些東西，做了一些總結(jié)，并公布了結(jié)果。實(shí)際上，奈史密斯的規(guī)則基于一個(gè)樣本大小進(jìn)行預(yù)測。

在他們的新方法中，Campbell和他的同事使用的樣本量僅為30,000，其中所有人都活躍在美國猶他州的鹽湖城。該數(shù)據(jù)集包括通過健身追蹤器或GPS單元上傳的信息，因?yàn)樵撽?duì)列進(jìn)行了不同的跑步，慢跑或步行130,000公里。

“計(jì)算人們在環(huán)境中移動(dòng)的速度是一個(gè)多世紀(jì)以來的問題，”共同作者Philip Dennison說。

“擁有來自如此眾多不同速度的人的數(shù)據(jù)，使我們能夠創(chuàng)建比以前更先進(jìn)的模型。估計(jì)人們從A點(diǎn)到B點(diǎn)行走，慢跑或跑步的速度的任何應(yīng)用程序都可以從這項(xiàng)工作中受益。“

新模型產(chǎn)生了一些方便 - 準(zhǔn)確 - 經(jīng)驗(yàn)法則。

結(jié)果顯示，沿平地悠閑步行1.6公里平均需要33分鐘。以相同的速度行走相同的速度但向上傾斜30度需要97分鐘。在兩個(gè)場景中運(yùn)行分別需要6分鐘和13分鐘。

而且 - 肯定是年度最重要的晚宴晚會(huì)的主要競爭者 - 沿著30度的坡度走下去需要花費(fèi)相同的時(shí)間來走16度。

Campbell已經(jīng)開始與猶他州，愛達(dá)荷州，科羅拉多州和加利福尼亞州的消防隊(duì)員合作，以便更好地調(diào)整緊急服務(wù)應(yīng)用的模型。

“從消防員的角度來看，在正常情況下，消防人員可能有足夠的時(shí)間徒步到安全區(qū)，”他說，“但如果糞便擊中風(fēng)扇，他們將不得不沖刺到達(dá)那里。

“我們嘗試引入預(yù)測靈活性，可以模擬人們在估算出行率和時(shí)間時(shí)可能需要考慮的條件范圍。