一种学区地块的调整方法及装置与流程

1.本发明涉及城乡规划技术领域，尤其涉及一种学区地块的调整方法及装置。


背景技术：

2.教育资源的分配是社会关注的重点，而学龄人口规模的变动势必会影响到教育规模，可能导致学校场地、教学设备、师资力量等供给不足的问题。若学区划分不合理或调整不及时，学位就无法精确供应，就会导致局部住区学位不足，引发学位暴雷等事件，妨碍教育资源公平分配与社会稳定发展。这就要求学区划分的方法紧跟趋势进行优化。
3.现有的学区划分方法主要可以分为四类：人工调整法，几何简单划分法，线性规划法，随机移动搜索算子法。
4.人工调整法主要依靠教育部门的工作人员根据学位需求发展趋势手动对各小学的学区范围进行跳帧。人工调整法是目前最普遍使用的方法。该方法缺点是：效率较低，需投入大量人力；受工作人员的个体主观影响较大，没有固定规则，不利于提高政策的公信力；人员对众多学区与地块的考虑不够系统全面，容易出现纰漏。
5.几何简单划分法会依据地块与其他现成区划的空间叠加关系确定地块的所属学区。常见的现成区划包括依据小学设施点绘制的泰森多边形、地块的权属分区等。该方法缺点是地块归属学区的规则过于简单，导致新划分的学区与原有学区差别过大，未能延续原有学区划分的影响；且对各地块的学位需求、学生出行距离、学区几何规整性等因素考虑不充分。
6.线性规划法里将学位的需求与供应以点的形式来概括，同时用一系列线性方程来对学区划分中学位需求、学校容量、学生出行距离等因素进行限制，最后通过线性规划求解器算出学区划分的最优解。线性规划是成熟的算法领域，常用于解决设施分配中的p-中值模型与p-中心模型等经典问题。该方法缺点是线性规划的求解过程专业性太强，难以向公众解释，调整过程难以展示，与公众对教育资源配置过程公平公开透明的要求相悖。
7.随机移动搜索算子法通过在相邻地块间移动搜索算子，不断尝试扩大与调整学区范围，同时对学区在供求匹配、出行距离较短方面进行检验。方法建于何雪2019年与孔云峰2017年的研究中。该方法缺点在于其每次学区调整的结果均带有随机性。


技术实现要素：

8.本发明提供一种学区地块的调整方法及装置，其能在延续原有学区划分的基础上对学区进行合理的调整，以提高学区划分的稳定性。
9.本发明提供一种学区地块的调整方法，包括：
10.获取待调整区域的各学区的初始学区属性，并根据所述各学区的初始学区属性，确定各学区的调配状态；其中，所述调配状态包括需调出、可调入、临界调出和临界封闭；所述初始学区属性为多个轮次中当前轮次对应的当轮初始学位需求、当轮初始学位容量和当轮初始地块范围；
11.对于多个轮次中的当前轮次中，均基于各学区在当前轮次的调配状态，确定当前轮次的至少一个基准调配方向，并以学区的学位需求与学区容量尽可能匹配为目标，计算当前轮次中的每一基准调配方向对应的轮指标；其中，所述基准调配方向用于指示从源头学区到目标学区的学位调配方向，所述源头学区为需调出学区或临界调出学区，所述目标学区为可调入学区，且所述目标学区与所述源头学区为相邻的关系；所述轮指标用于指示所述源头学区调出给所述目标学区的学位数；
12.对于多个轮次中的当前轮次中，均提取所有边界带，并在根据每一基准调配方向对应的轮指标检测到所述边界带中的地块满足预设的地块变更条件时，变更满足所述地块变更条件的地块所属的学区，以调整各学区的地块范围，并对当前轮次的初始学区属性进行更新；其中，所述边界带为所述源头学区与所述目标学区直接相邻的所有地块；
13.进入下一轮次，将上一轮次更新后的初始学区属性作为下一轮次的当轮初始学区属性，返回所述获取待调整区域的各学区的初始学区属性，并根据所述各学区的初始学区属性，确定各学区的调配状态的步骤，直至达到预设轮次停止条件时停止，并输出最后轮次的地块更变结果。
14.作为上述方案的改进，所述对于多个轮次中的当前轮次中，均基于各学区在当前轮次的调配状态，确定当前轮次的至少一个基准调配方向，并以学区的学位需求与学区容量尽可能匹配为目标，计算当前轮次中的每一基准调配方向对应的轮指标，具体包括：
15.对于多个轮次中的当前轮次当前迭代次数，均根据当前轮次当前迭代次数的各学区的学区属性，确定当前轮次当前迭代次数的各学区的调配状态，得到当前轮次当前迭代次数的至少一个可行调配方向；
16.对于多个轮次中的当前轮次当前迭代次数，均将与当前轮次的基准调配方向相同的当前轮次当前迭代次数的所述可行调配方向作为当前轮次当前迭代次数的确定调配指标；其中，当前轮次第一次迭代次数对应的至少一个可行调配方向作为当前轮次的至少一个基准调配方向；
17.对于多个轮次中的当前轮次当前迭代次数，均根据所述源头学区的所需调出学位数和所述目标学区的接收学位数的关系，确定当前轮次当前迭代次数每一确定调配方向的调配指标，并根据所述每一确定调配方向的调配指标，对当前轮次当前迭代次数的各学区的学区属性进行更新；
18.进入当前轮次的下一次迭代次数，将当前轮次上一次迭代次数更新后的各学区的学区属性作为当前轮次当前迭代次数的各学区的学区属性，并返回所述对于多个轮次中的当前轮次当前迭代次数，均根据当前轮次当前迭代次数的各学区的学区属性，确定当前轮次当前迭代次数的各学区的调配状态，得到当前轮次当前迭代次数的至少一个可行调配方向的步骤，直至达到预设迭代停止条件，并针对每一所述基准调配方向，累计对应的确定调配方向在当前轮次所有迭代次数的调配指标之和，得到当前轮次的每一基准调配方向对应的轮指标。
19.作为上述方案的改进，所述对于多个轮次中的当前轮次当前迭代次数，均根据所述源头学区的所需调出学位数和所述目标学区的接收学位数的关系，确定当前轮次当前迭代次数每一确定调配方向的调配指标，并根据所述每一确定调配方向的调配指标，对当前轮次当前迭代次数的各学区的学区属性进行更新，具体包括：
20.对于多个轮次中的当前轮次当前迭代次数，对于每一所述源头学区，按照预设比例规则和所述源头学区的所需调出学位数，分别计算所述源头学区预分配给对应的每一所述目标学区的学位数，得到每一确定调配方向对应的初始调配指标；
21.根据所述初始调配指标和目标学区的剩余学位空间的比较结果，采用预设的且与所述比较结果对应的调配指标修正规则对所述初始调配指标进行修正，得到每一所述确定调配方向的调配指标，并更新当前轮次当前迭代次数的各学区的学区属性。
22.作为上述方案的改进，所述对于每一所述源头学区，按照预设比例规则和所述源头学区的所需调出学位数，分别计算所述源头学区预分配给对应的每一所述目标学区的学位数，得到每一确定调配方向对应的初始调配指标，具体包括：
23.令所述确定调配方向涉及的源头学区为sm，所涉及的目标学区为tn；
24.对于源头学区sm，令表示与源头学区sm对应的n个目标学区；则，所述确定调配方向对应的初始调配指标根据如下公式计算：
[0025][0026]
其中，u
mn
为从源头学区sm到目标学区tn的确定调配方向对应的初始调配指标，am为源头学区sm需调出的学位数，bn为目标学区tn的学位剩余空间。
[0027]
作为上述方案的改进，所述调配指标修正规则具体为：
[0028]
令所述确定调配方向涉及的源头学区为sm，所涉及的目标学区为tn；
[0029]
对于源头学区sm，令表示与源头学区sm对应的n个目标学区；
[0030]
对于目标学区tn，令表示与目标学区tn对应的m个源头学区；
[0031]
当根据如下式子修正从源头学区sm到目标学区tn的确定调配方向对应的初始调配指标，得到调配指标：
[0032][0033]
当将所述初步调配指标作为调配指标，即有v
mn
＝u
mn
；
[0034]
其中，u
mn
为从源头学区sm到目标学区tn的确定调配方向对应的初始调配指标，bn为目标学区tn的学位剩余空间，v
mn
为从源头学区sm到目标学区tn的确定调配方向对应的调配指标。
[0035]
作为上述方案的改进，所述对于多个轮次中的当前轮次中，均提取所有边界带，并在根据每一基准调配方向对应的轮指标检测到所述边界带中的地块满足预设的地块变更条件时，变更满足所述地块变更条件的地块所属的学区，以调整各学区的地块范围，并对当前轮次的初始学区属性进行更新，具体包括：
[0036]
对于多个轮次中的当前轮次中，针对每一所述基准调配方向，提取所述基准调配方向中的所述源头学区与所述目标学区直接相邻的所有地块，得到边界带；
[0037]
对于所述边界带的每一地块，根据所述地块与所述目标学区的位置关系、所述地块与所述源头学区的位置关系和所述地块的学位需求，计算所述边界带中每一地块的加权出行距离差；
[0038]
根据每一地块的加权出行距离差的大小关系，确定每一地块的校验优先级，并根据校验优先级，依次判断每一地块是否满足预设的地块变更条件；其中，加权出行距离差最小的地块校验优先级最大；
[0039]
当所述地块满足所述地块变更条件时，将所述地块从所述源头学区调出到所述目标学区，并对所述源头学区和所述目标学区的初始学区属性进行更新；
[0040]
当所述地块不满足所述地块变更条件时，则保持所述当前轮次的初始学区属性的状态。
[0041]
作为上述方案的改进，所述对于所述边界带的每一地块，根据所述地块与所述目标学区的位置关系、所述地块与所述源头学区的位置关系和所述地块的学位需求，计算所述边界带中每一地块的加权出行距离差，具体包括：
[0042]
对于所述边界带的每一地块，计算所述地块的中点到对应的目标学区中学校地块中点的第一直线距离，和所述地块的中点到对应的源头学区中学校地块中点的第二直线距离；
[0043]
确定所述地块的学位需求，并根据如下公式确定所述地块的加权出行距离差：
[0044]
disw＝(dist-diss)*r
[0045]
其中，disw为地块的加权出行距离差，dist为第一直线距离，diss为第二直线距离，r为地块的学位需求。
[0046]
本发明实施例还提供一种学区地块的调整装置，包括：
[0047]
学区调配状态确定模块，用于获取待调整区域的各学区的初始学区属性，并根据所述各学区的初始学区属性，确定各学区的调配状态；其中，所述调配状态包括需调出、可调入、临界调出和临界封闭；所述初始学区属性为多个轮次中当前轮次对应的当轮初始学位需求、当轮初始学位容量和当轮初始地块范围；
[0048]
轮指标计算模块，用于对于多个轮次中的当前轮次中，均基于各学区在当前轮次的调配状态，确定当前轮次的至少一个基准调配方向，并以学区的学位需求与学区容量尽可能匹配为目标，计算当前轮次中的每一基准调配方向对应的轮指标；其中，所述基准调配方向用于指示从源头学区到目标学区的学位调配方向，所述源头学区为需调出学区或临界调出学区，所述目标学区为可调入学区，且所述目标学区与所述源头学区为相邻的关系；所述轮指标用于指示所述源头学区调出给所述目标学区的学位数；
[0049]
地块调整模块，用于对于多个轮次中的当前轮次中，均提取所有边界带，并在根据每一基准调配方向对应的轮指标检测到所述边界带中的地块满足预设的地块变更条件时，变更满足所述地块变更条件的地块所属的学区，以调整各学区的地块范围，并对当前轮次的初始学区属性进行更新；其中，所述边界带为所述源头学区与所述目标学区直接相邻的所有地块；
[0050]
轮次循环模块，用于进入下一轮次，将上一轮次更新后的初始学区属性作为下一轮次的当轮初始学区属性，返回所述获取待调整区域的各学区的初始学区属性，并根据所述各学区的初始学区属性，确定各学区的调配状态的步骤，直至达到预设轮次停止条件时停止，并输出最后轮次的地块更变结果。
[0051]
与现有技术相比，本发明提供的学区地块的调整方法及装置，其通过获取待调整区域的各学区的学位容量和学位需求，并以学区的学位需求与学位容量尽可能匹配为目
标，以领域的相互作用为主要机制，对各学区之间的地块进行调整。本发明能在延续原有学区划分的基础上对学区进行较小程度的调整，以提高学区划分的稳定性，且能满足对学区的形状的要求，在一定程度上保障学区的几何连续性与规整性。
附图说明
[0052]
图1是本发明实施例提供的学区地块的调整方法的流程示意图；
[0053]
图2是本发明提供的模拟区域的去年学区的学位容量分布图；
[0054]
图3是本发明提供的模拟区域的今年年学区的学位容量分布图；
[0055]
图4是本发明提供的模拟区域第一轮次第一次迭代生成的可行调配方向示意图；
[0056]
图5是本发明提供的模拟区域第一轮次第二次迭代生成的可行调配方向示意图；
[0057]
图6是本发明提供的模拟区域第一轮次第三次迭代生成的可行调配方向示意图；
[0058]
图7是本发明提供的模拟区域在第一轮次从市三小到市二小的调配方向中对边界带最右边地块变更后的示意图。
具体实施方式
[0059]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0060]
为了更好地理解本发明，下面对本发明出现的相关名词进行解释。
[0061]
本发明实施例中的地块是指：与真实一片连片土地存在对应关系的地理信息系统中的一个连续的多边形形状。地块间不允许重叠。地块间可以形成几何相邻关系。
[0062]
本发明实施例中的相邻地块是指，两个地块的多边形具有一段重合的边。
[0063]
本发明实施例中的地块分为一般地块与学校地块两类地块。其中，学校地块内只能包含可为地区供给学位的学校设施。区域内所有可独立供给学位的学校设施都应各自包含在一个学校地块内。学校地块应包含学校序号、学校名称、学校容量(可供给学位数目的上限)等信息。一般地块应包含该地块序号、地块内的学位需求、所属学区等信息。若一个一般地块在学区调整的过程中允许调入周围另一个一般地块所属的学区，则两块地块应该形成相邻关系。
[0064]
本发明实施例中的学区是指，所有被分配至某一所学校的一般地块的几何并集的多边形。学区可以由多平面部分组成，平面上可以不连片。
[0065]
一个学区应包含该对应学校的序号、容量、学区的总学位需求等信息。
[0066]
参见图1，图1是本发明实施例提供的学区地块的调整方法的流程示意图，本发明实施例提供的学区地块的调整方法，包括步骤s11到步骤s14：
[0067]
步骤s11，获取待调整区域的各学区的初始学区属性，并根据所述各学区的初始学区属性，确定各学区的调配状态；其中，所述调配状态包括需调出、可调入、临界调出和临界封闭；所述初始学区属性为多个轮次中当前轮次对应的当轮初始学位需求、当轮初始学位容量和当轮初始地块范围。
[0068]
在本发明实施例中，一个学区可根据其当前学位需求与其对应学校容量的差值关
系、及其相邻学区的调配状态分为“需调出”、“可调入”、“临界调出”、“临界封闭”四种调配状态。首先区分出“需调出”、“可调入”：
[0069]
需调出：若某一学区当前学位需求大于其对应学校容量，则该学区的调配状态为需调出状态；
[0070]
可调入：若某一学区当前学位需求小于其对应学校容量，则该学区的调配状态为可调入状态；
[0071]
在所有学区划分出需调出、可调入状态以后，把剩余未作分类的学区分为“临界调出”、“临界封闭”两类：
[0072]
临界调出：若某一学区当前学位需求恰好等于其对应学校容量，且其相邻学区中需调出学区与可调入学区各不少于一个，则该学区的调配状态为临界调出状态；
[0073]
临界调出：若某一学区当前学位需求恰好等于其对应学校容量，且其相邻学区中没有调出学区或可调入学区，则该学区的调配状态为临界封闭状态。
[0074]
在本发明实施例中，学区容量是指该学区范围所能容纳的最大学位容量。
[0075]
步骤s12，对于多个轮次中的当前轮次中，均基于各学区在当前轮次的调配状态，确定当前轮次的至少一个基准调配方向，并以学区的学位需求与学区容量尽可能匹配为目标，计算当前轮次中的每一基准调配方向对应的轮指标；其中，所述基准调配方向用于指示从源头学区到目标学区的学位调配方向，所述源头学区为需调出学区或临界调出学区，所述目标学区为可调入学区，且所述目标学区与所述源头学区为相邻的关系；所述轮指标用于指示所述源头学区调出给所述目标学区的学位数。
[0076]
具体的，在本发明实施例中上述步骤s12是基于待调整区域的各学区的学位需求发生变化且存在某一学区的需求学位大于对应的学区容量的情况，在该情况下，为了保障学区的地块的连续性与完整性，需要在各相邻学区之间不断的调整。在本发明实施例中，是根据需求学位与学区容量的差值，指定源头学区需调出到目标学区的学位数，并根据需调出学位数，确定需调出地块。
[0077]
示例性的，所述当前轮次的基准调配方向理解为：若当前轮次的学区1为需调出学区，学区2、3均为可调入学区，且学区1与学区2、3均相邻，则从学区1调出学位到学区2成为一个基准调配方向，学区1调出学位到学区3成为另一个基准方向。具体的，在本发明实施例，设置临界调出学区的需调出学位为1。
[0078]
具体的，在本发明实施中，对学区之间的学位调整需要经过多轮调整，每一轮次都会基于当前轮次各学区的初始学区属性，确定当前轮次各学区的调配状态，并由各学区调配状态以及各学区之间的相邻关系，确定至少一个基准调配方向。可以理解的是，不同轮次的各学区的初始学区属性可能不同，调配状态也可能不同，确定的基准调配方向也可能不同。
[0079]
在本发明实施例中，都需要计算每一轮次基准调配方向对应的轮指标，以确定每一轮次的源头区域预调出给目标学区的学位数。
[0080]
步骤s13，对于多个轮次中的当前轮次中，均提取所有边界带，并在根据每一基准调配方向对应的轮指标检测到所述边界带中的地块满足预设的地块变更条件时，变更满足所述地块变更条件的地块所属的学区，以调整各学区的地块范围，并对当前轮次的初始学区属性进行更新；其中，所述边界带为所述源头学区与所述目标学区直接相邻的所有地块。
[0081]
在本发明实施例中，都需要根据每一轮次确定的基准调配方向对应的轮指标，以及预设的地块变更条件，判断是否对边界带的地块进行调整。
[0082]
在一些实施方式中，当检测到所述边界带的地块满足预设的地块变更条件时，则根据对应的基准调配指标，将该地块所属的学区信息从源头学区变为目标学区。
[0083]
步骤s14，进入下一轮次，将上一轮次更新后的初始学区属性作为下一轮次的当轮初始学区属性，返回所述获取待调整区域的各学区的初始学区属性，并根据所述各学区的初始学区属性，确定各学区的调配状态的步骤，直至达到预设轮次停止条件时停止，并输出最后轮次的地块更变结果。
[0084]
具体的，所述预设停止条件为：当前轮次的各学区的初始学位需求与前两轮的初始学位需求相同，或当前轮次未生成基准调配方向。
[0085]
在一种实施方式中，所述步骤s12“对于多个轮次中的当前轮次中，均基于各学区在当前轮次的调配状态，确定当前轮次的至少一个基准调配方向，并以学区的学位需求与学区容量尽可能匹配为目标，计算当前轮次中的每一基准调配方向对应的轮指标”，包括步骤s121～步骤s124：
[0086]
步骤s121，对于多个轮次中的当前轮次当前迭代次数，均根据当前轮次当前迭代次数的各学区的学区属性，确定当前轮次当前迭代次数的各学区的调配状态，得到当前轮次当前迭代次数的至少一个可行调配方向。
[0087]
具体的，所述学区属性为多个轮次中当前轮次当前迭代次数的学位需求，在本发明实施例中，每一轮次的每一迭代次数的学区的学位需求均可能发生变化。
[0088]
步骤s122，对于多个轮次中的当前轮次当前迭代次数，均将与当前轮次的基准调配方向相同的当前轮次当前迭代次数的所述可行调配方向作为当前轮次当前迭代次数的确定调配指标；其中，当前轮次第一次迭代次数对应的至少一个可行调配方向作为当前轮次的至少一个基准调配方向；
[0089]
在本发明实施例中，每一轮次都是基于各学区的初始学区属性进行多次迭代，每一迭代次数都会产生至少一个可行调配方向，并设置每一轮次第一次迭代次数的调配方向作为每一轮次的基准调配方向，对于多个轮次的当前轮次，从第二次迭代次数开始，所确定的可行调配方向将与本轮的基准调配方向进行比较，并将与基准调配方向一致的可行调配方向作为确定调配方向。需说明的是，每一轮次第一次迭代次数产生的所有基准调配方向为多个轮次中当前轮次第一次迭代次数的确定调配方向。
[0090]
步骤s123，对于多个轮次中的当前轮次当前迭代次数，均根据所述源头学区的所需调出学位数和所述目标学区的接收学位数的关系，确定当前轮次当前迭代次数每一确定调配方向的调配指标，并根据所述每一确定调配方向的调配指标，对当前轮次当前迭代次数的各学区的学区属性进行更新。
[0091]
在本发明实施例中，每一轮次当前迭代次数都会得到每一确定调配方向的调配指标，并根据当前迭代次数的每一确定调配方向的调配指标，确定源头学区预分配给目标学区的学位数，以对当前迭代次数的各学区的学区属性进行更新，具体是对学位需求的更新。需要说明的是，每一轮次每一迭代次数的调配指标仅用于本轮调配计划的制定，学区的实际学位分配情况在本轮内没有发生变化，各学区的学区属性一直保持为初始学区属性。
[0092]
步骤s124，进入当前轮次的下一次迭代次数，将当前轮次上一次迭代次数更新后
的各学区的学区属性作为当前轮次当前迭代次数的各学区的学区属性，并返回所述对于多个轮次中的当前轮次当前迭代次数，均根据当前轮次当前迭代次数的各学区的学区属性，确定当前轮次当前迭代次数的各学区的调配状态，得到当前轮次当前迭代次数的至少一个可行调配方向的步骤，直至达到预设迭代停止条件，并针对每一所述基准调配方向，累计对应的确定调配方向在当前轮次所有迭代次数的调配指标之和，得到当前轮次的每一基准调配方向对应的轮指标。
[0093]
在一些实施方式中，所述预设迭代停止条件为多个轮次中当前轮次的当前迭代次数未生成可行调配方向，或者当前轮次当前迭代次数不存在任一可行调配方向与当前轮次的基准调配方向一致。
[0094]
在一种可选的实施方式中，所述步骤s123“对于多个轮次中的当前轮次当前迭代次数，均根据所述源头学区的所需调出学位数和所述目标学区的接收学位数的关系，确定当前轮次当前迭代次数每一确定调配方向的调配指标，并根据所述每一确定调配方向的调配指标，对当前轮次当前迭代次数的各学区的学区属性进行更新”，包括步骤s1231～步骤s1232：
[0095]
步骤s1231，对于多个轮次中的当前轮次当前迭代次数，对于每一所述源头学区，按照预设比例规则和所述源头学区的所需调出学位数，分别计算所述源头学区预分配给对应的每一所述目标学区的学位数，得到每一确定调配方向对应的初始调配指标。
[0096]
在一种实施方式中，每一确定调配方向对应的初始调配指标通过以下步骤计算：
[0097]
令所述确定调配方向涉及的源头学区为sm，所涉及的目标学区为tn；
[0098]
对于源头学区sm，令表示与源头学区sm对应的n个目标学区；
[0099]
则，所述确定调配方向对应的初始调配指标根据如下公式计算：
[0100][0101]
其中，u
mn
为从源头学区sm到目标学区tn的确定调配方向对应的初始调配指标，am为源头学区sm需调出的学位数，bn为目标学区tn的学位剩余空间。
[0102]
步骤s1232，根据所述初始调配指标和目标学区的剩余学位空间的比较结果，采用预设的且与所述比较结果对应的调配指标修正规则对所述初始调配指标进行修正，得到每一所述确定调配方向的调配指标，并更新当前轮次当前迭代次数的各学区的学区属性。
[0103]
在一些实施方式中，所述调配指标修正规则具体为：
[0104]
令所述确定调配方向涉及的源头学区为sm，所涉及的目标学区为tn；
[0105]
对于源头学区sm，令表示与源头学区sm对应的n个目标学区；
[0106]
对于目标学区tn，令表示与目标学区tn对应的m个源头学区；
[0107]
当根据如下式子修正从源头学区sm到目标学区tn的确定调配方向对应的初始调配指标，得到调配指标：
[0108][0109]
当将所述初步调配指标作为调配指标，即有v
mn
＝u
mn
；
[0110]
其中，u
mn
为从源头学区sm到目标学区tn的确定调配方向对应的初始调配指标，bn为目标学区tn的学位剩余空间，v
mn
为从源头学区sm到目标学区tn的确定调配方向对应的调配指标。
[0111]
在一种可选的实施方式中，所述步骤s13“对于多个轮次中的当前轮次中，均提取所有边界带，并在根据每一基准调配方向对应的轮指标检测到所述边界带中的地块满足预设的地块变更条件时，变更满足所述地块变更条件的地块所属的学区，以调整各学区的地块范围，并对当前轮次的初始学区属性进行更新”，具体包括步骤s131～步骤s134：
[0112]
步骤s131，对于多个轮次中的当前轮次中，针对每一所述基准调配方向，提取所述基准调配方向中的所述源头学区与所述目标学区直接相邻的所有地块，得到边界带。
[0113]
具体的，在每一轮次当前轮次多次迭代次数之后，都会获得每一基准调配方向的轮指标。基于每一基准调配方向的轮指标，对地块进行调整，首先需要提取出该基准调配方向的源头学区与目标学区直接相邻的所有地块，这些地块的集合成为边界带。进而对边界带的地块进行相应的调整。在本发明实施例中，每一基准调配方向所涉及的学区调整都限制在对应的边界带内。可以理解的是，边界带的限制是为了保障调整后学区形状的规整性。
[0114]
在一些实施方式中，每一轮次的基准调配方向有多个，在实施当中按照轮指标从大到小的顺序依次执行每一基准调配方向的轮指标，即本轮次轮指标最大的基准调配方向最先被执行，本轮次轮指标最小的基准调配方向最后被执行，
[0115]
步骤s132，对于所述边界带的每一地块，根据所述地块与所述目标学区的位置关系、所述地块与所述源头学区的位置关系和所述地块的学位需求，计算所述边界带中每一地块的加权出行距离差。
[0116]
在一种实施方式中，上述步骤s132具体包括：
[0117]
对于所述边界带的每一地块，计算所述地块的中点到对应的目标学区中学校地块中点的第一直线距离，和所述地块的中点到对应的源头学区中学校地块中点的第二直线距离；
[0118]
确定所述地块的学位需求，并根据如下公式确定所述地块的加权出行距离差：
[0119]
disw＝(dist-diss)*r
[0120]
其中，disw为地块的加权出行距离差，dist为第一直线距离，diss为第二直线距离，r为地块的学位需求。
[0121]
步骤s133，根据每一地块的加权出行距离差的大小关系，确定每一地块的校验优先级，并根据校验优先级，依次判断每一地块是否满足预设的地块变更条件；其中，加权出行距离差最小的地块校验优先级最大。
[0122]
具体的，所述地块变更条件为：从源头学区调入目标学区的地块的学位数总和不会大于该基准调配方向的轮指数，且此地块从源头学区调入目标学区后，调整后目标学区的学位需求小于等于学区容量，且此地块从源头学区调入目标学区后，调整后源头学区的学位需求仍大于0。
[0123]
步骤s134，当所述地块满足所述地块变更条件时，将所述地块从所述源头学区调出到所述目标学区，并对所述源头学区和所述目标学区的初始学区属性进行更新；当所述地块不满足所述地块变更条件时，则保持所述当前轮次的初始学区属性的状态。
[0124]
在本发明实施例中，当边界带里的所有地块都进行过一次地块变更条件的检验，
则本轮调配计划已执行完毕。可发现，有可能并非所有地块都会被调入目标学区；也有可能即便边界带里的所有地块都被调入目标学区后，但这些地块的学位数总和仍小于该调整方向的轮指数，意味着轮指标为被彻底执行。这些情况均属正常工作流程，类似情况将留待接下来的轮次中被继续调整。
[0125]
本发明实施例提供的学区地块的调整方法，以各个学区的学位容量和学位需求作为学区调整中的主要考虑因素，以领域的相互作用为主要机制，实现学区的调整，其能在延续原有学区划分的基础上对学区进行较小程度的调整，以提高学区划分的稳定性。
[0126]
相应地，本发明实施例还提供一种学区地块的调整装置，包括：
[0127]
学区调配状态确定模块，用于获取待调整区域的各学区的初始学区属性，并根据所述各学区的初始学区属性，确定各学区的调配状态；其中，所述调配状态包括需调出、可调入、临界调出和临界封闭；所述初始学区属性为多个轮次中当前轮次对应的当轮初始学位需求、当轮初始学位容量和当轮初始地块范围；
[0128]
轮指标计算模块，用于对于多个轮次中的当前轮次中，均基于各学区在当前轮次的调配状态，确定当前轮次的至少一个基准调配方向，并以学区的学位需求与学区容量尽可能匹配为目标，计算当前轮次中的每一基准调配方向对应的轮指标；其中，所述基准调配方向用于指示从源头学区到目标学区的学位调配方向，所述源头学区为需调出学区或临界调出学区，所述目标学区为可调入学区，且所述目标学区与所述源头学区为相邻的关系；所述轮指标用于指示所述源头学区调出给所述目标学区的学位数；
[0129]
地块调整模块，用于对于多个轮次中的当前轮次中，均提取所有边界带，并在根据每一基准调配方向对应的轮指标检测到所述边界带中的地块满足预设的地块变更条件时，变更满足所述地块变更条件的地块所属的学区，以调整各学区的地块范围，并对当前轮次的初始学区属性进行更新；其中，所述边界带为所述源头学区与所述目标学区直接相邻的所有地块；
[0130]
轮次循环模块，用于进入下一轮次，将上一轮次更新后的初始学区属性作为下一轮次的当轮初始学区属性，返回所述获取待调整区域的各学区的初始学区属性，并根据所述各学区的初始学区属性，确定各学区的调配状态的步骤，直至达到预设轮次停止条件时停止，并输出最后轮次的地块更变结果。
[0131]
需要说明的是，本发明实施例提供的学区地块的调整装置用于执行上述实施例的学区地块的调整方法的全部流程和步骤，两者的工作原理和作用效果一一对应，这里不再作过多的赘述。
[0132]
为更直观地说明本发明实施例的运算过程，这里用一片模拟区域的学区状况作为示例，展示完整的一轮的运算过程。
[0133]
参见图2，图2为模拟区域去年的学区、地块、学位情况示意图。模拟区域内包含十所小学的学区。分别为市一小、市二小、市三小
……
市十小。每个学区与各学区的交错排列的方式见图2。每个学区由相同的24个地块组成。学校地块位于学区的中心，学校地块的几合中心位于学区几合中心西边20米处。所有地块都是边长500米的正方形，地块之间都是紧密相邻的。
[0134]
每所小学可以提供120个学位。去年，每个地块内都有4个学位需求。易得每个学区的学位容量状况都是96/120。模拟区域内总的学位容量状况为960/1200。
[0135]
今年模拟区域内部分地块的学位需求状况发生了变化。首先，整理今年的学区、地块、学位情况gis数据(参见图3，市三小、市七小、市十小的地块内的学位需求有所上升、市一小、市四小、市八小的有所下降。各地块形状保持不变。若沿用去年学区划分，会导致市三小与市七小的需求超过对应学校的容量，该学区内学生的教育条件难以得到保障。就此需要对学区进行调整。
[0136]
首先进入第一轮次的初始设置与检查环节：地块融合成学区。融合后各个学区均为中间挖去学校地块的边长为2500米的大正方形。每学区的容量状况在中间显示。其中市三小、市七小的需求超过了容量；市一小、市十小的需求等于其容量；其余6个学区有剩余容量。在确定各学区的学区属性后，执行如下步骤完成一轮的轮指标执行过程：
[0137]
步骤s1：执行第一轮次第一次迭代的学区调配状态的确定：根据各学区的调配状态进行分类。根据相应规则，市三小、市七小归类为需调出学区；市二小、市四小、市五小、市六小、市八小、市九小归类为可调入学区；在需调出学区与可调入学区归类完成后，进一步分出市十小为临界调出学区，因为它周边的需调出学区与可调入学区都不少于一个。市一小为临界封闭学区，因为它周边只有可调入学区，没有需调出学区。
[0138]
步骤s2：进入第一轮次的第一次迭代的确定调配方向的确定：根据规则，制定出5个可行调配方向(参见图4所示的箭头，每一箭头代表一可行调配方向)，并将其作为第一轮次的5个基准调配方向和确定调配方向。
[0139]
步骤s3：进入第一轮次第一次迭代的基准调配方向的轮指标的计算：
[0140]
首先确定各源头学区的需调出学位数与目标学区的剩余空间，市十小属于临界调出学区，需调出学位数为1。市三小、市七小属于需调出学区，其需调出学位数等于目前学区内学位需求减去其对应学校容量的差值，分别为162-120＝42和210-120＝90；6个可调入学区的学位剩余空间等于学区对应学校容量减去目前学区内学位需求的差值。市二小为120-96＝24；市四小为120-48＝72；市五小为52；市六小为24；市八小为72；市九小为44。
[0141]
接着计算调配指标，先根据源头学区的分出情况计算出初步调配指标：
[0142]
市三小：2个目标学区的学位剩余空间为24 24＝48人。从市三小需调出的42人按各目标学区学位剩余空间的比例分给2个目标学区。因此市三小初步计划调给市二小42*24/48＝21人；市三小初步计划调给市六小42*24/48＝21人。
[0143]
市七小：1个目标学区的学位剩余空间为24人。从市七小需调出的90人按各目标学区学位剩余空间的比例分给1个目标学区。因此市七小初步计划调给市六小90*24/24＝90人.
[0144]
市十小：2个目标学区的学位剩余空间为44 24＝68人。从市十小需调出的1人按各目标学区学位剩余空间的比例分给2个目标学区。因此市十小初步计划调给市二小1*44/68＝0.647人；市十小初步计划调给市六小1*24/68＝0.352人。
[0145]
最后，根据计算出的初步调配指标，结合目标学区的接收情况对其进行修正：
[0146]
市二小：初步计划从1个源头学区共接收21人，小于学位剩余空间，故可以完全接收调入的人。因此从市三小接收21人。
[0147]
市六小：初步计划从3个源头学区共接收21 90 0.352＝111.352人，超出学位剩余空间，各源头学区的初步调配指标按市六小的学位剩余空间与初步调配指标总和的比例进行缩小。因此从市三小接收21*24/111.352＝4.526人；从市七小接收90*24/111.352＝
19.397人；从市十小接收0.352*24/111.352＝0.075人。
[0148]
市九小：初步计划从1个源头学区共接收0.647人，小于学位剩余空间，符合情况2，故可以完全接收调入的人。因此从市十小接收0.647人。
[0149]
步骤s4：如图5所示，按调配指标落实，第一次迭代后的各学区情况为：
[0150]
市二小接收后容量情况：117/120；
[0151]
市六小接收后容量情况为：120/120；
[0152]
市九小接收后容量情况：76.647/120；
[0153]
市三小分出学位后容量情况为：136.474/120；
[0154]
市六小分出学位后容量情况为：190.603/120；
[0155]
市六小分出学位后容量情况为：119.278/120。
[0156]
(注意：每一轮次迭代中的学位情况均为计划值，仅临时用于本轮调配计划的制定。学区的实际学位分配情况在本轮多次迭代中没有发生变化，一直是本轮的初始学位需求)。
[0157]
步骤s5，进入第一轮次第二次迭代次数的各学区调配状态的确定：
[0158]
根据各学区的调配状态进行分类，市三小、市七小归类为需调出学区；6个学区归类为可调入学区。进一步，市六小归类为临界调出学区；市一小归类为临界封闭学区。
[0159]
步骤s5，进入第一轮次第二次迭代次数的确定调配方向的确定：根据规则，制定出6个初步可行调配方向，并舍去5个与与该轮基准调配方向不一致方向，保留其中1个与该轮基准调配方向相一致的方向(1个灰色箭头)作为第一轮次第二次迭代次数的确定调配方向，具体参见图5所示。
[0160]
步骤s6，进入第一轮次第二次迭代次数的确定调配方向的调配指标的计算：
[0161]
首先，确定需调出学位数与学位剩余空间，这里不再作赘述；接着，确定调配方向。先根据源头学区的分出情况计算出可行调配指标，并筛选出当前迭代次数的确定调配方向为：从市三小至市二小的调配方向；最后，计算确定调配方向的调配指标：目标学区市二小的学位剩余空间为3人。从市三小需调出的16.474人按各目标学区学位剩余空间的比例分给1个目标学区。因此市三小初步计划调给市二小16.474*3/3＝16.474人。最后根据计算出初步调配指标后再根据目标学区的接收情况对其进行修正：
[0162]
市二小：初步计划从1个源头学区共接收16.474人，超出学位剩余空间，各源头学区的初步调配指标按市二小的学位剩余空间与初步调配指标总和的比例进行缩小。因此从市三小接收16.474*3/16.474＝3人。
[0163]
步骤s7：按调配指标落实。确定第二次迭代后的各学区情况为：
[0164]
市二小接收后容量情况：120/120；
[0165]
市三小分出学位后容量情况为：133.474/120。
[0166]
步骤s8：进入第一轮第三次迭代次数：根据各学区的调配状态进行分类。过程不再赘述，见图7。根据规则，制定出5个可行调配方向(图6中的5个箭头)。检验得出制定的5个可行调配方向均与该轮基准调配方向相不一致，满足当前轮次迭代停止条件，统计出本轮调配计划。本轮调配计划包含5个该轮基准调配方向及轮指标，具体包括：
[0167]
市三小分出给市二小的轮指标为：21(第一轮第一次迭代次数确定的) 3(第一轮第二次迭代次数确定的)＝24人。
[0168]
市三小分出给市六小的轮指标为：4.526人。
[0169]
市七小分出给市六小的轮指标为：19.397人。
[0170]
市十小分出给市六小的轮指标为：0.075人。
[0171]
市十小分出给市九小的轮指标为：0.647人。
[0172]
步骤s9：依据轮指标从大到小的顺序，本轮各调配方向的调配顺序为：
[0173]
从市三小调出给市二小24人；
[0174]
从市七小调出给市六小19.397人；
[0175]
从市三小调出给市六小4.526人；
[0176]
从市十小调出给市九小0.647人；
[0177]
从市十小调出给市六小0.075人。
[0178]
步骤10：执行从市三小调出给市二小的调配方向的地块调整：划定边界带。边界带划定包括方框框中的5个地块；计算出边界带里各地块的加权出行距离差。5个地块的从左到右的加权出行距离差分别为1566、1862、1999、1841、1542(米)。按照加权出行距离差从小到大的顺序对边界带里的地块排序：最右(1542)、最左(1566)、中右(1841)、中左(1862)、中间(1999)。
[0179]
对最右边的地块进行地块变更条件的检验：目前已经从市三小学区调入市二小学区的地块的学位需求总和(0)不大于该调整方向轮指标(24)；若将此地块从市三小学区调入市二中学区，市二小学区内的学位需求从96升至100，仍然小于等于其容量(120)，且不会导致调整后市三小学区的学位需求降为0，可知，对最右边的地块进行地块满足地块变更校验条件，因此，将最右边地块从市三小学区调入市二小学区，且对市二小、市三小的容量状况进行更新(见图7学区正中间的数值)。调整此地块后市二小的容量状况为100/120，市三小的为158/120。依次对边界带里最左、中右、中左、中间地块检验地块变更条件，完成从市三小调出给市二小的调配方向的地块调整。
[0180]
步骤11：依次执行从市七小调出给市六小的调配方向的地块调整、从市三小调出给市六小的调配方向的地块调整、从市三小调出给市六小的调配方向的地块调整、从市十小调出给市九小的调配方向的地块调整和从市十小调出给市六小的调配方向的地块调整。
[0181]
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。