Flygresor kan vara det snabbaste sättet att ta sig till din semesterdestination, men det är också ett av de snabbaste sätten för infektionssjukdomar att spridas mellan människor, städer och länder.

Så när patient noll – eller ett nysande litet barn – tar sig upp på planet, vad minimerar dina chanser att bli sjuk? Ett team från Arizona State University som inkluderar School of Human Evolution and Social Change Assistant Professor Anuj Mubayi; Institutionen för biomedicinsk informatik Docent Matthew Scotch; Institutionen för geografiska vetenskaper och stadsplanering Biträdande forskningsprofessor Robert Pahle; och externa forskare Sirish Namilae, Ashok Srinivasan och Pierrot Derjany har vänt sig till tillämpade matematik- och beräkningsverktyg för svaret.

Deras nya studie avslöjar att faktorer som planstorlek och boardingmetod kan ha en enorm inverkan på infektionsfrekvensen, och inkluderar nya rekommendationer som snart kan antas vid en luftväg nära dig.

De bästa och sämsta flygbolagspolicyerna för passagerarnas hälsa

Flygresor är ett tredubbelt hot när det gäller att sprida sjukdom:de tvingar in människor i ett slutet utrymme under en lång tid, få nära kontakt med andra oundviklig, och sammanför ofta människor från långt gående geografiska regioner som kan ha olika nivåer av sjukdomssårbarhet.

På grund av detta, tjänstemän använder ofta reserestriktioner för att förhindra sjukdomsspridning under en epidemi.

Dock, inget system är helt idiotsäkert; under ebolautbrottet 2014-15, till exempel, Det fanns fortfarande några incidenter där smittade passagerare använde kommersiella flygplan.

För att göra flyg säkrare för det värsta scenariot, forskargruppen skapade en hybridmodell som utvärderar hur människor rör sig och hur infektionssjukdomar sprids slumpmässigt genom kontakt med en värd. Dess första tillämpning var att simulera hur ebola kan spridas på ett flygplan.

Modellen förutsäger hur många passagerare som skulle bli smittade efter att ha använt en av flera olika ombordstigningsmetoder, och utvärderar även effekten av andra faktorer som avplaningsmetoder och planstorlek.

Tyvärr för nuvarande reklamblad, den vanligen använda tredelade boardingtekniken, där passagerare går ombord med första klass, mittzon och baksektion, är faktiskt den sämsta strategin för att minska antalet smittade. Anledningen till att detta fungerar så dåligt är att det tvingar passagerare att stå tillsammans i gången medan de alla väntar på att få komma till sina platser, vilket innebär mer tid för en tätt packad grupp att exponeras för den smittsamma passageraren.

Den goda nyheten är att det finns säkrare alternativ. Detta inkluderar tvåsektionen, slumpmässig metod, där planet är uppdelat i två längsgående sektioner och passagerare går ombord slumpmässigt inom dessa sektioner. Genom att förhindra flaskhalsar i korridoren och hindra passagerare från att vara bredvid någon enskild person under mycket lång tid, detta tillvägagångssätt resulterar i det lägsta antalet nya infektioner, enligt modellen.

"Förvånande, ändrade policyer – även sådana som är så enkla som boardingmönster – kan ha en betydande inverkan på den globala spridningen av en infektionssjukdom, sa Mubayi.

När det gäller att gå av planet, teamet fann att hur det händer har liten inverkan på infektionsfrekvensen eftersom det är en mycket snabbare process, så att folk inte trängs ihop lika länge.

För planstorlek, du kanske tror ju större planet är, ju mindre dina odds, höger? Inte riktigt. Faktiskt, studien fann att plan med mindre än 150 platser är bättre på att minska nya infektioner; det finns färre mottagliga personer närvarande totalt, färre personer inom en given persons kontaktradie och mindre tid som går åt till att röra sig genom planet för att nå tilldelade platser.

"Att använda mindre flygplan under ett utbrott, istället för att helt förbjuda flygningar till en specifik destination, kan drastiskt minska sannolikheten för introduktion av infektion, sa Mubayi.

Solig himmel framför dig?

Så, hur gör all denna information oss säkrare? Enligt modellen, om flygbolagen använde nuvarande ombordstigningsstrategier under en ebolaepidemi, det skulle finnas en 67 procents chans att infektionsfrekvensen når nivån på 20 flygresorsrelaterade fall per månad – och det är oavsett om planen är stora eller små.

Om, å andra sidan, flygbolagen använde studiens säkraste ombordstigningsmetod, den slumpmässiga tvådelade strategin, då sjunker chansen för den infektionsnivån till 40 procent.

En mer konkret plan för säkrare flygningar ligger redan i kö på banan, så att säga. Forskargruppen har föreslagit sina utbrottsreducerande strategier på regerings- och flygbolagsnivå, så att det enda passagerarna fångar är deras flyg.

De mest lovande resultaten av denna studie, dock, är dess tillämpningar för scenarier utanför ebola på ett plan, sa Mubayi. Modellens parametrar, eller inställningarna som den körs på, kan bytas ut för att testa andra direkt överförda sjukdomar, inklusive vanliga som influensa, såväl som sjukdomsspridning på andra trånga platser, som flygplatser och tunnelbanor.

Denna anpassningsförmåga kommer att ge forskare och beslutsfattare en enorm fördel i ansträngningen att stoppa utbrott innan de inträffar. Genom att förstå mer om hur moderna mänskliga miljöer fungerar i realtid, dessa ASU-forskare börjar göra samhällets folkrikaste flygplatser, köpcentrum och skolcampus verktyg i kampen mot sjukdomar, istället för skulder.