[发明专利]一种基于离散格网的传染病时空扩散演变和人为防控仿真方法

权利要求书

1.一种基于离散格网的传染病时空扩散演变和人为防控仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：作出区域内的人口分布和人口划分，利用街道人口数据和街道级行政区划数据进行克里金空间插值获取研究区域的人口分布，然后根据传染病的动力学模型将整个疫区的人口分为易感染人群S(t)、潜伏人群E(t)、无症状感染人群A(t)、临床感染人群I(t)、被检测的感染人群C(t)和康复人群R(t)，N为整个研究区域的人口数量；

步骤1中易感染人群S(t)、潜伏人群E(t)、无症状感染人群A(t)、临床感染人群I(t)、被检测的感染人群C(t)和康复人群R(t)的变化利用以下微分方程进行量化体现，表示每天各人群的变化：

其中，β₀是传染率，σ是潜伏状态到感染状态的转化率，υ是无症状感染者的比例，α是无症状感染人群的传染率较临床感染者感染率的调整比例，γ_a，γ_o，γ_c分别是无症状感染者、临床感染者和被检测患者的康复率，d_o,d_c分别为无症状感染者和被检测患者的死亡率；

步骤2：进行传染病时空扩散模型的构建,具体包括以下步骤：

a.求取新增的感染区域：利用离散的网格划分疫情区域，根据传染病的传播总体上是从与传播途径空间邻近的地方出发，逐步向周围扩散的模式，以当前所有已经被感染的网格区域为中心，利用人们每天平均的生活半径r构建缓冲区，将缓冲区与整体的疫区格网区域进行叠加分析求取下一时刻新增的感染格网区域；

b.计算新增感染区域内的感染数量；

步骤3：进行人为防控措施模型的构建，其构建过程包括以下步骤：

a.隔离措施的建立；

b.医疗收治措施的模型建立；

c.自我防护措施的建立。

2.根据权利要求1所述的一种基于离散格网的传染病时空扩散演变和人为防控仿真方法，其特征在于，步骤2中计算新增区域内感染数量的具体方法为：以整个疫区为主体利用传染病动力学模型计算每日新增的潜伏人群、无症状感染人群、临床感染人群、被检测感染人群和康复人群的数量，即令t＝1，初始化总人口N为该疫区的总人口，易感染人群S₁＝N-C₁，潜伏人群E₁＝0，无症状人群A₁＝0，临床人群I₁＝1，被检测感染人群C₁＝0，康复人群R₁＝0，由微分方程(1-6)可以计算接下来每天各人群的数量，然后计算各感染网格区域到第一例感染者出现区域的距离反比为空间权重，将该权重乘上每天新增的各人群数量即可得到相应的感染格网区域中，权重计算如下式7-8，为新感染格网区域到第一例患者出现区域的反比例权重，为已感染网格到第一例感染区域的距离，为单个网格中心点投影坐标，(x₀,y₀)为首例患者的发病位置，p为任意正实数。

3.根据权利要求1所述的一种基于离散格网的传染病时空扩散演变和人为防控仿真方法，其特征在于，步骤3中隔离措施的建立按以下形式建立：设传染病传播的研究区域为reg，利用离散格网将研究区域划分为n个子区域reg_i(i∈[1,2,K,n])，在疫情爆发前期，格网以虚线表示相邻区域之间可通行，而实线则表示相邻格网之间无法通行，此时刻的疫区内的各人群变化可以以整体区域进行计算，如下式微分方程(9-14)。