国立先进产业技术综合研究所 [会长：石村和彦]（以下简称“AIST”） 地圈资源与环境研究部 [研究主任今泉弘之] 地圈化学研究组 穗高哲雄 人工智能研究中心研究组组长 [研究中心主任辻井纯一] 社会智能研究组 大西正辉 研究组组长 坂东芳明 安全科学研究员研究部 【研究主任 源地宏】 风险评估战略组 内藤涉 研究组组长 岩崎雄一 首席研究员 筱原直英 首席研究员 日本职业足球联盟【会长：村井满】（以下简称“J联赛”）、名古屋鲸八、FC东京、川崎前锋、鹿岛鹿角、马可研究团队合作，使用二氧化碳测量装置 (CO28629_8672激光雷达和声学传感器。
本次调查第三次报告，口罩佩戴率测量结果，基于激光雷达分布式退出的有效性测量并根据目前获得的数据评估体育场馆感染风险对策的有效性。关于口罩佩戴率，我们通过人工智能（AI）图像分析对实际入场观众的5个场馆的口罩佩戴率进行了评估，发现比赛期间（不含中场休息）平均口罩佩戴率为952%（最高970%，最低935%）。此外，我们还构建了在足球场观看比赛的感染风险评估模型，并利用本次演示测试中获得的口罩佩戴率等参数，评估了4月3日在丰田体育场举行的名古屋鲸八队对阵FC东京队、4月11日在味之素体育场举行的FC东京队对阵川崎前锋队的比赛中，在一定假设下实施的感染风险对策的有效性。结果，确定了组织者和观众共同采取确保座位等措施的情况。保持间距、戴口罩、消毒、洗手，与不采取措施的情况相比，感染风险降低94%。此次获得的结果预计将有助于评估在体育场等大型活动中实施的感染预防措施的有效性，以及制定新型冠状病毒传播指南以及评估这些措施的有效性。
在新型冠状病毒持续传播的同时，为了安全地举办活动，了解在什么情况下感染传播的风险很重要，也有社会关注。特别是在体育场馆等大型设施举行的活动，会一次性吸引大量观众，因此估计参加人数、是否戴口罩、拥挤程度、助威方式的差异都会影响感染的传播。
在体育场馆比赛期间，确认观众等活动区域是否可能出现“三C”（拥挤空间、封闭空间、近距离）情况、对观众进行教育活动的有效性（例如戴口罩防止飞沫传播等感染控制措施的遵守率）以及这些感染控制措施在降低感染风险方面的有效性，将为制定未来的对策指南、降低感染风险提供有价值的信息感染。
AIST 自 2020 年 10 月以来一直与 J 联赛/J 俱乐部合作，对观众可以进入的区域（例如体育场座位、大厅和厕所）进行调查。过去示范测试的实施情况和结果见下文。
我们进行了一项调查，以确认 JLeague 俱乐部在丰田体育场举行的名古屋鲸八队与 FC 东京队之间的比赛（4 月 3 日）以及味之素体育场举行的 FC 东京队与川崎前锋队之间的比赛（4 月 11 日）期间实施的感染控制措施的有效性。图1显示了每种感染途径的对策以及确认有效性的调查细节。
关于飞沫感染途径，1) 针对观众座位，通过摄像和图像分析确认口罩佩戴率，2) 通过激光雷达人流分析和摄像和图像分析，确认分散出口的有效性，防止出口时大厅拥挤，3)麦克风阵列声音支持的测量（这次没有报道），关于飞沫核感染途径，④观众席上的CO2测量厕所、休息室、画廊等场所的浓度和实时二氧化碳2CO 总量2测量了浓度。另外，村上等人(2021) 型号并使用获得的数据作为参数评估感染风险对策的有效性。
本报告重点关注基于相机摄影和图像分析的口罩佩戴率（图 2）、使用激光雷达的人流分析以及感染风险对策有效性的评估。关于口罩佩戴率，我们将在1月4日的莱万杯决赛、4月24日鹿岛球场鹿岛鹿角对阵神户胜利船、5月4日轰田陆战球场川崎前锋对阵名古屋鲸八的比赛中报告测量结果。表1显示了进行调查的比赛的观众人数和上座率。
表1：调查的比赛、观众人数、上座率
图1 了解JLeague俱乐部在4月3日和4月11日两场比赛中采取的措施和效果的调查
图2左：相机拍摄情况（左）和使用AI图像识别技术的口罩检测情况（右）
图3显示了利用AI图像识别技术确定的五场J联赛的口罩佩戴率。经确认，比赛期间（不含中场休息）口罩佩戴率较高，平均为952%（最高970%，最低935%）。另一方面，半场休息时，平均得分为856%（最高858%，最低821%），往往比比赛期间低10%左右。这是由于人们饮食的比例不断增加。
另外，图图4示出了从比赛中提取的口罩佩戴率的时间序列变化的示例。口罩佩戴率随着入场时间的延长而增加，饮酒时间和中场休息时口罩佩戴率下降。
图3 5款针对性游戏中采用AI图像识别技术的平均口罩佩戴率
图4 比赛期间口罩佩戴率时间序列变化示例
通过使用激光雷达分析广场上的人流以及使用摄像机对观众座位进行图像分析来评估分散出口的有效性。图5显示了在丰田体育场使用摄像机和激光雷达进行的分析结果。横轴表示时间，纵轴表示移动人数。看台上观众席的摄像机拍摄的图像证实，分散出口具有将看台席上观众的活动分散约10至15分钟的效果。激光雷达还证实，登机口的拥堵程度发生了多次变化。
图 5 丰田体育场的摄像头和激光雷达分析结果
Murakami 等人对东京奥运会开幕式在丰田体育场举行的名古屋鲸八队与 FC 东京队之间的比赛（4 月 3 日）以及味之素体育场举行的 FC 东京队与川崎前锋队之间的比赛（4 月 11 日）（2021 年）模型（AIST 研究人员也参与了其中）进行了风险评估，我们开发了一种改进的模型，该模型考虑了口罩佩戴率、座位间距、并利用本次示范测试中获得的口罩佩戴率等参数，评估感染风险对策的有效性。计算条件的概要如下所示。
- 我们对环境病毒动态和暴露途径进行建模，以评估直接暴露于飞沫、直接吸入飞沫、吸入扩散的病毒和表面接触等暴露途径的感染风险。
- 评估确保座位间距、戴口罩、消毒和洗手等措施的有效性。
- 分析分为大厅、观众席、卫生间和餐厅。
- 本次主要参数发生变化
- 对策时口罩佩戴率以实测为准
- 观众人数采用当天观众人数
- 不采取措施时座位间距为05m，采取措施时根据动员率设置（1m以上）
- 通风系数为CO2确认浓度数据的有效性
- 游戏观看时间的设置考虑了当天的额外时间
- 赛前在球场的同伴人数和停留时间基于 J 联赛的调查结果
- 蒙特卡罗模拟
风险评估结果如图6所示。据估计，当组织者和观众共同采取确保座位距离、戴口罩、勤洗手、采取消毒措施等措施时，感染风险比不采取措施时降低94%。此外，在对策中，佩戴口罩具有较大的降低风险效果，再次证明了佩戴口罩的重要性。
图6 采取各种措施时的风险评估结果（左：丰田体育场，右：味之素体育场）。所有对策均表示比赛中实际实施的对策条件。
此次获得的结果预计将有助于制定在大型人群抽奖活动中在体育场等采取的措施指南，以及评估新型冠状病毒感染的风险和评估对策的有效性。
从现在起，我们将与 JLeague、鹿岛鹿角队和川崎前锋队合作，对体育场馆的口罩佩戴率进行持续评估。此外，我们还将对本报告中未包含的麦克风阵列观众助威测量结果进行综合分析，并以学术论文形式发表。我们还将着手评估感染新型冠状病毒的风险，制定针对在体育场观看比赛时感染新型冠状病毒风险的对策指南，并评估对策的有效性。
国立产业技术综合研究所
地圈资源与环境研究部，地圈化学课题组
研究组组长 Tetsuo Yasutaka 电子邮件：tyasutaka*aistgojp（发送前请将 * 更改为 @。）
人工智能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（发送前请将 * 更改为 @。）
安全科学研究部风险评估策略组
研究组组长 Wataru Naito 电子邮件：w-naito*aistgojp（发送前请将 * 更改为 @。）