鞋种对平面足迹压痕稳定性影响研究

张黎[1]，蹇庭宇

摘要：目的：探明同一人穿不同鞋形成的平面足迹压痕特征变化规律。方法：采集6名实验对象穿不同鞋种（皮鞋、运动鞋、胶鞋、布鞋）形成的足迹平面跟压痕，运用统计学方法分析研究形成的平面足迹压痕变化规律。结果：不同鞋种形成的平面足迹跟压痕纵向直径大小关系为：运动鞋＞皮鞋＞胶鞋；不同鞋种对应的鞋种系数大小为：运动鞋：1.30cm皮鞋：0.84cm，胶鞋：0.13cm。结论：鞋种对平面足迹压痕稳定性有一定影响，需减去相应的鞋种系数后才能更加准确的推断留痕人人身特点。

关键词：平面足迹；鞋种；跟压痕；鞋种系数

引  言

足迹是人们在站立和行走时，与地面或其他承受面接触形成的脚掌或鞋、袜等形象痕迹，是犯罪现场遗留率最高的痕迹之一；它具有现场出现率高、不易伪装、个体差异明显等特点[1-3]。人在行走的垂直支撑阶段会在承痕体上遗留下压痕。压痕可被分为趾压痕、跖压痕、弓压痕、跟压痕，且常被常被用分析留痕人人身特点。同一人穿不同鞋的足迹分析鉴定一直是足迹学研究的难点。同一人穿不同鞋对压痕的反映性是否有影响，研究较少。

本研究通过研究鞋种对平面足迹压痕稳定性的影响，分析不同鞋种下足迹压痕的共性以及差异性，探明压痕特征变化规律，进而为案件侦查确定方向，为锁定犯罪嫌疑人提供线索。

1 实验材料和对象

1.1 实验材料

电子游标卡尺、卷尺、足迹捺印盒、L形足迹比例尺，白色长卷纸，量角器，皮鞋、运动鞋、胶鞋若干。

1.2 研究对象

随机选取重庆警察学院6名（5男1女）在校大学生作为本次实验的研究对象。如表1所示，这6名测试者年龄在20-25周岁之间，体型适中，无过瘦过胖者，无畸形腿，且下肢没有任何疾病、残疾、损伤、骨折等手术造成步态异常史，同时每位测试者提前适应实验环境，以确保实验采集的足迹捺印样本为正常，减少人为误差，提高实验精准性。

表1 实验对象基本信息
实验对象	年龄	身高（cm）	体重（kg）	鞋号
1号（女）	21	161	50	36
2号（男）	21	175	75	38
3号（男）	21	177	72	40
4号（男）	21	175	73	41
5号（男）	22	180	73	42
6号（男）	22	186	76	45

2 实验方法

2.1 足迹样本采集

本次研究所用的数组鞋印样本均为油墨捺印样本，每位实验对象分别者着不同类型的鞋子（皮鞋，运动鞋，胶鞋），保持相同的运动状态，在长卷纸上匀速行走，获得穿鞋足迹样本。每名实验对象，分别采集3组油墨捺印样本。

2.2 压痕特征测量

确定压痕范围：由于跟压痕的位置、形状具有一定稳定性和特殊性，能较为清楚的反映出力的作用点、方向和大小[4]。因此，本文实验研究主要选取跟压痕做研究对象。

确定压痕测量部位：如图1所示，本文主要选取跟压痕纵向直径（AB）为测量指标，足迹跟压痕纵向直径乘以5 为留痕人年龄。对每名测试者所穿不同鞋种留下的成趟足迹中，分别提取6枚特征反映良好的足迹进行跟压痕纵向直径测量。

       

图1 跟压痕纵向直径（AB）

2.3压痕鞋种系数

压痕鞋种系数=跟压痕纵向直径测量值－计算直径值。

跟压痕纵向直径测量值是指根据实验测量出来的穿鞋足迹跟压痕纵向直径数据。计算直径值是按照足迹学经典理论，年龄=足迹跟压痕纵向直径（cm）×5[5]（适用于18-40岁年龄段人群），由已知实际年龄除以数值5得到计算直径值。

3实验结果

如表2所示，6名实验对象均表现出穿着胶鞋时留下的足迹跟压痕反映性较好，跟压痕纵向直径测量值较为集中；穿着运动鞋时，足迹跟压痕反映性稍差，跟压痕纵向直径测量值较为离散。6名实验对象根据跟压痕纵向直径预估年龄大小排序为运动鞋>皮鞋>胶鞋≈实际年龄，穿着胶鞋下所留的跟压痕纵向直径均值最接近赤足状态，预估年龄也最接近实际年龄。

表2  6名实验对象不同鞋种跟压痕直径统计表（单位：cm）
实验对象	鞋种	1	2	3	4	5	6	均值	标准差	跟压痕分析年龄（岁）	实际年龄（岁）
1号	胶鞋	4.30	4.30	4.60	4.20	4.50	4.30	4.37	0.14	22	21
	皮鞋	5.00	5.20	5.20	4.80	5.00	4.80	5.00	0.16	25	21
	运动鞋	5.80	5.30	5.20	5.50	5.80	5.30	5.48	0.24	27	21
2号	胶鞋	4.20	4.30	4.30	4.20	4.30	4.40	4.28	0.07	22	21
	皮鞋	5.10	4.90	4.90	5.00	5.10	4.80	4.97	0.11	25	21
	运动鞋	5.70	5.30	5.10	5.50	5.70	5.40	5.45	0.21	27	21
3号	胶鞋	4.20	4.20	4.60	4.40	4.60	4.30	4.38	0.17	22	21
	皮鞋	4.80	5.10	5.30	5.00	4.90	4.80	4.98	0.16	25	21
	运动鞋	5.60	5.30	5.20	5.50	5.80	5.40	5.46	0.20	27	21
4号	胶鞋	4.20	4.20	4.10	4.40	4.30	4.20	4.23	0.09	22	21
	皮鞋	5.00	4.90	5.00	5.00	5.30	4.90	5.02	0.13	25	21
	运动鞋	5.40	5.20	5.20	5.40	5.70	5.40	5.38	0.17	27	21
5号	胶鞋	4.10	4.30	4.00	4.30	4.30	4.20	4.20	0.12	21	21
	皮鞋	5.10	4.90	4.90	5.00	5.10	4.80	4.97	0.11	25	21
	运动鞋	5.50	5.30	5.10	5.50	5.60	5.40	5.40	0.16	27	21
6号	胶鞋	4.60	4.80	4.50	4.80	4.80	4.70	4.70	0.11	23	22
	皮鞋	5.60	5.40	5.40	5.50	5.60	5.30	5.47	0.11	27	22
	运动鞋	6.10	5.90	5.80	6.00	6.20	6.10	6.01	0.13	30	22

如表3所示，6名实验对象的穿鞋足迹的跟压痕直径测量值均与跟压痕直径计算值有一定差异，且穿鞋足迹的跟压痕直径测量值均大于跟压痕直径计算值。

表3  6名实验对象对应的压痕鞋种系数
实验对象	测量指标（cm）	皮鞋	运动鞋	胶鞋
1号	计算直径值	4.20	4.20	4.20
	跟压痕纵向直径	5.00	5.48	4.37
	鞋种系数	0.80	1.28	0.17
2号	计算直径值	4.20	4.20	4.20
	跟压痕纵向直径	4.97	5.45	4.28
	鞋种系数	0.77	1.25	0.08
3号	计算直径值	4.20	4.20	4.20
	跟压痕纵向直径	4.98	5.46	4.38
	鞋种系数	0.78	1.26	0.18
4号	计算直径值	4.20	4.20	4.20
	跟压痕纵向直径	5.02	5.38	4.23
	鞋种系数	0.82	1.18	0.03
5号	计算直径值	4.20	4.20	4.20
	跟压痕纵向直径	4.97	5.40	4.20
	鞋种系数	0.77	1.20	0.00
6号	计算直径值	4.40	4.40	4.40
	跟压痕纵向直径	5.47	6.01	4.70
	鞋种系数	1.07	1.61	0.30

如表4所示，不同鞋种的鞋种系数均值。其中鞋种系数大小规律为运动鞋（1.30cm）>皮鞋（0.84cm）>胶鞋（0.13cm）。

表4  6名实验对象对应的鞋种系数（cm）
鞋种	实验对象						均值
	1	2	3	4	5	6
胶鞋	0.17	0.08	0.18	0.03	0.00	0.30	0.13
皮鞋	0.80	0.77	0.78	0.82	0.77	1.07	0.84
运动鞋	1.28	1.25	1.26	1.18	1.20	1.61	1.30

4分析与讨论

研究发现，同一人穿不同鞋种形成的成趟平面足迹跟压痕反映性有一定差异，其纵向直径也不相同。跟压痕纵向直径大小总体趋势表现为：运动鞋>皮鞋>胶鞋＞计算直径值，而穿着胶鞋时测量的跟压痕纵向直径推算年龄最接近实际年龄。实验结果表明，鞋种对跟压痕的反映性有一定影响。有研究指出，立体足迹的踏痕特征会受鞋种因素的影响，且不同鞋种下的踏痕大小为：篮球鞋＞平底鞋＞皮鞋＞布鞋[6]，本实验结果与该研究结论大致相同。

造成鞋种对跟压痕特征影响的原因，可能是鞋底的厚度。3种鞋底虽均为天然橡胶、聚氨酯橡胶等为原材料，但在鞋底厚度上存在明显差异。运动鞋为保护行为人的脚在运动过程中免受伤害，通过在添加气垫并形成宽且厚的鞋底结构，是3种鞋中最厚的，因此留下的跟压痕反映不稳定，纵向直径测量值的离散度也最大。胶鞋鞋底平整且柔软，鞋底厚度最薄的，跟压痕可以清晰完整地明显出来，跟压痕纵向直径测量值离散程度最小。由此可推断，鞋底越薄，跟压痕反映越明显，根据压痕推测年龄越准确。

5结论

鞋种对平面足迹压痕稳定性有一定影响；穿鞋足迹形成的跟压痕纵向直径需要减去相应的鞋种系数才能较为准确的推测留痕人的年龄。

参考文献

[1] 陈明凯,于金虎.足迹在现场勘查中的主导作用[J].广东公安科技,2020, 28(02): 36-38.

[2]张继业.新形势下足迹在侦查破案中的应用[J].法制博览,2017(10):182.

[3]周飞,陈义,李轶斌.对现有足迹检验技术的综合研究[J].法制与社会,2013(33):272-273.

[4]罗亚平.痕迹检验教程[M].中国人民公安大学出版,2014.

[5]钱竞光，宋雅伟等．步行动作的生物力学原理及其步态分析［J］．南京体育学院学报，2006(4):1-7+39.

[6]高毅.不同鞋种形成的立体足迹踏痕变化规律[J].中国刑警学院学报,2020(06): 110-116.

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基金项目：重庆警察学院科研项目《鞋种对足迹步态特征变化规律的影响》（合同编号：JY2021006）,毒物毒品分析重庆市重点实验室联合资助。

作者简介：张黎（1982-），女，汉族，重庆人，博士，重庆警察学院刑事科学技术系教师，研究方向：痕迹检验技术。