Cómo el terreno afecta las estimaciones de velocidad al hacer senderismo
Nuevas investigaciones muestran que el terreno afecta la velocidad de senderismo de maneras significativas.
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Tabla de contenidos
- Importancia de Predecir la Velocidad al Caminar
- Factores que Afectan la Velocidad al Caminar
- Métodos Tradicionales para Estimar la Velocidad al Caminar
- Importancia de los Enfoques Basados en Datos
- Metodología de Investigación
- Resultados y Hallazgos
- Comparando Modelos Nuevos y Antiguos
- Implicaciones para los Caminantes
- Conclusión
- Fuente original
- Enlaces de referencia
Caminar y hacer senderismo en la naturaleza es algo que muchos disfrutan. La gente a menudo quiere saber cuánto tiempo tomará completar una caminata. Tradicionalmente, la inclinación de la colina ha sido el principal factor considerado para hacer estas predicciones. Sin embargo, este método puede pasar por alto otros aspectos importantes que pueden ayudar a proporcionar una mejor estimación de la Velocidad al caminar.
Investigaciones recientes han demostrado que no solo la inclinación del camino, sino también la empinada de la colina y los Obstáculos en el terreno pueden afectar qué tan rápido puede caminar alguien. Con la ayuda de herramientas modernas como el seguimiento por GPS, ahora podemos recopilar muchos más datos sobre las velocidades al caminar en diferentes condiciones. Estos datos pueden ayudar a crear mejores modelos para predecir qué tan rápido puede caminar la gente en varios Terrenos.
Importancia de Predecir la Velocidad al Caminar
Saber qué tan rápido camina la gente puede ser crucial para la seguridad durante las caminatas. Al planear una caminata, es común que los senderistas den un tiempo estimado de regreso. Esta estimación es importante así, en caso de una emergencia, se pueda pedir ayuda si los caminantes no regresan a tiempo. Una estimación inexacta puede llevar a búsquedas innecesarias o retrasos en la asistencia en situaciones críticas.
Además, si un caminante se pierde, entender su velocidad al caminar puede ayudar a acotar las áreas de búsqueda basándose en su última ubicación conocida. Mientras caminan, los individuos a menudo deben decidir entre seguir caminos establecidos o tomar rutas más directas. Predicciones precisas de los tiempos de caminata para ambas opciones pueden influir en qué ruta tomar.
Factores que Afectan la Velocidad al Caminar
La velocidad al caminar puede verse influenciada por una variedad de factores, que generalmente se pueden agrupar en dos categorías: efectos individuales y efectos fijos.
Efectos Individuales
Los efectos individuales dependen de las características del caminante y las condiciones en las que se encuentra. Algunos de estos factores incluyen:
- Tamaño del Grupo: Los grupos más grandes tienden a caminar más lento.
- Edad y Estado Físico: Las personas mayores o menos en forma pueden tener una velocidad de caminata más lenta.
- Condiciones Climáticas: La lluvia, el viento y la temperatura pueden impactar qué tan rápido puede caminar alguien.
- Propósito de la Caminata: Un paseo casual generalmente es más lento que una caminata más intencionada.
Efectos Fijos
Los efectos fijos son aquellos que impactarán a todos los caminantes en una ruta dada. Estos factores incluyen:
- Inclinación del Terreno: Una colina empinada ralentizará a los caminantes en comparación con un terreno plano.
- Tipo de Camino: Caminar por un camino pavimentado es más rápido que hacerlo por terrenos ásperos y silvestres.
La mayoría de los planificadores de rutas de senderismo actuales solo se centran en los efectos fijos y no consideran las características individuales. Esto a menudo conduce a que las estimaciones se basen únicamente en el tiempo promedio que se tarda en caminar por un camino.
Métodos Tradicionales para Estimar la Velocidad al Caminar
Se han propuesto varios métodos para estimar la velocidad al caminar. Una regla comúnmente conocida es la regla de Naismith, que establece que se debe planear una hora por cada tres millas recorridas, más una hora adicional por cada 2,000 pies de ascenso. Esto proporciona una estimación aproximada de los tiempos de viaje, pero tiene limitaciones.
Por ejemplo, no ajusta la velocidad al caminar cuesta abajo, lo que puede llevar a predicciones inexactas. La función de senderismo de Tobler es otro método que da una velocidad de caminata plana para terrenos más fáciles, pero ajusta para pendientes suaves. Sin embargo, también tiene sus propias limitaciones y puede no ser confiable para todos los tipos de terreno.
Si bien los métodos existentes tienen un mérito, no tienen en cuenta los problemas con las pendientes de las colinas y los obstáculos en el terreno.
Importancia de los Enfoques Basados en Datos
Con el auge de la tecnología GPS, recopilar datos sobre las velocidades de caminata se ha vuelto más accesible. Esto permite a los investigadores analizar enormes cantidades de información y ver cómo diferentes factores afectan las velocidades de caminata.
Usando datos de GPS, los investigadores pueden desglosar las rutas de caminata en secciones manejables. Esto significa que pueden estudiar características específicas de la ruta con mayor detalle. Estudios previos, aunque valiosos, a menudo manejaban conjuntos de datos más pequeños, lo que dificultaba encontrar tendencias generales.
El cambio hacia un enfoque Basado en datos permite modelos más sofisticados que incorporan múltiples variables que afectan la velocidad al caminar. Al examinar un gran número de rutas de senderismo, los investigadores pueden crear modelos que predicen las velocidades de caminata de manera más precisa.
Metodología de Investigación
Recopilación de Datos
Para este estudio, los investigadores recopilaron datos de GPS de varias rutas de senderismo en el Reino Unido, particularmente de Hikr.org y OpenStreetMap. Estas fuentes proporcionaron una gran cantidad de información a lo largo de distancias amplias, lo que permitió analizar las velocidades de caminata en diferentes terrenos.
Los datos incluían cálculos de elevación y clasificaciones de pendiente del terreno. Cada punto en los datos de GPS fue etiquetado según si estaba en un camino pavimentado, un camino sin pavimentar o fuera de carretera. Esta clasificación era necesaria, ya que cada tipo de terreno puede tener diferentes impactos en la velocidad al caminar.
Limpieza de Datos
El conjunto de datos pasó por un proceso de limpieza para eliminar interrupciones en las rutas donde los caminantes habían pausado o cambiado a un modo de transporte diferente. Esto aseguró que solo se incluyeran segmentos de caminata válidos en el análisis. Las rutas que eran demasiado cortas o que registraron velocidades claramente demasiado altas también fueron eliminadas del conjunto de datos.
Un examen minucioso de los datos reveló patrones en las velocidades de caminata que podrían usarse para guiar predicciones futuras.
Construcción del Modelo
El conjunto de datos final consistió en una gran selección de rutas, lo que permitió a los investigadores explorar cómo diferentes factores afectaban las velocidades de caminata. Probaron diferentes tipos de modelos, decidiendo finalmente usar un modelo lineal generalizado (GLM) para analizar los datos.
El GLM incluyó variables para pendientes de colinas, pendientes de caminata y obstrucciones del terreno. Este modelo se centró en cómo estos factores interactúan para influir en la velocidad al caminar.
Resultados y Hallazgos
Impacto de Diferentes Tipos de Terreno
El estudio reveló que el tipo de terreno impacta significativamente la velocidad al caminar. Por ejemplo, caminar sobre una superficie pavimentada permite un ritmo más rápido en comparación con navegar a través de vegetación densa o terreno accidentado.
El modelo también mostró que incluso pequeños cambios en la elevación podrían afectar la velocidad, con colinas empinadas resultando en un viaje más lento que los paisajes más planos. Esto es particularmente relevante para los caminantes que pueden intentar atravesar colinas en lugar de ascender directamente.
Importancia de las Pendientes de Colina y Caminata
La investigación indicó que tanto las pendientes de caminata (la inclinación en la dirección del viaje) como las pendientes de colina (la empinada física de la colina) juegan roles críticos en la predicción de la velocidad al caminar. A medida que la pendiente se vuelve más empinada, la velocidad de caminar tiende a disminuir.
Además, el modelo sugirió que al atravesar una pendiente en lugar de ascender o descender directamente, la disminución de la velocidad era más pronunciada. Esto resalta la necesidad de reconocer ambos tipos de pendientes en las predicciones de velocidad al caminar.
Efectos de las Obstrucciones del Terreno
Los obstáculos en el camino de caminata también afectaron significativamente la velocidad. Las áreas con una fuerte obstrucción del terreno, como arbustos densos o árboles, llevaron a velocidades más lentas en comparación con paisajes abiertos.
El análisis demostró que incluso un pequeño aumento en el nivel de obstrucción podría resultar en una caída notable en la velocidad de caminata, subrayando la importancia de evaluar el terreno en las predicciones de velocidad.
Comparando Modelos Nuevos y Antiguos
Al probarse contra métodos existentes, el nuevo modelo basado en datos tuvo un mejor rendimiento al predecir con precisión las velocidades de caminata a través de diversos terrenos. El modelo mostró un menor error cuadrático medio (RMSE) y proporcionó estimaciones de velocidad de caminata más realistas, especialmente en condiciones difíciles fuera de carretera.
Si bien modelos anteriores como la regla de Naismith y la función de Tobler tienen sus usos, no pueden tener en cuenta completamente la variedad de condiciones a las que se enfrentan los caminantes.
Implicaciones para los Caminantes
Esta investigación resalta la importancia de usar modelos precisos al planear caminatas. Al entender cómo diferentes factores influyen en la velocidad al caminar, los senderistas pueden tomar decisiones más informadas.
Por ejemplo, saber que la velocidad de caminata disminuye con la obstrucción puede llevar a los caminantes a elegir caminos con menos vegetación densa o a planear tiempos de regreso más largos al navegar por terrenos accidentados.
Además, los caminantes pueden usar los conocimientos adquiridos de este estudio para ayudarles a decidir si deben seguir caminos familiares o aventurarse en áreas menos transitadas en función de las velocidades estimadas.
Conclusión
A medida que el senderismo continúa ganando popularidad, recopilar y analizar datos sobre las velocidades de caminata se vuelve cada vez más importante. La investigación presentada ofrece un nuevo modelo para predecir las velocidades de caminata que considera varios factores, incluyendo las pendientes de colinas, las pendientes de caminata y las obstrucciones del terreno.
Este modelo mejorado puede llevar a una mejor planificación para los caminantes, aumentando la seguridad y el disfrute durante las actividades al aire libre. Al entender las sutilezas de los diferentes terrenos y cómo afectan la velocidad, los individuos pueden tomar decisiones más inteligentes y tener una experiencia más satisfactoria en la naturaleza.
De cara al futuro, los avances continuos en la recopilación y análisis de datos seguirán refinando las predicciones, asegurando que los caminantes estén bien equipados con la información que necesitan para navegar por el aire libre de manera segura y eficiente.
Título: Improved prediction of hiking speeds using a data driven approach
Resumen: Hikers and hillwalkers typically use the gradient in the direction of travel (walking slope) as the main variable in established methods for predicting walking time (via the walking speed) along a route. Research into fell-running has suggested further variables which may improve speed algorithms in this context; the gradient of the terrain (hill slope) and the level of terrain obstruction. Recent improvements in data availability, as well as widespread use of GPS tracking now make it possible to explore these variables in a walking speed model at a sufficient scale to test statistical significance. We tested various established models used to predict walking speed against public GPS data from almost 88,000 km of UK walking / hiking tracks. Tracks were filtered to remove breaks and non-walking sections. A new generalised linear model (GLM) was then used to predict walking speeds. Key differences between the GLM and established rules were that the GLM considered the gradient of the terrain (hill slope) irrespective of walking slope, as well as the terrain type and level of terrain obstruction in off-road travel. All of these factors were shown to be highly significant, and this is supported by a lower root-mean-square-error compared to existing functions. We also observed an increase in RMSE between the GLM and established methods as hill slope increases, further supporting the importance of this variable.
Autores: Andrew Wood, William Mackaness, T. Ian Simpson, J. Douglas Armstrong
Última actualización: 2023-11-21 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2303.16065
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.16065
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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