Первый регион реализации Санкт-Петербург
Описание
Задачи:
симулировать распространение путей заболевания, передающегося воздушно-капельным путем, например COVID19, в обычном сценарии, когда нет режима карантина (самоизоляции)
понимание количества заболевших при управлении (откл./вкл) разных городских объектов от помещения.
прогноз заболевших, если вспышка появилась по какому-либо определенному адресу
Прежде чем построить имитационную модель распространения любого вируса в пределах города, нужно смоделировать основное поведение людей: где они живут, как перемещаются пешком и общественном транспорте (с пересадкой в метро или без), куда едут на работу, или в вуз днем. Делается это на базе геомоделей мест скопления людей в городе (модели притяжения населения). Всего в модель заложили порядка 70 геофакторов: особенности транспортного перемещения, нагрузка на остановки, количество работников в бизнес-центрах, количество проживающих в домах, наличие продуктовых магазинов. Интересно, что разработчики применили геоданные, которые уже 17 лет используют в основном бизнесе — геомаркетинговых сервисах для оценки потенциала локации.
Затем нужно учесть вероятность заражения в т. ч. вероятность посещения этих мест той или иной группы населения (например, по возрастным группам). С помощью специалистов НИИ им. Гамалеи мы постарались описать вирус на базе тех открытых данных, что были в разных источниках. Это — и восприимчивость к вирусу определенных возрастных групп, латентный, продромальный периоды и ряд других изученных особенностей.
Теперь можно относительно легко «взять» имитацию населения и, при правильных описанных вирусах, попробовать сымитировать пространственно-временное распространение любого вируса, передающегося воздушно-капельным, контактным путем от человека к человеку. Что и сделали разработчики Центра пространственных исследований, сымитировав миллионы взаимодействий жителей Москвы разных возрастов на базе мультиагентной модели.
«Затем мы внедрили модель в виде отдельного модуля в российском программном обеспечении „Геоинтеллект“ в пределах Москвы. В специальном, отдельном интерфейсе Геоинтеллекта, удалось визуализировать при помощи „бегунка“ (таймлайн) распространение коронавируса: от момента появления и обращения к врачу и до момента излечения» — говорит Денис Струков, генеральный директор Центра. Пока имитация не предполагает карантинные мероприятия и показывает, а что будет, если не будет карантина».
Согласно модели, если в Москве заболеет один человек по конкретному адресу Х, за 30 дней заразится 5084 человека. На карте красным цветом видны очаги возникновения и рапространения коронавируса. Зелёным цветом показано население, которое оправилось от болезни.

Смоделированная заболеваемость (красным) по г. Москве за первые 30 дней распространения инфекции от одного человека по конкретному адресу. Зеленым — выздоровевшие.

Имитация пути распространения вируса от домохозяйства по месту работы, учебы и т. д. При наведении курсора на городские объекты видны пути заражения людей.
Порядки цифры зараженных через 30 дней соответствуют динамике распространения болезни в г. Ухань (провинция Hubei) «с самого начала регистрации». Если считать Ухань «похожим» (по крайней мере по населению) с Москвой, то можно сделать первые выводы о работоспособности математической модели в случае, если не прибегать к ограничительным мерам.

График динамики случаев Коронавируса в Провинции Хубей (г. Ухань), https://coronavirus.app/fiJ14DCxw15e3SMemh8R
Следует отметить, что конечно есть ограничения. Например, хоть и городские геоданные по Москве, а также места массового скопления людей, проживания — реальные, то вот люди — имитация на основе половозрастного состава людей, проживающих в районах Москвы.
Более подробное видео, что будет, если обнаружится больной по конкретному адресу, и если ничего не делать — смотрите на сайте: https://geointellect.ru/video/koronavirus.mp4
Результат
Удалось симулировать контакты (без изоляции) между 12 000 000 жителями Москвы, не используя персональные данные, а только данные по полу, возрасту, количеству населения в домах, городским объектам и общественному транспорту, а также — по местам массовости.
5084 жителей — количество, спрогнозированное в феврале 2020 года по г. Москва на первую декаду апреля.
Результат внедрен в ПО ЭВМ «Геоинтеллект» (Рег в Минкомсвязи Приказом 665 от 30.11.2018), апробирована модель в НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н. Гамалеи
Результат может быть тиражируемым на разные воздушно-капельные инфекции и на разные крупные города.
Стоимость реализации: От 1 млрд до 10 млрд ₽
Этапы реализации
4 месяца
Сбор данных
Моделирование
Внедрение инструмента в ПО, визуализация
- Сбор данных.
- Моделирование.
- Внедрение инструмента в ПО, визуализация.