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更新(月/日/年):2021 年 6 月 18 日

JLeague 体育场和俱乐部会所预防 COVID-19 感染的调查(第三份报告)

-评估降低感染风险措施的有效性和体育场内口罩佩戴率-

 
研究人员) YASUTAKA Tetsuo、Onishi Masaki、BANDO Yoshiaki、NAITO Wataru、IWASAKI Yuichi、SHINOHARA Naohide

要点

  • 使用基于人工智能的图像分析评估了五个不同体育场戴口罩的观众百分比
  • 发现平均 925% 的观众在比赛期间佩戴口罩
  • 使用调查获得的参数评估体育场内感染预防措施的有效性
  • 与不采取这些措施相比,通过就座时保持社交距离、戴口罩、使用消毒剂和洗手,估计可以将感染风险降低 94%。

概述

米乐m6官方网站 (AIST) 在一项调查中取得了进一步进展,该调查评估了日本职业足球联赛 (J League) 比赛期间观众中新冠肺炎 (COVID-19) 感染传播的风险,并评估了各种预防措施的有效性。二氧化碳 (CO2) 传感器用于评估通风(气流不良),摄像头和图像分析用于评估佩戴口罩的观众百分比。此外,还利用激光雷达和声学传感器分析了人群拥挤程度、观众之间的密切接触程度以及观众行为。 AIST的团队以石村和彦所长为首,由地质资源环境研究所(所长:今泉博之)、资源地球化学研究组(所长:安高哲雄)、人工智能研究中心(所长:津井淳一)、社会智能研究组(所长:大西正树、研究员:坂东义明)、社会智能研究组(研究组长:大西正树、研究员:坂东义明)、安全与可持续发展科学(主任:GENCHI Yutaka)和风险评估战略小组(研究组主任:NAITO Wataru 和高级研究员:IWASAKI Yuichi 和 SHINOHARA Naohide)。此次调查是与 J League(主席:村井满)、名古屋鲸八足球俱乐部、FC 足球俱乐部合作进行的。东京、川崎前锋、鹿岛鹿角以及马萨诸塞州风险控制与沟通 (MARCO) 研究团队。

在第三份报告中,我们报告了口罩佩戴率的测量结果;我们的激光雷达测量分散退出的有效性;我们根据迄今为止获得的数据对体育场馆感染风险预防措施的有效性进行了评估。我们利用AI图像分析评估了5个体育场观众的口罩佩戴率,发现比赛期间(除中场休息外)平均口罩佩戴率为952%(范围为935%至970%)。此外,我们还开发了足球场体育比赛的感染风险评估模型,并应用于评估名古屋鲸八队 vs 足球俱乐部所实施的降低感染风险措施的有效性。 4 月 3 日在丰田体育场举行的东京比赛和 FC 2021 年 4 月 11 日,东京队对阵川崎前锋队的比赛在味之素体育场举行。这项评估是在某些假设下进行的,并使用了本次调查中获得的口罩佩戴率等参数。我们发现,观众与主办方合作采取就座时保持社交距离、戴口罩、消毒、洗手等措施,与不采取此类措施相比,感染风险可降低 94%。

这项调查的结果预计将有助于评估在体育场等场所举行的大型观众活动中感染预防措施的有效性。预计结果还将有助于有关 COVID-19 感染的风险评估,并有助于评估具体的预防措施,这些措施将纳入防止感染传播的指南中。

社会背景

随着 COVID-19 的持续传播,为了安全举办活动,了解在什么情况下传播感染的风险非常重要。这个问题也具有社会重要性。尤其是在体育场馆等大型设施内举行的、大量观众同时聚集的赛事中,观众数量、是否佩戴口罩、人群拥挤程度、比赛期间观众行为差异(如助威)等因素都可能影响感染的传播。

我们的研究旨在调查比赛期间体育场内的一些相关因素。包括观众等活动范围内是否存在可能导致“三密”表现的情况以及佩戴措施的遵守情况,例如观众佩戴口罩以防止飞沫感染的比例等。此外,我们还寻求评估此类措施在降低感染风险方面的有效性。我们相信这将为制定未来的预防指南提供有价值的信息(日本的“三密”是易于理解的情况或组合,因此应避免这种情况,以降低感染风险。要避免的情况如下:通风不良的密闭空间;拥挤的空间;以及人与人之间密切接触的环境。)

 

研究历史

自 2020 年 10 月起,AIST 一直与 J League 和 J League 俱乐部合作,对体育场座位、大厅和卫生间等观众使用的区域进行调查。有关我们迄今为止进行的现场测试的实施状态和结果的信息,请参阅下文。

 

调查详情

我们进行了一项调查,以确定 J League 及其成员俱乐部在 4 月 3 日名古屋鲸八队与 FC 队的比赛期间实施的感染预防措施的有效性。东京丰田体育场以及 4 月 11 日 FC东京和川崎前锋在味之素体育场进行比赛。图1显示了每种感染途径的预防措施以及我们为确认其有效性而进行的调查的细节。

对于飞沫感染途径,我们①使用就座观众的摄像头记录/图像分析确定了口罩佩戴率,②对激光雷达和摄像头记录/图像分析获得的数据进行人流分析,研究了分散退出以防止大厅拥挤的有效性,③使用麦克风阵列(此处未包括)测量了欢呼声。对于气溶胶感染途径,我们④测量了CO2观众座位区的浓度并使用了一氧化碳2传感器实时测量二氧化碳2集中在卫生间、休息室、画廊和其他区域。此外,通过使用我们收集的数据作为参数,我们改进了 Murakami 等人(2021)创建的模型,以评估感染风险预防措施的有效性。

在本报告中,我们重点关注通过摄像头记录和图像分析获得的口罩佩戴率(图2);使用激光雷达获得的数据进行人流分析;以及评估感染风险控制措施的有效性。口罩佩戴率是在1月4日在国家体育场举行的莱万杯决赛、4月24日在鹿岛足球场举行的鹿岛鹿角队与神户胜利船队的比赛以及5月4日在川崎轰力球场举行的川崎前锋队与名古屋鲸八队的比赛中测量的。表1显示了有关比赛的实际观众人数、体育场总容量以及上座率。

表1比赛、体育场、观众人数、体育场总容量和体育场占用率

表 1

图1

图 1 JLeague 和会员俱乐部进行的研究,旨在评估 4 月 3 日和 4 月 11 日两场比赛期间的对策及其有效性

图2

图2用摄像头录制(左)并利用基于AI的图像识别技术检测口罩(右)

 

口罩佩戴率评估

图。图3显示了使用基于人工智能的图像识别技术计算出的五场JLeague比赛中的口罩佩戴率。比赛期间(不包括中场休息)平均佩戴口罩率较高,平均为952%(范围为935%至970%)。相比之下,半场休息时的平均命中率为856%(范围为821%至858%),与比赛期间相比呈现出下降约10%的趋势。这是因为消费食物和饮料的人数比例增加。

此外,图4显示了比赛期间口罩佩戴率随时间的变化。随着更多观众进入体育场,口罩佩戴率随着时间的推移而增加,而在断水和中场休息时口罩佩戴率则下降。

图 3

图 3 使用基于人工智能的图像识别技术确定的五场比赛的平均口罩佩戴率

图 4

图 4 比赛期间佩戴口罩率随时间变化的示例

 

使用激光雷达和摄像头评估分散退出的有效性

通过使用激光雷达获得的数据分析大厅中的人流以及使用摄像头进行图像分析,评估了分散出口的有效性。图5显示了在丰田体育场使用摄像机和激光雷达获得的数据的分析结果。持续约 10 至 15 分钟。此外,激光雷达显示这段时间存在明显的人群拥堵时期。

图5

图 5 对丰田体育场使用摄像头和激光雷达获得的数据进行分析

 

评估降低体育场内感染风险措施的有效性

在 AIST 研究人员的参与下,Murakami 等人。 (2021)开发了东京奥运会开幕式风险评估模型。我们修改了这个模型,考虑了更多因素,包括口罩佩戴率、座位间距和陪同人数。然后,我们使用本报告中收集的数据(例如口罩佩戴率)作为参数,评估 4 月 3 日名古屋鲸八队与 FC 队比赛中感染风险预防措施的有效性。东京丰田体育场和 4 月 11 日 FC 之间的比赛东京和川崎前锋在味之素体育场进行比赛。执行计算的条件概述如下所示。

  1. 对环境病毒动力学和暴露途径进行建模,以评估直接接触飞沫喷雾、吸入直接飞沫、吸入分散病毒和表面接触暴露造成的感染风险
  2. 评估坐着保持社交距离、戴口罩、消毒和洗手等预防措施的有效性
  3. 将大厅、观众席、卫生间和餐厅区域分开进行分析
  4. 本次分析中更改的主要参数:
    • 口罩佩戴率采用采取预防措施时观察到的实际百分比。
    • 使用比赛当天的观众人数。
    • 无防护措施时,座位间距05m;在采取预防措施的情况下,座位之间的距离根据投票率设置为1m或以上。
    • 使用二氧化碳建立通风(换气率)2浓度数据。
    • 比赛观看时间的设置考虑了比赛当天的补时(补时)时间。
    • 陪同人数以及赛前在球场停留的时间基于J联赛的问卷调查结果。
  5. 针对每种条件执行 10,000 次迭代的蒙特卡罗模拟

风险评估结果如图6所示。我们的评估表明,当主办方和观众共同采取预防措施,如确保就座保持社交距离、戴口罩、勤洗手、使用消毒剂等,与不采取任何措施相比,感染风险可降低94%。其中,佩戴口罩所实现的风险降低幅度尤其大,再次证明了佩戴口罩的重要性。

图 6

图6采取各种措施时的风险评估(左:丰田体育场,右:味之素体育场)。所有措施均以比赛实际执行为准。 A 保持社交距离,B 洗手,C 消毒,D 戴口罩。

这项调查的结果预计将有助于制定体育场等大型观众活动的预防措施指南,以及评估 COVID-19 感染的风险和预防措施的有效性。

 

未来计划

我们将继续与 J League、鹿岛鹿角队和川崎前锋队合作,评估体育场馆的口罩佩戴率指南。我们将继续进行一项分析,其中纳入了观众欢呼的数据,这些数据是通过麦克风阵列测量的,但未包含在本报告中。除了以学术论文的形式发表我们的分析之外,我们还将继续评估 COVID-19 感染风险和评估预防措施的有效性。这将包括评估和降低在体育场观众中传播 COVID-19 感染的风险。

注意

此报告的日文版将于 2021 年 5 月 11 日发布。以下是相同内容的英文版。

联系地址

米乐m6官方网站 (AIST)
中国地质资源环境研究所资源地球化学课题组
研究组主任:Tetsuo Yasutaka,电子邮件:tyasutaka*aistgojp(*改为@)

安全与可持续发展科学研究所风险评估策略组
研究组主任:内藤涉,电子邮件:w-naito*aistgojp(*改为@)

人工智能与研究中心,社会智能研究团队
研究团队负责人:Masaki Onishi,电子邮件:onishi-masaki*aistgojp(*改为@)

参考

村上等人。 (2021) 2020 年东京奥运会开幕式上的 COVID-19 风险评估,微生物风险分析,https://doiorg/101016/jmran2021100162





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