Journals / İstanbul Üniversitesi İşletme Fakültesi Dergisi / 2014 / Cilt: 43 - Sayı: 1

A binary integer programming model for university course timetabling problem and a case study

Üniversite ders zaman çizelgeleme problemi için ikili tamsayılı bir model ve bir uygulama

Pages
28–54
Publication Date
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

The model is implemented within the data of previous semester of the related Department.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:In this study, we have presented a novel binary integer model for University Course Timetabling Problem (UCTP).
📊
Key Findings & Data:Besides the model is structured as the general format, model's aim is to make a desirable timetable for a department of a domestic university which has been doing its own course timetabling, manually.
💡
Conclusion & Impact:The model is implemented within the data of previous semester of the related Department.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

In this study, we have presented a novel binary integer model for University Course Timetabling Problem (UCTP). Besides the model is structured as the general format, model's aim is to make a desirable timetable for a department of a domestic university which has been doing its own course timetabling, manually. Similarly to the literature, constraints are divided into two categories: hard and soft. Hard constraints include the constraints such as uniqueness, completeness, consecutiveness, laboratory, preassignment, type of variable and some of the daily-course load and session constraints. And the soft ones include the non-conflict constraints which prevent conflict of sequential student groups' course times, the daily-load constraint which provides that a student group should take at least two courses in a school day, and the session constraints which provide a day off between sessions of a two-sectioned course. The objective function of the model, which is aimed to be maximized, should provide the high quality of education enhanced by all of the assignments and the fulfilling demands and expectations of the related department/faculty member. The model is implemented within the data of previous semester of the related Department.

Özet

Çalışmamızda, Üniversite Ders Zaman Çizelgeleme (ÜDZP) problemi için ikili tamsayılı klasik bir model oluşturulmuştur. Oluşturulan model genel bir yapıda olmakla beraber, yurtiçi bir üniversitenin haftalık ders programı atamalarını el ile yapan bir bölümüne ait bir dönemlik ders zaman çizelgelemesine yöneliktir. Kısıtlar, literatüre benzer şekilde zorunlu ve esnek olmak üzere iki kategoriye ayrılmıştır. Zorunlu kısıtlar;; teklik, tamamlanma, ardışıklık, laboratuar, ön belirleme, değişken tipi kısıtları ve ayrıca günlük ders yükü ile oturum kısıtlarının bazılarıdır. Esnek kısıtlar ise;; öğrenci gruplarının bir üst ve bir alt sınıfa ait olası derslerin olabildiğince çakışmamasını sağlayan çakışmama kısıtları, öğrenci gruplarının günde en az iki ders almasını sağlayan günlük ders yükü kısıtı ve iki oturumlu derslerin, oturumları arasında en az bir gün boşluk bırakılmasını sağlayan oturum kısıtlarıdır. Modelin maksimizasyon yönünde çalışan amaç fonksiyonu, yapılacak atamaların, olabildiğince öğretim kalitesini arttıracak ve üniversitenin ilgili bölümünün/öğretim elemanlarının istekleri doğrultusunda hareket edecek nitelikte olmasını sağlamaktadır. Modelin işleyişi, ilgili bölümün bir önceki yarıyılına ait veriler kullanılarak gösterilmiştir.

🔖

Cite This Article

AHLATCIOĞLU, M., ÖZDEMİR, R., KÖÇKEN, H. G. (2022). A binary integer programming model for university course timetabling problem and a case study. İstanbul Üniversitesi İşletme Fakültesi Dergisi, Cilt: 43 - Sayı: 1, 28–54. https://ajindex.com/articles/553993

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (15)

  1. E.K. Burke, D.G. Elliman, R.F. Weare, A University Timetabling System Based on Graph Colouring and Constraint Manipulation. Journal of Research on Computing in Education, 27, 1-18 (1994)
  2. E.K. Burke, S. Petrovic, Recent Research Directions in Automated Timetabling. Journal of Research on Computing in Education, 140, 266-280 (2002)
  3. S. Petrovic, E.K. Burke, "University Timetabling", in J.Y-T, Leung (Ed.), Handbook of Scheduling: Algorithms, Models, and Performance Analysis, Chapman & Hall, University of Nottingham, Jubilee Campus, Nottingham NG8 1BB, UK, 2004, Part VI
  4. S. Daskalaki, T. Birbas, E. Housos, An Integer Programming Formulation For A Case Study in University Timetabling. Europan Journal of Operational Research, 153, 117-135 (2004)
  5. D. Werra, An Introduction to Timetabling. Europan Journal of Operational Research, 19, 151-162 (1985
  6. S.A. MirHassani, A Computational Approach to Enhancing Course Timetabling with Integer Programming. Applied Mathematics and Computation, 175, 814-822 (2006)
  7. M.N.M. Kahar, G. Kendall, The Examination Timetabling Problem at Universiti Malaysia Pahang: Coparison of A Constructive Heuristic with An Existing Software Solution. Europan Journal of Operational Research, 207, 557-565 (2010)
  8. E.A. Akkoyunlu, A Linear Algorithm For Computing The Optimum University Timetable. The Computer Journal, 16, 4, 347-350 (1973)
  9. J. Dinkel, J. Mote, M.A. Venkataramanan, An Efficient Desicion Support System For Academic Course Scheduling. Operations Research, 37, 6, 853-864 (1989)
  10. M.A. Badri, D.L. Davis, D.F. Davis, J. Hollingsworth, A Multi-Objective Course Scheduling Model: Combining Faculty Preferences For Courses And Times. Computers and Operations Research, 25, 303-316 (1998)
  11. S. Deris, S. Omatu, H. Ohta, Timetable Planning Using The Constarint-Based Reasoning. Computers & Operations Research, 27, 819-840 (2000)
  12. S. Daskalaki, T. Birbas, Efficient Solutions for A University Timetabling Problem Through Integer Programming. Europan Journal of Operational Research, 160, 106- 120 (2005)
  13. S.M. Al-Yakoob, H.D. Sherali, Mathematical Programming Models and Algorithms For A Class-Faculty Assignment Problem. Europan Journal of Operational Research, 173, 488-507 (2005)
  14. U. Baç, Akademik Ders Programlarının Yapılması Probleminin Matematiksel Modeller ve Algoritmalarla Çözümü ve Uygulanması, Yüksek Lisans Tezi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Hacettepe Üniversitesi, 2007
  15. V. Cacchiani, A