[发明专利]一种基于三阶段混合启发式算法的家庭医疗护理调度随机优化方法

说明书

本发明公开了一种基于三阶段混合启发式算法的家庭医疗护理调度随机优化方法，具体为先在调度周期起始时刻之前采集待指派的护士信息及顾客的订单信息；在调度周期起始时刻，根据护士与顾客之间的位置信息计算旅行距离矩阵，并根据历史数据估计出旅行时间的分布参数，随后确定建立模型所需要的参数；考虑旅行时间为随机变量的情况下，以最小化公司的运营成本为上层目标函数，以最大化顾客满意水平为下层目标函数，建立随机双层家庭医疗护理路径规划与调度优化模型；针对该模型，设计三阶段混合启发式算法进行求解，进而得到一个随机环境下的家庭医疗护理订单分配决策的方案。本发明从随机优化的角度来考虑分层决策下的家庭医疗护理服务调度问题。

技术领域

本发明涉及智能信息管理技术领域，具体涉及一种基于三阶段混合启发式算法的家庭医疗护理调度随机优化方法。

背景技术

21世纪以来，我国的老龄化程度呈现加速态势，持续的老龄化趋势给国家的养老系统带来很大压力，政府急需在医疗资源配置方面探索新的模式以应对人口老龄化带来的挑战。家庭医疗护理服务是西方国家的一种养老服务的新模式，它是以医院、社区疗养院和提供养老服务的社会企业为主体，由这些机构指定护士上门提供多种多样的护理服务来帮助病人恢复健康。在国外，家庭医疗护理的服务行业已经发展了很多年，居家护理的观念已经能被大多数人接受。在国内，这种居家养老的服务模式还处于发展的初步探索阶段，但是可以预见的是，随着中国当前人口老龄化问题不断严峻，未来的家庭医疗护理具有很大的发展空间以及市场。

在实际运作中，家庭医疗护理服务调度是一个分层决策的过程，首先由公司将平台顾客订单指派给护士，再由护士决定访问顾客的顺序和到达每个顾客的时间。在服务期间，护士的收入主要来自顾客支付的基本护理工资以及其服务质量的奖金，公司需要承担护士在执行工作期间产生的交通成本以及加班成本。在上门护理的过程中，护士到各个顾客处的旅行时间是家庭医疗护理公司在决策时需要参考的一个重要参数。在现实的环境中，护士的旅行时间经常是不准时的。因为天气状况、交通状况、护士的驾驶技能等外部因素会使旅行时间呈现一定的不确定性，继而影响到护士的服务开始时间。

尽管家庭医疗护理调度问题在国外的文献成果比较丰富，但是该领域所有的文献都没有考虑为考虑随机旅行时间的家庭医疗护理的路径规划与调度的分层决策问题提供优化方案。由于我国的老龄人口基数大，对于医疗服务的需求将会在未来呈爆发性的增长，随之会有越来越多的企业提供家庭医疗护理服务；另一方面，旅行时间的估计又经常受到各种因素的干扰，无法进行正确的估计，用随机变量来表示旅行时间是一种更贴近现实问题的方法。因此，如何解决随机环境下的家庭医疗护理调度问题具有实际意义。

本发明方法从随机优化的角度来考虑家庭医疗护理服务的调度问题，解决了随机环境下的家庭医疗护理公司的订单分配决策问题，求解得到的调度方案同时考虑了家庭医疗护理公司和护士的分层决策行为，降低公司运营成本的同时，也保证了较好的顾客服务满意水平。

发明内容

针对现存在的问题，本发明提供一种基于三阶段混合启发式算法的家庭医疗护理调度随机优化方法，考虑旅行时间为随机变量的情况下，以公司的运营成本最小为上层目标函数，以顾客满意水平最大为下层目标函数，建立随机双层家庭医疗护理路径规划与调度模型，并对模型用三阶段混合启发式进行求解，得到一个同时考虑公司运营成本与顾客满意水平的均衡调度方案。

为了实现本发明的发目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于三阶段混合启发式算法的家庭医疗护理调度随机优化方法，包括如下步骤：

S1、在调度周期起始时刻之前，采集待指派的护士信息及顾客的订单信息；

所述待指派的护士信息包括待指派的护士的数量、护士的技能水平、家庭住址位置经纬度和可提供服务的时间窗；

所述顾客的订单信息包括待服务的顾客的数量、护理服务要求的护理水平、家庭住址位置经纬度和要求服务的时间窗；