在吸引顾客的大型活动中如何预防感染?
大型活动吸引顾客时如何预防感染?

2021/01/29
真正通过气流控制 分区完成了吗? 测量气流以降低感染风险
电晕灾难举办大型活动我应该注意什么?我应该采取什么措施来防止这种情况发生?在AIST,来自各个领域的研究人员合作并将其安装在体育场CO2传感器、图像传感器、声学传感器从设备的各个方面如衡量球员、工作人员和观众的行为通过分析数据,我们将评估飞沫和飞沫核造成的感染风险,预防体育赛事场地的感染
测量体育场观众的3C情况
穗高随着新型冠状病毒的持续传播,举办吸引顾客的大型活动(例如体育赛事)仍然很困难。去年,根据政府制定的指导方针,该活动在没有观众的情况下举行,或限制了参加人数和容量,并制定了应对传染病的指导方针,以防止感染。通过限制参加人数和容量,预计活动期间的感染风险将会降低。然而,尚未根据科学证据进行计算来确定风险实际降低了多少。目前,还有很多事情我们不知道,比如如果带大量人员进入体育场,风险会增加多少,可以采取哪些具体措施来降低感染风险。
活动形式多样,人员流动情况不同,感染风险自然也不同。赛事组织者想知道的是,如果增加观众人数,风险会增加多少,高风险区域在哪里,以及可以采取哪些措施来更有效地预防感染。
自2020年3月以来,我和内藤一直与包括东京大学医学科学研究所井本教授和福岛医科大学村上副教授在内的志愿者研究小组(MARCO)合作,考虑大规模群众集会的风险评估。实际场馆的观众行为和通风率信息对于风险评估非常重要,因此2020年10月,我们与日本职业足球联盟(JLeague)合作启动了一个项目,测量实际比赛场馆的“3C”和观众行为并进行风险评估。首先,我们与今治队、山形山形队、川崎前锋队、北海道札幌冈萨多队等J联赛俱乐部合作,通过在正式比赛中测量数据,并对分析结果进行建模,来评估J联赛目前的措施是否有效,以及在保证安全的情况下可以在多大程度上增加观众的容量。每个地点的 CO 作为评估所需的数据2我们测量了体育场内注意力的变化和人们的行为。
内藤每个地点的 CO2我和筱原主要负责浓度测量。二氧化碳2我们认为,集中度是封闭拥挤状态的指标之一。通风也是室内化学品和CO风险评估的重要参数2浓度通常用作确定房间通风状况的指标。地铁等通风实验中的 CO2浓度用作指标。
然而,CO2专注度并不能告诉你人与人之间的亲密程度。这时,我想到的是人工智能研究中心的大西正在研究的技术,该技术利用立体摄像头图像来测量人流量,并利用这些信息来监控拥堵情况。我认为利用该技术可以测量密切接触的状态,所以我立即联系了大西。我想那是在我们第一次与 J 联赛会面之后两天。
大西我一直在研究人群流动,例如如何避开烟花节场地和体育场周围的人群,以及在发生灾难时如何引导人们疏散音乐厅。我的职责是利用摄像头图像和AI自动计算人在哪里、有多少人以及人与人之间的距离有多远,并测量人的拥挤程度和接近程度。甚至在冠状病毒大流行之前,我们就一直在测量茨城县鹿岛足球场的人流量,以缓解比赛期间的拥堵,但这一次我们决定接受新的挑战,不仅仅是缓解拥堵,而是如何保持人与人之间的距离。
穗高我自己一直在研究福岛第一核电站事故释放的放射性铯和土壤污染,以及废弃矿山的风险评估/管理和沟通。这次,我们的作用是整理每个研究人员收集的数据,按暴露途径对风险进行分类和评估,并考虑哪些地点和行为会带来感染风险,以及哪些对策是有效的。新型冠状病毒的感染途径主要是飞沫感染、接触感染、飞沫核(空气)感染。内藤县筱原市2如果我们能够通过测量浓度来确定密闭程度和密度,我们就可以在一定程度上了解空气传播感染的风险,如果我们能够利用大西的图像分析技术发现人们靠得很近,我们就可以估计飞沫感染的风险。

评估 20,000 人以上活动的风险
穗高原计划仅评估观众的感染风险,但后来认为球员、裁判、工作人员等的风险也很重要,因此为了掌握整体情况,我们改变了计划,改为测量球员和工作人员活动的区域,例如体育场内的更衣室和裁判室。在J联赛俱乐部球队的配合下,我们在11月和12月共对4个球场、6场比赛进行了测量,获得了一定的了解。
筱原在室外体育场的情况下,从比赛开始到结束,看台上都会有大量观众,但由于是室外,所以始终有通风和二氧化碳2即使浓度增加或减少,差异也只是噪音。
另一方面,比赛期间更衣室和裁判室是CO2浓度较低,中场休息时浓度上升,但随着下半场比赛开始而下降,表明房间通风良好。从目前的测量结果来看,CO2人多则增加,人少则减少,所以CO2我们认为浓度不仅可以用作通风指标,还可以用作人口密度的指标。虽然最好用摄像头来准确测量人的密度,但也有一些地方是无法拍照的,比如厕所、更衣室。二氧化碳2根据情况结合使用多种技术,例如通过集中判断,可以了解整个情况。
穗高基于这些知识,我们在莱文杯决赛中进行了测量。超过24,000人观看了这场在新国家体育场举行的比赛,这是有史以来人数最多的比赛。
筱原CO2传感器安装在体育场的各个区域(主看台楼梯、过道、卫生间、商店)以及更衣室和裁判室等室内区域。比赛日共发生 32 起 CO2传感器已安装。
■CO2传感器
通过安装在观众席、大厅、卫生间、运动员和裁判候诊室等处来测量二氧化碳浓度。
密封和拥挤的程度可以通过浓度值及其上升方式来确定。
大西我们安装了三种类型的传感器来测量人类行为。首先,我们决定使用可以在单个屏幕上捕获大约 1,000 人的摄像机,通过图像来了解比赛期间观众的行为,包括他们如何欢呼以及是否佩戴口罩。接下来,我们使用测距传感器来测量观众进入大门后进入场馆的路径,我们还在更衣室和裁判室安装了其他类型的测距传感器。
人工智能会根据捕获的图像自动识别每个人的行为。另外,当比赛变得激烈时,您可以看到观众的兴奋、他们发出的声音以及安装在各个地方的CO2AI 还会自动匹配传感器值以识别高风险情况。
在这里,我们认为对话或声音数据也可以用作评估风险的指标。即使密切接触,感染的风险也会根据是否交谈而变化,即使在通风良好的户外,如果不戴口罩进行密切交谈,风险也会增加。在更衣室等人们拥挤的狭小空间里,我们认为不仅可以测量人与人之间的距离,还可以测量声音,从而可以更准确地测量飞沫感染的风险,因此我们决定让同一个社会情报研究小组的坂东参与其中,他也正在进行声学信号处理的研究。
■一台可以在一个屏幕上捕捉大约 1000 个人的摄像头
拍摄两队球门后面座位的照片,并使用图像识别来估计人们的位置、他们是否戴口罩以及他们欢呼的方式。
您可以看到拥挤程度和密切接触程度。
阪东我通常会进行研究,根据每个人的说话风格和听到方向的特征,识别和区分在街道等嘈杂环境中说话的多个人的声音。这次,我们在更衣室安装了声学传感器,收集声音事件数据,以便根据说话者的位置、谈话的音量、说话的音量来间接确定飞入空间的飞沫数量,并利用这些信息来评估风险级别。
虽然是声学传感器,但很多人不愿意记录自己的私人谈话,而更衣室里的谈话往往与比赛战术有关,因此球队很难接受音频测量。因此,我们不记录对话本身,而是将音频视为大量声音,仅获取有关声音事件的方向和响度的信息。对于更衣室,通过比较声学数据和图像数据,可以估计人们在说话的数量和地点。
穗高感染风险是根据您入住期间接触病毒的数量来评估的。因此,CO2将通过结合与感染相关的因素来进行风险评估,例如浓度等传感器测量值、每个空间内有多少人停留以及停留多长时间等行为测量值以及呼吸频率和对话次数等一般暴露参数。
实际评估还有待做,但比如说,即使室外人很多,通风也足够,所以如果人们戴口罩、少说话,感染的风险就低。虽然厕所往往很拥挤,但感染的风险并不高,因为每个人停留的时间很短,人们不戴口罩、说话,所以感染的风险就低。另一方面,如果多个人在一个小房间里,并且交谈量很大,那么风险就相对较高。
这些测量结果于 1 月 12 日在 J League 和 AIST 上公布。由于JLeague赛季于2月下旬开始,我们希望尽快公布测量结果,并利用这些信息来思考今年赛季管理的方向。
■声音传感器
将其安装在更衣室中,用于测量声音的方向和响度。
它可以与图像传感器集成,以识别哪些人在说话以及说话的声音有多大。
衡量、评估和思考每个事件非常重要
穗高即使这一测量结果可以用来指导JLeague的运营并制定对策,但这并不意味着所有吸引顾客的大型活动都可以像JLeague一样实施。这是因为每个活动都有不同的特点和游客属性,感染风险较高的地点和预防措施也不同。
例如,足球主要使用室外体育场,体育场较大,因此球员和观众之间的距离较远,但篮球是在室内设施中进行的比赛,球员和观众之间的距离相当近。
大西尽管足球和棒球都使用同一个大型体育场,但它们之间还是存在一些差异。例如,在足球比赛中,洗手间只有在中场休息时才会拥挤,但在棒球比赛中,互相加油的球队往往会在不同时间去洗手间,例如在守备期间或局间休息。今后,我们需要针对每项体育赛事的特点,制定针对性的对策。
内藤虽然每个事件都有不同的特征,但通过重复测量,我们将能够就未来在哪些事件上测量什么提供一些建议。
产业技术研究院在体育赛事、电影院、地铁、神社等各种场所进行了测量,综合这些结果,应该能够做出更详细的评估。
■距离测量传感器
将设置在出入口附近,以便拍摄大厅情况,并测量每个观众 2 米半径内的人数。
您可以看到拥挤程度和密切接触程度。


我们希望利用 AIST 独有的多样化技术为社会做出贡献
穗高这一次,我觉得我们能够结合每位研究人员的优势来解决问题。此外,本次调查的顺利进行还得益于J联赛、其俱乐部和体育场馆的通力合作。为了开发对社会有用的技术,我们需要能够在各种情况下进行合作的人,我想再次向所有参与其中的人表示感谢。
大西由于新冠病毒大流行,所有吸引顾客的大型活动都受到了一些限制。在这样的背景下,如果通过这样的衡量,我们能够利用我们的技术为创造一个人们可以安心聚集的环境做出一些小小的贡献,我们会很高兴。
坂东在这个项目中,我意识到我对声音处理技术的研究可以带来各种测量结果,并有助于解决当前的问题。我们希望用我们拥有的技术尽可能地回馈社会。
■国家体育场厕所、大门和观众席中的二氧化碳2浓度变化
CO2浓度显示,观众席中的空气已充分稀释,并且厕所和大门内的浓度在某些时间和地点暂时增加。
筱原我认为在宣布此次测量结果时强调通风的局限性非常重要。在接触、飞沫和空气传播三种感染途径中,只有空气传播的感染可以通过通风来预防。二氧化碳2即使浓度较低且通风良好,也无法预防接触和飞沫感染。除了戴口罩、消毒双手并与其他人保持距离之外,我们还需要确保传达该区域通风的必要性。
内藤此外,我们绝不能忘记,仅仅测量可能会产生误导。衡量的意义是什么?它对降低风险有多大贡献?我们如何传达这一点?将结果不被误解地呈现给社会也是我们的挑战。
穗高研究人员能做的就是提供科学证据。然而,提供科学证据并不一定会改变世界。我们认为,实际考虑对策并向决策者(例如J联赛)提供信息以便用于决策也很重要。如果这项研究的结果可以用来推动世界朝着积极的方向发展,我会很高兴。
产业技术研究院的研究人员有适合独自深化专业领域的研究人员、进行个人研究的研究人员以及构建网络并涵盖广泛领域的研究人员等。通过与如此广泛的成员合作,许多新的观点诞生了。我们希望通过涉足广泛领域的产业技术研究院特有的技术能力和研究人员网络,继续为社会做出贡献。
地质调查中心
地圈资源与环境研究部
地球圈化学研究组
研究组组长
穗高哲夫
安隆哲夫
能源/环境领域
安全科学研究部
风险评估策略组
研究组组长
内藤涉
内藤涉
能源/环境领域
安全科学研究部
风险评估策略组
首席研究员
筱原直秀
筱原直秀
信息/人体工程学领域
人工智能研究中心
社交情报研究团队
研究组组长
大西正树
大西正树
信息/人体工程学领域
人工智能研究中心
社交情报研究团队
研究员
坂东义明
坂东义明
我们正在衡量开展大型活动所需的“现状”。如果您想利用这些测量技术,请联系我们。
日本科学技术协会
地质调查中心
地圈资源与环境研究部
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能源/环境领域
安全科学研究部
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信息/人体工程学领域
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