Ergänzung/Alternative zum UNTIS-Stundenplanprogramm

  • UNTIS Ergänzung/Alternative:
    optimierter Stundenplangenerator mit automatischen Lehrertausch

    Unter github.com/Ansgar13/Stundenplanprogramm gibt es einen Stundenplangenerator, der speziell für die Generierung und Optimierung von Blockunterrichtsplänen geeignet ist. Er benutzt einen wesentlich schnelleren und moderneren Suchalgorithmus (OR Tools) und bietet zusätzlich die Möglichkeit automatisch als austauschbar gekennzeichnete Lehrer zu tauschen. Er kann die Unterrichtsverteilung und Lehrerzeitwünsche aus Untis einlesen und den fertigen Plan mit geringen Aufwand wieder zurück in die Untisdatei exportieren.

    Weitere Vorteile:

    Harte Constraints je Kriterium
    Viele Kriterien wirken standardmäßig nur als Strafe in der Zielfunktion (weiche Regel). Sie lassen sich aber gezielt zu echten harten Constraints hochstufen – teils global über das PM-Blatt, teils pro Lehrer über eigene „hart"-Spalten im StD-Blatt. Jedes gesetzte Flag ist eine zusätzliche Bedingung, die der Solver zwingend einhalten muss.

    Wahlweise hart schaltbare Kriterien:

    Freie Tage je Lehrer: −3 = hart (mind. N freie Tage garantiert), −2 = Wunsch (nur Strafe, hart nur bei aktivem „Verbot −2").
    freie Stunden / freies Band je Lehrer Anzahl der betreffenden Tage wählbar (Teilband, z. B. 5.–11. Stunde), analog mit −3/−2.
    Zeitwünsche −2 – global per „Verbot −2-Verletzungen" hart statt nur bestraft.
    Späte Doppelstunden – per „Verbot späte Doppelstunden" ganz untersagen.
    HohlWoche hart – Wochensumme der Hohlstunden ≤ Sollwert.
    Folge hart – nie mehr als N Stunden am Stück.
    Std./Tag hart – Minimale und maximale Stundenzahl pro Tag muss eingehalten werden.
    DoppelHohl hart – keine zwei Hohlstunden in Folge.
    DreifachHohl hart – keine drei oder mehr Hohlstunden in Folge.
    Verbot Bad units – späte pädagogische Einheiten dieses Lehrers hart verboten. Es kann eine fachspezifische Auswahl getroffen werden.
    Spät-Früh-Regel: Wer an einem Tag spät Unterricht hat, kann am Folgetag in frühen Stunden gesperrt werden

    Nur als Strafe wirkende Kriterien (Zielfunktion, über PM gewichtet): frühe/späte Doppelstunden, späte pädagogische Einheiten („bad units"), Anzahl freier Tage, Hohlstunden / Doppel- / Dreifach-Hohlstunden, Stundenfolge, Std./Tag, späte LK-Stunden, Hauptfächer zu spät, Fächer-Doppelstunden am selben Tag sowie zu wenige nutzbare Hohlstunden (NuHo).


    Erfahrungen:

    Das Programm findet deutlich schneller Lösungen, sowohl im reinen SekII als auch in ergänzenden SI- Suchen. (typische Laufzeit 1-30 min) Bei langen Suchläufen über mehrere Stunden werden manchmal noch kleine Verbesserungen gefunden. Der Solver meldet auch obere Schranken für die maximal erreichbaren Werte der Qualitätsfunktion.
    Der Planeditor erlaubt es sehr übersichtlich zwei Pläne zu vergleichen und bietet auch manuelle Tauschoptionen an. Die Möglichkeit statt durch Gewichtung harte Bedingungen zu setzen, führt schneller zu besseren Lösungen und vermeidet langes häufiges Durchblättern der Pläne, um bspw. Dreifachhohlstunden aufzuspüren.

    Die ausführbare exe-Datei kann hier heruntergeladen werden:
    https://github.com/Ansgar13/Stundenplanp...eleases/tag/V48

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