DE112017000279T5

DE112017000279T5 - Simulationssystem und simulationsverfahren

Info

Publication number: DE112017000279T5
Application number: DE112017000279.6T
Authority: DE
Inventors: Shinya Kano; Noriaki Kojima; Yoshiyuki Onishi; Kyohei Kuroda
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2016-03-30
Filing date: 2017-03-30
Publication date: 2018-09-13
Also published as: CN108475399A; US20180374168A1; WO2017170968A1; JP6979015B2; CN108475399B; AU2017239878A1; AU2017239878B2; JPWO2017170968A1

Abstract

Simulationssystem, das die Produktivität auf einer Baustelle verbessern kann, ist vorgesehen. Das Simulationssystem umfasst: eine Ist-Topographiedatenerfassungseinheit, die Ist-Topographiedaten erfasst, die eine Ist-Topographie einer Baustelle angeben; eine Entwurfstopographiedatenerfassungseinheit, die Entwurfstopographiedaten erfasst, die eine Entwurfstopographie der Baustelle angeben; eine Basiseinheitsdatenerfassungseinheit, die Basiseinheitsdaten erfasst, die Spezifikationen von Ressourcen angeben, die sich auf das Bauvorhaben auf der Baustelle beziehen; eine Baubetragsdatenberechnungseinheit, die Baubetragsdaten berechnet, die einen Baubetrag auf der Baustelle auf der Grundlage der Ist-Topographie und der Entwurfstopographie angeben; eine Baubedingungseinstelleinheit, die Baubedingungsdaten einstellt, die Bauverfahren angeben; und eine Simulationseinheit, die einen Übergangszustand der Baustelle auf der Grundlage der Basiseinheitsdaten, Baubedingungsdaten und Baubetragsdaten berechnet.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Simulationssystem und ein Simulationsverfahren.
Hintergrund
Es kann einen Fall geben, in dem das Bauvorhaben auf einer Baustelle von einem Computersystem simuliert wird. Die Patentliteratur 1 offenbart eine Technologie, bei der die Bauplanung und das Baumanagement von einem Computersystem durchgeführt werden.
Liste zum Stand der Technik
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 09-177321 A
Zusammenfassung
Technisches Problem
Um die Produktivität auf einer Baustelle zu verbessern, ist es erwünscht, dass das durchzuführende Bauvorhaben simuliert und visualisiert werden kann.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist darauf gerichtet, ein Simulationssystem und ein Simulationsverfahren bereitzustellen, die die Produktivität auf einer Baustelle verbessern können.
Lösung für das Problem
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Simulationssystem: eine Ist-Topographiedatenerfassungseinheit, die eingerichtet ist, um Ist-Topographiedaten zu erfassen, die eine Ist-Topographie einer Baustelle anzeigen; eine Entwurfstopographiedatenerfassungseinheit, die eingerichtet ist, um Entwurfstopographiedaten zu erfassen, die eine Entwurfstopographie der Baustelle angeben; eine Basiseinheitsdatenerfassungseinheit, die eingerichtet ist, um Basiseinheitsdaten zu erfassen, die Spezifikationen von Ressourcen angeben, die sich auf das Bauvorhaben auf der Baustelle beziehen; eine Baubetragsdatenberechnungseinheit, die eingerichtet ist, um Baubetragsdaten zu berechnen, die einen Baubetrag auf der Baustelle auf der Grundlage der Ist-Topographie und der Entwurfstopographie angeben; eine Baubedingungseinstelleinheit, die eingerichtet ist, um Baubedingungsdaten, die Bauverfahren angeben, einzustellen; und eine Simulationseinheit, die eingerichtet ist, um einen Übergangszustand der Baustelle auf der Grundlage der Basiseinheitsdaten, Baubedingungsdaten und Baubetragsdaten zu berechnen.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Simulationsverfahren: Erfassen von Ist-Topographiedaten, die eine Ist-Topographie einer Baustelle angeben; Erfassen von Entwurfstopographiedaten, die eine Entwurfstopographie der Baustelle angeben; Erfassen von Basiseinheitsdaten, die Spezifikationen von Ressourcen angeben, die sich auf das Bauvorhaben auf der Baustelle beziehen; Berechnen von Baubetragsdaten, die einen Baubetrag auf der Baustelle auf der Grundlage der Ist-Topographie und der Entwurfstopographie angeben; Einstellen von Baubedingungsdaten, die Bauverfahren angeben; und Berechnen der Baueffizienz zu einem Zeitpunkt des Durchführens des Bauens des Baubetrags auf der Grundlage der Basiseinheitsdaten, der Baubedingungsdaten und der Baubetragsdaten.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden ein Simulationssystem und ein Simulationsverfahren bereitgestellt, die die Produktivität auf einer Baustelle verbessern können.
Figurenliste

1 ist ein Hardwarekonfigurationsdiagramm, das ein beispielhaftes Simulationssystem nach einer ersten Ausführungsform darstellt.
2 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein beispielhaftes Simulationssystem nach der ersten Ausführungsform darstellt.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Simulationsverfahren nach der ersten Ausführungsform darstellt.
4 ist ein Diagramm, das schematisch beispielhafte Baubetragsdaten zeigt, die auf einer Ausgabevorrichtung nach der ersten Ausführungsform angezeigt werden.
5 ist ein Diagramm, das schematisch beispielhafte Basiseinheitsdaten zeigt, die auf der Ausgabevorrichtung nach der ersten Ausführungsform angezeigt werden.
6 ist ein Diagramm, das schematisch beispielhafte Baubedingungsdaten zeigt, die auf der Ausgabevorrichtung nach der ersten Ausführungsform angezeigt werden.
7 ist ein Diagramm, das schematisch beispielhafte Baubedingungsdaten zeigt, die auf der Ausgabevorrichtung nach der ersten Ausführungsform angezeigt werden.
8 ist ein Diagramm, das schematisch beispielhafte Baubedingungsdaten zeigt, die auf der Ausgabevorrichtung nach der ersten Ausführungsform angezeigt werden.
9 ist ein Diagramm, das schematisch ein beispielhaftes Simulationsergebnis zeigt, das auf der Ausgabevorrichtung nach der ersten Ausführungsform angezeigt wird.
10 ist ein Diagramm, das schematisch ein beispielhaftes Simulationsergebnis zeigt, das auf der Ausgabevorrichtung nach der ersten Ausführungsform angezeigt wird.
11 ist ein Diagramm, das schematisch ein beispielhaftes Simulationsergebnis zeigt, das auf der Ausgabevorrichtung nach der ersten Ausführungsform angezeigt wird.
12 ist ein Diagramm, das ein beispielhaftes Simulationsergebnis durch eine Simulationseinheit nach der vorliegenden Ausführungsform darstellt.
13 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Simulationsverfahren nach einer zweiten Ausführungsform darstellt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Es sei angemerkt, dass konstituierende Elemente der jeweiligen nachstehend beschriebenen Ausführungsformen in geeigneter Weise kombiniert werden können. Außerdem können einige der konstituierenden Elemente möglicherweise nicht verwendet werden.
<Erste Ausführungsform>
Eine erste Ausführungsform wird beschrieben. 1 ist ein Hardwarekonfigurationsdiagramm, das ein beispielhaftes Simulationssystem 1 nach der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Wie in 1 dargestellt, umfasst das Simulationssystem 1: eine Datenverarbeitungsvorrichtung 2; eine Ausgabevorrichtung 3, die von der Datenverarbeitungsvorrichtung 2 zugeführte Ausgabedaten ausgibt; und eine Eingabevorrichtung 4, die Eingabedaten erzeugt. Die Ausgabevorrichtung 3 und die Eingabevorrichtung 4 sind mit einer Schnittstellenschaltung 5 der Datenverarbeitungsvorrichtung 2 verbunden.
Die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 umfasst: eine Schnittstellenschaltung 5; einen Prozessor 6, wie etwa eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU); einen nichtflüchtigen Speicher 7, wie etwa einen Nur-Lese-Speicher (ROM) oder einen Flash-Speicher; und einen flüchtigen Speicher 8, wie etwa einen Direktzugriffsspeicher (RAM). Der nichtflüchtige Speicher 7 speichert ein Computerprogramm 9, das bei der Datenverarbeitung in der Datenverarbeitungsvorrichtung 2 ausgeführt wird. Das Computerprogramm 9 wird von dem nichtflüchtigen Speicher 7 in einen Arbeitsbereich des flüchtigen Speichers 8 geladen und durch Lesen durch den Prozessor 6 durchgeführt.
Die Ausgabevorrichtung 3 umfasst eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen der Anzeigedaten, die von der Datenverarbeitungsvorrichtung 2 geliefert werden. Die Ausgabevorrichtung 3 umfasst eine Flachbildschirmanzeige, wie etwa eine Flüssigkristallanzeige (LCD) oder eine organische Elektrolumineszenzanzeige (OELD).
Die Eingabevorrichtung 4 erzeugt Eingabedaten, indem sie von einem Benutzer betätigt wird. Die Eingabedaten, die an der Eingabevorrichtung 4 erzeugt werden, werden an die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 ausgegeben. Die Eingabevorrichtung 4 umfasst einen Berührungssensor, der auf einem Anzeigebildschirm der Anzeigevorrichtung 3 bereitgestellt wird. Es sei angemerkt, dass die Eingabevorrichtung 4 mindestens eines von einer Computertastatur und einer Maus umfassen kann.
2 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein beispielhaftes Simulationssystem 1 nach der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Wie in 2 dargestellt, umfasst das Simulationssystem 1: eine Eingabe-/Ausgabeeinheit 10, eine Ist-Topographiedatenerfassungseinheit 11, die Ist-Topographiedaten erfasst, die eine Ist-Topographie einer Baustelle angeben; eine Entwurfstopographiedatenerfassungseinheit 12, die Entwurfstopographiedaten erfasst, die eine Entwurfstopographie der Baustelle angeben; eine Basiseinheitsdatenerfassungseinheit 13, die Basiseinheitsdaten erfasst, die Spezifikationen von Ressourcen angeben, die sich auf das Bauvorhaben auf der Baustelle beziehen; und eine Eingabedatenerfassungseinheit 14, die durch die betätigte Eingabevorrichtung 4 erzeugte Eingabedaten erfasst.
Außerdem umfasst das Simulationssystem 1 ferner: eine Baubetragsdatenberechnungseinheit 15, die Baubetragsdaten berechnet, die einen Baubetrag auf einer Baustelle auf der Grundlage einer Ist-Topographie und einer Entwurfstopographie angeben; eine Baubedingungseinstelleinheit 16, die Baubedingungsdaten einstellt, die Bauverfahren angeben; eine Simulationseinheit 17, die einen Übergangszustand der Baustelle auf der Grundlage der Basiseinheitsdaten, Baubedingungsdaten und Baubetragsdaten berechnet; eine Ausgabesteuereinheit 18, die berechnete Daten der Simulationseinheit 17 an die Ausgabevorrichtung 3 ausgibt; und eine Speichereinheit 19, die Daten speichert.
Eine Funktion der Eingabe-/Ausgabeeinheit 10 wird von der Schnittstellenschaltung 5 ausgeübt. Die jeweiligen Funktionen in der Ist-Topographiedatenerfassungseinheit 11, der Entwurfstopographiedatenerfassungseinheit 12, der Basiseinheitsdatenerfassungseinheit 13, der Eingabedatenerfassungseinheit 14, der Baubetragsdatenberechnungseinheit 15, der Baubedingungseinstelleinheit 16, der Simulationseinheit 17 und der Ausgabesteuereinheit 18 werden durch den Prozessor 6 ausgeübt. Die Funktion der Speichereinheit 19 wird durch den nichtflüchtigen Speicher 7 oder den flüchtigen Speicher 8 ausgeübt.
Die Ist-Topographiedatenerfassungseinheit 11 erfasst Ist-Topographiedaten, die eine Ist-Topographie einer Baustelle angeben. Die Ist-Topographiedaten sind dreidimensionale Topographiedaten. Die Ist-Topographiedaten umfassen Positionsdaten mehrerer Punkte. Positionsdaten jedes Punktes sind dreidimensionale Koordinatendaten einschließlich Breitengraddaten, Längengraddaten und Höhendaten. Ist-Topographiedaten werden von einer Kamera erfasst, die an einem unbemannten Luftfahrzeug, wie etwa einem unbemannten Flugzeug oder einem unbemannten Hubschrauber montiert wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Beschreibung unter der Annahme bereitgestellt, dass eine Drohne als das unbemannte Luftfahrzeug verwendet wird. Die Drohne nimmt ein Luftbild einer Baustelle und erfasst Ist-Topographiedaten. Die Ist-Topographiedatenerfassungseinheit 11 erfasst die Ist-Topographiedaten von der Drohne. In der vorliegenden Ausführungsform weist die Eingabe-/Ausgabeeinheit 10 eine Funkkommunikationsfunktion auf. Die Ist-Topographiedaten, die von der Drohne aufgenommen werden, werden der Eingabe-/Ausgabeeinheit 10 beispielsweise durch Funkkommunikation zugeführt. Die Ist-Topographiedatenerfassungseinheit 11 erfasst die Ist-Topographiedaten, die über die Funkkommunikation zugeführt werden. Beachten Sie, dass die Ist-Topographiedaten auch von einer Stereokamera erfasst werden können, die an einer Arbeitsmaschine auf der Baustelle angebracht wird. Außerdem können die Ist-Topographiedaten Daten sein, die unter Verwendung von dreidimensionalem computerunterstütztem Entwurf (CAD) erzeugt werden, oder können Daten sein, die von einer vorbestimmten Institution, wie etwa dem Geographical Survey Institute, erzeugt werden.
Die Entwurfstopographiedatenerfassungseinheit 12 erfasst Entwurfstopographiedaten, die eine Entwurfstopographie einer Baustelle angeben. Die Entwurfstopographiedaten sind dreidimensionale Topographiedaten. Die Entwurfstopographiedaten umfassen Positionsdaten mehrerer Punkte. Positionsdaten jedes Punktes sind dreidimensionale Koordinatendaten, die Breitengraddaten, Längengraddaten und Höhendaten umfassen. Die Entwurfstopografiedaten werden beispielsweise von einer Baufirma erstellt. Die Entwurfstopographiedatenerfassungseinheit 12 erfasst Entwurfstopographiedaten von der Baufirma. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Eingabe-/Ausgabeeinheit 10 beispielsweise mit dem Internet verbunden. Die von der Baufirma erstellten Entwurfstopographiedaten werden von einem Informationsendgerät der Baufirma über das Internet an die Eingabe-/Ausgabeeinheit 10 geliefert. Die Entwurfstopographiedatenerfassungseinheit 12 erfasst die Entwurfstopographiedaten, die über das Internet geliefert werden.
Die Basiseinheitsdatenerfassungseinheit 13 erfasst Basiseinheitsdaten, die Spezifikationen von mit dem Bauvorhaben in Zusammenhang stehenden Ressourcen auf einer Baustelle angeben. Die Basiseinheitsdaten sind in der Speichereinheit 19 gespeichert. Die Basiseinheitsdaten umfassen Daten, die die Baukapazität einer Arbeitsmaschine angeben, die auf der Baustelle baut. Die Basiseinheitsdaten umfassen die Baukapazität jeder von mehreren Arbeitsmaschinen, die zum Bau auf der Baustelle verwendet werden können. Die Basiseinheitsdaten jeder der mehreren Arbeitsmaschinen werden in eine Datenbank kompiliert und in der Speichereinheit 19 gespeichert. Die Basiseinheitsdatenerfassungseinheit 13 erfasst die Basiseinheitsdaten von der Speichereinheit 19. Indessen können die Basiseinheitsdaten jeder der mehreren Arbeitsmaschinen auch in einer Datenbankvorrichtung gespeichert werden, die sich von der Datenverarbeitungsvorrichtung 2 unterscheidet. Die Basiseinheitsdaten können von dieser Datenbankvorrichtung an die Eingabe/Ausgabe-Einheit 10 geliefert werden. Die Basiseinheitsdatenerfassungseinheit 13 kann die Basiseinheitsdaten von dieser Datenbankvorrichtung erfassen.
Eine Arbeitsmaschine ist ein Arbeitsfahrzeug, das auf einer Baustelle betrieben werden kann. Die Arbeitsmaschine umfasst mindestens eines von: einer Baumaschine, die Erdreich und Sand planieren oder ausheben kann; und ein Transportfahrzeug, das Erdreich und Sand befördern kann. Die Baumaschine umfasst mindestens eines von: einem Bagger mit einem Löffel; und einer Planierraupe mit einer Schneide. Das Transportfahrzeug umfasst einen Muldenkipper mit einem Behälter. Beachten Sie, dass die Baumaschine auch ein Radlader oder ein Motorgrader sein kann.
Ferner umfasst die Baukapazität einer Arbeitsmaschine in den Basiseinheitsdaten einen Arbeitsbetrag, der von der Arbeitsmaschine pro Zeiteinheit durchgeführt werden kann. Der Arbeitsbetrag, der von der Arbeitsmaschine pro Zeiteinheit durchgeführt werden kann, ist ein Index, der die Arbeitskapazität der Arbeitsmaschine angibt und einer Menge an Erdreich und Sand entspricht, die von der Arbeitsmaschine pro Zeiteinheit bewegt werden kann. In einem Fall, in dem die Arbeitsmaschine eine Planierraupe ist, umfasst ein Arbeitsbetrag der Planierraupe zumindest einen von einem Planierbetrag und einem Böschungsbetrag, der von der Planierraupe pro Zeiteinheit durchgeführt werden kann. In einem Fall, in dem eine Arbeitsmaschine ein Bagger ist, umfasst ein Arbeitsbetrag des Baggers mindestens einen von einem Ladebetrag, einem Schneidbetrag und einem Böschungsbetrag, der von dem Bagger pro Zeiteinheit durchgeführt werden kann. In einem Fall, in dem die Arbeitsmaschine ein Muldenkipper ist, zeigt einen Arbeitsbetrag des Muldenkippers einen Betrag an Erdreich und Sand an, der von dem Muldenkipper pro Zeiteinheit transportiert werden kann. Beachten Sie, dass der Planierbetrag einen Betrag an Erdreich und Sand darstellt, der von einer Baumaschine planiert werden kann. Der Böschungsbetrag stellt einen Betrag an Erdreich und Sand dar, der von einer Baumaschine aufgeschüttet werden kann. Der Beladungsbetrag stellt einen Betrag an Erdreich und Sand dar, der von einer Baumaschine auf ein Transportfahrzeug geladen werden kann. Der Schneidbetrag stellt einen Betrag an Erdreich und Sand dar, der von einer Baumaschine ausgehoben werden kann.
In einem Fall, in dem eine Arbeitsmaschine ein Bagger ist, umfasst ein Arbeitsbetrag der Arbeitsmaschine, die pro Zeiteinheit durchgeführt werden kann, eine Löffelkapazität, die eine Größe eines Löffels des Baggers angibt. Der Arbeitsbetrag des Baggers ist abhängig von der Löffelkapazität. In einem Fall, in dem die Löffelkapazität groß ist, wird der Arbeitsbetrag erhöht. In einem Fall, in dem die Löffelkapazität klein ist, wird der Arbeitsbetrag verringert.
In einem Fall, in dem eine Arbeitsmaschine eine Planierraupe ist, umfasst ein Arbeitsbetrag der Arbeitsmaschine, der pro Zeiteinheit durchgeführt werden kann, eine Schneidegröße der Planierraupe. Der Arbeitsbetrag der Planierraupe ist abhängig von der Schneidegröße. In einem Fall, in dem die Schneidegröße groß ist, wird der Arbeitsbetrag erhöht. In einem Fall, in dem die Schneidegröße klein ist, wird der Arbeitsbetrag verringert.
In einem Fall, in dem eine Arbeitsmaschine ein Bagger ist, umfassen die Basiseinheitsdaten zusätzlich nicht nur eine Löffelkapazität, sondern auch eine maximale Aushubhöhe, einen maximalen Schwenkradius und eine Neigungsflächenformgebungskapazität des Baggers. In einem Fall, in dem der Bagger für die Verwendung gemietet wird, umfassen die Basiseinheitsdaten eine tägliche Mietgebühr oder eine monatliche Mietgebühr. Außerdem umfassen die Basiseinheitsdaten den Kraftstoffverbrauch der Arbeitsmaschine.
Ferner umfassen die Basiseinheitsdaten mindestens eines von einem Typ, einem Modell, einer Fahrzeugklasse einer Arbeitsmaschine und der Anzahl von Arbeitsmaschinen, die auf einer Baustelle beschafft werden können. Außerdem umfassen die Basiseinheitsdaten einen Verwaltungszustand der Arbeitsmaschine.
Darüber hinaus umfassen die Basiseinheitsdaten ferner eine Baukapazität durch einen Arbeiter auf einer Baustelle, d.h. einen Bediener, der die Arbeitsmaschine bedient. Die Baukapazität eines Arbeiters umfasst Fachkompetenz oder Fertigkeiten des Arbeiters. Die Basiseinheitsdaten umfassen auch die Anzahl der Arbeiter, die auf einer Baustelle beschafft werden können.
Außerdem umfassen die Basiseinheitsdaten eine Bauarbeitskapazität für eine Struktur. Die Bauarbeiten für eine Struktur umfassen Installationsarbeiten für Betonblöcke, Betonplatten und dergleichen und Bodenausgleichsarbeiten in einem Böschungsabsicherungsbauvorhaben, einem Neigungsflächenbauvorhaben und dergleichen. Darüber hinaus umfassen die Basiseinheitsdaten eine Vermessungsfähigkeit durch einen Arbeiter.
Darüber hinaus können die Basiseinheitsdaten Daten umfassen, die die Leichtigkeit der Arbeit auf einer Baustelle indizieren. In einem Fall, in dem der Bauinhalt nicht Aushub oder Planieren von Erdreich und Sand ist, sondern das Bauen einer Struktur, wie zum Beispiel das Bauen einer Betonstruktur, die Installation einer Stützmauer oder dergleichen (Baustelle), können die Basiseinheitsdaten eine Leichtigkeit des Bauvorhabens und Baukapazität eines Arbeiters in Bezug auf das Bauen der Struktur umfassen.
Mit anderen Worten, die Basiseinheitsdaten sind die Daten, die angeben: für das Bauvorhaben benötigte Ressourcen, wie etwa eine Arbeitsmaschine und einen Arbeiter; Leichtigkeit des Bauens in Bezug auf die Bauinhalte; und dergleichen. Die Daten umfassen die Kapazität einer Arbeitsmaschine, die Fähigkeit eines Arbeiters, die Spezifikation einer zu installierenden Struktur und eine Bodeneigenschaft einer Baustelle. Mit anderen Worten, die Basiseinheitsdaten sind Daten, die Spezifikationen von zugehörigen Ressourcen angeben, um ein Bauvorhaben auf einer Baustelle durchzuführen. Die Basiseinheitsdaten sind bekannte Daten, die vor dem Bauvorhaben erfasst werden können, und werden in eine Datenbank kompiliert und in der Speichereinheit 19 gehalten.
Die Eingabedatenerfassungseinheit 14 erfasst Eingabedaten, die von einem Benutzer über die Eingabevorrichtung 4 eingegeben werden.
Die Baubetragsdatenberechnungseinheit 15 vergleicht und prüft Ist-Topographiedaten, die von der Ist-Topographiedatenerfassungseinheit 11 erfasst werden, und Entwurfstopographiedaten, die von der Entwurfstopographiedatenerfassungseinheit 12 erfassen werden, und berechnet Baubetragsdaten, die einen Baubetrag auf einer Baustelle angeben. Die Baubetragsdatenberechnungseinheit 15 berechnet die Baubetragsdaten aus einer Differenz zwischen einer Ist-Topographie und einer Entwurfstopographie.
Die Baubetragsdaten umfassen mindestens eines von: Baubereichsdaten, die einen Baubereich auf einer Baustelle angeben; Schneiddaten von Erdreich und Sand; und Böschungsdaten von Erdreich und Sand. Die Schneiddaten umfassen mindestens eines von: Schneidbereichsdaten, die einen Bereich anzeigen, in dem das Schneiden von Erdreich und Sand in einem Baubereich erforderlich ist; und Schneidbetragsdaten, die einen Schneidbetrag von Erdreich und Sand in dem Baubereich angeben. Die Böschungsdaten umfassen mindestens eines von: Böschungsbereichsdaten, die einen Bereich angeben, in dem Erdreich und Sand in dem Baubereich erforderlich sind; und Böschungsbetragsdaten, die einen Böschungsbetrag von Erdreich und Sand in dem Baubereich angeben. Geschnittenes Erdreich stellt Erdreich und Sand dar, das/der von einer Arbeitsmaschine oder einem Arbeiter ausgehoben wurde. Der Schneidbetrag stellt einen Aushubbetrag von Erdreich und Sand dar. Böschungserdreich stellt aufgeschüttetes Erdreich und aufgeschütteten Sand dar. Der Böschungsbetrag stellt einen aufgeschütteten Betrag an Erdreich und Sand dar.
Die Baubetragsdatenberechnungseinheit 15 berechnet aus einer Differenz zwischen einer Ist-Topographie und einer Entwurfstopographie einen Schneidbereich und einen Schneidbetrag aus der Ist-Topographie. Außerdem berechnet die Baubetragsdatenberechnungseinheit 15 aus einer Differenz zwischen der Ist-Topographie und einer Entwurfstopographie einen Böschungsbereich und einen Böschungsbetrag auf einer Ist-Topographie.
Die Baubedingungseinstelleinheit 16 erfasst Baubedingungsdaten, die einen Bauzustand einer Baustelle angeben. Die Baubedingungsdaten umfassen Bauverfahren. Außerdem umfassen die Baubedingungsdaten mindestens eines von: einer Bodeneigenschaft einer Baustelle; und einer Fahrtroute einer Arbeitsmaschine.
In der vorliegenden Ausführungsform umfassen die Baubedingungsdaten Eingabedaten, die in der Eingabevorrichtung 4 erzeugt werden. Mit anderen Worten, in der vorliegenden Ausführungsform bedient ein Benutzer die Eingabevorrichtung 4, um die Baubedingungsdaten einzugeben. Die Eingabedaten, die die Baubedingungsdaten angeben, die an der Eingabevorrichtung 4 erzeugt werden, werden durch die Eingabedatenerfassungseinheit 14 erfasst. Die Baubedingungseinstelleinheit 16 erfasst die Baubedingungsdaten von der Eingabedatenerfassungseinheit 14. Die Baubedingungseinstelleinheit 16 stellt Baubedingungsdaten auf der Grundlage der von einem Benutzer eingegebenen Eingabedaten ein.
Die Simulationseinheit 17 berechnet einen Übergangszustand einer Baustelle auf der Grundlage von Basiseinheitsdaten, die von der Basiseinheitsdatenerfassungseinheit 13 erfasst werden, Baubedingungsdaten, die durch die Baubedingungseinstelleinheit 16 eingestellt werden, und Baubetragsdaten, die durch die Baubetragsdatenberechnungseinheit 15 berechnet werden. Der Übergangszustand einer Baustelle umfasst einen oder beide von einem Baustellenzustand einer Baustelle und einem Betriebszustand einer Arbeitsmaschine. Der Baustellenzustand einer Baustelle umfasst einen oder beide von einem Topografiezustand der Baustelle und einem Installationszustand einer Struktur auf der Baustelle. Die Simulationseinheit 17 simuliert auf der Grundlage von Basiseinheitsdaten, Baubedingungsdaten und Baubetragsdaten eine Topographie einer Baustelle, die entsprechend dem Baufortschritt verändert wird. Außerdem simuliert die Simulationseinheit 17 einen Betriebszustand einer Arbeitsmaschine, der beispielsweise eine Betriebsrate umfasst, auf der Grundlage von Basiseinheitsdaten, Baubedingungsdaten und Baubetragsdaten.
Ferner berechnet die Simulationseinheit 17 die Baueffizienz zum Zeitpunkt des Durchführens eines Bauvorhabens für einen berechneten Baubetrag auf der Grundlage von Basiseinheitsdaten, die durch die Basiseinheitsdatenerfassungseinheit 13 erfassen werden, Baubedingungsdaten, die durch die Baubedingungseinstelleinheit 16 eingestellt werden, und Baubetragsdaten, die durch die Baubetragsdatenberechnungseinheit 15 berechnet werden. Die Baueffizienz umfasst mindestens eines von Kosten, Mannstunden und einer für das Bauvorhaben erforderlichen Bauzeit. Die Simulationseinheit 17 simuliert mindestens eines von Kosten, Mannstunden und Bauzeit, die für das Bauvorhaben erforderlich sind, auf der Grundlage der Basiseinheitsdaten, Baubedingungsdaten und Baubetragsdaten.
Die Ausgabesteuereinheit 18 gibt Berechnungsdaten der Simulationseinheit 17 an die Ausgabevorrichtung 3 aus. Die Berechnungsdaten der Simulationseinheit 17 umfassen ein Simulationsergebnis der Simulationseinheit 17. In der vorliegenden Ausführungsform umfassen die Berechnungsdaten der Simulationseinheit 17 Übergangszustandsdaten, die einen Übergangszustand einer Baustelle angeben, und Baueffizienzdaten, die eine Baueffizienz angeben. Die Ausgabesteuereinheit 18 steuert die Ausgabevorrichtung 3. Die Ausgabesteuereinheit 18 erzeugt aus den Berechnungsdaten der Simulationseinheit 17 Ausgabedaten (Anzeigedaten), die auf der Ausgabevorrichtung 3 angezeigt werden sollen, und veranlasst die Ausgabevorrichtung 3 dieselben anzuzeigen. Folglich wird das von der Simulationseinheit 17 berechnete Simulationsergebnis visualisiert.
Als nächstes wird ein Simulationsverfahren nach der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 3 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Simulationsverfahren nach der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Wie in 3 dargestellt, umfasst das Simulationsverfahren nach der vorliegenden Ausführungsform: Erfassen von Ist-Topographiedaten, die eine Ist-Topographie einer Baustelle angeben (Schritt SP10); Erfassen von Entwurfstopographiedaten, die eine Entwurfstopographie der Baustelle angeben (Schritt SP20); Berechnen von Baubetragsdaten, die einen Baubetrag der Baustelle auf der Grundlage der Ist-Topographie und der Entwurfstopographie angeben (Schritt SP30); Erfassen von Basiseinheitsdaten, die Spezifikationen von zugehörigen Ressourcen angeben, um ein Bauvorhaben auf einer Baustelle durchzuführen, wie zum Beispiel eine Baukapazität einer Arbeitsmaschine, die zum Bauen der Baustelle verwendet wird (Schritt SP40); Einstellen einer Baubedingung, die Bauverfahren aufweisen (Schritt SP50); Berechnen eines Übergangszustands der Baustelle auf der Grundlage der Baubedingungsdaten, die eine Baubedingung angeben, der Basiseinheitsdaten und der Baubetragsdaten (Schritt SP60); und Ausgeben des berechneten Übergangszustands an die Ausgabevorrichtung 3 (Schritt SP70) .
Die Ist-Topographiedaten werden erfasst (Schritt SP10). In der vorliegenden Ausführungsform fliegt eine Drohne, die mit einer Kamera ausgestattet ist, über einer Baustelle und erfasst Ist-Topographiedaten durch Fotografieren der Baustelle mit der Kamera. Die Ist-Topographiedaten werden von der Drohne zu der Ist-Topographiedatenerfassungseinheit 11 übertragen. Die Ist-Topographiedatenerfassungseinheit 11 erfasst die Ist-Topographiedaten von der Drohne.
Als nächstes werden die Entwurfstopographiedaten erfasst (Schritt SP20). Die Entwurfstopographiedaten geben eine Soll-Topographie der Baustelle nach dem Bauvorhaben an. Die Entwurfstopographiedatenerfassungseinheit 12 erfasst die Entwurfstopographiedaten von einem Informationsendgerät einer Baufirma.
Als nächstes werden die Baubetragsdaten berechnet (Schritt SP30). Die Baubetragsdatenberechnungseinheit 15 berechnet einen Schneidbereich und einen Schneidbetrag und einen Böschungsbereich und einen Böschungsbetrag aus einer Differenz zwischen der Ist-Topographie und der Entwurfstopographie. Wie vorstehend beschrieben, umfasst jede von den Ist-Topographiedaten und den Entwurfstopographiedaten Positionsdaten mehrerer Punkte (dreidimensionale Koordinatendaten). Zum Beispiel berechnet die Baubetragsdatenberechnungseinheit 15 eine Differenz zwischen Positionsdaten eines ersten Punkts der Ist-Topographiedaten und Positionsdaten des ersten Punkts der Entwurfstopographiedaten und berechnet einen Baubetrag in dem ersten Punkt. Die Baubetragsdatenberechnungseinheit 15 berechnet eine Differenz zwischen Positionsdaten der Ist-Topographiedaten und Positionsdaten der Entwurfstopographiedaten für jeden der mehreren Punkte auf der Baustelle und berechnet einen Baubetrag in jedem der mehreren Punkte. Folglich kann die Baubetragsdatenberechnungseinheit 15 einen Schneidbereich und einen Schneidbetrag sowie einen Böschungsbereich und einen Böschungsbetrag auf der gesamten Baustelle berechnen.
Die Ausgabesteuereinheit 18 veranlasst die Ausgabevorrichtung 3, die Baubetragsdaten anzuzeigen, die von der Baubetragsdatenberechnungseinheit 15 berechnet werden. 4 ist ein Diagramm, das schematisch beispielhafte Baubetragsdaten darstellt, die auf der Ausgabevorrichtung 3 nach der vorliegenden Ausführungsform angezeigt werden. Wie in 4 dargestellt, bewirkt die Ausgabesteuereinheit 18, dass die Ausgabevorrichtung 3 Ist-Topographiedaten und Topographiedaten in überlagerter Weise anzeigt. Die Ausgabesteuereinheit 18 veranlasst die Ausgabevorrichtung 3, als Baubetragsdaten einen Schneidbereich 21 anzuzeigen, der einen zu schneidenden Bereich anzeigt, und einen Böschungsbereich 22, der einen zu aufzuschüttenden Bereich angibt. Die Ausgabesteuereinheit 18 bewirkt, dass die Ausgabevorrichtung 3 Ist-Topographiedaten, Entwurfstopographiedaten und Baubetragsdaten dreidimensional anzeigt.
Als nächstes werden Basiseinheitsdaten erfasst (Schritt SP40). Die Basiseinheitsdaten, die die Baukapazität jeder von mehreren Arbeitsmaschinen anzeigen, die zum Bau auf der Baustelle verwendet werden können, werden in eine Datenbank kompiliert und in der Speichereinheit 19 gespeichert. Ein Benutzer betätigt die Eingabevorrichtung 4, um eine Arbeitsmaschine, die für den Bau auf der Baustelle verwendet wird aus den Basiseinheitsdaten, die in die Datenbank kompiliert werden, auszuwählen. Der Benutzer betätigt die Eingabevorrichtung 4, um einen Typ und die Anzahl der zu verwendenden Arbeitsmaschinen zu bestimmen.
Außerdem betätigt ein Benutzer die Eingabevorrichtung 4, um aus den in die Datenbank kompilierten Basiseinheitsdaten einen Arbeiter auszuwählen, der für den Bau auf der Baustelle beschafft werden soll. Ein Arbeiter ist beispielsweise ein Bediener, der eine Arbeitsmaschine bedienen kann. Ein Benutzer ist beispielsweise auch ein Vorgesetzter oder ein Manager auf einer Baustelle. Der Benutzer betätigt die Eingabevorrichtung 4, um einen Arbeiter und die Anzahl der zu beschaffenden Arbeiter zu bestimmen.
5 ist ein Diagramm, das schematisch beispielhafte Basiseinheitsdaten zeigt, die auf der Ausgabevorrichtung 3 nach der vorliegenden Ausführungsform angezeigt werden. Wie in 5 dargestellt, bewirkt die Ausgabesteuereinheit 18, dass die Ausgabevorrichtung 3 eine in eine Datenbank kompilierte Arbeiterliste 23 und eine in eine Datenbank kompilierte Arbeitsmaschinenliste 24 anzeigt. Wie in der Arbeiterliste 23 dargestellt, umfassen die Basiseinheitsdaten der Arbeiter die Fachkompetenz jedes Arbeiters. Als die Fachkompetenz jedes Arbeiters kann es möglich sein, einen Wert zu verwenden, der durch Multiplizieren eines Indizes, das die Fachkompetenz angibt, mit einem Koeffizienten, der eine Topographie einer Baustelle berücksichtigt, und einer Fähigkeit, die jedem Bauinhalt entspricht, erfasst wird. Wie in der Arbeitsmaschinenliste 24 dargestellt, umfassen die Basiseinheitsdaten der Arbeitsmaschinen: eine „Modellnummer“, die einen Typ einer Arbeitsmaschine anzeigt; und Informationen, die zum Berechnen eines Arbeitsbetrags benötigt werden, der von der Arbeitsmaschine pro Zeiteinheit durchgeführt werden kann, wie etwa einer „Löffelkapazität“ und dergleichen. Ein Benutzer wählt eine zu verwendende Arbeitsmaschine aus der Arbeitsmaschinenliste 24 über die Eingabevorrichtung 4 aus und wählt auch einen zu beschaffenden Arbeiter aus der Arbeiterliste 23 aus. Die ausgewählte Arbeitsmaschine und der ausgewählte Arbeiter werden in einer Arbeitsinhaltsliste 25 angezeigt.
Als nächstes wird eine Baubedingung eingestellt (Schritt SP50). Ein Benutzer betätigt die Eingabevorrichtung 4, um Baubedingungsdaten einzugeben. In der vorliegenden Ausführungsform umfassen die Baubedingungsdaten Bauverfahren.
Wie in 5 dargestellt, veranlasst die Ausgabesteuereinheit 18 die Ausgabevorrichtung 3, die Arbeitsinhaltsliste 25 anzuzeigen, die Arbeitsinhalte angeben, die für das Bauvorhaben benötigt werden. Darüber hinaus bewirkt die Ausgabesteuereinheit 18, dass die Ausgabevorrichtung 3 eine Bauartbereichsliste 26 anzeigt, um einen Teil des Schneidbereichs 21 und einen Teil des Böschungsbereichs 22 auf der Baustelle zu bestimmen. Eine in der Bauartbereichsliste 26 angegebene Bauart ist ein Bereich, der durch Unterteilen der Baustelle erfasst wird, und stellt einen Bereich dar, in dem ein in diesem Bereich durchzuführender Arbeitsinhalt bestimmt wird. Ein Benutzer weist eine Arbeitsmaschine und einen Arbeiter zu, um ein Bauvorhaben in einem Bauartbereich durchzuführen, der in der Bauartbereichsliste 26 angezeigt wird. In dem in 5 veranschaulichten Beispiel weist der Benutzer, wie in der Arbeitsinhaltsliste 25 dargestellt, eine Arbeitsmaschine mit einer Modellnummer „D“ und einen Arbeiter b (Gegenstand Nr. 1 in der Arbeitsinhaltsliste 25) einer Schneidarbeit in einem Bauartbereich in einem Teil des Schneidbereichs 21 zu, der als „Schneidfläche A“ genannt wird. Außerdem weist der Benutzer eine Arbeitsmaschine einer Modellnummer „C“ und einen Arbeiter a (Gegenstand Nr. 2 in der Arbeitsinhaltsliste 25) einer Böschungsarbeit in einem Bauartbereich in einem Teil des Böschungsbereichs 22 zu, der als „Böschungsbereich B“ genannt wird. Wie in der Arbeitsinhaltsliste 25 dargestellt, weist der Benutzer außerdem die Arbeitsmaschine D und den Arbeiter b einer „Aushub“-Arbeit zu und weist die Arbeitsmaschine C und den Arbeiter a einer „Böschungs“-Arbeit zu. Die Böschungsarbeit umfasst Arbeiten wie das Nivellieren des Bodens und das Formen der Böschungsflächen. Außerdem bestimmt der Benutzer in dem in 5 dargestellten Beispiel, wie in der Arbeitsinhaltsliste 25 dargestellt, Bauverfahren (eine Reihenfolge), so dass die Böschungsarbeit in dem Böschungsbereich B nach einer Schneidarbeit in dem Schneidbereich A durchgeführt wird.
Zur Vereinfachung der Beschreibung beschreibt das in 5 dargestellte Beispiel indessen das Beispiel, in dem die beiden Bauartbereiche (Schneidbereich A und Böschungsbereich B) in der Bauartbereichsliste 26 dargestellt sind, und eine Arbeitsmaschine und ein Arbeiter werden einer Bautätigkeit in jedem der zwei Bauartbereiche zugeordnet, und die zwei Bauverfahren werden bestimmt. Tatsächlich wird beispielsweise jeder von dem Schneidbereich 21 und dem Böschungsbereich 22 in mindestens zwei oder mehr Bauartbereiche aufgeteilt, und Arbeitsmaschinen und Arbeiter werden den mehreren Bauartbereichen zugeordnet. Ein Bauartbereich kann für einen gleichen Ort innerhalb einer Baustelle eingestellt werden, oder ein Bauartbereich kann für verschiedene Orte innerhalb der Baustelle eingestellt werden. Außerdem werden Bauvorhaben (Reihenfolge) für die mehreren Bauartbereiche von einem Benutzer bestimmt. Des Weiteren können die Arbeitsinhalte möglicherweise nicht nur Schneidarbeit und Böschungsarbeiten umfassen, sondern auch Formarbeiten an einer Neigung, Arbeiten zum Nivellieren, Arbeiten zum Erstellen einer Stützmauer oder zum Bau einer Mauer zum Böschungsschutz durch Einbau einer Struktur, wie etwa von Beton, unter Verwendung einer Baumaschine und Arbeiten, um Erde und Sand mit einem Transportfahrzeug zu transportieren.
Ferner kann in der vorliegenden Ausführungsform ein Benutzer einen Bauartbereich in dreidimensionalen Anzeigedaten, die beispielsweise unter Bezugnahme auf 4 beschrieben werden, unter Verwendung der Eingabevorrichtung 4, wie beispielsweise einer Maus oder eines Touch-Panels bestimmen.
Außerdem kann ein Benutzer Verfahren zum Bewegen einer Arbeitsmaschine in einem Bauartbereich festlegen. 6 ist ein Diagramm, das schematisch beispielhafte Baubedingungsdaten darstellt, die auf der Ausgabevorrichtung 3 nach der vorliegenden Ausführungsform angezeigt werden. Wie in 6 dargestellt, veranlasst die Ausgabesteuereinheit 18 die Ausgabevorrichtung 3 mehrere Bewegungsspurmuster 27 anzuzeigen. Ein Bewegungsspurmuster 27 zeigt beispielsweise eine Spur an, in der ein Bagger oder eine Planierraupe in einem Bauartbereich bewegt wird. Ein Bewegungsspurmuster 27 wird entsprechend einem Typ einer zu verwendenden Arbeitsmaschine vorbereitet. Ein Benutzer kann die Eingabevorrichtung 4 betätigen, um ein beliebiges Bewegungsspurmuster 27 aus mehreren Bewegungsspurmustern 27 auszuwählen, die auf der Ausgabevorrichtung 3 angezeigt werden.
Außerdem stellt ein Benutzer eine Bodeneigenschaft einer Baustelle als Baubedingungsdaten ein. 7 ist ein Diagramm, das schematisch beispielhafte Baubedingungsdaten veranschaulicht, die auf der Ausgabevorrichtung 3 nach der vorliegenden Ausführungsform angezeigt werden. Wie in 7 dargestellt, bewirkt die Ausgabesteuereinheit 18, dass die Ausgabevorrichtung 3 eine Bodeneigenschaftsliste 28 anzeigt, die mehrere Bodeneigenschaften anzeigt. In dem in 7 dargestellten Beispiel werden „Sand“, „viskose Erde“, „Kiesmischerde“ und „Steinklumpen/gepflasterter Stein“ als die Bodeneigenschaftsliste 28 angezeigt. Der Benutzer betätigt die Eingabevorrichtung 4, um aus der Bodeneigenschaftsliste 28 eine Bodeneigenschaft auszuwählen, die einer Bodeneigenschaft auf einer Baustelle am nächsten kommt.
Darüber hinaus umfasst die Bodeneigenschaftsliste 28 Standarderdreichquell-/Schwindungsfaktoren betroffenen Erdreichs und Sand. In der Bodeneigenschaftsliste 28 stellt ein Standarderdreichquellfaktor L eine Rate dar, mit der ein Volumen von Erdreich und Sand durch das Enthalten von Luft zum Zeitpunkt des Ladens von ausgegrabenem Erdreich und Sand auf einen Muldenkipper oder dergleichen erhöht wird. Ein Standardbodenschrumpffaktor C stellt eine Rate dar, mit der ein Volumen von Erdreich und Sand zum Zeitpunkt seiner Verdichtung reduziert wird.
Wenn eine Simulation durchgeführt wird, werden Ist-Topographiedaten, Entwurfstopographiedaten und Baubetragsdaten darüber hinaus durch Gitter unterteilt. Wie in 7 veranschaulicht, bewirkt die Ausgabesteuereinheit 18, dass die Ausgabevorrichtung 3 ein Teilungsbreitenbestimmungsfeld 29 einem Benutzer anzeigt, damit dieser eine Teilungsbreite für die Gitterteilung bestimmt. Der Benutzer bestimmt die Teilungsbreite für die Gitterteilung über die Eingabevorrichtung 4. In 7 wird eine Teilungsbreite in einer Breitenrichtung und einer Längenrichtung für die Gitterteilung in ein Eingabefeld eingegeben, das als „XY-Richtung“ gekennzeichnet ist, und eine Teilungsbreite in einer Höhenrichtung für eine Gitterteilung wird in ein durch „Z-Richtung“ gekennzeichnetes Eingabefeld eingegeben.
Ferner wird in der vorliegenden Ausführungsform eine Fahrtroute eines Transportfahrzeugs als Baubedingungsdaten bestimmt. 8 ist ein Diagramm, das schematisch beispielhafte Baubedingungsdaten zeigt, die auf der Ausgabevorrichtung 3 nach der vorliegenden Ausführungsform angezeigt werden. Ein Benutzer betätigt die Eingabevorrichtung 4, um eine Fahrtbedingung eines Transportfahrzeugs auf einer Baustelle zu bestimmen. Die Fahrtbedingung des Transportfahrzeugs umfasst: einen Fahrtstartpunkt P1, an dem das Transportfahrzeug beginnen soll, zu fahren; und einen Fahrtendpunkt P2, an dem das Transportfahrzeug die Fahrt beenden soll. Der Benutzer betätigt die Eingabevorrichtung 4, um den Fahrtstartpunkt P1 und den Fahrtendpunkt P2 zu bestimmen. Auf einer Baustelle können mehrere Fahrtrouten eingerichtet sein.
Außerdem bewirkt die Ausgabesteuereinheit 18, dass die Anzeigevorrichtung 3 anzeigt: ein Fahrtbestimmungsfeld 30, um einen Benutzer zur Bestimmung zu veranlassen, ob Transportfahrzeuge einander passieren können; ein Standby-Platzbestimmungsfeld 31, um einen Benutzer zur Bestimmung zu veranlassen, ob es einen Ort gibt, an dem ein Transportfahrzeug stehen kann; ein Straßenoberflächeneingabefeld 32, um einen Benutzer zu veranlassen, einen Straßenoberflächenzustand einzugeben; und ein Lagerbodenbetragsbestimmungsfeld 40 zum Bestimmen eines maximalen Lagerbetrags zum Zeitpunkt des Ansammelns von Erdreich und Sand, die geschnitten worden sind, oder eines maximalen Lagerbetrags zum Zeitpunkt des Ansammelns von Erdreich und Sand für eine Böschung. Ein Benutzer bestimmt aus einem Zustand einer Baustelle, ob Transportfahrzeuge einander passieren können, und betätigt die Eingabevorrichtung 4, um festzulegen, ob die Transportfahrzeuge einander passieren können. Außerdem kann für alle Fahrtrouten festgelegt werden, ob Transportfahrzeuge einander passieren können, und es kann für einige der Fahrtrouten festgelegt werden, ob Transportfahrzeuge aneinander passieren können. Zum Beispiel kann es möglich sein, zu bestimmen, ob Fahrzeuge einander passieren können, nachdem eine Fahrtroute auf einer in 8 dargestellten Karte ausgewählt wurde. Darüber hinaus kann es auch möglich sein, zu bestimmen, ob Fahrzeuge in einem bestimmten Intervall einander passieren können, nachdem das bestimmte Intervall der in 8 dargestellten Fahrtroute ausgewählt wurde. Außerdem bestimmt ein Benutzer aus einem Zustand der Baustelle, ob es einen Ort gibt, an dem ein Transportfahrzeug stehen kann, und betätigt die Eingabevorrichtung 4, um zu bestimmen, ob es einen Ort gibt, an dem ein Transportfahrzeug stehen kann. Außerdem bestimmt ein Benutzer aus einem Zustand der Baustelle einen Straßenoberflächenzustand und betätigt die Eingabevorrichtung 4, um den Straßenoberflächenzustand einzugeben. Ein Schneidmaximalbetrag, der geladen werden soll, der durch das Lagerbodenbetragsbestimmungsfeld 40 bestimmt wird, ist ein maximaler Lagerbetrag, wenn ein Bagger Schneidarbeiten ausführt und Erdreich und Sand ansammelt, um diese beispielsweise auf ein Transportfahrzeug zu laden, und ein Simulationsergebnis (Betriebsrate des Baggers oder Betriebsrate des Transportfahrzeugs) wird durch diesen Bodenbetrag variiert. Außerdem ist ein zu planierender Böschungsmaximalbetrag, der durch das Lagerbodenbetragsbestimmungsfeld 40 bestimmt wird, ein maximaler Lagerbetrag zum Zeitpunkt des Ansammelns von Erdreich und Sand, der zur Durchführung von Böschungsarbeiten durch eine Planierraupe von einem Transportfahrzeug mitgebracht wird, und ein Simulationsergebnis (Betriebsrate der Planierraupe und Betriebsrate des Transportfahrzeugs) durch diesen Bodenbetrag variiert.
Die Baubedingungseinstelleinheit 16 bestimmt eine Fahrtroute 33 eines Muldenkippers 2 auf der Grundlage von Eingabedaten, die durch Betätigen der Eingabevorrichtung 4 erzeugt werden. Die Baubedingungseinstelleinheit 16 berechnet die Fahrtroute 33 derart, dass ein Transportfahrzeug nicht entlang einer Route mit 10 [%] oder mehr Straßengefälleoberfläche fährt und auch so, dass eine Entfernung von dem Fahrtstartpunkt P1 zu einem Fahrtendpunkt P2 am kürzesten wird. Ferner berechnet die Baubedingungseinstelleinheit 16 eine optimale Fahrtroute 33 auf der Grundlage von im Fahrtzielfeld 30 bestimmten Bestimmungsdaten, im Standby-Platzbestimmungsfeld 31 bestimmten Bestimmungsdaten und im Straßenoberflächeneingabefeld 32 eingegebenen Bestimmungsdaten. Außerdem berechnet die Baubedingungseinstelleinheit 16 eine Fahrtroute 33, die das Vorhandensein eines Hindernisses auf einer Baustelle berücksichtigt. Man beachte, dass ein Benutzer auch eine beliebige Fahrtroute 33 unter Verwendung der Eingabevorrichtung 4 bestimmen kann.
Außerdem wird eine Baulaufzeit (Baulaufzeit) als die Baubedingungsdaten eingestellt. Die Baulaufzeit stellt beispielsweise einen Zeitraum von einem Datum dar, an dem mit dem Bauvorhaben begonnen wird, bis zu einem Datum, an dem das Bauvorhaben abgeschlossen wird, und ein Benutzer betätigt die Eingabevorrichtung 4, um einen Baustartzeitpunkt und einen Baufertigstellungszeitpunkt einzugeben.
Nachdem die Baubedingungen, die Vorbedingungen in der Simulation sind, gesetzt sind, wird eine Simulation des das Bauvorhaben durchgeführt (Schritt SP60). Die Simulationseinheit 17 berechnet einen Übergangszustand einer Baustelle auf der Grundlage von Basiseinheitsdaten, Baubedingungsdaten und Baubetragsdaten. Außerdem berechnet die Simulationseinheit 17 eine Baueffizienz beim Durchführen des Bauens eines Baubetrags, die durch die Baubetragsdatenberechnungseinheit 15 auf der Grundlage der Basiseinheitsdaten, Baubedingungsdaten und Baubetragsdaten berechnet wird.
Der Übergangszustand einer Baustelle umfasst einen oder beide von einem Baustellenzustand einer Baustelle und einem Betriebszustand einer Arbeitsmaschine. Die Baueffizienz umfasst mindestens eines von Kosten, Mannstunden und einer Baudlaufzeit, die für den Bau benötigt werden.
Die berechneten Daten, die von der Simulationseinheit 17 erhalten werden, werden an die Ausgabevorrichtung 3 ausgegeben (Schritt SP70). Die Ausgabesteuereinheit 18 erzeugt aus den Berechnungsdaten der Simulationseinheit 17 Anzeigedaten (Simulationsergebnis), die auf der Ausgabevorrichtung 3 angezeigt werden können, und gibt diese an die Ausgabevorrichtung 3 aus.
9 und 10 sind Diagramme, die schematisch beispielhafte Simulationsergebnisse darstellen, die auf der Ausgabevorrichtung 3 nach der vorliegenden Ausführungsform angezeigt werden. 10 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts A in 9.
Die Simulationseinheit 17 simuliert auf der Grundlage von Basiseinheitsdaten, Baubedingungsdaten und Baubetragsdaten eine Topographie einer Baustelle, die entsprechend dem Baufortschritt geändert wird. Die Simulationseinheit 17 simuliert jede vorbestimmte Zeitdauer (zum Beispiel jede Sekunde) eine Topographie der Baustelle zu jedem Zeitpunkt während einer Baulaufzeit, die als Baubedingungsdaten eingegeben wird. Die Ausgabesteuereinheit 18 bewirkt, dass die Ausgabevorrichtung 3 eine Topographie der Baustelle anzeigt, die in jeder vorbestimmten Zeitdauer in einer Weise berechnet wird, die mit einer verstrichenen Zeit von einem Baustartzeitpunkt aus korreliert. Mit anderen Worten bewirkt die Ausgabesteuereinheit 18, dass die Ausgabevorrichtung 3 Bewegtbilddaten der Topographie der Baustelle anzeigt, die entsprechend dem Baufortschritt geändert werden.
Wie in 10 dargestellt, bewirkt die Ausgabesteuereinheit 18, dass die Ausgabevorrichtung 3 eine Topographie einer Baustelle anzeigt, indem Gitter verwendet werden, die entsprechend einer durch einen Benutzer in 7 bezeichneten Gitterteilung unterteilt sind, nämlich mehreren Blöcke (Gitter). Die Ausgabesteuereinheit 18 ändert eine Position und die Anzahl der Blöcke entsprechend der Bewegung von Erdreich und Sand in einer Weise, die mit einer verstrichenen Zeit von dem Baustartpunkts korreliert, und visualisiert die Änderung der Topographie der Baustelle.
11 ist ein Diagramm, das schematisch ein beispielhaftes Simulationsergebnis zeigt, das auf der Ausgabevorrichtung 3 nach der vorliegenden Ausführungsform angezeigt wird. Die Simulationseinheit 17 simuliert einen Betriebszustand einer Arbeitsmaschine während jeder vorbestimmten Zeitdauer (zum Beispiel jede Sekunde) während einer Baulaufzeit 52, die als Baubedingungsdaten eingegeben wird. Der Betriebszustand der Arbeitsmaschine umfasst eine Betriebsrate der Arbeitsmaschine. Die Ausgabesteuereinheit 18 bewirkt, dass die Ausgabevorrichtung 3 einen Betriebszustand der Arbeitsmaschine anzeigt, der für jede vorbestimmte Zeitdauer in einer Weise berechnet wird, die mit einer verstrichenen Zeit von einem Zeitpunkt des Beginns des Bauvorhabens korreliert. Wie in 11 dargestellt, bewirkt die Ausgabesteuereinheit 18, dass die Ausgabevorrichtung 3 eine Tabelle anzeigt, die den Betriebszustand der Arbeitsmaschine angibt, der in jeder vorbestimmten Zeitdauer berechnet wird.
In einem Fall, in dem eine Arbeitsmaschine betrieben wird, ist eine Zelle 50 in der Tabelle, die die Arbeitsmaschine anzeigt, gefärbt, wie in 3 dargestellt. Die Simulationseinheit 17 simuliert beispielsweise, ob die Arbeitsmaschine jede Sekunde betrieben wird. Die Ausgabesteuereinheit 18 veranlasst die Ausgabevorrichtung 3, durch Farbcodierung anzuzeigen, ob die Arbeitsmaschine zum Beispiel jede Sekunde betrieben wird.
Außerdem berechnet die Simulationseinheit 17 beispielsweise eine Betriebsrate 51 einer Arbeitsmaschine pro Stunde. Wie in 11 dargestellt, bewirkt die Ausgabesteuereinheit 18, dass die Ausgabevorrichtung 3 einen berechneten Wert der Betriebsrate anzeigt. In einem Fall, in dem die Betriebsrate 51 hoch ist, ist die Anzahl der farbigen Zellen 50, die die Arbeitsmaschine anzeigen, erhöht, und in einem Fall, in dem die Betriebsrate 51 niedrig ist, ist die Anzahl der farbigen Zellen 50, die die Arbeitsmaschine anzeigen, reduziert.
12 ist ein Diagramm, das ein beispielhaftes Simulationsergebnis durch die Simulationseinheit 17 nach der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Die Simulationseinheit 17 simuliert als ein Simulationsergebnis eine Beziehung zwischen Kosten, die für das Bauvorhaben erforderlich ist, und einer Baulaufzeit. In 12 repräsentiert eine horizontale Achse die Baulaufzeit und eine vertikale Achse repräsentiert die Kosten, die für das Bauvorhaben erforderlich sind.
In 12 repräsentiert jeder der Punkte a, b und c ein Simulationsergebnis, das auf der Grundlage einer anderen Baubedingung oder verschiedener Basiseinheitsdaten berechnet wurde. Jeder der Punkte a, b und c ist ein Punkt zum Aufzeichnen der Beziehung zwischen den Kosten, die von der Simulationseinheit 17 berechnet werden, und der Baulaufzeit. Die Simulationseinheit 17 kann eine Simulation mehrere Male durchführen, während sie eine Baubedingung oder eine Basiseinheit ändert. Zum Beispiel können in einem Fall, in dem die Simulation durch Ändern der Anzahl von Muldenkippern durchgeführt wird, unterschiedliche Simulationsergebnisse erfasst werden, wie in 12 dargestellt. Zum Beispiel repräsentiert der Punkt a ein Simulationsergebnis in einem Fall der Verwendung von sechs Muldenkippern als Basiseinheitsdaten, der Punkt b repräsentiert ein Simulationsergebnis in einem Fall der Verwendung von sieben Muldenkippern als Basiseinheitsdaten, der Punkt c repräsentiert ein Simulationsergebnis in einem Fall, in dem acht Muldenkipper als Basiseinheitsdaten verwendet werden. Im Falle des Ergebnisses, das durch den Punkt a dargestellt ist, sind die Kosten niedriger als bei anderen Ergebnissen, aber die Baulaufzeit ist länger als andere. Im Fall des Ergebnisses, das durch den Punkt b dargestellt ist, sind die Kosten hoch, da die Anzahl der Muldenkipper von dem durch den Punkt a dargestellten Ergebnis um eins erhöht wird, aber die Baulaufzeit wird stark verkürzt. Im Fall des Ergebnisses, das durch Punkt c dargestellt ist, sind die Kosten hoch, da die Anzahl der Muldenkipper um eins von dem durch den Punkt b dargestellten Ergebnis erhöht wird, aber die Baulaufzeit wird nicht so stark verkürzt. Mit anderen Worten, ein Benutzer kann verstehen, dass eine Wirkung der Verkürzung der Baulaufzeit nicht erhalten werden kann, obwohl die Anzahl von Muldenkippern auf mehr als die Baubedingung oder die Basiseinheitsdaten an dem Punkt b erhöht wird. Ein Benutzer kann eine Baubedingung oder Basiseinheitsdaten an dem Punkt a auswählen, an dem die Kosten priorisiert werden, oder er kann eine Baubedingung oder Basiseinheitsdaten an dem Punkt b auswählen, an dem die Baulaufzeit priorisiert wird.
Wie vorstehend beschrieben, werden nach der vorliegenden Ausführungsform Baubetragsdaten aus Ist-Topographiedaten und Entwurfstopographiedaten und Spezifikationen von Ressourcen, wie zum Beispiel Arbeitsmaschinen, die zum Bauen auf einer Baustelle verwendet werden, berechnet, d.h. Basiseinheitsdaten, die Daten entsprechen, die Spezifikationen von zugehörigen Ressourcen angeben, um die Baustelle zu bauen, werden aus einer Datenbank der Basiseinheitsdaten erfasst, und dann werden die Baubedingungsdaten durch den Benutzer eingestellt. Daher kann die Simulationseinheit 17 auf der Grundlage von Basiseinheitsdaten, Baubedingungsdaten und Baubetragsdaten einen Übergangszustand simulieren, der einen oder beide von dem Standortzustand der Baustelle und einem Betriebszustand einer Arbeitsmaschine umfasst. Da ein Simulationsergebnis der Simulationseinheit auf der Ausgabevorrichtung 3 angezeigt wird, wird das Simulationsergebnis des geplanten Bauvorhabens visualisiert. Mit der Visualisierung des Simulationsergebnisses des geplanten Bauvorhabens kann ein Benutzer einen Übergangszustand des Bauens auf der Grundlage der vom Benutzer eingestellten Baubedingung bestätigen. Mit Bezug auf das Simulationsergebnis kann der Benutzer bestimmen, ob die vom Benutzer eingestellte Baubedingung optimal ist. In einem Fall, in dem der Benutzer eine die Baustelle beaufsichtigende Person ist, kann der Benutzer die Anzahl der Arbeitsmaschinen und die Anzahl der Arbeiter erneut überprüfen, indem er das Simulationsergebnis betrachtet. Außerdem gibt der Benutzer unter Bezugnahme auf ein Simulationsergebnis eine neue Baubedingung ein, indem er die Eingabevorrichtung 4 unter Berücksichtigung von Kosten und einer Baulaufzeit derart betätigt, dass ein bevorzugteres Simulationsergebnis erhalten werden kann, und kann das Simulationssystem 1 veranlassen, eine Simulation erneut durchführen. Folglich kann die Produktivität auf einer Baustelle verbessert werden.
Nach der vorliegenden Ausführungsform berechnet die Simulationseinheit 17 des Weiteren eine Baueffizienz, die mindestens eines von Kosten, Arbeitsstunden und Baulaufzeit umfasst, die für das Bauvorhaben auf der Grundlage von Basiseinheitsdaten, Baubedingungsdaten und Baubetragsdaten erforderlich sind. Da ein Simulationsergebnis der Simulationseinheit auf der Ausgabevorrichtung 3 angezeigt wird, kann ein Benutzer die Baueffizienz basierend auf einer Baubedingung bestätigen, die durch den Benutzer eingestellt wurde. Mit Bezug auf das Simulationsergebnis kann der Benutzer bestimmen, ob die vom Benutzer eingestellte Baubedingung optimal ist. Unter Bezugnahme auf das Simulationsergebnis kann der Benutzer beispielsweise die Anzahl von Arbeitsmaschinen oder die Anzahl von Arbeitern erneut untersuchen, um die Baueffizienz zu verbessern, und kann durch Betätigen der Eingabevorrichtung 4 einen neuen Bauzustand eingeben, während Kosten und Baulaufzeit berücksichtigt werden, so dass ein bevorzugteres Simulationsergebnis der Baueffizienz erhalten werden kann, und kann das Simulationssystem 1 veranlassen, die Simulation erneut durchzuführen.
Nach der vorliegenden Ausführungsform umfassen die Baubedingungsdaten außerdem zumindest eines von einer Bodeneigenschaft einer Baustelle und einer Fahrtroute einer Arbeitsmaschine. Abhängig von der Bodenbeschaffenheit der Baustelle, wird der Bau schwieriger und der Baufortschritt verändert sich. Die Simulationsgenauigkeit wird verbessert, indem eine Bodeneigenschaft einer Baustelle als Baubedingungsdaten eingegeben wird. Ferner wird die Fortschrittsrate des Bauvorhabens auch abhängig von einer Bewegungsspur einer Arbeitsmaschine in einem Bauartbereich geändert. Eine Bewegungsspur einer Baumaschine, wie etwa eines Baggers, wird von einem Benutzer über ein Bewegungsspurenmuster 27 als Baubedingungsdaten bestimmt, wodurch die Simulationsgenauigkeit verbessert wird. Auch in einem Fall, in dem ein Transportfahrzeug nicht mit hoher Effizienz fährt, wird die Fortschrittsrate des Bauens verschlechtert. Beispielsweise wird in einem Fall, in dem sich ein Transportfahrzeug nicht effizient zwischen einem Aushubort durch eine Baumaschine und einem Entladeplatz bewegt, wo ausgehobenes Erdreich und ausgehobener Sand entladen werden, eine Vergeudungszeit, während welcher Ladearbeit durch die Baumaschine gestoppt wird, erhöht. Daher wird die Fortschrittsrate des Bauvorhabens auch durch eine Fahrtroute eines Transportfahrzeugs geändert. Eine Fahrtroute 33, die für einen Ist-Zustand einer Baustelle optimal ist, kann eingestellt werden und eine Baueffizienz kann mit hoher Genauigkeit durch einen Benutzer erfasst werden, der eine Bestimmung eines Fahrtstartpunkts P1, eine Bestimmung eines Fahrtendpunkts P2, eine Bestimmung in dem Fahrtbestimmungsfeld 30, eine Bestimmung in dem Standby-Platzbestimmungsfeld 31, eine Bestimmung in dem Lagerbetragsbestimmungsfeld 40 durchführt und in das Straßenoberflächeneingabefeld 32 eingibt. Da die optimale Fahrtroute 33 als Baubedingungsdaten bestimmt wird, wird die Simulationsgenauigkeit verbessert.
Wenn in der vorliegenden Ausführungsform eine Baudauer (Baulaufzeit) als die Baubedingungsdaten eingestellt wird, betätigt ein Benutzer die Eingabevorrichtung 4, um einen Baustartzeitpunkt und einen Baufertigstellungszeitpunkt einzugeben, wodurch die Baulaufzeit eingestellt wird. Der Benutzer kann den Baustartzeitpunkt eingeben, indem er die Eingabevorrichtung 4 betätigt, und muss nicht unbedingt den Zeitpunkt des Fertigstellens des Bauvorhabens eingeben. Soweit der Baustartzeitpunkt eingegeben wird, kann die Simulationseinheit 17 den Baufertigstellungszeitpunkt durch Durchführen einer Simulation auf der Grundlage von Basiseinheitsdaten, Baubedingungsdaten und Baubetragsdaten berechnen.
In einem Fall, in dem die Anzahl von Arbeitsmaschinen (Basiseinheit) noch nicht geplant ist, gibt ein Benutzer einen Baustart-Zeitpunkt und einen Baufertstellungszeitpunkt ein, und mit dieser Eingabe kann die Simulationseinheit 17 durch Simulation die optimale Anzahl von Arbeitsmaschinen berechnen, so dass das Bauvorhaben zum Zeitpunkt des Fertigstellungszeitpunkts abgeschlossen wird.
<Zweite Ausführungsform>
Eine zweite Ausführungsform wird beschrieben. In der folgenden Beschreibung wird ein konstituierendes Element, das gleich oder äquivalent zu dem einer vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist, mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und eine Beschreibung davon wird vereinfacht oder weggelassen.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden Baubedingungsdaten von einem Benutzer über eine Eingabevorrichtung 4 in eine Datenverarbeitungsvorrichtung 2 eingegeben. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, bei dem eine Baubedingungseinstelleinheit 16 Bedingungsdaten auf der Grundlage von Basiseinheitsdaten und Baubetragsdaten festlegt.
13 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Simulationsverfahren nach der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Ähnlich wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden Ist-Topographiedaten erfasst (Schritt SP10), Entwurfs-Topographiedaten werden erfasst (Schritt SP20), Baubetragsdaten werden berechnet (Schritt SP30) und Basiseinheitsdaten werden erfasst (Schritt SP40) .
Die Basiseinheitsdaten umfassen einen Typ und die Anzahl der zu verwendenden Arbeitsmaschinen. In der vorliegenden Ausführungsform wählt eine Basiseinheitsdatenerfassungseinheit 15 einen Typ und die Anzahl der zu verwendenden Arbeitsmaschinen aus einer Datenbank der Basiseinheitsdaten aus, die in einer Speichereinheit 19 gespeichert sind. Zum Beispiel speichert die Speichereinheit 19 eine Arbeitsmaschinenliste, die einen Typ und die Anzahl von Arbeitsmaschinen anzeigt, die entsprechend einer Skala einer Baustelle eingestellt sind, und die Basiseinheitsdatenerfassungseinheit 15 erfasst aus mehreren Arbeitsmaschinenlisten eine beliebige Arbeitsmaschinenliste. Ähnlich wie bei der obigen Ausführungsform kann ein Typ und die Anzahl der zu verwendenden Arbeitsmaschinen von einem Benutzer bestimmt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform stellt die Baubedingungseinstelleinheit 16 eine Baubedingung (Schritt SP50B) ein, die sich von der ersten Ausführungsform unterscheidet. In der vorliegenden Ausführungsform sind Listendaten der Bauverfahren in der Speichereinheit 19 gespeichert. Die Baubedingungseinstelleinheit 16 wählt ein beliebiges Bauverfahren aus den Listendaten der Bauverfahrenen aus und stellt ein ausgewähltes Bauverfahren als Baubedingungsdaten ein. Indessen werden Bodeneigenschaftslistendaten auf einer Baustelle und Fahrtroutenlistendaten einer Arbeitsmaschine in der Speichereinheit 19 gespeichert, und die Baubedingungseinstelleinheit 16 kann eine beliebige Bodeneigenschaft und eine beliebige Fahrtroute einer Arbeitsmaschine aus diesen Listendaten auswählen.
Eine Simulationseinheit 17 simuliert einen Übergangszustand und eine Baueffizienz einer Baustelle auf der Grundlage von Basiseinheitsdaten, die durch eine Basiseinheitsdatenerfassungseinheit 13 erfasst werden, Baubetragsdaten, die durch die Baudatenberechnungseinheit 15 berechnet werden, und Baubedingungsdaten, die durch die Baubedingungseinstelleinheit 16 eingestellt werden. In der vorliegenden Ausführungsform berechnet die Simulationseinheit 17 Betriebsratendaten, die eine Betriebsrate einer Arbeitsmaschine darstellen, die auf einer Baustelle zu verwenden ist (Schritt SP60B).
Die Simulationseinheit 17 bestimmt, ob mindestens eine Arbeitsmaschine eine Betriebsrate aufweist, die gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist (Schritt SP65). Zum Beispiel wird in einem Fall, in dem geplant ist, eine Arbeitsmaschine zu verwenden, bestimmt, ob die eine Arbeitsmaschine eine Arbeitsrate aufweist, die gleich oder größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist. Alternativ wird zum Beispiel in einem Fall, in dem geplant ist, N Arbeitsmaschinen zu verwenden, bestimmt, ob alle N Arbeitsmaschinen Betriebsraten aufweisen, die gleich oder größer als der Schwellenwert sind. Ferner kann zum Beispiel in einem Fall, in dem geplant ist, N Arbeitsmaschinen zu verwenden, bestimmt werden, ob nur eine bestimmte Arbeitsmaschine von den N Maschinen eine Betriebsrate aufweist, die gleich oder größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist. In diesem Fall kann beispielsweise in einem Fall, in dem geplant ist, insgesamt fünf Arbeitsmaschinen zu verwenden, die drei Bagger und zwei Planierraupen als Arbeitsmaschinen umfassen, bestimmt werden, ob die drei Bagger als spezifische Arbeitsmaschinen eingestellt sind und ob alle drei Bagger Betriebsgeschwindigkeiten aufweisen, die gleich oder größer als der vorbestimmte Schwellenwert sind. Eine bestimmte Arbeitsmaschine wird beispielsweise von einem Benutzer eingestellt, der die Eingabevorrichtung 4 betätigt, um die spezifische Arbeitsmaschine zu bestimmen, und die Baubedingungseinstelleinheit 16 erkennt die bestimmte Arbeitsmaschine über die Eingabedatenerfassungseinheit 14.
Im Schritt SP65 bewirkt die Ausgabesteuereinheit 18 in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass alle Arbeitsmaschinen Arbeitsraten aufweisen, die gleich oder größer als der Schwellenwert sind (Schritt SP65: Ja), dass die Ausgabevorrichtung 3 ein Simulationsergebnis der Simulationseinheit 17 (Schritt SP70) anzeigt.
Im Schritt SP65 ändert die Baubedingungseinstelleinheit 16 in einem Fall, in dem bestimmt wird, dass alle Arbeitsmaschinen Betriebsraten aufweisen, die nicht gleich oder größer als der Schwellenwert oder größer sind (Schritt SP65: Nein), eine Baubedingung und stellt die geänderte Baubedingung ein (Schritt SP50B).
Die Simulationseinheit 17 führt eine Simulation auf der Grundlage der Rücksetzbaubedingungsdaten durch und berechnet Betriebsratendaten einer Arbeitsmaschine (Schritt SP60B).
Die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 führt die Verarbeitung von Schritt SP50B, Schritt SP60B und Schritt SP65 durch, bis eine Betriebsrate einer Arbeitsmaschine der Schwellenwert oder mehr wird.
Wie vorstehend beschrieben, setzt in der vorliegenden Ausführungsform die Baubedingungseinstelleinheit 16 Baubedingungsdaten auf der Grundlage von Betriebsratendaten, die durch die Simulationseinheit 17 berechnet werden, so dass eine Betriebsrate einer Arbeitsmaschine der Schwellenwert oder mehr wird. In der vorliegenden Ausführungsform berechnet die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 automatisch einen optimalen Bauzustand, in dem eine Betriebsrate einer Arbeitsmaschine der Schwellenwert oder mehr wird, soweit Baubetragsdaten und Basiseinheitsdaten erfasst werden. Folglich kann das Simulationssystem 1 einem Benutzer die optimale Baubedingung bereitstellen.
Man beachte, dass die Basiseinheitsdaten in den obigen Ausführungsformen korrigiert oder aktualisiert werden können. Zum Beispiel kann eine Basiseinheit einer Arbeitsmaschine und die Fachkompetenz eines in der Speichereinheit 19 registrierten Arbeiters zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer vom Beginn des tatsächlichen Bauvorhabens auf der Grundlage der tatsächlichen Bauleistung oder eines Erfassungsergebnisses jeder Art von Sensoren während einer Zeitdauer von dem Zeitpunkt des Beginns des Bauvorhabens bis zu dem vorbestimmten Zeitpunkt korrigiert oder aktualisiert werden. Die Simulationseinheit 17 kann die Simulation erneut auf der Grundlage der Basiseinheit einer Arbeitsmaschine und der Leistungsfähigkeit eines Arbeiters nach der Korrektur oder Aktualisierung der Basiseinheit und der Fachkompetenz durchführen.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen berechnet die Simulationseinheit 17 einen Übergangszustand und eine Baueffizienz einer Baustelle, kann jedoch separat jeweils einen Übergangszustand und eine Baueffizienz einer Baustelle berechnen.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen werden hauptsächlich die Beispiele beschrieben, in denen die Ausgabevorrichtung 3 eine Anzeigevorrichtung ist. Die Ausgabevorrichtung 3 kann auch eine Druckvorrichtung sein. Die Ausgabe durch die Ausgabevorrichtung 3 umfasst das Drucken (Ausdrucken) durch die Druckvorrichtung. Mit anderen Worten, Anzeigedaten (Bilddaten und Zeichendaten), die auf der in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschriebenen Ausgabevorrichtung 3 angezeigt werden, können als Drucksachen ausgegeben werden.
Bezugszeichenliste

1: SIMULATIONSSYSTEM

2: DATENVERARBEITUNGSVORRICHTUNG
3: AUSGABEVORRICHTUNG
4: EINGABEVORRICHTUNG
5: SCHNITTSTELLENSCHALTKREIS
6: PROZESSOR
7: NICHTFLÜCHTIGER SPEICHER
8: FLÜCHTIGER SPEICHER
9: COMPUTERPROGRAMM
10: EIN-/AUSGABEEINHEIT
11: IST-TOPOGRAPHIEDATENERFASSUNGSEINHEIT
12: ENTWURFSTOPOGRAPHIEDATENERFASSUNGSEINHEIT
13: BASISEINHEITSDATENERFASSUNGSEINHEIT
14: EINGABEDATENERFASSUNGSEINHEIT
15: BAUMENGENDATENBERECHNUNGSEINHEIT
16: BAUBEDINGUNGSEINSTELLEINHEIT
17: SIMULATIONSEINHEIT
18: AUSGABESTEUEREINHEIT
19: SPEICHEREINHEIT
21: SCHNEIDBEREICH
22: BÖSCHUNGSBEREICH
23: ARBEITSFAHRZEUGLISTE
24: ARBEITSMASCHINENLISTE
25: ARBEITSINHALTLISTE
26: BAUARTBEREICHSLISTE
27: BEWEGUNGSSPURMUSTER
28: BODENEIGENSCHAFTSLISTE
29: TEILUNGSBREITENBESTIMMUNGSFELD
30: FAHRTBESTIMMUNGSFELD
31: STANDBY-PLATZ-BEZEICHNUNGSFELD
32: STRAßENOBERFLÄCHENEINGABEFELD
33: FAHRTROUTE

Claims

Simulationssystem umfassend: eine Ist-Topographiedatenerfassungseinheit, die eingerichtet ist, um Ist-Topographiedaten zu erfassen, die eine Ist-Topographie einer Baustelle angeben; eine Entwurfstopographiedatenerfassungseinheit, die eingerichtet ist, um Entwurfstopographiedaten zu erfassen, die eine Entwurfstopographie der Baustelle angeben; eine Basiseinheitsdatenerfassungseinheit, die eingerichtet ist, um Basiseinheitsdaten zu erfassen, die Spezifikationen von Ressourcen angeben, die sich auf das Bauvorhaben auf der Baustelle beziehen; eine Baubetragsdatenberechnungseinheit, die eingerichtet ist, um Baubetragsdaten zu berechnen, die einen Baubetrag auf der Baustelle auf der Grundlage der Ist-Topographie und der Entwurfstopographie angeben; eine Baubedingungseinstelleinheit, die eingerichtet ist, um Baubedingungsdaten, die Bauverfahren angeben, einzustellen; und eine Simulationseinheit, die eingerichtet ist, um einen Übergangszustand der Baustelle auf der Grundlage der Basiseinheitsdaten, Baubedingungsdaten und Baubetragsdaten zu berechnen.
Simulationssystem nach Anspruch 1, wobei der Übergangszustand einen Baustellenzustand der Baustelle und/oder einen Betätigungszustand einer Arbeitsmaschine umfasst.
Simulationssystem umfassend: eine Ist-Topographiedatenerfassungseinheit, die eingerichtet ist, um Ist-Topographiedaten zu erfassen, die eine Ist-Topographie einer Baustelle anzeigen; eine Entwurfstopographiedatenerfassungseinheit, die eingerichtet ist, um Entwurfstopographiedaten zu erfassen, die eine Entwurfstopographie der Baustelle angeben; eine Basiseinheitsdatenerfassungseinheit, die eingerichtet ist, um Basiseinheitsdaten zu erfassen, die Spezifikationen von Ressourcen bezüglich des Bauens auf der Baustelle angeben; eine Baubetragsdatenberechnungseinheit, die eingerichtet ist, um auf der Grundlage der Ist-Topographie und der Entwurfstopographie Baubetragsdaten zu berechnen, die einen Baubetrag auf der Baustelle angeben; eine Baubedingungseinstelleinheit, die eingerichtet ist, um Baubedingungsdaten, die Bauverfahren angeben, einzustellen; und eine Simulationseinheit, die eingerichtet ist, um auf der Grundlage der Basiseinheitsdaten, der Baubedingungsdaten und der Baubetragsdaten, die Baueffizienz zu einem Zeitpunkt des Durchführens des Bauens des Baubetrags zu berechnen.
Simulationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Simulationseinheit eine Simulation mehrere Male durchführt, während die Baubedingungsdaten oder die Basiseinheitsdaten geändert werden.
Simulationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Baubedingungsdaten mindestens eines von einer Bodeneigenschaft der Baustelle und einer Fahrtroute einer Arbeitsmaschine umfassen.
Simulationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend eine Eingabedatenerfassungseinheit, die eingerichtet ist, um Eingabedaten zu erfassen, die von einer Eingabevorrichtung erzeugt werden, die betätigt wird, wobei die Baubedingungsdaten die Eingabedaten umfassen.
Simulationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Simulationseinheit Betriebsratendaten einer Arbeitsmaschine berechnet, und die Baubedingungseinstelleinheit die Baubedingungsdaten auf der Grundlage der Betriebsratendaten einstellt, die von der Simulationseinheit derart berechnet werden, dass die Betriebsrate der Arbeitsmaschine ein Schwellenwert oder mehr wird.
Simulationsverfahren, umfassend: Erfassen von Ist-Topographiedaten, die eine Ist-Topographie einer Baustelle angeben; Erfassen von Entwurfstopographiedaten, die eine Entwurfstopographie der Baustelle angeben; Erfassen von Basiseinheitsdaten, die Spezifikationen von Ressourcen angeben, die sich auf das Bauvorhaben auf der Baustelle beziehen; Berechnen von Baubetragsdaten, die einen Baubetrag auf der Baustelle auf der Grundlage der Ist-Topographie und der Entwurfstopographie angeben; und Berechnen eines Übergangszustands der Baustelle auf der Grundlage der Baubedingungsdaten, die Bauverfahren angeben, sowie der Basiseinheitsdaten und der Baubetragsdaten.
Simulationsverfahren, umfassend: Erfassen von Ist-Topographiedaten, die eine Ist-Topographie einer Baustelle angeben; Erfassen von Entwurfstopographiedaten, die eine Entwurfstopographie der Baustelle angeben; Erfassen von Basiseinheitsdaten, die Spezifikationen von Ressourcen angeben, die sich auf das Bauvorhaben auf der Baustelle beziehen; Berechnen von Baubetragsdaten, die einen Baubetrag auf der Baustelle auf der Grundlage der Ist-Topographie und der Entwurfstopographie angeben; Einstellen von Baubedingungsdaten, die Bauverfahren angeben; und Berechnen der Baueffizienz zu einem Zeitpunkt des Durchführens des Bauens des Baubetrags auf der Grundlage der Basiseinheitsdaten, der Baubedingungsdaten und der Baubetragsdaten.