一种研究高传染性疾病的微观传播起始的微观方法
物理与社会
2020-04-22 v1 种群与进化
摘要
我们将行人动力学模型与接触者追踪方法相结合，以模拟高传染性空气传播疾病在密闭环境中的初始传播。我们关注中等规模人群（最多1000人），其中仅有少数（1或2人）感染者，其余人群分为免疫者与易感者。我们采用空间连续模型，通过作用于行人的力来表示行人动力学，即一种基于力的微观模型。离散化后，该模型转化为一个高维二阶常微分方程组。在将接触者追踪加入行人动力学模型之前，我们标定模型参数，用经验数据验证模型，并表明可以捕捉行人自组织成通道的现象。我们引入患病者周围的病患域，采用显式方法进行接触者追踪。处于病患域内一定时间的健康易感者可能（按给定概率）被感染并成为所谓的次级接触者。作为模拟疾病传播起始的具体场景，我们考虑美国两个机场的航站楼：休斯顿的Hobby机场和亚特兰大国际机场。我们考虑不同情景，并量化了随着给定航站楼人口密度增大、免疫者比例下降、初级接触者数量增加以及存在高密度区域（如登机巴士）时，平均次级接触者数量的增长。
引用
@article{arxiv.2004.09554,
title = {A microscopic approach to study the onset of a highly infectious disease spreading},
author = {Krithika Rathinakumar and Annalisa Quaini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.09554},
year = {2020}
}