好みの歩行速度
動物と人間の移動速度
杖をついて歩く年配の男性

好ましい歩行速度とは、人間や動物が歩行する際に選択する速度です。人間の場合、体型よりも文化や視覚的な情報によって大きく異なり、通常は1.10メートル/秒（4.0 km/h、2.5 mph、3.6 ft/s）から1.65メートル/秒（5.9 km/h、3.7 mph、5.4 ft/s）の範囲です。[1] [2] [3]個人によっては、デフォルトの速度よりも遅い、または速い速度を不快に感じる場合があります。

馬はまた、特定の歩様において好ましい歩行速度が正常かつ狭い分布を示すことから、速度選択のプロセスが種を超えて同様のパターンを辿る可能性を示唆している。[4]好ましい歩行速度は、移動能力と自立性の指標として重要な臨床応用がある。例えば、高齢者や変形性関節症の患者は、よりゆっくりと歩かなければならない。これらの集団において、人々の好ましい歩行速度を改善（増加）することは、重要な臨床目標である。[要出典]

速度選択の要因として、機械的、エネルギー的、生理学的、心理学的要因が示唆されている。おそらく、個人は様々な歩行速度に関連する多数のコストとのトレードオフに直面し、これらのコストを最小化する速度を選択すると考えられる。例えば、目的地までの時間（速い歩行速度では最小化される）と、代謝率、筋力 、関節への負担（これらは遅い歩行速度で最小化される）をトレードオフする可能性がある。一般的に、時間の価値、モチベーション、または代謝効率の上昇は、人々がより速く歩く原因となる可能性がある。逆に、加齢、関節痛、不安定さ、傾斜、代謝率、視力の低下は、人々がより遅く歩く原因となる。

時間の価値

一般的に、個人は時間に何らかの価値を置いています。したがって、経済理論では、時間の価値が好ましい歩行速度に影響を与える重要な要因であると予測されています

レヴァインとノレンザヤン（1999）は、31カ国の都市歩行者の好みの歩行速度を測定し、歩行速度はその国の一人当たりGDPや購買力平価、さらにはその国の社会における個人主義の尺度と正の相関関係にあることを発見した。 [3]豊かさは歩行に費やされる時間に対する実際の価値観と相関している可能性があり、これが裕福な国の人々がより速く歩く傾向がある理由を説明できるかもしれない。

この考えは、一般的な直感と概ね一致しています。日常の状況は時間の価値をしばしば変化させます。例えば、バスに乗るために歩いているとき、バスが出発する直前の1分の価値は、30分の時間（次のバスを待たずに済む時間）に相当するかもしれません。この考えを裏付けるように、ダーリーとベイトソンは、実験条件下で急いでいる人は、気が散っても立ち止まる可能性が低く、目的地に早く到着することを示しています。[5]

エネルギー学

エネルギー最小化は、中枢神経系の主要な目標であると広く考えられています。[6]生物が歩行中に代謝エネルギーを消費する率（総代謝率）は、速度の増加とともに非線形に増加します。しかし、正常な機能を維持するためには継続的な基礎代謝率も必要です。そのため、歩行自体のエネルギーコストは、総代謝率から基礎代謝率を差し引いて最終代謝率を求めることで最もよく理解できます。人間の歩行では、純代謝率も速度とともに非線形に増加します。歩行エネルギーのこれらの測定値は、人が単位時間あたりに消費する酸素量に基づいています。ただし、多くの移動タスクでは、一定時間ではなく、一定の距離を歩く必要があります。総代謝率を歩行速度で割ると、総輸送コストが得られます。人間の歩行では、総輸送コストはU字型です。同様に、純代謝率を歩行速度で割ると、U字型の純輸送コストが得られます。これらの曲線は、特定の距離を特定の速度で移動するコストを反映しており、歩行に関連するエネルギーコストをより正確に反映している可能性があります。

Ralston (1958) は、人間は総輸送コストを最小化する速度かそれに近い速度で歩く傾向があることを示した。彼は、総輸送コストが最小化される速度は約 1.23 m/s (4.4 km/h; 2.8 mph) であり、これは被験者の好みの速度と一致することを示した。[7]これを裏付けるように、Wicklerら(2000) は、馬の上り坂と平地の両方における好みの速度が、総輸送コストを最小化する速度とほぼ一致することを示した。[8]人間の歩行者が最小化することを選択する他の歩行コストの中でも、この観察結果から、人間は移動中にコストを最小化し効率を最大化すると多くの人が示唆するようになった。[6]総輸送コストには速度が含まれるため、総輸送コストには時間という固有の価値が含まれる。その後の研究では、いくつかの実験設定下では、個人が総輸送コストを最小化する速度よりもわずかに速く歩く可能性があることが示唆されているが、これは好みの歩行速度の測定方法による可能性がある。[1]

一方、他の研究者は、移動の総コストが歩行の代謝コストを反映していない可能性を示唆している。人は歩行の有無にかかわらず基礎代謝率を消費し続けるため、歩行の代謝コストには基礎代謝率は含まれないはずである。そのため、一部の研究者は移動コストを特徴付ける際に、総代謝率ではなく純代謝率を用いている。[9]移動の純コストは約1.05 m/s（3.8 km/h、2.3 mph）で最小となる。健康な歩行者は多くの状況でこれよりも速く歩く。

代謝入力率もまた、好ましい歩行速度を直接的に制限する可能性がある。加齢は有酸素能力（最大酸素摂取量）の低下と関連している。Malatestaら（2004）は、高齢者の歩行速度は有酸素能力によって制限されると示唆している。高齢者は活動レベルを維持できないため、より速く歩くことができない。[10]例えば、80歳の人は、若年者よりも大幅に遅い速度で歩いている場合でも、 最大酸素摂取量の60%で歩いている。

バイオメカニクス

機械的仕事、安定性、関節や筋肉の力などのバイオメカニクス的要因も、人間の歩行速度に影響を与える可能性があります。より速く歩くには、一歩ごとに追加の外部機械的仕事が必要です。 [11]同様に、重心に対して脚を振り回すには、ある程度の内部機械的仕事が必要です。より速く歩くには、より長い歩幅とより速い歩幅の両方が必要であるため、歩行速度が増加すると内部機械的仕事も増加します。[12]したがって、速度が増加すると、一歩あたりの内部機械的仕事と外部機械的仕事の両方が増加します。個人は、よりゆっくり歩くことで外部機械的仕事または内部機械的仕事のいずれかを減らそうとするか、機械的エネルギーの回復が最大になる速度を選択する場合があります。[13]

安定性は速度選択に影響を与えるもう一つの要因である可能性がある。Hunterら（2010）は、下り坂を歩く際に、人はエネルギー的に最適ではない歩行パターンをとることを示しました。彼は、人々は下り坂を歩く際に、むしろ安定性を最大化する歩行パラメータを選択している可能性があると示唆しています。これは、下り坂のような悪条件下では、歩行パターンが速度よりも安定性を優先する可能性があることを示唆しています。[14]

個々の関節や筋肉のバイオメカニクスも歩行速度に直接影響します。ノリスは、高齢者の足首伸筋を外部空気圧筋で補強すると歩行速度が速くなることを示しました。[15]筋力、特に腓腹筋やヒラメ筋の筋力は、特定の集団において歩行速度を制限し、望ましい速度の低下につながる可能性があります。同様に、変形性足関節症の患者は、足首全置換術後、術前よりも歩行速度が速くなりました。これは、関節反力や関節痛の軽減が速度選択に影響を与える可能性があることを示唆しています。

視覚フロー

環境が目の前を流れる速度は、歩行速度を調節するメカニズムであるようです。仮想環境では、ベルトコンベアの上を歩くときのように、視覚フローのゲインは人の実際の歩行速度から切り離すことができます。そこでは、環境は歩行速度から予測されるよりも速く人の前を流れていきます（通常よりも高い視覚ゲイン）。通常よりも高い視覚ゲインの場合、人はよりゆっくり歩くことを好み、通常よりも低い視覚ゲインの場合、人はより速く歩くことを好みます。[2]この行動は、視覚的に観察された速度を好ましい速度に戻すことと一致しており、歩行速度を最適と認識される値に維持するために視覚が修正的に使用されていることを示唆しています。さらに、好ましい歩行速度に対するこの視覚的影響のダイナミクスは急速であり、視覚ゲインが突然変化すると、人は数秒以内に速度を調整します[16]これらの反応のタイミングと方向は、視覚的なフィードバックに基づく迅速な予測プロセスが好ましい速度の選択に役立っていることを強く示唆しており、これはおそらく代謝率を直接感知し、それを最小限に抑えるように歩行を繰り返し適応させる、より遅い最適化プロセスを補完するためであると考えられる。

運動として

安価な歩数計が広く入手できるようになったため、医療専門家は心臓の健康や減量のための運動としてウォーキングを推奨しています。NIHは以下のガイドラインを示しています

現在入手可能なエビデンスに基づき、健康な成人の歩数計による身体活動を分類するために、以下の予備的な指標を用いることを提案する。(i) 5000歩/日未満は「座りがちな生活習慣指数」として用いることができる。(ii) 5000歩/日～7499歩/日は、スポーツ/運動を除いた日常活動の典型であり、「低活動」とみなされる可能性がある。(iii) 7500歩～9999歩/日は、ある程度の自発的な活動（および/または職業上の活動要求の増加）を含む可能性があり、「やや活動的」とみなされる可能性がある。(iv) 10000歩/日以上は、個人を「活動的」と分類するために用いられるべき点を示す。12500歩/日を超える個人は、「高活動的」と分類される可能性が高い。[17]

好ましい歩行速度を考慮すると、状況は少し複雑になります。減量が目標であれば、ペースが速いほど消費カロリーは多くなります。運動時の最大心拍数（220から年齢を引いた値）を「脂肪燃焼目標」のグラフと比較すると、平均1.4 m/s（3.1 mph）がこの目標範囲内であると示す多くの文献の裏付けとなります。歩数計は、この範囲で平均1分間に100歩（個人の歩幅によって異なります）を計測します。つまり、1日合計1万歩以上（1分間に100歩で100分歩けば1万歩）に達するには1時間半から2時間かかります。[18]

都市設計において

道路橋梁設計マニュアルを含む設計ガイドでは、典型的な歩行速度として毎秒1.4メートル（時速5.0km、時速3.1マイル、秒速4.6フィート）が推奨されています。ロンドン交通局は、PTAL手法 において毎秒1.33メートル（時速4.8km、時速3.0マイル、秒速4.4フィート）を推奨しています

参照

参考文献

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