[发明专利]新高考走班智能排课方法、系统、计算机设备及存储介质

权利要求书

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，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。

2.根据权利要求1所述的新高考走班智能排课方法，其特征在于，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。

3.根据权利要求1所述的新高考走班智能排课方法，其特征在于，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，ω_i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，f_i为每个用户需求的适应度评价函数，如下式：

其中，N_i为在课表中违反用户需求i的冲突数量，为惩罚因子。

4.根据权利要求3所述的新高考走班智能排课方法，其特征在于，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。

5.根据权利要求1-4任一项所述的新高考走班智能排课方法，其特征在于，将最佳课表进行交叉，具体包括：

随机选取最佳课表中某一列的两个位置的课程进行交换；

若交换的位置存在走班组合，则取消本次交叉操作。

6.根据权利要求1-4任一项所述的新高考走班智能排课方法，其特征在于，将交叉后的最佳课表进行变异，具体为：随机选取交叉后的最佳课表的两行进行互换。