【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及學生信息管理，更具體地說，本專利技術涉及一種學生信息管理系統。
技術介紹
1、在當前的教學管理中，教室的距離與學生的課間時長安排之間存在不合理的現象，這已成為影響學生學習效率和生活質量的一個常見問題?，F有的公開文獻中，文獻1(吳梅.學校課表編排的問題及其解決對策研究[d].西北師范大學,2018.)中，對于現有課表編排忽略了學生的學習與發展，沒有從學生“學”的立場出發的問題進行了優化，文獻2(孟強.高職院校課表編排改革探究[j].鹿城學刊,2024,36(01):121-122+128.)中，闡述了高職院校課程體系的特點，課表編排流程及存在的常見問題，并給出了解決對策。但對于學生在不同樓層或不同教學樓之間上課，而下課與下一節課之間的間隔時間較短，導致學生在有限的時間內需快速穿越校區，往返多個教室，甚至在擁擠的樓道中爭搶時間，頻繁在教學樓間奔波的問題并未考慮，尤其是樓層較高或教學樓分布較廣的情況下，學生容易產生身體上的疲勞，進而影響他們在后續課程中的注意力和學習效果，且課間時間緊張時，學生會加快步伐甚至跑步趕路，導致樓梯和走廊的擁擠，增加安全事故發生的風險，尤其是在高峰時段和狹窄的樓道內，為了解決上述問題，現提供一種技術方案。
技術實現思路
1、為了克服現有技術的上述缺陷，本專利技術提供一種學生信息管理系統，用于解決現有教學管理中，教室的距離與學生的課間時長安排之間存在不合理現象的問題，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下
3、一種學生信息管理系統，包括處理器以及與處理器通訊連接的路程規劃模塊、課表優化與智能調度模塊以及安全管理通知模塊，路程規劃模塊用于根據教室所在樓層和不同教學樓的實際距離搭建學生信息管理結構模型，自動計算學生從一個教室到另一個教室的最短路徑；課表優化與智能調度模塊用于結合路程規劃優化課表編排，最小化兩節課之間的移動距離，以教學樓之間的步行距離和時間為參數，設定優化目標為最小化時段內學生在不同課程之間的總移動距離；安全管理通知模塊用于當檢測到課間走廊或樓梯的存在擁擠狀況自動發出警告，并評估事故發生概率，提醒學生及管理人員采取相應措施；路程規劃模塊用于根據教室所在樓層和不同教學樓的實際距離搭建學生信息管理結構模型，自動計算學生從一個教室到另一個教室的最短路徑，其中，學生信息管理結構模型由學生群體fmi、學科領域dj以及課程類別ck構成，包括兩個管理過程，第一個管理過程為課程選擇過程，基于學科領域dj，將來自類似領域以及研究范圍的課程放入至第j個學科領域dj內，即為其中，c1為第一個課程類別，c2為第二個課程類別，每一個課程類別內包括m種課程，即ck＝(v1+v2+…+vm)，其中，v1為第一種課程，v2為第二種課程，vm為第m種課程；學生群體fmi能夠從三個學科領域(d1,d2,d3)中的任意一個選擇ck，這三個學科領域優先級為：初級(d1→dp)、二級(d2→ds)和三級(d3→dt)，其中，dp為初級學科領域，指學科領域內的核心課程，ds為二級學科領域，指學科領域內的基礎課程，dt為三級學科領域，指學科領域內的非核心課程以及非基礎課程，由此獲得學生群體fmi的三個學科領域fmi＝{d1,d2,d3}，包括學生群體fmi進行選課，fmi＝{(v1+v2+…+vm),{c1,c2,…,ck}}，表示學生群體fmi從學科領域dj中進行課程類別ck的選擇；第二個管理過程為路程規劃過程，根據選擇的課程類別確定其教室樓層以及樓棟號，將校園內的樓棟布局以及樓層信息，根據二維平面上的歐幾里得距離或者根據樓層不同計算垂直和水平的綜合距離，分別計算不同教室之間的行走距離，通過路徑規劃算法計算從一個教室到另一個教室的最短路徑。
4、作為本專利技術的進一步方案，課表優化與智能調度模塊以教學樓之間的步行距離和時間為參數，設定優化目標為最小化時段內學生在不同課程之間的總移動距離，具體為：通過距離矩陣表示從每個樓棟到其他樓棟的距離，根據不同樓棟的距離矩陣，計算從一個教室到另一個教室的第一步行時長，根據課程的時間表確定每節課之間的間隔時間，確保第一步行時長不超過間隔時間，設定優化目標為最小化學生在不同課程之間的總移動距離，若學生在時段t內有p門課程，其所在教室為c1,c2,…,cp，c1為第一門課程時所用的教室，c2為第二門課程時所用的教室，cp為第p門課程時所用的教室，任兩間教室的距離為d(cp,cp+1)，則學生的總移動距離表示為：
5、
6、式中：td為學生的總移動距離，p為學生在時段t內的課程總數，cp為第p門課程時所用的教室，cp+1為第p+1門課程時所用的教室，d(cp,cp+1)為第p門課程所用的教室與第p+1門課程時所用的教室之間的距離；
7、對于學生群體fmi總移動距離的最小化優化目標為：
8、
9、式中：td′為學生群體fmi的最小化總移動距離。
10、作為本專利技術的進一步方案，學生安全管理通知模塊用于當檢測到課間走廊或樓梯的存在擁擠狀況自動發出警告，并評估事故發生概率，具體為：通過攝像頭獲取課間走廊以及樓梯的視頻數據，用基于計算機視覺的目標檢測算法識別并統計人數，將人數除以檢測區域的總面積，計算人流密度，若人流密度超過預設的閾值，即視為擁擠狀態，檢測人員流量的動態變化數據，包括進入和離開檢測區域的人流密度，將進入和離開檢測區域的人流密度導入至事故發生概率評估模型，其中，事故發生概率評估模型的公式為：
11、
12、δρ＝ρin-ρout；
13、式中：sh為事故發生概率，exp為指數函數，α為人流密度的變化率的權重參數，δρ為人流密度的變化率，β為平均人流速度的權重參數，vavg為平均人流速度，γ為進入檢測區域的人流密度的權重參數，ρin為進入檢測區域的人流密度，δ為離開檢測區域的人流密度的權重參數，ρout為離開檢測區域的人流密度；若事故發生概率大于預設的事故發生概率閾值，則將觸發警報，提醒學生及管理人員采取相應措施；反之，則無需觸發警報。
14、一種電子設備，包括：存儲有可執行程序代碼的存儲器；與所述存儲器耦合的處理器；處理器調用存儲器中存儲的所述可執行程序代碼，執行上述的系統。
15、一種計算機存儲介質，該存儲介質上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器運行時執行上述的系統。
16、一種計算機程序產品，該計算機程序產品包含計算機程序，所述計算機程序被處理器運行時執行上述的系統。
17、本專利技術一種學生信息管理系統的技術效果和優點：本專利技術通過路程規劃模塊，系統自動計算學生在不同教室之間的最短路徑，減少學生的移動時間，讓學生有更多的課間時間休息和準備下一門課程；課表優化與智能調度模塊根據教學樓之間的步行距離和時間動態調整課程安排，最大限度地減少學生在不同課程間的總移動距離，避免學生因奔波而遲到或感到疲憊，減少了人工排課和監控的工作量，大大提高了管理效率，并減少了由于人為疏忽或本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種學生信息管理系統，包括處理器以及與處理器通訊連接的路程規劃模塊、課表優化與智能調度模塊以及安全管理通知模塊，其特征在于，路程規劃模塊用于根據教室所在樓層和不同教學樓的實際距離搭建學生信息管理結構模型，自動計算學生從一個教室到另一個教室的最短路徑；課表優化與智能調度模塊用于結合路程規劃優化課表編排，最小化兩節課之間的移動距離，以教學樓之間的步行距離和時間為參數，設定優化目標為最小化時段內學生在不同課程之間的總移動距離；安全管理通知模塊用于當檢測到課間走廊或樓梯的存在擁擠狀況自動發出警告，并評估事故發生概率，提醒學生及管理人員采取相應措施；路程規劃模塊用于根據教室所在樓層和不同教學樓的實際距離搭建學生信息管理結構模型，自動計算學生從一個教室到另一個教室的最短路徑，其中，學生信息管理結構模型由學生群體Fmi、學科領域dj以及課程類別ck構成，包括兩個管理過程，第一個管理過程為課程選擇過程，基于學科領域dj，將來自類似領域以及研究范圍的課程放入至第j個學科領域dj內，即為其中，c1為第一個課程類別，c2為第二個課程類別，每一個課程類別內包括m種課程，即ck＝(v1+v2+…+vm
2.根據權利要求1所述的一種學生信息管理系統，其特征在于，課表優化與智能調度模塊以教學樓之間的步行距離和時間為參數，設定優化目標為最小化時段內學生在不同課程之間的總移動距離，具體為：通過距離矩陣表示從每個樓棟到其他樓棟的距離，根據不同樓棟的距離矩陣，計算從一個教室到另一個教室的第一步行時長，根據課程的時間表確定每節課之間的間隔時間，確保第一步行時長不超過間隔時間，設定優化目標為最小化學生在不同課程之間的總移動距離，若學生在時段T內有P門課程，其所在教室為C1，C2，…，CP，C1為第一門課程時所用的教室，C2為第二門課程時所用的教室，CP為第P門課程時所用的教室，任兩間教室的距離為D(Cp，Cp+1)，則學生的總移動距離表示為：
3.根據權利要求2所述的一種學生信息管理系統，其特征在于，學生安全管理通知模塊用于當檢測到課間走廊或樓梯的存在擁擠狀況自動發出警告，并評估事故發生概率，具體為：通過攝像頭獲取課間走廊以及樓梯的視頻數據，用基于計算機視覺的目標檢測算法識別并統計人數，將人數除以檢測區域的總面積，計算人流密度，若人流密度超過預設的閾值，即視為擁擠狀態，檢測人員流量的動態變化數據，包括進入和離開檢測區域的人流密度，將進入和離開檢測區域的人流密度導入至事故發生概率評估模型，其中，事故發生概率評估模型的公式為：
4.一種電子設備，包括：存儲有可執行程序代碼的存儲器；與所述存儲器耦合的處理器；其特征在于：所述處理器調用所述存儲器中存儲的所述可執行程序代碼，執行如權利要求1-3任一項所述的系統。
5.一種計算機存儲介質，該存儲介質上存儲有計算機程序，其特征在于：該計算機程序被處理器運行時執行如權利要求1-3任一項所述的系統。
6.一種計算機程序產品，該計算機程序產品包含計算機程序，其特征在于：所述計算機程序被處理器運行時執行如權利要求1-3任一項所述的系統。
...【技術特征摘要】
1.一種學生信息管理系統，包括處理器以及與處理器通訊連接的路程規劃模塊、課表優化與智能調度模塊以及安全管理通知模塊，其特征在于，路程規劃模塊用于根據教室所在樓層和不同教學樓的實際距離搭建學生信息管理結構模型，自動計算學生從一個教室到另一個教室的最短路徑；課表優化與智能調度模塊用于結合路程規劃優化課表編排，最小化兩節課之間的移動距離，以教學樓之間的步行距離和時間為參數，設定優化目標為最小化時段內學生在不同課程之間的總移動距離；安全管理通知模塊用于當檢測到課間走廊或樓梯的存在擁擠狀況自動發出警告，并評估事故發生概率，提醒學生及管理人員采取相應措施；路程規劃模塊用于根據教室所在樓層和不同教學樓的實際距離搭建學生信息管理結構模型，自動計算學生從一個教室到另一個教室的最短路徑，其中，學生信息管理結構模型由學生群體fmi、學科領域dj以及課程類別ck構成，包括兩個管理過程，第一個管理過程為課程選擇過程，基于學科領域dj，將來自類似領域以及研究范圍的課程放入至第j個學科領域dj內，即為其中，c1為第一個課程類別，c2為第二個課程類別，每一個課程類別內包括m種課程，即ck＝(v1+v2+…+vm)，其中，v1為第一種課程，v2為第二種課程，vm為第m種課程；學生群體fmi能夠從三個學科領域(d1，d2，d3)中的任意一個選擇ck，這三個學科領域優先級為：初級(d1→dp)、二級(d2→ds)和三級(d3→dt)，其中，dp為初級學科領域，指學科領域內的核心課程，ds為二級學科領域，指學科領域內的基礎課程，dt為三級學科領域，指學科領域內的非核心課程以及非基礎課程，由此獲得學生群體fmi的三個學科領域fmi＝{d1，d2，d3}，包括學生群體fmi進行選課，fmi＝{(v1+v2+…+vm)，{c1，c2，…，ck}}，表示學生群體fmi從學科領域dj中進行課程類別ck的選擇；第二個管理過程為路程規劃過程，根據選擇的課程類別確定其教室樓層以及樓棟號，將校園內的樓棟布局以及樓層信息，根據二維平面上的歐幾里得距離或者根據樓層不同計算垂直...
【專利技術屬性】
技術研發人員：邱對起，
申請(專利權)人：?？W絡科技海南有限公司，
類型：發明
國別省市：
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