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专利号: 2020105744899
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种动态需求下多级别家庭护理调度方法,其特征在于,包括:S1.接收客户预先发送的服务信息,并对接收到的服务信息进行汇总;

S2.对汇总的服务信息进行处理,得到数个初始护理服务路径;

S3.开启动态信息时间窗;

S4.判断是否接收到新的客户发送的服务信息,若是,则存储新客户的服务信息,并则执行步骤S5;若否,则执行步骤S5;

S5.判断动态信息时间窗是否关闭,若否,则继续执行步骤S4;若是,则查看是否存储有新客户的服务信息,若否,则继续执行初始护理服务路径;若是,则执行步骤S6;

S6.对新客户的服务信息以及未完成护理的客户服务信息进行汇总,并对汇总的服务信息进行处理,得到一个或多个新的护理服务路径;并重复执行步骤S3‑S6,实现护理服务路径的调度;

所述步骤S2以及步骤S6中对汇总的服务信息进行处理均采用遗传算法和模拟退火算法进行处理;

所述采用遗传算法进行处理具体为:

A1.染色体编码:采用整数排列编码方法将护理人员依次划分到服务路径中;

A2.种群初始化:随机选择护理人员是否进行调度,根据护理人员的等级将客户随机分配到护理人员的路径中;并判断是否存在虚拟客户点,虚拟客户点是在途护理人员第一个且必须要经过的点,若是,则初始化虚拟客户点的位置;

A3.适应度函数:通过个体适应度函数的大小表示服务路径的优劣程度;其中,个体适应度函数的大小用来表征解的优劣程度, 个体适应度函数的值越大表示个体越优质,反之越劣质;

A4.选择操作:采用最优个体保留将种群中适应度最大的个体直接选择进入下一代,再利用轮盘赌法对下一代的其他个体进行处理;

A5.交叉操作:选择父代中需要替换的染色体片段,将选择的染色体交叉片段移到对方染色体的首部得到新的染色体,依次消除与交叉区域重复的基因,得到子代染色体;

A6.变异:随机选择一个客户点,将其位置进行随机插入,虚拟点不进行变异;

A7.去掉变异后多余的染色体;

A8.使用模拟退火算法,优化当前服务路径及服务路径对应的护理人员;

所述使用模拟退火算法进行处理具体为:

B1.初始化:设置护理人员的等级信息;

B2.计算各阶段路径对护理人员的要求以及护理中心剩余护理人员的级别;

B3.根据各阶段路径对护理人员的要求以及护理中心剩余护理人员的级别计算目标函数值;

B4.根据计算得到的目标函数值随机选择护理人员,将选择的护理人员与初始护理人员进行替换,并计算目标函数值以及目标函数的差值;

B5.判断计算得到的差值是否小于0,若是,则将选择的护理人员与初始护理人员进行替换;若否,则不进行替换;

B6.重复执行步骤B3‑B5,得到最优的护理路径。

2.根据权利要求1所述的一种动态需求下多级别家庭护理调度方法,其特征在于,所述步骤S1中的服务信息包括客户信息、客户所需服务的事项、地点、时间、客户所需的护理人员等级。

3.根据权利要求1所述的一种动态需求下多级别家庭护理调度方法,其特征在于,所述步骤S2中得到数个初始护理服务路径后还包括:根据得到的初始护理服务路径进行护理人员的调度。

4.一种动态需求下多级别家庭护理调度系统,其特征在于,包括:接收模块,用于接收客户预先发送的服务信息,并对接收到的服务信息进行汇总;

第一处理模块,用于对汇总的服务信息进行处理,得到数个初始护理服务路径;

开启模块,用于开启动态信息时间窗;

第一判断模块,用于判断是否接收到新的客户发送的服务信息;

第二判断模块,用于判断动态信息时间窗是否关闭,若是,则查看是否存储有新客户的服务信息,若否,则继续执行初始护理服务路径;

第二处理模块,用于对新客户的服务信息以及未完成护理的客户服务信息进行汇总,并对汇总的服务信息进行处理,得到一个或多个新的护理服务路径,实现护理服务路径的调度;

所述第一处理模块以及第二处理模块中对汇总的服务信息进行处理均采用遗传算法和模拟退火算法进行处理;

所述采用遗传算法进行处理具体为:

A1.染色体编码:采用整数排列编码方法将护理人员依次划分到服务路径中;

A2.种群初始化:随机选择护理人员是否进行调度,根据护理人员的等级将客户随机分配到护理人员的路径中;并判断是否存在虚拟客户点,虚拟客户点是在途护理人员第一个且必须要经过的点,若是,则初始化虚拟客户点的位置;

A3.适应度函数:通过个体适应度函数的大小表示服务路径的优劣程度;其中,个体适应度函数的大小用来表征解的优劣程度, 个体适应度函数的值越大表示个体越优质,反之越劣质;

A4.选择操作:采用最优个体保留将种群中适应度最大的个体直接选择进入下一代,再利用轮盘赌法对下一代的其他个体进行处理;

A5.交叉操作:选择父代中需要替换的染色体片段,将选择的染色体交叉片段移到对方染色体的首部得到新的染色体,依次消除与交叉区域重复的基因,得到子代染色体;

A6.变异:随机选择一个客户点,将其位置进行随机插入,虚拟点不进行变异;

A7.去掉变异后多余的染色体;

A8.使用模拟退火算法,优化当前服务路径及服务路径对应的护理人员;

所述使用模拟退火算法进行处理具体为:

B1.初始化:设置护理人员的等级信息;

B2.计算各阶段路径对护理人员的要求以及护理中心剩余护理人员的级别;

B3.根据各阶段路径对护理人员的要求以及护理中心剩余护理人员的级别计算目标函数值;

B4.根据计算得到的目标函数值随机选择护理人员,将选择的护理人员与初始护理人员进行替换,并计算目标函数值以及目标函数的差值;

B5.判断计算得到的差值是否小于0,若是,则将选择的护理人员与初始护理人员进行替换;若否,则不进行替换;

B6.重复执行步骤B3‑B5,得到最优的护理路径。

5.根据权利要求4所述的一种动态需求下多级别家庭护理调度系统,其特征在于,所述接收模块中的服务信息包括客户信息、客户所需服务的事项、地点、时间、客户所需的护理人员等级。

6.根据权利要求5所述的一种动态需求下多级别家庭护理调度系统,其特征在于,所述第一处理模块中得到数个初始护理服务路径后还包括:根据得到的初始护理服务路径进行护理人员的调度。