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专利号: 2021104071063
申请人: 山东师范大学
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:

1.一种用于手术病例调度的多目标柔性元启发式优化方法,其特征在于,包括:获取病人信息、手术资源信息以及病人手术阶段;

确定手术病例调度的相关约束,以最小化病人手术完成时间以及总的医疗成本为目标,基于所述约束条件构建问题模型;其中,所述问题模型将手术病例调度问题转化为柔性车间调度问题,将病人映射为工作,将手术资源映射为机器,将手术阶段映射为操作;

利用改进的多目标帝国竞争算法对所述问题模型进行优化求解,获得手术病例调度结果。

2.如权利要求1所述的一种用于手术病例调度的多目标柔性元启发式优化方法,其特征在于,所述手术病例调度的相关约束,具体包括:所有病人在零时刻均准备完成;手术一旦执行,则完成前不能中断;仅在前一手术阶段完成后,病人进入下一阶段;每个手术具有特定的手术阶段,每个手术阶段必须从可用的手术资源类型中选择至少一种类型的手术资源进行手术;考虑手术过程、手术准备和手术切换的时间和成本。

3.如权利要求1所述的一种用于手术病例调度的多目标柔性元启发式优化方法,其特征在于,所述问题模型包括病人手术最大完成时间最小化和总的医疗成本最小化,所述总的医疗成本包括手术过程的医疗成本、病人转换过程的医疗成本以及病人准备过程中的医疗成本。

4.如权利要求1所述的一种用于手术病例调度的多目标柔性元启发式优化方法,其特征在于,所述利用改进的多目标帝国竞争算法对问题模型进行优化求解,具体包括:设置多目标帝国竞争算法求解柔性作业车间调度问题的相关参数;通过社会等级制度来初始化帝国,其中,每个帝国代表一组柔性作业车间动态调度问题的可行方案;生成帕累托前言并执行带有吸引和排斥概念的同化策略;对帝国注意国家进行更新,并通过执行革命策略产生新的解决方案;执行变邻域搜索策略,并消除没有任何殖民地的帝国;基于势力最大的帝国,输出最优的手术病例调度策略。

5.如权利要求4所述的一种用于手术病例调度的多目标柔性元启发式优化方法,其特征在于,所述执行带有吸引和排斥概念的同化策略,具体包括:计算帝国主义国家与殖民地之间的平均距离,若所述平均距离小于预设阈值,则执行变异操作,若大于所述预设阈值则执行交叉操作,若等于所述预设阈值,则执行同化策略。

6.如权利要求4所述的一种用于手术病例调度的多目标柔性元启发式优化方法,其特征在于,所述通过执行革命策略产生新的解决方案,具体包括:在革命过程中使用Change和Insert操作,所述Change操作通过随机替换SRA部分中的元素生成新的解决方案,所述Insert操作是在SSS部分中随机选择两个位置元素,将后面的位置元素插入到前面位置中,将前面的元素插入到最后一个位置,然后,后面位置之后的元素向前移动。

7.如权利要求4所述的一种用于手术病例调度的多目标柔性元启发式优化方法,其特征在于,所述消除没有任何殖民地的帝国,具体为:将仅存在一个帝国主义国家的帝国归属到存在多个帝国主义国家的帝国中,作为其殖民地。

8.一种用于手术病例调度的多目标柔性元启发式优化系统,其特征在于,包括:数据获取单元,其用于获取病人信息、手术资源信息以及病人手术阶段;

模型构建单元,其用于确定手术病例调度的相关约束,以最小化病人手术完成时间以及总的医疗成本为目标,基于所述约束条件构建问题模型;其中,所述问题模型将手术病例调度问题转化为柔性车间调度问题,将病人映射为工作,将手术资源映射为机器,将手术阶段映射为操作;

优化求解单元,其用于利用改进的多目标帝国竞争算法对问题模型进行优化求解,获得手术病例调度结果。

9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1‑7任一项所述的一种用于手术病例调度的多目标柔性元启发式优化方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1‑7任一项所述的一种用于手术病例调度的多目标柔性元启发式优化方法。