交通运输传播新型冠状病毒肺炎的系统动力学仿真

作者：种鹏云; 尹惠

来源：交通运输工程学报, 2020, 20(03): 100-109.

DOI：10.19818/j.cnki.1671-1637.2020.03.009

• 交通系统
• 新型冠状病毒肺炎传播
• 系统动力学
• 建模仿真
• 因果回路
• 存量流量

为研究交通运输对新型冠状病毒肺炎(COVID-19)传播的影响,建立了基于系统动力学的交通运输传播新型冠状病毒肺炎模型;在设定模型假设的基础上,将人群分为易感个体、潜伏个体、感染个体和移除个体4种,并根据COVID-19的传播特性建立了交通运输影响下疫区、港站、车船和关联地区的COVID-19修正易感-潜伏-感染-移除(SEIR)和易感-潜伏-感染(SEI)传播动力学方程;在研究交通运输传播COVID-19过程的基础上,绘制了交通运输传播COVID-19的系统动力学模型因果回路,并进行了因果反馈回路分析;构建了基于系统动力学的交通运输传播COVID-19模型,并检验了模型的量纲一致性、机械错误、有效性和极端条件;以A市为研究对象,建立了3种仿真场景以研究交通运输对COVID-19传播的影响。仿真结果表明:A市COVID-19感染个体数量在疫情发生后第32天达到峰值,累计感染77 726人,A市以外地区感染个体数量在疫情发生后第30天达到峰值,累计感染28 084人;交通运输对COVID-19的传播起正反馈作用,交通运输影响下的COVID-19感染个体和移除个体数量峰值分别是无交通运输参与下的18.62、10.99倍,因此,实施交通管控措施对控制疫情发展、防范疫情扩散具有积极作用;公共交通出行比例的增加将进一步加快COVID-19的传播,因此,减少人们出行需求,降低公共交通出行比例,加大对公共交通车船、港站的病毒消杀工作能有效减缓COVID-19的传播。

• 单位
  昆明勘测设计研究院; 云南省交通科学研究院有限公司