[發(fā)明專利]城市內(nèi)部傳染病擴(kuò)散模擬方法、系統(tǒng)及電子設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010250343.9
• 申請日: 2020-04-01
• 公開（公告）號: CN113496781A
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹凌;萬巧
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號: G16H50/80
• 分類號: G16H50/80
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛(wèi)良

1.一種城市內(nèi)部傳染病擴(kuò)散模擬方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

a.根據(jù)登革熱輸入病例數(shù)據(jù)進(jìn)行城市內(nèi)部全部人口初始化；

b.對初始化后的城市的全部人口，根據(jù)由多源軌跡數(shù)據(jù)構(gòu)造的個(gè)體出行鏈信息構(gòu)建個(gè)體移動網(wǎng)絡(luò)，并計(jì)算個(gè)體在職住地停留時(shí)間；

c.根據(jù)包括日平均氣溫、日降雨量的氣象數(shù)據(jù)計(jì)算得到蚊媒時(shí)空分布；

d.根據(jù)構(gòu)建的個(gè)體移動網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算得到的職住地停留時(shí)間及蚊媒時(shí)空分布，構(gòu)建空間顯式個(gè)體傳播模型，模擬傳染病的傳播擴(kuò)散過程。

2.如權(quán)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(shù)據(jù)；所述源數(shù)據(jù)包括多源軌跡數(shù)據(jù)、登革熱輸入病例數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)；所述多源軌跡數(shù)據(jù)包括：人口普查數(shù)據(jù)、出行調(diào)查數(shù)據(jù)、建筑物數(shù)據(jù)及手機(jī)定位數(shù)據(jù)。

3.如權(quán)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(jù)空間顯式個(gè)體傳播模型模擬結(jié)果分析城市內(nèi)部傳染病的時(shí)空分布模式。

4.如權(quán)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(jù)傳染病預(yù)防與控制中心提供的登革熱輸入病例數(shù)據(jù)，進(jìn)行有癥狀感染者的初始化；

根據(jù)每一例有癥狀感染者，依據(jù)登革熱有、無癥狀感染者的比例生成相應(yīng)數(shù)量的無癥狀感染者，進(jìn)行無癥狀感染者初始化；

根據(jù)城市內(nèi)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(yīng)數(shù)量的人群并將其設(shè)置為免疫狀態(tài)。

5.如權(quán)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(jù)所述多源軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行大規(guī)模的個(gè)體移動建模并構(gòu)造個(gè)體出行鏈信息，所述個(gè)體出行鏈信息是指個(gè)體一天24小時(shí)的出行地點(diǎn)信息；

根據(jù)個(gè)體出行鏈信息、人口普查數(shù)據(jù)及建筑物數(shù)據(jù)，識別得到個(gè)體的職住地，構(gòu)建個(gè)體在職住地建筑物之間移動的網(wǎng)絡(luò)；

通過得到的個(gè)體的職住地和個(gè)體出行鏈信息，計(jì)算得到每個(gè)個(gè)體在職住地的停留時(shí)間。

6.如權(quán)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(jù)每個(gè)區(qū)域每天的日平均氣溫和降雨量氣象因素，分別計(jì)算傳染病模擬期間內(nèi)每天每個(gè)區(qū)域的前一個(gè)月的日平均氣溫和前一個(gè)月累計(jì)降雨的天數(shù)；

根據(jù)計(jì)算出的每個(gè)區(qū)域的前一個(gè)月的日平均氣溫和前一個(gè)月累計(jì)降雨的天數(shù)，通過蚊媒數(shù)量與上述兩個(gè)氣象因素的關(guān)系式計(jì)算出每個(gè)區(qū)域每天的蚊媒時(shí)空分布情況。

7.如權(quán)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(dú)立的建筑物為模擬單元，結(jié)合經(jīng)典的SEIR模型來建模病毒在人群中的傳播以及人群中個(gè)體不同狀態(tài)之間的動態(tài)轉(zhuǎn)移；

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

8.如權(quán)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(shí)間分布結(jié)果時(shí)，將場景分別模擬N次，每次的模擬結(jié)果按天進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，最終求得N次模擬的均值和95％的置信區(qū)間；

分析空間分布結(jié)果時(shí)，將1km x 1km的空間網(wǎng)格作為空間分析的基本空間單元，分析該網(wǎng)格尺度下的登革熱流行的空間分布結(jié)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(jié)果按網(wǎng)格進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分別求出每個(gè)網(wǎng)格N次模擬的病例數(shù)的均值，最后與實(shí)際病例的空間分布結(jié)果進(jìn)行比較，分析模擬結(jié)果的空間分布特征和模型在空間分布上的模擬效果。