申请/专利权人：广东宜教通教育有限公司

申请日：2019-12-27

公开（公告）日：2024-01-23

公开（公告）号：CN111178751B

主分类号：G06Q10/0631

分类号：G06Q10/0631;G06Q10/04;G06Q50/20;G06N3/126

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.01.23#授权;2020.06.12#实质审查的生效;2020.05.19#公开

摘要：本发明公开了一种新高考走班智能排课方法、系统、计算机设备及存储介质，所述方法包括：读取教学计划；根据所有学生的走班情况，分成多个教师和学生无冲突的走班组合，并使课程数与教学计划一致；将固定要排的科目、走班组合、行政课科目依次进行预排课；生成多张初始课表；采用遗传算法，计算多张初始课表的种群适应度值，选择种群适应度值最小的初始课表作为最佳课表；判断最佳课表的种群适应度值是否达到预设期望值；若是，则输出该最佳课表；若否，则将最佳课表依次进行交叉、变异，重新选择最佳课表，返回判断最佳课表的种群适应度值是否达到预设期望值，并执行后续操作。本发明能够满足大规模数据的排课，且满足新高考走班排课的实际需求。

主权项：1.一种新高考走班智能排课方法，其特征在于，所述方法包括：读取教学计划；根据所有学生的走班情况，分成多个教师和学生无冲突的走班组合，将每个走班组合视为一个课程，并使课程数与教学计划一致；根据教学计划，将固定要排的科目、走班组合、行政课科目依次进行预排课；根据预排课结果，生成多张初始课表；其中，所述初始课表的首列为各个时间段，初始课表的首行为各个班级；采用遗传算法，计算多张初始课表的种群适应度值，选择种群适应度值最小的初始课表作为最佳课表；判断最佳课表的种群适应度值是否达到预设期望值；若最佳课表的种群适应度值达到预设期望值，则输出该最佳课表；若最佳课表的种群适应度值未达到预设期望值，则将最佳课表依次进行交叉、变异，重新选择最佳课表，返回判断最佳课表的种群适应度值是否达到预设期望值，并执行后续操作；所述根据教学计划，将固定要排的科目、行政课科目依次进行预排课，具体包括：根据教学计划，计算每个班级的每周课程数；将每周划分为多个时间段，并将各个时间段和各个班级分别作为课表的首列和首行；将所有班级固定要排的科目进行排课；从第一个班级开始，将走班组合、行政课科目依次从每周的第一个时间段往下排课，完成第一个班级排课；从下一个班级开始，将走班组合、行政课科目依次从未排课位置开始，从上往下排课；判断同一行中其他班级是否已经出现相同科任教师的名字，若是，即出现冲突，则跳至未排课的最后位置，从下往上排课；若仍然出现冲突，则往上一个空位排课；若所有空位都出现冲突，则选择已排课位置进行替换，且需满足替换后不出现冲突；判断是否排完所有班级，若是，则结束预排课；否则，返回从下一个班级开始，将走班组合、行政课科目依次从未排课位置开始，从上往下排课，并执行后续操作；所述种群适应度值采用适应度函数计算，所述适应度函数如下式： 其中，ωi为每个适应度函数的权重，其大小由用户需求的优先级决定，fi为每个用户需求的适应度评价函数，如下式： 其中，Ni为在课表中违反用户需求i的冲突数量，为惩罚因子；所述用户需求包括物理约束、固排、禁排、优排、周内分散和天内集中；所述物理约束是指：教师在同一个时间段只能上一门课程；所述固排是指：在固定时间段安排固定科目；所述禁排是指：禁止在不该排课的时间段安排教师上课；所述优排是指：在指定的时间段安排指定科目；所述周内分散是指：在一周内均匀安排课程；所述天内集中是指：将教师的课程集中安排在一天的上午或下午的某个时间段；物理约束的评估方法为统计课表同一行是否出现两次以上相同教师的名称；固排的评估方法为判断固定位置是否为指定科目；禁排的评估方法为禁排位置是否出现禁排的班级、科目、教师排课任务，优排的评估方法为优排位置是否为空或者出现其他科目或教师排课任务；周内分散的评估方法为计算每门课的天上课任务均值，即周上课任务除以每周上课天数，再计算科目实际每天上课次数与均值差的绝对值，若该值大于1，说明教案不平齐；天内集中的评估方法为统计一天中课程大于或等于2的教师，判断该教师课程是否集中安排在上午或下午某个时间段；将适应度函数转换为：F＝w1*f1+w2*f2+w3*f3+w4*f4+w5*f5+w6*f6其中：f1表示物理约束的适应度评价函数，N1表示违反物理约束的冲突数量，指课表出现教师同一时间段去多个班级上课的数量；f2表示固排的适应度评价函数，N2表示违反固排的冲突数量，指没有满足固定时间段安排固定科目的数量；f3表示禁排的适应度评价函数，N3表示违反禁排的冲突数量，指在教师在不该排课的时间段安排上课的数量；f4表示优排的适应度评价函数，N4表示违反优排的冲突数量，指没有在指定的时间段排指定科目的数量；f5表示周内分散的适应度评价函数，N5表示违反周内分散的冲突数量，指每门课程需没有平均分配到每天；f6表示天内集中的适应度评价函数，N6表示违反天内集中的冲突数量，指一天内有课程大于或等于2节时需保持连堂，且没有集中安排在上午或下午某个时间段。

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