Моделирование распространения инфекционного заболевания в условиях вахтового метода работы

Abstract

В статье рассматриваются проблемы построения моделей распространения инфекционных заболеваний. Обсуждается актуальность эпидемиологического моделирования в контексте различных сфер общественной деятельности, в том числе с точки зрения влияния характера производственных процессов на распространение заболевания. Анализируются возможности эпидемиологического моделирования с учетом миграции населения и географии (в широком понимании) с использованием компартментальных эпидемиологических моделей. Рассмотрены методы построения компартментальных моделей, учитывающих смертность от заболевания. Предложен такой подход к построению компартментальных моделей, учитывающих неоднородность популяции, который основан на разделении популяции на непересекающиеся подмножества индивидов с установленными показателями интенсивности контактов между подмножествами. В рамках данного подхода описан метод моделирования мигрирующих подмножеств. Демонстрируются результаты построенных эпидемиологических моделей распространения инфекции между населенными пунктами с учетом миграции групп работников вахтового метода. Проводится сравнение моделей, отличающихся по характеру взаимодействия между индивидами подмножеств. Показано, что порядок распространения инфекции между подмножествами влияет на динамику распространения эпидемии, но не на итоговое количество индивидов, затронутых инфекцией. Продемонстрировано ускорение передачи эпидемии между подмножествами индивидов при наличии прямых контактов относительно ситуации с передачей инфекции через мигрирующие группы индивидов. На основе предложенного подхода возможна реализация системы имитационного моделирования эпидемий, в рамках которой будут учитываться миграционные и географические факторы, а также характер взаимодействия участников производственного процесса.

The article discusses problems related to building models for the spread of infectious diseases. It explores the relevance of epidemiological modeling in various public spheres, including how production processes can impact disease spread. The article analyzes the possibilities of using compartmental epidemiological models for epidemiological modeling, taking into account population migration and geography. It also considers methods for constructing compartmental models that account for mortality due to the disease. The article proposes an approach to constructing compartmental models that considers population heterogeneity, dividing it into non-overlapping subsets based on contact intensity indicators. Additionally, the article describes a method for modeling migrating subsets within this approach. The article demonstrates the results of constructed epidemiological models for the spread of infection between localities, taking into account migration fly-in-flyout worker groups. It compares models with different interactions between individuals of subsets and shows that the order of infection spread between subsets affects epidemic dynamics but not the total number of affected individuals. The article also demonstrates that direct contact can accelerate epidemic transmission between subsets compared to transmission through migrating groups.