基于Python+Html实现的疫情传播模拟系统

一时失言乱红尘 2024-03-26 22:44 86阅读 0赞

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## 疫情传播模拟系统 ##

##  ##

## 一、疫情报告 ##

#### 背景介绍 ####

为研究新冠病毒在人群中的传播情况，讨论各种防疫措施（佩戴口罩，限制出行，增加医院以及救治速度）对疫情传播的影响。从个人、政府、医疗的三个方面讨论疫情的传播。

#### 技术栈 ####

*  前端
    
    采用了简单的html+javascript+boostrap编写前端页面和小动画。
 *  后端
    
    结合了python的flask web框架进行前后端数据的交互，前端模拟完成返回json数据，利用python的document库以及绘图库绘制了简单的报表。

#### 代码运行 ####

项目录下运行cmd

pip install -r requirements.txt安装python依赖

运行python app.py

#### 建模思路 ####

具体规则

单个小球模拟为一个人，小球直径为30px长度，当两人距离为两个身位60px或者发生碰撞时，此时可能发生感染事件。其中，蓝色代表潜伏期，红色代表已经感染，棕色不移动代表死亡，黄色代表此时已康复拥有抗体，黑色代表健康未感染。

参数设置

未戴口罩且与潜伏期的人距离过近或发生碰撞时：有抗体1%感染几率，无抗体5%感染几率。

未戴口罩且与感染期的人距离过近或发生碰撞时：有抗体5%感染几率，无抗体30%感染几率。

戴口罩且与潜伏期的人距离过近或发生碰撞时：有抗体0.3%感染几率，无抗体1%感染几率。

戴口罩且与感染期的人距离过近或发生碰撞时：有抗体3%感染几率，无抗体15感染几率。

人群可能发生聚集，当小球之间长时间距离过短时候，发生感染的概率自然会大幅度上升。人群移动为随机移动，一共设置为5档。医院开启之后，设置收容速度为3档（慢中快），每次收容数量为5人，医院容纳数量可自主设置。

模型建立

根据上述规则，用JavaScript进行程序编写，并实现了数据的可视化。

综合考虑程序效率、运行时间，我们的网格采用813\*830（单位：px）。

运行之后，会返回一份报表，我们主要观察分析感染人数、潜伏人数，死亡人数随着时间的变化。

## 二、基本数据 ##

初始感染人数：50  
初始人群数量：60  
人群聚集状态：聚集关闭  
人群移动速度：5 档（共五档）  
是否佩戴口罩：否  
是否开启医院：医院开启  
医院容纳数量：20  
医院收纳速度：1 档（最慢速度）

![8858ed344e3b319771a09225b3a3eac0.png][]

根据国家统计局以及相关论文的数据统计，模型参数设置为：  
单个小球模拟为一个人，小球直径为 30px 长度，当两人距离为两个身位 60px 或者发生碰撞时，此时可能发生感染事件。其中，蓝色代表潜伏期，红色代表已经感染，棕色不移动代表死亡，橙色代表此时已康复拥有抗体，黑色代表健康未感染。  
·当未戴口罩时：潜伏期有抗体 1% 感染几率。潜伏期无抗体 5% 感染几率。感染期有抗体 5% 感染几率，感染期无抗体 30% 感染几率。  
·当佩戴口罩时：潜伏期有抗体 0.3% 感染几率。潜伏期无抗体 1% 感染几率。感染期有抗体 3% 感染几率，感染期无抗体 15 感染几率。  
人群可能发生聚集，当小球之间长时间距离过短时候，发生感染的概率自然会大幅度上升。人群移动为随机移动，一共设置为 5 档。医院开启之后，设置收容速度为 3 档（慢中快），每次收容数量为 10 人，医院容纳数量可自主设置。

## 三、数据分析 ##

红色-当前感染人数 蓝色-当前潜伏人数 绿色-当前死亡人数  
反应此时横坐标时间点的疫情情况

![cc0370ac70ecf21b83df38e887e3d1bc.png][]

红色-累计感染人数 蓝色-累计潜伏人数 绿色-累计死亡人数  
反应此时横坐标时间点累计一共的疫情情况

![a9e855d5c63be80b86f6dc57087ad89c.png][]

总人数：110  
死亡人数：31

![a72a0374301462f44aab1265f078ff89.png][]

总人数：110  
感染人数：78

![e0e1f5ef87a04e9102943faf04d7de66.png][]

## 四、数学模型 ##

![8ba715346f8764f69b4c87fd8f2eee44.png][]

![9527297969b25640dfed578829267d2b.png][]

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