[发明专利]一种智能排课方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及排课系统。

背景技术

随着高校合并和扩大，排课工作成为高校教学管理中一项繁重的工作。为减少排课的工作量，现高校广泛采用智能排课系统。高校排课具有多阶段、分级安排的特点。教务处首先使用智能安排，处理大部分的课程，再由学院进行安排或者调整剩余的课程。因此智能排课系统的排课效果优劣，直接关系到整个排课过程的效率和质量。

实践领域中，有关排课算法主要集中在基于规则和约束条件下的贪婪算法，回溯算法，动态规划法，遗传算法。这些算法在各自擅长的领域发挥极大的优势。但是在实践过程中，它们也不同程度的出现了不可避免的缺陷。

回溯算法的时间复杂度和空间复杂度较大。算法本身比较复杂,在变量多,取值范围大或无给定范围时,收敛速度下降,排课耗时较长。当约束条件太苛刻时,可能没有可行解。而动态规划适用与无后效性的应用问题求解，而排课问题在某个阶段的状态选择除了与当前阶段相关还和历史状态相关。因此，动态规划法很难得到全局最优解。

发明内容

本发明所要解决的问题是提高现有排课系统的工作效率，提高排课的成功率，提高排课结果的合理性。

为解决上述问题，本发明采用的方案如下：

一种智能排课方法，包括以下步骤：

S1：获取历史Q表单列表和当前Q表单链，其中所述的Q表单包括排课状态s、排课动作a和综合回报值r；

S2：获取未排课的课程                                                ；

S3：对课程采用QL排课方法进行排课安排；

其中，所述的QL排课方法包括以下步骤：

S31：计算当前的排课状态；

S32：根据排课状态在历史Q表单列表中找出Q表单，Q表单中的排课状态、排课动作和综合回报值分别为、、，其中、、满足以下条件：C1、和相同；C2、满足C1条件下的Q表单中综合回报值最大；

S33：如果步骤S32未能找到符合条件的，则QL排课方法的排课安排失败；否则转步骤S34；

S34：根据步骤S32获得的Q表单以及当前排课状态生成排课动作；

S35：执行根据步骤S34获得的排课动作后计算即时回报值；

S36：根据排课状态、排课动作、回报值生成Q表单加入当前Q表单链，并更新当前Q表单链中各Q表单的综合回报值。

进一步，上述步骤S32中条件C1：和相同的判断方法采用排课状态泛化比较的方法，所述排课状态泛化比较的方法包括以下步骤：

S321：比较排课状态与除了可用教室资源之外的数据，如果两者不一致则和不相同并返回，否则执行步骤S322；

S322：获取排课状态对应的排课动作中的教室roomx；

S323：根据roomx在的可用教室资源中找出相应的教室资源roomsource；

S324：在的可用教室资源中找出与roomsource具有相同资源的教室；

S325：如果步骤S324成功，则和相同，否则和不相同；

所述步骤S34包括以下步骤：

S341：获取排课状态对应的排课动作中的教室roomx；

S342：根据roomx在的可用教室资源中找出相应的教室资源roomsource；

S343：在的可用教室资源中找出与roomsource具有相同资源的教室roomc；

S344：将排课动作中的教室roomx替换成roomc得到排课动作。

根据本发明的智能排课方法，它还可以包括步骤S21：持续化保存历史Q表单列表。

根据本发明的智能排课方法，它还可以包括步骤S22：根据历史排课表生成历史Q表单列表；所述步骤S22包括以下步骤：

S221：获取历史学期课程表；

S222：根据历史学期课程表中的课程的排课生成排课动作；

S223：计算排课动作之前的排课状态；

S224：执行排课动作，并计算即时回报值；

S225：根据排课状态、排课动作和即时回报值生成Q表单并加入该学期的Q表单链，并更新该学期的Q表单链中各Q表单的综合回报值；