基于窮舉算法優(yōu)化的醫(yī)院區(qū)域?qū)Ш铰窂竭x擇

吳冠朋， 楊麗娜

（山東省立第三醫(yī)院， 濟(jì)南 250031）

0 引言

隨著醫(yī)院規(guī)模不斷擴(kuò)大，功能區(qū)域也越來越細(xì)化。 面對(duì)室內(nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、就診人數(shù)也不少的情況，患者在就診時(shí)較容易找不到具體就診位置；在就診過程中，患者就要經(jīng)常詢問咨詢臺(tái)人員、醫(yī)護(hù)人員才能找到診治地址，從而降低了就診體驗(yàn)，同時(shí)院方也要付出相當(dāng)多的服務(wù)成本。 醫(yī)院借助物聯(lián)網(wǎng)及5G 技術(shù)的發(fā)展，加大物聯(lián)網(wǎng)及5G 技術(shù)在醫(yī)療方面的建設(shè)投入，同時(shí)為了滿足《國(guó)家衛(wèi)生健康委辦公廳關(guān)于印發(fā)醫(yī)院智慧服務(wù)分級(jí)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)體系》通知中智慧服務(wù)分級(jí)要求，在便利患者的就診流程、提高患者就診體驗(yàn)以及滿意度情況下，院內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)［1－3］應(yīng)運(yùn)而生，既方便了患者，又可以更好地服務(wù)于醫(yī)院運(yùn)營(yíng)。 院內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)是基于物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的藍(lán)牙技術(shù)來構(gòu)建醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)框架，院內(nèi)導(dǎo)航的建設(shè)包含硬件設(shè)備和軟件，同時(shí)還需要算法的支持。 本文以山東省立第三醫(yī)院院內(nèi)導(dǎo)航建設(shè)為例，介紹院內(nèi)導(dǎo)航建設(shè)的硬件設(shè)備和軟件開發(fā)。 其中，硬件設(shè)備包含iBeacon 藍(lán)牙定位信標(biāo)、導(dǎo)航大屏、BeaconPAD 藍(lán)牙智慧天線陣列等。 軟件包含全院區(qū)室內(nèi)3D 高精地圖、三維定位技術(shù)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)。 通過將各個(gè)診室和院區(qū)CAD 圖紙坐落框架，形成院內(nèi)外地圖一體化，通過窮舉優(yōu)化算法計(jì)算到達(dá)目的地最優(yōu)路徑，使得患者可以通過手機(jī)小程序進(jìn)行目的地的導(dǎo)航指引。 院內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)硬件組成如圖1 所示。

圖1 院內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)硬件組成Fig. 1 Hardware composition of hospital navigation system

1 院內(nèi)導(dǎo)航研究

本次研究工作主要集中于院內(nèi)導(dǎo)航的路徑規(guī)劃上。 院內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)由6 部分組成，分別包括：進(jìn)行室內(nèi)iBeacon 硬件部署、地圖制作及地圖引擎SDK、路徑規(guī)劃引擎SDK（跨IOS 和Android 平臺(tái)）、定位引擎SDK（跨IOS 和Android 平臺(tái)）、 APP 和導(dǎo)航SDK（跨IOS 和Android 平臺(tái)）、導(dǎo)航微信公眾號(hào)或小程序SDK。 其中，最主要的研究?jī)?nèi)容就是完成了定位和路徑規(guī)劃導(dǎo)航。

1.1 基于窮舉算法的路徑優(yōu)化

窮舉思想，即窮盡所有可能，前期按照規(guī)則庫(kù)來定義距離、時(shí)間、常用路線等條件，窮舉所有可能路線，并進(jìn)行綜合評(píng)判確定優(yōu)化路線。 后期經(jīng)過大數(shù)據(jù)綜合對(duì)比分析，以常用路線使用次數(shù)為主要判定因素，綜合考慮導(dǎo)航距離、時(shí)間成本、體能消耗因素，確定最優(yōu)路線。

針對(duì)同一就診目的地存在多種路徑的情況，對(duì)不同路徑進(jìn)行窮舉，并通過大數(shù)據(jù)人群實(shí)際導(dǎo)航的時(shí)間、距離、方便性、無障礙等多種判定條件，選出最優(yōu)路徑，同時(shí)當(dāng)規(guī)劃路徑存在不可達(dá)時(shí)，還可對(duì)路徑進(jìn)行手動(dòng)修改。 例如，就診人可以根據(jù)導(dǎo)航提示選擇跨樓層的方式，可以選擇扶梯、電梯或者步行樓梯，當(dāng)出現(xiàn)某處電梯處于維修狀態(tài)時(shí)，就診人可及時(shí)更改路線，讓就診人以智能推薦路線到達(dá)診室。 以某就診人目前在住院二部3 樓健康管理科，需要前往北院門診CT 室為例進(jìn)行模擬，如圖2 所示。

圖2 導(dǎo)航路線智能推薦Fig. 2 Intelligent recommendation of navigation route

1.2 代碼設(shè)計(jì)部分

（1）患者所在位置。 文中給出的研發(fā)代碼具體如下。

2 患者就醫(yī)全流程導(dǎo)航

院內(nèi)導(dǎo)航建設(shè)設(shè)計(jì)、并融合患者就診流程如圖3 所示。 由圖3 可知，患者在來醫(yī)院前先在醫(yī)院公眾號(hào)進(jìn)行預(yù)約掛號(hào)，預(yù)約成功后會(huì)開啟消息推送，并設(shè)置就診診室導(dǎo)航位置連接，點(diǎn)擊后自動(dòng)規(guī)劃院外患者到醫(yī)院診室的路線，接下來患者一鍵導(dǎo)航至就診區(qū)后進(jìn)行相關(guān)的就診、取藥、檢驗(yàn)、檢查相關(guān)地點(diǎn)的院內(nèi)導(dǎo)航。 通過如上精準(zhǔn)的院內(nèi)導(dǎo)航服務(wù)，有效解決了醫(yī)院就診過程中浪費(fèi)時(shí)間問題，減少了三長(zhǎng)一短現(xiàn)象，優(yōu)化了資源配置，服務(wù)質(zhì)量也得以明顯提升。 與此同時(shí)，也滿足了智慧醫(yī)院建設(shè)的院內(nèi)導(dǎo)航建設(shè)要求。

圖3 患者就診流程圖Fig. 3 Patient visit flow chart

3 結(jié)束語(yǔ)

通過基于窮舉算法的院內(nèi)導(dǎo)航，貫穿患者就診全流程，提供精準(zhǔn)的院內(nèi)導(dǎo)航位置，綜合大數(shù)據(jù)就診實(shí)際導(dǎo)航的時(shí)間、距離、方便性、無障礙等多種判定條件，選出最優(yōu)路徑，通過院內(nèi)導(dǎo)航的建設(shè)，提升了患者就醫(yī)體驗(yàn)，節(jié)省了就診時(shí)間，一并提高了醫(yī)院服務(wù)質(zhì)量。