手术排程问题:最大化手术室黄金时间利用率的仿真模型python具体代码

时间: 2023-10-08 12:05:50 浏览: 51
手术排程问题是一个经典的组合优化问题,可以用多种算法求解。以下是一个基于禁忌搜索算法的手术排程的仿真模型的Python代码示例: ```python import random # 手术室数量 num_rooms = 5 # 手术室工作时间段 work_hours = (8, 18) # 每个手术的时长 op_time = [random.randint(1, 4) for i in range(20)] # 定义禁忌搜索参数 tabu_size = 10 max_iter = 100 # 初始化排程 schedule = [[0 for i in range(work_hours[1] - work_hours[0])] for j in range(num_rooms)] # 计算黄金时间利用率 def calc_golden_time_util(schedule): total_golden_time = num_rooms * (work_hours[1] - work_hours[0]) used_golden_time = sum([sum([1 for t in row if t > 0]) for row in schedule]) return used_golden_time / total_golden_time # 定义禁忌搜索函数 def tabu_search(): # 初始化禁忌表 tabu_list = [] # 初始化当前最优解 best_schedule = schedule best_util = calc_golden_time_util(best_schedule) # 迭代搜索 for i in range(max_iter): # 生成邻居解集 neighbors = [] for room in range(num_rooms): for time in range(work_hours[1] - work_hours[0] - op_time[i]): neighbor = [row[:] for row in schedule] for t in range(op_time[i]): neighbor[room][time+t] = i+1 neighbors.append((neighbor, room, time)) # 选择最好的非禁忌解 best_neighbor = None best_neighbor_util = 0 for neighbor in neighbors: neighbor_util = calc_golden_time_util(neighbor[0]) if (neighbor not in tabu_list) and (neighbor_util > best_neighbor_util): best_neighbor = neighbor best_neighbor_util = neighbor_util # 更新当前解 if best_neighbor_util > best_util: best_schedule = best_neighbor[0] best_util = best_neighbor_util # 更新禁忌表 tabu_list.append(best_neighbor) if len(tabu_list) > tabu_size: tabu_list.pop(0) return best_schedule # 输出最优解和黄金时间利用率 best_schedule = tabu_search() best_util = calc_golden_time_util(best_schedule) print("Best schedule:") for i in range(len(best_schedule)): print("Room {}: {}".format(i+1, best_schedule[i])) print("Golden time utilization: {:.2%}".format(best_util)) ``` 该代码实现了一个简单的手术排程问题的仿真模型,使用了禁忌搜索算法进行求解。在模型中,我们首先定义了手术室数量和工作时间段,并随机生成了每个手术的时长。然后,我们初始化了排程和禁忌表,并迭代搜索邻居解集,选择最好的非禁忌解进行更新。最后输出了最优解和黄金时间利用率。需要注意的是,该代码只是一个简单的示例,实际应用中需要根据具体问题进行修改和优化。

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