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発表・掲載日:2021/01/12

Jリーグのスタジアムやクラブハウスなどで新型コロナウイルス感染予防のための調査(第一報)

-調査内容とスタジアム内のCO2濃度と混雑具合の計測結果について-

ポイント

  • 観客が入場した異なる5つのスタジアムで密集・密閉状況の目安となるCO2濃度を計測
  • 国立競技場ではレーザーレーダーを使ってゲート付近の密集・密接状況を計測
  • スタジアムの観客席のCO2濃度は400~700ppm程度
  • 国立競技場のコンコースは帰宅時を除き試合開始1時間前が最も混雑

概要

国立研究開発法人 産業技術総合研究所【理事長 石村 和彦】(以下「産総研」という)地圏資源環境研究部門【研究部門長 光畑 裕司】地圏化学研究グループ 保高 徹生 研究グループ長、安全科学研究部門【研究部門長 緒方 雄二】リスク評価戦略グループ 篠原 直秀 主任研究員、内藤 航 研究グループ長、人工知能研究センター【研究センター長 辻井 潤一】社会知能研究チーム 大西 正輝 研究チーム長、坂東 宜昭 研究員は、日本プロサッカーリーグ【チェアマン 村井 満】(以下「Jリーグ」という)とFC今治、モンテディオ山形、北海道コンサドーレ札幌、川崎フロンターレ、FC東京、柏レイソルと連携し、Jリーグの試合やルヴァンカップ決勝戦をはじめとした5つのスタジアムでの試合時やクラブハウスなどでの観客・選手やスタッフの新型コロナウイルス感染リスクを評価するために、換気状態(密閉)の指標としてのCO2(二酸化炭素)計測器や、人の密集・密接状態や観客の行動様式に関する指標としてレーザーレーダー、画像や音響センサーなどを使用した3密(密集・密閉・密接)に関する計測調査を進めてきた。今回の報告は、調査の第一報として、全体の調査内容とスタジアム内のCO2濃度とレーザーレーダーによる混雑具合の計測結果について報告する。

実際に観客が入場した異なる5つのスタジアムで、観客席、トイレ、コンコース・ゲート付近のCO2濃度を測定した。その結果、今回計測した条件(観客収容率9%~46%)においては、観客が多くの時間を過ごすスタジアムの観客席 29カ所で測定したCO2濃度は400 ppm〜700 ppm程度であり、十分に換気されていることが確認された。一方で、国立競技場のトイレやゲートでは、時間変動および場所による違いが大きいが、一時的に濃度が1000 ppmを超える時間帯があることが明らかになった。当該場所付近の観客の滞在時間は短いが、人流を分散させる対応も考えられる。また、ルヴァンカップの決勝戦が行われた国立競技場コンコースでは試合終了後の帰宅時を除き、両チームともに試合開始1時間前が最も混雑(密集・密接)していたことが分かった。今回得られた結果は、スタジアムなどでのスポーツ観戦における感染対策のガイドラインや感染リスク評価、対策効果の評価への貢献が期待される。


研究の社会的背景

新型コロナウイルス感染の終息が見えない中、安全にイベントを開催するには、どのような状況下で感染が広がるリスクが高いかを知ることは重要であり、社会的にも関心が持たれている。特にスタジアムのような大規模施設でのイベントには、一度に多くの観客が集まることから入場者数、マスク着用の有無、混雑の程度、応援方法の違いなどが感染の広がりに影響するのではないかと懸念されている。

このようなスタジアムでの試合時やクラブハウスの観客・選手・スタッフなどの活動範囲で3密(密集・密閉・密接)が生じやすい状況があるのか、また観客の飛沫防止のためのマスク着用などの行動様式を把握し、感染対策プロトコルの遵守状況を確認することは、今後の対策を検討する上で貴重な情報となる。CO2濃度は3密を避けるための重要な一つの基準になり、実際に観客が入場しているスタジアムなどの大規模集客施設での感染リスクの実証試験としては、プロ野球スタジアムでのCO2濃度の計測などの調査事例があるが、レーザーレーダー、画像や音響センサーを用いた密集・密接状況の調査と組み合わせて分析された事例はない。

 

研究の経緯

スタジアムでの試合時やクラブハウスの観客・選手・スタッフなどの活動範囲で3密が生じやすい環境が生じているのか、また観客の行動様式を調査し感染対策プロトコルの遵守状況を客観的な数値で示すため、産総研は、JリーグやJクラブと連携して、実際に観客が入場しているスタジアムの客席、コンコース、トイレなどの観客が立ち入るエリア、選手ロッカー、審判控室、運営本部などの選手・スタッフが立ち入るエリア、クラブハウス内のミーティングルーム、更衣室、トレーニングルーム、スタッフルームで3密の状況確認の実証試験を実施した。

 

調査内容

5つのスタジアム(FC今治(ありがとうサービス. 夢スタジアム)、モンテディオ山形(NDソフトスタジアム)、北海道コンサドーレ札幌(札幌ドーム)、川崎フロンターレ(等々力陸上競技場)、ルヴァンカップ決勝(国立競技場))の7試合(観客収容率9%〜46%:表1)を対象として、スタジアムでの試合時に、観客・選手・スタッフなどの活動範囲での密集・密閉状況の目安としてCO2計、人の密集・密接状況や観客の行動様式を確認するためにレーザーレーダー、画像センサー、音響センサーを設置し(図1)、スタジアム内や選手・スタッフが活動するエリアのCO2濃度、入場者間の社会的距離、マスクの着用の有無、応援方法などの行動、ロッカーなどでの選手・スタッフの社会的距離や発話状況の変化などを測定した。また、選手・スタッフを対象として、モンテディオ山形とFC今治の協力を得て、クラブハウス内のCO2濃度および画像センサーの調査も実施した(表2)。

表1 調査を実施した試合と観客数、観客収容率

表1

図1

図1:上 CO2計測器の設置状況(左:国立競技場 コンコース、中:札幌ドーム 観客席、右:NDソフトスタジアム 選手ロッカー) 下左 国立競技場 音響センサー 下右 国立競技場 レーザーレーダーの設置状況

表2 各スタジアムやクラブハウスでの設置状況

表2

 

CO2濃度の調査結果

今回の実証試験の結果で得られた5つのスタジアムの29カ所のスタンド観客席でのCO2濃度(図2)は、400-700ppm程度であった。ドーム型の札幌ドームでは観客の入場とともに徐々に増加し、最大660 ppmとなった。また、国立競技場では、試合開始1時間前からCO2濃度が上昇し始める地点が多く、南側のスタンド2階、3階で最高で600 ppm〜700 ppmを観測した。夢スタ、NDスタ、等々力陸上競技場では、試合中にわずかな増加は伺えるものの、試合前(約400 ppm)からほとんど変化がなかった。観客の収容率が9%〜46%の条件では、サッカー観戦で最も多くの時間を過ごすと考えられる観客席のCO2濃度は400-700ppm程度であり、空気で十分に換気されていることが確認された。

また、5つのスタジアムの21カ所のトイレやゲート・コンコースの調査の結果、CO2濃度は時間変動および場所による違いが大きいが、一時的に濃度が1000 ppmを超える時間帯があることが明らかになった。(図3には国立競技場の事例を示す)。トイレのCO2濃度は、試合前、ハーフタイム、試合終了後に上昇し、試合中に低下すること、また、飲水タイムにもわずかな上昇が見えた。トイレのCO2の最高濃度は同一スタジアム内でも場所により大きく異なり、420 ppm〜2500 ppm(5つのスタジアムの21カ所)の範囲であった。国立競技場では、小さくて利用人数が多いトイレでCO2濃度が上昇しやすいことが確認された。一方で、これらのトイレにおいて、CO2濃度の変化から推定した換気回数は1時間当たり4回〜8回となり、一定の換気率が確保できていると推察される。

入退場ゲートのCO2濃度については、試合後に特に柏レイソル側(千駄ヶ谷駅方面)のゲートで上昇が見られた。これは、入場時には観客は分散して来訪していたが、退場時には一度に多くの観客が退場したためであり、特に千駄ヶ谷駅方面のゲート付近が密になっていたことが確認された。

図2

図2 スタジアムのスタンド観客席のCO2濃度の変化(線の色はデータ採取地点の違いを示す。)

図3

図3 国立競技場のトイレ、ゲート、コンコースでのCO2濃度の変化(線の色はデータ採取地点の違いを示す。)

 

レーザーレーダーによる混雑具合の調査結果

ルヴァンカップ決勝戦時に国立競技場で計測した観客の位置(図4)から各観客の半径2メートルの範囲に何人の人がいるかを調査した。各時刻に計測された全ての人について平均を求めたところ(図5)、開場とともに徐々に人数が増え始め、どちらのチーム側もコンコースでは試合開始60分前が混雑のピークになり、試合に向けて徐々に混雑が減り、試合終了後の混雑が最大となることが分かった。また、優勝チームの帰宅時のコンコースは負けたチームに比べて30分遅い時間に混雑が発生したことが分かった。これらのレーザーレーダーで得られた結果は、ゲート付近に設置したCO2濃度(図3中)の変化と整合的であった。

図4

図4 レーザーレーダーによるコンコースでの人の抽出結果(左:試合開始前、右:試合終了後、線は認識された人の軌跡を示す。右下に柱や中央上に壁が三次元復元できていることが分かる。)

図5

図5 各チーム側のコンコースで各観客の半径2m内にいる平均人数の推移

今回、実際に観客が入場した異なる5つのスタジアムで、観客が立ち入るエリアを対象として、観客席、トイレ、コンコース・ゲート付近のCO2濃度、国立競技場のゲートでのレーザーレーダーの結果を報告した。調査の結果から、CO2濃度が高い時間帯があるトイレ・ゲートが確認され、レーザーレーダーの結果からもゲートの混雑状況が確認された。これらの場所における観客の滞在時間は短いものの、一時的に密な状況が発生しているため、人流を分散させる方策の検討が望ましい。今回得られた結果は、大規模集客イベントなどでのスタジアムなどの対策の指針作りや新型コロナ感染リスク評価、対策効果の評価への貢献が期待される。

 

今後の予定

今後は、CO2計測やレーザーレーダー、画像センサーや音響センサーといった複数の計測結果を統合した分析を行う。また、スタジアムの客席やコンコースだけではなく、スタジアム内の選手控室やクラブハウスなど選手・スタッフの活動エリアでのデータに基づく密の程度や活動状況を評価するとともに、得られたデータをもとにスタジアムやクラブハウスでの活動の際の新型コロナ感染リスクとその対策の評価を行う。

 

問い合わせ

国立研究開発法人 産業技術総合研究所
地圏資源環境研究部門 地圏化学研究グループ
研究グループ長 保高 徹生  E-mail:t.yasutaka*aist.go.jp(*を@に変更して送信下さい。)

安全科学研究部門 リスク評価戦略グループ
研究グループ長 内藤 航  E-mail:w-naito*aist.go.jp(*を@に変更して送信下さい。)

人工知能研究センター 社会知能研究チーム
研究チーム長 大西 正輝  E-mail:onishi-masaki*aist.go.jp(*を@に変更して送信下さい。)


用語の説明

◆レーザーレーダー
レーザーを用いて対象物体までの距離を計測するセンサー。複数のレーザーを回転させることによって高い空間分解能で環境の三次元空間の情報を得ることができる。ライダー(LiDAR: Light Detection And Ranging)とも呼ばれる。[参照元へ戻る]
◆換気回数
室内の空気が一定時間に外気と入れ替わる回数。室内にCO2の発生源がない場合、CO2濃度減衰法では室内濃度の時間変化は、次の式で表現される。
換気回数の説明式1
Cinは室内濃度 [ppm]、Coutは室外濃度 [ppm]、Vは室内の体積 [m3]、Qは換気量 [m3/h]、t は時間 [h]であり、換気回数はQ/V [回/h]で表される。
この式を変形して解くと、次の式となる。
換気回数の説明式2

Cin_0は測定開始時、Cin_tは時間tでの室内濃度 [ppm]
測定で得られた室内外濃度差の減衰を指数関数でフィッティングして、換気回数Q/Vを求めることができる。[参照元へ戻る]




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