JP2017201936A - Line network route-designing apparatus and program thereof, and system for generating and displaying line network route - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、路網ルート設計装置及びそのプログラム、並びに路網ルート生成表示システムに係り、更に詳しくは、山林の地形情報やユーザの利益を考慮し、山林内に新設される路網のルート設計を自動的に行い、当該ルートをユーザに提示する路網ルート設計装置及びそのプログラム、並びに路網ルート生成表示システムに関する。 The present invention relates to a road network route design apparatus, a program for the same, and a road network route generation / display system. More specifically, the route design of a road network newly established in a forest is considered in consideration of the terrain information of the forest and the benefit of the user. The present invention relates to a road network route design apparatus and program for displaying the route to a user, and a road network route generation and display system.
現在、林業における路網整備は、大山林所有者や自伐林家内に留まった手法により行われており、現場の技術者個人の経験や勘に依存し、数値化や可視化がなされていない。このため、路網整備のノウハウや情報が広範に共有できず、路網作設時に非効率であるばかりか、手法自体も未熟なまま改善や向上させることが困難であり、作設された作業道に土砂崩れ等の不具合が発生することもある。以上の問題を解決するには、地形等の自然条件等から路網計画を自動的に生成するシステムの出現が必要となる。また、作業道の新設工事にかかるコストや作業道の新設によって見込まれる収入を考慮した路網計画も必要であり、これらコストや収入を考慮した路網計画を自動的に行うためのシステムは、これまで全く存在しなかった。 Currently, road network development in the forestry industry is carried out by methods that remain within the owners of large forests and self-forested foresters, and is not quantified or visualized depending on the experience and intuition of the engineers at the site. For this reason, know-how and information on road network development cannot be shared extensively, and it is inefficient at the time of road network construction, and it is difficult to improve and improve the technique itself while still immature. Problems such as landslides may occur on the road. In order to solve the above problems, a system that automatically generates a road network plan from natural conditions such as topography is required. In addition, a road network plan that takes into account the cost of new construction of the work road and the income expected from the new construction of the work road is also necessary, and the system for automatically performing the road network plan that takes these costs and income into account is as follows: Until now it never existed.
ところで、特許文献1には、設計者の長年の経験と勘を不要とし、森林内の既存路網と接続する新設経路を自動生成する新設経路生成装置が開示されている。この新設経路生成装置では、新設経路を生成する対象地域の森林簿に基づいて新設経路が生成される。 By the way, Patent Document 1 discloses a new route generation apparatus that automatically generates a new route that is connected to an existing road network in a forest without requiring many years of experience and intuition of designers. In this new route generation apparatus, a new route is generated based on the forest book of the target area where the new route is generated.
しかしながら、特許文献1の新設経路生成装置にあっては、森林簿に基づいて新設経路が生成されるため、現実的な路網計画を行うことができない。すなわち、森林簿の情報は、基本的に所有者の申告による情報であり、必ずしも正確な情報とは言えないばかりか、森林簿の情報は、主に樹種(木の種類)や齢級(木の年齢)に関する情報であることから、前記新設経路生成装置では、樹種や齢級という木の情報のみで新設経路が生成されることになる。ところが、実際の林業現場の路網は、地形条件、すなわち、等高線情報、土壌、水や岩等の自然障害物の存在等を考慮しながら、山林所有者の意向に基づき作設される。このことから、前記新設経路生成装置で生成された路網計画は、現実の路網計画に対してかけ離れたものになる。 However, in the new route generation apparatus of Patent Document 1, since a new route is generated based on the forest book, a realistic road network plan cannot be performed. In other words, the information in the forest book is basically information that is reported by the owner and is not necessarily accurate. The information in the forest book is mainly based on tree species (tree types) and age classes (trees). Therefore, in the new route generation apparatus, a new route is generated using only tree information such as tree species and age class. However, the road network at the actual forestry site is constructed based on the intentions of the forest owners, taking into account topographical conditions, that is, contour information, the presence of natural obstacles such as soil, water and rocks. Therefore, the road network plan generated by the new route generation apparatus is far from the actual road network plan.
本発明は、このような課題に着目して案出されたものであり、その目的は、現場の技術者個人の経験や勘に依存することなく、路網の作設範囲における地形条件や、路網の新設工事に必要なコストや路網の新設によって見込まれる収入を考慮して、現実性の有る路網計画を自動生成できる路網ルート設計装置及びそのプログラム、並びに路網ルート生成表示システムを提供することにある。 The present invention has been devised by paying attention to such problems, the purpose of which is not dependent on the experience and intuition of individual engineers on site, the topographic conditions in the road network construction range, A road network route design device and program for automatically generating a realistic road network plan in consideration of the costs required for the new construction of the road network and the revenue expected from the new construction of the road network, and a road network route generation and display system Is to provide.
前記目的を達成するため、本発明は、主として、山林内に新設される路網のルートを設計する装置において、予め記憶された山林内の地図情報と前記路網を通行する作業車両のスペックに関する車両情報とに基づき、予め指定された前記路網の作設範囲内で候補となる前記路網の候補ルートを複数生成する候補ルート生成手段と、前記各候補ルートの長さを求めるルート長さ算出手段と、前記各候補ルートそれぞれにつき、前記ルート長さ算出手段で求めたルートの長さと各種の条件設定に基づき、前記路網の新設により見込まれる収入から前記路網の新設工事に必要なコストを差し引いた想定利益をルート選択用の指標として求める想定利益算出手段と、前記各候補ルートの中から、前記想定利益に基づき選択されたルートを決定ルートとするルート決定手段とを備える、という構成を採っている。 In order to achieve the above object, the present invention mainly relates to prestored map information in a forest and specifications of a work vehicle passing through the road network in a device for designing a route of a road network newly established in the forest. Candidate route generating means for generating a plurality of candidate routes of the road network that are candidates within a construction range of the road network specified in advance based on vehicle information, and a route length for determining the length of each candidate route Based on the route length calculated by the route length calculation unit and various condition settings for each of the candidate routes, calculation means and necessary conditions for the new construction of the road network from the revenue expected from the new construction of the road network An assumed profit calculating means for obtaining an assumed profit obtained by subtracting the cost as an index for route selection; and a route selected based on the assumed profit from the candidate routes as a determined route That includes a route selector, adopts a configuration that.
本発明によれば、現場の技術者個人の経験や勘に依存することなく、地図情報や車両情報により、現実に合う路網の候補ルートを自動生成することができる。しかも、経済性、すなわち、路網の新設工事に必要なコスト、路網の新設によって見込まれる収入が併せて考慮され、候補ルートの中から最適な決定ルートを自動的に選択することができる。更に、路網の新設工事前に決定ルートを可視化してユーザに提示することができ、自治体や地権者への路網計画の事前の提示や説明が行い易くなる。また、現存しなかったルート新設による経済性を数値化することができ、この点においても自治体や地権者への説明が行い易くなる。 According to the present invention, it is possible to automatically generate a candidate route for a road network that suits the actual situation based on map information and vehicle information without depending on the experience and intuition of individual engineers on site. In addition, economics, that is, the cost required for the new construction of the road network and the income expected from the new construction of the road network are considered together, and the optimum determined route can be automatically selected from the candidate routes. Furthermore, the determined route can be visualized and presented to the user before the new construction of the road network, and it becomes easy to present and explain the road network plan in advance to the local government and landowners. In addition, it is possible to quantify the economics of newly established routes, which makes it easier to explain to local governments and landowners.
ここで、条件設定を自由に変え、当該条件変更によって結果が変わる処理に対してフィードバックすることにより、決定ルートを更新可能な構成を採用した場合には、様々な状況に応じて、一度決定されたルートの変更を柔軟に行うことができる。例えば、地図情報では把握できずに作業者や山林所有者が保有する現場の実際の状況や、山林所有者や自治体の意向や、作設作業の開始後に作業者によって発見された路網作設の障害情報(例えば、土壌の情報、沢の存在等の水の情報、立木や倒木の情報等)により、決定ルートを変更する必要が生じた場合に、これらの状況、意向、情報に対応する条件設定を変更することにより、路網計画の再構築を簡単に行うことができる。 Here, when a configuration is adopted in which the decision route can be updated by freely changing the condition setting and feeding back to the process whose result is changed by the condition change, it is determined once according to various situations. The route can be changed flexibly. For example, the actual situation of the site owned by workers and forest owners that cannot be grasped by map information, the intentions of forest owners and local governments, and the construction of road networks discovered by workers after the start of construction work If there is a need to change the decision route due to fault information (for example, soil information, water information such as the presence of swamps, information on standing trees or fallen trees, etc.), the situation, intention, and information will be handled. By changing the condition settings, the road network plan can be easily reconstructed.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1には、本実施形態に係る路網ルート生成表示システムの全体構成を表すブロック図が示されている。この図において、前記路網ルート生成表示システム10は、林業用として山林内の路網を構成する作業道を新設する際に、最良となる作業道のルートを自動生成してユーザに提示するシステムである。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a road network route generation / display system according to this embodiment. In this figure, the road network route generation /
なお、作業道を新設する際には、作業車両として建機を用い、作業道の計画部分に存在する立木である支障木を切り倒して整地する作設と呼ばれる作業が行われ、その終了後に、当該作業道に、作業車両としてフォワーダを通行させ、フォワーダを使い支障木を集めて搬出する集材作業が行われる。そこで、以下の説明において、「開設」とは、作業道の作設作業が完了して、集材作業前の当該作業道にフォワーダが通行可能になった状態を意味する。また、作業道の新設に際し、前記作設作業から前記集材作業までの一連の作業を「新設工事」と称する。 In addition, when constructing a new work road, construction work is performed using a construction machine as a work vehicle, cutting down a obstacle tree that is a standing tree in the planned portion of the work road, and after the completion, A gathering operation is performed in which a forwarder is passed through the work road as a work vehicle, and the obstacles are collected and carried out using the forwarder. Therefore, in the following description, “opening” means a state in which the work road construction work is completed and a forwarder can pass through the work road before the collecting work. In addition, when a work road is newly established, a series of work from the construction work to the gathering work is referred to as “new construction”.
具体的に、前記路網ルート生成表示システム10では、ユーザが山林内の作設範囲を予め指定して種々の条件設定を行うことにより、当該作設範囲の地図情報等を考慮しながら、既存林道にアクセス可能な作業道のルートを複数生成し、その中から最良のルートを特定して、当該ルートを作設範囲の地図画像に重畳表示するようになっている。なお、以下において処理手順を説明する際には、適宜、図2のフローチャートを使用する。
Specifically, in the road network route generation and
この路網ルート生成表示システム10は、新設される作業道のルートを設計する路網ルート設計装置11と、路網ルート設計装置11で設計された最良のルートを作設範囲とともに表す画像を生成してユーザに提示する画像生成提示装置13と、ユーザがシステム内に所定の情報を入力するための入力装置14とを備えている。
This road network route generation /
前記路網ルート設計装置11は、CPU等の演算処理装置及びメモリやハードディスク等の記憶装置等からなるコンピュータによって構成され、当該コンピュータを以下の各手段として機能させるためのプログラムがインストールされている。
The road network
当該路網ルート設計装置11は、建機の性能や地形等、作業道の設計に必要な種々の情報が予め入力されて記憶される情報記憶手段16と、情報記憶手段16に記憶された情報に基づいて、作設範囲内において既設林道に繋がる作業道の作設が可能か否かを判定する車両系集材可否判定手段17と、車両系集材可否判定手段17で作業道が作設可能と判定されたときに、作設範囲の地図情報と作業道を通行する建機のスペックに関する車両情報とに基づき、作設候補となる作業道の候補ルートを複数生成する候補ルート生成手段19と、候補ルート生成手段19により生成された各候補ルートの長さをそれぞれ求めるルート長さ算出手段20と、各候補ルートそれぞれにつき、ルート長さ算出手段20で求めたルートの長さと各種の条件設定に基づき、作業道の新設によって見込まれる収入から作業道の新設工事のコストを差し引いた想定利益をルート選択用の指標として求める想定利益算出手段22と、想定利益算出手段22で求めた想定利益に基づいて、各候補ルートの中から最良のルートを決定ルートとして抽出するルート決定手段23とを備えている。
The road network
前記情報記憶手段16には、森林区画を表す林班に関する情報、山林の等高線情報、及び、山林内における既設林道や谷、岩、川等の自然物の位置情報等の各種情報が地図情報として予め記憶されるとともに、作業道の作設時に使用が想定される建機のスペックが車両情報として記憶されている。ここで、建機のスペックとして、車幅、登坂上限値(登坂能力値)、ブームやアームの長さ等が記憶されている。 In the information storage means 16, various information such as information on forest groups representing forest sections, contour information of forests, and position information of existing forest roads, valleys, rocks, rivers, etc. in the forests are previously stored as map information. In addition to being stored, the specs of construction equipment that is expected to be used when constructing a work road are stored as vehicle information. Here, the vehicle width, the climbing upper limit value (climbing ability value), the length of the boom and arm, and the like are stored as the specifications of the construction machine.
前記車両系集材可否判定手段17では、建機やフォワーダ等の作業車両の移動を妨げる勾配の有無の観点から、作設範囲内における等高線情報に基づいて、作設される作業道が既設林道に接続可能な部分が存在するか否かが判定される(図2中ステップS100)。ここでの判定処理については、図3に概念的に表した作設範囲100内の平面地図を用いて、以下に詳述する。なお、図3等において、符号101が付された曲線は等高線を表す。
In the vehicle-based material gathering possibility determination means 17, the work road to be constructed is an existing forest road based on the contour line information in the construction range from the viewpoint of the presence or absence of a gradient that hinders the movement of work vehicles such as construction equipment and forwarders. It is determined whether there is a connectable part (step S100 in FIG. 2). This determination process will be described in detail below using a plane map within the
先ず、図3(A)に示されるように、作設範囲100内における既設林道102の中心に、林道中心線103(同図中一点鎖線部分)が設けられる。そして、当該林道中心線103上の予め設定された一定間隔毎に、基準地点105が設定される。
First, as shown in FIG. 3A, a forest road center line 103 (a chain line portion in the figure) is provided at the center of the existing
次に、図3(B)に示されるように、それぞれの基準地点105を中心とし、予め定めた半径を有する判定円106(同図中破線部分)が設定される。ここで、基準地点105の間隔と判定円106の半径は、想定される作業車両のサイズに基づき設定されるとともに、各判定円106が、既設林道102の周囲の一定範囲を全てカバーできるように設定される。
Next, as shown in FIG. 3B, a determination circle 106 (a broken line portion in the figure) having a predetermined radius around each
更に、図3(C)に示されるように、それぞれの判定円106について、当該判定円106を等分(例えば、同図では4等分)した扇形の単位部分108毎に、各単位部分108内に存在する等高線の本数がカウントされる。なお、同図(C)では、図面の錯綜を回避するために、一部の判定円106のみ記載し、他の判定円106の記載を省略している。
Further, as shown in FIG. 3C, for each
そして、各判定円106それぞれについて、単位部分108毎にカウントされた等高線の本数の平均値が算出され、当該平均値が予め設定された閾値以下か否かが判定される。その結果、前記平均値が前記閾値を超えた判定円106の領域は、既設林道102の周囲が急勾配で作業道を既設林道102に接続できない接続不可領域と判定される。一方、前記平均値が前記閾値以下になった判定円106の領域は、既設林道106に作業道を接続できる接続可能領域と判定される。最後に、接続可能領域と判定された判定円106が作設範囲100内に少なくとも一つ存在する場合、既設林道102には、新設される作業道が接続可能になる部分が存在すると判定される。この場合、作業道を作設することで、森林施業時に作業車両を利用した車両系集材が可能となると判断され、以降の作業道のルート生成処理が行われる。その一方、全ての判定円106が接続不能領域と判定された場合、既設林道102には、作設する作業道を接続できる部分が無いとされ、この作設範囲100では、森林施業時に架線系集材が好適と判断され、以降の作業道のルート生成処理は行われない。
Then, for each
前記候補ルート生成手段19は、図1に示されるように、作業道の経由地で木材の集積場所となり得る土場候補地を作設範囲内で複数箇所抽出する土場候補地抽出部25と、土場候補地抽出部25で抽出された土場候補地の位置情報と作設範囲内に存在する既設林道の位置情報に基づいて、作業道のルートの起点と終点を決定する起終点決定部26と、前記情報記憶手段16に記憶された車両情報に基づき作業道の設計条件を設定する設計条件設定部27と、土場候補地抽出部25、起終点決定部26、及び設計条件設定部27での処理結果を用いて作業道の候補ルートを生成するルート生成部28とを備えている。
As shown in FIG. 1, the candidate route generating means 19 includes a candidate
前記土場候補地抽出部25は、図4に示されるように、作設範囲内で土場として利用可能と考えられる平坦部分を探索する平坦部分探索部30と、探索された平坦部分の数を調整して土場候補地を決定する最終決定部31とからなる。
As shown in FIG. 4, the candidate
前記平坦部分探索部30では、作設範囲内における等高線情報に基づき、次の手順で前記平坦部分が探索される。
The flat
先ず、作設範囲の等高線図に対し、図5(A)中左右方向に等間隔となるように、同図中上下方向に延びる直線の仮想線110(同図中一点鎖線部分)が複数配置される(図2中ステップS101)。 First, with respect to the contour map of the construction range, a plurality of straight virtual lines 110 (indicated by a one-dot chain line in the figure) extending in the vertical direction in the figure are arranged so as to be equally spaced in the horizontal direction in FIG. (Step S101 in FIG. 2).
そして、仮想線110が等高線101に交差することで作設範囲100が網目状に区分され、当該区分された各区画111それぞれの面積が求められる(同ステップS102)。
Then, the
次に、当該各区画111それぞれの面積が、予め設定された閾値以上か否かが判定され、当該閾値以上の面積を有する区画111が、土場になり得る平坦部分F(図5(A)中太線の矩形領域部分)として一時的に特定される(同ステップS103)。
Next, it is determined whether or not the area of each
なお、前記仮想線110としては、前述の直線に限定されるものではなく、例えば、図5(B)に示されるように、既設林道102の一端縁側に等間隔に設けられた各地点から各等高線101に直角に交わるように同図中下方に延びる曲線としても良い。
Note that the
前記最終決定部31では、平坦部分探索部30で探索された平坦部分の中から、作業道としての機能性の観点により、土場候補地を決定する次の処理が行われる。
The
先ず、作設範囲内での土場の適正数の範囲が予め記憶されており、当該土場の適正数の範囲と、平坦部分探索部30で特定された平坦部分Fの数とが対比される(同ステップS104)。そして、当該平坦部分Fの数が土場の適正数の範囲内である場合には、当該平坦部分Fが土場候補地Dとされ(同ステップS105)、後述する起終点決定部26での処理に進む。一方、平坦部分Fの数が土場の適正数の範囲外である場合には、平坦部分探索部30での判定に用いられる区画111の面積の閾値を増減させる閾値変更処理を行い(同ステップS106)、土場候補地Dとなる平坦部分Fの数を土場の適正数の範囲内に調整した後で、後述する起終点決定部26での処理に進むようになっている。すなわち、平坦部分Fの数が土場の適正数の範囲よりも少ない場合には、区画111の面積の閾値を予め記憶された一定数ずつ下げるように変更する閾値変更処理が行われる。その後、変更された閾値を用いて、平坦部分探索部30での前述の処理が再度行われ、特定される平坦部分Fの数を増大させた上で、前述した最終決定部31での土場の適正数の範囲との対比が行われる。一方、平坦部分Fの数が土場の適正数の範囲よりも多い場合には、区画111の面積の閾値を予め記憶された一定数ずつ上げるように変更する閾値調整処理が行われる。その後、変更された閾値を用いて、平坦部分探索部30での前述の処理が再度行われ、特定される平坦部分の数を減少させた上で、最終決定部31での土場の適正数の範囲との対比が行われる。これら閾値変更処理は、平坦部分探索部30で特定される平坦部分Fが土場の適正数の範囲内に入るまで繰り返し行われる(同ステップS103、S104、S106)。
First, the range of the appropriate number of the land within the construction range is stored in advance, and the range of the appropriate number of the land is compared with the number of the flat portions F specified by the flat
なお、平坦部分の数が土場の適正数の範囲よりも多い場合に、作設範囲の面積に対する土場の総面積の割合となる土場密度の適正範囲を予め記憶しておき、当該適正範囲に入るように、平坦部分探索部30で特定された平坦部分をランダムに選択して土場候補地とする第1の選択処理を行うこともできる。
In addition, when the number of flat parts is larger than the range of the appropriate number of land, the appropriate range of the land density, which is the ratio of the total area of the land to the area of the construction range, is stored in advance, and the appropriate It is also possible to perform a first selection process in which a flat portion specified by the flat
また、各平坦部分の中央を中心として、前記土場密度に対応して予め決定される一定半径の仮想円を設け、当該仮想円の数が最小で、且つ、当該各仮想円で囲まれる面積の総和が最大となる仮想円の組み合わせを選択し、選択された仮想円に対応する各平坦部分を土場候補地として特定する第2の選択処理を行うこともできる。この第2の選択処理においては、選択された平坦部分が土場の適正数の範囲内に入るまで、前記仮想円の半径を増減しながら繰り返し行われる。なお、ここでの仮想円の半径は、平坦部分の面積に対応して平坦部分毎にそれぞれ異なる大きさに設定することもできる。 In addition, an imaginary circle having a predetermined radius corresponding to the density of the ground is provided around the center of each flat portion, the number of the imaginary circles is the smallest, and the area surrounded by the imaginary circles It is also possible to perform a second selection process in which a combination of virtual circles that maximizes the sum of the two is selected, and each flat portion corresponding to the selected virtual circle is identified as a potential site. This second selection process is repeatedly performed while increasing or decreasing the radius of the virtual circle until the selected flat portion falls within the appropriate number of grounds. Here, the radius of the virtual circle can be set to a different size for each flat portion corresponding to the area of the flat portion.
以上の第1及び/又は第2の選択処理は、前記閾値変更処理に代え、又は、当該閾値変更処理と併用して行うことができる。 The first and / or second selection processes described above can be performed in place of the threshold value changing process or in combination with the threshold value changing process.
なお、前記最終決定部31における土場候補地の数の調整処理を省略して、前記平坦部分探索部30で探索された平坦部分をそのまま土場候補地として利用して以降の処理に進む態様を採用することもできる。
A mode in which the adjustment process of the number of candidate sites in the
前記起終点決定部26では、次の処理が行われる。先ず、図6(A)に示されるように、既設林道102から最も近くに位置する土場候補地Dにおける一地点(例えば、中心点)が暫定的な作業道の仮起点Stとされる(図2中ステップS107)。次に、等高線情報により、当該仮起点Stから既設林道102のどこかに接続するルートの中から最も勾配が緩やかになるルートrを特定し、当該特定されたルートrにおける既設林道102との接続点が作業道の起点Sとして決定されるとともに、既設林道102から最も遠くに位置する土場候補地Dにおける一地点(例えば、中心点)が作業道の終点Eとして決定される(同ステップS108)。
The start / end
前記設計条件設定部27では、作業道を設計する上で必要となる設計情報、すなわち、作業道の最小道幅、作業道の勾配の上限値、及び山林の単位面積当たりの作業道の総面積を表す路網密度が決定される(同ステップS109)。
In the design
すなわち、設計条件設定部27は、図4に示されるように、設計する作業道の最小道幅を設定する道幅設定部33と、設計する作業道の勾配の上限値を設定する勾配上限設定部34と、作業道を通行する作業車両での森林施業を可能にする路網密度の下限値を設定する路網密度設定部35とにより構成される。
That is, as shown in FIG. 4, the design
前記道幅設定部33では、情報記憶手段16に記憶された建機の車幅に、予め指定された余裕幅を加算することにより、設計する作業道の最小道幅が求められる。
In the road
前記勾配上限設定部34では、情報記憶手段16に記憶された建機の登坂上限値に対して、予め指定された所定の安全率を乗じることにより、設計する作業道の勾配の上限値が求められる。
The gradient upper
前記路網密度設定部35では、情報記憶手段16に記憶された建機のブームやアームの長さと実際の施業時に建機での伐採が想定される木の長さとにより、予め記憶された計算式に基づき、当該伐採後の倒木に対して作業道の何れかの場所から必ずアクセスできるように、路網密度の下限値が求められる。
In the road network
前記ルート生成部28では、土場候補地抽出部25で抽出された土場候補地の位置情報、起終点決定部26で決定された起終点の位置情報、及び設計条件設定部27で設定された設計条件に基づき、作業道の候補ルートが後述する処理により複数生成される(図2中ステップS110)。
In the
このルート生成部28は、図4に示されるように、作設範囲内で作業道の折り返し地点となり得る折り返し地点の候補を探索する折り返し地点候補探索部37と、設計条件設定部27により決定された最小道幅及び路網密度の下限値に基づき、折り返し地点の候補の中から作業道の折り返し地点を折り返し回数とともに決定する折り返し決定部38と、決定された折り返し地点の位置情報及び土場候補地抽出部25で抽出された土場候補地の位置情報から、これら折り返し地点及び土場候補地を通る最適ルートを求める最適ルート導出部39と、求めた最適ルートでの折り返し地点の補正処理を行う折り返し地点調整部40とにより構成される。
As shown in FIG. 4, the
前記折り返し地点候補探索部37では、情報記憶手段16に記憶された地図情報に基づき、図6(B)に示されるように、作設範囲100内に存在する川113、岩114、尾根115等の自然障害領域に作業道が交差しないように、これら自然障害物の若干内側となる位置に、同図中白丸部分の折り返し地点Rの候補が複数抽出される。
Based on the map information stored in the information storage means 16, the turn-back point
前記折り返し決定部38では、折り返し地点候補探索部37で設定された折り返し地点Rの候補の中から、設計される作業道の最小道幅を考慮し、路網密度の下限値以上になるように、複数箇所の折り返し地点Rが適宜選択される。これら選択された折り返し地点Rの組み合わせは、複数のパターンが抽出され、当該パターン毎に次の最適ルート導出部39での処理が行われる。
In the
前記最適ルート導出部39では、折り返し地点Rの組み合わせのパターン毎に、等高線情報を利用し、図6(C)に示されるように、土場候補地抽出部25で抽出された各土場候補地Dを通り、且つ、勾配上限設定部34で設定された勾配の上限値以下となる最適ルートrが求められる。なお、ここのルート導出に際しては、A−starアルゴリズム、ダイクストラアルゴリスム等、最短経路を自動的に生成する公知のアルゴリズムが用いられ、起終点決定部26で決定された作業道の起点Sと終点Eとの間を結び、各土場候補地Dを通過しながら各折り返し地点Rでの折り返しを行う最適ルートrが特定される。例えば、A−starアルゴリズムを用いた場合には、等高線情報に基づき、リンク(ノード)の勾配が急になる程、コストを高くし、勾配の絶対値等でヒューリスティック関数を定義し、あらゆるケース毎に起点Sから終点Eまでのコストを推定し、コストの総和が最も低いルートが最適ルートrとして選択される。
The optimum
前記折り返し地点調整部40では、最適ルート導出部39で、折り返し地点Rの組み合わせのパターン毎に求められた各最適ルートrそれぞれについて、各折り返し地点Rでの作業道の曲率が求められ、当該曲率が大きい程、各折り返し地点Rでの折り返しが急になるため、次の補正処理が行われる。すなわち、曲率がある所定値以上の場合には、折り返し地点での作業道の曲率が前記所定値未満になるように曲線部分を緩やかにし、或いは、折り返し地点Rの外側に作業道を延ばすスイッチバック部分を設けるように、最適ルートrの折り返し部分Rの形状が一部補正される。
In the turning
以上の処理を経て、折り返し地点Rの組み合わせのパターン毎にそれぞれ求められた最適ルートrが、それぞれ作業道の候補ルートとされる。 Through the above processing, the optimum route r obtained for each combination pattern of the turn-back points R is set as a candidate route for the work road.
前記ルート長さ算出手段20では、それぞれの候補ルートにおける起点Sから終点Eまでの長さが、位置情報に基づき演算で求められる(図2中ステップS111)。 In the route length calculating means 20, the length from the starting point S to the ending point E in each candidate route is obtained by calculation based on the position information (step S111 in FIG. 2).
前記想定利益算出手段22では、各候補ルートそれぞれにつき、ルート長さ算出手段20で求めた各候補ルートの全長と各種の仮定条件に基づく利益のシミュレーションとにより、作業道の新設で想定される利益(想定利益)が、後述する処理によって算出される(同ステップS112)。 In the assumed profit calculation means 22, the profit expected for the establishment of a new work road is calculated for each candidate route by simulation of profit based on the total length of each candidate route obtained by the route length calculation means 20 and various assumptions. (Assumed profit) is calculated by the process described later (step S112).
この想定利益算出手段22は、図1に示されるように、想定利益を求める上で必要となる各種の仮定条件が設定される仮定条件設定部42と、作業道の新設工事に必要な主たるコストを算出するコスト算出部43と、作業道の新設によって見込まれる収入を算出する収入算出部44と、収入算出部44で求めた収入からコスト算出部43で求めたコストを差し引いて想定利益を求める想定利益決定部45とにより構成される。
As shown in FIG. 1, the assumed profit calculating means 22 includes an assumption
前記仮定条件設定部42では、入力装置14を使ってユーザが入力した仮定条件に関する次の情報が記憶される。すなわち、ここでの情報としては、支障木の集材作業時に使用するフォワーダの使用台数と、フォワーダの燃費と、フォワーダに用いられる燃料1リットル当たりの価格である燃料単価と、フォワーダの移動速度と、作業道の作設時における1日当たりの工事進行距離で表される作業者の経験値と、作業道の新設工事の際に必要となる作業者の人数と、当該作業者1人当たりの人件費と、木の販売に際しての最低市場価格及び一般市場価格と、森林における単位面積当たりの立木の本数である立木密度と、作業道の完成後にその周囲の立木を伐採する施業時に用いられる建機のブーム及びアームの長さと、当該施業時に行う間伐の程度を表す間伐率と、作業道の新設工事に際して国や自治体等から交付される補助金の金額とがある。
The assumption
なお、以上の情報において、フォワーダの使用台数、作業者の能力指標である経験値、作業者の人数、作業者の人件費、及び間伐率は、ユーザの想定により任意に設定され、フォワーダの燃費及び速度と建機のブーム及びアームの長さは、作業車両のカタログ等に基づいて設定され、燃料単価、木の各市場価格及び立木密度は、市況や市場統計等に基づいて設定される。 In the above information, the number of forwarders used, the experience value that is the worker's ability index, the number of workers, the labor cost of workers, and the thinning rate are arbitrarily set according to the user's assumptions, and the forwarder fuel economy The speed and the length of the boom and arm of the construction machine are set based on a catalog of the work vehicle, and the unit price of fuel, the market price of each tree, and the density of the tree are set based on market conditions, market statistics, and the like.
前記コスト算出部43は、図7に示されるように、支障木の集材作業時におけるフォワーダの燃料費を計算する燃料費計算部47と、作業道の新設工事に必要な人件費を計算する人件費計算部48と、燃料費と人件費とを合計してコストを求めるコスト決定部49とにより構成される。
As shown in FIG. 7, the
前記燃料費計算部47では、前記ルート長さ算出手段20で求められたルートの長さL(m)と、仮定条件設定部42で設定された条件のうち、フォワーダの使用台数N(台)、フォワーダの燃費F(l/m)、フォワーダの燃料単価Y(円/l)とを用い、次式により、燃料費Cf(円)が求められる。
Cf=F×L×Y×N
The fuel
Cf = F × L × Y × N
前記人件費計算部48は、作業道を開設するまでに必要な時間である開設時間を計算する開設時間計算部51と、開設された作業道を利用し、支障木をフォワーダで土場まで運搬する時間である集材時間を計算する集材時間計算部52と、開設時間と集材時間を考慮して作業道の新設工事に必要な作業者の人件費を決定する人件費決定部53とにより構成される。
The labor
前記開設時間計算部51では、ルート長さ算出手段20で求められた作業道の長さL(m)と、仮定条件設定部42で設定された条件のうち、想定される作業者の能力に応じた経験値E(m/日)とを用い、次式により、開設時間T1(日)が求められる。
T1=L/E
In the opening
T1 = L / E
前記集材時間計算部52では、ルート長さ算出手段20で求められた作業道の長さL(m)と、仮定条件設定部42で設定された条件のうち、フォワーダの使用台数N(台)とフォワーダの速度v(m/日)とを用い、次式により、全てのフォワーダを使って作業道を1往復する際の移動時間である集材時間T2(日)が求められる。
T2=2L/(v×N)
The gathering
T2 = 2L / (v × N)
前記人件費決定部53では、開設時間計算部51で求めた開設時間T1(日)及び集材時間計算部52で求めた集材時間T2(日)と、仮定条件設定部42で設定された条件のうち、作業道の新設工事の際に必要となる作業者の人数n(人)及び作業者1人1日当たりの人件費S(円/人)とを用い、次式により、人件費Ch(円)が求められる。
Ch=n×S×(T1+T2)
In the personnel cost determining
Ch = n × S × (T1 + T2)
前記コスト決定部49では、燃料費計算部47で求めた燃料費Cfと、人件費計算部48で求めた人件費Chとを合計することで、作業道の新設工事に必要な主たるコストCtが求められる。
The
前記収入算出部44は、図7に示されるように、作業道の作設時に切り倒される支障木の販売によって見込まれる収入を求める支障木販売収入計算部55と、作業道の完成後の施業により得られた作業道周囲の伐採木の販売によって見込まれる収入を求める伐採木販売収入計算部56と、これら支障木販売収入計算部55及び伐採木販売収入計算部56で得られた木材の市場販売によって見込まれる収入に、仮定条件設定部42で設定された補助金の金額を加えることで、作業道の新設により見込まれる収入を決定する収入決定部57とにより構成される。
As shown in FIG. 7, the
前記支障木販売収入計算部55では、ルート長さ算出手段20で求められた作業道の長さL(m)及び作業道の設計時点で既に特定された道幅w(m)と、仮定条件設定部42で設定された条件のうち、木の最低市場価格Sm(円)及び森林における単位面積当たりの立木の本数である立木密度D(本/m2)とを用い、次式により、支障木の販売収入I1(円)が求められる。
I1=L×w×D×Sm
The obstacle tree sales revenue calculation unit 55 sets the length L (m) of the work road obtained by the route length calculation means 20, the road width w (m) already specified at the time of designing the work road, and the assumption condition setting. Among the conditions set in the
I1 = L × w × D × Sm
前記伐採木販売収入計算部56では、ルート長さ算出手段20で求められた作業道の長さL(m)と、仮定条件設定部42で設定された条件のうち、施業時に用いる建機のブーム及びアームの合計長さl(m)、立木密度D(本/ha)、施業時における間伐率t(0≦t≦1)、及び木の一般市場価格Sa(円)とを用い、次式により、伐採木の販売収入I2(円)が求められる。
I2=f(L,l)×D×t×Sa
ここで、f(L,l)は、作業道の長さLと建機のブーム及びアームの合計長さlとに基づき、作業道の周囲で立木を伐採可能となる範囲の面積である伐採可能面積(ha)を求める関数であり、予め記憶される。ここで、伐採可能となる範囲は、作業道に位置する建機のアームの先端が届くことのできる作業道周囲の山林全範囲に設定される。
In the felled tree sales
I2 = f (L, l) × D × t × Sa
Here, f (L, l) is an area in a range in which standing trees can be cut around the work road based on the length L of the work road and the total length l of the boom and arm of the construction machine. This is a function for obtaining the possible area (ha) and is stored in advance. Here, the range where logging is possible is set to the entire range of the forest around the work road where the tip of the arm of the construction machine located on the work road can reach.
前記収入決定部57では、支障木及び伐採木の販売収入I1、I2を合計し、更に、仮定条件設定部42で設定された補助金の金額を加えることで、作業道の新設により想定される合計収入Itが求められる。
In the
前記想定利益決定部35では、収入算出部44で求めた合計収入Itからコスト算出部43で求めたコストCtを減じることで、想定利益が求められる。
The assumed
以上の構成の想定利益算出手段22では、候補ルート生成手段19で生成された各候補ルートそれぞれについて、想定利益がそれぞれ求められる。 In the assumed profit calculation means 22 having the above configuration, the assumed profit is obtained for each candidate route generated by the candidate route generation means 19.
なお、想定利益算出手段22では、作業道の作設時や施業時に用いられる建機の燃料費、及び/又は、施業時の人件費もコストに算入して想定利益を求めることも可能である。 Note that the assumed profit calculation means 22 can also calculate the assumed profit by including the fuel cost of construction equipment used at the time of construction of the work road and at the time of operation and / or the labor cost at the time of the operation. .
前記ルート決定手段23では、各候補ルートにおける想定利益が最大となる候補ルートが最良のルートである決定ルートとして抽出される(図2中ステップS113)。 In the route determination means 23, the candidate route having the maximum assumed profit in each candidate route is extracted as the determined route that is the best route (step S113 in FIG. 2).
前記画像生成提示装置13は、図1に示されるように、作業道の作設範囲の画像に、ルート決定手段23で決定された作業道の決定ルートを表示した提示画像を生成する画像生成手段59と、提示画像をユーザに提示する表示手段60とを備えている。
As shown in FIG. 1, the image generation /
前記画像生成手段59では、表示手段60を通じてユーザが立体的に視認可能となる3Dの提示画像を生成するようになっている(同ステップS113)。すなわち、ここでは、先ず、等高線図の情報、既設林道や沼、池、川等の地図情報、及び作設範囲に存在する木の情報に基づき、公知の手法によって、立木を含む作設範囲の全景をグラフィックで立体表示した3D地図が生成される。そして、当該3D地図上の対応位置に、ルート決定手段23で決定された作業道の決定ルートを曲線で表示した3D画像が生成される。なお、当該3D画像の生成に際しては、後述する表示手段60での表示態様に適合する画像データが生成される。また、当該3D画像としては、作設範囲をカメラ等で撮像した実画像を用い、当該実画像に作業道の決定ルートを表す曲線を重畳したバーチャル画像としても良い。
The
前記表示手段60は、画像生成手段59で生成された3D画像を表示可能なディスプレイからなる。例えば、ヘッドマウントディスプレイ、3Dホログラムを表示可能なディスプレイを採用することができる。
The
なお、前記画像生成提示装置13では、提示画像として2D画像を生成してユーザに提示しても良い。
The image generation /
前記入力装置14としては、前述した各種の入力が可能な限りにおいて、ボタン、スイッチ、キーボード、マウス、タッチパネル、タッチペンの他に、目や手の動きを検出して入力する装置等、公知の各種入力デバイスを適用することができる。
As the
次に、前記路網ルート生成表示システム10における一連の手順について、図2を用いて説明する。
Next, a series of procedures in the road network route generation /
先ず、入力装置14によって各種の情報や設定条件が入力されてから、車両系集材可否判定手段17により、所望の作設範囲内における作業道作設の可否が判定され(ステップS100)、作業道の作設が不可能と判定されれば、以降の処理が行われずに終了する。一方、作設範囲内で作業道を作設可能と判定されれば、以降の処理が行われる。
First, after various information and setting conditions are input by the
次に、候補ルート生成手段19により、新設候補となる作業道の候補ルートが複数生成され(ステップS101〜S110)、ルート長さ算出手段20により、各候補ルートそれぞれについて、作業道の全長が求められる(ステップS111)。 Next, the candidate route generation means 19 generates a plurality of candidate route for the new work road (steps S101 to S110), and the route length calculation means 20 obtains the total length of the work road for each candidate route. (Step S111).
その後、想定利益算出手段22により、各候補ルートそれぞれについて、作業道の新設によって見込まれる想定利益が求められる(ステップS112)。そして、ルート決定手段23により、最も高い想定利益が期待できる候補ルートが作業道の決定ルートとして抽出される(ステップS113)。 Thereafter, the assumed profit calculation means 22 obtains the expected profit expected from the establishment of the work road for each candidate route (step S112). Then, the route determining means 23 extracts a candidate route that can be expected to have the highest assumed profit as a determined route for the work road (step S113).
最後に、決定ルートの位置情報から、画像生成手段59により、作設範囲の地図上に作業道の決定ルートが反映された提示画像が生成され(ステップS114)、当該提示画像が表示手段60を通じてユーザが視認可能になる。
Finally, from the position information of the determined route, the
なお、前記路網ルート生成表示システム10としては、以上のプロセスを経て作業道の決定ルートがユーザに提示された後、ユーザの意向や現場の実際の状況により、予め指定されていた各種の情報や条件を変更し、対応する処理ステップにフィードバックすることにより、作業道の決定ルートを更新し、当該更新された決定ルートを反映した提示画像を表示する構成としても良い。
The road network route generation /
すなわち、図8に示されるように、前述の手順により生成された提示画像をユーザが見て、各種の情報や条件の変更等、何等かの修正が必要と判断した場合(同図中ステップS201)、当該修正内容が入力装置14によって入力された後で、情報や条件の修正に応じ、異なる結果が出る処理が再度行われて作業道の決定ルートが更新される。すなわち、各種の情報や条件が変更されたと判断されると、その内容に応じて、前述の処理手順のうち、車両系集材可否判定手段17による作業道作設の可否判定から、或いは、候補ルート生成手段19による作業道の候補ルートの生成から、或いは、想定利益算出手段22による想定利益の算出から再処理が行われ、前述した各種処理が行われて新たな作業道の決定ルートが特定される。そして、新たな決定ルートに基づく提示画像が生成され、表示手段60を通じてユーザに提示される。ここでの修正処理は、ユーザによって指定される各種の情報や条件が変更されると、前述の更新処理が繰り返し行われる。
That is, as shown in FIG. 8, when the user views the presentation image generated by the above-described procedure and determines that some correction is necessary, such as changes in various information and conditions (step S201 in FIG. 8). ) After the content of the correction is input by the
ここで、各種の情報や条件を変更するときの入力態様としては、例えば、ディスプレイ内に提示画像とともに表示された各種の情報や条件の表示部分をクリックし、対応する部分に具体的な数値等の情報をキーボード等で入力し、また、作業道の作設が不可となる領域や所望とする土場領域等の位置情報について、タッチペン等を使って提示画像に直接入力する態様を採用できる。 Here, as an input mode when changing various types of information and conditions, for example, clicking on a display portion of various types of information and conditions displayed together with the presentation image in the display, and specific numerical values in the corresponding portions, etc. It is possible to adopt a mode in which the above information is input with a keyboard or the like, and the position information such as the area where the construction of the work path is impossible or the desired ground area is directly input to the presentation image using a touch pen or the like.
また、システムに入力される各種情報として、作業道を作設するために有用となる情報であって、作業者等が実際に取得した現場情報、例えば、地面の硬さ等の土壌情報、沢や湧水等の自然障害領域の位置情報、支障木となる立木情報(樹高、胸高直径、立木間隔、支障木の価格等)を入力し、当該入力に基づいて前述した決定ルートの更新処理を行うこともできる。 In addition, as various information input to the system, it is useful information for constructing a work road, and is actually acquired by the operator etc., for example, soil information such as ground hardness, The location information of natural obstacle areas such as water and springs, and standing tree information (tree height, chest height diameter, spacing between standing trees, price of obstacle trees, etc.) that become obstacle trees are input, and the above-described decision route update processing is performed based on the input. It can also be done.
以上の本実施形態においては、路網ルート設計装置11により作業道のルートを自動生成しているが、本発明はこれに限らず、新設林道等、他の路網のルート設計に利用することもできる。
In the above embodiment, the route of the work road is automatically generated by the road network
その他、本発明における装置各部の構成は図示構成例に限定されるものではなく、実質的に同様の作用を奏する限りにおいて、種々の変更が可能である。 In addition, the configuration of each part of the apparatus in the present invention is not limited to the illustrated configuration example, and various modifications are possible as long as substantially the same operation is achieved.
10 路網ルート生成表示システム
11 路網ルート設計装置
13 画像生成提示装置
14 入力装置
17 車両系集材可否判定手段
19 候補ルート生成手段
20 ルート長さ算出手段
22 想定利益算出手段
23 ルート決定手段
25 土場候補地抽出部
26 起終点決定部
27 設計条件設定部
28 ルート生成部
33 道幅決定部
34 勾配上限決定部
35 路網密度設定部
37 折り返し地点候補探索部
38 折り返し決定部
39 最適ルート導出部
40 折り返し地点調整部
42 仮定条件設定部
43 コスト算出部
44 収入算出部
45 想定利益決定部
47 燃料費計算部
48 人件費計算部
49 コスト決定部
55 支障木販売収入計算部
56 伐採木販売収入計算部
57 収入決定部
59 画像生成手段
60 表示手段
DESCRIPTION OF
Claims (19)
予め記憶された山林内の地図情報と前記路網を通行する作業車両のスペックに関する車両情報とに基づき、予め指定された前記路網の作設範囲内で候補となる前記路網の候補ルートを複数生成する候補ルート生成手段と、前記各候補ルートの長さを求めるルート長さ算出手段と、前記各候補ルートそれぞれにつき、前記ルート長さ算出手段で求めたルートの長さと各種の条件設定に基づき、前記路網の新設により見込まれる収入から前記路網の新設工事に必要なコストを差し引いた想定利益をルート選択用の指標として求める想定利益算出手段と、前記各候補ルートの中から、前記想定利益に基づき選択されたルートを決定ルートとするルート決定手段とを備えたことを特徴とする路網ルート設計装置。 In the device for designing the route of the road network newly established in the forest,
Based on the map information in the forest stored in advance and the vehicle information on the specifications of the work vehicle passing through the road network, the candidate route of the road network that is a candidate within the construction range of the road network specified in advance is determined. A plurality of candidate route generation means, a route length calculation means for obtaining the length of each candidate route, and the route length obtained by the route length calculation means and various condition settings for each candidate route. Based on the expected profit calculation means for obtaining an expected profit as an index for route selection by subtracting the cost required for the new construction of the road network from the revenue expected from the new construction of the road network, A route network route design apparatus comprising: a route determination unit that uses a route selected based on an assumed profit as a determined route.
前記折り返し地点調整部では、前記各折り返し地点での曲率が求められ、当該曲率が所定値以上のときに、当該曲率が前記所定値未満になるように曲線部分を緩やかにし、或いは、スイッチバック部分を設けることを特徴とする請求項6記載の路網ルート設計装置。 The route generation unit further includes a return point adjustment unit that performs correction processing of each return point in the optimum route obtained by the optimum route derivation unit,
The turn-up point adjustment unit obtains the curvature at each turn-up point, and when the curvature is equal to or greater than a predetermined value, the curve portion is made gentle so that the curvature is less than the predetermined value, or the switchback portion 7. The road network route designing apparatus according to claim 6, wherein:
前記折り返し決定部では、前記折り返し地点候補探索部で設定された前記折り返し地点の候補の中から、前記最小道幅以上、且つ、前記路網密度の下限値以上になるように、複数箇所の前記折り返し地点の組み合わせが選択され、当該組み合わせのパターンが複数抽出されることを特徴とする請求項6記載の路網ルート設計装置。 In the design condition setting unit, a minimum road width of the road network to be designed, an upper limit value of a slope of the road network to be designed, and a road network density representing a total area of the road network per unit area of a forest are determined. ,
In the return determination unit, among the return point candidates set in the return point candidate search unit, a plurality of the return points are set to be equal to or greater than the minimum road width and equal to or greater than the lower limit value of the road network density. The road network route designing apparatus according to claim 6, wherein a combination of points is selected, and a plurality of patterns of the combination are extracted.
予め記憶された山林内の地図情報と前記路網を通行する作業車両のスペックに関する車両情報とに基づき、予め指定された前記路網の作設範囲内で候補となる前記路網の候補ルートを複数生成する候補ルート生成手段を備え、
前記候補ルート生成手段は、前記候補ルートの経由地で木材の集積場所となり得る土場候補地を複数箇所抽出する土場候補地抽出部と、前記土場候補地の位置情報と前記作設範囲内に存在する既設林道の位置情報に基づいて、前記候補ルートの起点と終点を決定する起終点決定部と、前記車両情報に基づき前記路網の設計条件を設定する設計条件設定部と、前記起点及び前記終点の位置情報及び前記設計条件に基づき、前記候補ルートを生成するルート生成部とを備えたことを特徴とする路網ルート設計装置。 In the device for designing the route of the road network newly established in the forest,
Based on the map information in the forest stored in advance and the vehicle information on the specifications of the work vehicle passing through the road network, the candidate route of the road network that is a candidate within the construction range of the road network specified in advance is determined. A plurality of candidate route generation means for generating,
The candidate route generation means includes a site candidate site extraction unit that extracts a plurality of site candidate sites that can become timber collection sites at the route of the candidate route, position information of the site candidate site, and the construction range Based on the position information of the existing forest road existing in the start and end point determination unit that determines the starting point and the end point of the candidate route, the design condition setting unit that sets the design condition of the road network based on the vehicle information, A route network route design apparatus comprising: a route generation unit configured to generate the candidate route based on position information of a start point and the end point and the design condition.
前記車両系集材可否判定手段では、前記作業車両の移動を妨げる勾配の有無の観点から、前記地図情報に基づいて、前記路網が既設林道に接続可能となる部分が存在するか否かが判定され、当該接続可能な部分が存在すれば、前記路網の作設が可能と判定されることを特徴とする請求項1又は請求項15記載の路網ルート設計装置。 Further comprising vehicle-based material gathering availability determination means for determining whether or not the road network connected to the existing forest road can be constructed within the construction range;
In the vehicle system gathering availability determination means, whether or not there is a part where the road network can be connected to an existing forest road based on the map information from the viewpoint of the presence or absence of a gradient that hinders the movement of the work vehicle. The road network route design apparatus according to claim 1 or 15, wherein if it is determined and the connectable portion exists, it is determined that the road network can be constructed.
予め記憶された山林内の地図情報と前記路網を通行する作業車両のスペックに関する車両情報とに基づき、予め指定された前記路網の作設範囲内で候補となる前記路網の候補ルートを複数生成する候補ルート生成手段と、前記各候補ルートの長さを求めるルート長さ算出手段と、前記各候補ルートそれぞれにつき、前記ルート長さ算出手段で求めたルートの長さと各種の条件設定に基づき、前記路網の新設により見込まれる収入から前記路網の新設工事に必要なコストを差し引いた想定利益をルート選択用の指標として求める想定利益算出手段と、前記各候補ルートの中から、前記想定利益に基づき選択されたルートを決定ルートとするルート決定手段として前記コンピュータを機能させることを特徴とする路網ルート設計装置のプログラム。 A computer program incorporated in a road network route design device for designing a route of a road network newly established in a forest,
Based on the map information in the forest stored in advance and the vehicle information on the specifications of the work vehicle passing through the road network, the candidate route of the road network that is a candidate within the construction range of the road network specified in advance is determined. A plurality of candidate route generation means, a route length calculation means for obtaining the length of each candidate route, and the route length obtained by the route length calculation means and various condition settings for each candidate route. Based on the expected profit calculation means for obtaining an expected profit as an index for route selection by subtracting the cost required for the new construction of the road network from the revenue expected from the new construction of the road network, A program for a road network route design apparatus, which causes the computer to function as route determination means using a route selected based on an assumed profit as a determined route.
前記路網ルート生成装置で設計された前記決定ルートを前記作設範囲とともに表す画像を生成してユーザに提示する画像生成提示装置を備え、
前記画像生成提示装置は、前記作設範囲の画像に前記決定ルートを表示した提示画像を生成する画像生成手段と、前記提示画像をユーザに提示する表示手段とを備えたことを特徴とする路網ルート生成表示システム。 In the road network route generation display system including the road network route design device according to claim 1,
An image generation and presentation device for generating an image representing the determined route designed by the road network route generation device together with the construction range and presenting the image to a user;
The image generation / presentation device includes: an image generation unit that generates a presentation image in which the determined route is displayed on an image in the construction range; and a display unit that presents the presentation image to a user. Network route generation and display system.
前記路網ルート設計装置では、前記決定ルートが抽出された後で、前記入力装置を通じて前記条件設定を変更することにより、フィードバック処理がなされて前記決定ルートが更新されることを特徴とする請求項18記載の路網ルート生成表示システム。 An input device for inputting predetermined information into the system;
The route network route designing apparatus according to claim 1, wherein after the determined route is extracted, the condition setting is changed through the input device, whereby feedback processing is performed to update the determined route. 18. The road network route generation display system according to 18.
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