基于改进的蚁群算法的教室管理优化问题

怀丽波，崔荣一，赵亚慧

(延边大学工学院 计算机科学与技术系，吉林 延吉 133002)

0 引言

近年来高校招生规模呈不断扩大趋势，使得许多高校都存在着学生数量多而相应的教室资源有限的情况，因此教室的安排是否合理直接影响到学校教育资源的有效利用.教室管理问题作为排课问题的子问题，主要完成课程的教室分配任务.排课问题作为一个多目标、带有模糊约束条件的组合优化问题，1975年E.nen等证明了其属于NP完全问题.目前，解决这个问题的方法有很多，主要有模拟退火算法、图着色算法、遗传算法、粒子群算法，以及几种算法的混合方法等[1-4].针对教室管理问题的优化，文献[5]给出了从课程表到教室调度表的实现方法，文献[6]针对减少教室流动性问题，提出固定一定教室比例的方法，但目前综合考虑教室管理优化问题的研究还很少.基于此，本文利用改进的蚁群算法对该问题进行研究.

1 教室管理问题的数学描述

教室管理问题主要涉及5个要素：时间、教师、教室、班级、课程.作为排课问题的一个子问题，教室管理优化问题假设时间、教师要素已经排好，故只涉及到3个硬性约束条件:①同一个教室在相同时间只能安排一门课；②每个教室的教室容量要大于上课班级的学生人数；③教室总数量在所有的时间里要满足课程总门数.

1.1 教室管理问题优化要点

针对教室管理的优化，本文研究主要集中在以下几个软约束条件：

1) 减少空闲座位，提高教室利用率；……