疫情跟踪手机APP产品设计探讨

当前,新型冠状病毒疫情受到国内外极大关注,严重威胁广大民众的身体健康。有效阻断或减少病毒传播尤其关键,特别地,及时发现病患的密切接触者是核心问题,也有效阻断病毒传染的核心。

背景

当前,新型冠状病毒疫情受到国内外极大关注,严重威胁广大民众的身体健康。有效阻断或减少病毒传播尤其关键,特别地,及时发现病患的密切接触者是核心问题,也有效阻断病毒传染的核心。新型冠状病毒传染存在潜伏期便具有一定传染性且部分患者症状不明显等特征,给及时发现和隔离潜在感染者存在很大的困难。本课题组利用现代的空间轨迹定位技术,尤其是时空地理信息理论方法与技术,开发了基于个人手机GPS定位的行人轨迹追踪系统可以较好地发现与病患接触的潜在传播者。

总体技术思路

首先,通过大数据或者其它方式,采集确诊病例过去两周内的时空活动轨迹,建立起所有病例的时空轨迹数据库;
其次,公众通过微信小程序或APP记录自己的GPS活动轨迹并与病患活动轨迹进行对比;
最后,根据对比结果,进行风险提示。

“疫情踪”APP 简介

一、构建病患时空轨迹数据库

基于已确诊的病患,利用传统流行病调查与大数据等,结合地理信息技术,构建病患时空轨迹数据库。

二、用户个人轨迹上传

政府可通过公众号,小程序,新闻等方式宣传本调查项目,推荐用户下载App。用户通过手机注册App,同意获取轨迹信息的协议,开通服务采集其当前时空轨迹数据(可由App后台自动5-10分钟采集1次)至服务器。

三、时空轨迹匹配度分析

后台服务器定期将用户轨迹数据与病患轨迹数据进行时空匹配度对比,并实时评估用户感染风险。

四、风险提示及预警防控

所评估的风险结果反馈给用户本人,提醒用户进行自我隔离或主动就医。

疫情跟踪APP技术流程图
图1-技术流程图
疫情跟踪APP原型设计
疫情跟踪APP原型设计
疫情跟踪APP原型设计
疫情跟踪APP原型设计
图2-“疫情踪”App 界面(部分)
疫情跟踪APP原型设计-GPS跟踪
图3-用户使用及预警示例
疫情跟踪APP原型设计-GPS跟踪
图4-主要功能示例说明

主要辅助解决以下的现实困难

一、如何有效地对病源进行溯源,并且分析时空传播规律和潜伏规律

有关疾病的传播机制,特别是传播的时间和空间规律的研究对于我们指导疫情防控很重要。这方面,除了传统的流行病调查方法之外,现有的信息技术手段,利用个体手机与基站交互产生的时空定位信息,也可以起到很好的辅助作用。可以通过对个人手机号码等信息重新编码脱敏之后,研究病人密切接触者的随后实际发病情况,分析其潜伏时长和时空关系。

二、如何相对准确地识别潜在感染者,进行及时隔离和救治

疾控部门面对的一个现实问题是,病人无法完整地回忆其潜伏期间可能与别人接触的机会,导致在隔离接触者方面存在极大的困难。采用时空定位技术,可以在一定时空分辨率下还原病患潜伏期的时空轨迹,然后大致锁定潜在的接触者,提供信息服务。

三、如何构建共建共治共享的疫情防控治理体系,发动民众有序自我防治,保障社会稳定

公共卫生领域一直在对疾病的现在公众最大的信息不对称是不知道自己是否有潜在的肺炎时空暴露风险,通过时空定位技术可以一定程度解决习总书记提到的 精准施策 问题,也可让民众知道自己情况而避免谣言,缓解焦虑情绪,有助社会稳定。

四、探索如何完善机制保障

(1)在全国范围内,将大数据纳入疫情防控体系手段。启动针对特殊时期采集病例个人活动轨迹信息给予特定用途使用的授权。由于该思路需要采集病例的个人活动轨迹信息,目前在隐私保护的法律方面需要针对特殊时期给予特定用途使用的授权。对于公众的轨迹数据则不存在这个问题,公众可以在个人授权基础上将个人时空轨迹传到系统进行比对,授权在特定时期和特定范围的合法使用。

当前关于《中华人民共和国传染病防治法》第十二条“在中华人民共和国领域内的一切单位和个人,必须接受疾病预防控制机构、医疗机构有关传染病的调查、检验、采集样本、隔离治疗等预防、控制措施,如实提供有关情况。疾病预防控制机构、医疗机构不得泄露涉及个人隐私的有关信息、资料。卫生行政部门以及其他有关部门、疾病预防控制机构和医疗机构因违法实施行政管理或者预防、控制措施,侵犯单位和个人合法权益的,有关单位和个人可以依法申请行政复议或者提起诉讼。”

这里有关“单位和个人,必须接受疾病预防控制机构、医疗机构有关传染病的调查”的哪些具体方面不是很具体,而有关“侵犯单位和个人合法权益的”的界定也比较含糊,需要启动应对重大公共安全事件时期脱敏后一定精度范围内的个人移动轨迹数据使用的相关保障机制。事实上,获取的个人轨迹是有一定空间分辨率的,不具体精准定位到个人,且可以在后台技术处理后进行脱敏,是否就不侵犯个人隐私,值得探讨。

(2)公安、电信、疾控等多部门协同,成立专家小组和技术研发小组协同攻关,理顺部门关系,根据感染者的手机号码或社交媒体软件,结合时空地理信息技术,在后台溯源其近期(如2-3周)的活动轨迹,或者其它完全不涉及个人信息的病例时空活动重要地点调查,建立所有病例时空轨迹数据库。

(3)管理端:分析民众个体时空活动轨迹与病例时空轨迹时空匹配性,锁定可能的密切接触者,辅以医疗跟进。

(4)公众端:开发小程序或App发布给公众,记录其日常活动的时空轨迹,由其公众同意后手机自动采集上传到后台的病例轨迹数据库作时空临近性比对,如果其活动轨迹跟已有病例时空轨迹存在重叠,则提醒他是病例的密切接触者,将提醒他自我隔离或者主动就医,疾控部门及时采取必要的隔离措施和医疗服务。

(5)计算服务保障:由于本方案涉及海量数据传输、存储与计算,且关系公共安全,建议启用国家各主要超算中心提供服务保障。

注:后台数据支持和推广应用保障是本软件能否发挥作用的重要前提

参考文献:
[1] 共治共享,众志抗疫—“疫情踪”App 开发及其思考 Retrived Feb 2, 2020, from https://mp.weixin.qq.com/s/od8BP8yP74KLptXJ6ax_JQ

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