CN110582795B - 施工现场管理装置及施工现场的管理方法 - Google Patents

施工现场管理装置及施工现场的管理方法 Download PDF

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Abstract

作业状态确定部确定在施工现场配备的作业机械的各时刻的作业状态和在施工现场行驶的搬运车辆的各时刻的作业状态。时序图生成部基于所确定的作业状态，生成表示作业机械的各时刻的作业状态的时序图和表示搬运车辆的各时刻的作业状态的时序图。输出控制部将各时序图以彼此共用时间轴的方式输出至同一画面上。

Description

施工现场管理装置及施工现场的管理方法
技术领域
本发明涉及施工现场管理装置、输出装置及施工现场的管理方法。
本申请基于2017年7月18日在日本申请的特愿2017-139408号主张优先权，将其内容引用在本申请中。
背景技术
专利文献1中公开了生成表示多辆搬运车辆的行驶进度的时序图的技术。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2015-535992号公报
发明内容
发明要解决的课题
在施工现场配备搬运砂土的搬运车辆和进行挖土、填土等作业的作业机械。也就是说，在施工现场，构成有一台以上的搬运车辆和向相应的搬运车辆进行装入作业的作业机械的组合构成的一组所谓车队。在施工现场，考虑包含搬运车辆和作业机械的车队整体的效率，存在希望研究搬运车辆及作业机械的适当台数的需求。因此，考虑车队的效率，存在能够容易掌握构成车队的搬运车辆及作业机械的作业的需求。根据专利文献1记载的时序图，虽然能够显示多辆搬运车辆的行驶进度，但无法识别构成车队的作业机械的状态，存在无法从时序图读取车队整体效率的可能。
本发明的方案的目的在于提供一种能够容易掌握包含搬运车辆及作业机械的车队的作业状态的施工现场管理装置、输出装置及施工现场的管理方法。
用于解决课题的方案
根据本发明的第一方案，施工现场管理装置包括：作业状态确定部，其确定在施工现场配备的作业机械的各时刻的作业状态和在所述施工现场行驶的搬运车辆的各时刻的作业状态；时序图生成部，其基于所确定的所述作业状态，生成表示作业机械的各时刻的作业状态的时序图和表示所述搬运车辆的各时刻的作业状态的时序图；以及输出控制部，其将表示所述作业机械的各时刻的作业状态的时序图和表示所述搬运车辆的各时刻的作业状态的时序图以彼此共用时间轴的方式输出至同一画面上。
发明效果
根据上述方案，施工现场管理装置能够容易掌握包含搬运车辆及作业机械的车队的作业状态。
附图说明
图1是示出第一实施方式的作为作业机械管理装置的管理对象的施工现场的例子的图。
图2是表示由液压挖掘机进行的装入作业的动作的流程图。
图3是表示由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作业机械管理装置的结构的概要框图。
图5是示出时间序列存储部所存储的数据的图。
图6是示出第一实施方式的时序图的输出方法的流程图。
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配备于填土场的液压挖掘机的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是第一实施方式的施工现场管理装置所生成的时序图的例子。
图14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是示出作为第一实施方式的施工现场管理装置的管理对象的施工现场的例子的图。
第一实施方式的施工现场G具有挖土场G1和填土场G2。挖土场G1与填土场G2分别通过行驶道路G3连接。行驶道路G3包括连接挖土场G1和填土场G2的一般道路、以及在施工现场G内用于搬运砂土而准备的搬运路。在挖土场G1以及填土场G2分别配备有液压挖掘机M1和推土机M2。液压挖掘机M1及推土机M2是在施工现场G执行砂土作业的作业机械的一例。另外，多辆自卸车M3在挖土场G1与填土场G2之间行驶。自卸车M3是搬运砂土的搬运车辆的一例。液压挖掘机M1、推土机M2以及自卸车M3是车辆M的一例。需要说明的是，在其他实施方式中，在挖土场G1以及填土场G2可以配备多个液压挖掘机MI，也可以配备多个推土机M2，也可以配备液压挖掘机M1或者推土机M2中的一方，也可以配备其他车辆M。施工现场G配备的搬运车辆的数量比作业机械的数量多。
《车辆》
配备于挖土场G1的液压挖掘机M1在挖土场G1挖掘砂土，并将砂土装入到自卸车M3中。
图2是表示由液压挖掘机进行的装入作业的动作的流程图。
液压挖掘机M1的操作员在自卸车M3到达之前，预先收集在自卸车M3的停车位置的附近挖掘的砂土(步骤S01)。另外，液压挖掘机M1的操作员在自卸车M3到达之前，使液压挖掘机M1预先铲满砂土(步骤S02)。需要说明的是，在作业时间不充裕的情况下，能够省略步骤S01、S02的作业。自卸车M3在到达挖土场G1的规定的装入区域时，在液压挖掘机M1的附近停车(步骤S03)。接下来，液压挖掘机M1的操作员使铲起的砂土投下到自卸车M3的车斗中(步骤S04)。液压挖掘机M1的操作员推定装入到自卸车M3的砂土的量是否小于自卸车M3的可装载容量(步骤S05)。液压挖掘机M1的操作员在判断为装入到自卸车M3的砂土的量小于自卸车M3的可装载容量时(步骤S05：是)，使液压挖掘机M1的上部回转体向被收集的砂土或者应挖掘的砂土的方向回转(步骤S06)。液压挖掘机M1的操作员使液压挖掘机M1铲起收集的砂土或者挖掘的砂土(步骤S07)。接下来，液压挖掘机M1的操作员使液压挖掘机M1的上部回转体向自卸车M3的方向回转(步骤S08)，将处理返回到步骤S4，使砂土投下。通过重复执行上述处理，液压挖掘机M1的操作员能够将砂土装入到自卸车M3的可装载容量为止。液压挖掘机M1的操作员在判断为被装入到自卸车M3的砂土的量达到自卸车M3的可装载容量时(步骤S05：否)，结束由液压挖掘机M1进行的装入作业。
另外，配备于挖土场G1的液压挖掘机M1也可以在挖土场G1中进行坡面的成形。液压挖掘机M1的操作员使液压挖掘机M1接近作为坡面设计的坡面区域，一边沿着坡面延伸的方向移动，一边用铲斗成形坡面区域表面的砂土。以下，也将用于坡面成形作业的液压挖掘机M1称为坡面挖掘机。
配备于挖土场G1的推土机M2在挖土场G1挖掘/搬运砂土。推土机M2的操作员通过对准推土机M2的推土铲的位置来使推土机M2前进，从而能够使推土机M2挖掘砂土。另外，配备于挖土场G1的推土机M2将挖掘后的地基压实。推土机M2的操作员通过以将推土机M2的推土铲抬起的方式使推土机M2行驶，由此能够使推土机M2压实地基。推土机M2的压实时的行驶速度比挖掘时的行驶速度快。
自卸车M3将在挖土场G1装入的砂土输送到填土场G2。自卸车M3在填土场G2卸下砂土时，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与无装载时不同。另外，自卸车M3的行驶速度在填土场G2或者挖土场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以及填土场G2使自卸车M3停在停车位置的情况下，自卸车M3的操作员通过使自卸车M3转动且后退行驶，来使其停在停车位置。
配备于填土场G2的液压挖掘机M1将自卸车M3卸下的砂土堆积于填土场G2。此时，配备于填土场G2的液压挖掘机M1也与配备于挖土场G1的液压挖掘机M1同样地，重复执行如下处理：在使上部回转体朝向被卸下的砂土而将砂土铲起后，使上部回转体向应撒散的部位回转，将砂土向应撒散的部位投下。
另外，配备于填土场G2的液压挖掘机M1可以填土场G2进行坡面的成形。
配备于填土场G2的推土机M2将由自卸车M3输送的砂土在填土场G2铺平。具体地说，推土机M2将从自卸车M3等排出的砂土均匀地铺平在应铺平的区域。在铺平作业中，根据施工现场G的状况、操作员决定每一次应铺平的高度，即与铺平前相比将地形堆起的高度。为了与规定高度相应地铺平排出的砂土，推土机M2在将推土铲设定为规定的高度的基础上进行铺平作业。铺平作业重复多次，直到最终应铺平的区域达到目标高度为止。
图3是表示由推土机进行的铺平作业的动作的流程图。
推土机M2的操作员在通过自卸车M3将砂土撒到应铺平的区域时，将推土机M2的推土铲下降到任意的高度(步骤S11)。根据该推土铲的高度，决定被铺平的砂土的高度。接下来，推土机M2的操作员在铺平区域内使推土机M2前进，从而使砂土平整(步骤S12)。通过使推土机M2前进一次，从而能够将砂土铺平至一定距离(例如约10米)的前方。在前进一定距离时，推土机M2的操作员使推土机M2后退(步骤S13)。推土机M2的操作员判断是否通过推土机M2铺平了整个铺平区域(步骤S14)。在残留未铺平的部位的情况下(步骤S14：否)，推土机M2的操作员使推土铲以对齐包括未铺平的部位且与已经铺平的部位一部分重叠的位置的方式进行移动(步骤S15)。例如，推土机M2的操作员在步骤S13的后退时使推土机M2向斜后方后退。而且，将处理返回至步骤S12，重复前进和后退直至将整个铺平区域铺平为止。推土机M2的操作员在判断为已将整个铺平区域铺平的情况下(步骤S14-是)，判断铺平区域的平整高度是否达到目标高度(步骤S16)。在判断为铺平区域的平整高度未达到目标高度的情况下(步骤S16：否)，将处理返回至步骤S12，重复前进和后退直至铺平区域的平整高度达到目标高度为止。另一方面，推土机M2的操作员在判断为铺平区域的平整高度达到目标高度的情况下(步骤S16：是)，结束由推土机M2进行的铺平作业。
另外，配备于填土场G2的推土机M2可以将地基压实。推土机M2的操作员通过以将推土机M2的推土铲抬高的方式使推土机M2行驶，从而能够通过推土机M2的履带来压实地基。推土机M2的压实时的行驶速度比铺平时的行驶速度快。
《施工现场管理装置的结构》
图4是示出第一实施方式的施工现场管理装置的结构的概要框图。
施工现场管理装置10确定施工现场G中的各车辆M的每个时刻的状态，并作为时序图输出。
施工现场管理装置10是具备处理器100、主存储器200、储存器300、以及接口400的计算机。储存器300存储程序。处理器100从储存器300读取程序并在主存储器200中展开，执行按照程序的处理。施工现场管理装置10经由接口400与网络连接。另外，施工现场管理装置10经由接口400与输入装置500以及输出装置600连接。作为输入装置500的例子，可以举出键盘、鼠标、触摸面板等。作为输出装置600的例子，可以举出监视器、扬声器、打印机等。
作为储存器300的例子，可以举出HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid StateDrive)、磁盘、磁光盘、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)、DVD-ROM(DigitalVersatile DiscRead Only Memory)、半导体存储器等。储存器300可以是与施工现场管理装置10的总线直接连接的内部介质，也可以是经由接口400与施工现场管理装置10连接的外部介质。储存器300是非暂时性的有形存储介质。
处理器100通过执行程序，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、设计地形取得部105、时序图生成部106、输出控制部107来发挥作用。
另外，处理器100通过执行程序，在主存储器200中确保时间序列存储部201的存储区域。
位置接收部101按一定时间接收配备于施工现场G的各车辆M的位置数据。车辆M的位置数据可以从车辆M所具备的计算机接收，也可以从车辆M外设的计算机接收。作为车辆M外设的计算机的例子，可以举出移动终端。
方位接收部102按一定时间接收配备于施工现场G的各车辆M的方位数据。车辆M的方位数据可以从车辆M所具备的计算机接收，也可以从被带入车辆M的计算机接收。在被带入车辆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车辆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，还包括回转杆操作的检测(包括PPC压力)、陀螺传感器、上部回转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，来确定车辆M的方位。方位数据还可以由设置于车辆M的传感器或者设置于车辆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车辆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中存储有各车辆M的位置数据的时间序列以及各车辆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作为各时刻的方位数据例如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，来确定各车辆M的作业状态。作为车辆M的作业状态的例子，可以举出车辆M执行的作业的类别、车辆M所处的场所、车辆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。
设计地形取得部105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。
时序图生成部106基于作业状态确定部104所确定的作业的类别，来生成时序图。第一实施方式的时序图是将时刻作为横轴，将车辆M沿纵轴排列，且对于各车辆显示每个时间段的作业内容的图。
输出控制部107将输出由时序图生成部106生成的时序图的输出信号向输出装置600输出。
《时序图的输出方法》
接下来，对第一实施方式的施工现场管理装置10的动作进行说明。图6是示出第一实施方式的时序图的输出方法的流程图。
施工现场管理装置10在成为时序图的对象的期间内，预先从各车辆M定期地收集位置数据以及方位数据，生成时间序列数据。
搭载于各车辆M的计算机、或者被带入各车辆M的计算机(以下，称为车辆M的计算机)按一定时间测定车辆M的位置以及方位。车辆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工现场管理装置10。车辆M的位置例如由GPS(Global Positioning System)等GNSS(Global Navigation Satellite System)来确定。车辆M的方位例如由车辆M或者车辆M的计算机所具备的电子罗盘确定。
施工现场管理装置10的位置接收部101从车辆M的计算机接收位置数据(步骤S101)。方位接收部102从车辆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车辆M的ID相关联地存储于时间序列存储部201(步骤S103)。施工现场管理装置10判定是否通过利用者的操作等开始了参数确定处理(步骤S104)。
施工现场管理装置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。
在作为时序图的对象的期间结束的情况下(步骤S104：是)，设计地形取得部105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的各车辆M的位置数据的时间序列，对每个时刻的各车辆M的行驶速度进行计算(步骤S106)。换句话说，作业状态确定部104生成各车辆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车辆M的CAN(Control Area Network)数据来取得。接下来，作业状态确定部104基于设计地形数据、以及各车辆M的位置数据、方位数据、以及行驶速度的时间序列，来确定各车辆M的每个时刻的作业状态(步骤S107)。然后，时序图生成部106基于作业状态确定部104所确定的状态来生成时序图(步骤S108)。输出控制部107向输出装置600输出使之输出时序图生成部106生成的时序图的输出信号(步骤S109)。
在此，对步骤S107中的通过作业状态确定部104进行的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，车辆M“停止”是指，车辆M未行驶的作业状态。换句话说，车辆不行驶而进行挖掘、回转、悬臂的升降等的作业的状态也称为车辆M“停止”。另一方面，车辆M不行驶且也不进行其他作业的作业状态也称为车辆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中的液压挖掘机M1反复回转的时间段，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中，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转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转。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，并且在完成反复回转的时间段中，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中，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中的液压挖掘机M1反复回转的时间段，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105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对于确定的时间段中的、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转的时间段，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中的、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中的、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中的、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，但并不局限于此。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，但并不局限于此。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中的、液压挖掘机M1反复回转的时间段，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中的、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中的自卸车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中的、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中的自卸车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是第一实施方式的施工现场管理装置所生成的时序图画面的例子。
若通过上述的步骤S107的处理，作业状态确定部104确定了各车辆M的各时刻的状态，则时序图生成部106如图13所示，生成将横轴设为时间轴、在纵轴上构成车队中的车辆M的时序图画面。需要说明的是，在时序图画面的纵轴排列的车辆M包含相同种类的不同个体，例如可以通过显示车辆M的识别编号来确定个体。图13所示的时序图画面例如是将表示配备于挖土场G1的一台液压挖掘机M1、以及通过该液压挖掘机M1堆积砂土且在挖土场G1与填土场G2之间搬运砂土的八台自卸车M3的按时间分类的状态的时序图与时间轴共用地显示于同一画面上的画面。即，在该施工现场G中，一台液压挖掘机M1与八台自卸车M3构成车队。需要说明的是，“同一画面”包含输出装置为打印机的情况下的同一纸面。
可知在液压挖掘机M1正在进行装入的时间段，是某个自卸车M3也在进行装入。在某个自卸车M3的装入完成后而下一自卸车M3尚未抵达装入区域的情况下，液压挖掘机M1进行其他作业。即，液压挖掘机M1作为其他作业，进行预先挖掘待挖掘砂土并向液压挖掘机M1的附近堆积的所谓的积存(图2的步骤S01)。由此，液压挖掘机M1能够在自卸车M3抵达时高效地进行装入作业。在图13的例子中，在向八台自卸车M3(A～F)的装入作业第一次完成后，液压挖掘机M1进行规定期间的其他作业。另一方面，由于直到下一自卸车M3A抵达尚有充足的时间，因此液压挖掘机M1长时间处于停车状态。由此，通过在该施工现场G追加配备自卸车M3，能够缩短液压挖掘机M1处于停车状态的时间，实现整体效率效果。
《作用/效果》
如上所述，根据第一实施方式，施工现场管理装置10确定车辆M各时刻的状态，并将表示所确定的各时刻的状态的时序图输出的到输出装置600的同一画面上。由此，施工现场G的管理者无需切换画面就能够容易地掌握包含搬运车辆和作业机械的车队的作业状态。施工现场G的管理者通过观看所输出的时序图，能够识别车队的整体效率。例如，在图13所述的例子中，由于看到挖土场G1的液压挖掘机M1停车时间长，因此管理者可以考虑增加自卸车M3以能够在该时间进行装入作业，在该时间使液压挖掘机M1进行坡面成形作业等作业。
另外，根据第一实施方式，施工现场管理装置10基于某个车辆M(例如液压挖掘机M1)的位置与其他车辆M(例如自卸车M3)的位置的关系，确定某个车辆M的作业类别。由此，施工现场管理装置10能够高精度地确定车辆M的作业类别。
另外，根据第一实施方式，施工现场管理装置10按车辆M的状态(前进、后退、作业类别)，基于车辆M的位置数据的时间序列确定相应状态下的车辆M的行驶速度。由此，即使在车辆M未通过通信输出状态及行驶速度，施工现场管理装置10也能够确定各状态的行驶速度。
第一实施方式的施工现场管理装置10基于车辆M与其他车辆M的由GNSS得到的位置关系来确定车辆M的作业状态，但并不局限于此。例如，其他实施方式的施工现场管理装置10也可以使用基于车辆间通信的车辆M间的位置关系来确定车辆M的作业状态。
在第一实施方式中，以横轴为时间轴、并在纵轴排列构成车队的车辆M，从而生成将时间轴设为共用而排列了各车辆M的时序图的时序图画面，但并不局限于此。例如，在其他实施方式中，若是每个车辆M的时间轴一致的方式，则也可以以时间轴为纵轴等其他方式生成时序图画面。
<第二实施方式>
接下来，对第二实施方式进行说明。第一实施方式的施工现场管理装置10对自卸车M3的状态，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的状态。
第二实施方式的施工现场管理装置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或者填土场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14是示出第二实施方式中的自卸车的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中的、液压挖掘机M1反复回转的时间段，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中的、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中的、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，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中的、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中的、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中的、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所确定的时间段中的、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，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)。状态确定部104对于由步骤S107F12所确定的时间段中的、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)。
换句话说，第二实施方式的施工现场管理装置10基于车辆M的位置，基于车辆M是否存在于规定的区域、车辆M是否进入区域内、或者车辆M是否出到区域外，来确定车辆M的状态。
<其他实施方式)
以上，参照附图对一实施方式详细地进行了说明，但具体的结构并不局限于上述结构，能够进行各种设计变更等。
例如，图13所示时序图表示液压挖掘机M1及自卸车M3的状态。即，液压挖掘机M1是作业机械的一例，自卸车M3是搬运车辆的一例。另一方面，其他实施方式的施工现场管理装置10生成的时序图不限于表示液压挖掘机M1与自卸车M3的关系。例如，在其他实施方式中，在填土场G2配备推土机M2、自卸车M3从挖土场G1向填土场G2搬运砂土的情况下，施工现场管理装置10也可以生成表示推土机M2与自卸车M3的关系的时序图。在该情况下，推土机M2是作业机械的一例，自卸车M3是搬运车辆的一例。另外，例如，在其他实施方式中，在填土场G2配备液压挖掘机M1和推土机M2，推土机M2在填土场G2内搬运通过液压挖掘机M1挖掘的砂土的情况下，施工现场管理装置10也可以生成表示液压挖掘机M1与推土机M2的关系的时序图。在该情况下，液压挖掘机M1是作业机械的一例，推土机M2是搬运车辆的一例。
另外，在上述的实施方式中，施工现场管理装置10确定各车辆M的各时间或者每个规定时间的作业状态，基于此来生成时序图，但并不局限于此。例如，在其他实施方式中，施工现场管理装置10也可以确定各车辆M的不定期的时间的作业状态作为各时刻的作业状态，并基于此来生成时序图，或者，施工现场管理装置10也可以确定各作业状态的开始时刻和结束时刻作为各时刻的作业状态，并基于此来生成时序图。
另外，在上述的实施方式中，作为车辆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，但并不局限于此。例如，施工现场管理装置10也可以对于轮式装载机、压路机确认状态，并生成时序图。轮式装载机以及压路机的状态能够通过与推土机M2的状态同样的方法求得。
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，可以举出每小时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停止且反复回转的时间段来进行。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。
在上述的实施方式的施工现场管理装置10中，对程序存储于储存器300的情况进行了说明，但并不局限于此。例如，在其他实施方式中，程序也可以通过通信线路分配给施工现场管理装置10。在该情况下，接受分配的施工现场管理装置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储存器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，施工现场管理装置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。
工业实用性
上述施工现场管理装置能够容易掌握包含搬运车辆和作业机械的车队的作业状态。
附图标记说明：
10 施工现场管理装置
100 处理器
200 主存储器
300 储存器
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 状态确定部
105 设计地形取得部
106 时序图生成部
107 输出控制部
201 时间序列存储部
G 施工现场
G1 挖土场
G2 填土场
M 车辆
M1 液压挖掘机
M2 推土机
M3 自卸车。

Claims (5)

1.一种施工现场管理装置，其中，
所述施工现场管理装置包括：
作业状态确定部，其确定在施工现场配备的作业机械的各时刻的作业状态和在所述施工现场行驶的搬运车辆的各时刻的作业状态；
时序图生成部，其基于所确定的所述作业状态，生成表示所述作业机械的各时刻的作业状态的时序图和表示所述搬运车辆的各时刻的作业状态的时序图；以及
输出控制部，其将表示所述作业机械的各时刻的作业状态的时序图和表示所述搬运车辆的各时刻的作业状态的时序图以彼此共用时间轴的方式输出至同一画面上，
所述作业状态确定部基于所述搬运车辆的各时刻的位置数据与挖土场或填土场的位置关系确定所述作业状态。
2.根据权利要求1所述的施工现场管理装置，其中，
所述作业状态确定部基于所述作业机械以及所述搬运车辆的各时刻的位置数据或方位数据确定所述作业状态。
3.根据权利要求1或2所述的施工现场管理装置，其中，
所述作业状态确定部基于所述搬运车辆的位置与所述作业机械的位置的关系确定所述作业状态。
4.根据权利要求1或2所述的施工现场管理装置，其中，
在所述施工现场配备多台搬运车辆和一台作业机械，
所述输出控制部以使所述多台搬运车辆各自的时序图与所述一台作业机械的时序图彼此共用时间轴的方式输出。
5.一种施工现场的管理方法，其中，
所述施工现场的管理方法包括以下步骤：
确定在施工现场配备的作业机械的各时刻的作业状态和在所述施工现场行驶的搬运车辆的各时刻的作业状态；
基于所确定的所述作业状态，生成表示所述作业机械的各时刻的作业状态的时序图和表示所述搬运车辆的各时刻的作业状态的时序图；以及
将表示所述作业机械的各时刻的作业状态的时序图和表示所述搬运车辆的各时刻的作业状态的时序图以彼此共用时间轴的方式输出至同一画面上，
基于所述搬运车辆的各时刻的位置数据与挖土场或填土场的位置关系确定所述作业状态。
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