[發明專利]基于地點影響力下個體空間移動的流行病傳播預測方法

在審

• 申請號: 202310524230.7
• 申請日: 2023-05-10
• 公開（公告）號: CN116564549A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 王冰;張克波;韓越興
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G16H50/80
• 分類號: G16H50/80;G16H50/50
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 翁惠瑜

本發明涉及一種基于地點影響力下個體空間移動的流行病傳播預測方法，包括如下步驟：獲取仿真參數，基于所述仿真參數構建二維晶格網絡模型，初始化模型中多個個體的位置和感染狀態；基于各個城市的城市規模和城市資源分布計算各個城市的城市綜合影響力，基于所述城市綜合影響力計算個體在晶格間移動的概率；在當前時間步，基于所述個體在晶格間移動的概率更新當前時刻個體的位置，基于個體所在城市的感染率和恢復率更新個體的感染狀態，重復本步驟直至滿足預設的終止條件。與現有技術相比，本發明具有預測準確性高、應用范圍廣等優點。

技術領域

本發明涉及流行病協同演化技術領域，尤其是涉及一種基于地點影響力下個體空間移動的流行病傳播預測方法。

背景技術

流行病能夠在城市間迅速傳播開來很大程度上依賴于個體空間移動。傳統研究流行病空間傳播的主要模型為復合種群模型，該模型能夠有效模擬個體在各亞種群間(如城市)遷移導致流行病傳播開來，但該模型很少考慮個體遷移會受到環境因素如城市規模和城市資源的影響。

綜上，現有方法缺乏考慮環境因素如城市規模和城市資源對個體遷移的影響。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種基于地點影響力下個體空間移動的流行病傳播預測方法，著重考慮環境因素如城市規模和城市資源對個體遷移的影響，以提高預測準確性。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

本發明提供了一種基于地點影響力下個體空間移動的流行病傳播預測方法，包括如下步驟：

獲取仿真參數，基于所述仿真參數構建二維晶格網絡模型，初始化模型中多個個體的位置和感染狀態；

基于各個城市的城市規模和城市資源分布計算各個城市的城市綜合影響力，基于所述城市綜合影響力計算個體在晶格間移動的概率；

在當前時間步，基于所述個體在晶格間移動的概率更新當前時刻個體的位置，基于個體所在城市的感染率和恢復率更新個體的感染狀態，重復本步驟直至滿足預設的終止條件。

作為優選的技術方案，所述的城市綜合影響力的計算包括如下步驟：

基于各個城市的城市規模和城市資源分布，分別計算各個城市的自身地點影響力和影響力傳播度；

基于所述自身地點影響力和所述影響力傳播度，計算各個城市的綜合影響力。

作為優選的技術方案，所述的自身地點影響力采用下式獲取：

其中，C_i為城市i的地點影響力，T_i代表城市i的規模，R_i為城市i擁有的資源數量，α為城市規模影響力指數，β為城市資源影響力指數，k₁和k₂是常系數。

作為優選的技術方案，所述的影響力傳播度采用下式獲?。?/p>

其中，X_i，j為城市i對城市j產生的影響力，d_ij表示城市i和j之間的距離，η表示影響力衰減指數。

作為優選的技術方案，所述的綜合影響力采用下式獲取：

其中，X_j為城市j的綜合影響力，C_j為城市j的自身地點影響力，L為城市j周圍鄰居城市組成的集合，X_i，j為城市i對城市j產生的影響力。

作為優選的技術方案，所述的個體在晶格間移動的概率采用下式獲取：