前述

传染病疫情扩散总体来看是一个带有有限个根节点的树状数据结构，但考虑到人员交叉感染、场所和交通工具的重复使用，传染病疫情扩散又呈现复杂的网状关系，因此考虑采用图数据库作为数据存储、查询、分析工具。 友情链接： GitHub发起援助武汉行动：https://github.com/wuhan2020 患者出行信息：http://hayoou.com/cx/

讨论目的

1. 旨在创建一个用于针对“传染病疫情扩散” 进行数据精准查询、分析的图数据模型
2. 数据模型要科学、合理、精准、实用，若数据模型投入到实用中，能成为 传染病网状数据分析的最优解决方案
3. 因无法获得全部城市的 出行信息 而无法用于 发现密切 接触人员，但是！ 可以用于 “流行病学” 分析！关于 流行病学分析 是个医学术语，也就是如果 所有患者都能找到与感染人员的接触关系，说明传染人员都在控制之下，如果发现 有人员“凭空” 感染，没有找到传染关系，说明，存在失控点。如果只导入感染人员的出行信息，就可以分析感染人员之间的相互感染关系，精确发现“凭空” 感染人员，发现失控点。
4. 通过查询图数据“出度”大的节点，可以定位“疫情爆发场所”和“超级传播者”

前提条件

1. 暂不考虑数据来源，如：人员信息、场所信息、交通工具信息等，注意：2月4日已经从 Github Wuhan2020小组导入真实数据
2. 数据模型要能够落实到实际软件工具中使用，目前采用Neo4j作为优先考虑使用的软件工具。
3. 关于Neo4j 数据库的使用参见：https:// neo4j.com

第一版

最小模型

说明：

1. 上图为最小模型，整个图数据模型将有3种节点 和 1中关系组成，（3种节点：人员节点，交通工具节点，场所节点；1种关系：人员与交通工具或场所的关系）
2. 人员节点带有“INFECTED”标签即为已确诊感染人员
3. 场所节点要细化，防止成为 超级节点，比如：不能整个北京火车站作为一个节点，应该细化到 火车站每个候车厅、每个候车区域 为一个 场所节点

模型创建语句：

CREATE (PER1:INFECTED {idnum:'370703111111111111', name:'张三', sex:'男',birthday:946656000,home:'山东省潍坊市奎文区',tel:'15000000000'})
CREATE (TRS1:TANSPORT {idnum:'鲁G0001',name:'张三的私家车', type:'PrivateCar'})
CREATE (PLA1:PLACE {name:'张三家',address:'山东省潍坊市潍城区潍坊奎文区健康街108号A802', latlng:'36.1245,21.7895',type:'home'})
CREATE
(PER1)-[:SYAY {beginTime:1579486607,endTime:1579490207,position:'副驾驶座'}]->(TRS1),
(PER1)-[:SYAY {beginTime:1579490307,endTime:1579520207,position:'A3081座'}]->(PLA1)

复杂模型

说明：

1. 上图假设PER5位已经感染人员
2. 围绕人员PER5的场所、交通工具应该由连续的时间轴串起（时间轴即为保存在关系上的beginTime、endTime）
3. 红色节点即为：INFECTED节点也就是确诊感染人员

模型创建语句：

CREATE (PER1 :PERSON :INFECTED {idnum:'370703111111111111', name:'张三', sex:'男',birthday:946656000,home:'山东省潍坊市奎文区',tel:'15000000000'})
CREATE (PER2 :PERSON :INFECTED {idnum:'370703111111111112', name:'李四', sex:'男',birthday:946657001,home:'山东省潍坊市潍城区',tel:'15000000001'})
CREATE (PER3 :PERSON {idnum:'370703111111111113', name:'王五', sex:'男',birthday:946656002,home:'山东省潍坊市坊子区',tel:'15000000002'})
CREATE (PER4 :PERSON {idnum:'370703111111111114', name:'赵六', sex:'女',birthday:946656003,home:'山东省潍坊市寒亭区',tel:'15000000003'})
CREATE (PER5 :PERSON {idnum:'370703111111111115', name:'王慧', sex:'女',birthday:946656004,home:'山东省潍坊市临朐县',tel:'15000000004'})
CREATE (PER6 :PERSON {idnum:'370703111111111116', name:'李田', sex:'男',birthday:946656005,home:'山东省潍坊市安丘县',tel:'15000000005'})

CREATE (TRS1:TANSPORT {idnum:'鲁G0001',name:'张三的私家车', type:'PrivateCar'})
CREATE (TRS2:TANSPORT {idnum:'鲁G0002',name:'5路', type:'Bus'})
CREATE (TRS3:TANSPORT {idnum:'G-325',name:'青岛-北京', type:'Train'})
CREATE (TRS4:TANSPORT {idnum:'京A0004',name:'北京站-中关村', type:'Bus'})
CREATE (TRS5:TANSPORT {idnum:'海南航空HU7370',name:'潍坊-上海', type:'aircraft'})
CREATE (TRS6:TANSPORT {idnum:'鲁G0003',name:'2路', type:'Bus'})
CREATE (TRS7:TANSPORT {idnum:'鲁G0005',name:'9路', type:'Bus'})

CREATE (PLA1:PLACE {name:'张三家',address:'山东省潍坊市潍城区潍坊奎文区健康街108号A802', latlng:'36.1245,21.7895',type:'home'})
CREATE (PLA2:PLACE {name:'潍坊火车站候车厅',address:'山东省潍坊市潍城区潍坊火车站二楼候车厅', latlng:'36.1245,21.7895',type:'WaitingHall'})
CREATE (PLA3:PLACE {name:'北京火车站出站通道',address:'北京市东城区毛家湾胡同甲13号', latlng:'36.1245,21.7895',type:'route'})
CREATE (PLA4:PLACE {name:'北京大学3号宿舍',address:'北京市海淀区颐和园路5号', latlng:'36.1245,21.7895',type:'Dormitory'})
CREATE (PLA5:PLACE {name:'潍坊飞机场候机厅',address:'潍坊市奎文区机场路1号', latlng:'36.1245,21.7895',type:'WaitingHall'})
CREATE (PLA6:PLACE {name:'潍坊飞机场进站通道',address:'潍坊市奎文区机场路1号', latlng:'36.1245,21.7895',type:'route'})
CREATE (PLA7:PLACE {name:'上海飞机场出站通道',address:'上海市长宁区虹桥路2550号', latlng:'36.1245,21.7895',type:'route'})
CREATE (PLA8:PLACE {name:'李四家',address:'山东省潍坊市潍城区潍坊潍城区福寿街108号A102', latlng:'36.1245,21.7895',type:'home'})
CREATE (PLA9:PLACE {name:'天津火车站出站通道',address:'天津市河北区新纬路1号', latlng:'36.1245,21.7895',type:'route'})
CREATE (PLA10:PLACE {name:'王五家',address:'山东省潍坊市潍城区潍坊奎文区幸福路08号A802', latlng:'36.1245,21.7895',type:'route'})
CREATE (PLA11:PLACE {name:'紫荆酒店',address:'山东省潍坊市潍城区潍坊高新区幸福路08号A802', latlng:'36.1245,21.7895',type:'route'})
CREATE (PLA12:PLACE {name:'德州火车站出站通道',address:'德州市德城区迎宾大街甲1号', latlng:'36.1245,21.7895',type:'route'})
CREATE (PLA13:PLACE {name:'王慧家',address:'北京市海淀区万柳中路23号', latlng:'36.1245,21.7895',type:'route'})
CREATE (PLA14:PLACE {name:'李田家',address:'北京市海淀区万柳中路23号', latlng:'36.1245,21.7895',type:'route'})

CREATE //张三出行记录
(PER1)-[:SYAY {beginTime:1579490000,endTime:1579490100,position:''}]->(PLA1),
(PER1)-[:SYAY {beginTime:1579490100,endTime:1579490200,position:'副驾驶座'}]->(TRS1),//从家到私家车
(PER1)-[:GOBY {beginTime:1579490200,endTime:1579490300,position:'步行路线'}]->(PLA2),//从私家车到火车站候车厅
(PER1)-[:SYAY {beginTime:1579490400,endTime:1579490500,position:'6-F2'}]->(TRS3),//从火车站候车厅到火车
(PER1)-[:GOBY {beginTime:1579490600,endTime:1579490700,position:'步行路线'}]->(PLA3),//从火车到出站口
(PER1)-[:SYAY {beginTime:1579490800,endTime:1579490900,position:'3-3'}]->(TRS4),//从出站口到大巴车
(PER1)-[:GOBY {beginTime:1579491000,endTime:1579491100,position:'步行路线'}]->(PLA4)//从大巴车到学校宿舍

CREATE //李四出行记录
(PER2)-[:SYAY {beginTime:1579490000,endTime:1579490100,position:''}]->(PLA8),
(PER2)-[:SYAY {beginTime:1579490100,endTime:1579490200,position:'3-2'}]->(TRS6),//从家到公交
(PER2)-[:GOBY {beginTime:1579490200,endTime:1579490300,position:'步行路线'}]->(PLA2),//从公交到火车站候车厅
(PER2)-[:SYAY {beginTime:1579490400,endTime:1579490500,position:'6-F4'}]->(TRS3),//从火车站候车厅到火车
(PER2)-[:GOBY {beginTime:1579490600,endTime:1579490700,position:'步行路线'}]->(PLA9)//从火车到出站口

CREATE //王五出行记录
(PER3)-[:SYAY {beginTime:1579490000,endTime:1579490100,position:''}]->(PLA10),
(PER3)-[:SYAY {beginTime:1579490100,endTime:1579490200,position:'3-2'}]->(TRS6),//从家到公交
(PER3)-[:GOBY {beginTime:1579490200,endTime:1579490300,position:'步行路线'}]->(PLA11)//从公交到餐馆

CREATE //赵六出行记录
(PER4)-[:SYAY {beginTime:1579490000,endTime:1579490100,position:'6-E1'}]->(TRS3),
(PER4)-[:GOBY {beginTime:1579490600,endTime:1579490700,position:'步行路线'}]->(PLA12)//从火车到出站口

CREATE //王慧出行记录
(PER5)-[:SYAY {beginTime:1579490000,endTime:1579490100,position:'3-2'}]->(TRS4),
(PER5)-[:GOBY {beginTime:1579490600,endTime:1579490700,position:'步行路线'}]->(PLA13)//从大巴到家

CREATE //李田出行记录
(PER6)-[:SYAY {beginTime:1579490000,endTime:1579490100,position:''}]->(PLA14),
(PER6)-[:GOBY {beginTime:1579490600,endTime:1579490700,position:'步行路线'}]->(TRS7),//从家到公交
(PER6)-[:GOBY {beginTime:1579490600,endTime:1579490700,position:'步行路线'}]->(PLA6),
(PER6)-[:SYAY {beginTime:1579490600,endTime:1579490700,position:'B212'}]->(PLA5),
(PER6)-[:SYAY {beginTime:1579490600,endTime:1579490700,position:'A1-1'}]->(TRS5),
(PER6)-[:GOBY {beginTime:1579490600,endTime:1579490700,position:'步行路线'}]->(PLA7)

数据查询

注意：每条人员与场所、交通工具的关系上都带有 起始时间、结束时间 可以按照时间段来查询 1. 查询人员“赵六”是否接触过被感染人员，并列出在何场所、接触了哪些被感染人员

match (n{idnum:'370703111111111114'})-->(m)<--(u:INFECTED) return n,m,u;

2. 查询人员“王五”是否有“2度”以内直接或间接接触被感染人员并返回图路径

MATCH p=(n {idnum:"370703111111111113"})-[*..2]-(m:INFECTED)
RETURN p

3. 查询所有感染人员去过的场所和乘坐过的交通工具

MATCH (m:INFECTED)--(n) return n

4. 查找聚集爆发类传染人员和场所，即可能存在“超级传播者”的场所，这里查找同时出现超过5个感染人员的场所和人员信息，也就是某个场所节点“出度”大于5。

MATCH (k)
WITH k, size((k)--()) as degree
WHERE degree > 5
MATCH (k)--(n)
RETURN n,k,degree;

2020-02-04更新：

已经从 Github Wuhan2020小组获取到真实数据，现在已经整理成两个csv文件（注意，数据均来自媒体公开，因个人隐私，没有详细姓名等隐私数据）： 导入语句： 感染人员交通数据.csv

USING PERIODIC COMMIT 10
LOAD CSV FROM "file:///result.csv" AS line
CREATE(PER1:PERSON :INFECTED :ANONYMOUS {remark:line[6]})
MERGE (TRS1:TANSPORT {idnum:line[5], type:line[4]})
CREATE(PER1)-[:SYAY {beginStation:line[8],endStation:line[9],beginTime:line[2],endTime:line[3],position:line[7],dataSource:line[10],createTime:line[13],updateTime:line[14]}]->(TRS1)