Das Wichtigste auf einen Blick
- Eine harte Randbedingung ist eine Machbarkeitsregel. Der Stundenplan muss sie erfüllen.
- Beginnen Sie mit Lehrkraft-, Klassen- und Raumkollisionen, Pflichtstunden, Nichtverfügbarkeit und Unterrichtstag.
- Nutzen Sie harte Randbedingungen nicht für Wünsche, die mit einer Strafe abgewogen werden können.
- Wenn die harte Menge unmöglich ist, ist Unlösbarkeit das richtige Signal, nicht ein versteckter Verstoß.
Was gehört in die harte Menge?
Nehmen Sie eine Regel in die harte Menge auf, wenn ein Verstoß den Stundenplan unbrauchbar macht. Standardbeispiele sind Kollisionen, fehlende Pflichtstunden, Nichtverfügbarkeit von Lehrkräften und Aktivitäten außerhalb des Unterrichtstags.
Diese Trennung ist wichtig, weil der Solver harte Regeln anders behandelt als Wünsche. Er muss jede harte Regel erfüllen. Weiche Randbedingungen kann er erst optimieren, wenn die harte Menge machbar ist.
Typische harte Randbedingungen
Nutzen Sie Ihre lokale Stundenplanrichtlinie, prüfen Sie aber zuerst diese harten Randbedingungen.
- Keine Lehrkraft ist in derselben Periode an zwei Stellen geplant
- Keine Klasse oder Lerngruppe hat in derselben Periode zwei Stunden
- Kein Raum ist gleichzeitig zwei Aktivitäten zugewiesen
- Jede Pflichtstunde ist geplant
- Lehrkräfte werden nicht in nicht verfügbaren Perioden geplant
- Alle Aktivitäten liegen innerhalb des Unterrichtstags
Wie Sie eine harte Randbedingung einordnen
Ordnen Sie jede Regel nach ihrer Wirkung auf die Machbarkeit ein. Die einfache Frage lautet: Kann der Stundenplan genutzt werden, wenn diese Regel verletzt ist?
- Schreiben Sie die Regel in klarer Sprache auf.
- Prüfen Sie, ob sie eine Lehrkraft-, Klassen- oder Raumkollision verhindert.
- Prüfen Sie, ob sie eine Pflichtstunde oder eine nicht verfügbare Periode schützt.
- Prüfen Sie, ob sie Aktivitäten innerhalb des Unterrichtstags hält.
- Verschieben Sie Wünsche wie Verteilung oder kompakte Tage in die weiche Menge.
- Führen Sie die harte Menge aus und behandeln Sie Unlösbarkeit als Signal zur Modellprüfung.
Warum zu viele harte Regeln Unlösbarkeit erzeugen
Eine harte Randbedingung ist kein starker Wunsch. Wenn zu viele Wünsche verpflichtend werden, kann es keinen machbaren Stundenplan geben. Der Solver darf keine harte Regel gegen eine andere abwägen.
Nutzen Sie harte Randbedingungen für Regeln, die nie gebrochen werden dürfen. Nutzen Sie weiche Randbedingungen für Qualitätsziele wie Stundenverteilung, Freistunden, kompakte Tage oder das Vermeiden bestimmter Fächer in der letzten Periode.
Checkliste für die harte Menge
Nutzen Sie diese Checkliste vor der Generierung.
- Regeln für Lehrkraft-, Klassen- und Raumkollisionen sind vorhanden
- Pflichtstunden sind im Modell enthalten
- Nicht verfügbare Perioden von Lehrkräften sind markiert
- Grenzen des Unterrichtstags sind vorhanden
- Wünsche sind nicht aus Gewohnheit hart markiert
- Jedes unlösbare Ergebnis führt zur Modellprüfung vor einer Herabstufung
Wie harte und weiche Randbedingungen zusammenwirken
Das erste Ziel ist Machbarkeit: Jede harte Regel muss erfüllt sein. Das zweite Ziel ist Qualität: Der Solver minimiert die Strafen aus weichen Randbedingungen.
Diese Reihenfolge hilft bei der Erklärung eines Ergebnisses. Ein Stundenplan mit erfüllten harten Regeln kann trotzdem eine schlechte Verteilung oder Freistunden haben. Das sind Qualitätsprobleme für die weiche Menge, keine Gründe, die harte Menge zu schwächen.
Fragen von Planern zu harten Randbedingungen
Was macht eine Stundenplanregel hart?
Eine harte Regel muss erfüllt sein, damit der Stundenplan nutzbar ist. Kann die Regel gegen eine Strafbewertung verletzt werden, ist sie eine weiche Randbedingung.
Ist Nichtverfügbarkeit von Lehrkräften immer hart?
Nicht verfügbare Perioden sind hart, weil die Lehrkraft dort nicht geplant werden darf. Bevorzugte freie Perioden sind weich, weil der Solver sie nur berücksichtigt, wenn der Plan es zulässt.
Was sollte passieren, wenn die harte Menge nicht lösbar ist?
Der Generator sollte Unlösbarkeit melden. Prüfen Sie Daten und harte Menge, bevor Sie einen Wunsch zu einer Pflichtregel machen.