对外部脉冲响应中运动传播的时间分割

在高密度人群中，局部运动可以传播、放大并导致宏观现象，包括“密度波”。这些密度波仅在个体相互作用且脉冲传递给邻居时才会发生。人体如何传递这种脉冲以及这对个体产生何种影响尚未完全清楚。为了进一步研究这一点，进行了专注于推力传播的实验。在实验中，通过将五人排成一列极大地简化了人群。队列最后方的人在受控方式下被沙袋向前推。推力的强度、参与者之间的初始距离以及初始手臂姿势均有所变化。收集的数据包括侧视和俯视视频记录、头部轨迹、使用动作捕捉 (MoCap) 套装进行的 3D 运动测量以及在沙袋处测量的压力。通过混合跟踪算法，将 MoCap 数据与头部轨迹相结合，以分析每个肢体相对于其他人的运动。观察到的人体对推力的响应运动可分为三个阶段：(i) 接收脉冲，(ii) 接收并传递脉冲，以及 (iii) 传递脉冲。利用 3D MoCap 数据，我们可以识别每个阶段的开始和结束时间。为了确定何时传递了推力，必须考虑前方人员的向前运动。质心相对于脚部初始位置的投影是衡量人员偏离静止位置程度的指标。指定这些阶段的时间对于区分不同类型的物理相互作用尤为重要。我们的结果有助于开发和验证行人模型，以识别高密度人群中因运动传播而产生的风险。