[发明专利]一种社区居家养老服务调度方法

权利要求书

1.一种社区居家养老服务调度方法，其特征在于：

获取社区居家养老服务的本地数据，并进行预处理；

根据预处理后的数据预先构建社区居家养老服务调度模型；

将社区居家养老服务调度模型转化为伪旅行商模型；

采用最优候选结点子群选择策略的智能水滴算法对所得伪旅行商模型进行求解；

输出各护工的服务老人列表与次序、服务时刻，并更新各护工的已服务时间；

所述社区居家养老服务调度模型包括以下限制条件：

服务中心只有一个，护工从服务中心出发，沿着某条路线逐个拜访老人并提供服务，最终回到服务中心；

每个老人接受服务的时长与护工等级有关，每个护工每天的额定工时固定；

每个老人每天只接受一次服务；

护工等级与老人的需求等级必须互相匹配，只有护工等级高于或等于老人需求等级时，护工才被允许进行服务；

护工拜访老人的时间必须满足对应的时间窗要求；

各等级护工每月服务工时应相等或接近；

根据以上限制条件，建立社区居家养老服务调度模型如下：

公式(1)表示目标函数，表示路程成本、表示服务时间成本、表示护工等待成本、w₃M₁表示未接受服务老人数惩罚、w₄(N-N₁)表示已服务护工人数惩罚、表示实际服务等级偏差惩罚、表示未完成额定工时的护工工时惩罚、表示本月护工服务时长的方差惩罚；

公式(2)中，表示第k个护工能否从老人i到达老人j；i，j＝1,2,…,M；

公式(3)中，y_ki表示第k个护工能否服务第i个老人；

0≤P_k≤P,k＝1,2…,N (4)

公式(4)中，P表示护工的额定工时，P_k表示第k个护工的工时；表示任何护工的工时都不得超过额定工时；

公式(5)中，表示第k个护工到达第i个老人处的时间点，e_i表示第i个老人预约时间的上限；

l_i≥s_i,i＝1,2,…,M (6)

公式(6)中，l_i表示实际服务第i个老人的护工等级，s_i表示第i个老人期望的需求护工等级；

公式(7)中，d表示护工等级数；K_r表示第r个等级的护工数；

公式(8)中，Q_rk表示第r等级中第k个护工的本月服务工时，表示第r等级中护工的平均服务工时；表示第r等级护工服务工时的方差；

N₁：未提供服务的护工数；M₁：未被服务的老人数；d_ij：护工从第i个老人出发到达第j个老人处的路程成本；T_ki：第i个老人接受第k个护工服务所需的服务时长；wait_k：第k个护工的等待成本；(b_i,e_i]：第i个老人接受服务的预约时间段；w_δ,δ＝1,2…7：目标函数各部分的加权系数。

2.根据权利要求1所述的社区居家养老服务调度方法，其特征在于，所述获取社区居家养老服务的本地数据，并进行预处理的过程为：

读入老人数量、老人预约的需求护工等级，预约时间段；读入老人之间的距离矩阵，服务中心与老人之间的距离向量；

读入护工数据，包括护工数量、护工等级、护工本月已服务时间，根据护工等级高低将护工进行分类，每类护工按每月已服务时间由低到高排序；

读入每个等级的护工服务不同预约需求等级老人的服务时间，其中低等级护工不可服务高等级需求的老人；

设定各护工以同一速度出发，由所述老人之间的距离矩阵、服务中心与老人之间的距离向量，求出老人之间的距离时间矩阵、服务中心与老人之间的距离时间向量。