JP2001249985A

JP2001249985A - 施工計画支援システム、施工計画支援方法、および、施工計画支援システムを実現するためのコンピュータプログラムを記録した記録媒体

Info

Publication number: JP2001249985A
Application number: JP2000387612A
Authority: JP
Inventors: Sadafumi Inoue; 貞文井上; Akiko Sato; 晶子佐藤; Masahiro Tokunaga; 正博徳永; Katsutoshi Yasui; 勝俊安井
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2001-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】部材の三次元モデルおよび工程手順の何れか
一方が変更になった場合にも、他方に変更を加えること
なく、その変更を施工状況の三次元表示に反映させるこ
とができ、これにより、効率的な施工計画を行うこが可
能な施工計画支援システムを提供することを目的とす
る。【解決手段】ＣＡＤプログラム１０により工事に含ま
れる各工事部材の三次元モデルを作成するとともに、工
程計画プログラム１２により工事の施工計画を作成す
る。インターフェースプログラム１４は、作成された施
工計画に含まれる各工種に、三次元モデルが描画される
レイヤを関連付け、各工種に関連付けられたレイヤを指
定する情報をＣＡＤプログラム１０に与える。ＣＡＤプ
ログラム１０は、指定されたレイヤを重ね合わせること
により当該工種の施工状況を表示する。また、ウォーク
スループログラム１６により、施工状況の内部を表示で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土木・建築工事に
おける施工計画を支援するための施工計画支援システム
に係り、特に、施工状況の変化を三次元的に表示するこ
とが可能な施工計画支援システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、土木・建築工事の施工計画は、工
程表および設計図面に基づいて行われている。工程表に
は、工事を進めるための施工手順が時系列的に表示され
ている。また、設計図面には、工事に関連する構造物な
どの各要素が二次元的に図示されている。このような工
程表および設計図面を用いて施工計画を行う場合、工程
表を参照しながら、多数の設計図面を基に三次元の施工
状況を工程設計者の頭の中で組み立て、施工手順に不都
合がないかどうかを検討する必要がある。さらに、施工
状況は工事の進捗に伴って刻々と変化するため、上記の
検討作業を各工程について行なわなければならない。こ
のように二次元的な設計図面から各工程での施工状況を
理解して、施工手順が適切であるかどうかを判断するこ
とは、相当の熟練を必要とする。また、施工場所の移動
により施工条件が変化した場合には、全ての図面を書き
直さなければならず、極めて煩雑な作業が必要となる。

【０００３】このような施工計画をより容易に行うこと
を目的として、例えば、特開平７−２４７６８８号公報
では、施工状況の変化を三次元的に表示することが可能
な施工計画支援システムが提案されている。この施工計
画支援システムでは、ユーザは、建築工事における躯体
および仮設構造物（クレーンや型枠等）の三次元モデル
に基づいて、作業量や工数の見積もりを行いながら施工
手順を計画する。そして、計画された施工手順の進行に
応じた施工状況が三次元的に表示される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば土木
工事における掘削工程においては、掘削深さを予め決定
しておくことが難しく、施工状況を視覚的に把握したう
えで深さを決定しなければならないことも多い。このよ
うな場合には、部材を表す三次元モデルの修正を繰り返
しながら施工計画を立てることが必要となる。しかしな
がら、上述の如く、上記公報に開示される施工計画支援
システムは、三次元モデルに基づいて施工計画を行い、
その施工計画に応じて各工程の施工状況を三次元的に表
示するように構成されている。すなわち、施工計画を行
うにあたり、工事に関与する各部材の三次元モデルが設
定されていることが前提となっている。このため、部材
の三次元モデルを修正した場合には、その都度、施工手
順の計画をやり直さなければならず、効率的な施工計画
を行うことができない。

【０００５】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
あり、部材の三次元モデルおよび工程手順の何れか一方
が変更になった場合にも、他方に変更を加えることな
く、その変更を施工状況の三次元表示に反映させること
ができ、これにより、効率的な施工計画の実行を可能と
する施工計画支援システムを提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、工事に関与する各工事部材の三次元モ
デルを作成する三次元モデル作成手段と、前記三次元モ
デルの作成とは独立に工事の施工手順を作成する施工手
順作成手段と、前記施工手順に含まれる各工種に前記三
次元モデルを関連付ける関連付け手段と、前記各工種の
施工状況を当該工種に関連付けられた三次元モデルを組
合わせることにより表示する表示手段とを備える施工計
画支援システムにより達成される。

【０００７】また、上記の目的は、請求項２に記載する
如く、工事に関与する各工事部材の三次元モデルを入力
する三次元モデル入力手段と、工事の施工手順を入力す
る施工手順入力手段と、前記施工手順に含まれる各工種
と前記三次元モデルとを関連付ける関連付け手段と、前
記各工種の施工状況を当該工種に関連付けられた三次元
モデルを組合わせることにより表示する表示手段とを備
える施工計画支援システムによっても達成される。

【０００８】また、上記の目的は、請求項３に記載する
如く、工事に関与する各工事部材の三次元モデルを入力
する三次元モデル入力手段と、工事の施工手順を入力す
る施工手順入力手段と、前記施工手順に含まれる各工種
と前記三次元モデルとを関連付ける関連付け手段と、前
記各工種に関連付けられた三次元モデルを識別する識別
情報を、この識別情報に基づいて前記三次元モデルを表
示する表示手段へ受け渡す表示情報出力手段とを備える
施工計画支援システムによっても達成される。

【０００９】さらに、上記の目的は、請求項９に記載す
る如く、工事に関与する各工事部材の三次元モデルを作
成すると共に、前記三次元モデルの作成とは独立に工事
の施工手順を作成し、前記施工手順に含まれる各工種と
前記三次元モデルとを関連付けて、前記各工種の施工状
況を当該工種に関連付けられた三次元モデルを組合わせ
ることにより表示する施工計画支援方法によっても達成
される。

【００１０】請求項１、２、３および９記載の発明によ
れば、工事部材の三次元モデルと、三次元モデルとは独
立に作成された工事の施工手順とが関連付けられ、各工
種の施工状況が、当該工種に関連付けられた三次元モデ
ルを組合わせることにより表示される。このため、部材
の三次元モデルおよび工程手順の何れか一方が変更にな
った場合にも、他方に変更を加えることなく、その変更
を施工状況の表示に反映させることができる。なお、本
発明における工事には、建築工事および土木工事の双方
が含まれる。

【００１１】また、請求項４に記載する如く、請求項１
または２記載の施工計画支援システムにおいて、前記表
示手段は、各三次元モデルに対応するレイヤに描画され
た画像を重ね合わせて表示を行うように構成されてお
り、前記関連付け手段は、前記各工種に前記レイヤを関
連付けることとしてもよい。

【００１２】また、請求項５に記載する如く、請求項３
記載の施工計画支援システムにおいて、前記表示手段
は、各三次元モデルが描画されたレイヤを重ね合わせて
表示を行うように構成されており、前記関連付け手段は
前記レイヤを介して前記各工種に前記三次元モデルを関
連付け、前記識別情報は前記レイヤを示す情報であるこ
ととしてもよい。

【００１３】さらに、請求項１０に記載する如く、請求
項９記載の施工計画支援方法において、前記施工手順に
含まれる各工種と前記三次元モデルとを、当該三次元モ
デルが描画されたレイヤを介して関連付け、前記各工種
の施工状況を、当該工種に関連付けられたレイヤを重ね
合わせることにより表示することとしてもよい。

【００１４】請求項４、５、および１０記載の発明によ
れば、各工種は、各三次元モデルが描画されたレイヤを
介して当該三次元モデルに関連付けられる。このため、
各工種に関連付けられたレイヤを重ね合わせるだけで、
当該工種の施工状況を表示できる。

【００１５】また、請求項６に記載する如く、請求項４
または５記載の施工計画支援システムにおいて、前記レ
イヤは表示／非表示状態を設定可能とされており、前記
表示手段は、表示状態に設定されたレイヤのみを表示す
ることとしてもよい。

【００１６】請求項６記載の発明によれば、レイヤの表
示／非表示状態を設定できるので、例えば、周囲を他の
部材に囲まれた部分を表示する場合に、当該他の部材の
一部に対応するレイヤを非表示状態にすることで、この
部分を表示することができる。また、ユーザが注目した
い部分のみを選択して表示することも可能となる。

【００１７】また、請求項７に記載する如く、請求項
１、２、および４のうち何れか１項記載の施工計画支援
システムにおいて、前記施工状況の内部を任意の位置お
よび方向で観察した三次元画像を表示する内部状況表示
手段を更に備えることとしてもよい。

【００１８】請求項７記載の発明によれば、施工状況の
内部を任意の位置で任意の方向から観察できるので、施
工状況をより詳細に理解することができる。

【００１９】さらに、請求項８に記載する如く、請求項
１、２、および４のうち何れか１項記載の施工計画支援
システムにおいて、施工資源の三次元モデルを入力する
施工資源モデル入力手段を備え、前記表示手段は、該入
力した施工資源の三次元モデルを、前記施工状況に重ね
合わせて表示可能であることとしてもよい。

【００２０】また、請求項１１に記載する如く、請求項
９または１０記載の施工計画支援方法において、施工資
源の三次元モデルを入力し、該入力した施工資源の三次
元モデルを、前記施工状況に重ね合わせて表示すること
としてもよい。なお、請求項８および１１において、
「施工資源」とは、施工用機械、施工用設備、作業員等
の工事に必要な機械、設備、人員等を意味する。

【００２１】請求項８および１１記載の発明によれば、
施工用機械、施工用設備、作業員等の施工資源を施工状
況に重ね合わせて表示できるので、機械や設備の最適な
配置や作業員の安全性等を考慮した、効率的でかつ安全
性の高い施工計画を立てることが可能となり、また、作
成した施工計画の問題点を抽出することも容易となる。

【００２２】なお、請求項１２および１３に記載された
発明は、施工計画支援システムをコンピュータにより実
現するためのプログラムを記録した記録媒体に係るもの
である。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態であ
る施工計画支援システムのシステム構成図である。図１
に示す如く、本実施形態の施工計画支援システムは、コ
ンピュータ１が、ＣＡＤプログラム１０、工程計画プロ
グラム１２、インターフェースプログラム１４、および
ウォークスループログラム１６を実行することにより実
現される。なお、ＣＡＤプログラム１０、工程計画プロ
グラム１２、インターフェースプログラム１４、ウォー
クスループログラム１６はコンピュータ１が読み取り可
能な記録媒体１ａ（例えば、半導体メモリ、ハードディ
スク、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等）に記録されており、コンピュー
タ１は記録媒体読み取り用ドライブ１ｂを介して記録媒
体１ａから各プログラムを読み出して実行する。

【００２４】ＣＡＤプログラム１０は、三次元オブジェ
クトをソリッドモデルとして作成するオブジェクト作成
機能、および、作成したオブジェクトを任意に組合わせ
てなる三次元モデルを表示する三次元表示機能を有して
いる。三次元表示機能は、各オブジェクトに対応付けら
れたレイヤに当該オブジェクトを描画し、これらレイヤ
を重ね合わせて表示することにより実現される。この三
次元表示機能では、陰面消去やシェーディング等のグラ
フィック処理は、各点の座標や光源位置等に基づいて自
動的に行われる。また、三次元表示機能では、三次元モ
デルに対する視点を任意の方向に変更することができ、
また、任意の部分をズーム表示することができる。

【００２５】工程計画プログラム１２は、工事に含まれ
る各工種の開始日、終了日、所要日数等の入力情報に基
づいてネットワーク工程表を作成する機能を有してい
る。

【００２６】インターフェースプログラム１４は、以下
に詳細に述べるように、ＣＡＤプログラム１０により作
成したオブジェクトと工程計画プログラム１２により作
成したネットワーク工程表の各工種とをリンクし、ＣＡ
Ｄプログラム１０の三次元表示機能を用いて、施工状況
の三次元表示を行わせる機能を有している。なお、イン
ターフェースプログラム１４が起動されると、上記した
ＣＡＤプログラム１０および工程計画プログラム１２も
自動的に起動される。

【００２７】ウォークスループログラム１６は、ＣＡＤ
プログラム１０で作成された三次元モデルのデータを読
み込み、三次元モデル内部の任意の位置から任意の方向
を観察した様子を三次元的に表示する機能、すなわち、
ウォークスルー機能を有している。

【００２８】なお、本実施形態では、プログラムを実行
するためのオペレーティングシステムとしてＷｉｎｄｏ
ｗｓＮＴ（商品名）を用い、また、ＣＡＤプログラム
１０として市販のＣＡＤプログラムであるＡｕｔｏＣＡ
Ｄ２０００（商品名）を、工程計画プログラム１２とし
て市販の工程計画プログラムであるＭＳ−Ｐｒｏｊｅｃ
ｔ９８（商品名）を、ウォークスループログラム１６と
して市販のウォークスルー表示プログラムである３Ｄ
ｓｔｕｄｉｏＶＩＺ（商品名）を、それぞれ用いるも
のとして説明する。ただし、使用可能な市販プログラム
はこれらに限定されるものではなく、市場で入手できる
他のプログラムを用いてもよく、また、各プログラムを
自作することとしてもよい。

【００２９】インターフェースプログラム１４は、例え
ばＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ（商品名）等のＷｉｎｄｏ
ｗｓ用プログラミング言語により作成されている。この
ようなＷｉｎｄｏｗｓ用プログラミング言語によれば、
各種メニュ−、ボタン、アイコン、入力欄等を含むウイ
ンドウを定義し、各メニュー、ボタン等へのマウス操作
に対応した処理手順を記述することにより、所望の機能
を有するプログラムを実現できる。

【００３０】以下、本実施形態の施工計画支援システム
の機能について説明する。なお、以下の説明では、工事
に関与する各工事部材の３次元モデル、および、この工
事の工程表が、それぞれ、ＣＡＤプログラム１０および
工程計画プログラム１２により予め作成されているもの
とする。

【００３１】図２は、施工計画支援システムの表示画面
の一例を示す。図２に示す如く、施工計画支援システム
では、工程計画プログラム１２の表示ウインドウ（以
下、工程表示ウインドウと称す）２０、インターフェー
スプログラム１４の表示ウインドウ（以下、インターフ
ェース表示ウインドウと称す）２２、およびＣＡＤプロ
グラム１０の表示ウインドウ（以下、ＣＡＤ表示ウイン
ドウと称す）２４がマルチウインドウ形式で表示され
る。

【００３２】工程表示ウインドウ２０には、工程計画プ
ログラム１２により作成されたネットワーク工程表が表
示される。すなわち、図２に示す如く、工程表示ウイン
ドウ２０内の左側には、工事に含まれる各工種につい
て、開始日（表示欄２０ａ）、所要期間（表示欄２０
ｂ）、および各工種の名称（表示欄２０ｃ）がテーブル
表示され、画面内右側には、各工種の日程がネットワー
ク表示される。なお、ＣＡＤ表示ウインドウ２４には、
ある施工段階における施工状況が三次元表示されるが、
これについては後に詳細に説明する。

【００３３】インターフェース表示ウインドウ２２の上
部には、４つのメニュー項目、すなわち、「ファイ
ル」、「編集」、「描画」、および「ヘルプ」を含むメ
ニューバー２３が表示される。

【００３４】図３は、メニューバー２３のメニュー項目
「ファイル」がクリックされた場合のインターフェース
表示ウインドウ２２を示す。図３に示す如く、メニュー
項目「ファイル」がクリックされると、プロジェクトフ
ァイルおよびＣＡＤファイルのオープン、クローズ、保
存等を行うための各コマンド、および、レイヤ情報ファ
イルを読み込むためのコマンド等が表示される。ここ
で、プロジェクトファイルは工程計画プログラム１２に
より作成されたファイルである。このプロジェクトファ
イルには、ネットワーク工程表を定義するデータ（つま
り、工程表に含まれる各工種の名称、開始日、終了日、
所要期間等）が格納されている。また、ＣＡＤファイル
はＣＡＤプログラム１０により作成されたファイルであ
る。ＣＡＤファイルには、工事に関与する各部材のオブ
ジェクトをそれぞれ定義するデータが、各オブジェクト
が描画されるべきレイヤを示すデータと共に格納されて
いる。更に、レイヤ情報ファイルは、後述する工種とレ
イヤとの関連付けを示す情報が格納されたファイルであ
る。なお、上記図２に示す表示画面は、インターフェー
スプログラム１４の起動後、プロジェクトファイルおよ
びＣＡＤファイルがオープンされた状態を示している。

【００３５】図４は、メニューバー２３においてメニュ
ー項目「編集」がクリックされた場合のインターフェー
ス表示ウインドウ２２を示す。図４に示す如く、メニュ
ー項目「編集」がクリックされると、「工種とレイヤの
関連付け」、「マスプロパティ」、および「プロジェク
トデータを最新の状態に更新」の各コマンドが表示され
る。

【００３６】「工種とレイヤの関連付け」コマンドは、
工程表に含まれる各工種と、ＣＡＤプログラム１０にお
いて各オブジェクトが描画されるレイヤとの関連付けを
設定するためのコマンドである。後述する如く、ある施
工段階での施工状況の表示は、その施工段階に該当する
工種に関連付けられたレイヤを重ね合わせて表示するこ
とにより行われる。

【００３７】図５は、「工種とレイヤの関連付け」コマ
ンドが選択された場合のインターフェース表示ウインド
ウ２２を示す。図５に示す如く、「工種とレイヤの関連
付け」コマンドが選択されると、インターフェース表示
ウインドウ２２には、レイヤ関連付けウインドウ２５が
表示される。レイヤ関連付けウインドウ２５には、工種
および各工種に関連付けられたレイヤを一覧表示する関
連付け一覧表示領域２６、各工種に関連付けることが可
能なレイヤを一覧表示するレイヤ一覧表示領域２７、
「表示としてレイヤを追加」ボタン２８、「非表示とし
てレイヤを追加」ボタン３０、「設定保存」ボタン３
２、「閉じる」ボタン３４、ごみ箱アイコン３６、およ
び、表示切替アイコン３８を含む。なお、レイヤ一覧表
示領域２７に表示されるレイヤは、ＣＡＤファイルに含
まれるレイヤ情報より取得される。

【００３８】図５に示す関連付け一覧表示領域２６にお
いて、「１−道路施設物処理」、「２−仮覆工布堀り
中」，「３−中間杭ＢＨ」，「４−地中壁杭継ぎ」等は
工種名を表しており、それぞれ、工程表示ウインドウ２
０に表示される工程表に含まれる各工種に対応してい
る。また、関連付け一覧表示領域２６において各工種の
下に表示された項目（「２−仮覆工布堀り中」の下の
「布堀中」、および「３−中間杭ＢＨ」の下の「中間杭
切断１」，「中間杭切断２」，・・・，「中間杭１」，
「中間杭２」，・・・等は、夫々の工種に関連付けられ
たレイヤ名を示している。各レイヤ名の後に付加された
「−表示」は、各工種の施工状況を描画する際にそのレ
イヤを表示する（表示オン状態）ことを示し、また、レ
イヤ名の後に付加された「−非表示」はそのレイヤを表
示しない（表示オフ状態）ことを示す。なお、例えば、
レイヤ名である「中間杭１」、「中間杭２」、「中間杭
３」は、部材「中間杭」を構成するレイヤであることを
示しており、これら３つのレイヤにより「中間杭」全体
が表示される。すなわち、この場合、「中間杭」は複数
の工種または工区により施工され、各工種または工区で
施工される「中間杭」の各部分がレイヤ「中間杭１」、
「中間杭２」、「中間杭３」に対応付けられていること
になる。このように、一つの部材が複数の工種または工
区によって施工され、この部材が各工種または工区に対
応する複数のレイヤに分けて描画される場合に、部材名
に番号を付したレイヤ名を用いることにより、ユーザ
は、同じ部材に対応するレイヤをまとめて選択すること
が容易となる。

【００３９】関連付け一覧表示領域２６において何れか
の工種が選択され、かつ、レイヤ一覧表示領域２７にお
いて何れかのレイヤが選択された状態で、「表示として
レイヤを追加」ボタン２８がクリックされると、選択さ
れた工種に対して、選択されたレイヤが表示オン状態と
して関連付けられる。また、「非表示としてレイヤを追
加」ボタン３０がクリックされると、選択された工種に
対して、選択されたレイヤが表示オフ状態として関連付
けられる。このような操作を繰り返すことにより、各工
種に任意の数のレイヤを表示オン状態または表示オフ状
態として関連付けることができる。

【００４０】工種／レイヤ関連付け一覧表示領域２６の
何れかのレイヤ名がドラッグされて「ごみ箱」アイコン
３６にドロップされると、そのレイヤと工種との関連付
けは削除される。また、工種／レイヤ関連付け一覧表示
に表示された何れかのレイヤ名がドラッグされて「表示
切替」アイコン３８にドロップされると、そのレイヤの
表示オン・オフ状態が反転される。なお、工種とレイヤ
との関連付けが新たに設定または削除され、あるいは、
レイヤの表示オン／オフ状態が反転されると、その都
度、関連付け一覧表示領域２６の表示が更新される。

【００４１】以上のようにして各工種にレイヤが関連付
けられた後、「設定保存」ボタン３２がクリックされる
と、設定された関連付けがレイヤ情報ファイルに保存さ
れる。そして、「閉じる」ボタン３４がクリックされる
と、レイヤ関連付けウインドウ２５がクローズされる。

【００４２】上記図４に示される「マスプロパティ」コ
マンドは、各レイヤごとに三次元オブジェクトの体積を
取得するためのコマンドである。上述の如く、ＣＡＤプ
ログラム１０は、オブジェクトをソリッドモデルとして
定義するものであり、各オブジェクトの体積をオブジェ
クトの付帯情報として保持している。「マスプロパテ
ィ」コマンドでは、この情報を用いてレイヤ毎のオブジ
ェクトの体積を求める。図６は、「マスプロパティ」コ
マンドが選択された場合のインターフェース表示ウイン
ドウ２２を示す。図６に示す如く、「マスプロパティ」
コマンドが選択されると、マスプロパティ表示ウインド
ウ４２が表示され、このウインドウにレイヤ毎のオブジ
ェクトの体積が表示される。

【００４３】また、「プロジェクトデータを最新の状態
に更新」コマンドは、ＣＡＤファイルおよびプロジェク
トファイルの変更をレイヤ情報ファイルに反映させるた
めのコマンドである。すなわち、レイヤ情報ファイルに
は、ＣＡＤファイルの中のレイヤ情報、および、プロジ
ェクトファイルの工種情報が含まれているが、ＣＡＤプ
ログラム１０または工程計画プログラム１２が単独で実
行されることによりこれらのレイヤ情報または工種情報
が変更された場合、そのままではレイヤ情報ファイルの
内容は更新されない。このような場合に、「プロジェク
トデータを最新の状態に更新」コマンドを選択すること
で、レイヤ情報または工種情報の変更をレイヤ情報ファ
イルに反映させることができる。

【００４４】図７は、メニューバー２３のメニュー項目
「描画」から「アニメーションと進捗図表示」が選択さ
れた場合の表示画面全体を示す図である。図７に示す如
く、「アニメーションと進捗図表示」が選択されると、
インターフェース表示ウインドウ２２には「アニメーシ
ョンと進捗図表示」ウインドウ４４が表示される。「ア
ニメーションと進捗図表示」ウインドウ４４には、描画
に参加するレイヤを設定する描画参加レイヤ設定領域４
６、「レイヤ全選択」ボタン４８、「全選択解除」ボタ
ン５０、「Ａ線非選択」ボタン５２、「Ｂ線非選択」ボ
タン５４、「リセット」ボタン５６、「アニメーション
実行」ボタン５８、「進捗図表示」ボタン６０、「選択
状態の確認」ボタン６２、および「閉じる」ボタン６４
が表示される。

【００４５】描画参加レイヤ設定領域４６には、ＣＡＤ
ファイルに含まれる全レイヤが、夫々に対応するチェッ
クボックスと共に一覧表示される。チェックボックスが
チェックされると、そのレイヤはＣＡＤ表示ウインドウ
２４への施工状況の描画に参加することになる。チェッ
クボックスのチェック状態は、マウスで各チェックボッ
クスをクリックする毎に反転する。また、「レイヤ全選
択」ボタン４８がクリックされると、全てのレイヤのチ
ェックボックスがチェックされ、「全選択解除」ボタン
５０がクリックされると、全てのレイヤのチェックボッ
クスのチェックが解除される。このように、表示レイヤ
を任意に設定できるため、ユーザは、複雑な施工状況の
中から注目したい部分だけを選択して観察することがで
きる。

【００４６】「Ａ線非選択」ボタン５２および「Ｂ線非
選択」ボタン５４の機能は次の通りである。例えば、地
中連続壁を含む施工状況を表示する場合、地中連続壁の
一部を非表示にしないと、地中連続壁の内側を表示する
ことができない。そこで、地中連続壁を構成する部材の
レイヤを、ある視点から見て手前側を描画するレイヤ
（以下、Ａ線側レイヤと称す）および奥側のレイヤ（以
下、Ｂ線側レイヤと称す）の２つに分けて、それぞれの
レイヤ名の後に「−Ａ」、「−Ｂ」の記号を付加してお
く。そして、例えばＡ線側レイヤを非表示にすることで
地中連続壁の内側を表示できる場合には、「Ａ線非選
択」ボタン５２をクリックして、このＡ線側レイヤを一
括して非選択とする。このように、「Ａ線非選択」ボタ
ン５２および「Ｂ線非選択」ボタン５４は、周囲を囲ま
れた部位の内部を表示できるように、非表示にすべきレ
イヤを一括して指定する機能を有している。

【００４７】以上のようにして描画に参加するレイヤが
設定された後、「アニメーション実行」ボタン５８また
は「進捗図表示」ボタン６０をクリックすることによ
り、工程の進捗に応じた施工状況をＣＡＤ表示ウインド
ウ２４に三次元的に表示することができる。

【００４８】図８は、アニメーション実行」ボタン５８
がクリックされた場合の表示画面を示す。図８に示す如
く、「アニメーション実行」ボタン５８がクリックされ
ると、速度調整ウインドウ７０が表示されると共に、Ｃ
ＡＤ表示ウインドウ２４には工程表の施工手順に従った
施工状況の変化がアニメーション表示される。速度調整
ウインドウ７０には、スライドボタン７２および「停
止」ボタン７４が含まれている。スライドボタン７２を
ドラッグすることにより、上記アニメーション表示の進
行速度を調整することが可能となっている。また、停止
ボタン７４がクリックされると、施工状況の表示の進行
が停止されると共に、図９に示す如く、表示制御ウイン
ドウ７６が表示される。

【００４９】図９に示す如く、表示制御ウインドウ７６
には、逆向き再生ボタン７８、逆向きコマ送りボタン８
０、停止ボタン８２、前向きコマ送りボタン８４、前向
き再生ボタン８６、および、「閉じる」ボタン８８が含
まれる。前向きコマ送りボタン８４がクリックされる
と、施工状況の表示が１コマ先へ進められ、逆向きコマ
送りボタン８０がクリックされると、施工状況の表示が
１コマ後へ戻される。また、前向き再生ボタン８６がク
リックされると、施工状況の前向きのアニメーション表
示が開始され、また、後向き再生ボタン７２がクリック
されると、施工状況の逆向きのアニメーション表示が開
始される。

【００５０】なお、上記した「コマ」は、各工種の開始
時点ごとに設定されている。すなわち、インターフェー
スプログラム１４は、工種を開始日の順にソート（開始
日が同じ工種については更に終了日の順でソート）して
おり、表示を例えば１コマ先へ進める場合には、ソート
された工種の順序に従って、一つ後の工種に表示オン状
態として関連付けられたレイヤを表示すべき旨の指令情
報をＣＡＤプログラム１０に供給する。この指令情報を
受けて、ＣＡＤプログラム１０は、表示すべきと指示さ
れたレイヤを重ね合わせた画像をＣＡＤ表示ウインドウ
２４に表示する。このようにして、施工状況の表示を１
コマずつ進行させ、または、戻すことができる。また、
施工状況のアニメーション表示は、施工状況の表示をコ
マ単位で連続的に進行させ、または、戻すことにより実
現される。

【００５１】図１０は、「アニメーションと進捗図表
示」ウインドウ４４において「進捗図表示」ボタン６０
がクリックされた場合の表示画面を示す。図１０に示す
如く、「進捗図表示」ボタン６０がクリックされると、
日付入力ウインドウ９０が表示される。この日付入力ウ
インドウ９０の日付入力欄９２に日付を入力して「Ｏ
Ｋ」ボタン９４をクリックすると、入力した日付におけ
る施工状況がＣＡＤ表示ウインドウ２４に表示される。
すなわち、インターフェースプログラム１４は、入力さ
れた日付が施工期間内に含まれる工種を検索し、その工
種に表示オン状態として関連付けられたレイヤを表示す
べき旨の指令情報をＣＡＤプログラム１０に与える。

【００５２】図１１は、ある施工段階での工種の施工状
況を表示するＣＡＤ表示ウインドウ２４を示す。また、
図１２〜図１４は、図１１に示される表示を構成するレ
イヤの一部の描画画像を示す。すなわち、図１２は図１
１に表示される本設躯体１００が描画されたレイヤを、
図１３は図１１に表示される既設構造物１０２が描画さ
れたレイヤを、図１４は図１１に表示される掘削土１０
４が描画されるレイヤをそれぞれ示している。図１１に
示される工種には、図１２〜図１４に示されるレイヤを
含む種々のレイヤが関連付けられており、ＣＡＤプログ
ラム１０はこれらのレイヤを重ね合わせることにより図
１１に示す表示画面を生成する。なお、図１２および図
１３に示す描画像は、各部材を分かりやすく表示するた
め、それぞれ本設躯体１００および既設構造物１０２に
対応する複数のレイヤを重ね合わせて得られたものであ
る。

【００５３】本実施形態の施工計画支援システムは、ま
た、工事に必要な機械、設備、作業員等の施工資源を施
工状況に重ねて表示する機能をも有している。この機能
は、ＣＡＤプログラム１０によって、機械、設備、トラ
ック、作業員等の各種施工資源の三次元モデルを作成し
ておき、ＣＡＤプログラム１０によりその三次元モデル
を読み込んで描画することにより実現される。

【００５４】図１５は、例えば図１１に示す施工状況
に、トラック１５０、クレーン１５２、ショベルカー１
５４、ブルドーザー１５６、作業員１５８等の施工資源
を配置した表示画面を示す。表示された各施工資源は、
例えば、マウスで選択してドラッグすること等により任
意の位置へ移動させることができる。このため、各施工
段階において、施工状況を画面上で視覚的に確認しなが
ら、各機械やトラック等の最適な配置や、作業員の安全
性等を考慮して施工手順を策定することが可能となる。
また、工事に必要な機械やトラック等を配置することが
不可能な施工状況となる場合にも、そのことを視覚的に
容易に把握できるので、作成した施工計画を修正するな
どの対策をとることも可能である。このように、本実施
形態の施工計画支援システムによれば、各種施工資源を
施工状況に重ね合わせて表示できることで、効率的でか
つ安全性の高い施工計画を立てることが可能となり、ま
た、作成した施工計画の問題点を抽出することも容易に
なる。

【００５５】図１６〜図１８は、アニメーション表示に
よりＣＡＤ表示ウインドウ２４の表示が進行する様子の
一例を示す。図１６〜図１８に示す例では、掘削土２０
０が次第に掘削されていく様子が示されている。このよ
うに、アニメーション表示により、施工が進捗する状況
を三次元的に理解することができ、作成した施工計画に
部材の干渉等の不都合がないか極めて容易に判断するこ
とが可能となる。

【００５６】以上のようにして所望の工種での施工状況
を三次元モデルとして表示した後、この三次元モデルに
含まれるオブジェクトのデータを、ウォークスループロ
グラム１６で読み込むことにより、三次元モデルの内部
に入り込んで、任意の方向の観察像を表示することがで
きる。

【００５７】図１９および図２０は、ウォークスループ
ログラム１６の表示画面を示す図であり、図１１に示す
施工状況をその内部から異なる方向を見た様子を示して
いる。図１９および図２０に示すように、本実施形態の
施工計画支援システムでは、ウォークスループログラム
１６により、施工状況の内部の観察像を表示できるた
め、施工状況をより詳細に把握することができる。

【００５８】上述の如く、本実施形態の施工計画支援シ
ステムによれば、任意の施工段階での施工状況を三次元
的に表示することができるので、ユーザが各施工段階の
施工状況を理解することが容易となる。また、施工状況
を任意の角度から見た状態を表示でき、かつ、任意の部
分をズーム表示することができるので、例えば既設構造
物との干渉が起きそうな場合には、問題となる部位を拡
大して表示することにより、干渉の有無を正確に判別す
ることが可能となる。

【００５９】さらに、施工状況をアニメーション表示で
きるので、施工計画の進行に伴う施工状況の変化も容易
に把握できる。そして、三次元モデルの内部に入ってウ
ォークスルー表示を行うこともできるので、外部からは
観察できない施工状況内部も容易かつ正確に把握するこ
とができる。

【００６０】このように、本実施形態の施工計画支援シ
ステムでは、ユーザが施工状況を直観的に極めて容易に
把握できる。このため、ユーザが作成した施工手順の不
具合を容易に判別することが可能となり、施工計画は格
段に容易化される。また、本施工計画支援システムを、
例えば施工計画を客先に説明する場合のツールとして用
いることで、相手方に施工計画を十分に理解してもらう
ことが容易となる。さらに、建設機械や作業員等の施工
資源を施工状況に重ね合わせて表示できることで、適切
でかつ安全性の高い施工計画を立てることが可能となる
等の効果も得られる。

【００６１】また、工程計画プログラム１２による工程
表の作成と、ＣＡＤプログラム１０による三次元オブジ
ェクトの作成とは互いに独立に行われる。そして、工程
表に含まれる各工種と、三次元オブジェクトのレイヤと
が関連付けられ、ある工種の施工状況の表示は、その工
種に関連付けられたレイヤを重ね合わせて表示すること
により行われる。このため、施工状況の表示により何ら
かの不具合が見つかって部材の三次元モデルを変更した
場合にも、工程表には何ら修正を加えることなく、工程
表の変更に応じた施工状況を表示することができる。例
えば、図１８に施工状況が示される掘削土について、掘
削深さを変更したい場合には、この掘削土の三次元モデ
ルを修正するだけで、掘削深さが変更された施工状況を
表示することができる。これとは逆に、工程表を変更し
た場合にも三次元モデルを修正することなく、工程表の
変更が反映された施工状況を表示することができる。こ
のように、本実施形態では、工程計画と三次元オブジェ
クトとが互いに独立に作成され、両者がレイヤを介して
関係付けられることにより施工状況の表示が得られるた
め、施工計画および三次元オブジェクトの一方が変更さ
れても、他方に変更を加えることなく、その変更を施工
状況の表示結果に反映させることができるのである。

【００６２】また、上述の如く、本実施形態では、ソリ
ッドモデルにより三次元モデリングを行うＣＡＤプログ
ラム１０を用いることで、レイヤ毎のオブジェクトの体
積を容易に求めることが可能となっている。このため、
これらの体積を適宜積算することで、工種ごと、あるい
は、任意の施工段階までの材料の使用量を得ることがで
き、材料コストの見積もりが容易となる。

【００６３】更に、上記の如く、工程表および三次元オ
ブジェクトの作成が互いに独立に行われることで、ＣＡ
Ｄプログラム１０および工程計画プログラム１２として
市販のプログラムを用いることが可能となっている。こ
れにより、システムの構築コスト（具体的にはプログラ
ミングコスト）を抑えることができると共に、ＣＡＤプ
ログラム１０および工程計画プログラム１２についてこ
れまでに蓄積された使用法などのノウハウを有効に活用
することができる。

【００６４】なお、上記実施形態では、ＣＡＤプログラ
ム１０、工程計画プログラム１２、インターフェースプ
ログラム１４、および、ウォークスループログラム１６
が同一のコンピュータ１上で実行されるものとした。し
かしながら、これらのプログラムが複数のコンピュータ
で実行されることとしてもよい。例えば、これらプログ
ラムが全て異なるコンピュータ上で実行されるとした場
合、ＣＡＤプログラム１０および工程計画プログラム１
２でそれぞれ作成されたＣＡＤファイルおよびプロジェ
クトファイルを、適宜な通信手段を介してインターフェ
ースプログラム１４を実行するコンピュータに送信し、
インターフェースプログラム１４によりオブジェクトと
レイヤとの関連付け処理を行った後、表示すべきレイヤ
を示す情報を通信手段を介してＣＡＤプログラム１０を
実行するコンピュータに送信し、このコンピュータによ
り施工状況を表示することとすればよい。あるいは、イ
ンターフェースプログラム１４に、ＣＡＤプログラム１
０と同様の三次元表示機能を持たせることとしてもよ
い。また、施工状況を表す三次元モデルデータを、ウォ
ークスループログラム１６を実行するコンピュータへ送
信することで、施工状況の内部をウォークスルー表示す
ることができる。なお、通信手段によるデータの送信に
代えて、フロッピーディスクやＭＯ（光磁気ディスク）
等の書き込み可能な可搬性記録媒体を用いてデータをコ
ンピュータ間で授受することとしてもよい。

【００６５】また、上記実施形態では、インターフェー
スプログラム１４を記録媒体１ａからコンピュータ１に
読み込むものとしたが、これに限定されるものではな
く、インターフェースプログラム１４を、インターネッ
トなどのコンピュータネットワークを介してサーバコン
ピュータからコンピュータ１にダウンロードすることと
してもよい。

【００６６】

【発明の効果】請求項１、２、３、９、および１２記載
の発明によれば、工事部材の三次元モデルと工事の施工
計画とが関連付けられ、各工種の施工状況が、当該工種
に関連付けられた三次元モデルを組合わせることにより
表示される。このため、部材の三次元モデルおよび工程
手順の何れか一方が変更になった場合にも、他方に変更
を加えることなく、その変更を施工状況の三次元表示に
反映させることができる。従って、本発明によれば、施
工計画を効率的に行うことが可能となる。

【００６７】また、請求項４、５、１０、および１３記
載の発明によれば、各工種は、各三次元モデルが描画さ
れたレイヤを介して当該三次元モデルに関連付けられ
る。このため、各工種に関連付けられたレイヤを重ね合
わせるだけで、当該工種の施工状況を表示できる。

【００６８】また、請求項６記載の発明によれば、レイ
ヤの表示／非表示状態を設定できるので、例えば、周囲
を他の部材に囲まれた部分を表示する場合に、当該他の
部材の一部に対応するレイヤを非表示状態にすること
で、この部分を表示することができる。また、ユーザが
注目したい部分のみを選択して表示することもできる。

【００６９】また、請求項７記載の発明によれば、施工
状況の内部を任意の位置で任意の方向から観察できるの
で、施工状況をより詳細に把握することができる。

【００７０】また、請求項８および１１記載の発明によ
れば、各種施工資源を施工状況に重ね合わせて表示でき
るので、効率的でかつ安全性の高い施工計画を立てるこ
とが可能となり、また、作成した施工計画の問題点を抽
出することも容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である施工計画支援システ
ムのシステム構成図である。

【図２】施工計画支援システムの表示画面の一例を示す
図である。

【図３】メニュー項目「ファイル」がクリックされた場
合のインターフェース表示ウインドウを示す図である。

【図４】メニュー項目「編集」がクリックされた場合の
インターフェース表示ウインドウを示す図である。

【図５】「工種とレイヤの関連付け」コマンドが選択さ
れた場合のインターフェース表示ウインドウを示す図で
ある。

【図６】「マスプロパティ」コマンドが選択された場合
のインターフェース表示ウインドウを示す図である。

【図７】「アニメーションと進捗図表示」が選択された
場合の表示画面全体を示す図である。

【図８】「アニメーション実行」ボタンがクリックされ
た場合の表示画面を示す図である。

【図９】アニメーション制御ウインドウの停止ボタンが
クリックされた場合の表示画面を示す図である。

【図１０】「アニメーションと進捗図表示」ウインドウ
の「進捗図表示」ボタンがクリックされた場合の表示画
面を示す図である。

【図１１】ある施工段階での工種の施工状況を表示する
ＣＡＤ表示ウインドウを示す図である。

【図１２】図１１に示すＣＡＤ表示ウインドウに表示さ
れる本設躯体が描画されたレイヤを示す図である。

【図１３】図１１に示すＣＡＤ表示ウインドウに表示さ
れる既設構造物が描画されたレイヤを示す図である。

【図１４】図１１に示すＣＡＤ表示ウインドウに表示さ
れる掘削土が描画されたレイヤを示す図である。

【図１５】図１１に示す施工状況に、工事用機械や作業
員等の施工資源を重ね合わせて表示した画面を示す図で
ある。

【図１６】アニメーション表示によりＣＡＤ表示ウイン
ドウの表示が進行する様子を示す図（その１）である。

【図１７】アニメーション表示によりＣＡＤ表示ウイン
ドウの表示が進行する様子を示す図（その２）である。

【図１８】アニメーション表示によりＣＡＤ表示ウイン
ドウの表示が進行する様子を示す図（その３）である。

【図１９】図１１に示す施工状況をその内部から見た際
の表示画面である。

【図２０】図１１に示す施工状況をその内部から図１８
とは異なる方向を見た際の表示画面である。

【符号の説明】

１コンピュータ１ａ記録媒体１０ＣＡＤプログラム１２工程計画プログラム１４インターフェースプログラム１６ウォークスループログラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者徳永正博東京都港区港南２丁目15番２号株式会社大林組東京本社内 (72)発明者安井勝俊東京都港区港南２丁目15番２号株式会社大林組東京本社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】工事に関与する各工事部材の三次元モデ
ルを作成する三次元モデル作成手段と、前記三次元モデ
ルの作成とは独立に工事の施工手順を作成する施工手順
作成手段と、前記施工手順に含まれる各工種に前記三次
元モデルを関連付ける関連付け手段と、前記各工種の施
工状況を当該工種に関連付けられた三次元モデルを組合
わせることにより表示する表示手段とを備えることを特
徴とする施工計画支援システム。
【請求項２】工事に関与する各工事部材の三次元モデ
ルを入力する三次元モデル入力手段と、工事の施工手順
を入力する施工手順入力手段と、前記施工手順に含まれ
る各工種と前記三次元モデルとを関連付ける関連付け手
段と、前記各工種の施工状況を当該工種に関連付けられ
た三次元モデルを組合わせることにより表示する表示手
段とを備えることを特徴とする施工計画支援システム。
【請求項３】工事に関与する各工事部材の三次元モデ
ルを入力する三次元モデル入力手段と、工事の施工手順
を入力する施工手順入力手段と、前記施工手順に含まれ
る各工種と前記三次元モデルとを関連付ける関連付け手
段と、前記各工種に関連付けられた三次元モデルを識別
する識別情報を、この識別情報に基づいて前記三次元モ
デルを表示する表示手段へ受け渡す表示情報出力手段と
を備えることを特徴とする施工計画支援システム。
【請求項４】前記表示手段は、各三次元モデルが描画
されたレイヤを重ね合わせて表示を行うように構成され
ており、前記関連付け手段は前記レイヤを介して前記各
工種に前記三次元モデルを関連付けることを特徴とする
請求項１または２記載の施工計画支援システム。
【請求項５】前記表示手段は、各三次元モデルが描画
されたレイヤを重ね合わせて表示を行うように構成され
ており、前記関連付け手段は前記レイヤを介して前記各
工種に前記三次元モデルを関連付け、前記識別情報は前
記レイヤを示す情報であることを特徴とする請求項３記
載の施工計画支援システム。
【請求項６】前記レイヤは表示／非表示状態を設定可
能とされており、前記表示手段は、表示状態に設定され
たレイヤのみを表示することを特徴とする請求項４また
は５記載の施工計画支援システム。
【請求項７】前記施工状況の内部を任意の位置および
方向で観察した三次元画像を表示する内部状況表示手段
を更に備えることを特徴とする請求項１、２、および４
のうち何れか１項記載の施工計画支援システム。
【請求項８】施工資源の三次元モデルを入力する施工
資源モデル入力手段を備え、前記表示手段は、該入力し
た施工資源の三次元モデルを、前記施工状況に重ね合わ
せて表示可能であることを特徴とする請求項１、２、お
よび４のうち何れか１項記載の施工計画支援システム。
【請求項９】工事に関与する各工事部材の三次元モデ
ルを作成すると共に、前記三次元モデルの作成とは独立
に工事の施工手順を作成し、前記施工手順に含まれる各
工種と前記三次元モデルとを関連付けて、前記各工種の
施工状況を当該工種に関連付けられた三次元モデルを組
合わせることにより表示することを特徴とする施工計画
支援方法。
【請求項１０】前記施工手順に含まれる各工種と前記
三次元モデルとを、当該三次元モデルが描画されたレイ
ヤを介して関連付け、前記各工種の施工状況を、当該工
種に関連付けられたレイヤを重ね合わせることにより表
示することを特徴とする請求項９記載の施工計画支援方
法。
【請求項１１】施工資源の三次元モデルを入力し、該
入力した施工資源の三次元モデルを、前記施工状況に重
ね合わせて表示することを特徴とする請求項９または１
０記載の施工計画支援方法。
【請求項１２】施工計画支援システムをコンピュータ
により実現するためのプログラムを記録した記録媒体で
あって、工事に関与する各工事部材の三次元モデルを入力する手
順と、工事の施工手順を入力する手順と、前記施工手順に含まれる各工種と前記三次元モデルとを
関連付ける手順と、前記各工種に関連付けられた三次元モデルを識別する識
別情報を、この識別情報に基づいて前記三次元モデルを
表示するための三次元表示用プログラムへ受け渡す手順
と、をコンピュータに実行させるためのプログラムを記
録した記録媒体。
【請求項１３】前記三次元表示用プログラムは、各三
次元モデルが描画されたレイヤを重ね合わせて表示を行
うように構成されており、前記関連付ける手順では、前
記各工種と前記三次元モデルとを前記レイヤを介して関
連付け、前記識別情報は、当該三次元モデルが描画され
るべきレイヤを識別する情報であることを特徴とする請
求項１２記載のプログラムを記録した記録媒体。