一种基于元胞自动机的新冠密切接触人员数据获取方法技术

本发明专利技术涉及一种基于元胞自动机的新冠密切接触人员数据获取方法，包括：步骤1：获取病例身份信息并查询病例的轨迹信息；步骤2：针对病例轨迹点，获取缓冲区，确定搜索范围；步骤3：以选定的缓冲区范围为元胞空间，以在该范围内来往的人员为元胞，确定元胞自动机的邻域大小；步骤4：根据密切接触判断条件，形成元胞自动机搜索机制，通过多时段的轨迹分析，获得密切接触人员数据；步骤5：对密切接触人员进行预警。与现有技术相比，本发明专利技术具有有效搜索区域内的新冠密切接触人员、适用性强、实用性好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于元胞自动机的新冠密切接触人员数据获取方法
本专利技术涉及新冠感染人员搜索
，尤其是涉及一种基于元胞自动机的新冠密切接触人员数据获取方法。
技术介绍
新冠肺炎在全球范围内广泛传播，疫情大流行仍在加速，已经对世界各地的人民健康和经济发展造成巨大威胁。该病毒具有极强的传染性，其传播会受到各种因素的影响，但主要通过呼吸道飞沫传播和接触传播。在日常生活中，铁路、航空等交通工具的运营导致大范围的人口流动，增多了人与人之间的接触，使疫情排查的难度加大。商场、学校等大型公共场所若防范不当，会成为聚集性疫情的高发地。只有精准掌握特定人口的移动轨迹，运用正确的病例搜索方法，才能确保疫情得到有效防范和控制，现有技术中还未有一种针对区域内新冠密切接触人员的数据获取方法。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种有效搜索区域内的新冠密切接触人员、适用性强、实用性好的基于元胞自动机的新冠密切接触人员数据获取方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于元胞自动机的新冠密切接触人员数据获取方法，包括：步骤1：获取病例身份信息并查询病例的轨迹信息；步骤2：针对病例轨迹点，获取缓冲区，确定搜索范围；步骤3：以选定的缓冲区范围为元胞空间，以在该范围内来往的人员为元胞，确定元胞自动机的邻域大小；步骤4：根据密切接触判断条件，形成元胞自动机搜索机制，通过多时段的轨迹分析，获得密切接触人员数据；步骤5：对密切接触人员进行预警。>优选地，所述的步骤1中病例的轨迹信息获取方法为：由人员主动上报的轨迹信息、移动终端打卡获取的轨迹信息以及既有的位置定位采集程序获取的人员轨迹信息。优选地，所述的缓冲区具体为：针对一个病例元胞A，缓冲区可表达为：P＝{x|d(x,A)≤r}其中，d为点x到轨迹点A的距离；r为缓冲区半径。更加优选地，所述的缓冲区半径r的获取方法为：在时间和空间两个维度上进行多尺度的缓冲区分析，考虑患病人员影响范围，最终获取缓冲区半径r。优选地，所述的元胞自动机为二维元胞自动机。更加优选地，所述的元胞自动机的邻域为冯诺依曼型邻域、摩尔型邻域或马格勒斯型邻域。优选地，所述的密切接触判断条件为：在缓冲区内与患病人员轨迹相交次数。更加优选地，所述的元胞自动机的轨迹相交次数获取方法为：将出现新冠症状的人员设为元胞A，状态为1，该元胞A在不同时间点位置是变化的，将步骤2中缓冲区范围设置为元胞自动机的搜索范围，在该范围内其他人分别为一个元胞，即元胞B、元胞C、元胞D等，且状态均为0，各个元胞的位置在不同的时间点，位置也是变化的；不同时间段内各个元胞有不同的运动轨迹，通过预设的运动轨迹采集时间间隔采集预设时间段内每个元胞的运动轨迹，元胞A访问缓冲区内所有的元胞，在搜索缓冲区内其他元胞时，若被访问元胞位于元胞A的邻域范围内，则将该元胞与元胞A的轨迹相交次数记为1，否则记为零。更加优选地，所述的元胞自动机的搜索方法为：通过计数累加的方式获取缓冲区内各个元胞与元胞A的轨迹相交次数，最终通过判断各元胞轨迹相交次数与预设阈值n的关系判断各个元胞是否为密切接触人员。优选地，所述的步骤5具体为：获取密切接触人员数据后，通过可视化界面进行预警，同时获取密切接触人员的实时定位信息，若密切接触人员的活动范围超过预设阈值后，通过可视化界面对该密切接触人员进行预警。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：一、有效搜索区域内的新冠密切接触人员：本专利技术以既有的地图数据和智能返校系统中的学生轨迹数据为基础，研发了一种基于元胞自动机和缓冲区的新冠感染人员搜索方法，该方法首先通过确定患病人员身份并查询其轨迹信息，实现对该病例轨迹点进行多空间、多时段的缓冲区分析，缓冲区大小用来确定后续元胞自动机搜索的范围；然后以患病人员及其影响人群作为元胞，综合实际情况确定元胞自动机邻域大小，并把影响人群和患病人员轨迹相交次数作为判断条件，运行元胞自动机搜索机制，通过多时段的轨迹分析，能够搜索到锁定新冠密切接触人员，对搜索出的密切接触人员进行及时的隔离措施。二、适用性强：本专利技术中的新冠密切接触人员数据获取方法也可推广应用至其他组织复工系统，有助于快速找到、管住疫情传染源，并能够有力有效地阻断传播途径，确保疫情得到有效防范和控制。三、实用性好：本专利技术中的新冠密切接触人员数据获取方法不仅可以搜索新冠密切接触人员，还可以对正在隔离人员进行定位监控，若隔离人员超出正常活动范围，则进行预警，大大调高了实用性。附图说明图1为本专利技术中新冠密切接触人员数据获取方法的流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本专利技术保护的范围。建立缓冲区是地理空间分析的重要手段之一。通过给定一个空间实体，在实体周围建立一定半径的缓冲带状区域，用来确定该空间实体对周围环境的服务或影响范围，解决不同地理要素的空间邻近性和邻近程度的问题。该方法目前被广泛应用于解决城市规划、环境监测等领域。元胞自动机作为一种自下而上的系统动力学模型，它在时间、空间和状态上都离散，符合新冠肺炎等传染病的特点，经常被用于传染病方面的建模研究。除了能够模拟时空演化过程以外，元胞自动机同时也具有较强的全局搜索能力，在根据需求制定规则后，能够精准、高效的搜索预期对象。本文拟构建一种基于元胞自动机的新冠密切接触人员数据获取方法，并将其纳入同济大学智能返校系统中。该方法通过对相关人员的轨迹进行追踪，在出现确诊病例时能够沿其轨迹并对其特定大小缓冲区范围内的接触者进行识别和研判，利用元胞自动机的邻域思想制定出特定规则实现进一步搜索，精准找出新冠感染人员及其密切接触者。一种基于元胞自动机的新冠密切接触人员数据获取方法，其流程如图1所示，包括：步骤1：获取病例身份信息并查询病例的轨迹信息，轨迹信息的具体获取方法为l：由人员主动上报的轨迹信息、移动终端打卡获取的轨迹信息以及既有的位置定位采集程序获取的人员轨迹信息；步骤2：针对病例轨迹点，获取缓冲区，确定搜索范围；针对一个病例元胞A，缓冲区可表达为：P＝{x|d(x,A)≤r}其中，d为点x到轨迹点A的距离；r为缓冲区半径；缓冲区半径r的获取方法为：在时间和空间两个维度上进行多尺度的缓冲区分析，考虑患病人员影响范围，最终获取缓冲区半径r。步骤3：以选定的缓冲区范围为元胞空间，以在该范围内来往的人员为元胞，确定元胞自动机的邻域大小；步骤4：根据密切接触判断条件，形成元胞自动机搜索机制，通过多时段的轨迹分析，获得密切接触人员数据；步骤5：对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于元胞自动机的新冠密切接触人员数据获取方法，其特征在于，包括：/n步骤1：获取病例身份信息并查询病例的轨迹信息；/n步骤2：针对病例轨迹点，获取缓冲区，确定搜索范围；/n步骤3：以选定的缓冲区范围为元胞空间，以在该范围内来往的人员为元胞，确定元胞自动机的邻域大小；/n步骤4：根据密切接触判断条件，形成元胞自动机搜索机制，通过多时段的轨迹分析，获得密切接触人员数据；/n步骤5：对密切接触人员进行预警。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于元胞自动机的新冠密切接触人员数据获取方法，其特征在于，包括：
步骤1：获取病例身份信息并查询病例的轨迹信息；
步骤2：针对病例轨迹点，获取缓冲区，确定搜索范围；
步骤3：以选定的缓冲区范围为元胞空间，以在该范围内来往的人员为元胞，确定元胞自动机的邻域大小；
步骤4：根据密切接触判断条件，形成元胞自动机搜索机制，通过多时段的轨迹分析，获得密切接触人员数据；
步骤5：对密切接触人员进行预警。


2.根据权利要求1所述的一种基于元胞自动机的新冠密切接触人员数据获取方法，其特征在于，所述的步骤1中病例的轨迹信息获取方法为：
由人员主动上报的轨迹信息、移动终端打卡获取的轨迹信息以及既有的位置定位采集程序获取的人员轨迹信息。


3.根据权利要求1所述的一种基于元胞自动机的新冠密切接触人员数据获取方法，其特征在于，所述的缓冲区具体为：
针对一个病例元胞A，缓冲区可表达为：
P＝{x|d(x,A)≤r}
其中，d为点x到轨迹点A的距离；r为缓冲区半径。


4.根据权利要求3所述的一种基于元胞自动机的新冠密切接触人员数据获取方法，其特征在于，所述的缓冲区半径r的获取方法为：
在时间和空间两个维度上进行多尺度的缓冲区分析，考虑患病人员影响范围，最终获取缓冲区半径r。


5.根据权利要求1所述的一种基于元胞自动机的新冠密切接触人员数据获取方法，其特征在于，所述的元胞自动机为二维元胞自动机。


6.根据权利要求5所述的一种基于元胞自动机的新冠密切接触人员数据获取方法，其特征在于，所述的元胞自动机的邻域...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯永玖，童小华，谢欢，陈鹏，刘世杰，金雁敏，许雄，柳思聪，王超，魏超，晏雄锋，肖长江，郭艺友，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31