[发明专利]一种新型传染病空间扩散模拟方法

摘要

本发明公开一种新型传染病空间扩散的模拟方法，采用地理信息系统平台结合元胞自动机来模拟传染病的空间传播模型，适用于包括HIV/AIDS病毒在内的多种传染病，能够为传染病的治疗和预防提供参考。

主权项

一种新型传染病空间扩散的模拟方法，其特征在于，包括依次执行的以下步骤：步骤1，建立指定区域内指定传染病的地理信息平台：将所述指定区域内在指定时间内的所述指定传染病的感染者按照其居住地位置录入数字化地图；步骤2，划分单元格，描绘所述感染者的实际分布状况：按设定步长将所述指定区域均分为正方形网格，每个网格即为单元格，再将所有感染者按照其居住地位置分别描绘到相应的单元格，计算出每个单元格中感染者的数量；步骤3，建立元胞：所述元胞邻居规则采用Moore型，以所述单元格作为中心元胞，作为传播扩散过程中的感染源；步骤4，设置元胞规则：设一个感染者传染其他人的可能性的参数为I，则一个中心元胞中Si(t)个患者在t时刻将指定传染病的病毒传染给其他人的概率Q为：Q=1-(1-I)Si(t)---(1)]]>式(1)中，I的取值范围为0＜I＜1；步骤5，模拟过程：在一个时间步中，以概率Q随机的使周围邻居和自身元胞中的一个元胞状态值Si(t)增加1，即为：Si(t+1)＝Si(t)+1   (2)没有被成功传染的元胞状态值保持不变，即为：Sj(t+1)＝Sj(t)     (3)步骤6，模拟结束：在经过k个时间步后，当所有元胞状态值总和达到N×R时，停止模拟；N为所述指定区域内的感染人数，R为一个随机项：R=1-r-0.50.5×α---(4)]]>式(4)中，r为一个取值为(0,1)的随机数，α为控制随机变量大小的参数；步骤2中所述设定步长为10千米；步骤4中，设定I＝0.05；步骤5中，包括中心元胞在内的9个邻居元胞的被中心元胞感染的概率相同；步骤6中，设定α＝0.05；所述时间步的取值采用下述方法设定：在一个时间步中，每次最多能被中心元胞传染的人数为一人。