Phased binary mathematical programming in the elaboration of a university schedule

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Published: Jan 27, 2020
DOI: https://doi.org/10.22201/enesl.20078064e.2020.22.70018

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José Israel Hernández Vázquez
Tecnológico Nacional de México en Celaya
Salvador Hernández González
Tecnológico Nacional de México en Celaya
María del Rosario Baltazar Flores
Tecnológico Nacional de México en León
José Alfredo Jiménez García
Tecnológico Nacional de México en Celaya
José Omar Hernández Vázquez
Tecnológico Nacional de México en Celaya

Abstract

Purpose: To establish a strategy to develop a three-stage university schedule through mathematical programming taking into account the problems faced by most public higher education centers in Mexico which includes hiring professors on a temporary basis in each school cycle.

Methodology: The strategy involved the breakdown of the original problem into three mathematical models considering the binary variables of two indexes: the use of both subsets in modeling and heuristics.

Results: Compact class schedules were generated for students taking advantage of classroom space and efficiently employing university professors. The strategy achieved the automation of the process in the elaboration of schedules.

Limitations: The work presented only analyses the case of the National Technological Institute of Mexico in Celaya. For the moment, neither the use of laboratories nor the aleatory demand for groups and subjects are considered.

Findings: The strategy presented generated a reduction of at least 98.34% of the number of variables allowing the exact branch and bound technique to achieve efficient times in the search for a solution in a problem classified as NP-hard.

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How to Cite
Hernández Vázquez, J. I., Hernández González, S., Baltazar Flores, M. del R., Jiménez García, J. A., & Hernández Vázquez, J. O. (2020). Phased binary mathematical programming in the elaboration of a university schedule. Entreciencias: Diálogos En La Sociedad Del Conocimiento, 8(22). https://doi.org/10.22201/enesl.20078064e.2020.22.70018
Author Biographies

José Israel Hernández Vázquez, Tecnológico Nacional de México en Celaya

Estudiante de Doctorado en Ciencias de la Ingeniería en el Tecnológico Nacional de México en Celaya. Sus líneas de investigación son: optimización combinatoria, modelado matemático y planeación de la producción.

Últimas publicaciones:

  • Hernández-Vázquez, J. O., Hernández- 
González, S., Jiménez-García, J. A., Hernán-dez-Ripalda, M. D., y Hernández-Vázquez, J. I. (2019). Enfoque híbrido metaheurístico AG- RS para el problema de asignación del buffer que minimiza el inventario en proceso en líneas de producción abiertas en serie. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial, 16(4), 447–458. Recuperado de https://doi.org/10.4995/riai.2019.10883 

  • Hernández, J. I., Hernández, S., Goytia, S., Flores, I., y Segura, E. (2011). Herramienta matemática para la construcción de horarios. Caso de estudio en el postgrado de una institución tecnológica mexicana. Ingeniería Industrial. Actualidad y Nuevas Tendencias, 2(7), 51-70. 


Salvador Hernández González, Tecnológico Nacional de México en Celaya

Profesor-investigador del Tecnológico Nacional de México en Celaya, departamento de Ingeniería Industrial. Sus líneas de investigación son: optimización combinatoria, metaheurísticas, líneas de espera y simulación. 


Últimas publicaciones:

  • Hernández Ripalda, M. D., Tapia Esquivias, M., y Hernández Gonzalez, S. (2019). Estadística inferencial 2. México: Grupo Editorial Patria.

  • Hernández-González, S., Ramírez-Tapia, R., y Jiménez-García, J. A. (2019). Analysis of the Productivity of a Shoe Production Line- Application of Queueing Theory and Lean Manufacturing. En García Alcaraz, J., Rivera Cadavid, L., González-Ramírez, R., Leal Jamil, G., y Chong Chong, M. (Eds), Best Practices in Manufacturing Processes (pp. 367-388). Springer, Cham.

  • Hernández-Vázquez, J. O., Hernández- González, S., Jiménez-García, J. A., Hernández-Ripalda, M. D., y Hernández-Vázquez, J. I. (2019). Enfoque híbrido metaheurístico AG- RS para el problema de asignación del buffer que minimiza el inventario en proceso en líneas de producción abiertas en serie. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial, 16(4), 447–458. Recuperado de https://doi.org/10.4995/riai.2019.10883

María del Rosario Baltazar Flores, Tecnológico Nacional de México en León

Profesora-Investigadora del Tecnológico Nacional de México en León, División de Estudios de Posgrado e Investigación. Sus líneas de investigación son: ambientes inteligentes y optimización.

Últimas publicaciones:

  • Cerna-Vázquez, D., Ramírez, C. L., Díaz-Ra
mírez, A., Mosiño, F., Casillas, M. A., Baltazar-Flores, M., y Zamora, G. E. M. (2017). Red neuronal Backpropagation para la predicción de datos de contaminación y prevención de ataques a personas con padecimientos de rinitis alérgica y asma. Research in Computing Science, 139, 47-57. 


  • López, V. D. R. O., Ramírez, C. L., Baltazar- Flores, M., Araiza, M. Á. C., Rodríguez, V. M. Z., Cervera, S. J. L., y Zamora, G. E. M. (2016). Propuesta de un sistema para optimizar el riego en invernaderos de plantas heterogéneas usando WNS y algoritmos evolutivos. Research in Computing Science, 113, 131-145. 


  • Silva, M. J. G., Rodríguez, V. M. Z., Soberanes, H. J. P., Valadez, J. M. C., y Baltazar-Flores, M. (2015). Monitoreo de emociones aplicadas a terapias basadas en juegos y lógica difusa para adultos mayores. Research in Computing Science, 92, 81-90. 


José Alfredo Jiménez García, Tecnológico Nacional de México en Celaya

Profesor-investigador del Tecnológico Nacional de México en Celaya, departamento de Ingeniería Industrial. Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores - Nivel C. Sus líneas de investigación son: optimización de sistemas discretos aplicando herramientas como simulación, diseño de experimentos, manufactura esbelta, entre otras.

Últimas publicaciones:

  • Hernández-Vázquez, J. O., Hernández-González, S., Jiménez-García, J. A., Hernández- Ripalda, M. D., y Hernández-Vázquez, J. I. (2019). Enfoque híbrido metaheurístico AG- RS para el problema de asignación del buffer que minimiza el inventario en proceso en líneas de producción abiertas en serie. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial, 16(4), 447–458. Recuperado de https://doi.org/10.4995/riai.2019.10883

  • Santoyo, E. A. R., López, J. A. V., Salgado, J. C., Serrato, R. B., Márquez, J. A. S., y García, J. A. J. (2019). Monitoring of Multivariate Processes Through the Regression Adjustment Procedure Based on Artificial Neural Networks. IEEE Latin America Transactions, 17(06), 1020-1028.

  • Hernández-González, S., Ramírez-Tapia, R., y Jiménez-García, J. A. (2019). Analysis of the Productivity of a Shoe Production Line- Application of Queueing Theory and Lean Manufacturing. En García Alcaraz, J., Rivera Cadavid, L., González-Ramírez, R., Leal Jamil, G., y Chong Chong, M. (Eds), Best Practices in Manufacturing Processes (pp. 367-388). Springer, Cham.

José Omar Hernández Vázquez, Tecnológico Nacional de México en Celaya

Estudiante de Doctorado en Ciencias de la Ingeniería en el Tecnológico Nacional de México en Celaya. Sus líneas de investigación son: optimización combinatoria, metaheurísticas y planeación de la 
producción.



Últimas publicaciones: 


  • Hernández-Vázquez, J. O., Hernández-González, S., Jiménez-García, J. A., Hernández- Ripalda, M. D., y Hernández-Vázquez, J. I. (2019). Enfoque híbrido metaheurístico AG- RS para el problema de asignación del buffer que minimiza el inventario en proceso en líneas de producción abiertas en serie. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial, 16(4), 447–458. Recuperado de https://doi.org/10.4995/riai.2019.10883

  • Hernández, J. O., Hernández, S., y Flores, I. (2011). Algoritmo recocido simulado para el problema de la programación del tamaño del lote económico bajo el enfoque de ciclo básico. Ingeniare. Revista chilena de ingenie- ría, 19(3), 473-485.

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