[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

本發明涉及一種城市內部傳染病擴散模擬方法，包括：根據登革熱輸入病例數據進行城市內部全部人口初始化；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；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；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。本發明還涉及一種城市內部傳染病擴散模擬系統及電子設備。本發明能夠較真實的反映城市內部個體的移動模式和出行地點，更加準確的模擬個體之間的交互，從而提高傳染病傳播擴散模擬在空間上的準確性。

技術領域

本發明涉及一種城市內部傳染病擴散模擬方法、系統及電子設備。

背景技術

近幾十年來，隨著氣候環境變化、人口流動和城市化進程等因素的綜合作用，世界各地登革熱等傳染病的發病率顯著增加，嚴重威脅人類健康。由于計算機建模和模擬，為理解傳染病傳播擴散過程、預測傳染病擴散態勢和科學制定防控措施提供了關鍵科學支撐，迫切需要精準的傳播模型來更加有效的模擬登革熱等傳染病的擴散過程。

現有技術中，由于大規模的個體移動數據非常稀疏，很多學者通過各種方法來構造個體活動模式。例如，通過利用少部分實際的人與人接觸的調查數據，得出個人日常活動的近似模型，然后根據定向和半隨機兩種活動規則將個體活動進行模擬分配；或者采用隨機方法模擬人口移動，即白天個體從居住地隨機的選擇一個地方出行。這些方法雖然模擬了城市內部人群活動，但是都不能準確的描述個體真實的出行模式。

總體來說，現有技術的缺點主要有：

第一，現有的傳染病傳播擴散模型中人口移動數據不能準確的描述個體真實的出行模式，存在較大的空間不準確性，因而提取城市內部大規模的居民出行信息存在較大難度；

第二，現有的登革熱傳播模型中只考慮無癥狀感染者的數量這一影響因素，忽略了無癥狀感染者的空間位置的影響，尚未有研究對無癥狀感染者的空間位置進行探索；

第三，現有的傳染病傳播模型中利用手機定位數據描述人群移動的研究大多是在國家或者區域等較大的空間尺度上，目前尚未有基于城市內部建筑物這種較小尺度上的研究。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種城市內部傳染病擴散模擬方法、系統及電子設備。

本發明提供一種城市內部傳染病擴散模擬方法，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。

其中，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。

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。

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。

所述的步驟b具體包括：