DE112020005322T5

DE112020005322T5 - System und Verfahren zur Bestimmung eines Bauplans für eine Arbeitsmaschine auf einer Baustelle

Info

Publication number: DE112020005322T5
Application number: DE112020005322.9T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Tadenuma; Shinya Kanou
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2019-12-24
Filing date: 2020-12-14
Publication date: 2022-08-18
Also published as: CN114730439A; AU2024202733A1; WO2021131864A1; JP2021101316A; JP7461736B2; AU2020415683A1; US20220403627A1

Abstract

Ein System enthält ein Bereichsdatenmodul und ein Planungsmodul. Das Bereichsdatenmodul erfasst Aushubbereichsdaten und Böschungsbereichsdaten. Die Aushubbereichsdaten geben die Positionen einer Vielzahl von Aushubbereichen auf einer Baustelle an. Die Böschungsbereichsdaten geben die Positionen einer Vielzahl von Böschungsbereichen auf der Baustelle an. Das Planungsmodul bestimmt als Bauplan eine Bauabfolge und einen Soll-Fahrweg, der eine Kombination aus einer Vielzahl von Fahrwegen enthält, die die Aushubbereiche und die Böschungsbereiche verbinden, wobei eine Änderung der Topographie auf der Baustelle berücksichtigt wird.

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System und ein Verfahren zur Ermittlung eines Bauplans für eine Arbeitsmaschine auf einer Baustelle.
Hintergrundtechnik
Auf einer bestimmten Art von Baustelle werden Bauarbeiten durchgeführt, bei denen der Bodenaushub aus einem Aushubbereich mit einer Arbeitsmaschine transportiert und in einem Böschungsbereich eingebaut wird. Das Patentdokument Nr. 1 offenbart beispielsweise ein Simulationssystem zur Verbesserung der Produktivität bei dieser Art von Bauarbeiten. Das Simulationssystem des Patentdokuments Nr. 1 erfasst Baumassendaten, die eine Baumasse auf einer Baustelle angeben, aus der Differenz zwischen der Ist-Topographie und einer Entwurfstopographie der Baustelle. Das Simulationssystem erfasst Grundeinheitsdaten, die die Anzahl der Arbeitsmaschinen und eine Baufähigkeit enthalten. Das Simulationssystem erfasst baubedingte Daten, die eine Bauabfolge und einen Fahrweg einer Arbeitsmaschine enthalten. Das Simulationssystem simuliert einen Bauzustand der Baustelle und einen Arbeitszustand der Arbeitsmaschine aus den Baumassendaten, den Grundeinheitsdaten und den baubedingten Daten.
Dokumente zum Stand der Technik
Referenzen
Patentdokument Nr. 1: Internationale Veröffentlichung Nr. WO 2017/170968
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Um die Produktivität der Baustelle zu verbessern, ist die Frage, wie der Boden effizient transportiert werden kann, ein wichtiger Faktor. Wenn beispielsweise Aushubbereiche und Böschungsbereiche auf mehrere Bereiche der Baustelle verteilt sind, können mehrere Kombinationen von Fahrwegen angenommen werden, die die Aushubbereiche und die Böschungsbereiche miteinander verbinden. Darüber hinaus ändert sich die Topografie der Baustelle mit dem Baufortschritt. Wenn sich die Topografie der Baustelle ändert, könnten sich auch die möglichen Fahrwege ändern. Daher hat neben den Kombinationen von Fahrwegen auch die Reihenfolge der Bauausführung einen großen Einfluss auf die Baueffizienz.
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenlegung ist es, ein System und ein Verfahren zur Bestimmung eines Bauplans vorzusehen, mit dem die Effizienz der Bauausführung verbessert werden kann, indem eine Simulation von Änderungen der Fahrwege unter Berücksichtigung von Änderungen der Topographie, die den Baufortschritt begleiten, durchgeführt wird.
Lösung des Problems
Ein erster Aspekt der vorliegenden Offenlegung ist ein System zur Bestimmung eines Bauplans für eine Arbeitsmaschine auf einer Baustelle. Das System enthält ein Bereichsdatenmodul und ein Planungsmodul. Das Bereichsdatenmodul erfasst Aushubbereichsdaten und Böschungsbereichsdaten. Die Aushubbereichsdaten zeigen die Positionen einer Vielzahl von Aushubbereichen auf der Baustelle an. Die Böschungsbereichsdaten geben die Positionen einer Vielzahl von Böschungsbereichen auf der Baustelle an. Das Planungsmodul bestimmt als Bauplan eine Bauabfolge und einen Soll-Fahrweg, der eine Kombination aus einer Vielzahl von Fahrwegen, die Aushubbereiche mit den Böschungsbereichen verbinden, enthält, wobei Änderungen der Topographie auf der Baustelle berücksichtigt werden.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Offenlegung ist ein in einem Computer implementiertes Verfahren zur Bestimmung eines Bauplans für eine Arbeitsmaschine auf einer Baustelle. Das Verfahren enthält die folgenden Prozesse. Ein erster Prozess ist das Erfassen von Aushubbereichsdaten, die die Positionen einer Vielzahl von Aushubbereichen auf der Baustelle angeben. Ein zweiter Prozess ist das Erfassen von Böschungsbereichsdaten, die die Positionen einer Vielzahl von Böschungsbereichen auf der Baustelle angeben. Ein dritter Prozess besteht darin, als Bauplan eine Bauabfolge und einen Soll-Fahrweg zu bestimmen, der eine Kombination aus einer Vielzahl von Fahrwegen enthält, die die Aushubbereiche und die Böschungsbereiche verbinden, wobei Änderungen der Topographie auf der Baustelle berücksichtigt werden. Die Reihenfolge der Ausführung der vorstehend genannten Prozesse ist nicht auf die vorstehend genannte Reihenfolge beschränkt und kann geändert werden.
Wirkung der Erfindung
Gemäß dem System und Verfahren der vorliegenden Offenlegung kann ein geeigneter Bauplan zur Verbesserung der Baueffizienz ermittelt werden.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines Systems nach einer Ausführungsform darstellt.
2 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess zur Bestimmung eines Soll-Weges darstellt.
3 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für eine Ist-Topographie darstellt.
4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für die Ist-Topographie darstellt, die in Aushubbereiche, Böschungsbereiche und Grenzbereiche unterteilt ist.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess zur Bereichsunterteilung veranschaulicht.
6 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für die Ist-Topographie darstellt, die in eine Vielzahl von Elementbereichen unterteilt ist.
7 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Teil der Höhendifferenzdaten darstellt.
8 ist eine Ansicht, die die Gruppierung von Elementbereichen veranschaulicht.
9 ist eine Ansicht, die die manuell unterteilten Bereiche darstellt.
10 ist eine Ansicht, in der die manuell unterteilten Bereiche dargestellt sind.
11 ist eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zur Bestimmung von Fahrwegkandidaten darstellt.
12 ist eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zur Bestimmung von Fahrwegkandidaten darstellt.
13 ist eine Ansicht, die ein Verfahren zur Berechnung der Höhen der Ist-Topographie, die sich aufgrund von Bauarbeiten ändert, veranschaulicht.
14 veranschaulicht ein Beispiel für Soll-Fahrwege.
15 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für einen Bauablaufplan darstellt.

Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden wird eine Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. 1 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines Systems 1 nach einer Ausführungsform darstellt. Bei dem System 1 nach der vorliegenden Ausführungsform handelt es sich um ein System zur Bestimmung eines Soll-Fahrwegs einer Arbeitsmaschine auf einer Baustelle. Wie in 1 dargestellt, enthält das System 1 einen Computer 11, eine Eingabevorrichtung 12 und eine Anzeige 13. Der Computer 11 enthält einen Prozessor 14, eine Speichervorrichtung 15, eine Kommunikationsschnittstelle 16 und eine E/A-Schnittstelle 17.
Der Prozessor 14 ist zum Beispiel eine Zentraleinheit (CPU). Der Prozessor 14 kann auch ein anderer Prozessor sein, z. B. eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU). Die Speichervorrichtung 15 enthält ein Medium zur Aufzeichnung von Informationen wie aufgezeichneten Programmen oder Daten in einer Weise, die vom Prozessor 14 gelesen werden kann. Die Speichervorrichtung 15 enthält einen Systemspeicher, z. B. einen Direktzugriffsspeicher (RAM) oder einen Festwertspeicher (ROM), und eine zusätzliche Speichervorrichtung, Bei der zusätzlichen Speichervorrichtung kann es sich um ein elektromagnetisches Aufzeichnungsmedium wie eine Festplatte, ein optisches Aufzeichnungsmedium wie eine CD oder eine DVD oder ähnliches oder um einen Halbleiterspeicher wie einen Flash-Speicher handeln. Die Speichervorrichtung 15 kann in das System 1 eingebaut sein. Die Speichervorrichtung 15 kann auch ein Aufzeichnungsmedium enthalten, das abnehmbar mit dem System 1 verbunden werden kann.
Die Kommunikationsschnittstelle 16 ist zum Beispiel eine Schnittstelle für die Kommunikation über ein Kommunikationsnetz. Die Kommunikationsschnittstelle 16 ist z. B. ein kabelgebundenes LAN-Modul oder ein drahtloses LAN-Modul. Das System 1 überträgt Daten über das Kommunikationsnetz an einen externen Computer. Das System 1 empfängt auch Daten von dem externen Computer über das Kommunikationsnetz.
Das System 1 ist über die E/A-Schnittstelle 17 mit der Eingabevorrichtung 12 und der Anzeige 13 verbunden. Die Eingabevorrichtung 12 ist eine Vorrichtung, mit der ein Bediener Eingaben in das System 1 vornehmen kann. Die Eingabevorrichtung 12 enthält zum Beispiel eine Zeigevorrichtung wie eine Maus oder einen Trackball. Die Eingabevorrichtung 12 kann eine Vorrichtung zur Eingabe von Zeichen wie eine Tastatur enthalten. Die Eingabevorrichtung 12 kann auch einen Touchscreen enthalten. Die Eingabevorrichtung 12 empfängt Eingaben vom Bediener. Die Eingabevorrichtung 12 gibt Signale an den Computer 11 aus, die die vom Bediener eingegebenen Betätigungen angeben.
Die Anzeige 13 ist z. B. eine Flüssigkristallanzeige (LCD) oder eine organische EL-Anzeige (OELD). Die Anzeige 13 kann auch eine andere Art von Anzeige sein. Die Anzeige 13 zeigt entsprechend Videosignalen vom Computer 11 ein Video an.
Wie in 1 dargestellt, enthält das System 1 ein Bereichsdatenmodul 21, ein Planungsmodul 22 und ein Ausgabemodul 23. Die Module 21 bis 23 können Programme, Algorithmen und Daten enthalten, die von dem Prozessor 14 ausgeführt werden. Die Module 21 bis 23 können von einem einzigen Prozessor ausgeführt werden oder auf eine Vielzahl von Prozessoren verteilt werden.
2 ist ein Ablaufdiagramm, das einen vom System 1 ausgeführten Prozess zur Bestimmung eines Bauplans der Arbeitsmaschine darstellt. Der Bauplan der Arbeitsmaschine enthält einen Soll-Fahrweg und eine Bauabfolge der Arbeitsmaschine. Wie in 2 dargestellt, erfasst das Bereichsdatenmodul 21 im Schritt S101 Ist-Topographiedaten. Bei den Ist-Topographiedaten handelt es sich um dreidimensionale Vermessungsdaten, die die Ist-Topographie der Baustelle abbilden. Die Ist-Topographiedaten enthalten ebene Koordinaten und Höhen von Punkten auf der Ist-Topographie. 3 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für eine Ist-Topografie 31 darstellt.
Im Schritt S102 erfasst das Bereichsdatenmodul 21 Soll-Topographiedaten. Bei den Soll-Topographiedaten handelt es sich um dreidimensionale Entwurfsdaten, die die Soll-Topographie der Baustelle abbilden. Die Soll-Topographiedaten enthalten ebene Koordinaten und Höhen von Punkten auf der Soll-Topographie. Die Ist-Topographiedaten und die Soll-Topographiedaten werden z.B. von einem externen Rechner über das Kommunikationsnetz an das System 1 übertragen und in der Speichervorrichtung 15 gespeichert. Alternativ können die Ist-Topographiedaten und die Soll-Topographiedaten auch über ein Aufzeichnungsmedium in das System 1 eingegeben werden.
Im Schritt S103 erfasst das Bereichsdatenmodul 21 baubedingte Daten. Zu den baubedingten Daten gehören die Anzahl der Arbeitsmaschinen, die während des Baus auf der Baustelle eingesetzt werden können, und eine Baukapazität. Zu den Arbeitsmaschinen gehören z. B. Planierraupen, Hydraulikbagger oder Muldenkipper. Die Baukapazität kann z. B. die Menge an Boden pro Zeiteinheit sein, die von den Planierraupen oder den Hydraulikbaggern ausgehoben werden kann. Bei der Baukapazität kann es sich um die Schaufelkapazität der Planierraupen oder die Schaufelkapazität der Hydraulikbagger handeln. Bei der Baukapazität kann es sich auch um die Menge an Boden handeln, die von den Muldenkippern transportiert werden kann. Die baubedingten Daten werden von einem externen Computer über das Kommunikationsnetz an das System 1 übertragen und in der Speichervorrichtung 15 gespeichert. Alternativ können die baubedingten Daten auch über ein Aufzeichnungsmedium in das System 1 eingegeben werden. Alternativ können die baubedingten Daten auch von einem Bediener über die Eingabevorrichtung 12 eingegeben werden.
Im Schritt S104 führt das Bereichsdatenmodul 21 eine Bereichsunterteilung durch. Das Bereichsdatenmodul 21 unterteilt die Ist-Topographie 31 in Aushubbereiche, Böschungsbereiche und Grenzbereiche. Die Aushubbereiche sind Bereiche, in denen die Arbeitsmaschinen Aushubarbeiten durchführen. Während der Aushubarbeiten heben die Arbeitsmaschinen die Ist-Topografie 31 aus. Die Böschungsbereiche sind Bereiche, in denen die Arbeitsmaschinen Böschungsarbeiten durchführen. Während der Böschungsarbeiten bringen die Arbeitsmaschinen Erde auf die Ist-Topografie 31 auf. 4 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für die unterteilte Ist-Topografie 31 darstellt. In dem in 4 dargestellten Beispiel stellt die Ist-Topographie 31 die Ist-Topographie 31 dar, die in Aushubbereiche A1 bis A6, Böschungsbereiche B1 bis B6 und Grenzbereiche C1 bis C6 unterteilt ist.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zur Bereichsunterteilung darstellt. Wie in 5 dargestellt, unterteilt das Bereichsdatenmodul 21 im Schritt S201 die Ist-Topographie 31 in eine Vielzahl von Elementbereichen. Ein Elementbereich weist z. B. eine quadratische Form auf. Die Elementbereiche können auch eine andere Form, z. B. eine dreieckige oder sechseckige Form, aufweisen. Die Größe der Elementbereiche wird für die Bereichsunterteilung im Voraus angemessen bestimmt und in der Speichervorrichtung 15 gespeichert.
6 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für die Ist-Topographie 31 darstellt, die in eine Vielzahl von Elementbereichen unterteilt ist. Das Bereichsdatenmodul 21 berechnet die Höhe jedes Elementbereichs F(p,q). Beispielsweise berechnet das Bereichsdatenmodul 21 einen Durchschnittswert der Höhe der Ist-Topografie 31 innerhalb jedes Elementbereichs F(p,q) als Höhe des Elementbereichs F(p,q). Alternativ kann das Bereichsdatenmodul 21 die Höhe eines zufälligen repräsentativen Punktes der Ist-Topografie 31 innerhalb des Elementbereichs F(p,q) als die Höhe des Elementbereichs F(p,q) berechnen.
Im Schritt S202 erfasst das Bereichsdatenmodul 21 die Höhendifferenzdaten der Elementbereiche F(p,q). Die Höhendifferenzdaten zeigen die Differenz zwischen der Höhe der Ist-Topographie 31 und der Höhe der Soll-Topographie für jeden Elementbereich F(p,q) an. 7 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Teil der Höhendifferenzdaten der Elementbereiche F(p,q) (p = 1, 2, 3, ..., q = 1, 2, 3, ...) darstellt. In 7 sind die Referenzsymbole nur auf einen Teil der Elementbereiche F(p,q) angewendet und in den anderen Elementbereichen F(p,q) weggelassen.
In 7 geben die Zahlenwerte, die den Elementbereichen F(p,q) zugeordnet sind, die Höhendifferenz der Elementbereiche F(p,q) an. Ein positiver Wert zeigt eine Position an, an der die Ist-Topografie 31 höher als die Soll-Topografie ist. Ein negativer Wert zeigt eine Position an, an der die Ist-Topografie 31 niedriger als die Soll-Topografie ist. Der Wert Null bedeutet, dass die Ist-Topografie 31 die gleiche Höhe wie die Soll-Topografie aufweist. Die in 7 angegebenen Zahlenwerte sind lediglich Beispiele und sind nicht darauf beschränkt.
Im Schritt S203 ermittelt das Bereichsdatenmodul 21 Attribute der Elementbereiche F(p,q). Das Bereichsdatenmodul 21 ermittelt einen Elementbereich F(p,q), bei dem die Ist-Topographie 31 höher als die Soll-Topographie liegt, als Aushubattribut. Das heißt, das Bereichsdatenmodul 21 bestimmt das Attribut eines Elementbereichs F(p,q) mit Höhendifferenzdaten, die ein positiver Wert sind, als Aushubattribut.
Das Bereichsdatenmodul 21 bestimmt einen Elementbereich F(p,q), in dem die Ist-Topographie 31 niedriger als die Soll-Topographie liegt, als Böschungsattribut. Das heißt, das Bereichsdatenmodul 21 bestimmt das Attribut eines Elementbereichs F(p,q) mit Höhendifferenzdaten, das ein negativer Wert ist, als ein Böschungsattribut. Das Bereichsdatenmodul 21 bestimmt einen Elementbereich F(p,q), bei dem die Ist-Topographie 31 die gleiche Höhe wie die Soll-Topographie aufweist, als Grenzattribut. Das heißt, das Bereichsdatenmodul 21 bestimmt das Attribut eines Elementbereichs F(p,q) mit Höhendifferenzdaten von Null als Grenzattribut. Im Hinblick auf eine einfache Konstruktion der Aushubmaschinen kann ein Höhenunterschied, der so gering ist, dass er als im Wesentlichen gleiche Höhe angesehen werden kann, als Null angesehen werden.
Im Schritt S204 gruppiert das Bereichsdatenmodul 21 die Elementbereiche F(p,q). Konkret bildet das Bereichsdatenmodul 21 eine Gruppe aus Elementbereichen F(p,q), die aneinander angrenzen und Aushubattribute aufweisen. Das Bereichsdatenmodul 21 bildet eine Gruppe aus Elementbereichen F(p,q), die aneinander grenzen und Böschungsattribute aufweisen. Das Bereichsdatenmodul 21 bildet eine Gruppe aus Elementbereichen F(p,q), die aneinander grenzen und Grenzattribute aufweisen.
Im Schritt S205 erfasst das Bereichsdatenmodul 21 Aushubbereichsdaten. Das Bereichsdatenmodul 21 bestimmt eine Gruppe von Elementbereichen F(p,q) mit Aushubattributen als einen Aushubbereich. Das Bereichsdatenmodul 21 erfasst die Positionen und Höhendifferenzdaten der in der Aushubbereich enthaltenen Elementbereiche F(p,q) als die Aushubbereichsdaten. Das Bereichsdatenmodul 21 bestimmt eine Position eines repräsentativen Punktes eines Aushubbereichs als die Position des Aushubbereichs. Der repräsentative Punkt kann die Position in der Mitte des Aushubbereichs sein. Alternativ kann der repräsentative Punkt auch mit der Eingabevorrichtung 12 festgelegt werden.
Im Schritt S206 erfasst das Bereichsdatenmodul 21 Böschungsbereichsdaten. Das Bereichsdatenmodul 21 bestimmt eine Gruppe von Elementbereichen F(p,q), die Böschungsattribute aufweisen, als einen Böschungsbereich. Das Bereichsdatenmodul 21 erfasst die Positionen und Höhendifferenzdaten der Elementbereiche F(p,q), die in dem Böschungsbereich enthalten sind, als die Böschungsbereichsdaten. Das Bereichsdatenmodul 21 bestimmt eine Position eines repräsentativen Punktes eines Böschungsbereichs als die Position des Böschungsbereichs. Bei dem repräsentativen Punkt kann es sich um die Position in der Mitte des Böschungsbereichs handeln. Alternativ kann der repräsentative Punkt auch mit der Eingabevorrichtung 12 festgelegt werden.
Im Schritt S207 erfasst das Bereichsdatenmodul 21 die Daten eines Grenzbereichs. Das Bereichsdatenmodul 21 bestimmt eine Gruppe von Elementbereichen F(p,q), die Grenzattribute aufweisen, als einen Grenzbereich. Das Bereichsdatenmodul 21 erfasst die Positionen und Höhendifferenzdaten der Elementbereiche F(p,q), die in dem Grenzbereich enthalten sind, als die Grenzbereichsdaten.
In dem in 7 dargestellten Beispiel bestimmt das Bereichsdatenmodul 21 eine Gruppe von Elementbereichen F(p,q), die Aushubattribute aufweisen, als Aushubbereiche A1 und A2, wie in 8 dargestellt. Das Bereichsdatenmodul 21 bestimmt eine Gruppe von Elementbereichen F(p,q), die Böschungsattribute aufweisen, als einen Böschungsbereich B1. Das Bereichsdatenmodul 21 bestimmt eine Gruppe von Elementbereichen F(p,q), die Grenzattribute aufweisen, als Grenzbereiche C1 und C2. Als Ergebnis der vorstehenden Verarbeitung wird die Ist-Topographie 31 der Baustelle in Aushubbereiche A1 bis A6, Böschungsbereiche B1 bis B6 und Grenzbereiche C1 bis C6 unterteilt, wie in 4 dargestellt.
Wie in 9 dargestellt, kann eine beliebige Fläche Dl der Ist-Topografie 31 durch eine Betätigung der Eingabevorrichtung 12 durch den Bediener bestimmt werden. Wie in 10 dargestellt, kann das Bereichsdatenmodul 21 die Ist-Topografie 31 innerhalb der bezeichneten Fläche D1 als einen Böschungsbereich B7 weiter unterteilen. Alternativ kann das Bereichsdatenmodul 21 die Ist-Topografie 31 innerhalb der bezeichneten Fläche als Aushubbereich weiter unterteilen.
Im Schritt S105 in 2 erfasst das Bereichsdatenmodul 21 die Bodenmengen. Konkret erfasst das Bereichsdatenmodul 21 die Bodenmengen der einzelnen Aushubbereiche. Die Bodenmengen der Aushubbereiche stellen die Menge des von den Arbeitsmaschinen auszuhebenden Bodens dar. Das Bereichsdatenmodul 21 erfasst die Bodenmengen jedes Böschungsbereichs. Die Bodenmengen der Böschungsbereiche stellen die Menge an Boden dar, die von den Arbeitsmaschinen auf die Ist-Topographie 31 aufgebracht werden soll. Das Bereichsdatenmodul 21 berechnet aus der Differenz der Volumina zwischen der Ist-Topographie 31 und der Soll-Topographie die Bodenmengen der Aushubbereiche und die Bodenmengen der Böschungsbereiche.
Im Schritt S106 zeigt das Ausgabemodul 23 die unterteilten Bereiche auf der Anzeige 13 an. Das Ausgabemodul 23 zeigt die Aushubbereiche, die Böschungsbereiche und die Grenzbereiche der Ist-Topographie 31 in verschiedenen Farben auf der Anzeige 13 an. Als Ergebnis der vorstehenden Verarbeitung wird die Ist-Topographie 31, die in die Aushubbereiche A1 bis A6, die Böschungsbereiche B1 bis B6 und die Grenzbereiche C1 bis C6 unterteilt ist, auf der Anzeige 13 angezeigt, wie in 4 dargestellt. Das Ausgabemodul 23 kann die Bereiche auf der Anzeige 13 auch durch Hinzufügen von Licht und Schatten in Abhängigkeit von der Bodenmengenverteilung jedes Bereichs anzeigen.
Im Schritt S107 erfasst das Planungsmodul 22 die Position eines Durchfahrtsverbotsbereichs. Das Planungsmodul 22 berechnet Neigungen aus der Höhendifferenz zwischen benachbarten Elementbereichen F(p,q). Beispielsweise bestimmt das Planungsmodul 22 einen Elementbereich F(p,q), dessen Neigung gleich oder größer als ein Schwellenwert ist, als Durchfahrtsverbotsbereich. Das Planungsmodul 22 bestimmt einen Elementbereich F(p,q), dessen Neigung kleiner als der Schwellenwert ist, als einen Durchfahrtserlaubnisbereich. Alternativ können die Durchfahrtsverbotsbereiche auch durch eine Betätigung der Eingabevorrichtung 12 durch den Bediener bestimmt werden.
Im Schritt S108 ermittelt das Planungsmodul 22 einen Soll-Fahrweg und eine Bauabfolge. Der Soll-Fahrweg enthält eine Kombination aus einer Vielzahl von Fahrwegen, die die Aushubbereiche und die Böschungsbereiche miteinander verknüpfen. Die Fahrwege verknüpfen die repräsentativen Punkte der Aushubbereiche und die repräsentativen Punkte der Böschungsbereiche. Das Planungsmodul 22 ermittelt Kandidaten, bei denen die Kosten für die von den Arbeitsmaschinen ausgeführten Bauarbeiten unter der Vielzahl von Kandidaten der Fahrwege am geringsten sind.
Das Planungsmodul 22 ermittelt Fahrwegkandidaten und schließt dabei Fahrwege aus, die durch die Durchfahrtsverbotszonen führen. Darüber hinaus ermittelt das Planungsmodul 22 eine Vielzahl von Soll-Fahrwegkandidaten, indem es Änderungen in der Topographie der Baustelle berücksichtigt. Beispielsweise ermittelt das Planungsmodul 22 die Fahrwegkandidaten unter Berücksichtigung der Tatsache, dass ein Durchfahrtsverbotsbereich durch den Bau der Arbeitsmaschinen in einen Durchfahrtserlaubnisbereich geändert wurde.
11 und 12 sind schematische Ansichten, die ein Verfahren zur Bestimmung von Fahrwegkandidaten darstellen. Wie in 11 dargestellt, enthält die Ist-Topografie 31 beispielsweise einen ersten Aushubbereich A11, einen zweiten Aushubbereich A12 und einen dritten Aushubbereich A13. Darüber hinaus enthält die Ist-Topografie 31 einen ersten Böschungsbereich B11, einen zweiten Böschungsbereich B12 und einen dritten Böschungsbereich B13.
Fahrwege, die durch den ersten Aushubbereich A11, den zweiten Aushubbereich A12 und den dritten Aushubbereich A13 verlaufen, werden aufgrund der Neigungen des ersten Aushubbereichs A11, des zweiten Aushubbereichs A12 und des dritten Aushubbereichs A13 als Durchfahrtsverbotsbereiche festgelegt. Fahrwege, die durch den ersten Böschungsbereich B11, den zweiten Böschungsbereich B12 und den dritten Böschungsbereich B13 verlaufen, werden aufgrund der Neigungen des ersten Böschungsbereichs B11, des zweiten Böschungsbereichs B12 und des dritten Böschungsbereichs B13 als Durchfahrtsverbotsbereiche festgelegt.
Daher schließt das Planungsmodul 22 Wege, die durch den ersten Aushubbereich A11, den zweiten Aushubbereich A12 und den dritten Aushubbereich A13 führen, von den Fahrwegkandidaten aus. Darüber hinaus schließt das Planungsmodul 22 Wege, die durch den ersten Böschungsbereich B11, den zweiten Böschungsbereich B12 und den dritten Böschungsbereich B13 verlaufen, aus den Fahrwegkandidaten aus. Infolgedessen bestimmt das Planungsmodul 22 die Wege R1 bis R3 als erste Fahrwegkandidaten, wie in 11 dargestellt.
In 12 stellt S1 einen ersten Soll-Wegkandidaten dar. S21 stellt einen zweiten Soll-Wegkandidaten dar, wenn der Weg R1 als erster Soll-Weg ausgewählt wird. Der Weg R1 stellt ein Baumuster dar, bei dem eine Arbeitsmaschine Aushubarbeiten im ersten Aushubbereich A11 durchführt und den im ersten Aushubbereich A11 gewonnenen Boden zum ersten Böschungsbereich B11 transportiert. S22 stellt einen zweiten Soll-Wegkandidaten dar, wenn der Weg R2 als erster Soll-Weg ausgewählt wird. Der Weg R2 stellt ein Baumuster dar, bei dem eine Arbeitsmaschine Aushubarbeiten im zweiten Aushubbereich A12 durchführt und das im zweiten Aushubbereich A12 gewonnene Erdreich zum zweiten Böschungsbereich B12 transportiert. S23 stellt den zweiten Soll-Wegkandidaten dar, wenn der Weg R3 als erster Soll-Weg gewählt wird. Der Weg R3 stellt ein Baumuster dar, bei dem eine Arbeitsmaschine Aushubarbeiten im dritten Aushubbereich A13 durchführt und das im dritten Aushubbereich A13 gewonnene Erdreich in den dritten Böschungsbereich B13 transportiert.
Wie in S21 dargestellt, wird, wenn der Weg R1 als erster Soll-Weg ausgewählt wird, der erste Aushubbereich A11 ausgehoben und der erste Böschungsbereich B11 von der Arbeitsmaschine aufgefüllt. Daher werden die Neigungen des ersten Aushubbereichs A11 und des ersten Böschungsbereichs B11 verringert, und das Planungsmodul 22 ändert den Fahrweg, der durch den ersten Aushubbereich A11 und den ersten Böschungsbereich B11 führt, von einem Bereich, in dem die Durchfahrt verboten ist, in einen Bereich, in dem die Durchfahrt erlaubt ist. Infolgedessen bestimmt das Planungsmodul 22 die Wege R4 und R5 als die zweiten Fahrwegkandidaten, wie in S21 dargestellt.
In 12 sind in S31 bis S36 dritte Soll-Wegkandidaten dargestellt, die jeweils den zweiten Soll-Wegkandidaten S21 bis S23 entsprechen. Wie in S33 dargestellt, wird, wenn der Weg R4 als zweiter Soll-Weg in S21 ausgewählt wird, der dritte Aushubbereich A13 ausgehoben und der dritte Böschungsbereich B13 von der Arbeitsmaschine aufgefüllt. Daher werden die Neigungen des dritten Aushubbereichs A13 und des dritten Böschungsbereichs B13 verringert, und das Planungsmodul 22 ändert den Fahrweg, der durch den dritten Aushubbereich A13 und den dritten Böschungsbereich B13 führt, von einem Durchfahrtsverbotsbereich in einen Durchfahrtserlaubnisbereich. Infolgedessen bestimmt das Planungsmodul 22 den Weg R6 als dritten Fahrwegkandidaten, wie in S33 dargestellt.
Auf diese Weise wird die Ist-Topographie der Baustelle mit dem Baufortschritt verändert. Folglich ändern sich auch die wählbaren Fahrwege, je nachdem, in welcher Reihenfolge in den Bereichen der Baustelle gebaut wird. Das Planungsmodul 22 ermittelt die Soll-Fahrwege und die Bauabfolge auf Basis der Baukosten. Zum Beispiel bestimmt das Planungsmodul 22 Kombinationen der Fahrwege und der Sequenzen von S1, S21 bis S23 und S31 bis S36, so dass die Baukosten minimiert werden, und bestimmt die Kombinationen und Sequenzen als die Soll-Fahrwege und die Bauabfolge.
Wie vorstehend beschrieben, ermittelt das Planungsmodul 22 eine Vielzahl von Fahrwegen, die die Aushubbereiche und die Böschungsbereiche miteinander verknüpfen, und bestimmt eine Kombination von Fahrwegen und eine Reihenfolge zur Kostenminimierung als Soll-Fahrwege und Bauabfolge. Die Kosten werden auf der Grundlage der horizontalen Fahrdistanz, der vertikalen Fahrdistanz und der transportierten Bodenmengen definiert. Die horizontale Fahrdistanz ist der Abstand in horizontaler Richtung zwischen benachbarten Elementbereichen F(p,q). Die vertikale Fahrdistanz ist die Höhendifferenz zwischen benachbarten Elementbereichen F(p,q). Durch die Einbeziehung der horizontalen und vertikalen Fahrdistanz in die Kosten ermittelt das Planungsmodul 22 die Soll-Fahrwege unter Berücksichtigung der Befahrbarkeit aufgrund von Neigungen und der Fahrdistanzen.
Das Planungsmodul 22 verwendet einen bekannten Optimierungsalgorithmus oder ein trainiertes Modell der künstlichen Intelligenz (KI), um die Soll-Fahrwege zu bestimmen. Das Planungsmodul 22 verwendet beispielsweise den A*-Algorithmus, um die Soll-Fahrwege zur Minimierung der Kosten zu bestimmen. In der folgenden Gleichung (1) werden die Kosten f(n) durch den A*-Algorithmus dargestellt. $f (n) = g 1 (n) + g 2 (n) + h (n)$
gl(n) sind die Kosten, die der Entfernung entsprechen, wenn man sich horizontal von einem bestimmten Elementbereich zum nächsten Elementbereich bewegt. g2(n) sind die Kosten, die der Höhendifferenz zwischen einem bestimmten Elementbereich und dem nächsten Elementbereich entsprechen. h(n) ist eine Schätzung der Kosten bis zum Erreichen des angestrebten Böschungsbereichs. Das Planungsmodul 22 ermittelt eine Kombination der Fahrwege, so dass die Kosten f(n) minimiert werden.
Darüber hinaus berechnet das Planungsmodul 22 die auf jedem Weg zu transportierenden Bodenmengen so, dass der Arbeitsaufwand auf der gesamten Baustelle optimiert wird. Zum Beispiel kann das Planungsmodul 22 die zu transportierenden Bodenmengen so ermitteln, dass die Summe der Produkte aus den Fahrdistanzen der Arbeitsmaschinen und den zu transportierenden Bodenmengen minimiert wird.
Bei der Bestimmung des n-ten Soll-Weges ermittelt das Planungsmodul 22 die Kosten g2(n) unter Berücksichtigung der baubedingten Höhenänderungen der Ist-Topographie 31 vom ersten Soll-Weg zum (n-1)-ten Soll-Weg. 13 ist eine Ansicht, die ein Verfahren zur Berechnung der Höhen der Ist-Topographie 31 veranschaulicht, die sich aufgrund des Baus durch die Arbeitsmaschinen ändert. In 13 ist ein Querschnitt der Ist-Topographie 31 dargestellt. Das Planungsmodul 22 verwendet die folgende Gleichung (2), um die Höhe der Ist-Topografie 31 zu berechnen, die sich aufgrund der Konstruktion durch die Arbeitsmaschinen ändert. $h (v) = \frac{h_{i + 1} - h_{i}}{v_{i + 1} - v_{i}} (v - v_{i + 1}) + h_{i + 1}$
h(v) ist die Höhe der Ist-Topographie 31, die sich durch die Baumaßnahmen der Arbeitsmaschinen verändert hat. h_plan ist die Höhe der Soll-Topographie. h_i ist eine vorgegebene horizontale Höhe. v_i ist die Bodenmenge von der Höhe der Ist-Topografie bis zur vorgegebenen horizontalen Höhe h_i. v ist die Bodenmenge, die von der Arbeitsmaschine abgetragen oder aufgefüllt werden soll.
Im Schritt S109 gibt das Ausgabemodul 23 einen Bauplan aus. Das Ausgabemodul 23 zeigt z.B. die Soll-Fahrwege auf der Anzeige 13 an. Wie in 14 dargestellt, zeigt das Ausgabemodul 23 die Soll-Fahrwege R11 bis R22 auf der Ist-Topographie 31 an. Alternativ kann das Ausgabemodul 23 auch Daten, die die Soll-Fahrwege R11 bis R22 darstellen, über das Kommunikationsnetz an einen externen Computer ausgeben. Alternativ kann das Ausgabemodul 23 auch Daten, die die Soll-Fahrwege R11 bis R22 repräsentieren, an ein Aufzeichnungsmedium ausgeben.
Bei dem System 1 in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ermittelt das Planungsmodul 22 als Bauplan die Soll-Fahrwege und die Bauabfolge, die die Änderungen der Topographie der Baustelle berücksichtigen. Infolgedessen ist das System 1 in der Lage, baubedingte Änderungen der Ist-Topographie 31 vorherzusagen und den Bauplan zu bestimmen. Somit kann ein geeigneter Bauplan zur Verbesserung der Baueffizienz ermittelt werden.
Obwohl eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bisher beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehende Ausführungsform beschränkt, und verschiedene Änderungen können im Rahmen der Erfindung vorgenommen werden.
Der Aufbau des Systems 1 kann geändert werden. Beispielsweise kann das System 1 eine Vielzahl von Computern enthalten. Die mit dem vorstehend erwähnten System 1 durchgeführten Verarbeitungen können auf die Vielzahl von Computern verteilt und ausgeführt werden. Das System 1 kann eine Vielzahl von Prozessoren enthalten. Die vorstehend erwähnte Verarbeitung kann auf die Vielzahl von Prozessoren verteilt und ausgeführt werden.
Die vorstehend beschriebene Reihenfolge der Ausführung der Verarbeitung ist nicht auf die vorstehende Ausführung beschränkt und kann geändert werden. Ein Teil der vorgenannten Verarbeitung kann weggelassen oder geändert werden. Es können auch andere Verfahren als die vorstehend genannten hinzugefügt werden. Die Bestimmungsverfahren der Aushubbereiche und der Böschungsbereiche sind nicht auf die der vorstehenden Ausführungsform beschränkt und können modifiziert werden. Zum Beispiel können die Aushubbereiche und die Böschungsbereiche aus vorher festgelegten Daten gewonnen werden.
Das System 1 ist nicht auf die Verwendung des A*-Algorithmus beschränkt und kann auch einen anderen Wegsuchalgorithmus wie den Dijkstra-Algorithmus oder die Monte-Carlo-Baumsuchmethode verwenden. Alternativ kann das System 1 ein trainiertes KI-Modell oder ein Optimierungsfahren zur Bestimmung der Soll-Wege und der Bauabfolge verwenden. Zum Beispiel kann das System 1 ein KI-Modell verwenden, das durch Verstärkungslernen entwickelt wurde, wie z. B. ein Deep Q-Network, um die Soll-Fahrwege und die Bauabfolge zu bestimmen. Das System 1 kann die Bauabfolge bestimmen, indem es Baustellenbedingungen wie die Leichtigkeit der Fortbewegung beim Wechsel zum nächsten Weg hinzufügt. Zum Beispiel wird die Leichtigkeit der Fortbewegung reduziert, wenn die Fahrdistanz zum nächsten Weg groß ist.
Das System 1 kann als Bauplan-Simulator verwendet werden. Das System 1 kann einen Bauablaufplan auf der Grundlage der Soll-Fahrwege erstellen. 15 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für einen Bauablaufplan 100 darstellt. Der Bauablaufplan 100 zeigt zum Beispiel die auszuführenden Bereiche, die Bauzeiten und die Bauabfolge. Das System 1 kann die Gesamtfahrdistanz der Arbeitsmaschinen und die zu transportierende Gesamtbodenmenge aus den vorstehend genannten Soll-Fahrwegen berechnen. Aus der Gesamtfahrdistanz, der Gesamtbodenmenge und den baubedingten Daten kann das System 1 die Bauzeiten und die Bauabfolgen für jeden Bereich ermitteln.
Das System 1 kann zur automatischen Steuerung der Arbeitsmaschinen verwendet werden. Das Ausgabemodul 23 kann Daten, die die Soll-Fahrwege angeben, an eine Steuerung in der Arbeitsmaschine ausgeben. Die Arbeitsmaschine kann auf der Grundlage der Daten, die die Soll-Fahrwege angeben, automatisch gesteuert werden. Zum Beispiel kann das System 1 die Arbeitsmaschine automatisch fernsteuern, so dass die Arbeitsmaschine auf den Soll-Fahrwegen fährt.
Das System 1 kann Start- und/oder Endpunkte der Fahrwege als Einsatzpositionen vorbestimmter Arbeitsmaschinen festlegen. Beispielsweise kann das System 1 die an jedem der Startpunkte einzusetzenden Arbeitsmaschinen automatisch fernsteuern, um sie zu den Startpunkten zu bewegen. Das System 1 kann die Arbeitsmaschinen, die an jedem der Endpunkte eingesetzt werden sollen, automatisch fernsteuern, um zu den Endpunkten zu fahren.
Industrielle Anwendbarkeit
Gemäß dem System und Verfahren der vorliegenden Offenlegung kann ein geeigneter Bauplan zur Verbesserung der Baueffizienz ermittelt werden.
Bezugszeichenliste

12: Eingabevorrichtung
13: Anzeige
21: Bereichsdatenmodul
22: Planungsmodul

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2017/170968 [0003]

Claims

System zur Bestimmung eines Bauplans für eine Arbeitsmaschine auf einer Baustelle, wobei das System enthält: ein Bereichsdatenmodul, das Aushubbereichsdaten, die die Positionen einer Vielzahl von Aushubbereichen auf der Baustelle angeben, und Böschungsbereichsdaten, die die Positionen einer Vielzahl von Böschungsbereichen auf der Baustelle angeben, erfasst; und ein Planungsmodul, das als Bauplan eine Bauabfolge und Soll-Fahrwege bestimmt, die eine Kombination aus einer Vielzahl von Fahrwegen enthalten, die die Aushubbereiche und die Böschungsbereiche miteinander verknüpfen, wobei eine Änderung der Topographie der Baustelle berücksichtigt wird.
System nach Anspruch 1, wobei das Planungsmodul die Soll-Fahrwege und die Bauabfolge unter Berücksichtigung einer durch die Arbeit der Arbeitsmaschine verursachten Höhenänderung der Topographie der Baustelle ermittelt.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Planungsmodul die Soll-Fahrwege und die Bauabfolge auf der Grundlage von Kosten, die durch eine horizontale Fahrdistanz, eine vertikale Fahrdistanz und eine transportierte Bodenmenge der Arbeitsmaschine definiert sind, bestimmt.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Planungsmodul eine Position eines Bereichs, in dem die Durchfahrt verboten ist, und eine Position eines Bereichs, in dem die Durchfahrt erlaubt ist, erfasst und die Soll-Fahrwege und die Bauabfolge unter Berücksichtigung der Tatsache ermittelt, dass der Durchfahrtsverbotsbereich durch die Arbeit der Arbeitsmaschine in den Durchfahrtserlaubnisbereich übergeht.
System nach Anspruch 4, wobei die Soll-Fahrwege einen ersten Soll-Weg und einen zweiten Soll-Weg enthalten, die Aushubbereiche einen ersten Aushubbereich, und das Planungsmodul den ersten Soll-Weg aus einem Kandidaten der Fahrwege bestimmt, der den Fahrweg ausschließt, der durch den ersten Aushubbereich verläuft, wenn der erste Aushubbereich der Durchfahrtsverbotsbereich ist, und den zweiten Soll-Weg aus einem Kandidaten der Fahrwege einschließlich des Fahrweges bestimmt, der durch den ersten Aushubbereich verläuft, wenn der erste Aushubbereich aufgrund der Arbeit der Arbeitsmaschine, die dem ersten Soll-Weg folgt, in den Durchfahrtserlaubnisbereich geändert wurde.
System nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei die Soll-Fahrwege einen dritten Soll-Weg und einen vierten Soll-Weg enthalten, die Böschungsbereiche einen ersten Böschungsbereich enthalten, und das Planungsmodul den dritten Soll-Weg aus einem Kandidaten der Fahrwege bestimmt, der den Fahrweg ausschließt, der durch den ersten Böschungsbereich verläuft, wenn der dritte Böschungsbereich der Durchfahrtsverbotsbereich ist, und den vierten Soll-Weg aus einem Kandidaten der Fahrwege einschließlich des Fahrweges bestimmt, der durch den ersten Böschungsbereich verläuft, wenn der erste Böschungsbereich aufgrund der Arbeit der Arbeitsmaschine, die dem ersten Soll-Weg folgt, in den Durchfahrtserlaubnisbereich geändert wurde.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Bereichsdatenmodul Ist-Topographiedaten erfasst, die eine Ist-Topographie der Baustelle angeben, die Ist-Topographie in eine Vielzahl von Elementbereichen in den Ist-Topographiedaten unterteilt ist, die Ist-Topographiedaten die Höhen der Vielzahl von Elementbereichen enthalten, und das Planungsmodul den Soll-Fahrweg und die Bauabfolge anhand der Distanzen der Fahrwege und der Höhenunterschiede zwischen den in den Fahrwegen enthaltenen Elementbereichen bestimmt.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Bereichsdatenmodul Soll-Topographiedaten, die eine Soll-Topographie der Baustelle angeben, erfasst den Elementbereich, in dem die Ist-Topografie höher als die Soll-Topografie ist, als Aushubattribut bestimmt, den Elementbereich, in dem die Ist-Topografie niedriger als die Soll-Topografie ist, als Böschungsattribut bestimmt, und den Elementbereich, in dem die Ist-Topografie mit der Soll-Topografie übereinstimmt, als Grenzattribut bestimmt.
System nach Anspruch 8, wobei das Bereichsdatenmodul die aneinander angrenzenden Elementbereiche, die das Aushubattribut aufweisen, als einen der Aushubbereiche gruppiert und die aneinander angrenzen Elementbereiche, die das Böschungsattribut aufweisen, als einen der Böschungsbereiche gruppiert.
System nach Anspruch 9, ferner umfassend eine Eingabevorrichtung, die eine Bedienung durch einen Bediener empfängt, wobei das Bereichsdatenmodul die Aushubbereiche oder die Böschungsbereiche in Abhängigkeit von der Bedienung der Eingabevorrichtung einteilt.
Verfahren zur Bestimmung eines Bauplans für eine Arbeitsmaschine auf einer Baustelle, wobei das Verfahren in einem Computer implementiert ist und wobei das Verfahren enthält: Erfassen von Aushubbereichsdaten, die die Positionen einer Vielzahl von Aushubbereichen auf der Baustelle angeben; Erfassen von Böschungsbereichsdaten, die die Positionen einer Vielzahl von Böschungsbereichen auf der Baustelle angeben; und Bestimmen einer Bauabfolge und von Soll-Fahrwegen, die eine Kombination aus einer Vielzahl von Fahrwegen enthalten, die die Aushubbereiche und die Böschungsbereiche miteinander verknüpfen, als Bauplan, wobei eine Änderung der Topographie der Baustelle berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Änderung der Topographie der Baustelle schließt eine Änderung der Höhe der Topographie der Baustelle aufgrund der Arbeit der Arbeitsmaschine ein.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Soll-Fahrwege und die Bauabfolge auf der Grundlage von Kosten bestimmt werden, die durch eine horizontale Fahrdistanz, eine vertikale Fahrdistanz und eine transportierte Bodenmenge der Arbeitsmaschine definiert sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, ferner umfassend Erfassen einer Position eines Durchfahrtsverbotsbereichs und einer Position eines Durchfahrtserlaubnisbereichs, wobei die Änderung der Topographie der Baustelle die Tatsache enthält, dass der Durchfahrtsverbotsbereich durch die Arbeit der Arbeitsmaschine in den Durchfahrtserlaubnisbereich übergeht.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Soll-Fahrwege einen ersten Soll-Weg und einen zweiten Soll-Weg enthalten, die Aushubbereiche einen ersten Aushubbereich enthalten, und das Verfahren ferner umfasst: Bestimmen des ersten Soll-Weges aus einem Kandidaten der Fahrwege unter Ausschluss des Fahrweges, der durch den ersten Aushubbereich verläuft, wenn der erste Aushubbereich der Durchfahrtsverbotsbereich ist, und Bestimmen des zweiten Soll-Weges aus einem Kandidaten der Fahrwege einschließlich des Fahrweges, der durch den ersten Aushubbereich verläuft, wenn der erste Aushubbereich aufgrund der Arbeit der Arbeitsmaschine, die dem ersten Soll-Weg folgt, in den Durchfahrtserlaubnisbereich geändert wurde.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Soll-Fahrwege einen dritten Soll-Weg und einen vierten Soll-Weg enthalten, die Böschungsbereiche einen ersten Böschungsbereich enthalten, und das Verfahren ferner umfasst: Bestimmen des dritten Soll-Weges aus einem Kandidaten der Fahrwege unter Ausschluss des Fahrweges, der durch den ersten Böschungsbereich verläuft, wenn der dritte Böschungsbereich der Durchfahrtsverbotsbereich ist; und Bestimmen des vierten Soll-Weges aus einem Kandidaten der Fahrwege einschließlich des Fahrweges, der durch den ersten Böschungsbereich verläuft, wenn der erste Aushubbereich aufgrund der Arbeit der Arbeitsmaschine, die dem ersten Soll-Weg folgt, in den Durchfahrtserlaubnisbereich geändert wurde.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, ferner umfassend: Erfassen von Ist-Topographiedaten, die eine Ist-Topographie der Baustelle angeben, wobei die Ist-Topographie in eine Vielzahl von Elementbereichen in den Ist-Topographiedaten unterteilt ist, die Ist-Topographiedaten die Höhen der Vielzahl von Elementbereichen enthalten, und das Verfahren ferner die Bestimmung des Soll-Fahrwegs und der Bauabfolge auf der Grundlage der Distanzen der Fahrwege und der Höhenunterschiede zwischen den in den Fahrwegen enthaltenen Elementbereichen enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, ferner umfassend: Erfassen von Soll-Topographiedaten, die eine Soll-Topographie der Baustelle angeben; Bestimmen des Elementbereichs, in dem die Ist-Topografie höher als die Soll-Topografie ist, als ein Aushubattribut; Bestimmen des Elementbereichs, in dem die Ist-Topografie niedriger als die Soll-Topografie ist, als ein Böschungsattribut; und Bestimmen des Elementbereichs, in dem die Ist-Topografie mit der Soll-Topografie übereinstimmt, als ein Grenzattribut.
Verfahren nach Anspruch 18, ferner umfassend: Gruppieren einander angrenzender Elementbereiche, die das Aushubattribut aufweisen, als einen der Aushubbereiche; und Gruppieren einander angrenzender Böschungsbereiche, die das Böschungsattribut aufweisen, als einen der Böschungsbereiche.
Verfahren nach Anspruch 19, ferner umfassend: Empfangen eines Signals von einer Eingabevorrichtung, wobei das Signal eine Betätigung durch einen Bediener angibt; und Aufteilen der Aushubbereiche oder der Böschungsbereiche in Abhängigkeit von der Betätigung der Eingabevorrichtung.