An efficient methodology for solving multi-period shift scheduling problems with shift transition preference optimization

doi:10.1080/21681015.2026.2700229

An efficient methodology for solving multi-period shift scheduling problems with shift transition preference optimization

2026-07-14

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Gulveren Tabansiz-Goc

DOI：10.1080/21681015.2026.2700229

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本研究提出了一种新的数学规划方法，将连续周期的班次安排相关联，以确保在多周期排程范围内的一致性，并优化班次转换偏好。通过在二次目标函数中应用适当的变换，将初始的二次规划表示为线性整数模型。除了提出的模型外，我们还进一步开发了一种基于模拟退火的元启发式算法和一种混合方法，以在合理的计算时间内解决更大规模的问题实例。我们还在现实问题以及反映不同人因条件的实验场景中测试了这些方法。结果表明，元启发式算法和混合方法对于大规模问题尤其有效，而数学规划方法仍适用于较小规模的问题。值得注意的是，对于非常大规模的问题，基于模拟退火的方法能够快速提供高质量的解决方案。研究结果也表明，所提出的框架在解决现实生活中的班次排程问题方面具有应用潜力。

Keyword:

Shift scheduling

work-related fatigue

quadratic programming

linear-integer programming

simulated annealing

An efficient methodology for solving multi-period shift scheduling problems with shift transition preference optimization

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