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核酸检测助力精准防控新冠疫情,Steps模拟计算人群排队核酸检测
仿真圈
4年前
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导读:
6月26日0时至24时,北京新增报告本地确诊病例17例、无症状感染者4例,无新增疑似病例;自6月11日以来,北京累计报告本地确诊病例297例,在院297例。尚在观察的无症状感染者25例。
从新发地批发市场发生聚集性疫情以来的病例分析、流调结果、传播轨迹来看,涉及的行业场景、途径、症状复杂多样。
任何一个人的掉以轻心、麻痹大意,都可能引发新的问题。
一、核酸检测是精准防控的有效手段
核酸检测是判断是否感染新冠病毒最科学的手段之一,
也是统筹推进复工复产、复学复课、复业复市做好常态化防控工作的重要保障。所以加快推进扩大核酸检测范围,既有利于精准防控,巩固防控成果,维护群众健康,又有助于人员合理流动,推动社会经济和生产生活秩序的全面恢复。
目前,北京市区两级共设置采样场所474个,
采样点位2083个,来自59家二、三级医疗卫生机构、28家第三方检测机构、20家疾控机构的7472名工作人员轮班采样,在高温下满负荷运行,截至20日6时,已累计采样229.7万人。据介绍,北京市核酸检测采样人数从一周前的每天8000人,已增长到现在的每天近50万人,检测能力也大幅提升。
二、Steps 模拟人群排队检测顺序
当前,北京地区对疫情中高风险地区进行新冠核酸检测,以查找被感染的新冠患者。在检测过程中需要保证人与人之间间隔1米,务必避免人群拥堵,避免交叉感染,那么对排队检测顺序进行合理的安排就显得尤为关键。本文通过Steps人群疏散模拟计算,以寻找合理的人群排队检测顺序。
本案例中整个检测模型所占区域为65米×12米,需要进行检测的人员共120名(下图中紫色区域,人员在待检区域的间隔大于1米),检测点最多同时对3个人进行检测,所有人员务必通过蛇形路径行走至检测点,如下图所示。在排队检测过程中,务必保持人与人之间的距离间隔1米以上。
在Steps中搭建完整的上述模型,监测点对每个人检测所需的时间为20秒,在软件中对检测点的时间设置为20秒,如下图所示,人员一旦完成检测,会及时离开,最终通过出口走出检测区域。
1)无序极端状态
为了验证无序状态的极端工况,设置120名待检人员同时无序涌向监测点,计算的结果如下,可以看出,人员全部涌向检测台后,出现极其严重的拥堵现象。检测完的人需要不断移动,才能走出未检测人员的包围圈,一方面造成人员聚集现象,另一方面使得检测的效率极其低下。
总共需要35分48秒才完成检测。
2)人员不分时间段引导
本工况下120名待检人员同时走向排队路径的进口,然后按照顺序走向检测点,对应的计算结果如下:可以看出,此工况下,由于未对人员分时间段引导,在2分14秒之前,人员在排队路径的进口处大量拥堵;
在监测点处,也出现了人员拥堵的现象,
此工况状态共花费了24分48秒。
3)人员分区分时间段引导,设置检测区域(人数限制3人)
为了解决2)状态下的人员聚集问题,将待检人员分成6区,每区20人,分时间段走向检测台。6区20人直接走向排队路径进口;5区人员延迟等待20秒,然后走向排队路径入口;4区人员延迟等待40秒,依次类推,1区人员延迟1分40秒,然后走向入口。
在Steps中输入对应的表达式,一旦每个监测点有人员完成检测,那么就安排排队的人员走向此监测点,但检测区的人数不能大于3人,如上图所示。合理、有序的检测会使得检测效果更高。
本工况状态下,对应的计算结果如下:可以看出,人员经过分时间引导,在排队路径的进口处人群拥挤的时间很短,拥堵区域很小,人员按顺序走向检测台;
最终本工况总共的疏散时间为18分11秒。
与工况2)相比较,节省了6分37秒的疏散时间。
在检测区域处,任何时刻人员的数量均小于等于3人,一旦有人检测完毕离开检测区域后,后续排队的人会随之走向检测点(下图中1、2离开检测区域,3、4走向检测点)。
4)区域再次细化
在工况3)的基础上,将待检区域再次细化,设置为12个区;每区10人,分时间段走向检测台。12区10人直接走向排队路径进口;11区人员延迟等待20秒,然后走向排队路径入口;10区人员延迟等待40秒,依次类推,1区人员延迟3分40秒,然后走向入口。
本工况的计算结果如下:可以看出,由于每区的人数比较少,在排队路径的入口处,完全没有人群拥挤的现象;分区域、分时间引导人员走进排队路径中,可以有效地分散人员,队伍中出现部分稀疏地带,使得人员不过分聚集。最终本工况总共的疏散时间为18分06秒。与工况3)相类似,虽然仅节省了5秒时间,但将待检人员细化后,由于同时走向排队入口的人数较少,所以入口处无人员聚集现象发生。
通过以上计算结果可以看出,将待检人员分成12区,每区10人,相邻区间隔延迟20秒再走向排队入口处,可以有效地避免人群聚集现象;在监测点设置检测区域,任何时刻此区域的人不超过3人,也可以有效地避免人群在监测点点拥挤现象。最终需要花费18分06秒可以完成对120人的检测。
三、文末福利
福利:
笔者赠送本文有关的算理模型,请直接下载附件,希望学习型工程师多加练习,早日掌握STEPS模拟计算工具。
作者:王永康
仿真秀专栏作者
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原创文章,
本文首
发仿真秀,
部分图片源自网络,如有不当请联系我们,欢迎分享,禁止私自转载,转载请联系我们。
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首次发布时间:2020-06-29
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仿真圈
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扶风
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3年前
你好 steps软件如何安装啊
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