CN110546675A - 参数确定装置、模拟装置及参数确定方法 - Google Patents

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CN110546675A CN201880026371.3A CN201880026371A CN110546675A CN 110546675 A CN110546675 A CN 110546675A CN 201880026371 A CN201880026371 A CN 201880026371A CN 110546675 A CN110546675 A CN 110546675A
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黑田恭平
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Abstract

作业状态确定部确定作业机械的作业状态。参数确定部基于作业机械的位置数据、方位数据或速度数据的时间序列,针对所确定的各作业状态,确定与作业机械的每单位时间的作业量相关的参数或与作业机械的速度相关的参数。

Description

参数确定装置、模拟装置及参数确定方法
技术领域
本发明涉及参数确定装置、模拟装置及参数确定方法。
本申请基于2017年7月18日在日本申请的特愿2017-139406号及特愿2017-139407号主张优先权,将其内容引用在本申请中。
背景技术
如专利文献1所公开,已知有通过计算机对施工现场的施工进行模拟的技术。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平09-177321号公报
发明内容
发明要解决的课题
表示模拟中的作业机械的施工能力的参数(原单位数据)基于作业机械的设计值或经验设定。另一方面,实际作业机械的施工能力未必与设计值相等,而是根据施工现场的土质或作业难易度这样的现场环境、操作者的熟练度等而变化。因此,在以作业机械的施工能力为规格值执行模拟的情况下,存在模拟的结果与施工的进度状况偏离的可能。特别是,与作业机械的行驶有关的参数(行驶速度、行驶时间等)根据作业机械的状态及行驶道路的状况也有所不同。
本发明方案的目的在于,提供一种能够获得与实际作业机械的施工能力接近的参数的参数确定装置、模拟装置及参数确定方法。
用于解决课题的方案
根据本发明的第一方案,参数确定装置包括:作业状态确定部,其确定作业机械的作业状态;以及参数确定部,其基于所述作业机械的位置数据、方位数据或速度数据的时间序列,按所述作业状态确定与所述作业机械的每单位时间的作业量相关的参数或与速度相关的参数。
发明效果
根据上述方案,参数确定装置能够获得与实际作业机械的施工能力接近的参数。
附图说明
图1是示出成为基于第一实施方式的模拟系统的模拟对象的施工现场的例子的图。
图2是表示液压挖掘机进行的装载作业的动作的流程图。
图3是表示推土机进行的铺平作业的动作的流程图。
图4是示出第一实施方式的模拟系统的构成的概略框图。
图5是示出时间序列存储部存储的数据的图。
图6是示出第一实施方式的参数确定方法的流程图。
图7是示出第一实施方式中的挖土场配备的液压挖掘机的作业状态的确定方法的流程图。
图8是表示液压挖掘机的方位数据的时间序列的例子的图。
图9是示出第一实施方式中的填土场配备的液压挖掘机的作业状态的确定方法的流程图。
图10是示出第一实施方式中的坡面挖掘机的作业状态的确定方法的流程图。
图11是示出第一实施方式中的推土机的作业状态的确定方法的流程图。
图12是示出第一实施方式中的自卸车的作业状态的确定方法的流程图。
图13是表示通过作业状态确定部确定的作业状态的推移的时序图。
图14是示出第一实施方式中的液压挖掘机的参数确定方法的流程图。
图15是示出第一实施方式中的坡面挖掘机的参数确定方法的流程图。
图16是示出第一实施方式中的推土机的参数确定方法的流程图。
图17是示出第一实施方式中的自卸车的参数确定方法的流程图。
图18是示出第一实施方式的模拟方法的流程图。
图19是示出第二实施方式中的自卸车的作业状态的确定方法的流程图。
具体实施方式
<第一实施方式>
《施工现场》
图1是示出成为基于第一实施方式的模拟系统的模拟对象的施工现场的例子的图。
第一实施方式的施工现场G包括挖土场G1和填土场G2。挖土场G1和填土场G2分别通过行驶道路G3连接。行驶道路G3包含连接挖土场G1和填土场G2的一般道路及为向施工现场G内运送砂土的运送而准备的运送路径。在挖土场G1及填土场G2分别配备液压挖掘机M1和推土机M2。另外,多个自卸车M3在挖土场G1和填土场G2之间行驶。液压挖掘机M1、推土机M2及自卸车M3是作业机械M的一例。需要说明的是,在其他实施方式中,可以在挖土场G1及填土场G配备有多个液压挖掘机M1、多个推土机M2、液压挖掘机M1和推土机M2中的一方、或者其他作业机械M。
《作业机械》
在挖土场G1配备的液压挖掘机M1在挖土场G1中挖掘砂土并向自卸车M3装载。
图2是表示液压挖掘机进行的装载作业的动作的流程图。
液压挖掘机M1的操作者在自卸车M3抵达前,预先将挖掘的砂土聚集到附近(步骤S01)。另外,液压挖掘机M1的操作者在自卸车M3抵达前,预先使液压挖掘机M1铲满砂土(步骤S02)。需要说明的是,在没有足够作业时间的情况下,可以省略步骤S01、S02的作业。自卸车M3在抵达挖土场G1的规定装载区域后,停在液压挖掘机M1附近(步骤S03)。接下来,液压挖掘机M1的操作者使铲起的砂土投入自卸车M3的车斗(步骤S04)。液压挖掘机M1的操作者推定装载到自卸车M3的砂土的量是否低于自卸车M3的可装载容量(步骤S05)。若液压挖掘机M1的操作者判断为自卸车M3装载的砂土的量低于自卸车M3的可装载容量(步骤S05:是),则使液压挖掘机M1的上部回旋体向聚集的砂土或待挖掘砂土的方向回旋(步骤S06)。液压挖掘机M1的操作者使液压挖掘机M1铲起预先聚集的砂土或挖掘的砂土(步骤S07)。接下来,液压挖掘机M1的操作者使液压挖掘机M1的上部回旋体向自卸车M3的方向回旋(步骤S08),返回步骤S4的处理,使砂土投下。通过重复执行以上步骤,从而液压挖掘机M1的操作者能够装载砂土直到自卸车M3的可装载容量。若液压挖掘机M1的操作者判断自卸车M3装载的砂土的量已达到自卸车M3的可装载容量(步骤S05:否),则结束液压挖掘机M1进行的装载作业。
另外,在挖土场G1配备的液压挖掘机M1也可以在挖土场G1中进行坡面成形。液压挖掘机M1的操作者使液压挖掘机M1靠近设计为坡面的坡面区域,一边沿坡面的延伸方向移动,一边以铲斗对坡面区域表面的砂土进行成形。以下也将坡面成形作业用的液压挖掘机M1称为坡面挖掘机。
在挖土场G1配备的推土机M2在挖土场G1中进行砂土挖掘、搬运。推土机M2的操作者通过调整准推土机M2的推土铲的位置而使推土机M2前进,从而能够使推土机M2挖掘砂土。另外,在挖土场G1配备的推土机M2对挖掘后的地基进行压实。推土机M2的操作者通过使推土机M2以将推土机M2的推土铲抬起的方式行驶,从而能够使推土机M2进行地基压实。推土机M2压实时的行驶速度高于挖掘时的行驶速度。
自卸车M3将在挖土场G1中装载的砂土向填土场G2输送。自卸车M3在填土场G2卸下砂土后,从填土场G2向挖土场G1移动。自卸车M3的行驶速度在砂土的装载时和无装载时不同。另外,自卸车M3的行驶速度为,在填土场G2或挖土场G1的场内行驶时与在场外的行驶道路G3上行驶时也不同。
另外,在挖土场G1及填土场G2中,在使自卸车M3停在停车位置的情况下,自卸车M3的操作者使自卸车M3回旋并后退行驶,从而停在停车位置。
在填土场G2配备的液压挖掘机M1将自卸车M3卸下的砂土向填土场G2装填。此时,在填土场G2配备的液压挖掘机M1也与在挖土场G1配备的液压挖掘机M1与同样地,重复执行将卸下的砂土向上部回旋体铲起后使上部回旋体向待撒散部位回旋、并将砂土投入待撒散部位的处理。
另外,在填土场G2配备的液压挖掘机M1也可以在填土场G2中进行坡面成形。
在填土场G2配备的推土机M2将通过自卸车M3输送的砂土平铺在填土场G2。具体来说,推土机M2将通过自卸车M3等排放的砂土均匀铺设在待铺平区域。在铺平作业中,由施工现场G的状况或操作者决定每一次待铺平高度,即相比于铺平前使地形隆起的高度。为了将排放的砂土以规定高度铺平,推土机M2将推土铲设定为规定高度而进行铺平作业。铺平作业重复执行多次,直到最终待铺平区域达到目标高度。
图3是表示推土机进行的铺平作业的动作的流程图。
推土机M2的操作者在通过自卸车M3将砂土撒入待铺平区域后,使推土机M2的推土铲下降至任意高度(步骤S11)。根据该推土铲的高度决定所铺平的砂土的高度。接下来,推土机M2的操作者使推土机M2在铺平区域内前进,从而使砂土均匀(步骤S12)。通过使推土机M2前进一次,从而能够将砂土铺平到前方一定距离(例如约10米)。在前进一定距离后,推土机M2的操作者使推土机M2后退(步骤S13)。推土机M2的操作者判断是否使用推土机M2对铺平区域整体进行了铺平(步骤S14)。在还有未铺平部位的情况下(步骤S14:否),推土机M2的操作者使推土铲移动至与包含未铺平部位且与已铺平部位局部重复的位置对齐(步骤S15)。例如,推土机M2的操作者在步骤S13的后退时使推土机M2向斜后方后退。然后返回步骤S12的处理,重复对铺平区域整体进行前进和后退直到铺平。在推土机M2的操作者判断为已对铺平区域整体进行了铺平的情况下(步骤S14:是),判断铺平区域的铺平高度是否达到目标高度(步骤S16)。在判断为铺平区域的铺平高度未达到目标高度的情况下(步骤S16:否),返回步骤S12的处理,重复进行前进和后退直到铺平区域的铺平高度达到目标高度。另一方面,在推土机M2的操作者判断为铺平区域的铺平高度达到目标高度的情况下(步骤S16:是),结束推土机M2进行的铺平作业。
另外,在填土场G2配备的推土机M2也可以进行地基压实。推土机M2的操作者通过使推土机M2以将推土机M2的推土铲抬起的方式行驶,从而能够利用推土机M2的履带压实地基。推土机M2压实时的行驶速度比铺平时的行驶速度块。
《模拟系统的构成》
图4是示出第一实施方式的模拟系统的构成的概略框图。
模拟系统10确定施工现场G中的各作业机械M的参数并使用该参数模拟施工现场G的施工。也就是说,模拟系统10是参数确定装置的一例。
模拟系统10是包括处理器100、主存储器200、贮存器300、接口400的计算机。贮存器300存储程序。处理器100从贮存器300读取程序并在主存储器200中展开,执行依照程序的处理。模拟系统10经由接口400与网络连接。另外,模拟系统10经由接口400与输入装置500及输出装置600连接。作为输入装置500的例子,能够举出键盘、鼠标、触摸面板等。作为输出装置600的例子,能够举出监视器、扬声器、打印机等。
作为贮存器300的例子,能够举出HDD(Hard Disk Drive:硬盘驱动器),SSD(SolidState Drive:固态驱动器),磁盘、光磁盘、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory:只读光盘)、DVD-ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory:高密度只读光盘)、半导体存储器等。贮存器300可以是与模拟系统10的总线直接连接的内部介质,也可以是经由接口400与模拟系统10连接的外部介质。贮存器300是非暂时性的有形存储介质。
处理器100通过执行程序而作为位置接收部101、方位接收部102、时间序列记录部103、作业状态确定部104、参数确定部105、现况地形取得部106、输出控制部111、设计地形取得部107、输入数据取得部108、施工量计算部109、模拟部110、输出控制部111发挥作用。
另外,处理器100通过执行程序而在主存储器200中确保时间序列存储部201、参数存储部202的存储区域。
位置接收部101每隔一定时间接受配备于施工现场G的各作业机械M的位置数据。作业机械M的位置数据可以从作业机械M具有的计算机接收,也可以从作业机械M外设的计算机接收。作为作业机械M外设的计算机的例子,能够举出移动终端。
方位接收部102按一定时间接收配备于施工现场G的各作业机械M的方位数据。作业机械M的方位数据可以从作业机械M所具备的计算机接收,也可以从被带入作业机械M的计算机接收。在被带入作业机械M的计算机发送方位数据的情况下,以使计算机不旋转的方式预先将计算机固定于作业机械M。方位数据不仅包括由电子罗盘、地磁传感器等传感器输出的输出数据,还包括回旋杆操作的检测(包括PPC压力)、陀螺传感器、上部回旋体的角度传感器的检测结果。即,方位接收部102可以通过累计方位的瞬时变化量,来确定作业机械M的方位。方位数据还可以由设置于作业机械M的传感器或者设置于作业机械M的外部的传感器来检测。该传感器例如可以通过运动传感器、相机的图像解析来检测方位数据。
时间序列记录部103将位置接收部101接收到的位置数据以及方位接收部102接收到的方位数据与作业机械M的ID和接收时刻相关联地存储于时间序列存储部201中。图5是示出时间序列存储部所存储的数据的图。由此,在时间序列存储部201中存储有各作业机械M的位置数据的时间序列以及各作业机械M的方位数据的时间序列。需要说明的是,位置数据、方位数据的时间序列可以是将每个规定时间的位置/方位数据汇总而成的,也可以是将不定期的时间的位置/方位数据汇总而成的。
作业状态确定部104基于时间序列存储部201所存储的位置数据的时间序列、方位数据的时间序列、以及行驶速度的时间序列,来确定各作业机械M的作业状态。作为作业机械M的作业状态的例子,可以举出作业机械M执行的作业的类别、作业机械M所处的场所、作业机械M的行驶方向(前进或者后退)等。
作为液压挖掘机M1的作业的类别,可以举出挖掘作业、装入作业、填土作业、撒散作业、坡面成形作业等。挖掘作业是挖掘施工现场G的砂土的作业。装入作业是将挖掘出的砂土装入自卸车M3的作业。填土作业是将从自卸车M3排出的砂土堆积在施工现场G的作业。撒散作业是将从自卸车M3排出的砂土撒放在施工现场G的作业。坡面成形作业是用于按照设计地形数据对施工现场G中的坡面区域进行挖掘、成形的成形作业。
作为推土机M2的作业的类别,可以举出挖掘搬运作业、铺平作业、压实作业。挖掘搬运作业通过推土铲挖掘施工现场G的砂土并进行搬运的作业。铺平作业是将从自卸车M3排出的砂土铺平为规定的高度的作业。压实作业是通过履带来压实施工现场G的砂土的成形作业。
作为自卸车M3的作业的类别,可以举出空载行驶、装载行驶、装入作业、排土作业。空载行驶是在车斗中没有砂土的状态下行驶的作业。装载行驶是在车斗中存在砂土的状态下行驶的作业。装入作业是通过液压挖掘机M1将砂土装载于车斗的期间待机的作业。排土作业是将装载于车斗的砂土卸下的作业。
另外,作业状态确定部104确定推土机M2的行驶状态是前进还是后退。另外,作业状态确定部104确定作为自卸车M3的行驶状态是否处于挖土场G1或者填土场G2的内部、以及是否处于转动中或者后退中。行驶状态是作业状态的一例。
参数确定部105基于时间序列存储部201存储的时间序列数据,针对作业状态确定部104确定的作业状态,确定与相应作业状态相关的参数(模拟使用的原单位数据)。参数确定部105将所确定的参数存储在参数存储部202中。
具体来说,参数确定部105确定液压挖掘机M1的装入作业中的需要时间、循环次数、挖掘出的砂土相对于铲斗容量的比率(铲斗系数)。其中,循环次数是指图2所示的流程图中的步骤S04至步骤S08的处理、即将砂土铲起并向自卸车M3装载的处理的重复次数。以下也将执行一次步骤S04到步骤S08的处理称为一个循环。另外,将一个循环处理所需的时间称为一个循环时间。另外,参数确定部105确定液压挖掘机M1的坡面成形作业中每单位时间的成形面积及成形土量。液压挖掘机M1的坡面成形作业中的每单位时间的成形面积及成形土量是作业机械M的每单位时间的作业量的一例。
另外,参数确定部105确定推土机M2的挖掘搬运作业时的前进速度及后退速度、铺平作业时的前进速度及后退速度以及压实作业时的速度。另外,参数确定部105确定推土机M2的铺平作业中每单位时间的成形面积、成形土量及推土铲的高度(从地面大推土铲下端的高度、铺平高度)。推土机M2的铺平作业中每单位时间的成形面积及成形土量是作业机械M的每单位时间的作业量的一例。
另外,参数确定部105确定自卸车M3的场外空载行驶时的行驶速度、场外装载行驶时的行驶速度、场内行驶速度、场内回旋速度及场内后退速度。
现况地形取得部106取得表示施工现场G现况地形的现况地形数据。现况地形数据是三维数据,包含全局坐标系中的位置数据。现况地形数据基于例如通过具有相机的无人机等飞行体航拍的图像数据而生成。另外,现况地形数据也可以基于具有立体相机的作业机械M拍摄的图像数据生成。
设计地形取得部107取得表示施工现场G的设计地形的设计地形数据。设计地形数据是三维数据,包含全局坐标系中的位置数据。设计地形数据包括示出地形的类别的地形类别数据。设计地形数据例如由三维CAD制作。
输入数据取得部108受理施工现场G的模拟使用的各种数据的输入。例如,输入数据取得部108作为模拟的参数,受理作业机械M的种类、作业机械M的车格、燃料效率、作业机械M的数量等输入。另外,输入数据取得部108受理施工顺序、表示例如使用液压挖掘机M1和自卸车M3按照怎样的顺序进行装入作业的施工条件数据的输入。
施工量计算部109将现况地形数据与目标地形数据进行比照,计算表示施工现场G的施工量的施工量数据。具体来说,施工量计算部109计算现况地形数据与目标地形数据的差值作为施工量数据。
模拟部110基于参数确定部105确定的参数、输入数据取得部108取得的数据及施工量计算部109计算出的施工量数据,模拟施工现场G的施工。
输出控制部111将参数确定部105确定的参数及表示基于模拟部110的模拟结果的输出信号向输出装置600。
《模拟系统进行的参数确定》
接下来,说明第一实施方式的模拟系统10的动作。图6是表示第一实施方式的参数确定方法的流程图。
模拟系统10为了确定作业机械M的参数,预先在施工现场G的各作业机械M的运行中,定期从各作业机械M收集位置数据及方位数据并生成时间序列数据。
搭载于各作业机械M的计算机、或者被带入各作业机械M的计算机(以下称为作业机械M的计算机)按一定时间测定作业机械M的位置以及方位。作业机械M的计算机将表示测定的位置的位置数据以及表示测定的方位的方位数据发送到施模拟系统10。作业机械M的位置例如由GPS(Global Positioning System)等GNSS(Global Navigation SatelliteSystem)来确定。作业机械M的方位例如由作业机械M或者作业机械M的计算机所具备的电子罗盘确定。
模拟系统10的位置接收部101从作业机械M的计算机接收位置数据(步骤S101)。方位接收部102从作业机械M的计算机接收方位数据(步骤S102)。时间序列记录部103使接收到的位置数据以及方位数据与接收时刻和接收源的计算机的作业机械M的ID相关联地存储于时间序列存储部201(步骤S103)。模拟系统10判定是否通过使用者的操作等开始了参数确定处理(步骤S104)。
模拟系统10在未开始参数确定处理的情况下(步骤S104:否),通过重复执行从步骤S101至步骤S103的处理直至开始参数确定处理,从而在时间序列存储部201形成位置数据以及方位数据的时间序列。
在参数确定处理开始的情况下(步骤S104:是),设计地形取得部107取得设计地形数据(步骤S105)。作业状态确定部104基于存储于时间序列存储部201的各作业机械M的位置数据的时间序列,对每个时刻的各作业机械M的行驶速度进行计算(步骤S106)。换句话说,状态确定部104生成各作业机械M的行驶速度的时间序列。需要说明的是,行驶速度的时间序列可以通过作业机械M的CAN(Control Area Network)数据来取得。接下来,状态确定部104基于设计地形数据、以及各作业机械M的位置数据、方位数据、以及行驶速度的时间序列,来确定各作业机械M的每个时刻的作业状态(步骤S107)。然后,作业状态确定部104基于各作业机械M的位置数据、方位数据及行驶速度的时间序列基,确定所确定的作业状态下的作业机械M的参数,并存储在参数存储部202中(步骤S108)。输出控制部111将参数确定部105确定的参数输出至输出装置600(步骤S109)。
在此,对步骤S107中的通过作业状态确定部104进行的作业状态的确定方法具体地进行说明。
《配备于挖土场G1的液压挖掘机M1的作业状态的确定方法》
图7是示出第一实施方式中的配备于挖土场的液压挖掘机的作业状态的确定方法的流程图。图8是表示液压挖掘机的方位数据的时间序列的例子的图。
作业状态确定部104对于配备于挖土场G1的液压挖掘机M1,基于位置数据的时间序列以及行驶速度的时间序列,确定与自卸车M3相互位于规定距离以内且液压挖掘机M1以及自卸车M3停止的时间段(步骤S107A1)。需要说明的是,作业机械M“停止”是指,作业机械M未行驶的作业状态。换句话说,车辆不行驶而进行挖掘、回旋、悬臂的升降等的作业的状态也称为作业机械M“停止”。另一方面,作业机械M不行驶且也不进行其他作业的作业状态也称为作业机械M“停车”。接下来,作业状态确定部104基于方位数据的时间序列,对于所确定的时间段的液压挖掘机M1反复回旋的时间段,确定液压挖掘机M1的作业状态(作业的类别)为装入作业状态(步骤S107A2)。作业状态确定部104例如在所确定的时间段,液压挖掘机M1的方位以规定角度(例如,10度)以上的角度连续地向相同的方向变化的回旋在左右方向上重复进行规定次数以上的情况下,能够判定为反复地回旋。这是因为,图2所示的从步骤S04至步骤S08的循环动作如图8所示,表现为液压挖掘机M1的反复方位的变化。在图8中,网格部表示液压挖掘机M1与自卸车M3的距离为规定距离以内的时间段。如图8所示,液压挖掘机M1与自卸车M3的距离为规定距离以内,并且在完成反复回旋的时间段,作业状态确定部104将液压挖掘机M1的作业状态判定为装入作业状态。
接下来,作业状态确定部104在未确定液压挖掘机M1的作业状态的时间段,对于液压挖掘机M1正在行驶、或者液压挖掘机M1的方位变化的时间段,确定液压挖掘机M1的作业状态为其他作业状态(步骤S107A3)。在其他作业状态中,包括挖掘作业、以及收集用于装入的砂土的作业等。
接下来,作业状态确定部104对于未确定液压挖掘机M1的作业状态的时间段,确定液压挖掘机M1的作业状态为停车状态(步骤S107A4)。
《配备于填土场G2的液压挖掘机M1的作业状态的确定方法》
图9是示出第一实施方式中的配备于填土场G2的液压挖掘机的作业状态的确定方法的流程图。
作业状态确定部104对于配备于填土场G2的液压挖掘机M1,基于位置数据的时间序列以及行驶速度的时间序列,确定与自卸车M3相互位于规定距离以内,并且液压挖掘机M1以及自卸车M3停止的时刻(步骤S107B1)。接下来,作业状态确定部104以所确定的时刻为起点,至少确定液压挖掘机M1停止的时刻(步骤S107B2)。在起点时之后不使用自卸车M3的位置数据的原因在于,在自卸车M3结束对车斗的砂土进行排出时,与液压挖掘机M1的作业状态无关地向挖土场G1移动。接下来,作业状态确定部104基于方位数据的时间序列,对于所确定的时间段的液压挖掘机M1反复回旋的时间段,确定液压挖掘机M1的作业状态(作业的类别)为撒散作业(步骤S107B3)。
以下,作业状态确定部104执行从步骤S107B4至步骤S107B5的处理,对于未确定液压挖掘机M1的作业状态的时间段,确定液压挖掘机M1的作业状态是其他作业状态还是停车状态。从步骤S107B4至步骤S107B5的处理与从步骤S107A3至步骤S107A4的处理相同。
《坡面挖掘机的作业状态的确定方法》
图10是示出第一实施方式中的坡面挖掘机的作业状态的确定方法的流程图。坡面挖掘机是指承担成形坡面的作业的液压挖掘机M1。
作业状态确定部104对于坡面挖掘机,基于位置数据的时间序列和设计地形取得部107所取得的设计地形数据,确定坡面挖掘机位于设计地形数据的坡面区域的规定距离以内的时间段(步骤S107C1)。作业状态确定部104对于确定的时间段的、坡面挖掘机沿着坡面延伸的方向移动、或者坡面挖掘机的方位回旋的时间段,确定坡面挖掘机的作业状态(作业的类别)为坡面成形作业(步骤S107C2)。坡面成形作业是指用于将坡面挖掘机按照设计地形数据挖掘、成形施工现场中的坡面区域的作业。
接下来,作业状态确定部104对于未确定坡面挖掘机的作业状态的时间段、即坡面挖掘机不位于坡面区域的规定距离以内的时间段的、坡面挖掘机正在行驶、或者坡面挖掘机的方位变化的时间段,确定坡面挖掘机的作业状态为其他作业状态(步骤S107C3)。接下来,作业状态确定部104对于未确定坡面挖掘机的作业状态的时间段,确定坡面挖掘机的作业状态为停车状态(步骤S107C4)。
《推土机M2的作业状态的确定方法》
图11是示出第一实施方式中的推土机的作业状态的确定方法的流程图。
作业状态确定部104对于推土机M2,基于位置数据的时间序列以及行驶速度的时间序列,确定将推土机M2反复重复前进和后退,并且前进时的速度为规定速度(例如,5公里每小时)以下的时间段(步骤S107D1)。接下来,作业状态确定部104基于位置数据的时间序列,判定推土机M2是装配于挖土场G1还是装配于填土场G2(步骤S107D2)。在推土机M2装配于挖土场G1的情况下(步骤S107D2:挖土场),作业状态确定部104对于所确定的时间段,确定推土机M2的作业状态(作业的类别)为挖掘搬运作业(步骤S107D3)。另一方面,推土机M2配备于填土场G2的情况下(步骤S107D2:填土场),作业状态确定部104对于所确定的时间段,确定推土机M2的作业状态(作业的类别)为铺平作业(步骤S107D4)。
接下来,作业状态确定部104对于未确定推土机M2的作业状态的时间段的、推土机M2为规定距离(例如,8米)以下且反复重复前进和后退的时间段,确定推土机M2的作业状态(作业的类别)为压实作业(步骤S107D5)。
接下来,作业状态确定部104对于未确定推土机M2的作业状态的时间段的、推土机M2的行驶速度为规定值以上的时间段,确定推土机M2的作业状态为行驶状态(步骤S107D6)。
接下来,作业状态确定部104对于未确定推土机M2的作业状态的时间段,确定推土机M2的作业状态为停车状态(步骤S107D7)。
第一实施方式的作业状态确定部104基于推土机M2的行驶速度来判定作业的类别是挖掘搬运作业还是铺平作业,但不限于此。例如,在其他实施方式中,作业状态确定部104基于推土机M2的反复行驶距离和行驶速度中的两方或者一方来判定作业的类别是挖掘搬运作业还是铺平作业。
第一实施方式的作业状态确定部104基于推土机M2的反复行驶距离来判定作业的类别是否为压实作业,但不限于此。例如,在其他实施方式中,作业状态确定部104也可以基于推土机M2的反复行驶距离和行驶速度中的两方或者一方来判定作业的类别是否为压实作业。
需要说明的是,一般情况下,挖掘搬运作业以及铺平作业中的行驶速度比压实作业中的行驶速度慢。另外,一般情况下,挖掘搬运作业以及铺平作业中的行驶距离比压实作业中的行驶距离长。
《自卸车M3的作业状态的确定方法》
图12是示出第一实施方式中的自卸车的作业状态的确定方法的流程图。
作业状态确定部104对于配备于挖土场G1的液压挖掘机M1,基于位置数据的时间序列以及行驶速度的时间序列,确定与自卸车M3相互位于规定距离以内、并且液压挖掘机M1以及自卸车M3停止的时间段(步骤S107E1)。接下来,作业状态确定部104基于方位数据的时间序列,对于所确定的时间段的、液压挖掘机M1反复回旋的时间段,确定与该液压挖掘机M1位于规定距离以内的自卸车M3的作业状态(作业的类别)为装入作业状态(步骤S107E2)。
作业状态确定部104对于配备于填土场G2的液压挖掘机M1,基于位置数据的时间序列以及行驶速度的时间序列,确定与自卸车M3相互位于规定距离以内、并且液压挖掘机M1以及自卸车M3停止的时刻(步骤S107E3)。接下来,作业状态确定部104以确定的时刻为起点,至少对于自卸车M3停止的时间段,确定自卸车M3的作业状态(作业的类别)为排土作业状态(步骤S107E4)。
作业状态确定部104对于自卸车M3,确定在步骤S107E2中未确定为装入作业、且在步骤S107E4中未确定排土作业的时间段的、从装入作业的结束时刻直至排土作业的开始时刻的时间段(步骤S107E5)。作业状态确定部104基于行驶速度的时间序列,对于所确定的时间段的自卸车M3正在行驶的时间段,确定自卸车M3的作业状态(作业的类别)为装载行驶(步骤S107E6)。另外,作业状态确定部104对于自卸车M3,确定在步骤S107E2中未确定装入作业、并且在步骤S107E4中未确定为排土作业时间段的、从排土作业的结束时刻直至装入作业的开始时刻的时间段(步骤S107E7)。作业状态确定部104基于行驶速度的时间序列,对于所确定的时间段的自卸车M3正在行驶的时间段,确定自卸车M3的作业状态(作业的类别)为空载行驶(步骤S107E8)。需要说明的是,在其他实施方式中,作业状态确定部104还可以基于自卸车M3的行驶速度、行驶方向等进一步地确定装入作业状态或者排土作业状态之前的自卸车M3的作业状态是转动行驶、后退行驶、场内行驶中的某一种。例如,在行驶速度为低速的情况下,作业状态确定部104可以确定自卸车M3的作业状态为场内行驶。例如,在行驶方向为后方的情况下,作业状态确定部104可以确定自卸车M3的作业状态为后退行驶。
接下来,作业状态确定部104对于未确定自卸车M3的作业状态的时间段,确定自卸车M3的作业状态为停车状态(步骤S107E9)。
图13是表示通过作业状态确定部确定的作业状态推移的时序图。
通过上述步骤S107的处理,作业状态确定部104关于各作业机械M,如图13所示,能够确定各时间段的作业状态。需要说明的是,通过像图13这样将不同作业机械M的时序图并列显示,从而管理者等能够掌握施工现场G整体的活动。
关于步骤S108中的基于参数确定部105的参数确定方法具体进行说明。
《液压挖掘机M1的参数》
图14是表示第一实施方式中的液压挖掘机的参数确定方法的流程图。
参数确定部105分别确定液压挖掘机M1的作业状态为装入作业的时间段(步骤S108A1)。参数确定部105基于液压挖掘机M1的方位数据的时间序列,针对所确定的各时间确定回旋的反复次数(循环次数)(步骤S108A2)。例如,参数确定部105能够将方位数据的变化方向反转的次数(方位数据的极值的数量)除以2得到的次数确定为反复次数。接下来,参数确定部105将各时间段的循环次数的平均值确定为与装入作业相关的参数或与作业量相关的参数(步骤S108A3)。需要说明的是,循环次数表示为了向1台自卸车M3以最大可装载量装载砂土而由液压挖掘机M1将砂土铲入铲斗的次数。
另外,参数确定部105针对各时间段,将与相应时间段相关的时间除以相应时间段的循环次数,从而计算一个循环的需要时间(步骤S108A4)。参数确定部105将各时间段的一个循环需要时间的平均值确定为与装入作业相关的参数或与作业量相关的参数(步骤S108A5)。
另外,参数确定部105针对各时间段,将自卸车M3的最大可装载量(从自卸车M3的最大车辆总重量减去车辆空载重量及燃料重量、操作者的体重等得到的值)除以相应时间段的循环次数,从而计算一个循环中的砂土重量(步骤S108A6)。最大可装载量可以基于自卸车M3的规格值确定,也可以基于自卸车M3的重量测量确定。参数确定部105基于土质等将计算出的一个循环中的砂土的重量换算为体积并除以铲斗的容量,从而确定砂土容量相对于铲斗容量的比率(铲斗系数)(步骤S108A7)。参数确定部105将各时间段的铲斗系数的平均值确定为与装入作业相关的参数或与作业量相关的参数(步骤S108A8)。
《坡面挖掘机参数》
图15是表示第一实施方式中的坡面挖掘机的参数确定方法的流程图。
参数确定部105分别确定坡面挖掘机的作业状态为坡面成形作业的时间段(步骤S108B1)。参数确定部105基于设计地形数据和位置数据的时间序列,确定各时间段成为坡面挖掘机的作业对象的范围的面积(步骤S108B2)。例如,参数确定部105基于时间段开始时刻的坡面挖掘机位置和时间段结束时刻的坡面挖掘机位置,修剪设计地形数据中的各时间段坡面挖掘机接近的坡面区域,从而确定成为作业对象的范围的面积。参数确定部105在各时间段将成为作业对象的范围的面积除以该时间段的时间,从而确定每单位时间的进度面积(步骤S108B3)。参数确定部105将各时间段的每单位时间的进度面积的平均值确定为与坡面成形作业相关的参数或与作业量相关的参数(步骤S108B4)。
《推土机M2的参数》
图16是表示第一实施方式中的推土机的参数确定方法的流程图。
参数确定部105确定推土机M2的作业状态为压实作业的时间段(步骤S108C1)。参数确定部105基于速度数据的时间序列,分别确定相应时间段的推土机M2的行驶速度(前进速度、后退速度)(步骤S108C2)。参数确定部105将行驶速度的平均值确定为与压实作业相关的参数或与速度相关的参数(步骤S108C3)。
接下来,参数确定部105确定推土机M2的作业状态为挖掘搬运作业的时间段(步骤S108C4)。参数确定部105基于位置数据的时间序列和速度数据的时间序列,分别确定相应时间段的推土机M2前进时的行驶速度(前进速度)(步骤S108C5)。参数确定部105将前进速度的平均值确定为与挖掘搬运作业相关的参数或与速度相关的参数(步骤S108C6)。参数确定部105基于位置数据的时间序列和速度数据的时间序列,分别确定在步骤S108C4中确定的时间段的推土机M2后退时的行驶速度(后退速度)(步骤S108C7)。参数确定部105将后退速度的平均值确定为与挖掘搬运作业相关的参数或与速度相关的参数(步骤S108C8)。
参数确定部105确定推土机M2的作业状态为铺平作业的时间段(步骤S108C9)。参数确定部105基于位置数据的时间序列和速度数据的时间序列,分别确定相应时间段的推土机M2的前进速度(步骤S108C10)。参数确定部105将前进速度的平均值确定为与铺平作业相关的参数或与速度相关的参数(步骤S108C11)。参数确定部105基于位置数据的时间序列和速度数据的时间序列,分别确定在步骤S108C9中确定的时间段的推土机M2的后退速度(步骤S108C12)。参数确定部105将后退速度的平均值确定为与铺平作业相关的参数或与速度相关的参数(步骤S108C13)。
另外,参数确定部105基于位置数据的时间序列,针对在步骤S108C9中确定的各时间段,计算相应时间段的推土机M2的总前进距离(步骤S108C14)。推土机M2的总前进距离即是推土机M2为了进行铺平作业而推挤砂土的距离。参数确定部105针对各时间段,以所确定的总前进距离乘以推土铲的宽度而计算总铺平面积(步骤S108C15)。
参数确定部105针对各时间段,将所确定的总铺平面积除以相应时间段推土机M2所在的铺平区域的面积,从而确定铺平层数(步骤S108C16)。铺平区域的面积例如能够根据相应时间段的推土机M2的位置数据的时间序列例如位置数据的凸包确定。参数确定部105针对各时间段,将铺平目标高度除以铺平层数来确定推土铲高度(步骤S108C17)。参数确定部105将推土铲高度的平均值确定为与铺平作业相关的参数或与作业量相关的参数(步骤S108C18)。铺平目标高度是铺平作业中要求的抬升高度,通常无法以一次铺平作业一次性抬升至该高度。例如,在铺平目标高度为30cm的情况下,推土机M2通过重复10次在1次铺平作业中抬升3cm左右的作业,从而抬升至最终铺平目标高度。即,在本例中,操作者将推土机M2的推土铲高度设定为3cm。需要说明的是,推土铲高度是铺平作业及挖掘搬运作业双方使用的参数。
《自卸车M3的参数》
图17是表示第一实施方式中的自卸车的参数确定方法的流程图。
参数确定部105确定自卸车M3的作业状态为空载行驶的时间段(步骤S108D1)。参数确定部105基于行驶速度的时间序列,分别确定相应时间段的自卸车M3的行驶速度(步骤S108D2)。参数确定部105将行驶速度的平均值确定为与空载行驶相关的参数或与速度相关的参数(步骤S108D3)。
参数确定部105确定自卸车M3的作业状态为装载行驶的时间段(步骤S108D4)。参数确定部105基于行驶速度的时间序列,分别确定相应时间段的自卸车M3的行驶速度(步骤S108D5)。参数确定部105将行驶速度的平均值确定为与装载行驶相关的参数或与速度相关的参数(步骤S108D6)。
通过上述步骤S107的处理,参数确定部105能够针对各作业机械M确定各作业状态的参数。
《模拟系统的模拟》
图18是表示第一实施方式的模拟方法的流程图。
模拟系统10使用参数存储部202存储的参数执行施工现场G的模拟。需要说明的是,模拟系统10也可以在由参数确定部105确定参数前,使用参数的初始设定值执行模拟。
现况地形取得部106取得表示施工现场G的现况地形的现况地形数据(步骤S151)。另外,设计地形取得部107取得表示施工现场G的设计地形的设计地形数据(步骤S152)。施工量计算部109根据现况地形数据与设计地形数据的差值,计算施工现场的施工量(挖土场G1中的挖土量及填土场G2中的填土量)(步骤S153)。输入数据取得部108受理在施工条件及施工现场G配备的作业机械M的物理参数(液压挖掘机M1的铲斗尺寸、推土机M2的推土铲尺寸、自卸车M3的最大装载容量等)的输入(步骤S154)。模拟部110基于参数存储部202存储的参数或参数的初始值、输入数据取得部108取得的数据及施工量计算部109计算出的施工量数据,模拟施工现场G中的施工(步骤S155)。模拟部110例如计算施工现场G中的施工进度的时间序列、施工期间或施工成本。输出控制部111将表示模拟部110的模拟结果的输出信号输出至输出装置600(步骤S156)。
《作用/效果》
如上所述,根据第一实施方式,模拟系统10确定作业机械M的作业状态,并确定与所确定的作业状态下的作业机械M的速度相关的参数(例如行驶速度)。由此,模拟系统10能够获得与实际作业机械M的施工能力接近的参数。
另外,根据第一实施方式,模拟系统10确定由作业机械M进行的作业,并基于位置数据、方位数据及速度数据的时间序列确定相应作业中的作业机械M的参数。由此,模拟系统10能够获得与实际作业机械M的施工能力接近的参数。
另外,根据第一实施方式,模拟系统10基于某个作业机械M(例如液压挖掘机M1)的位置与其他作业机械M(例如自卸车M3)的位置的关系,确定某个作业机械M的作业类别。由此,模拟系统10能够准确地确定作业机械M的作业类别。
另外,根据第一实施方式,模拟系统10在液压挖掘机M1的作业为装入作业的情况下,基于方位数据的时间序列确定循环次数。另外,根据第一实施方式,模拟系统10使用循环次数确定铲斗系数。由此,在模拟系统10中,即使液压挖掘机M1不设置行程传感器或有效负载测量仪等特殊传感器,也能够确定装载的循环次数及铲斗系数。铲斗系数是与表示作业机械铲起的砂土的量的作业量相关的参数的一例。
另外,根据第一实施方式,模拟系统10在推土机M2的作业为铺平作业的情况下,基于位置数据的时间序列确定推土机M2的推土铲高度。由此,在模拟系统10中,即使推土机M2不具有行程传感器等特殊的传感器,也能够确定推土铲高度。推土铲高度是基于作业机械M的砂土的铺平高度的一例。
另外,根据第一实施方式,模拟系统10也可以按照作业机械M的作业状态(前进、后退、作业类别),基于作业机械M的位置数据的时间序列确定相应作业状态下的作业机械M的行驶速度。由此,在模拟系统10中,即使作业机械M不通过通信输出作业状态及行驶速度,也能够确定各作业状态的行驶速度。
另外,根据第一实施方式,模拟系统10针对坡面成形作业,基于作业机械M的位置数据的时间序列,确定与坡面成形作业相关的作业机械M的作业量。
另外,根据第一实施方式,在基于参数初始值的模拟结果与实际的进度状况出现偏差的情况下,使用者能够使模拟系统10确定参数并使用所确定的参数再次进行模拟。由此,能够基于符合实际的参数提案对进度状况的偏差进行校正的运用。
第一实施方式的模拟系统10使用位置数据检测推土铲高度,但不限于此。例如,其他实施方式的模拟系统10也可以通过操作杆的检测(包含PPC压力)或作业机、缸体设置的各种传感器等求算推土铲高度。
第一实施方式的模拟系统10使用位置数据或方位数据检测循环次数,但不限于此。例如,其他实施方式的模拟系统10也可以通过利用液压挖掘机M1设置的有效负载测量仪计数向铲斗装载砂土的次数来检测循环次数。另外,其他实施方式的模拟系统10也可以通过基于在液压挖掘机M1设置的传感器或在液压挖掘机M1的外部设置的运动传感器或相机的图像解析检测循环次数。
第一实施方式的模拟系统10基于作业机械M与另一作业机械M的由GNSS得到的位置关系确定作业机械M的作业状态,但不限于此。例如,其他实施方式的模拟系统10也可以使用基于车车间通信的作业机械M间的位置关系确定作业机械M的作业状态。
第一实施方式的模拟系统10基于自卸车M3的最大可装载量及循环次数确定铲斗系数,但不限于此。例如,其他实施方式的模拟系统10也可以通过传感器检测由铲斗铲起的砂土来确定铲斗系数。作为相应传感器的例子,能够举出有效负载测量仪、相机、立体相机、激光扫描仪等。
第一实施方式的模拟系统10作为作业机械M的作业状态下的参数确定并存储平均化的值,但不限于此。例如,其他实施方式的模拟系统10也可以将计算出的各次的值作为参数存储。
<第二实施方式>
接下来,对第二实施方式进行说明。第一实施方式的模拟系统对自卸车M3的作业状态,在装入作业后并且排土作业前的行驶的情况下判定为装载行驶,在排土作业后并且装入作业前的行驶的情况下判定为空车行驶。与此相对,在第二实施方式中,基于自卸车M3的位置信息确定自卸车M3的作业状态。
第二实施方式的模拟系统10确定的自卸车M3的作业状态是,以装载状态行驶在行驶道路G3的场外装载行驶、以空载状态行驶在行驶道路G3的场外空载行驶、在设置于挖土场G1或者填土场G2内的转动区域行驶的转动行驶、在设置于挖土场G1或者填土场G2内的后退区域行驶的后退行驶、在挖土场G1或者填土场G2内以装载状态行驶的通常行驶的场内装载行驶、在挖土场G1或填土场G2内以空载状态行驶的通常行驶的场内空载行驶。挖土场G1、填土场G2、转动区域以及后退区域例如预先被指定为地理围栏。在该情况下,作业状态确定部104基于自卸车M3的位置数据表示的位置是否在地理围栏内,来确定自卸车M3的作业状态。
图19是示出第二实施方式中的自卸车的作业状态的确定方法的流程图。
作业状态确定部104对配备于挖土场G1的液压挖掘机M1,基于位置数据的时间序列以及行驶速度的时间序列,确定与自卸车M3相互位于规定距离以内、并且液压挖掘机M1以及自卸车M3停止的时间段(步骤S107F1)。接下来,作业状态确定部104基于方位数据的时间序列,对于所确定的时间段的、液压挖掘机M1反复回旋的时间段,确定与该液压挖掘机M1位于规定距离以内的自卸车M3的作业状态(作业的类别)为装入作业状态(步骤S107F2)。
作业状态确定部104对于配备于填土场G2的液压挖掘机M1,基于位置数据的时间序列以及行驶速度的时间序列,确定与自卸车M3相互位于规定距离以内、并且液压挖掘机M1以及自卸车M3停止的时刻(步骤S107F3)。接下来,作业状态确定部104以确定的时刻为起点,至少对于自卸车M3停止的时间段,确定自卸车M3的作业状态(作业的类别)为排土作业状态(步骤S107F4)。
作业状态确定部104对于未确定自卸车M3的作业状态的时间段的、自卸车M3的行驶速度小于规定值的时间段,确定自卸车M3的作业状态为停车状态(步骤S107F5)。
作业状态确定部104对于未确定自卸车M3的作业状态的时间段的、自卸车M3位于转动区域的时间段,确定自卸车M3的作业状态为转动行驶(步骤S107F6)。另外,状态确定部104对于未确定自卸车M3的作业状态的时间段的、自卸车M3位于后退区域的时间段,确定自卸车M3的作业状态为后退行驶(步骤S107F7)。
作业状态确定部104对于未确定自卸车M3的作业状态的时间段的、自卸车M3从挖土场G1中的装入作业的结束时刻直至出挖土场G1时刻为止的时间段、或者从进入填土场G2时刻直至进入填土场G2的转动区域的时刻为止的时间段,确定自卸车M3的作业状态为场内装载行驶(步骤S107F8)。另外,作业状态确定部104对于未确定自卸车M3的作业状态的时间段的、自卸车M3从填土场G2中的排土作业的结束时刻直至出填土场G2的时刻为止的时间段、或者从进入挖土场G1的时刻进入挖土场G1的转动区域时刻为止的时间段,确定自卸车M3的作业状态为场内空载行驶(步骤S107F9)。换句话说,即使自卸车M3位于挖土场G1或者填土场G2,在该自卸车M3位于挖土场G1内或者填土场G2内的转动区域或者后退区域的情况下,也不将该自卸车M3的作业状态设为场内装载行驶或者场内空载行驶。
作业状态确定部104确定从出挖土场G1外的时刻直至进入填土场G2内的时刻为止的时间段(步骤S107F10)。作业状态确定部104对于由步骤S107F10所确定的时间段的、还未确定自卸车M3的作业状态的时间段,确定自卸车M3的作业状态为场外装载行驶(步骤S107F11)。
另外,作业状态确定部104确定从出填土场G2外的时刻直至进入挖土场G1内的时刻为止的时间段(步骤S107F12)。作业状态确定部104对于由步骤S107F12所确定的时间段的、还未确定自卸车M3的作业状态的时间段,确定自卸车M3的作业状态为场外空载行驶(步骤S107F13)。
参数确定部105与第一实施方式同样地,计算与各作业状态相关的时间段的行驶速度的平均值,从而将与各作业状态相关的行驶速度确定为与速度相关的参数。
也就是说,第二实施方式的模拟系统10基于作业机械M的位置,即,基于作业机械M是否存在于规定区域、作业机械M是否进入区域内或作业机械M是否退出到区域外确定作业机械M的作业状态。
<其他实施方式>
以上按照附图对一实施方式进行了详细说明,但具体的构成不限于以上所述,能够实施多种设计变更等。
例如,在上述实施方式中,模拟系统10进行参数确定和使用相应参数的模拟,但不限于此。例如,在其他实施方式中,进行参数确定的参数确定装置也可以独立于模拟系统10设置。例如,也可以由作业机械M外设的计算机确定作业机械M的参数,并由模拟系统10从相应计算机接收作业机械M的参数进行模拟。
另外,在上述的实施方式中,作为作业车辆M的例子,对液压挖掘机M1、推土机M2、以及自卸车M3进行了说明,但不限于此。例如,模拟系统10也可以对于轮式装载机、压路机确认状态,并计算参数。轮式装载机以及压路机的作业状态及参数能够通过与推土机M2的作业状态及参数同样的方法求得。
另外,其他实施方式的液压挖掘机M1也可以成形槽。成形槽的液压挖掘机M1的作业状态以及参数能够通过与坡面挖掘机的作业状态以及参数同样的方法求得。作为槽挖掘作业中的作业量所涉及的参数的例子,可以举出每单位时间的挖掘和成形的槽的距离、槽的面积、或者槽的土量。需要说明的是,槽挖掘作业为成形作业的一例。
另外,其他实施方式的液压挖掘机M1也可以进行不伴随装入的挖掘作业。例如,也可以是液压挖掘机M1对挖掘对象的砂土进行挖掘,并将该挖掘出的砂土排出到该装入挖掘机的附近,以使其他装入挖掘机容易挖掘砂土。在该情况下,挖掘作业的判定通过确定液压挖掘机M1停止且反复回旋的时间段来进行。在挖掘作业的判定中,可以不考虑液压挖掘机M1接近自卸车M3的条件。该情况的挖掘作业的参数能够通过与液压挖掘机M1的装入作业的参数同样的方法求得。
需要说明的是,在上述实施方式中,将计算出的参数用于模拟,但不限于此。例如,其他实施方式中,也可以将计算出的参数用于作业者的能力管理等其他用途。因此,模拟系统10可以按操作者或者按作业机械M的机型编号计算并存储参数。
在上述的实施方式的模拟系统10中,对程序存储于贮存器300的情况进行了说明,但不限于此。例如,在其他实施方式中,程序也可以通过通信线路分配给模拟系统10。在该情况下,接受分配的模拟系统10将该程序在主存储器200中展开,并执行上述处理。
另外,程序可以用于实现上述功能的一部分。例如,程序也可以通过与已经存储于贮存器300中的其他程序组合、或者与安装于其他装置中的其他程序组合来实现上述的功能。
另外,模拟系统10除了上述结构以外、或者也可以代替上述结构而具备PLD(Programmable Logic Device)。作为PLD的例子,可以举出PAL(Programmable ArrayLogic)、GAL(Generic Array Logic)、CPLD(Complex Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)。在该情况下,通过处理器100实现的功能的一部分也可以由该PLD实现。
产业上的可利用性
根据上述方案,参数确定装置能够获得与实际作业机械的施工能力接近的参数。
附图标记说明:
10 模拟系统
100 处理器
200 主存储器
300 贮存器
400 接口
500 输入装置
600 输出装置
101 位置接收部
102 方位接收部
103 时间序列记录部
104 作业状态确定部
105 参数确定部
106 现况地形取得部
107 设计地形取得部
108 输入数据取得部
109 施工量计算部
110 模拟部
111 输出控制部
201 时间序列存储部
202 参数存储部
G 施工现场
G1 挖土场
G2 填土场
G3 行驶道路
M 作业机械
M1 液压挖掘机
M2 推土机
M3 自卸车。

Claims (16)

1.一种参数确定装置,其中,
所述参数确定装置包括:
作业状态确定部,其确定作业机械的作业状态;
参数确定部,其基于所述作业机械的位置数据、方位数据或速度数据的时间序列,按所述作业状态确定与所述作业机械的每单位时间的作业量相关的参数或与速度相关的参数。
2.根据权利要求1所述的参数确定装置,其中,
所述参数确定部基于所述作业机械的位置数据或速度数据的时间序列,按所述作业状态确定与所述作业机械的速度相关的参数。
3.根据权利要求2所述的参数确定装置,其中,
所述作业状态确定部基于所述作业机械的位置确定所述作业状态。
4.根据权利要求3所述的参数确定装置,其中,
所述作业状态确定部基于所述作业机械的位置与挖土场或填土场的位置关系,确定所述作业机械的作业状态。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的参数确定装置,其中,
所述作业状态确定部基于所述作业机械的行驶速度确定所述作业状态。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的参数确定装置,其中,
所述作业机械是自卸车,
所述作业状态确定部作为所述作业状态确定空载行驶及装载行驶。
7.根据权利要求2至5中任一项所述的参数确定装置,其中,
所述作业机械是推土机,
所述参数确定部基于所述推土机的速度数据的时间序列,将前进速度及后退速度确定为所述参数。
8.根据权利要求1所述的参数确定装置,其中,
所述参数确定部基于所确定的所述作业状态下的位置数据、方位数据或速度数据的时间序列,按所述作业状态确定与所述作业机械的每单位时间的作业量相关的参数。
9.根据权利要求8所述的参数确定装置,其中,
所述作业状态确定部基于与所述作业机械的位置或所述作业机械的方位相关的值的时间序列确定所述作业状态。
10.根据权利要求8或9所述的参数确定装置,其中,
所述作业状态确定部基于所述作业机械的位置与其他作业机械的位置的关系确定所述作业状态。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的参数确定装置,其中,
所述作业机械是液压挖掘机,
所述参数确定部在所述作业状态为装入作业的情况下,基于所述作业机械的方位数据的时间序列,将循环次数或一个循环时间确定为所述参数。
12.根据权利要求11所述的参数确定装置,其中,
所述参数确定部基于所述循环次数,将铲斗系数确定为所述参数。
13.根据权利要求8至10中任一项所述的参数确定装置,其中,
所述参数确定部在所述作业状态为成形作业的情况下,基于所述作业机械的位置数据的时间序列,将每单位时间的成形面积或成形体积确定为所述参数。
14.根据权利要求8至10中任一项所述的参数确定装置,其中,
所述作业机械是推土机,
所述参数确定部在所述作业状态为铺平作业或挖掘搬运作业的情况下,基于所述推土机的位置数据的时间序列,将所述推土机的推土铲高度确定为所述参数。
15.一种模拟装置,其中,
所述模拟装置具有模拟部,该模拟部基于权利要求1至14中任一项所述的参数确定装置确定的参数,模拟施工现场的施工。
16.一种参数确定方法,其中,
所述参数确定方法包括:
确定作业机械的作业状态;
基于所述作业机械的位置数据、方位数据或速度数据的时间序列,按所述作业状态确定与所述作业机械的每单位时间的作业量相关的参数或与速度相关的参数。
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