本发明专利技术公开了一种传染病趋势预测方法、系统、装置及存储介质。传染病趋势预测方法包括：根据有限元分析方法，进行有限元区域的划分；根据有限元区域内的人群类别，构建SEIR模型；根据有限元区域间的人群流动因素，引入人口流动率参数；根据人口流动率参数，计算各有限元区域在单位时间t内的人口变化量；根据SEIR模型和人口变化量预测传染病趋势。该方法根据区域特性进行有限元区域的划分，在每一个有限元区域内构建新的SEIR模型，提高了传染病预测的颗粒度和精准度；通过引入有限元区域之间的人口流动率参数并计算有限元区域在单位时间t内的人口变化量，使得传染病趋势预测的结果更加客观，本申请可广泛应用于计算机技术领域内。本申请可广泛应用于计算机技术领域内。本申请可广泛应用于计算机技术领域内。
【技术实现步骤摘要】
一种传染病趋势预测方法、系统、装置及存储介质
[0001]本申请涉及计算机
，尤其是一种传染病趋势预测方法、系统、装置及存储介质。
技术介绍
[0002]传染病是一种能够在人与人、或人与动物之间相互传播并广泛流行的疾病，经过各种途径传染给另一个人或物种的疾病。通常这种疾病可借由直接接触已感染的个体、感染者的体液及排泄物、感染者所污染到的物体等进行传播，其传播的方式包括空气传播、水源传播、食物传播、接触传播、土壤传播、垂直传播(母婴传播)、体液传播、粪口传播等。因此，对传染病的发病机理，传染规律，以及防控策略的研究显得尤为重要。
[0003]传染病动力学模型是对传染病进行理论性定量研究的一种重要方法，它是根据种群生长的特性、疾病的发生及在种群内的传播、发展规律，以及与之有关的社会等因素，建立起来的能反映传染病动力学特性的数学模型。通过对模型动力学性态的定性、定量分析和数值模拟，来显示疾病的发展过程，揭示其流行规律，预测疾病的流行趋势，可以帮助人们做出更好的防控决策。
[0004]常见的传染病动力学模型包括“SIR”模型、“SEIR”模型等。SIR模型把人群分为三类，包括易感者(S)、感染者(I)、康复者(R)，易感者会被感染变为感染者，感染者有一定几率康复转变为康复者；SEIR模型在SIR模型的基础上引入了潜伏者(E)。SEIR模型适用于具有潜伏期的流行病预测，即易感者被患病者感染之后，并不会马上变为感染者，而是先转变为潜伏者，经过潜伏期后再转变为感染者。与SIR模型相比，SEIR模型引入潜伏者因素，疾病的传播周期会更长。
[0005]然而，当前SEIR模型并没有考虑人口流动、人群分布密度等因素，而这些因素往往会严重影响SEIR模型的预测准确率。随着网络通信、空间定位、大数据和人工智能技术的发展，传统SEIR模型并不能很好的满足精细化管理的需要。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0007]为此，本专利技术实施例的一个目的在于提供一种传染病趋势预测方法，该方法能够更加全面、精确地预测传染病趋势。
[0008]本专利技术实施例的另一个目的在于提供一种传染病趋势预测系统。
[0009]为了达到上述技术目的，本专利技术实施例所采取的技术方案包括：
[0010]第一方面，本专利技术实施例提供了一种传染病趋势预测方法，包括以下步骤：
[0011]根据有限元分析方法，进行有限元区域的划分；
[0012]根据所述有限元区域内的人群类别，构建SEIR模型；
[0013]根据所述有限元区域间的人群流动因素，引入人口流动率参数；
[0014]根据所述人口流动率参数，计算各所述有限元区域在单位时间t内的人口变化量；
[0015]根据所述SEIR模型和所述人口变化量预测传染病趋势。
[0016]本专利技术实施例的一种传染病趋势预测方法，能够提高传染病预测的颗粒度和精准度，综合考虑了不同区域之间的差异以及人口流动，使得传染病趋势预测的结果更加客观、准确。
[0017]另外，根据本专利技术上述实施例的一种传染病趋势预测方法，还可以具有以下附加的技术特征：
[0018]进一步地，本专利技术实施例的一种传染病趋势预测方法中，所述根据有限元分析方法，进行有限元区域的划分包括：
[0019]根据区域特性划分所述有限元区域，所述区域特性包括人群密度、轨道交通状况以及功能区块。
[0020]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述根据所述有限元区域内的人群类别，构建 SEIR模型，包括：
[0021]划分各所述有限元区域内的人群类别，所述人群类别包括易感者、潜伏者、感染者以及康复者；
[0022]根据各所述人群类别在单位时间t内的变化量构建相应的SEIR模型。
[0023]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述根据各所述人群类别在单位时间t内的变化量构建相应的SEIR模型，包括：
[0024]根据预设信息，计算各所述人群类别的在单位时间t内的人口变化量；
[0025]所述易感者的人口变化量：
[0026]所述潜伏者的人口变化量：
[0027]所述感染者的人口变化量：
[0028]所述康复者的人口变化量：
[0029]式中，S为所述易感者的人数，E为所述潜伏者的人数，I为所述感染者的人数，R为所述康复者的人数，b为所述传染病的传染率，a为所述潜伏者单位时间t内转化为所述感染者的概率，r为所述感染者的康复率，N为所述有限元区域内的人口总数；
[0030]根据所述变化量构建所述SEIR模型，所述SEIR模型中包括各所述人群类别的总人数；
[0031]所述易感者当前的总人数：
[0032]所述潜伏者当前的总人数：
[0033]所述感染者当前的总人数：
[0034]所述康复者当前的总人数：
[0035]式中，S(t
‑
1)表示所述易感者在上一单位时间的总人数，S(t)表示所述易感者当前的总人数，E(t
‑
1)表示所述潜伏者在上一单位时间的总人数，E(t)表示所述潜伏者当前的总人数， I(t
‑
1)表示所述感染者在上一单位时间的总人数，I(t)表示所述感染者当前的
总人数，R(t
‑
1) 表示所述康复者在上一单位时间的总人数，R(t)表示所述康复者当前的总人数。
[0036]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述预设信息包括：
[0037]所述有限元区域内不考虑人口的出生、死亡和流动因素，所述人口总数恒等于N；
[0038]单位时间t内，单个所述感染者能传染的所述易感者的人数与所述易感者的总人数成正比，比例系数为
[0039]单位时间t内，所述感染者中康复的人数与所述感染者的总人数成正比，比例系数为r。
[0040]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述根据所述有限元区域间的人群流动因素，引入人口流动率参数，包括：
[0041]预设所述有限元区域的数量为n，所述有限元区域用P
n
表示，所述有限元区域之间的人口流动参数为v
ij
，其中1≤i≤n，1≤j≤n，v
ij
表示P
i
到P
j
的人口流动参数。
[0042]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述根据所述人口流动率参数，计算各所述有限元区域在单位时间t内的人口变化量，包括：
[0043]P
i
的所述易感者的人口变化量：
[0044][0045]P
i
的所述潜伏者的人口变化量：
[0046][0047]P
i
的所述感染者的人口变化量：
[0048][0049]P
i
的所述康复者的人口变化量：
[0050][0051]P本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种传染病趋势预测方法，其特征在于，包括以下步骤：根据有限元分析方法，进行有限元区域的划分；根据所述有限元区域内的人群类别，构建SEIR模型；根据所述有限元区域间的人群流动因素，引入人口流动率参数；根据所述人口流动率参数，计算各所述有限元区域在单位时间t内的人口变化量；根据所述SEIR模型和所述人口变化量预测传染病趋势。2.根据权利要求1所述的一种传染病趋势预测方法，其特征在于，所述根据有限元分析方法，进行有限元区域的划分包括：根据区域特性划分所述有限元区域，所述区域特性包括人群密度、轨道交通状况以及功能区块。3.根据权利要求1所述的一种传染病趋势预测方法，其特征在于，所述根据所述有限元区域内的人群类别，构建SEIR模型，包括：划分各所述有限元区域内的人群类别，所述人群类别包括易感者、潜伏者、感染者以及康复者；根据各所述人群类别在单位时间t内的变化量构建相应的SEIR模型。4.根据权利要求3所述的一种传染病趋势预测方法，其特征在于，所述根据各所述人群类别在单位时间t内的变化量构建相应的SEIR模型，包括：根据预设信息，计算各所述人群类别的在单位时间t内的人口变化量；所述易感者的人口变化量：所述潜伏者的人口变化量：所述感染者的人口变化量：所述康复者的人口变化量：式中，S为所述易感者的人数，E为所述潜伏者的人数，I为所述感染者的人数，R为所述康复者的人数，b为所述传染病的传染率，a为所述潜伏者单位时间t内转化为所述感染者的概率，r为所述感染者的康复率，N为所述有限元区域内的人口总数；根据所述变化量构建所述SEIR模型，所述SEIR模型中包括各所述人群类别的总人数；所述易感者当前的总人数：所述潜伏者当前的总人数：所述感染者当前的总人数：所述康复者当前的总人数：式中，S(t
‑
1)表示所述易感者在上一单位时间的总人数，S(t)表示所述易感者当前的总人数，E(t
‑
1)表示所述潜伏者在上一单位时间的总人数，E(t)表示所述潜伏者当前的总人数，I(t
‑
1)表示所述感染者在上一单位时间的总人数，I(t)表示所述感染者当前的总人
数，R(t
‑
1)表示所述康复者在上一单位时间的总人数，R(t)表示所述康复者当前的总人数。5.根据权利要求4所述的一种传染病趋势预测方法，其特征在于，所述预设信息包括：所述有限元区域内不考虑人口的出生、死亡和流动因...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱艳春，曾杰川，柳子用，郑宇浩，邱述洪，
申请(专利权)人：联通广东产业互联网有限公司，
类型：发明
国别省市：
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