CN111477342A - 一种隔离区域航空输入感染预警系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种隔离区域航空输入感染预警系统，首先，对通过航空输入到目标隔离区域的每个地理围栏区域的潜在感染概率进行计算，接着，根据隔离区域关联拓扑数据获取每个地理围栏区域对应的关联度，然后根据每个地理围栏区域的潜在感染概率和对应的关联度计算目标隔离区域的感染概率，这样，能够知晓每个隔离区域的感染概率，进行有效预警。

Description

一种隔离区域航空输入感染预警系统
技术领域
本发明涉及一种隔离区域航空输入感染预警系统，具体涉及一种能够对目标隔离区域由于航空输入而可能存在的感染概率进行计算的隔离区域航空输入感染预警系统。
背景技术
某些上呼吸道传染性病毒，受多方面原因的影响，在不同时间内，在不同的地理围栏区域内的传染状态不同。例如，某个时间内，相对隔离的地理围栏区域A中的病毒传染较为广泛，地理围栏区域B中的病毒传染被有效控制。这种情况下，地理区域A与地理区域B之间在存在航空联系时，易于使得地理区域B受到地理区域A的病毒传染扩散。
因此，亟待需要提供一种能够实时监测地理区域B对地理区域A的传染扩散状态并进行预警的技术方案。
发明内容
本发明的实施例提供一种隔离区域航空输入感染预警系统，该系统能够确定目标隔离区域由于航空输入而带来的感染概率，进而进行预警。
本发明采用的技术方案为：
本发明实施例提供一种隔离区域航空输入感染预警系统，包括处理器、存储有计算机程序的非瞬时性存储介质、载人数据库、隔离区域关联拓扑数据和配置文件；所述载人数据库关联存储有飞行器ID和载人数量，所述配置文件中存储有多个地理围栏区域的区域ID和对应的人数，所述隔离区域关联拓扑数据包括关联度C；当所述计算机程序被处理器执行时，执行以下步骤：
S100，获取通过航空输入到目标隔离区域j的所有的地理围栏区域i的ID；
S200，对于每一个地理围栏区域i，获取对应的潜在感染概率Qi；
S300，根据隔离区域关联拓扑数据获取每个地理围栏区域i对应的关联度Ci；
S400，根据
Figure 239692DEST_PATH_IMAGE001
计算目标隔离区域j的感染概率，
Figure 580543DEST_PATH_IMAGE002
表示目标隔离区域j在 第n个时间段因航空输入导致的感染概率，
Figure 931890DEST_PATH_IMAGE003
表示地理围栏区域i在第n个时间段的潜在感 染概率，
Figure 877849DEST_PATH_IMAGE004
表示第n个时间段从地理围栏区域i到地理围栏区域j的关联度。
可选地，所述潜在感染概率Qi根据Qj
Figure 804086DEST_PATH_IMAGE005
进行计算，其中，
Figure 366654DEST_PATH_IMAGE006
表示第i个地理围栏 区域内的第n个时间段的预测感染人数，Si表示第i个地理围栏区域内的人数。
可选地，所述感染预警系统还包括感染信息获取模块，所述感染信息获取模块与 一个或多个感染发布平台通信连接，用于从所述感染发布平台获取各个地理围栏区域的现 存感染人数，包括确诊感染人数和新增感染人数；所述第n个时间段的预测感染人数
Figure 911905DEST_PATH_IMAGE007
，其中，
Figure 102584DEST_PATH_IMAGE008
表示第i个地理围栏区域在第n个时间段的现存感 染人数，
Figure 809509DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure 859373DEST_PATH_IMAGE010
分别为第一修正系数和第二修正系数。
可选地，第一修正系数
Figure 286943DEST_PATH_IMAGE009
根据第n个时间段和第n-1个时间段从所述感染发布平 台获取的新增感染人数确定。
可选地，第一修正系数
Figure 230932DEST_PATH_IMAGE011
*∆t，其中，∆t为感染发布平台 发布的确诊信息的最小时间段的最小公倍数，
Figure 498972DEST_PATH_IMAGE012
为所述第i个地理围栏区域在第n个时间 段的新增感染人数，
Figure 708236DEST_PATH_IMAGE013
为所述第i个地理围栏区域在第n-1个时间段的新增感染人数，
Figure 923186DEST_PATH_IMAGE014
和β均大于零的系数。
可选地，
Figure 229402DEST_PATH_IMAGE015
，β=
Figure 278129DEST_PATH_IMAGE016
。
可选地，第二修正系数
Figure 37007DEST_PATH_IMAGE010
根据在感染潜伏时间内到达地理围栏区域i的所有地 理围栏区域的潜在感染比例和对应的关联度C确定，所述关联度表征两个地理围栏区域在 一个时间段内的实际输送的航空用户数量。
可选地，第二修正系数
Figure 337538DEST_PATH_IMAGE017
，其中，
Figure 763840DEST_PATH_IMAGE018
表示地理围栏区域 x在第n-k个时间段的潜在感染比例，
Figure 717890DEST_PATH_IMAGE019
表示第n-k个时间段从地理围栏区域x到地理围栏 区域i的关联度，x表示感染潜伏时间内到达地理围栏区域i的地理围栏区域，h表示引发感 染病毒在人群内的潜伏时间。
可选地，所述隔离区域航空输入感染预警系统与预设的接收用移动终端连接，并将计算的目标隔离区域的感染概率发送给所述预设的接收用移动终端。
本发明实施例提供的隔离区域航空输入感染预警系统，首先，对通过航空输入到目标隔离区域的每个地理围栏区域的潜在感染概率进行计算，接着，根据隔离区域关联拓扑数据获取每个地理围栏区域对应的关联度，然后根据每个地理围栏区域的潜在感染概率和对应的关联度计算目标隔离区域的感染概率，这样，能够知晓每个隔离区域的感染概率，进而进行有效准确的预警。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。
本发明实施例提供一种隔离区域航空输入感染预警系统，包括处理器、存储有计算机程序的非瞬时性存储介质、载人数据库、隔离区域关联拓扑数据和配置文件；所述载人数据库关联存储有飞行器ID和载人数量，飞行器ID可包括飞行器飞行日期和飞行器编号；所述配置文件中存储有多个地理围栏区域的区域ID和对应的人数，所述隔离区域关联拓扑数据包括关联度C；当所述计算机程序被处理器执行时，执行以下步骤：
S100，获取通过航空输入到目标隔离区域j的所有的地理围栏区域i的ID；
S200，对于每一个地理围栏区域i，获取对应的潜在感染概率Qi；
S300，根据隔离区域关联拓扑数据获取每个地理围栏区域i对应的关联度Ci；
S400，根据公式
Figure 557539DEST_PATH_IMAGE020
计算目标隔离区域j的感染概率，
Figure 130603DEST_PATH_IMAGE002
表示目标隔离区域j 在第n个时间段因航空输入导致的感染概率，
Figure 349094DEST_PATH_IMAGE003
表示地理围栏区域i在第n个时间段的潜在 感染概率，
Figure 333100DEST_PATH_IMAGE004
表示第n个时间段从地理围栏区域i到地理围栏区域j的关联度。
在本发明实施例中，隔离区域指代国家或者地区，在本发明示意性实施例中，指代地区。隔离区域关联拓扑数据可以地区作为节点，地区之间使用两个具有方向的箭头连接，每个箭头上标注有关联度，箭头的指向表示在单位时间段例如每天内从起点对应的节点到终点对应的节点的关联度。在本发明实施例中，关联度表征两个地理围栏区域在一个时间段内的实际输送的航空用户数量。在本发明一个示例中，两个地理围栏区域之间的关联度C可通过下述公式（1）表示：
Figure 879619DEST_PATH_IMAGE021
其中，
Figure 505641DEST_PATH_IMAGE022
表示时间段内从地理围栏区域x到地理围栏区域i的关联度，
Figure 719585DEST_PATH_IMAGE023
表示地理围 栏区域x到地理围栏区域i的第r个航班r的载人数量即实际输送的航空用户数量，可根据航 班日期和航班编号在数据库检索得到；N为时间端内的地理围栏区域x到地理围栏区域i的 所有航班的数量，可通过数据库检索得到。在一个具体示例中，A等于1，
Figure 546595DEST_PATH_IMAGE024
等于0；在另一 个具体示例中，A和
Figure 95257DEST_PATH_IMAGE024
与地理围栏区域x到地理围栏区域i的航班中检测出的感染人数比例 正相关。
在本发明实施例中，关联度可根据每个单位时间段内的航空数据实时计算得到，也可以根据实际情况预测得到。
在步骤S100中，时间段可根据发布感染信息的发布平台更新数据的时间确定，在一个示例中，时间段的单位可为天。
进一步地，在本发明实施例中，所述潜在感染概率Qi可根据公式（2）计算得到：
Qj
Figure 665916DEST_PATH_IMAGE025
（2）
其中，
Figure 734366DEST_PATH_IMAGE026
表示第i个地理围栏区域内的第n个时间段的预测感染人数，Si表示第i个地 理围栏区域内的人数，可基于第i个地理围栏区域的ID在配置文件中检索得到。
进一步地，在本发明实施例中，所述感染预警系统还包括感染信息获取模块，所述感染信息获取模块与一个或多个感染发布平台通信连接，用于从所述感染发布平台获取各个地理围栏区域的现存感染人数，包括确诊感染人数和新增感染人数。感染发布平台可以为，例如霍普金斯大学网站等发布感染信息的网站。
在本发明实施例中，为准确预测某一地理围栏区域的感染人数，第n个时间段的预 测感染人数
Figure 466699DEST_PATH_IMAGE026
可根据公式（3）确定：
Figure 96132DEST_PATH_IMAGE027
（3）
其中，
Figure 532798DEST_PATH_IMAGE028
表示第i个地理围栏区域在第n个时间段的现存感染人数，
Figure 455755DEST_PATH_IMAGE029
和
Figure 93410DEST_PATH_IMAGE030
分别 为第一修正系数和第二修正系数。
在本发明实施例中，第一修正系数表示因新增感染人数导致的修正系数，即新增输入系数。在实际中，第n个时间段（例如天）公布现存确诊人数与当前时间段（当天）有一个时间段的差，即其公布的是上一时间段的现存确诊人数。对于实时计算甚至提前研判而言，只能用当前时间段的数据和之前的数据参与计算，估算当前时间段的航班的感染系数优选使用当前时间段感染发布平台发布的现存确诊人数和之前发布的现存确诊人数估算出当前时间段的实际确诊人数。因此，在本发明实施例中，第一修正系数优选根据第n个时间段和第n-1个时间段从所述感染发布平台获取的新增感染人数确定。
优选的，在本发明实施例中，第一修正系数
Figure 147822DEST_PATH_IMAGE029
可通过如下公式（2）确定：
Figure 529125DEST_PATH_IMAGE031
*∆t （2）
其中，∆t为感染发布平台发布的确诊信息的最小时间段的最小公倍数，从而能够确保 数据精度，在一个示例中，∆t可为一天；
Figure 306588DEST_PATH_IMAGE032
为所述第i个地理围栏区域在第n个时间段的新 增感染人数，
Figure 239778DEST_PATH_IMAGE033
为所述第i个地理围栏区域在第n-1个时间段的新增感染人数，
Figure 1061DEST_PATH_IMAGE034
和β均大 于零的系数；优选地，在本发明一示意性实施例中，
Figure 186054DEST_PATH_IMAGE035
，β=
Figure 864029DEST_PATH_IMAGE036
，实验证明，该数值能够使得 预测的数据具有较好的准确度。
在本发明实施例中，第二修正系数表示过去第n-h个时间段到第n个时间段，其他 区域依靠航班输入给i区域的可能的感染人数导致的修正系数，即输入修正系数，h表示引 发感染病毒在人群内的潜伏时间。在一个示例中，第二修正系数
Figure 374645DEST_PATH_IMAGE030
可根据在感染潜伏时 间内到达地理围栏区域i的所有地理围栏区域的潜在感染比例和对应的关联度C确定，所述 关联度C表征到达地理围栏区域i的地理围栏区域在一个时间段内向地理围栏区域i实际输 送的航空用户数量。
进一步地，在本发明实施例中，第二修正系数
Figure 623224DEST_PATH_IMAGE030
可根据公式（6）确定：
Figure 205384DEST_PATH_IMAGE037
（6）
其中，
Figure 691860DEST_PATH_IMAGE038
表示地理围栏区域x在第n-k个时间段的潜在感染比例，
Figure 107798DEST_PATH_IMAGE039
表示第n-k个 时间段从地理围栏区域x到地理围栏区域i的关联度，x表示感染潜伏时间内到达地理围栏 区域i的地理围栏区域，h表示引发感染病毒在人群内的潜伏时间，在一个示例中，可为13 天。
本发明实施例中，每个地理围栏区域的第n个时间段的预测感染人数包括现存感染人数、因新增导致的感染人数和因航空输入导致的感染人数，从而能够使得预测的预测感染更加准确。
进一步地，在本发明实施例中，所述隔离区域航空输入感染预警系统与预设的接收用移动终端连接，并将计算的目标隔离区域的感染概率发送给所述预设的接收用移动终端，进行预警。
综上，本发明实施例提供的隔离区域航空输入感染预警系统，首先，对通过航空输入到目标隔离区域的每个地理围栏区域的潜在感染概率进行计算，接着，根据隔离区域关联拓扑数据获取每个地理围栏区域对应的关联度，然后根据每个地理围栏区域的潜在感染概率和对应的关联度计算目标隔离区域的感染概率，这样，能够知晓每个隔离区域的感染概率，进而有效准确的预警。
以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种隔离区域航空输入感染预警系统，其特征在于，包括处理器、存储有计算机程序的非瞬时性存储介质、载人数据库、隔离区域关联拓扑数据和配置文件；所述载人数据库关联存储有飞行器ID和载人数量，所述配置文件中存储有多个地理围栏区域的区域ID和对应的人数，所述隔离区域关联拓扑数据包括关联度C；当所述计算机程序被处理器执行时，执行以下步骤：
S100，获取通过航空输入到目标隔离区域j的所有的地理围栏区域i的ID；
S200，对于每一个地理围栏区域i，获取对应的潜在感染概率Qi；
S300，根据隔离区域关联拓扑数据获取每个地理围栏区域i对应的关联度Ci；
S400，根据
Figure 188763DEST_PATH_IMAGE001
计算目标隔离区域j的感染概率，
Figure 309166DEST_PATH_IMAGE002
表示目标隔离区域j在第n 个时间段因航空输入导致的感染概率，
Figure 275853DEST_PATH_IMAGE003
表示地理围栏区域i在第n个时间段的潜在感染 概率，
Figure 139904DEST_PATH_IMAGE004
表示第n个时间段从地理围栏区域i到地理围栏区域j的关联度。
2.根据权利要求1所述的隔离区域航空输入感染预警系统，其特征在于，所述潜在感染 概率Qi根据Qj
Figure 875648DEST_PATH_IMAGE005
进行计算，其中，
Figure 291586DEST_PATH_IMAGE006
表示第i个地理围栏区域内的第n个时间段的预测感 染人数，Si表示第i个地理围栏区域内的人数。
3.根据权利要求2所述的隔离区域航空输入感染预警系统，其特征在于，所述感染预警系统还包括感染信息获取模块，所述感染信息获取模块与一个或多个感染发布平台通信连接，用于从所述感染发布平台获取各个地理围栏区域的现存感染人数，包括确诊感染人数和新增感染人数；
所述第n个时间段的预测感染人数
Figure 496302DEST_PATH_IMAGE007
，其中，
Figure 882153DEST_PATH_IMAGE008
表示第i个 地理围栏区域在第n个时间段的现存感染人数，
Figure 754294DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure 934609DEST_PATH_IMAGE010
分别为第一修正系数和第二修 正系数。
4.根据权利要求3所述的隔离区域航空输入感染预警系统，其特征在于，第一修正系数
Figure 157780DEST_PATH_IMAGE009
根据第n个时间段和第n-1个时间段从所述感染发布平台获取的新增感染人数确定。
5.根据权利要求4所述的隔离区域航空输入感染预警系统，其特征在于，第一修正系数
Figure 81742DEST_PATH_IMAGE011
*∆t，其中，∆t为感染发布平台发布的确诊信息的最小时间段 的最小公倍数，
Figure 198603DEST_PATH_IMAGE012
为所述第i个地理围栏区域在第n个时间段的新增感染人数，
Figure 300551DEST_PATH_IMAGE013
为所 述第i个地理围栏区域在第n-1个时间段的新增感染人数，
Figure 283723DEST_PATH_IMAGE014
和β均大于零的系数。
6.根据权利要求5所述的隔离区域航空输入感染预警系统，其特征在于，
Figure 496530DEST_PATH_IMAGE015
，β=
Figure 592530DEST_PATH_IMAGE016
。
7.根据权利要求3所述的隔离区域航空输入感染预警系统，其特征在于，第二修正系数
Figure 255593DEST_PATH_IMAGE010
根据在感染潜伏时间内到达地理围栏区域i的所有地理围栏区域的潜在感染比例和 对应的关联度C确定，所述关联度表征两个地理围栏区域在一个时间段内的实际输送的航 空用户数量。
8.根据权利要求7所述的隔离区域航空输入感染预警系统，其特征在于，第二修正系数
Figure 781252DEST_PATH_IMAGE017
，其中，
Figure 187963DEST_PATH_IMAGE018
表示地理围栏区域x在第n-k个时间段的潜在感染 比例，
Figure 482678DEST_PATH_IMAGE019
表示第n-k个时间段从地理围栏区域x到地理围栏区域i的关联度，x表示感染潜 伏时间内到达地理围栏区域i的地理围栏区域，h表示引发感染病毒在人群内的潜伏时间。
9.根据权利要求1所述的隔离区域航空输入感染预警系统，其特征在于，所述隔离区域航空输入感染预警系统与预设的接收用移动终端连接，并将计算的目标隔离区域的感染概率发送给所述预设的接收用移动终端。
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