核酸检测助力精准防控疫情，Steps模拟计算人群排队核酸检测

安世亚太 2020年7月2日浏览：1883

自6月11日以来，北京累计报告本地确诊病例318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。

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6月28日12时，北京已完成检测768.7万人，检测能力大幅提升。

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。