DE112018001588T5

DE112018001588T5 - Parameteridentifizierungsvorrichtung, simulationsvorrichtung und parameteridentifizierungsverfahren

Info

Publication number: DE112018001588T5
Application number: DE112018001588.2T
Authority: DE
Inventors: Yoshiyuki Onishi; Shinya Kanou; Kyohei Kuroda; Shota Furukawa; Naoyuki Omuro
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2017-07-18
Filing date: 2018-06-26
Publication date: 2019-12-12
Also published as: JPWO2019017159A1; WO2019017159A1; AU2023263535A1; CN110546675A; US20200074766A1; JP6889262B2; US11200761B2; AU2021229163A1; AU2018305075A1

Abstract

Eine Arbeitszustandsidentifizierungseinheit identifiziert Arbeitszustände einer Arbeitsmaschine. Eine Parameteridentifizierungseinheit identifiziert einen Parameter bezogen auf eine Arbeitsmenge pro Einheitszeit der Arbeitsmaschine oder einen Parameter bezogen auf eine Geschwindigkeit der Arbeitsmaschine für jeden der identifizierten Arbeitszustände auf der Grundlage einer Zeitserie von Positionsdaten, Azimutdaten oder Geschwindigkeitsdaten der Arbeitsmaschine.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Parameteridentifizierungsvorrichtung, Simulationsvorrichtung und ein Parameteridentifizierungsverfahren.
Priorität wird beansprucht auf japanische Patentanmeldungsnummern 2017-139406 und 2017-139407 , die am 18. Juli 2017 eingereicht wurden, wobei die Inhalte dieser hierin durch Bezugnahme eingeschlossen sind.
Hintergrund der Technik
Wie in PTL 1 offenbart, gibt es eine Technik, bei der Erbauung in einer Baustelle durch Benutzen eines Computers simuliert wird.
Zitierliste
Patentliteratur
[PTL 1] Japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Erstveröffentlichungsnr. H09-177321
Zusammenfassung der Erfindung
Technische Aufgabe
Ein Parameter (Basiseinheitsdaten), der die Bauleistung einer Arbeitsmaschine in einer Simulation repräsentiert, wird üblicherweise auf der Basis von Gestaltungswerten der Arbeitsmaschine oder Erfahrung eingestellt. Auf der anderen Seite ist die Bauleistung einer tatsächlichen Arbeitsmaschine nicht notwendigerweise dieselbe wie Gestaltungswerte und ändert sich abhängig von Bedingungen an einer Baustelle wie beispielsweise dem Boden an der Baustelle oder der Leichtigkeit der Arbeit oder der Fähigkeit eines Bedieners. Daher gibt es in einem Fall, in dem Simulation mit der Bauleistung einer Arbeitsmaschine als Gestaltungswerte durchgeführt wird, eine Möglichkeit, dass das Simulationsergebnis von einem Baufortschrittsstatus entfremdet wird. Im Einzelnen unterscheiden sich Parameter (eine Fahrtgeschwindigkeit, eine Fahrtzeit und ähnliches) bezogen auf die Fahrt einer Arbeitsmaschine abhängig von dem Zustand der Arbeitsmaschine oder einer Situation eines Fahrtweges.
Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet eine Parameteridentifizierungsvorrichtung, eine Simulationsvorrichtung und ein Parameteridentifizierungsverfahren bereitzustellen, die einen Parameter nahe der Bauleistung einer tatsächlichen Arbeitsmaschine erhalten können.
Lösung der Aufgabe
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Parameteridentifizierungsvorrichtung bereit, die beinhaltet: eine Arbeitszustandsidentifizierungseinheit, die Arbeitszustände einer Arbeitsmaschine identifiziert; und eine Parameteridentifizierungseinheit, die einen Parameter bezogen auf eine Arbeitsmenge pro Einheitszeit der Arbeitsmaschine oder einen Parameter bezogen auf eine Geschwindigkeit der Arbeitsmaschine für jeden der Arbeitszustände auf der Basis einer Zeitserie von Positionsdaten, Azimutdaten oder Geschwindigkeitsdaten der Arbeitsmaschine identifiziert.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß dem Aspekt kann die Parameteridentifizierungsvorrichtung einen Parameter nahe der Bauleistung einer tatsächlichen Arbeitsmaschine erhalten.
Figurenliste

1 ist ein Schaubild, das ein Beispiel einer Baustelle, die ein Simulationsziel eines Simulationssystems gemäß einer ersten Ausführungsform ist, zeigt.
2 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb einer Ladearbeit eines hydraulischen Baggers zeigt.
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb einer Verlegungsnivellierungsarbeit eines Bulldozers zeigt.
4 ist ein schematisches Blockschaubild, das eine Konfiguration eines Simulationssystems gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
5 ist ein Schaubild, das Daten zeigt, die in einer Zeitserienspeichereinheit gespeichert sind.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Parameteridentifizierungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
7 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren des Identifizierens eines Arbeitszustands eines hydraulischen Baggers, der in einer Erdeinschnittsstelle angeordnet ist, in der ersten Ausführungsform zeigt.
8 ist ein Schaubild, das ein Beispiel von Zeitserien von Azimutdaten des hydraulischen Baggers zeigt.
9 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren des Identifizierens des Arbeitszustands eines hydraulischen Baggers, der in einer Aufschüttungsstelle angeordnet ist, in der ersten Ausführungsform zeigt.
10 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren des Identifizierens des Arbeitszustands eines Schrägbaggers in der ersten Ausführungsform zeigt.
11 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren des Identifizierens des Arbeitszustands eines Bulldozers in der ersten Ausführungsform zeigt.
12 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren des Identifizierens des Arbeitszustands eines Kipplasters in der ersten Ausführungsform zeigt.
13 ist ein Zeitdiagramm, das eine Änderung in einem Arbeitszustand, der durch eine Arbeitszustandsidentifizierungseinheit identifiziert wird, zeigt.
14 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren des Identifizierens eines Parameters des hydraulischen Baggers in der ersten Ausführungsform zeigt.
15 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren des Identifizierens eines Parameters des Schrägbaggers in der ersten Ausführungsform zeigt.
16 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren des Identifizierens eines Parameters des Bulldozers in der ersten Ausführungsform zeigt.
17 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren des Identifizierens eines Parameters des Kipplasters in der ersten Ausführungsform zeigt.
18 ist ein Flussdiagramm, das ein Simulationsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
19 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren des Identifizierens des Arbeitszustands eines Kipplasters in einer zweiten Ausführungsform zeigt.

Beschreibung der Ausführungsformen
<Erste Ausführungsform>
<<Baustelle>>
1 ist ein Schaubild, das ein Beispiel einer Baustelle, die ein Simulationsziel eines Simulationssystems gemäß einer ersten Ausführungsform ist, zeigt.
Eine Baustelle G gemäß der ersten Ausführungsform hat eine Erdeinschnittsstelle G1 und eine Aufschüttungsstelle G2. Die Erdeinschnittsstelle G1 und die Aufschüttungsstelle G2 sind miteinander über einen Fahrtweg G3 verbunden. Der Fahrtweg G3 beinhaltet eine allgemeine Straße, die die Erdeinschnittsstelle G1 mit der Aufschüttungsstelle G2 verbindet, und einen Transportweg zum Transport von Erde und Sand, die an der Baustelle G vorbereitet werden. Ein hydraulischer Bagger M1 und ein Bulldozer M2 sind in jeder von der Erdeinschnittsstelle G1 und der Aufschüttungsstelle G2 angeordnet. Eine Vielzahl von Kipplastern M3 fährt zwischen der Erdeinschnittsstelle G1 und der Aufschüttungsstelle G2. Der hydraulische Bagger M1, der Bulldozer M2 und der Kipplaster M3 sind Beispiele von einer Arbeitsmaschine M. In anderen Ausführungsformen kann in der Erdeinschnittsstelle G1 und der Aufschüttungsstelle G2 eine Vielzahl von hydraulischen Baggern M1 angeordnet sein, kann eine Vielzahl von Bulldozern M2 angeordnet sein, kann einer von dem hydraulischen Bagger M1 oder dem Bulldozer M2 nicht angeordnet sein und können andere Arbeitsmaschinen M angeordnet sein.
<<Arbeitsmaschine>>
Der hydraulische Bagger M1, der in der Erdeinschnittsstelle G1 angeordnet ist, baggert Erde und Sand in der Erdeinschnittsstelle G1 aus und lädt die Erde und den Sand auf den Kipplaster M3.
2 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb einer Ladearbeit des hydraulischen Baggers zeigt.
Ein Bediener des hydraulischen Baggers M1 häuft ausgebaggerte Erde und Sand um eine Stillstandposition des Kipplasters M3 im Voraus an, bevor der Kipplaster M3 ankommt (Schritt S01). Der Bediener des hydraulischen Baggers M1 schaufelt eine Schaufel von Erde und Sand mit dem hydraulischen Bagger M1 auf, bevor der Kipplaster M3 ankommt (Schritt S02). In einem Fall, in dem es keinen Spielraum an Arbeitszeit gibt, kann die Arbeit in Schritten S01 und S02 weggelassen werden. In einem Fall, in dem der Kipplaster M3 eine vorgegebene Laderegion der Erdeinschnittsstelle G1 erreicht, ist der Kipplaster M3 an einem Stillstand um den hydraulischen Bagger M1 (Schritt S03). Als nächstes entlädt der Bediener des hydraulischen Baggers M1 die aufgeschaufelte Erde und Sand an einen Kippkörper des Kipplasters M3 (Schritt S04). Der Bediener des hydraulischen Baggers M1 schätzt, ob eine Menge von Erde und Sand, die auf dem Kipplaster M3 geladen ist, weniger als eine ladbare Kapazität des Kipplasters M3 ist oder nicht (Schritt S05). In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Menge von Erde und Sand, die auf dem Kipplaster M3 geladen ist, weniger ist als die ladbare Kapazität des Kipplasters M3 (Schritt S05: JA), schwenkt der Bediener des hydraulischen Baggers M1 einen oberen Schwenkkörper des hydraulischen Baggers M1 zu der angehäuften Erde und Sand oder auszubaggernder Erde und Sand (Schritt S06). Der Bediener des hydraulischen Baggers M1 schaufelt die angehäufte Erde und Sand oder die ausgebaggerte Erde und Sand mit dem hydraulischen Bagger M1 auf (Schritt S07). Als nächstes schwenkt der Bediener des hydraulischen Baggers M1 den oberen Schwenkkörper des hydraulischen Baggers M1 zu dem Kipplaster M3 (Schritt S08) und entlädt die Erde und Sand in derselben Weise wie in dem Vorgang in Schritt S4. Dies wird wiederholt ausgeführt, und daher kann der Bediener des hydraulischen Baggers M1 Erde und Sand bis zu der ladbaren Kapazität des Kipplasters M3 laden. In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass eine Menge von Erde und Sand, die auf dem Kipplaster M3 geladen ist, die ladbare Kapazität des Kipplasters M3 erreicht (Schritt S05: NEIN), beendet der Bediener des hydraulischen Baggers M1 die Ladearbeit des hydraulischen Baggers M1.
Der hydraulische Bagger M1, der in der Erdeinschnittsstelle G1 angeordnet ist, kann eine Steigung in die Erdeinschnittsstelle G1 formen. Der Bediener des hydraulischen Baggers M1 veranlasst den hydraulischen Bagger M1 nahe an eine Steigungsregion, die als eine Steigung gestaltet ist, zu kommen, und formt Erde und Sand auf eine Oberfläche der Steigungsregion mit einer Schaufel, während des Bewegens in einer Erstreckungsrichtung der Steigung. Hiernach wird der hydraulische Bagger M1 für Steigungsformungsarbeit als ein Schrägbagger in einigen Fällen bezeichnet werden.
Der Bulldozer M2, der in der Erdeinschnittsstelle G1 angeordnet ist, baggert und transportiert Erde und Sand in der Erdeinschnittsstelle G1. Ein Bediener des Bulldozers M2 bewegt den Bulldozer M2 in einem Zustand vorwärts, in dem eine Position einer Klinge des Bulldozers M2 angepasst ist, und kann daher Erde und Sand mit dem Bulldozer M2 ausbaggern. Der Bulldozer M2, der in der Erdeinschnittsstelle G1 angeordnet ist, verdichtet einen Boden nach dem Baggern. Der Bediener des Bulldozers M2 überführt den Bulldozer M2 in einen Zustand, in dem die Klinge des Bulldozers M2 angehoben ist, und kann daher den Boden mit dem Bulldozer M2 verdichten. Eine Fahrtgeschwindigkeit des Bulldozers M2 während Verdichtung ist höher als eine Fahrtgeschwindigkeit während des Baggerns.
Der Kipplaster M3 transportiert die Erde und Sand, die er in der Erdeinschnittsstelle G1 geladen hat, zu der Aufschüttungsstelle G2. In einem Fall, in dem der Kipplaster M3 die Erde und den Sand in der Aufschüttungsstelle G2 entlädt, wird der Kipplaster M3 von der Aufschüttungsstelle G2 zu der Erdeinschnittsstelle G1 bewegt. Eine Fahrtgeschwindigkeit des Kipplasters M3 unterscheidet sich dazwischen, wenn der Kipplaster mit Erde und Sand beladen ist, und wenn der Kipplaster nicht damit beladen ist.
Eine Fahrtgeschwindigkeit des Kipplasters M3 unterscheidet sich zwischen, wenn der Kipplaster innerhalb der Aufschüttungsstelle G2 oder der Erdeinschnittsstelle G1 fährt, und wenn der Kipplaster auf dem Fahrtweg G3 fährt, der außerhalb der Stellen liegt.
In einem Fall, in dem der Kipplaster M3 an einem Stillstand an einer Stillstandposition in jeder von der Erdeinschnittsstelle G1 und der Aufschüttungsstelle G2 ist, dreht ein Bediener des Kipplasters M3 den Kipplaster M3 und veranlasst den Kipplaster M3 rückwärts zu fahren und dadurch an einem Stillstand an der Stillstandposition zu sein.
Der hydraulische Bagger M1, der in der Aufschüttungsstelle G2 angeordnet ist, schüttet die Erde und den Sand, der von dem Kipplaster M3 entladen worden ist, in der Aufschüttungsstelle G2 auf. In diesem Fall führt der hydraulische Bagger M1, der in der Aufschüttungsstelle G2 angeordnet ist, in derselben Weise wie der hydraulische Bagger M1, der in der Erdeinschnittsstelle G1 angeordnet ist, wiederholt Vorgänge des Ausrichtens eines oberen Schwenkkörpers davon zu der entladenen Erde und Sand, des Aufschaufelns der Erde und des Sands, des Schwenkens des oberen Schwenkkörpers zu einer Stelle, an der die Erde und der Sand zu verteilen sind, und des Entladens der Erde und des Sands an der Stelle, an der die Erde und der Sand zu verteilen sind, aus.
Der hydraulische Bagger M1, der in der Aufschüttungsstelle G2 angeordnet ist, kann eine Steigung in der Aufschüttungsstelle G2 formen.
Der Bulldozer M2, der in der Aufschüttungsstelle G2 angeordnet ist, verlegt und nivelliert die Erde und den Sand, die durch den Kipplaster M3 transportiert wurden, in der Aufschüttungsstelle G2. Spezifisch verlegt und nivelliert der Bulldozer M2 einheitlich Erde und Sand, die durch den Kipplaster M3 oder ähnliches entladen wurden, in einer Region, in der die Erde und der Sand zu verlegen und zu nivellieren sind. In der Verlegungsnivellierungsarbeit wird eine Höhe von Erde und Sand, die zu einer Zeit abzulegen ist, also eine Höhe einer aufzuschüttenden Landform mehr als vor dem Verlegen und dem Nivellieren abhängig von einer Situation der Baustelle G oder durch einen Bediener definiert. Um entladene Erde und Sand um eine vorgegebene Höhe zu verlegen und zu nivellieren, stellt der Bulldozer M2 seine Klinge an einer vorgegebenen Höhe ein und führt dann die Verlegungsnivellierungsarbeit durch. Die Verlegungsnivellierungsarbeit wird wiederholt eine Vielzahl von Zeiten durchgeführt, bis eine Region, in der Erde und Sand zu verlegen und zu nivellieren sind, eine Zielhöhe erreicht.
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb einer Verlegungsnivellierungsarbeit des Bulldozers zeigt.
In einem Fall, in dem Erde und Sand durch den Kipplaster M3 in einer Region, in der die Erde und Sand zu verlegen und zu nivellieren sind, verteilt werden, senkt der Bediener des Bulldozers M2 die Klinge des Bulldozers M2 zu irgendeiner Höhe ab (Schritt S11). Eine Höhe von Erde und Sand, die zu verlegen und zu nivellieren ist, wird durch die Höhe der Klinge bestimmt.
Als nächstes bewegt der Bediener des Bulldozers M2 den Bulldozer M2 vorwärts in der Verlegungsnivellierungsregion, um die Erde und den Sand zu nivellieren (Schritt S12).
Der Bulldozer M2 wird einmal vorwärts bewegt, und daher können die Erde und der Sand bis zu der Vorderseite um eine vorgegebene Distanz (zum Beispiel etwa 10 Meter) verlegt und nivelliert werden. In einem Fall, in dem der Bulldozer M2 um die vorgegebene Distanz vorwärts bewegt wird, bewegt der Bediener des Bulldozers M2 den Bulldozer M2 rückwärts (Schritt S13). Der Bediener des Bulldozers M2 bestimmt, ob die Erde und der Sand in der gesamten Verlegungsnivellierungsregion mit dem Bulldozer M2 verlegt und nivelliert sind oder nicht (Schritt S14).
In einem Fall, in dem es eine Stelle gibt, an der Erde und Sand nicht verlegt und nivelliert sind (Schritt S14:NO), bewegt der Bediener des Bulldozers M2 den Bulldozer M2 so, dass die Klinge angepasst ist, auf eine Position, die die Stelle beinhaltet, an der Erde und Sand nicht verlegt und nivelliert sind, und teilweise eine Stelle überlappt, an der Erde und Sand bereits verlegt und nivelliert sind (Schritt S15).
Zum Beispiel bewegt der Bediener des Bulldozers M2 den Bulldozer M2 schräg zurück während Rückwärtsbewegung in Schritt S13. Der Fluss kehrt zu dem Vorgang in Schritt S12 zurück, und Vorwärtsbewegung und Rückwärtsbewegung werden wiederholt, bis Erde und Sand in der gesamten Verlegungsnivellierungsregion verlegt und nivelliert sind.
In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass Erde und Sand in der gesamten Verlegungsnivellierungsregion verlegt und nivelliert sind (Schritt S14: JA), bestimmt der Bediener des Bulldozers M2, ob eine Höhe der Verlegungsnivellierungsregion die Zielhöhe erreicht oder nicht (Schritt S16).
In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Höhe der Verlegungsnivellierungsregion nicht die Zielhöhe erreicht (Schritt S16: NEIN), kehrt der Fluss zu dem Vorgang in Schritt S12 zurück, und Vorwärtsbewegung und Rückwärtsbewegung werden wiederholt, bis die Höhe der Verlegungsnivellierungsregion die Zielhöhe erreicht. Auf der anderen Seite beendet in einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Höhe der Verlegungsnivellierungsregion die Zielhöhe erreicht (Schritt S16: JA), der Bediener des Bulldozers M2 die Verlegungsnivellierungsarbeit des Bulldozers M2.
Der Bulldozer M2, der in der Aufschüttungsstelle G2 angeordnet ist, kann den Boden verdichten. Der Bediener des Bulldozers M2 hebt die Klinge des Bulldozers M2 an, veranlasst den Bulldozer M2 zu fahren, und kann daher den Boden mit einer Raupe des Bulldozers M2 verdichten. Eine Fahrtgeschwindigkeit des Bulldozers M2 während Verdichtung ist höher als eine Fahrtgeschwindigkeit während Verlegungsnivellierungsarbeit.
<<Konfiguration des Simulationssystems>>
4 ist ein schematisches Blockschaubild, das eine Konfiguration eines Simulationssystems gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Ein Simulationssystem 10 identifiziert einen Parameter von jeder Arbeitsmaschine M in der Baustelle G und simuliert den Bau in der Baustelle G, indem es die Parameter benutzt. Mit anderen Worten ist das Simulationssystem 10 ein Beispiel einer Parameteridentifizierungsvorrichtung.
Das Simulationssystem 10 ist ein Computer, der einen Prozessor 100, einen Hauptspeicher 200, einen Speicher 300 und eine Schnittstelle 400 beinhaltet. Der Speicher 300 speichert ein Programm. Der Prozessor 100 liest das Programm von dem Speicher 300, entwickelt das Programm zu dem Hauptspeicher 200 und führt Prozesse gemäß dem Programm aus. Das Simulationssystem 10 ist mit einem Netzwerk über die Schnittstelle 400 verbunden. Das Simulationssystem 10 ist mit einer Eingabevorrichtung 500 und einer Ausgabevorrichtung 600 über die Schnittstelle 400 verbunden.
Beispiele der Eingabevorrichtung 500 können eine Tastatur, eine Maus und ein Bildschirm-Tastfeld beinhalten. Beispiele der Ausgabevorrichtung 600 können einen Monitor, einen Lautsprecher und einen Drucker beinhalten.
Beispiele des Speichers 300 können ein hard disk drive (HDD), ein solid state drive (SSD), eine magnetische Diskette, eine magnetoptische Diskette, eine compact disc read only memory (CD-ROM), eine digital versatile disc read only memory (DVD-ROM) und einen Halbleiterspeicher beinhalten. Der Speicher 300 kann ein internes Medium sein, das direkt mit einem Bus des Simulationssystems 10 verbunden ist und kann ein externes Medium sein, das mit dem Simulationssystem 10 über die Schnittstelle 400 verbunden ist. Der Speicher 300 ist ein nicht vorübergehendes Speichermedium.
Der Prozessor 100 fungiert als eine Positionsempfangseinheit 101, eine Azimutempfangseinheit 102, eine Zeitserienaufnahmeeinheit 103, eine Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104, eine Parameteridentifizierungseinheit 105, eine Erfassungseinheit eines aktuellen Zustands der Landform 106, eine Ausgangssteuereinheit 111, eine Erfassungseinheit einer Gestaltungslandform 107, eine Eingangsdatenerfassungseinheit 108, eine Baumengenberechnungseinheit 109, eine Simulationseinheit 110 und eine Ausgangssteuereinheit 111 gemäß der Ausführung des Programms.
Der Prozessor 100 sichert Speicherregionen einer Zeitserienspeichereinheit 201 und einer Parameterspeichereinheit 202 in dem Hauptspeicher 200 gemäß der Ausführung des Programms.
Die Positionsempfangseinheit 101 empfängt Positionsdaten von jeder Arbeitsmaschine M, die in der Baustelle G angeordnet ist, zu jeder vorgegebenen Zeit. Die Positionsdaten der Arbeitsmaschine M können von einem Computer der Arbeitsmaschine M empfangen werden und können von einem Computer empfangen werden, der von der Arbeitsmaschine M getragen wird. Ein Beispiel des Computers, der von der Arbeitsmaschine M getragen wird, kann ein tragbares Endgerät sein.
Die Azimutempfangseinheit 102 empfängt Azimutdaten von jeder Arbeitsmaschine M, die in der Baustelle G angeordnet ist, zu jeder vorgegebenen Zeit. Die Azimutdaten der Arbeitsmaschine M können von einem Computer der Arbeitsmaschine M empfangen werden, und können von einem Computer empfangen werden, der von der Arbeitsmaschine M getragen wird. In einem Fall, in dem der Computer, der von der Arbeitsmaschine M getragen wird, die Azimutdaten überträgt, ist der Computer so an der Arbeitsmaschine M befestigt, dass der Computer nicht gedreht wird. Die Azimutdaten beinhalten nicht nur Ausgangsdaten von einem Sensor wie beispielsweise einem elektronischen Kompass oder einem geomagnetischen Sensor, sondern auch Ermittlung (beinhaltend PPC Druck) eines Schwenkhebelbetriebs oder ein Ermittlungsergebnis in einem Gyrosensor oder einem Winkelsensor eines oberen Schwenkkörpers. Mit anderen Worten kann die Azimutempfangseinheit 102 einen Azimut der Arbeitsmaschine M durch Integrieren einer momentanen Änderungsmenge des Azimuts identifizieren. Die Azimutdaten können durch einen Sensor, der in der Arbeitsmaschine M vorgesehen ist, oder einen Sensor, der außerhalb der Arbeitsmaschine M vorgesehen ist, ermittelt werden. Der Sensor kann ein Sensor durch beispielsweise Ermittlung von Azimutdaten durch Bildanalyse sein, wobei ein Bewegungssensor oder eine Kamera benutzt wird.
Die Zeitserienaufnahmeeinheit 103 speichert die Positionsdaten, die von der Positionsempfangseinheit 101 empfangen werden, und die Azimutdaten, die von der Azimutempfangseinheit 102 empfangen werden, in die Zeitserienspeichereinheit 201 in Verbindung mit einer ID der Arbeitsmaschine M und Empfangszeitpunkten davon. 5 ist ein Schaubild, das Daten zeigt, die in der Zeitserienspeichereinheit gespeichert sind. Folglich speichert die Zeitserienspeichereinheit 201 eine Zeitserie von Positionsdaten von jeder Arbeitsmaschine M und eine Zeitserie von Azimutdaten von jeder Arbeitsmaschine M. Die Zeitserien der Positionsdaten und der Azimutdaten können eine Ansammlung von Positions- und Azimutdaten zu jeder vorgegebenen Zeit sein und können eine Ansammlung von Positions- und Azimutdaten zu einer unregelmäßigen Zeit sein.
Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert den Arbeitszustand von jeder Arbeitsmaschine M auf der Grundlage von einer Zeitserie von Positionsdaten und einer Zeitserie von Azimutdaten, die in der Zeitserienspeichereinheit 201 gespeichert sind, und einer Zeitserie von Fahrtgeschwindigkeiten. Beispiele des Arbeitszustands der Arbeitsmaschine M können den Typ der Arbeit, der von der Arbeitsmaschine M ausgeführt wird, eine Stelle, an der die Arbeitsmaschine gelegen ist, und eine Fahrtrichtung (Vorwärtsbewegung oder Rückwärtsbewegung) der Arbeitsmaschine M beinhalten.
Der Typ der Arbeit des hydraulischen Baggers M1 kann Baggerarbeit, Ladearbeit, Aufschüttungsarbeit, Verteilungsarbeit, und Steigungsformungsarbeit beinhalten. Die Baggerarbeit ist Arbeit des Ausbaggerns von Erde und Sand der Baustelle G. Die Ladearbeit ist Arbeit des Ladens von ausgebaggerter Erde und Sand auf den Kipplaster M3. Die Aufschüttungsarbeit ist Arbeit des Anhäufens und Verdichtens von Erde und Sand, die von dem Kipplaster M3 entladen werden, an der Baustelle G. Die Verteilungsarbeit ist Arbeit des Verstreuens und Verteilens von Erde und Sand, die von dem Kipplaster M3 entladen werden, an der Baustelle G. Die Steigungsformungsarbeit ist Formungsarbeit des Ausbaggerns und Formens einer Steigungsregion in der Baustelle G im Einklang mit Gestaltungslandformdaten. Der Typ der Arbeit des Bulldozers M2 kann Bagger-Transport-Arbeit, Verlegungsnivellierungsarbeit und Verdichtungsarbeit beinhalten. Die Bagger-Transport-Arbeit ist Arbeit des Baggerns und Transportierens von Erde und Sand der Baustelle G mit der Klinge. Die Verlegungsnivellierungsarbeit ist Arbeit des Verlegens und Nivellierens von Erde und Sand, die von dem Kipplaster M3 entladen werden, auf einer vorgegebenen Höhe. Die Verdichtungsarbeit ist Formungsarbeit des Verdichtens von Erde und Sand der Baustelle G mit der Raupe.
Der Typ der Arbeit des Kipplasters M3 kann unbeladenes Fahren, beladenes Fahren, Ladearbeit und Entladearbeit beinhalten. Das unbeladene Fahren ist Arbeit des Fahrens in einem Zustand, in dem es keine Erde und Sand in dem Kippkörper gibt. Das beladene Fahren ist Arbeit des Fahrens in einem Zustand, in dem es Erde und Sand in dem Kippkörper gibt. Die Ladearbeit ist Bereitschaftsarbeit, während Erde und Sand in den Kippkörper durch den hydraulischen Bagger M1 verladen werden. Die Entladearbeit ist Arbeit des Entladens von Erde und Sand, die in dem Kippkörper geladen sind.
Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert, ob ein Fahrtzustand des Bulldozers M2 Vorwärtsbewegung oder Rückwärtsbewegung ist. Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert, ob der Kipplaster M3 in der Erdeinschnittsstelle G1 oder der Aufschüttungsstelle G2 gelegen ist, und ob der Kipplaster gedreht oder rückwärts bewegt wird, als einen Fahrtzustand des Kipplasters. Der Fahrtzustand ist ein Beispiel des Arbeitszustands.
Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert einen Parameter (Basiseinheitsdaten, die zur Simulation benutzt werden), der auf einen Arbeitszustand bezogen ist, für jeden Arbeitszustand, der durch die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert wird, auf der Grundlage der Zeitserien, die in der Zeitserienspeichereinheit 201 gespeichert sind. Parameteridentifizierungseinheit 105 speichert den identifizierten Parameter in die Parameterspeichereinheit 202.
Spezifisch identifiziert die Parameteridentifizierungseinheit 105 eine erforderliche Zeit, die Anzahl von Zyklen und ein Verhältnis (Schaufelkoeffizient) von ausgebaggerter Erde und Sand zu einer Schaufelkapazität in der Ladearbeit des hydraulischen Baggers M1. Hier zeigt die Anzahl von Zyklen die Anzahl der Male der Wiederholung der Vorgänge von Schritt S04 zu Schritt S08 in dem in 2 gezeigten Fluss an, also der Vorgänge des Aufschaufelns von Erde und Sand und Verladens der Erde und des Sands auf den Kipplaster M3. Hiernach werden die Vorgänge von Schritt S04 zu Schritt 08, wenn einmalig ausgeführt, als ein Zyklus in einigen Fällen bezeichnet werden. Die erforderliche Zeit für Vorgänge eines Zyklus wird als eine Zykluszeit bezeichnet werden. Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert ein Formungsgebiet und eine Formungserdmenge pro Einheitszeit in der Steigungsformungsarbeit des hydraulischen Baggers M1. Das Formungsgebiet und die Formungserdmenge pro Einheitszeit in der Steigungsformungsarbeit des hydraulischen Baggers M1 sind Beispiele einer Arbeitsmenge pro Einheitszeit der Arbeitsmaschine M.
Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert eine Vorwärtsgeschwindigkeit und eine Rückwärtsgeschwindigkeit während der Bagger-Transport-Arbeit des Bulldozers M2, eine Vorwärtsgeschwindigkeit und eine Rückwärtsgeschwindigkeit während der Verlegungsnivellierungsarbeit, und eine Geschwindigkeit während der Verdichtungsarbeit. Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert eine Vorwärtsgeschwindigkeit und eine Rückwärtsgeschwindigkeit während der Bagger-Transport-Arbeit des Bulldozers M2, eine Vorwärtsgeschwindigkeit und eine Rückwärtsgeschwindigkeit während der Verlegungsnivellierungsarbeit, und eine Geschwindigkeit während der Verdichtungsarbeit. Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert ein Formungsgebiet und eine Formungserdmenge pro Einheitszeit in der Verlegungsnivellierungsarbeit des Bulldozers M2, und eine Höhe der Klinge (eine Höhe von der Bodenoberfläche zu einem unteren Ende der Klinge, oder eine Verlegungsnivellierungshöhe). Das Formungsgebiet und die Formungserdmenge pro Einheitszeit in der Verlegungsnivellierungsarbeit des Bulldozers M2 sind Beispiele einer Arbeitsmenge pro Einheitszeit der Arbeitsmaschine M. Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert eine Fahrtgeschwindigkeit während unbeladenen Fahrens des Kipplasters M3 außerhalb der Stellen, Fahrtgeschwindigkeit während beladenen Fahrens außerhalb der Stellen, eine Drehgeschwindigkeit innerhalb der Stelle und eine Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit innerhalb der Stelle.
Die Erfassungseinheit des aktuellen Zustands der Landform 106 erfasst Daten des aktuellen Zustands der Landform, die einen aktuellen Zustand der Landform der Baustelle G repräsentieren. Die Daten des aktuellen Zustands der Landform sind dreidimensionale Daten und beinhalten Positionsdaten in einem globalen Koordinatensystem. Die Daten des aktuellen Zustands der Landform werden auf der Grundlage von beispielsweise Luftbilddaten, die von einer mit einer Kamera ausgestatteten Drohne aufgenommen werden, erzeugt. Die Daten des aktuellen Zustands der Landform können auf der Grundlage von Bilddaten, die von der Arbeitsmaschine M mit einer Stereokamera aufgenommen werden, erzeugt werden.
Die Gestaltungslandformerfassungseinheit 107 erfasst Gestaltungslandformdaten, die eine Gestaltungslandform der Baustelle G repräsentieren. Die Gestaltungslandformdaten sind dreidimensionale Daten und beinhalten Positionsdaten in einem globalen Koordinatensystem. Die Gestaltungslandformdaten beinhalten Landformtypdaten, die den Typ der Landform anzeigen. Die Gestaltungslandformdaten werden durch beispielsweise dreidimensionales CAD kreiert.
Die Eingangsdatenerfassungseinheit 108 empfängt Eingaben von verschiedenen Stücken von Daten, die zur Simulation der Baustelle G benutzt werden. Zum Beispiel empfängt die Eingangsdatenerfassungseinheit 108 Eingaben von dem Typ der Arbeitsmaschine M, einer Fahrzeugklasse und einem Kraftstoffverbrauch der Arbeitsmaschine M und der Anzahl von Arbeitsmaschinen als Simulationsparameter. Die Eingangsdatenerfassungseinheit 108 empfängt Eingaben von Baubedingungsdaten, die Abläufe des Baus, beispielsweise gemäß welchem Ablauf Ladearbeit durch Benutzen des hydraulischen Baggers M1 und des Kipplasters M3 durchgeführt wird, repräsentieren.
Die Baumengenberechnungseinheit 109 vergleicht und trägt Daten des aktuellen Zustands der Landform mit Ziellandformdaten zusammen und berechnet daher Baumengendaten, die eine Baumenge in der Baustelle G repräsentieren. Spezifisch berechnet die Baumengenberechnungseinheit 109 einen Unterschied zwischen den Daten des aktuellen Zustands der Landform und den Ziellandformdaten als die Baumengendaten.
Die Simulationseinheit 110 simuliert Bau in der Baustelle G auf der Grundlage der Parameter, die von der Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert werden, den Daten, die von der Eingangsdatenerfassungseinheit 108 erfasst werden, und den Baumengendaten, die von der Baumengenberechnungseinheit 109 berechnet werden.
Die Ausgangssteuereinheit 111 gibt die Parameter, die von der Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert werden, und ein Ausgangssignal, das ein Simulationsergebnis in der Simulationseinheit 110 anzeigt, an die Ausgangsvorrichtung 600 aus.
<<Identifikation des Parameters im Simulationssystem>>
Als nächstes wird eine Beschreibung eines Betriebs des Simulationssystems 10 gemäß der ersten Ausführungsform gemacht werden. 6 ist ein Flussdiagramm, das ein Parameteridentifizierungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Um einen Parameter der Arbeitsmaschine M zu identifizieren, sammelt das Simulationssystem 10 regelmäßig Positionsdaten und Azimutdaten von jeder Arbeitsmaschine M während eines Betriebs der Arbeitsmaschine M in der Baustelle G und erzeugt Zeitseriendaten im Voraus.
Ein Computer, der an jeder Arbeitsmaschine M montiert ist, oder ein Computer, der von jeder Arbeitsmaschine M getragen wird (hiernach als ein Computer der Arbeitsmaschine M bezeichnet), misst eine Position und einen Azimut der Arbeitsmaschine M zu jeder vorgegebenen Zeit.
Der Computer der Arbeitsmaschine M überträgt Positionsdaten, die die gemessene Position anzeigen, und Azimutdaten, die den gemessenen Azimut anzeigen, an das Simulationssystem 10. Die Position der Arbeitsmaschine M wird von einem globalen Navigationssatellitensystem (GNSS) wie beispielsweise einem globalen Positionssystem (GPS) identifiziert. Der Azimut der Arbeitsmaschine M wird von beispielsweise einem elektronischen Kompass, der in der Arbeitsmaschine M vorgesehen ist, oder dem Computer der Arbeitsmaschine M identifiziert.
Die Positionsempfangseinheit 101 des Simulationssystems 10 empfängt die Positionsdaten von dem Computer der Arbeitsmaschine M (Schritt S101). Die Azimutempfangseinheit 102 des Simulationssystems 10 empfängt die Azimutdaten von dem Computer der Arbeitsmaschine M (Schritt S102). Die Zeitserienaufnahmeeinheit 103 speichert die empfangenen Positionsdaten und Azimutdaten in die Zeitserienspeichereinheit 201 in Verbindung mit Empfangszeitpunkten und einer ID der Arbeitsmaschine, die auf den Computer bezogen ist, der eine Empfangsquelle ist (Schritt S103). Das Simulationssystem 10 bestimmt, ob ein Parameteridentifizierungsvorgang aufgrund eines Betriebs eines Benutzers oder ähnlichem gestartet ist oder nicht (Schritt S104).
In einem Fall, in dem der Parameteridentifizierungsvorgang nicht gestartet ist (Schritt S104: NEIN), führt das Simulationssystem wiederholt die Vorgänge von Schritt S101 bis Schritt S103 aus, bis der Parameteridentifizierungsvorgang gestartet wird, und wird daher eine Zeitserie von Positionsdaten und Azimutdaten in der Zeitserienspeichereinheit 201 gebildet.
In einem Fall, in dem der Parameteridentifizierungsvorgang gestartet ist (Schritt S104: JA), erfasst die Gestaltungslandformerfassungseinheit 107 Gestaltungslandformdaten (Schritt S105). Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 berechnet eine Fahrtgeschwindigkeit von jeder Arbeitsmaschine M zu jedem Zeitpunkt auf der Grundlage der Zeitserien der Positionsdaten von jeder Arbeitsmaschine M, die in der Zeitserienspeichereinheit 201 gespeichert sind (Schritt S106). Mit anderen Worten erzeugt die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 eine Zeitserie von Fahrtgeschwindigkeiten von jeder Arbeitsmaschine M. Die Zeitserie der Fahrtgeschwindigkeiten kann erfasst werden, indem Daten eines control area networks (CAN) der Arbeitsmaschine M benutzt werden. Als nächstes identifiziert die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 den Arbeitszustand jeder Arbeitsmaschine M zu jedem Zeitpunkt auf der Grundlage der Gestaltungslandformdaten, und der Positionsdaten, der Azimutdaten und der Zeitserie der Fahrtgeschwindigkeiten der Arbeitsmaschine M (Schritt S107). Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert einen Parameter von jeder Arbeitsmaschine M in dem identifizierten Arbeitszustand auf der Grundlage der Positionsdaten, der Azimutdaten und der Zeitserie von Fahrtgeschwindigkeiten der Arbeitsmaschine M und speichert den Parameter in die Parameterspeichereinheit 202 (Schritt S108). Die Ausgangssteuereinheit 111 gibt den von der Parameteridentifizierungseinheit 105 identifizierten Parameter an die Ausgangsvorrichtung 600 aus (Schritt S109).
Hier wird eine detaillierte Beschreibung eines Verfahrens, in dem die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 einen Arbeitszustand in Schritt S107 identifiziert, gemacht werden.
<<Verfahren des Identifizierens eines Arbeitszustands des hydraulischen Baggers M1, der in der Erdeinschnittsstelle G1 angeordnet ist>>
7 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren des Identifizierens des Arbeitszustands des hydraulischen Baggers, der in der Erdeinschnittsstelle angeordnet ist, in der ersten Ausführungsform zeigt. 8 ist ein Schaubild, das ein Beispiel einer Zeitserie von Azimutdaten des hydraulischen Baggers zeigt.
Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert Zeitperioden, in denen der Kipplaster M3 innerhalb einer vorgegebenen Distanz von dem hydraulischen Bagger M1 gelegen ist, der in der Erdeinschnittsstelle G1 angeordnet ist, und der hydraulische Bagger M1 und der Kipplaster M3 gestoppt werden, auf der Grundlage einer Zeitserie von Positionsdaten und einer Zeitserie von Fahrtgeschwindigkeiten (Schritt S107A1). Die Arbeitsmaschine M „gestoppt“ zeigt einen Arbeitszustand an, in dem die Arbeitsmaschine M nicht fährt. Mit anderen Worten wird ein Zustand, in dem die Arbeitsmaschine M nicht fährt und Arbeit wie beispielsweise Ausbaggern, Schwenken, Anheben und Absenken eines Auslegers durchführt, auch als die Arbeitsmaschine M „gestoppt“ bezeichnet. Auf der anderen Seite wird ein Arbeitszustand, in dem die Arbeitsmaschine M nicht fährt und auch keine andere Arbeit durchführt, als die Arbeitsmaschine M „an einem Stillstand befindlich“ bezeichnet werden. Als nächstes identifiziert die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104, dass ein Arbeitszustand (der Typ der Arbeit) des hydraulischen Baggers M1 ein Ladearbeitszustand ist, bezüglich einer Zeitperiode, in der der hydraulische Bagger M1 wiederholt geschwenkt wird, unter den identifizierten Zeitperioden, auf der Grundlage einer Zeitserie von Azimutdaten (Schritt S107A2). Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 kann zum Beispiel bestimmen, dass der hydraulische Bagger M1 wiederholt geschwenkt wird, in einem Fall, in dem Schwenken, bei dem sich ein Azimut des hydraulischen Baggers fortlaufend in derselben Richtung bei einem Winkel gleich oder höher als ein vorgegebener Winkel (zum Beispiel 10 Grad) ändert, eine vorgegebene Anzahl von Malen oder mehr unter den identifizierten Zeitperioden wiederholt durchgeführt wird. Dies ist darauf zurückführen, dass der Zyklusbetrieb von Schritt S04 zu Schritt S08, gezeigt in 2, als eine wiederholte Änderung in einem Azimut des hydraulischen Baggers M1 erscheint, wie in 8 gezeigt. In 8 repräsentiert ein schraffierter Abschnitt eine Zeitperiode, in der eine Distanz zwischen dem hydraulischen Bagger M1 und dem Kipplaster M3 innerhalb einer vorgegebenen Distanz liegt. Wie in 8 gezeigt, bestimmt die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104, dass der Arbeitszustand des hydraulischen Baggers M1 ein Ladearbeitszustand ist, in der Zeitperiode, in der eine Distanz zwischen dem hydraulischen Bagger M1 und dem Kipplaster M3 innerhalb der vorgegebenen Distanz liegt, und wiederholtes Schwenken durchgeführt wird.
Als nächstes identifiziert die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104, dass der Arbeitszustand des hydraulischen Baggers M1 andere Arbeitszustände ist, bezüglich einer Zeitperiode, in der der hydraulische Bagger M1 fährt oder sich ein Azimut des hydraulischen Baggers M1 ändert, unter Zeitperioden, in denen der Arbeitszustand des hydraulischen Baggers M1 nicht identifiziert ist (Schritt S107A3). Die anderen Arbeitszustände beinhalten Baggerarbeit und Arbeit des Anhäufens von Erde und Sand, die zu laden sind.
Als nächstes identifiziert die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104, dass der Arbeitszustand des hydraulischen Baggers M1 ein Stillstandzustand ist, bezüglich der Zeitperiode, in der der Arbeitszustand des hydraulischen Baggers M1 nicht identifiziert ist (Schritt S107A4).
<<Verfahren der Identifizierung eines Arbeitszustands des hydraulischen Baggers M1, der in der Aufschüttungsstelle G2 angeordnet ist>>
9 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren des Identifizierens des Arbeitszustands des hydraulischen Baggers, der in der Aufschüttungsstelle G2 angeordnet ist, in der ersten Ausführungsform zeigt.
Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert einen Zeitpunkt, an dem der Kipplaster M3 innerhalb einer vorgegebenen Distanz von dem hydraulischen Bagger M1 gelegen ist, der in der Aufschüttungsstelle G2 angeordnet ist, und der hydraulische Bagger M1 und der Kipplaster M3 gestoppt sind, auf der Grundlage der Zeitserie der Positionsdaten und der Zeitserie der Fahrtgeschwindigkeiten (Schritt S107B1). Als nächstes identifiziert die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 einen Zeitpunkt, an dem zumindest der hydraulische Bagger M1 gestoppt ist, mit dem identifizierten Zeitpunkt als einem Startpunkt (Schritt S107B2). Der Grund, warum Positionsdaten des Kipplasters M3 nach dem Startpunkt nicht benutzt werden, ist, dass in einem Fall, in dem der Kipplaster M3 Entladen von Erde und Sand in dem Kippkörper davon beendet, der Kipplaster zu der Erdeinschnittsstelle G1 bewegt wird, ungeachtet des Arbeitszustands des hydraulischen Baggers M1. Als nächstes identifiziert die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104, dass ein Arbeitszustand (der Typ der Arbeit) des hydraulischen Baggers M1 Verteilungsarbeit ist, bezüglich einer Zeitperiode, in der der hydraulische Bagger M1 wiederholt geschwenkt wird, unter den identifizierten Zeitperioden auf der Grundlage der Zeitserie von Azimutdaten (Schritt S107B3).
Danach führt die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 die Vorgänge in Schritt S107B4 und Schritt S107B5 aus und identifiziert einen der Arbeitszustände des hydraulischen Baggers M1, die andere Arbeitszustände sind, und einen Stillstandzustand bezüglich einer Zeitperiode, in der der Arbeitszustand des hydraulischen Baggers M1 nicht identifiziert ist. Die Vorgänge in Schritt S107B4 und Schritt S107B5 sind dieselben wie die Vorgänge in Schritt S107A3 und Schritt S107A4.
<<Verfahren der Identifizierung eines Arbeitszustands des Schrägbaggers>>
10 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren des Identifizierens des Arbeitszustands eines Schrägbaggers in der ersten Ausführungsform zeigt. Der Schrägbagger zeigt den hydraulischen Bagger M1 an, der Arbeit des Formens einer Steigung durchführt.
Bezüglich eines Schrägbaggers identifiziert die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 Zeitperioden, in denen der Schrägbagger innerhalb einer vorgegebenen Distanz von einer Steigungsregion von Gestaltungslandformdaten gelegen ist, auf der Grundlage von einer Zeitserie von Positionsdaten und den Gestaltungslandformdaten, die von der Gestaltungslandformerfassungseinheit 107 erfasst werden (Schritt S107C1). Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert, dass ein Arbeitszustand (der Typ der Arbeit) des Schrägbaggers Steigungsformungsarbeit ist bezüglich einer Zeitperiode, in der der Schrägbagger entlang einer Steigungserstreckungsrichtung bewegt wird oder ein Azimut des Schrägbaggers schwenkt, unter den identifizierten Zeitperioden (Schritt S107C2). Die Steigungsformungsarbeit ist Arbeit für den Schrägbagger, um die Steigungsregion in der Baustelle im Einklang mit den Gestaltungslandformdaten auszubaggern und zu formen.
Als nächstes identifiziert die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104, dass der Arbeitszustand des Schrägbaggers andere Arbeitszustände ist bezüglich einer Zeitperiode, in der der Schrägbagger fährt oder sich ein Azimut des Schrägbaggers ändert, unter Zeitperioden, in denen der Arbeitszustand des Schrägbaggers nicht identifiziert ist, also der Schrägbagger nicht innerhalb einer vorgegebenen Distanz von der Steigungsregion gelegen ist (Schritt S107C3). Als nächstes identifiziert die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104, dass der Arbeitszustand des Schrägbaggers ein Stillstandzustand ist, bezüglich der Zeitperioden, in denen der Arbeitszustand des Schrägbaggers nicht identifiziert ist (Schritt S107C4).
<<Verfahren des Identifizierens eines Arbeitszustands des Bulldozers M2>>
11 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren des Identifizierens des Arbeitszustands eines Bulldozers in der ersten Ausführungsform zeigt.
Bezüglich des Bulldozers M2 identifiziert die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 Zeitperioden, in denen der Bulldozer M2 wiederholt vorwärts und rückwärts bewegt wird, und eine Geschwindigkeit während Vorwärtsbewegung gleich oder niedriger als eine vorgegebene Geschwindigkeit (zum Beispiel 5 Kilometer pro Stunde) ist, auf der Grundlage von einer Zeitserie von Positionsdaten und einer Zeitserie von Fahrtgeschwindigkeiten (Schritt S107D1). Als nächstes bestimmt die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104, ob der Bulldozer M2 in der Erdeinschnittsstelle G1 oder der Aufschüttungsstelle G2 angeordnet ist, auf der Grundlage der Zeitserie von Positionsdaten (Schritt S107D2). In einem Fall, in dem der Bulldozer M2 in der Erdeinschnittsstelle G1 angeordnet ist (Schritt S107D2: Erdeinschnittsstelle), identifiziert die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104, dass ein Arbeitszustand (der Typ der Arbeit) des Bulldozers M2 Bagger-Transport-Arbeit ist, bezüglich der identifizierten Zeitperioden (Schritt S107D3). Auf der anderen Seite identifiziert die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 in einem Fall, in dem der Bulldozer M2 in der Aufschüttungsstelle G2 angeordnet ist (Schritt S107D2: Aufschüttungsstelle), dass ein Arbeitszustand (der Typ der Arbeit) des Bulldozers M2 Verlegungsnivellierungsarbeit ist, bezüglich der identifizierten Zeitperioden (Schritt S107D4).
Als nächstes identifiziert die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104, dass ein Arbeitszustand (der Typ der Arbeit) des Bulldozers M2 Verdichtungsarbeit ist, bezüglich einer Zeitperiode, in der der Bulldozer M2 wiederholt vorwärts und rückwärts in einer vorgegebenen Distanz (zum Beispiel, 8 Meter) oder weniger bewegt wird, unter Zeitperioden, in denen der Arbeitszustand des Bulldozers M2 nicht identifiziert ist (Schritt S107D5).
Als nächstes identifiziert die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104, dass der Arbeitszustand des Bulldozers M2 ein Fahrtzustand ist, bezüglich einer Zeitperiode, in der eine Fahrtgeschwindigkeit des Bulldozers M2 gleich oder mehr als ein vorgegebener Wert ist, unter den Zeitperioden, in denen der Arbeitszustand des Bulldozers M2 nicht identifiziert ist (Schritt S107D6).
Als nächstes identifiziert die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104, dass der Arbeitszustand des Bulldozers M2 ein Stillstandzustand ist, bezüglich der Zeitperioden, in denen der Arbeitszustand des Bulldozers M2 nicht identifiziert ist (Schritt S107D7).
Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 gemäß der ersten Ausführungsform bestimmt, ob der Typ der Arbeit Bagger-Transport-Arbeit oder Verlegungsnivellierungsarbeit ist, auf der Grundlage einer Fahrtgeschwindigkeit des Bulldozers M2, aber ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann in anderen Ausführungsformen die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 bestimmen, ob der Typ der Arbeit Bagger-Transport-Arbeit oder Verlegungsnivellierungsarbeit ist, auf der Grundlage von beidem oder einem von wiederholten Fahrtdistanzen und einer Fahrtgeschwindigkeit des Bulldozers M2.
Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 gemäß der ersten Ausführungsform bestimmt, ob der Typ der Arbeit Verdichtungsarbeit ist oder nicht, auf der Grundlage von wiederholten Fahrtdistanzen des Bulldozers M2, aber ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann in anderen Ausführungsformen die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 bestimmen, ob der Typ der Arbeit Verdichtungsarbeit ist oder nicht, auf der Grundlage von beidem oder einem von wiederholten Fahrtdistanzen und einer Fahrtgeschwindigkeit des Bulldozers M2.
Allgemein ist eine Fahrtgeschwindigkeit bei Bagger-Transport-Arbeit und Verlegungsnivellierungsarbeit niedriger als eine Fahrtgeschwindigkeit bei Verdichtungsarbeit. Allgemein ist eine Fahrtdistanz bei Bagger-Transport-Arbeit und Verlegungsnivellierungsarbeit länger als eine Fahrtdistanz bei Verdichtungsarbeit.
<<Verfahren des Identifizierens eines Arbeitszustands des Kipplasters M3>>
12 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren des Identifizierens des Arbeitszustands des Kipplasters in der ersten Ausführungsform zeigt.
Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert Zeitperioden, in denen der Kipplaster M3 innerhalb einer vorgegebenen Distanz von dem hydraulischen Bagger M1 gelegen ist, der in der Erdeinschnittsstelle G1 angeordnet ist, und der hydraulische Bagger M1 und der Kipplaster M3 gestoppt sind, auf der Grundlage einer Zeitserie von Positionsdaten und einer Zeitserie von Fahrtgeschwindigkeiten (Schritt S107E1). Als nächstes identifiziert die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104, dass ein Arbeitszustand (der Typ der Arbeit) des Kipplasters M3, der innerhalb einer vorgegebenen Distanz von dem hydraulischen Bagger M1 gelegen ist, ein Ladearbeitszustand ist, bezüglich einer Zeitperiode, in der der hydraulische Bagger M1 wiederholt geschwenkt wird, unter den identifizierten Zeitperioden auf der Grundlage einer Zeitserie von Azimutdaten (Schritt S107E2).
Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert einen Zeitpunkt, zu dem der Kipplaster M3 innerhalb einer vorgegebenen Distanz von dem hydraulischen Bagger M1 gelegen ist, der in der Aufschüttungsstelle G2 angeordnet ist, und der hydraulische Bagger M1 und der Kipplaster M3 gestoppt sind, auf der Grundlage einer Zeitserie von Positionsdaten und einer Zeitserie von Fahrtgeschwindigkeiten (Schritt S107E3). Als nächstes identifiziert die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104, dass ein Arbeitszustand (der Typ der Arbeit) des Kipplasters M3 ein Entladearbeitszustand ist, bezüglich einer Zeitperiode, in der zumindest der Kipplaster M3 gestoppt ist, mit dem identifizierten Zeitpunkt als einem Startpunkt (Schritt S107E4).
Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert eine Zeitperiode von einem Endzeitpunkt der Ladearbeit zu einem Startzeitpunkt der Entladearbeit unter Zeitperioden, in denen bezüglich des Kipplasters M3 die Ladearbeit in Schritt S107E2 nicht identifiziert wird und die Entladearbeit in Schritt S107E4 nicht identifiziert wird (Schritt S107E5).
Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert, dass ein Arbeitszustand (der Typ der Arbeit) des Kipplasters beladenes Fahren ist, bezüglich einer Zeitperiode, in der der Kipplaster M3 fährt, unter den identifizierten Zeitperioden auf der Grundlage einer Zeitserie von Fahrtgeschwindigkeiten (Schritt S107E6). Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert eine Zeitperiode von einem Endzeitpunkt der Entladearbeit zu einem Startzeitpunkt der Ladearbeit unter den Zeitperioden, in denen Ladearbeit in Schritt S107E2 nicht identifiziert wird und Entladearbeit in Schritt S107E4 nicht identifiziert wird bezüglich des Kipplasters M3 (Schritt S107E7).
Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert, dass ein Arbeitszustand (der Typ der Arbeit) des Kipplasters unbeladenes Fahren ist, bezüglich einer Zeitperiode, in der der Kipplaster M3 fährt, unter den identifizierten Zeitperioden auf der Grundlage einer Zeitserie von Fahrtgeschwindigkeiten (Schritt S107E8). In anderen Ausführungsformen kann die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 weiterhin bestimmen, ob der Arbeitszustand des Kipplasters M3 unmittelbar vor einem Ladearbeitszustand oder einem Entladearbeitszustand irgendeiner von Drehfahren, Rückwärtsfahren und Fahren innerhalb der Stelle ist, auf der Grundlage einer Fahrtgeschwindigkeit, einer Fahrtrichtung und ähnlichem des Kipplasters M3. Zum Beispiel kann in einem Fall, in dem eine Fahrtgeschwindigkeit niedrig ist, die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 identifizieren, dass der Arbeitszustand des Kipplasters M3 Fahren innerhalb der Stelle ist. Zum Beispiel kann in einem Fall, in dem eine Fahrtrichtung eine Rückwärtsrichtung ist, die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 identifizieren, dass der Arbeitszustand des Kipplasters M3 Rückwärtsfahren ist.
Als nächstes identifiziert die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104, dass der Arbeitszustand des Kipplasters M3 ein Stillstandzustand ist, bezüglich einer Zeitperiode, in der der Arbeitszustand des Kipplasters M3 nicht identifiziert ist (Schritt S107E9).
13 ist ein Zeitdiagramm, das eine Änderung in dem Arbeitszustand, der durch die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit identifiziert wird, zeigt.
Durch den Vorgang in Schritt S107 kann die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 den Arbeitszustand jeder Arbeitsmaschine M in jeder Zeitperiode identifizieren, wie in 13 gezeigt. Wie in 13 gezeigt, werden Zeitdiagramme von unterschiedlichen Arbeitsmaschinen M angezeigt, um angeordnet zu werden, und kann daher ein Manager oder -ähnliches Bewegung in der gesamten Baustelle G erkennen.
Eine detaillierte Beschreibung wird von einem Verfahren gemacht werden, in dem die Parameteridentifizierungseinheit 105 einen Parameter in Schritt S108 identifiziert.
<<Parameter des hydraulischen Baggers M1>>
14 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren des Identifizierens eines Parameters des hydraulischen Baggers in der ersten Ausführungsform zeigt.
Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert Zeitperioden, in denen der Arbeitszustand des hydraulischen Baggers M1 Ladearbeit ist (Schritt S108A1). Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert die Anzahl von Malen der Wiederholung des Schwenkens (Anzahl von Zyklen) für jede von den identifizierten Zeitperioden auf der Grundlage einer Zeitserie von Azimutdaten des hydraulischen Baggers M1 (Schritt S108A2). Zum Beispiel kann die Parameteridentifizierungseinheit 105 einen Wert, der durch Dividieren der Anzahl von Malen, in denen eine Änderungsrichtung von Azimutdaten invertiert wird (die Anzahl von Polwerten der Azimutdaten) durch zwei erhalten wird, als die Anzahl von Malen der Wiederholung identifizieren. Als nächstes identifiziert die Parameteridentifizierungseinheit 105 einen Durchschnittswert der Anzahl von Zyklen in den jeweiligen Zeitperioden als einen Parameter bezogen auf die Ladearbeit oder einen Parameter bezogen auf eine Arbeitsmenge (Schritt S108A3). Die Anzahl von Zyklen zeigt die Anzahl von Malen an, in denen der hydraulische Bagger M1 Erde und Sand aufschaufelt, um die Erde und Sand auf einen einzelnen Kipplaster M3 bis zu der maximalen ladbaren Menge zu laden.
Bezüglich jeder Zeitperiode berechnet die Parameteridentifizierungseinheit 105 die erforderliche Zeit für einen Zyklus durch Dividieren einer Zeit bezogen auf die Zeitperiode durch die Anzahl von Zyklen in der Zeitperiode (Schritt S108A4). Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert einen Durchschnittswert von erforderlichen Zeiten für einen Zyklus in den jeweiligen Zeitperioden als einen Parameter bezogen auf die Ladearbeit oder einen Parameter bezogen auf eine Arbeitsmenge (Schritt S108A5).
Bezüglich jeder Zeitperiode dividiert die Parameteridentifizierungseinheit 105 die maximale ladbare Menge des Kipplasters M3 (einen Wert, der durch Subtrahieren eines Fahrzeugleergewichts, eines Kraftstoffgewichts, des Gewichts eines Bedieners und ähnlichem von dem maximalen Fahrzeugtotalgewicht des Kipplasters M3 erhalten wird) durch die Anzahl von Zyklen in der Zeitperiode, um das Gewicht von Erde und Sand in einem Zyklus zu berechnen (Schritt S108A6). Die maximale ladbare Menge kann auf der Grundlage eines Gestaltungswerts des Kipplasters M3 identifiziert werden und kann auf der Grundlage von Messung des Gewichts des Kipplasters M3 identifiziert werden. Die Parameteridentifizierungseinheit 105 wandelt das berechnete Gewicht der Erde und Sand in einem Zyklus in ein Volumen auf der Grundlage von Erdboden oder ähnlichem um, dividiert das Volumen durch die Kapazität der Schaufel, und identifiziert daher ein Verhältnis (Schaufelkoeffizient) der Kapazität von Erde und Sand zu der Schaufelkapazität (Schritt S108A7). Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert einen Durchschnittswert von Schaufelkoeffizienten in den jeweiligen Zeitperioden als einen Parameter bezogen auf die Ladearbeit oder einen Parameter bezogen auf eine Arbeitsmenge (Schritt S108A8).
<<Parameter des Schrägbaggers>>
15 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren des Identifizierens eines Parameters des Schrägbaggers in der ersten Ausführungsform zeigt.
Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert Zeitperioden, in denen der Arbeitszustand des Schrägbaggers Steigungsformungsarbeit ist (Schritt S108B1). Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert ein Gebiet eines Bereichs, der ein Arbeitsziel des Schrägbaggers ist, in jeder Zeitperiode auf der Grundlage von Gestaltungslandformdaten und einer Zeitserie von Positionsdaten (Schritt S108B2). Zum Beispiel beschneidet die Parameteridentifizierungseinheit 105 eine von dem Schrägbagger angenäherte Steigungsregion in jeder Zeitperiode in den Gestaltungslandformdaten auf der Grundlage einer Position des Schrägbaggers zu einem Startpunkt einer Zeitperiode und einer Position des Schrägbaggers zu einem Endpunkt der Zeitperiode, um ein Gebiet des Bereichs, der ein Arbeitsziel ist, zu identifizieren. Bezüglich jeder Zeitperiode dividiert die Parameteridentifizierungseinheit 105 das Gebiet des Bereichs, der ein Arbeitsziel ist, durch eine Zeit bezogen auf die Zeitperiode, und identifiziert daher ein Fortschrittsgebiet pro Einheitszeit (Schritt S108B3). Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert einen Durchschnittswert des Fortschrittgebiets pro Einheitszeit in den jeweiligen Zeitperioden als einen Parameter bezogen auf die Steigungsformungsarbeit oder einen Parameter bezogen auf eine Arbeitsmenge (Schritt S108B4).
<<Parameter des Bulldozers M2>>
16 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren des Identifizierens eines Parameters des Bulldozers in der ersten Ausführungsform zeigt.
Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert Zeitperioden, in denen der Arbeitszustand des Bulldozers M2 Verdichtungsarbeit ist (Schritt S108C1). Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert Fahrtgeschwindigkeiten (Vorwärtsgeschwindigkeiten oder Rückwärtsgeschwindigkeiten) des Bulldozers M2 in den Zeitperioden auf der Grundlage einer Zeitserie von Geschwindigkeitsdaten (Schritt S108C2). Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert einen Durchschnittswert der Fahrtgeschwindigkeiten als einen Parameter bezogen auf die Verdichtungsarbeit oder einen Parameter bezogen auf eine Geschwindigkeit (Schritt S108C3).
Als nächstes identifiziert die Parameteridentifizierungseinheit 105 Zeitperioden, in denen der Arbeitszustand des Bulldozers M2 Bagger-Transport-Arbeit ist (Schritt S108C4). Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert Fahrtgeschwindigkeiten (Vorwärtsgeschwindigkeiten) davon, wenn der Bulldozer M2 vorwärts bewegt wird, in den Zeitperioden auf der Grundlage einer Zeitserie von Positionsdaten und einer Zeitserie von Geschwindigkeitsdaten (Schritt S108C5). Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert einen Durchschnittswert der Vorwärtsgeschwindigkeiten als einen Parameter bezogen auf die Bagger-Transport-Arbeit oder einen Parameter bezogen auf eine Geschwindigkeit (Schritt S108C6). Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert Fahrtgeschwindigkeiten (Rückwärtsgeschwindigkeiten) davon, wenn der Bulldozer M2 rückwärts bewegt wird, in den Zeitperioden, identifiziert in Schritt S108C4, auf der Grundlage einer Zeitserie von Positionsdaten und einer Zeitserie von Geschwindigkeitsdaten (Schritt S108C7). Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert einen Durchschnittswert der Rückwärtsgeschwindigkeiten als einen Parameter bezogen auf die Bagger-Transport-Arbeit oder einen Parameter bezogen auf eine Geschwindigkeit (Schritt S108C8).
Als nächstes identifiziert die Parameteridentifizierungseinheit 105 Zeitperioden, in denen der Arbeitszustand des Bulldozers M2 Verlegungsnivellierungsarbeit ist (Schritt S108C9). Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert Fahrtgeschwindigkeiten (Vorwärtsgeschwindigkeiten) davon, wenn der Bulldozer M2 vorwärts bewegt wird, in den Zeitperioden auf der Grundlage einer Zeitserie von Positionsdaten und einer Zeitserie von Geschwindigkeitsdaten (Schritt S108C10). Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert einen Durchschnittswert der Vorwärtsgeschwindigkeiten als einen Parameter bezogen auf die Verlegungsnivellierungsarbeit oder einen Parameter bezogen auf eine Geschwindigkeit (Schritt S108C11). Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert Rückwärtsgeschwindigkeiten des Bulldozers M2 in den Zeitperioden, identifiziert in Schritt S108C9, auf der Grundlage einer Zeitserie von Positionsdaten und einer Zeitserie von Geschwindigkeitsdaten (Schritt S108C12). Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert einen Durchschnittswert der Rückwärtsgeschwindigkeiten als einen Parameter bezogen auf die Verlegungsnivellierungsarbeit oder einen Parameter bezogen auf eine Geschwindigkeit (Schritt S108C13).
Bezüglich den jeweiligen Zeitperioden, identifiziert in Schritt S108C9, berechnet die Parameteridentifizierungseinheit 105 eine totale Vorwärtsbewegungsdistanz des Bulldozers M2 in den Zeitperioden (Schritt S108C14). Die totale Vorwärtsbewegungsdistanz des Bulldozers M2 ist eine Distanz, in der der Bulldozer M2 Erde und Sand drückt, um Verlegungsnivellierungsarbeit durchzuführen. Die Parameteridentifizierungseinheit 105 multipliziert die spezifizierte totale Vorwärtsbewegungsdistanz mit einer Breite der Klinge in den jeweiligen Zeitperioden und berechnet daher ein totales Verlegungsnivellierungsgebiet (Schritt S108C15).
Die Parameteridentifizierungseinheit 105 dividiert das spezifizierte Verlegungsnivellierungsgebiet in den jeweiligen Zeitperioden durch ein Gebiet einer Verlegungsnivellierungsregion, in dem der Bulldozer M2 in den Zeitperioden anwesend ist, und identifiziert daher die Anzahl von Verlegungsnivellierungsschichten (Schritt S108C16). Das Gebiet der Verlegungsnivellierungsregion kann identifiziert werden, indem zum Beispiel eine Zeitserie von Positionsdaten des Bulldozers M2 in den Zeitperioden benutzt werden, zum Beispiel eine konvexe Hülle von Positionsdaten. Die Parameteridentifizierungseinheit 105 dividiert eine Verlegungsnivellierungszielhöhe durch die Anzahl von Verlegungsnivellierungsschichten, um Klingenhöhen in den jeweiligen Zeitperioden zu identifizieren (S108C17). Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert einen Durchschnittswert der Klingenhöhen als einen Parameter bezogen auf die Verlegungsnivellierungsarbeit oder einen Parameter bezogen auf eine Arbeitsmenge (Schritt S108C18). Die Verlegungsnivellierungszielhöhe ist eine vom Boden erhabene Höhe erforderlich in der Verlegungsnivellierungsarbeit, und allgemein kann der Boden nicht auf einen Schlag in einer einzelnen Aktion der Verlegungsnivellierungsarbeit auf die Höhe angehoben werden. Zum Beispiel führt in einem Fall, in dem die Verlegungsnivellierungszielhöhe 30 cm ist, der Bulldozer M2 wiederholt Arbeit des Anhebens des Bodens um etwa 3 cm in einem einzelnen Stück der Verlegungsnivellierungsarbeit zehn Mal durch, und daher wird der Boden schließlich auf die Verlegungsnivellierungszielhöhe angehoben. Mit anderen Worten stellt der Bediener in diesem Beispiel eine Klingenhöhe des Bulldozers M2 auf 3cm ein. Die Klingenhöhe ist ein Parameter, der für beides, die Verlegungsnivellierungsarbeit und die Bagger-Transport-Arbeit, benutzt wird.
<<Parameter des Kipplasters M3>>
17 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren des Identifizierens eines Parameters des Kipplasters in der ersten Ausführungsform zeigt.
Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert Zeitperioden, in denen der Arbeitszustand des Kipplasters M3 unbeladenes Fahren ist (Schritt S108D1). Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert Fahrtgeschwindigkeiten des Kipplasters M3 in den Zeitperioden auf der Grundlage einer Zeitserie von Fahrtgeschwindigkeiten (Schritt S108D2). Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert einen Durchschnittswert der Fahrtgeschwindigkeiten als einen Parameter bezogen auf das unbeladene Fahren oder einen Parameter bezogen auf eine Geschwindigkeit (Schritt S108D3).
Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert Zeitperioden, in denen der Arbeitszustand des Kipplasters M3 beladenes Fahren ist (Schritt S108D4). Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert Fahrtgeschwindigkeiten des Kipplasters M3 in den Zeitperioden auf der Grundlage einer Zeitserie von Fahrtgeschwindigkeiten (Schritt S108D5). Die Parameteridentifizierungseinheit 105 identifiziert einen Durchschnittswert der Fahrtgeschwindigkeiten als einen Parameter bezogen auf das beladene Fahren oder einen Parameter bezogen auf eine Geschwindigkeit (Schritt S108D6).
Durch den Vorgang in Schritt S107 kann die Parameteridentifizierungseinheit 105 einen Parameter jeder Arbeitsmaschine M für jeden Arbeitszustand identifizieren.
<<Simulation in Simulationssystem>>
18 ist ein Flussdiagramm, das ein Simulationsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Das Simulationssystem 10 führt Simulation der Baustelle G durch Benutzen von Parametern, die in der Parameterspeichereinheit 202 gespeichert sind, aus. Das Simulationssystem 10 kann Simulation durch Benutzen von Anfangswerten der Parameter, bevor die Parameteridentifizierungseinheit 105 die Parameter identifiziert, ausführen.
Die Erfassungseinheit des aktuellen Zustands der Landform 106 erfasst Daten des aktuellen Zustands der Landform, die einen aktuellen Zustand der Landform der Baustelle G repräsentieren (Schritt S151). Die Gestaltungslandformerfassungseinheit 107 erfasst Gestaltungslandformdaten, die eine Gestaltungslandform der Baustelle G repräsentieren (Schritt S152). Die Baumengenberechnungseinheit 109 berechnet eine Baumenge (eine Erdsäulenmenge in der Erdeinschnittsstelle G1 und eine Aufschüttungsmenge in der Aufschüttungsstelle G2) in der Baustelle auf der Grundlage eines Unterschieds zwischen den Daten des aktuellen Zustands der Landform und den Gestaltungslandformdaten (Schritt S153). Die Eingangsdatenerfassungseinheit 108 empfängt Eingaben von Baubedingungen und physischen Parametern der Arbeitsmaschinen M (eine Schaufelgröße des hydraulischen Baggers M1, eine Klingengröße des Bulldozers M2, die maximale Ladekapazität des Kipplasters M3), die in der Baustelle G angeordnet sind (Schritt S154). Die Simulationseinheit 110 simuliert Bau in der Baustelle G auf der Grundlage der Parameter oder den Anfangswerten der Parameter, die in der Parameterspeichereinheit 202 gespeichert sind, der Daten, die von der Eingangsdatenerfassungseinheit 108 erfasst werden und der Konstruktionsdaten, die von der Baumengenberechnungseinheit 109 berechnet werden (Schritt S155). Die Simulationseinheit 110 berechnet zum Beispiel eine Zeitserie des Vorgangs des Baus, eine Bauperiode oder Baukosten in der Baustelle G. Die Ausgangssteuereinheit 111 gibt ein Ausgangssignal, das ein Simulationsergebnis in der Simulationseinheit 110 anzeigt, an die Ausgabevorrichtung 600 aus (Schritt S156).
<<Vorteilhafte Effekte>>
Wie oben erwähnt, identifiziert gemäß der ersten Ausführungsform das Simulationssystem 10 den Arbeitszustand der Arbeitsmaschine M und identifiziert einen Parameter (zum Beispiel eine Fahrtgeschwindigkeit) bezogen auf eine Geschwindigkeit der Arbeitsmaschine M in dem identifizierten Arbeitszustand. Folglich kann das Simulationssystem 10 einen Parameter nahe der Bauleistung der tatsächlichen Arbeitsmaschine M erhalten.
Gemäß der ersten Ausführungsform identifiziert das Simulationssystem Arbeit der Arbeitsmaschine M und identifiziert einen Parameter der Arbeitsmaschine M in der Arbeit auf der Grundlage einer Zeitserie von Positionsdaten, einer Zeitserie von Azimutdaten, und einer Zeitserie von Geschwindigkeitsdaten. Folglich kann das Simualtionssystem 10 einen Parameter nahe der Bauleistung der tatsächlichen Arbeitsmaschine M erhalten.
Gemäß der ersten Ausführungsform identifiziert das Simulationssystem 10 den Typ der Arbeit einer bestimmten Arbeitsmaschine M auf der Grundlage einer Beziehung zwischen einer Position der bestimmten Arbeitsmaschine M (zum Beispiel des hydraulischen Baggers M1) und einer anderen Arbeitsmaschine M (zum Beispiel des Kipplasters M3). Folglich kann das Simulationssystem 10 den Typ der Arbeit der Arbeitsmaschine M genau identifizieren.
Gemäß der ersten Ausführungsform identifiziert das Simulationssystem 10 die Anzahl von Zyklen auf der Grundlage einer Zeitserie von Azimutdaten in einem Fall, in dem Arbeit des hydraulischen Baggers M1 Ladearbeit ist. Gemäß der ersten Ausführungsform identifiziert das Simulationssystem 10 einen Schaufelkoeffizienten durch Benutzen der Anzahl von Zyklen. Folglich kann das Simulationssystem 10 die Anzahl von Ladezyklen und einen Schaufelkoeffizienten identifizieren, sogar obwohl der der hydraulische Bagger M1 nicht mit einem speziellen Sensor wie beispielsweise einem Hubsensor oder einem Nutzlastmessgerät versehen ist. Der Schaufelkoeffizient ist ein Beispiel eines Parameters bezogen auf eine Arbeitsmenge, der eine Menge von Erde und Sand, die durch die Arbeitsmaschine aufgeschaufelt werden, anzeigt.
Gemäß der ersten Ausführungsform identifiziert das Simulationssystem 10 eine Klingenhöhe des Bulldozers M2 auf der Grundlage einer Zeitserie von Positionsdaten in einem Fall, in dem Arbeit des Bulldozers M2 Verlegungsnivellierungsarbeit ist. Folglich kann das Simulationssystem 10 eine Klingenhöhe identifizieren, sogar obwohl der Bulldozer M2 nicht mit einem speziellen Sensor wie beispielsweise einem Hubsensor versehen ist. Die Klingenhöhe ist ein Beispiel der Höhe von Erde und Sand bei Nivellierung, wobei die Arbeitsmaschine M benutzt wird.
Gemäß der ersten Ausführungsform kann das Simulationssystem 10 eine Fahrtgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine M in dem Arbeitszustand auf der Grundlage einer Zeitserie von Positionsdaten der Arbeitsmaschine M für jeden Arbeitszustand (Vorwärtsbewegung oder Rückwärtsbewegung, also den Typ der Arbeit) der Arbeitsmaschine M identifizieren. Folglich kann das Simulationssystem 10 eine Fahrtgeschwindigkeit in jedem Arbeitszustand identifizieren, sogar obwohl die Arbeitsmaschine M nicht den Arbeitszustand und eine Fahrtgeschwindigkeit durch Kommunikation ausgibt.
Gemäß der ersten Ausführungsform identifiziert das Simulationssystem 10 bezüglich Steigungsformungsarbeit eine Arbeitsmenge der Arbeitsmaschine M bezogen auf die Steigungsformungsarbeit auf der Grundlage einer Zeitserie von Positionsdaten der Arbeitsmaschine M.
Gemäß der ersten Ausführungsform kann ein Benutzer in einem Fall, in dem es eine Abweichung zwischen einem Simulationsergebnis basierend auf Anfangswerten der Parameter und einem tatsächlichen Fortschrittsstatus gibt, das Simulationssystem 10 veranlassen, Parameter zu identifizieren und Simulation erneut durch Benutzen der identifizierten Parameter durchzuführen. Folglich ist es möglich, solch einen Betrieb vorzunehmen, der eine Abweichung des Fortschrittstatus auf der Grundlage von praktischen Parametern korrigiert.
Das Simulationssystem 10 gemäß der ersten Ausführungsform misst eine Klingenhöhe durch Benutzen von Positionsdaten, aber ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann das Simulationssystem 10 gemäß anderer Ausführungsformen durch Ermitteln eines Betätigungshebels (beinhaltend PPC Druck) erhalten oder kann eine Klingenhöhe durch Benutzen verschiedener Sensoren, die in einem Gerät oder einem Zylinder vorgesehen sind, erhalten.
Das Simulationssystem 10 gemäß der ersten Ausführungsform misst die Anzahl der Zyklen durch Benutzen von Positionsdaten oder Azimutdaten, aber ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann das Simulationssystem 10 gemäß anderer Ausführungsformen die Anzahl der Zyklen durch Zählen der Anzahl der Male des Ladens von Erde und Sand in die Schaufel durch Benutzen eines Nutzlastmessgeräts, das in dem hydraulischen Bagger M1 vorgesehen ist, messen. Das Simulationssystem 10 gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Anzahl der Zyklen durch Bildanalyse messen, wobei ein in dem hydraulischen Bagger M1 vorgesehener Sensor oder ein Bewegungssensor oder eine außerhalb des hydraulischen Baggers M1 vorgesehene Kamera benutz wird.
Das Simulationssystem 10 gemäß der ersten Ausführungsform identifiziert den Arbeitszustand der Arbeitsmaschine M auf der Grundlage einer Positionsbeziehung zwischen der Arbeitsmaschine M und einer anderen Arbeitsmaschine M durch Benutzen eines GNSS, aber ist nicht darauf beschränkt.
Zum Beispiel kann das Simulationssystem 10 gemäß anderer Ausführungsformen den Arbeitszustand der Arbeitsmaschine M durch Benutzen einer Positionsbeziehung zwischen den Arbeitsmaschinen M durch Zwischen-Fahrzeug-Kommunikation identifizieren.
Das Simulationssystem 10 gemäß der ersten Ausführungsform identifiziert einen Schaufelkoeffizienten auf der Grundlage der maximalen ladbaren Menge des Kipplasters M3 und der Anzahl der Zyklen, aber ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann das Simulationssystem 10 gemäß anderer Ausführungsformen Erde und Sand, die durch die Schaufel aufgeschaufelt werden, durch Benutzen eines Sensors ermitteln, und kann daher einen Schaufelkoeffizienten identifizieren. Beispiele des Sensors können ein Nutzlastmessgerät, eine Kamera, eine Stereokamera und einen Laserscanner beinhalten.
Das Simulationssystem 10 gemäß der ersten Ausführungsform identifiziert und speichert einen gemittelten Wert als einen Parameter in dem Arbeitszustand der Arbeitsmaschine M, aber ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann das Simulationssystem 10 gemäß anderer Ausführungsformen einen Wert, der zu jeder Zeit berechnet wird, als einen Parameter speichern.
<Zweite Ausführungsform>
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform beschrieben werden. Das Simulationssystem gemäß der ersten Ausführungsform bestimmt, dass der Arbeitszustand des Kipplasters M3 beladenes Fahren ist, in einem Fall des Fahrens nach Ladearbeit und vor Entladearbeit, und dass der Arbeitszustand davon unbeladenes Fahren ist, in einem Fall des Fahrens nach Entladearbeit und vor Ladearbeit. Hingegen wird in der zweiten Ausführungsform der Arbeitszustand des Kipplasters M3 auf der Grundlage von Positionsinformationen des Kipplasters M3 identifiziert.
Der Arbeitszustand des Kipplasters M3, der von dem Simulationssystem 10 gemäß der zweiten Ausführungsform identifiziert wird, beinhaltet beladenes Fahren außerhalb der Stelle, bei dem der Kipplaster auf dem Fahrtweg G3 in einem beladenen Zustand fährt, unbeladenes Fahren außerhalb der Stelle, bei dem der Kipplaster auf dem Fahrtweg G3 in einem unbeladenen Zustand fährt, Drehfahren, bei dem der Kipplaster in einer Drehregion, die in der Erdeinschnittsstelle G1 oder der Aufschüttungsstelle G2 vorgesehen ist, fährt, Rückwärtsfahren, bei dem der Kipplaster in einer Rückwärtsregion, die in der Erdeinschnittsstelle G1 oder der Aufschüttungsstelle G2 vorgesehen ist, fährt, beladenes Fahren innerhalb der Stelle, bei dem der Kipplaster normal in einem beladenen Zustand in der Erdeinschnittsstelle G1 oder der Aufschüttungsstelle G2 fährt, und unbeladenes Fahren innerhalb der Stelle, bei dem der Kipplaster in einem unbeladenen Zustand in der Erdeinschnittsstelle G1 oder der Aufschüttungsstelle G2 fährt. Die Erdeinschnittsstelle G1, die Aufschüttungsstelle G2, die Drehregion und die Rückwärtsregion werden im Voraus zum Beispiel als Geofences gekennzeichnet. In diesem Fall identifiziert die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 den Arbeitszustand des Kipplasters M3 auf der Grundlage davon, ob eine Position, die durch Positionsdaten des Kipplasters M3 angezeigt werden, innerhalb eines Geofence ist oder nicht.
19 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren des Identifizierens des Arbeitszustands des Kipplasters in der zweiten Ausführungsform zeigt.
Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert Zeitperioden, in denen der Kipplaster M3 innerhalb einer vorgegebenen Distanz von dem hydraulischen Bagger M1 gelegen ist, der in der Erdeinschnittsstelle G1 angeordnet ist, und der hydraulische Bagger M1 und der Kipplaster M3 gestoppt sind, auf der Grundlage einer Zeitserie von Positionsdaten und einer Zeitserie von Fahrtgeschwindigkeiten (Schritt S107F1). Als nächstes identifiziert die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104, dass der Arbeitszustand (der Typ der Arbeit) des Kipplasters M3, der innerhalb einer vorgegebenen Distanz von dem hydraulischen Bagger M1 gelegen ist, ein Ladearbeitszustand ist, bezüglich einer Zeitperiode, in der der hydraulische Bagger M1 wiederholt geschwenkt wird, unter den identifizierten Zeitperioden auf der Grundlage einer Zeitserie von Azimutdaten (Schritt S107F2).
Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert einen Zeitpunkt, zu dem der Kipplaster M3 innerhalb einer vorgegebenen Distanz von dem hydraulischen Bagger M1 gelegen ist, der in der Aufschüttungsstelle G2 angeordnet ist, und der hydraulische Bagger M1 und der Kipplaster M3 gestoppt sind, auf der Grundlage einer Zeitserie von Positionsdaten und einer Zeitserie von Fahrtgeschwindigkeiten (Schritt S107F3). Als nächstes identifiziert die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104, dass der Arbeitszustand (der Typ der Arbeit) des Kipplasters M3 ein Entladearbeitszustand ist, bezüglich einer Zeitperiode, in der zumindest der Kipplaster M3 gestoppt ist, mit dem identifizierten Zeitpunkt als einem Startpunkt (Schritt S107F4).
Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert, dass der Arbeitszustand des Kipplasters M3 ein Stillstandszustand ist, bezüglich einer Zeitperiode, in der eine Fahrtgeschwindigkeit des Kipplasters M3 weniger als ein vorgegebener Wert ist, unter Zeitperioden, in denen der Arbeitszustand des Kipplasters M3 nicht identifiziert ist (Schritt S107F5).
Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert, dass der Arbeitszustand des Kipplasters M3 Drehfahren ist, bezüglich einer Zeitperiode, in der der Kipplaster M3 in der Drehregion gelegen ist, unter den Zeitperioden, in denen der Arbeitszustand des Kipplasters M3 nicht identifiziert ist (Schritt S107F6). Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert, dass der Arbeitszustand des Kipplasters M3 Rückwärtsfahren ist, bezüglich einer Zeitperiode, in der der Kipplaster M3 in der Rückwärtsregion gelegen ist, unter den Zeitperioden, in denen der Arbeitszustand des Kipplasters M3 nicht identifiziert ist (Schritt S107F7).
Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert, dass der Arbeitszustand des Kipplasters M3 beladenes Fahren innerhalb der Stelle ist, bezüglich einer Zeitperiode von einem Endzeitpunkt der Ladearbeit in der Erdeinschnittsstelle G1 zu einem Zeitpunkt, zu dem der Kipplaster M3 die Erdeinschnittsstelle G1 verlässt, oder einer Zeitperiode von einem Zeitpunkt, zu dem der Kipplaster M3 in die Aufschüttungsstelle G2 eindringt, zu einem Zeitpunkt, zu dem der Kipplaster in die Drehregion der Aufschüttungsstelle G2 eintritt, unter den Zeitperioden, in denen der Arbeitszustand des Kipplasters M3 nicht identifiziert ist (Schritt S107F8). Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert, dass der Arbeitszustand des Kipplasters M3 unbeladenes Fahren innerhalb der Stelle ist, bezüglich einer Zeitperiode von einem Endzeitpunkt der Entladearbeit in der Aufschüttungsstelle G2 zu einem Zeitpunkt, zu dem der Kipplaster die Aufschüttungsstelle G2 verlässt, oder einer Zeitperiode von einem Zeitpunkt, zu dem der Kipplaster M3 in die Erdeinschnittsstelle G1 eindringt, zu einem Zeitpunkt, zu dem der Kipplaster in die Drehregion der Erdeinschnittsstelle G1 eintritt, unter den Zeitperioden, in denen der Arbeitszustand des Kipplasters M3 nicht identifiziert wird (Schritt S107F9). Mit anderen Worten ist, sogar obwohl der Kipplaster M3 in der Erdeinschnittsstelle G1 oder der Aufschüttungsstelle G2 gelegen ist, in einem Fall, in dem der Kipplaster M3 in der Drehregion oder der Rückwärtsregion der Erdeinschnittsstelle G1 oder der Aufschüttungsstelle G2 gelegen ist, der Arbeitszustand des Kipplasters M3 nicht beladenes Fahren innerhalb der Stelle oder unbeladenes Fahren innerhalb der Stelle.
Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert Zeitperioden von einem Zeitpunkt, zu dem der Kipplaster aus der Erdeinschnittsstelle G1 rausgeht, zu einem Zeitpunkt, zu dem der Kipplaster in die Aufschüttungsstelle G2 eintritt (Schritt S107F10). Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert, dass der Arbeitszustand des Kipplasters M3 beladenes Fahren außerhalb der Stelle ist, bezüglich einer Zeitperiode, in der der Arbeitszustand des Kipplasters M3 nicht identifiziert ist, unter den Zeitperioden, identifiziert in Schritt S107F10 (Schritt S107F11).
Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert Zeitperioden von einem Zeitpunkt, zu dem der Kipplaster aus der Aufschüttungsstelle G2 rausgeht, zu einem Zeitpunkt, zu dem der Kipplaster in die Erdeinschnittsstelle G1 eintritt (Schritt S107F12). Die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit 104 identifiziert, dass der Arbeitszustand des Kipplasters M3 unbeladenes Fahren außerhalb der Stelle ist, bezüglich einer Zeitperiode, in der der Arbeitszustand des Kipplasters M3 nicht identifiziert wird, unter den Zeitperioden, identifiziert in Schritt S107F12 (Schritt S107F13).
In derselben Weise wie in der ersten Ausführungsform, berechnet die Parameteridentifizierungseinheit 105 einen Durchschnittswert von Fahrtgeschwindigkeiten in Zeitperioden bezogen auf jeden Arbeitszustand, und identifiziert daher eine Fahrtgeschwindigkeit bezogen auf jeden Arbeitszustand als ein Parameter bezogen auf eine Geschwindigkeit.
Mit anderen Worten identifiziert das Simulationssystem 10 gemäß der zweiten Ausführungsform den Arbeitszustand der Arbeitsmaschine M auf der Grundlage einer Position der Arbeitsmaschine M, also ob die Arbeitsmaschine in einer vorgegebenen Region anwesend ist oder nicht, ob die Arbeitsmaschine M in eine Region eindringt oder nicht, oder ob die Arbeitsmaschine M aus einer Region rausgeht oder nicht.
<Andere Ausführungsformen>
Wie oben erwähnt, wurden Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, aber eine spezifische Konfiguration ist nicht auf die oben beschriebenen Konfigurationen beschränkt, und verschiedene Gestaltungsänderungen können auftreten.
Zum Beispiel identifiziert das Simulationssystem 10 in den Ausführungsformen Parameter und führt Simulation durch, wobei die Parameter benutzt werden, aber ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann in anderen Ausführungsformen eine Parameteridentifizierungsvorrichtung, die einen Parameter identifiziert, getrennt von dem Simulationssystem 10 vorgesehen werden. Zum Beispiel kann ein von der Arbeitsmaschine M getragener Computer einen Parameter der Arbeitsmaschine M identifizieren und das Simulationssystem 10 kann den Parameter der Arbeitsmaschine M von dem Computer empfangen, um Simulation durchzuführen.
In den Ausführungsformen wurden der hydraulische Bagger M1, der Bulldozer M2 und der Kipplaster M3 als Beispiele der Arbeitsmaschine M beschrieben, aber sind nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann das Simulationssystem 10 den Arbeitszustand eines Radladers oder einer Straßenwalze identifizieren, und kann einen Parameter davon berechnen. Arbeitszustände und Parameter des Radladers und der Straßenwalze können gemäß demselben Verfahren wie das Verfahren des Erhaltens des Arbeitszustands und eines Parameters des Bulldozers M2 erhalten werden.
Der hydraulische Bagger M1 gemäß anderen Ausführungsformen kann eine Kerbe formen. Der Arbeitszustand und ein Parameter des hydraulischen Baggers M1, der eine Kerbe formt, kann gemäß demselben Verfahren wie das Verfahren des Erhaltens des Arbeitszustands und eines Parameters des Schrägbaggers erhalten werden. Beispiele der Parameter bezogen auf eine Wafermenge bei Kerbenbaggerarbeit können eine Distanz einer Kerbe, eine Fläche der Kerbe oder eine Erdmenge der Kerbe beinhalten, die pro Einheitszeit ausgebaggert und geformt wird. Die Kerbenbaggerarbeit ist ein Beispiel der Formungsarbeit.
Der hydraulische Bagger M1 gemäß anderen Ausführungsformen kann Baggerarbeit ohne Laden durchführen. Zum Beispiel kann der hydraulische Bagger M1 Erde und Sand eines Baggerziels ausbaggern, und kann die ausgebaggerte Erde und Sand um einen anderen Ladebagger entladen, sodass der Ladebagger einfach die Erde und Sand baggert. In diesem Fall wird Baggerarbeit durch Identifizieren einer Zeitperiode, in der der hydraulische Bagger M1 gestoppt ist und wiederholt geschwenkt wird, bestimmt. Bei Bestimmung der Baggerarbeit kann sich nicht auf eine Bedingung, bei der der hydraulische Bagger M1 nahe dem Kipplaster M3 ist, bezogen werden. Ein Parameter für die Baggerarbeit in diesem Fall kann gemäß demselben Verfahren wie das Verfahren des Erhaltens eines Parameters für Ladearbeit des hydraulischen Baggers M1 erhalten werden.
In den Ausführungsformen wird ein berechneter Parameter für Simulation benutzt, aber ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann in anderen Ausführungsformen ein berechneter Parameter für andere Anwendungen wie beispielsweise Management der Fähigkeit eines Arbeiters benutzt werden. Daher kann das Simulationssystem 10 einen Parameter für jeden Bediener berechnen und speichern, und kann einen Parameter für jede Typennummer der Arbeitsmaschine M berechnen und speichern.
In dem Simulationssystem 10 gemäß den Ausführungsformen wurde eine Beschreibung eines Falls gemacht, in dem das Programm in dem Speicher 300 gespeichert ist, aber dies ist lediglich ein Beispiel. Zum Beispiel kann in anderen Ausführungsformen das Programm an das Simulationssystem 10 über eine Kommunikationsleitung geliefert werden. In diesem Fall entwickelt das Simulationssystem 10 das gelieferte Programm zu dem Hauptspeicher 200 und führt die Vorgänge aus.
Das Programm kann einige der oben beschriebenen Funktionen realisieren. Zum Beispiel kann das Programm die oben beschriebenen Funktionen durch eine Kombination mit einem anderen Programm, das bereits in dem Speicher 300 gespeichert ist, oder eine Kombination mit einem anderen Programm, das in einer anderen Vorrichtung installiert ist, realisieren.
Das Simulationssystem 10 kann eine programmierbare Logikvorrichtung (PLD) zusätzlich zu der Konfiguration oder anstatt der Konfiguration beinhalten. Beispiele der PLD können eine programmierbare Arraylogik (PAL), eine generische Arraylogik (GAL), eine komplexe programmierbare Arraylogikvorrichtung (CPLD) und ein feldprogrammierbares Gatearray (FPGA) beinhalten. In diesem Fall können einige der Funktionen, die durch den Prozessor 100 realisiert werden, durch die PLD realisiert werden.
Industrielle Anwendbarkeit.
Gemäß den Aspekten kann die Parameteridentifizierungsvorrichtung einen Parameter nahe der Bauleistung einer tatsächlichen Arbeitsmaschine erhalten.
Bezugszeichenliste

10:: SIMULATIONSSYSTEM
100:: PROZESSOR
200:: HAUPTSPEICHER
300:: SPEICHER
400:: SCHNITTSTELLE
500:: EINGABEVORRICHTUNG
600:: AUSGABEVORRICHTUNG
101:: POSITIONSEMPFANGSEINHEIT
102:: AZIMUTEMPFANGSEINHEIT
103:: ZEITSERIENAUFNAHMEEINHEIT
104:: ARBEITSZUSTANDSIDENTIFIZIERUNGSEINHEIT
105:: PARAMETERIDENTIFIZIERUNGSEINHEIT
106:: ERFASSUNGSEINHEIT DES AKTUELLEN ZUSTANDS DER LANDFORM
107:: GESTALTUNGSLANDFORMERFASSUNGSEINHEIT
108:: EINGANGSDATENERFASSUNGSEINHEIT
109:: BAUMENGENBERECHNUNGSEINHEIT
110:: SIMULATIONSEINHEIT
111:: AUSGANGSSTEUEREINHEIT
201:: ZEITSERIENSPEICHEREINHEIT
202:: PARAMETERSPEICHEREINHEIT
G:: BAUSTELLE
G1:: ERDEINSCHNITTSSTELLE
G2:: AUFSCHÜTTUNGSSTELLE
G3:: FAHRTWEG
M:: ARBEITSMASCHINE
M1:: HYDRAULISCHER BAGGER
M2:: BULLDOZER
M3:: KIPPLASTER

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2017139406 [0001]
JP 2017139407 [0001]

Claims

Eine Parameteridentifizierungsvorrichtung, umfassend: eine Arbeitszustandsidentifizierungseinheit, die Arbeitszustände einer Arbeitsmaschine identifiziert; und eine Parameteridentifizierungseinheit, die einen Parameter bezogen auf eine Arbeitsmenge pro Einheitszeit der Arbeitsmaschine oder einen Parameter bezogen auf eine Geschwindigkeit der Arbeitsmaschine für jeden der Arbeitszustände auf der Grundlage einer Zeitserie von Positionsdaten, Azimutdaten oder Geschwindigkeitsdaten der Arbeitsmaschine identifiziert.
Die Parameteridentifizierungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Parameteridentifizierungseinheit den Parameter bezogen auf eine Geschwindigkeit der Arbeitsmaschine für jeden der Arbeitszustände auf der Grundlage der Zeitserie von Positionsdaten oder Geschwindigkeitsdaten der Arbeitsmaschine identifiziert.
Die Parameteridentifizierungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit die Arbeitszustände auf der Grundlage einer Position der Arbeitsmaschine M identifiziert.
Die Parameteridentifizierungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit die Arbeitszustände der Arbeitsmaschine auf der Grundlage einer Positionsbeziehung zwischen einer Position der Arbeitsmaschine und einer Erdeinschnittsstelle oder einer Aufschüttungsstelle identifiziert.
Die Parameteridentifizierungsvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit die Arbeitszustände auf der Grundlage einer Fahrtgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine identifiziert.
Die Parameteridentifizierungsvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Arbeitsmaschine ein Kipplaster ist, und wobei die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit unbeladenes Fahren und beladenes Fahren als die Arbeitszustände identifiziert.
Die Parameteridentifizierungsvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Arbeitsmaschine ein Bulldozer ist, und wobei die Parameteridentifizierungseinheit eine Vorwärtsgeschwindigkeit und eine Rückwärtsgeschwindigkeit als den Parameter auf der Grundlage einer Zeitserie von Geschwindigkeitsdaten des Bulldozers identifiziert.
Die Parameteridentifizierungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Parameteridentifizierungseinheit einen Parameter bezogen auf eine Arbeitsmenge pro Einheitszeit der Arbeitsmaschine für jeden der Arbeitszustände auf der Grundlage einer Zeitserie von Positionsdaten, Azimutdaten oder Geschwindigkeitsdaten in dem identifizierten Arbeitszustand identifiziert.
Die Parameteridentifizierungsvorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit die Arbeitszustände auf der Grundlage einer Zeitserie von Werten bezogen auf eine Position der Arbeitsmaschine oder einen Azimut der Arbeitsmaschine identifiziert.
Die Parameteridentifizierungsvorrichtung gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei die Arbeitszustandsidentifizierungseinheit die Arbeitszustände auf der Grundlage einer Beziehung zwischen einer Position der Arbeitsmaschine und einer Position einer anderen Arbeitsmaschine identifiziert.
Die Parameteridentifizierungsvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Arbeitsmaschine ein hydraulischer Bagger ist, und wobei die Parameteridentifizierungseinheit die Anzahl der Zyklen oder eine Zykluszeit als den Parameter auf der Grundlage einer Zeitserie von Azimutdaten der Arbeitsmaschine in einem Fall, in dem der Arbeitszustand Ladearbeit ist, identifiziert.
Die Parameteridentifizierungsvorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die Parameteridentifizierungseinheit einen Schaufelkoeffizienten als den Parameter auf der Grundlage der Anzahl der Zyklen identifiziert.
Die Parameteridentifizierungsvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Parameteridentifizierungseinheit ein Formungsgebiet oder ein Formungsvolumen pro Einheitszeit als den Parameter auf der Grundlage einer Zeitserie von Positionsdaten der Arbeitsmaschine in einem Fall, in dem der Arbeitszustand Formungsarbeit ist, identifiziert.
Die Parameteridentifizierungsvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Arbeitsmaschine ein Bulldozer ist, und wobei die Parameteridentifizierungseinheit eine Klingenhöhe des Bulldozers als den Parameter auf der Grundlage einer Zeitserie von Positionsdaten des Bulldozers in einem Fall, in dem der Arbeitszustand Verlegungsnivellierungsarbeit oder Bagger-Transport-Arbeit ist, identifiziert.
Eine Simulationsvorrichtung, umfassend: Eine Simulationseinheit, die Bau in einer Baustelle auf der Grundlage des von der Parameteridentifizierungsvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 14 identifizierten Parameters simuliert.
Ein Parameteridentifizierungsverfahren, umfassend die Schritte von: Identifizieren von Arbeitszuständen einer Arbeitsmaschine; und Identifizieren eines Parameters bezogen auf eine Arbeitsmenge pro Einheitszeit der Arbeitsmaschine oder eines Parameters bezogen auf eine Geschwindigkeit der Arbeitsmaschine für jeden der Arbeitszustände auf der Grundlage einer Zeitserie von Positionsdaten, Azimutdaten oder Geschwindigkeitsdaten der Arbeitsmaschine.