Skip to main page content
U.S. flag

An official website of the United States government

Dot gov

The .gov means it’s official.
Federal government websites often end in .gov or .mil. Before sharing sensitive information, make sure you’re on a federal government site.

Https

The site is secure.
The https:// ensures that you are connecting to the official website and that any information you provide is encrypted and transmitted securely.

Access keys NCBI Homepage MyNCBI Homepage Main Content Main Navigation
. 2020 Aug 1;98(8):518-529.
doi: 10.2471/BLT.20.255679. Epub 2020 May 28.

Travel restrictions and SARS-CoV-2 transmission: an effective distance approach to estimate impact

Shoi Shi  1 , Shiori Tanaka  2 , Ryo Ueno  3 , Stuart Gilmour  4 , Yuta Tanoue  5 , Takayuki Kawashima  6 , Shuhei Nomura  7 , Akifumi Eguchi  8 , Hiroaki Miyata  7 , Daisuke Yoneoka  4
Affiliations

Travel restrictions and SARS-CoV-2 transmission: an effective distance approach to estimate impact

Shoi Shi et al. Bull World Health Organ. .

Erratum in

  • Corrigendum.
    [No authors listed] [No authors listed] Bull World Health Organ. 2020 Sep 1;98(9):644. doi: 10.2471/BLT.20.110920. Bull World Health Organ. 2020. PMID: 33012867 Free PMC article.

Abstract
in English, French, Spanish, Arabic, Chinese, Russian

Objective: To estimate the effect of airline travel restrictions on the risk of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) importation.

Methods: We extracted passenger volume data for the entire global airline network, as well as the dates of the implementation of travel restrictions and the observation of the first case of coronavirus disease (COVID-19) in each country or territory, from publicly available sources. We calculated effective distance between every airport and the city of Wuhan, China. We modelled the risk of SARS-CoV-2 importation by estimating survival probability, expressing median time of importation as a function of effective distance. We calculated the relative change in importation risk under three different hypothetical scenarios that all resulted in different passenger volumes.

Findings: We identified 28 countries with imported cases of COVID-19 as at 26 February 2020. The arrival time of the virus at these countries ranged from 39 to 80 days since identification of the first case in Wuhan. Our analysis of relative change in risk indicated that strategies of reducing global passenger volume and imposing travel restrictions at a further 10 hub airports would be equally effective in reducing the risk of importation of SARS-CoV-2; however, this reduction is very limited with a close-to-zero median relative change in risk.

Conclusion: The hypothetical variations in observed travel restrictions were not sufficient to prevent the global spread of SARS-CoV-2; further research should also consider travel by land and sea. Our study highlights the importance of strengthening local capacities for disease monitoring and control.

Objectif: Évaluer les effets des restrictions de voyage par voie aérienne sur le risque d'importer le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2).

Méthodes: Nous avons prélevé les données sur le volume de passagers pour l'ensemble du réseau aérien dans le monde, ainsi que les dates de mise en œuvre des restrictions de voyage et l'observation du premier cas de maladie à coronavirus (COVID-19) dans chaque pays ou territoire, à partir de sources accessibles au public. Nous avons calculé la distance réelle entre chaque aéroport et la ville de Wuhan, en Chine. Nous avons modélisé le risque d'importation du SARS-CoV-2 en estimant sa probabilité de survie, la période médiane d'importation étant exprimée en fonction de la distance réelle. Nous avons déterminé l'évolution relative du risque d'importation selon trois scénarios hypothétiques, qui ont tous débouché sur différents volumes de passagers.

Résultats: Nous avons identifié 28 pays ayant importé des cas de COVID-19 au 26 février 2020. La date d'arrivée du virus dans ces pays s'est étalée sur une période de 39 à 80 jours depuis la détection du premier cas à Wuhan. Notre analyse de l'évolution relative du risque a indiqué que les stratégies de réduction du nombre global de passagers et de restriction des voyages dans 10 aéroports de première catégorie auraient eu le même niveau d'efficacité dans la diminution du risque d'importation du SARS-CoV-2. Néanmoins, cette diminution est très limitée, avec une évolution relative médiane du risque proche de zéro.

Conclusion: Les variations hypothétiques présentes dans les restrictions de voyage observées n'étaient pas suffisantes pour éviter la propagation du SARS-CoV-2 aux quatre coins de la planète. Les futures recherches à ce propos devraient également tenir compte des déplacements par voie terrestre et maritime. Notre étude souligne l'importance de renforcer les capacités locales de surveillance et de contrôle des maladies.

Objetivo: Estimar el efecto de las restricciones a los viajes en avión sobre el riesgo de importación del coronavirus tipo 2 del síndrome respiratorio agudo grave (SARS-CoV-2).

Métodos: Se obtuvieron los datos sobre el volumen de pasajeros de toda la red global de aerolíneas, así como las fechas en las que se implementaron las restricciones de viaje y la observación del primer caso de la enfermedad del coronavirus (COVID-19) en cada país o territorio, a partir de fuentes a disposición del público. Se calculó la distancia efectiva entre cada aeropuerto y la ciudad de Wuhan, China. Se diseñó un modelo del riesgo de importación del SARS-CoV-2 al estimar la probabilidad de supervivencia, que indica el tiempo medio de importación en función de la distancia efectiva. Se calculó el cambio relativo en el riesgo de importación bajo tres escenarios hipotéticos diferentes que arrojaron valores distintos sobre el volumen de pasajeros.

Resultados: Se identificaron 28 países con casos importados de la COVID-19 al 26 de febrero de 2020. El tiempo de llegada del virus a estos países osciló entre 39 y 80 días desde la identificación del primer caso en Wuhan. El análisis que se expone aquí sobre el cambio relativo del riesgo indicó que las estrategias orientadas a reducir el volumen de pasajeros a nivel mundial y a imponer restricciones a los viajes en otros 10 aeropuertos centrales serían igualmente efectivas para reducir el riesgo de importación del SARS-CoV-2; sin embargo, esta reducción es muy limitada si se tiene en cuenta que el cambio relativo medio del riesgo es casi nulo.

Conclusión: Las variaciones hipotéticas de las restricciones de viaje que se observaron no fueron suficientes para impedir la propagación global del SRAS-CoV-2; además, se debería analizar la posibilidad de viajar por tierra y por mar en las investigaciones futuras. Este estudio destaca la importancia de fortalecer la capacidad local para monitorear y controlar la enfermedad.

الغرض تقييم تأثير فرض قيود للسفر عبر الخطوط الجوية، على خطر جلب فيروس المتلازمة التنفسية الحادة الشديدة المعروفة باسم كورونا فيروس 2 (سارس كوف 2). الطريقة قمنا باستخراج بيانات حجم الركاب لشبكة الخطوط الجوية العالمية بالكامل، بالإضافة إلى تواريخ تنفيذ قيود السفر، وملاحظة الحالة الأولى لمرض فيروس كورونا (كوفيد 19) في كل بلد أو إقليم، من المصادر المتاحة للجمهور. قمنا بحساب المسافة الفعالة بين كل مطار ومدينة ووهان، في الصين. وقمنا بوضع نموذج لخطر جلب سارس كوف 2 من خلال تقدير احتمالية البقاء، مع التعبير عن متوسط ​​وقت الجلب كدالة للمسافة الفعالة. واحتسبنا التغيير النسبي في مخاطر الجلب في ظل ثلاثة سيناريوهات افتراضية مختلفة أدت جميعها إلى أحجام مختلفة للركاب. النتائج حددنا 28 دولة بها حالات تم جلبها من كوفيد 19 حتى 26 فبراير/شباط 2020. تراوح وقت وصول الفيروس في هذه البلدان من 39 إلى 80 يوماً منذ تحديد الحالة الأولى في ووهان. أشار تحليلنا للتغيير النسبي في المخاطر، إلى أن استراتيجيات الحد من حجم الركاب العالمي، وفرض قيود السفر في 10 مطارات مركزية أخرى، ستكون فعالة بنفس القدر في الحد من خطر جلب فيروس سارس كوف 2؛ إلا أن هذا الانخفاض في المخاطر محدود للغاية مع متوسط للتغيير النسبي يقترب من الصفر. الاستنتاج لم تكن الاختلافات الافتراضية في قيود السفر الملحوظة كافية للحيلولة دون الانتشار العالمي لسارس كوف 2؛ ويجب أن تعتني المزيد من الأبحاث أيضا بالسفر البري وعبر البحر. تركز الدراسة الخاصة بنا على أهمية تعزيز القدرات المحلية لمكافحة المرض والسيطرة عليه.

目的: 旨在评估航空出行限制对严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 (SARS-CoV-2) 输入风险的影响。.

方法: 我们从公开来源中提取了全球所有航空公司网络的客运量数据，以及各个国家或地区实施出行限制的日期和观察到首例 2019 冠状病毒病 (COVID-19) 患者的日期。我们计算了每个机场和中国武汉之间的有效距离。我们通过估计存活概率来模拟严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 (SARS-CoV-2) 的输入风险，将输入时间的中位数用一个含有效距离的函数式来表示。我们计算了三种不同假设情境下输入风险的相对变化，这三种情境下的客运量均不相同。.

结果: 截至 2020 年 2 月 26 日，我们确定了 28 个 2019 冠状病毒病输入病例国家。自武汉确诊首例患者以来，病毒传播至这些国家的时间从 39 天到 80 天不等。我们对风险相对变化的分析表明，减少全球客运量和在另外 10 个枢纽机场实施出行限制的策略在降低严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 (SARS-CoV-2) 输入风险方面有着同样的效果；然而，这种减少是非常有限的，因为风险的相对变化中值接近于零。.

结论: 所观察到的出行限制的假设变化不足以防止严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 (SARS-CoV-2) 在全球的传播；未来的研究还应该考虑陆路和海路出行。此项研究突出强调加强地方疾病监测和控制能力的重要性。.

Цель: Оценить влияние ограничения воздушного сообщения на риск завоза тяжелого острого коронавирусного респираторного синдрома (SARS-CoV-2).

Методы: Авторы взяли из общедоступных источников данные об объеме пассажирских перевозок для всей международной сети авиалиний, а также датах ввода ограничений на путешествия и сроках выявления первых случаев коронавирусной болезни (COVID-19) в каждой отдельной стране или территории. Было рассчитано эффективное расстояние между каждым аэропортом и городом Ухань в Китае. Авторы смоделировали риск завоза вируса SARS-CoV-2 посредством оценки вероятности выживания, выразив медианное время завоза как функцию эффективного расстояния. Было рассчитано относительное изменение риска завоза инфекции для трех различных гипотетических сценариев, все из которых привели к разному объему пассажирского потока.

Результаты: По состоянию на 26 февраля 2020 года было выявлено 28 стран, в которые была завезена инфекция, вызывающая COVID-19. Срок попадания вируса в эти страны составлял от 39 до 80 дней с момента выявления первого случая заболевания в Ухане. Анализ относительного изменения риска указывает на то, что стратегии сокращения глобального объема пассажирских перевозок и наложения ограничений на перелеты в 10 дополнительных крупных узловых аэропортах были бы так же эффективны для снижения риска завоза вируса SARS-CoV-2, однако такое снижение риска очень ограниченно и имеет близкое к нулю медианное значение относительного изменения риска.

Вывод: Гипотетические вариации наблюдаемых ограничений воздушного сообщения не были достаточны для предотвращения глобального распространения SARS-CoV-2. В последующих исследованиях следует также учитывать поездки наземным транспортом и по морю. Исследование подчеркивает важность укрепления потенциала для мониторинга и контроля заболеваний на местах.

PubMed Disclaimer

Figures

Fig. 1
Fig. 1
Entire global airline network diagram as at 1 December 2019
Fig. 2
Fig. 2
Airline network diagram for China and Wuhan city as at 1 December 2019
Fig. 3
Fig. 3
Estimated relative change in risk of SARS-CoV-2 importation under the hypothetical scenario that no travel restrictions had been introduced
Fig. 4
Fig. 4
Estimated relative change in risk of SARS-CoV-2 importation under the hypothetical scenario that travel restrictions had been introduced, but only 25% or 50% of flights had been cancelled
Fig. 5
Fig. 5
Estimated relative change in risk of SARS-CoV-2 importation under the hypothetical scenario that travel restrictions also had been introduced in the 10 high-passenger-volume airports
See this image and copyright information in PMC

Similar articles

See all similar articles

Cited by

See all "Cited by" articles

References

    1. COVID-19 situation update worldwide. Solna: European Centre for Disease Prevention and Control; 2020; Available from: https://www.ecdc.europa.eu/en/geographical-distribution-2019-ncov-cases [cited 2020 May 19].
    1. Coronavirus disease (COVID-2019) situation reports. Geneva: World Health Organization; 2020.Avaialble from: https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/situatio... [cited 2020 May 19].
    1. Linton NM, Kobayashi T, Yang Y, Hayashi K, Akhmetzhanov AR, Jung S-M, et al. Incubation period and other epidemiological characteristics of 2019 novel coronavirus infections with right truncation: a statistical analysis of publicly available case data. J Clin Med. 2020. February 17;9(2):538. 10.3390/jcm9020538 - DOI - PMC - PubMed
    1. Chinazzi M, Davis JT, Ajelli M, Gioannini C, Litvinova M, Merler S, et al. The effect of travel restrictions on the spread of the 2019 novel coronavirus (COVID-19) outbreak. Science. 2020. April 24;368(6489):395–400. 10.1126/science.aba9757 - DOI - PMC - PubMed
    1. Statement on the second meeting of the International Health Regulations (2005) Emergency Committee regarding the outbreak of novel coronavirus (2019-nCoV). Geneva: World Health Organization; 2020. Available from: https://www.who.int/news-room/detail/30-01-2020-statement-on-the-second-... [cited 2020 May 19].

MeSH terms