多层交通网络上中国传染病传播的模拟:以武汉冠状病毒之外为例
物理与社会
2020-06-30 v1 种群与进化
摘要
基于 SEIR 模型与城市交通网络建模,构建了用于中国城市传染病传播的通用模拟器。将 340 多个地级市之间的中国公共交通系统建模为多层二部网络,各层代表不同交通方式(航线、铁路、航线与巴士),节点分为两类(中心城市、外围城市)。在每个城市,开放系统 SEIR 模型追踪疾病的本地传播,人口流入与流出与上层交通网络进行交换。该模型考虑了(1)传染病在不同交通媒介上的不同传播率,(2)城市对入境人流的过境,(3)因路径重叠在公共交通车辆上的交叉感染,以及如下现实考量:(4)感染人群不进入公共交通,(5)康复人群不会重复感染。该模型可用于模拟任意传染病(由其基本再生数、潜伏期、感染期和动物源性作用力表征)在中国(及潜在其他国家)城市层面的传播,其起源于任意中国地级市,且在政府有效干预实施前的时段内。流图被输入系统以触发城际动力学,假设在节点的二部分划内部及之间具有由经验观测确定的不同流强度。该模型被用于模拟 2019 年武汉冠状病毒疫情;表明该框架稳健可靠,且模拟结果与公开城市级数据集极度吻合。
引用
@article{arxiv.2002.12280,
title = {Simulating the Spread of Epidemics in China on the Multi-layer Transportation Network: Beyond the Coronavirus in Wuhan},
author = {Tianyi Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.12280},
year = {2020}
}
备注
12 pages, 7 figures