Quellcode und exe-Datei sind zu finden unter:

https://github.com/Ansgar13/Stundenplanprogramm
bzw.:
https://github.com/Ansgar13/Stundenplanp...eleases/tag/V48

Eigenschaften:
Schneller Algorithmus: Google OR-Tools (CP-SAT) (läuft rein lokal, keine Anbindung ans Internet notwendig, kein nachträglicher Datenexport, der Google-Sover ist in die exe-Datei integriert!!)

Konfigurierbares Zeitlimit pro Lauf (ZeitlimitSekunden, Standard 30 s) – der Solver liefert innerhalb dieser Zeit die beste gefundene Lösung.
Mehrere, echte verschiedene Lösungen: Über einen SolutionCollector und einen Mindest-Hamming-Abstand (MindestAbstandLösungenBloecke) werden nahezu identische Lösungen unterdrückt, sodass wirklich unterscheidbare Varianten ausgegeben werden.
Fortschritt & Abbruch: Der Lauf meldet laufend seinen Fortschritt (SolverFortschritt) und lässt sich jederzeit über ein CancellationToken abbrechen. Ein Live-Export schreibt den jeweils besten Zwischenstand periodisch in nummerierte Excel-Dateien.
Diagnose bei Unlösbarkeit: Meldet der Solver INFEASIBLE, läuft eine stufenweise Diagnose, die die harten Regeln einzeln prüft und den auslösenden Lehrer bzw. das auslösende Kriterium benennt.

Lehrertausch

Das Programm kann Lehrer innerhalb einer Gruppe gegeneinander tauschen, um bessere Pläne zu finden, als es die feste Zuordnung erlauben würde.

Steuerung über das LTKZ (Lehrer-Tausch-Kennzeichen) in der UV (nicht zu verwechseln mit dem Untiseigenen Lehrertauschkennzeichen): Ein LTKZ besteht aus Zahl + Buchstabe (z. B. 5a, 5b, 5c). Alle Einträge mit gleicher Zahl bilden eine Tauschgruppe; jeder Buchstabe ist eine Rolle (ein Lehrer mit seinen Blöcken). Innerhalb einer Gruppe darf jede Rolle gegen jede andere getauscht werden (z. B. 5a↔5b).
Zwei Phasen pro Lauf:
Phase 1 – ohne Tausch: die besten Lösungen mit der Original-Zuordnung (AnzahlLösungenOhneTausch).
Phase 2 – mit Tausch: die aussichtsreichsten Tausch-Kombinationen werden bewertet und durchgerechnet (AnzahlLösungenMitTausch). Eine Kombination kann auch mehrere gleichzeitige Tausche enthalten (z. B. 5a↔5b und 1a↔1b).
Ergebnis: Am Ende stehen die besten Pläne ohne und mit Tausch nebeneinander zur Auswahl; jede Tauschvariante ist im Log und in der Diagnose nachvollziehbar beschriftet. Sind Klassen bereits ohne Tausch unlösbar, wird Phase 2 übersprungen.

Harte Constraints je Kriterium

Viele Kriterien wirken standardmäßig nur als Strafe in der Zielfunktion (weiche Regel). Sie lassen sich aber gezielt zu echten harten Constraints hochstufen – teils global über das PM-Blatt, teils pro Lehrer über eigene „hart"-Spalten im StD-Blatt. Jedes gesetzte Flag ist eine zusätzliche Bedingung, die der Solver zwingend einhalten muss.

Immer harte (strukturelle) Regeln:

Klassenregel – pro Slot höchstens eine Belegung je Klasse. Ausnahmen: gleiches, nicht-leeres KKK (Klassen-Kollisions-Kennzeichen) erlaubt Koexistenz; A-/B-Wochengruppen kollidieren nie.
Fachraum-Limit – pro Slot höchstens N Blöcke je Fachgruppe (raumbezogen), ebenfalls A-/B-Wochen-bewusst.
Zeitwünsche −3 – mit −3 gesperrte Slots für Lehrer bzw. Klassen sind hart blockiert.

Wahlweise hart schaltbare Kriterien:

Freie Tage je Lehrer: −3 = hart (mind. N freie Tage garantiert), −2 = Wunsch (nur Strafe, hart nur bei aktivem „Verbot −2").
freie Stunden / freies Band je Lehrer Anzahl der betreffenden Tage wählbar (Teilband, z. B. 5.–11. Stunde), analog mit −3/−2.
Zeitwünsche −2 – global per „Verbot −2-Verletzungen" hart statt nur bestraft.
Späte Doppelstunden – per „Verbot späte Doppelstunden" ganz untersagen.
Lehrer-Stammdatenregeln (StD, „…hart"-Spalten), pro Lehrer einzeln:
HohlWoche hart – Wochensumme der Hohlstunden ≤ Sollwert.
Folge hart – nie mehr als N Stunden am Stück.
Einzel hart – kein Tag mit genau einer Unterrichtsstunde.
DoppelHohl hart – keine zwei Hohlstunden in Folge.
DreifachHohl hart – keine drei oder mehr Hohlstunden in Folge.
Verbot Bad units – späte pädagogische Einheiten dieses Lehrers hart verboten. Es kann eine fachspezifische Auswahl getroffen werden.

Nur als Strafe wirkende Kriterien (Zielfunktion, über PM gewichtet): frühe/späte Doppelstunden, späte pädagogische Einheiten („bad units"), Anzahl freier Tage, Hohlstunden / Doppel- / Dreifach-Hohlstunden, Stundenfolge, Einzelstunden, späte LK-Stunden, Hauptfächer zu spät, Fächer-Doppelstunden am selben Tag sowie zu wenige nutzbare Hohlstunden (NuHo).
Untis-Anbindung: UV-Export und Stundenplan-Reimport


Fertigen Stundenplan zurück nach Untis („ZZ-Trick")

Damit der erzeugte Plan in Untis landet nutzt das Programm einen Dummy-Lehrer-Trick:

Zu jeder verplanten U-Nr wird eine zusätzliche GPU002-Zeile mit dem Dummy-Lehrer ZZ<UNr> erzeugt (Wochenstunden auf 0), begleitet von einer Zeitwunsch-Datei GPU016_ZZ.TXT, die den ZZ-Lehrern die belegten Slots als Zeitwünsche vorgibt. Beide Dateien werden zusammen in Untis importiert – der Plan „schnappt" dort auf die gewünschten Zeiten ein, wenn man den Schnelloptimierer startet. Anschließen können die ZZ-Lehrer wieder aus den Stammdaten gelöscht werden.

Erfahrungen:

Das Programm findet deutlich schneller Lösungen, sowohl im reinen SekII als auch in ergänzenden SI- Suchen. (typische Laufzeit 1-30 min) Bei langen Suchläufen über mehrere Stunden werden manchmal noch kleine Verbesserungen gefunden. Der Solver meldet auch obere Schranken für die maximal erreichbaren Werte der Qualitätsfunktion.
Der Planeditor erlaubt es sehr übersichtlich zwei Pläne zu vergleichen und bietet auch manuelle Tauschoptionen an.

Ergänzung in Version z5:
Std./Tag werden jetzt berücksichtigt. Geänderte Bezeichnungen in Exceldatei.