[發明專利]城市內部傳染病擴散模擬方法、系統及電子設備

在審

• 申請號: 202010250343.9
• 申請日: 2020-04-01
• 公開（公告）號: CN113496781A
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 尹凌;萬巧
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: G16H50/80
• 分類號: G16H50/80
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛良

1.一種城市內部傳染病擴散模擬方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

a.根據登革熱輸入病例數據進行城市內部全部人口初始化；

b.對初始化后的城市的全部人口，根據由多源軌跡數據構造的個體出行鏈信息構建個體移動網絡，并計算個體在職住地停留時間；

c.根據包括日平均氣溫、日降雨量的氣象數據計算得到蚊媒時空分布；

d.根據構建的個體移動網絡，計算得到的職住地停留時間及蚊媒時空分布，構建空間顯式個體傳播模型，模擬傳染病的傳播擴散過程。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該方法在步驟a之前還包括步驟：

獲取源數據；所述源數據包括多源軌跡數據、登革熱輸入病例數據、氣象數據；所述多源軌跡數據包括：人口普查數據、出行調查數據、建筑物數據及手機定位數據。

3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，該方法還包括步驟e：

根據空間顯式個體傳播模型模擬結果分析城市內部傳染病的時空分布模式。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述的步驟a具體包括：

根據傳染病預防與控制中心提供的登革熱輸入病例數據，進行有癥狀感染者的初始化；

根據每一例有癥狀感染者，依據登革熱有、無癥狀感染者的比例生成相應數量的無癥狀感染者，進行無癥狀感染者初始化；

根據城市內部免疫人群的所占比例或者免疫人群年齡分布特征等在初始人口中選擇相應數量的人群并將其設置為免疫狀態。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述的步驟b具體包括：

根據所述多源軌跡數據進行大規模的個體移動建模并構造個體出行鏈信息，所述個體出行鏈信息是指個體一天24小時的出行地點信息；

根據個體出行鏈信息、人口普查數據及建筑物數據，識別得到個體的職住地，構建個體在職住地建筑物之間移動的網絡；

通過得到的個體的職住地和個體出行鏈信息，計算得到每個個體在職住地的停留時間。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述的步驟c具體包括：

根據每個區域每天的日平均氣溫和降雨量氣象因素，分別計算傳染病模擬期間內每天每個區域的前一個月的日平均氣溫和前一個月累計降雨的天數；

根據計算出的每個區域的前一個月的日平均氣溫和前一個月累計降雨的天數，通過蚊媒數量與上述兩個氣象因素的關系式計算出每個區域每天的蚊媒時空分布情況。

7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述的步驟d具體包括：

以一棟獨立的建筑物為模擬單元，結合經典的SEIR模型來建模病毒在人群中的傳播以及人群中個體不同狀態之間的動態轉移；

以天為步長利用空間顯式個體模型進行登革熱傳播擴散的模擬，從人群中第一個輸入病例被感染的第一天開始進行模擬直至整個登革熱傳播模擬過程結束。

8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述的步驟e具體包括：

分析時間分布結果時，將場景分別模擬N次，每次的模擬結果按天進行統計，最終求得N次模擬的均值和95％的置信區間；

分析空間分布結果時，將1km x 1km的空間網格作為空間分析的基本空間單元，分析該網格尺度下的登革熱流行的空間分布結果，將場景分別模擬N次，并將每次模擬的登革熱感染者的空間分布結果按網格進行統計，分別求出每個網格N次模擬的病例數的均值，最后與實際病例的空間分布結果進行比較，分析模擬結果的空間分布特征和模型在空間分布上的模擬效果。