JP3653019B2 - 道路設計システム及び道路設計方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、PC(Personal Computer)などのコンピュータを使用して道路設計を自動的に行うことができる道路設計システム及び道路設計方法に関する。特には、インターネットなどの通信ネットワークを利用し、複数のユーザが利用することができる道路設計システム及び道路設計方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、道路設計の分野においてもPCなどのコンピュータが使用されている。以下に、従来から行われている道路設計方法について説明する。
【0003】
図5は、従来の道路設計方法の処理を示すフローチャートである。図5において、先ず、道路設計者は、地形、建造物、道路予定地、法規、構造令などの設計条件を設定する(ステップ501)。
【0004】
次に、ステップ501で設定された設計条件に基づいて、平面線形のスケッチを行う(ステップ502)。具体的には、直線、クロソイド、円弧などの道路の平面要素を、PCなどを使用して1つずつ接続し、道路中心線形のスケッチを行う。そして、この道路中心線形を基準にして、道路幅をセットしていく。このとき、道路端が建造物などから建設基準を満たす距離で離れているかなどをチェックしながら行っている。
【0005】
次に、道路や地形の高低差などに基づいて縦断勾配のチェックを行う(ステップ503)。
【0006】
その後、道路の平面線形の固定、ノーズの固定、道路幅員作図、ランプ測点、標準横断構成などの平面設計を行う(ステップ504)。
【0007】
そして、路面の縦断面形状(直線や放物線など)を決定し、地形やコントロールの記入(入力)、本線との交差位置記入、上下方向で各条件のクリアランス(建築限界)が取れているかどうかのチェック、ノーズ部勾配のチェック、縦断線形の確定などの縦断設計を行う(ステップ505)。
【0008】
次に、横断地形を読出し、舗装、路床及び路体の設置、保護路肩の設置、法面設置、要壁や橋脚などの構造物の設置、側道や坂路の設置、暫定施工計画などの横断設計を行う(ステップ506)。
【0009】
さらに、法面展開、排水施設の設定、構造物の旗揚げなどの法面展開・排水施設設計を行う(ステップ507)。
【0010】
そして、切盛量の計算、法面工数量の計算、延長調書や土積図の作成などの計算書類を作成する(ステップ508)。
【0011】
最後に、各設計結果に基づいて、PCなどで3DCG(3次元コンピュータグラフィックス)の画面を表示または出力し(ステップ509)、その結果をチェックする(ステップ510)。問題が無ければ、道路設計は終了し、不都合や不具合などがあれば、再びステップ502からの処理をやり直す。
【0012】
以上のようにして、従来から道路設計をPCなどを用いて行っている。
【0013】
一方、従来から、複数のコンピュータを通信回線などによって接続し、データやプログラムなどを複数のコンピュータ同士で蓄積交換したり、データなどを共有するコンピュータ・ネットワーク(以下、単に「ネットワーク」とも言う)が構築されている。
【0014】
このようなネットワークの方式としては、所定の通信プロトコルなどに準拠すれば、原則として自由にコンピュータの接続ができるオープン型ネットワーク方式と、ネットワークをホスト・コンピュータなどで管理し、接続されるコンピュータなどの端末装置に一定のセキュリティなどの制限を設けて、管理外のコンピュータ・ノードをネットワークに接続させないようにするクローズ型ネットワーク方式がある。
【0015】
上述のオープン型ネットワーク方式の代表的なものとして、インターネットがある。このインターネットにおいては、通信プロトコルにTCP(Transfer Control Protocol)/IP(Internet Protocol)が採用されており、原則としてこの通信プロトコルを遵守したコンピュータであればネットワークに接続することができる。
【0016】
近年において、インターネットのような自由なネットワーク環境を背景に、WWW(World Wide Web)などのマルチメディア環境が整備されてきた。特に、最近では、このインターネットを利用して特定のサービスを行うインターネットビジネスといわれるものが多く提案され運営されている。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、現在において、複数のユーザがインターネットなどのコンピュータネットワークを利用して、自動的に道路設計を行うような方法がなかった。
【0018】
従って、本発明の目的は、複数のユーザがインターネットなどのコンピュータネットワークを利用して、自動的に道路設計を行うことができる道路設計システム及び道路設計方法を提供することである。
【0019】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の道路設計システムは、コンピュータネットワークに接続された端末によって道路設計を行う道路設計システムであって、クライアント機能を有し、設計条件の情報やユーザの個人情報を入力する端末装置と、サーバ機能を有し、端末装置から入力された設計条件の情報や個人情報に基づいて、道路設計サービスを提供する道路設計サーバと、端末装置及び道路設計サーバを接続するコンピュータネットワークと、を備え、道路設計サーバは、ネットワークに接続され、端末装置から入力された設計条件の情報や個人情報を受信し、端末装置との間で情報の送受信を行うネットワーク処理手段と、ネットワーク処理手段で受信した設計条件の情報や個人情報に基づいて、道路設計を行って、道路設計図面や計算書類を生成する道路設計処理手段と、を備える、ことを特徴とする。
【0020】
ここで、ネットワーク処理手段は、道路設計処理手段で生成された道路設計図面及び計算書類を端末装置に送信する、ことができる。また、ネットワーク処理手段は、Webページによって道路設計図面及び計算書類を端末装置に送信する、こともでき、電子メールによって道路設計図面及び計算書類を端末装置に送信する、こともできる。また、端末装置は、設計条件の情報やユーザの個人情報を、道路設計サーバから提供されるWebページに入力して送信する、ことができる。
【0021】
また、道路設計処理手段は、道路設計図面を生成する道路設計図面生成手段と、計算書類に記載される切土面や盛土面の土量や法面積を算出する切土・盛土面演算手段と、を備える、ことができる。このとき、道路設計図面生成手段は、外部入力の指示に応じて、道路中心線を任意の地点で無段階に自動的に変更することができ、また、外部入力の指示に応じて、道路の縦断曲線を任意の地点で無段階に自動的に変更することができ、さらに、外部入力の指示に応じて、インテリシェイプの形状を自動的に変更することができる。ここで、道路設計図面生成手段は、道路中心線、道路の縦断曲線、又は/及びインテリシェイプの形状の変更範囲を示すことができる、ようにすることができる。また、さらに、切土・盛土面演算手段は、標準横断の3Dパッチ(曲面)を利用する、ようにするとよい。
【0022】
また、上記課題を解決するため、本発明の道路設計方法は、コンピュータネットワークを利用して道路設計を行う道路設計方法であって、(A)コンピュータネットワークに接続されている端末装置に情報提供画面を送信し、(B)端末装置から情報提供画面に入力された設計条件の情報やユーザの個人情報を受信し、(C)受信した設計条件の情報や個人情報に基づいて、道路設計を行って、道路設計図面や計算書類を生成し、(D)生成された道路設計図面及び計算書類を端末装置に送信する、ことを特徴とする。
【0023】
ここで、ステップ(A)及び(D)は、Webページによって情報提供画面、道路設計図面及び計算書類を端末装置に送信する、ことができる。また、ステップ(D)は、電子メールによって道路設計図面及び計算書類を端末装置に送信する、こともきる。
【0024】
さらに、ステップ(C)は、(c1)受信した設計条件の情報や個人情報に基づいて、道路設計を行って、道路設計図面を生成し、(c2)道路設計図面に基づいて、切土面や盛土面の土量や法面積を算出し、(c3)切土面や盛土面の土量や法面積を記載した計算書類を生成する、ことができる。このとき、ステップ(c1)は、外部入力の指示に応じて、道路中心線を任意の地点で無段階に自動的に変更することができる、また、外部入力の指示に応じて、道路の縦断曲線を任意の地点で無段階に自動的に変更することができ、さらに、外部入力の指示に応じて、インテリシェイプの形状を自動的に変更することができる。ここで、ステップ(c1)は、道路中心線、道路の縦断曲線、又は/及びインテリシェイプの形状の変更範囲を示すことができる、ようにすることができる。また、ステップ(c2)は、標準横断の3Dパッチ(曲面)を利用して、切土面や盛土面の土量や法面積を算出する、ようにすることができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の道路設計システム及び道路設計方法の実施の形態を説明する。ここで、本発明の道路設計システム及び道路設計方法においては、インターネットなどの通信ネットワークを利用し、ユーザ側から入力された情報に基づいて、道路設計を自動的に行うことができる道路設計サービスを提供する。
【0026】
図1は、本発明の道路設計システムの一形態を示す図である。この道路設計システムは、クライアント機能を有し、設計条件の情報やユーザの個人情報を入力するPC(Personal Computer)などの端末装置20a、20bと、クライアント機能を有し、設計条件の情報やユーザの個人情報を入力する携帯電話などの携帯端末装置20cと、サーバ機能を有し、設計条件の情報や個人情報に基づいて、道路設計サービスを提供する道路設計サーバ(以下、単に「サーバ」ともいう)10と、各端末装置(以下、単に「クライアント」ともいう)20a〜20c及びサーバ10を接続するインターネットなどのコンピュータネットワーク(以下、単に「ネットワーク」ともいう)30と、クライアント側に設置され、サーバ10からの処理結果を受信して出力するファクシミリ装置41a、41bと、ファクシミリ装置41a、41b及びサーバ10を接続する通信回線網40と、を備えている。
【0027】
ここで、ネットワーク30は、インターネットやイントラネットを利用して構築することができる。この場合、インターネットの通信プロトコルに準拠した既存のアプリケーションやシステムを使用することができるので、低コストで本発明の道路設計システムを実現することができる。
【0028】
図2は、図1に示したサーバ10の構成の一例を示す図である。図2において、サーバ10は、設計条件情報の入力画面となるWebページやネットワークアプリケーションなどを記憶するWebDB(Web Data Base)13と、インターネットなどのコンピュータネットワーク30に接続され、コンピュータネットワーク30に接続されている端末装置20a〜20c(図1)に、WebDB13に記憶されているWebページを送信すると共に、端末装置20a〜20c(図1)から入力された設計条件の情報やユーザの個人情報を受信するWebページ処理部11と、Webページ処理部11で受信したユーザ情報を記憶するユーザDB14と、Webページ処理部11で受信した設計条件の情報などのデータを記憶する設計条件DB15と、Webページ処理部11で受信した設計処理コマンドや設計条件DB15に記憶されている設計条件情報に基づいて道路設計を行う道路設計処理12と、道路設計処理12で作成された道路設計図面や計算書などを保持する結果DB16と、結果DB16に保持された道路設計図面や計算書などのデータファイルを所望する形態で提供するためにフォーマット変換するイメージデータ処理部19と、イメージデータ処理部19で変換された道路設計図面や計算書などを3DCGの画像やプリンタ用紙に出力する表示装置やプリンタなどの出力部18と、インターネットなどのコンピュータネットワーク30に接続され、コンピュータネットワーク30に接続された端末装置20a〜20c(図1)にイメージデータ処理部19で所定の形式にフォーマット変換された道路設計図面や計算書などのデータファイルを送信する通信部17と、を備えている。
【0029】
ここで、道路設計処理12は、Webページ処理部11で受信した設計処理コマンドや設計条件DB15に記憶されている設計条件情報に基づいて道路設計図面を生成する道路設計図面生成部12aと、道路設計図面生成部12aで生成された道路設計図面に基づいて切土面や盛土面の計算を行う切土・盛土面演算部12bと、道路設計図面生成部12aで生成された道路設計図面及び切土・盛土面演算部12bで算出された切土面や盛土面に基づいて、土量計算書や法面数量計算書などの計算書類を生成する計算書類生成部12cと、を備えている。
【0030】
次に、図1及び図2に示した本発明の道路設計システムを利用した道路設計サービスについて説明する。なお、以下の説明において具体的な一例として、端末装置20aは、クライアント機能を有するPCであり、コンピュータネットワーク30はインターネットであるとして説明する。なお、当該サービスの対象者としては、土木コンサルタント、建設会社、建設省、公団や自治体などの施工主が挙げられる。
【0031】
図3及び図4は、本発明の道路設計システムを利用した道路設計サービスを示すフローチャートである。図1〜図4において、先ず、土木コンサルタント、建設会社、建設省、公団や自治体などのユーザは、ユーザ側の端末装置(以下、「PC」ともいう)20aでブラウザを起動し、コンピュータネットワーク(以下、「インターネット」ともいう)30を介して、サーバ10のWebページ処理部11が提供するWebページにアクセスする(ステップ301)。Webページ処理部11は、PC20aからのアクセス要求(URL)に応じて、WebDB13に記憶しているWebページから道路設計画面のWebページを検索して、このWebページをPC20aに送信する(ステップ302)。これにより、PC20aの画面上には、道路設計申込用のWebページが表示される(ステップ303)。
【0032】
次に、ユーザは、自己を識別して特定するためのIDとパスワードを入力して、設計条件入力画面のWebページにアクセスする(ステップ304、305)。このとき、当該サービスの利用が初回の場合(ステップ304)、即ち、登録IDとパスワードが入力されていない場合には、ユーザ登録WebページをPC20aに送信する(ステップ306)。ユーザ登録Webページが表示されたPC20aでは、情報入力画面のWebページの各項目に必要な個人情報が入力され、ネットワーク30を介してこの個人情報がサーバ10のWebページ処理部11に送信される(ステップ307)。ここで、ユーザ登録Webページの各項目に必要な個人情報としては、ユーザの氏名、住所、メールアドレス、出力結果の受取方式、決済方法などが含まれる。
【0033】
Webページ処理部11は、PC20aから受け取ったユーザの個人情報に基づいて、IDとパスワードを決定し、ユーザ側のPC20aに送信する(ステップ308)。ユーザは、このようにして送信されてきたIDとパスワードを入力して、設計条件入力画面のWebページにアクセスする(ステップ305)。
【0034】
次に、ユーザは、PC20aに表示されたWebページ画面から、所望の設計条件を入力し、道路設計の手続きを行う(ステップ309)。ユーザがPC20aから入力した設計条件は、インターネット30を介してサーバ10のWebページ処理部11に送信される(ステップ310)。
【0035】
次に、サーバ10のWebページ処理部11は、設計条件を受信すると、道路設計処理部12に当該設計条件をユーザIDと共に転送し、道路設計処理部12では、設計条件DB15に当該設計条件をユーザIDに関連付けて記憶する(ステップ311)。
【0036】
次に、道路設計処理部12の道路設計図面生成部12aでは、設計条件DB15に記憶されている設計条件とユーザIDに基づいて、道路設計図面生成用のプログラムを準備し、ユーザ側に提供する(ステップ312)。ここで、このプログラムの提供は、サーバ10側でプログラムを起動させ、ユーザにはオンライン状態でWebページ処理部11を介してWebページによって提供することができる。または、ユーザ側のPC20aに当該プログラムをダウンロードさせ、直接ユーザ側のPC20aで実行するようにしてもよい。
【0037】
ユーザは、提供された道路設計図面生成用のプログラムに対して、PC20aから所定の実行コマンドや追加情報、変更情報などを入力して道路設計図面を生成する。この道路設計図面の生成処理は、平面線形のスケッチ処理、縦断勾配のチェック処理、平面設計処理、縦断設計処理、横断設計処理、法面展開・排水施設設計処理などを実行することによって自動的に行われる。
【0038】
この道路設計図面の自動作成は、具体的には、平面線形のスケッチ処理、平面設計処理、縦断設計処理、横断設計処理においては、ダイナミッククロソイドを用いて直線、円弧、クロソイド曲線を自動的に接続し、道路の中心線形などを容易に設計することができ、ワッブル機能によって、設計制約ベース(例えば、部品の高さなど)の自由度を容易に判定することができる。また、縦断設計処理においては、ダイナミックプロファイルを用いて道路の縦断設計を行う。このダイナミックプロファイルにおいては、道路の縦断カーブをフレキシブルに移動させて新設道路本線の縦断線形を移動すると、新設道路のランプも自動的に追従するものである。また、横断設計処理においては、インテリシェイプのドラッグアンドドロップ機能を用いて、予め準備されている橋脚、法面等の土木部品を画面上の所定の場所にドラッグアンドドロップすることによって橋脚、法面等の設置を自動的に行う。
【0039】
このようにして、道路設計図面生成用のプログラムで実行されるダイナミッククロソイド、ワッブル機能、ダイナミックプロファイル、及びインテリシェイプのドラッグアンドドロップ機能を用いて、平面線形のスケッチ処理、縦断勾配のチェック処理、平面設計処理、縦断設計処理、横断設計処理、法面展開・排水施設設計処理などを実行し、自動的に道路設計図面を生成する。生成された道路設計図面は、PC20aの画面上で確認される(ステップ313)。
【0040】
生成された道路設計図面に変更や追加がなければ、切土・盛土面演算処理部12bによる切土面や盛土面の演算処理に移行する(ステップ314)。
【0041】
切土・盛土面演算処理部12bでは、道路設計図面生成部12aで生成された道路設計図面に基づいて、切土面や盛土面の法尻計算を行う(ステップ315)。この法尻計算は、(A)地形等高線の3Dワイヤーフレームと標準横断の3Dワイヤフレームとの交点計算を行う、(B)地形等高線の3D/TIN(Triangular Irregular Network)(ポリゴン)と標準横断の3Dワイヤフレームとの交点計算を行う、または(C)地形等高線の3D/TIN(ポリゴン)と標準横断の3Dパッチ(ポリゴン)との交差計算を行う、の何れかと、(1)等高線、既存の道路、田、畑、宅地などに属性分けした地形3D/TIN(ポリゴン)と標準横断の3Dパッチ(曲面)との交差計算をする、または(2)等高線、既存の道路、田、畑、宅地などに属性分けした地形3D/TIN(曲面)と標準横断の3Dパッチ(曲面)との交差計算をする、の何れかを組み合わせて計算する。
【0042】
即ち、切土・盛土面演算処理部12bでは、上記(A)乃至(C)の何れかの計算方法に、(1)または(2)の計算方法を拡張して、切土面や盛土面の演算処理を行っている。また、このとき、インターチェンジなどのループド曲面や道路断面のスイープ曲面を作成する。
【0043】
次に、計算書類生成部12cは、道路設計図面生成部2a及び切土・盛土面演算処理部12bの処理結果に基づいて、土量計算書や法面数量計算書などを生成する(ステップ316)。
【0044】
生成された道路設計図面及び土量計算書や法面数量計算書などは、PC20aの画面上で確認される(ステップ317)。
【0045】
生成された道路設計図面及び土量計算書や法面数量計算書などに変更や追加がなければ(ステップ317)、道路設計図面及び土量計算書や法面数量計算書などはユーザIDなどのユーザ情報に関連付けて結果DB16に記憶される(ステップ318)。
【0046】
イメージデータ処理部19は、ユーザ情報に基づいて、結果DB16に記憶されている道路設計図面及び土量計算書や法面数量計算書などを画像処理し(ステップ319)、ユーザの所望する方法でユーザ側に道路設計図面及び土量計算書や法面数量計算書などを送信する(ステップ320)。
【0047】
即ち、ユーザが道路設計図面及び土量計算書や法面数量計算書などをPCで処理できるファイルで望む場合には、これらのファイルをWebページ処理部11からネットワーク30を介して、ユーザのPCに送信する(または、ユーザのPCでダウンロードできるように提供する)。また、ファクシミリなどで要求する場合には、通信部17から電話回線などの通信回線網40を介してユーザ側のファクシミリ装置に送信することができる。また、道路設計図面及び土量計算書や法面数量計算書などを出力した用紙の形式で所望された場合には、出力部18のプリンタなどで出力し、郵送などでユーザ側に送付するようにしてもよい。
【0048】
この様にして、ユーザ側では、道路設計図面及び土量計算書や法面数量計算書などを容易に作成し、それらをWebページや電子メールで受信したり、PC20aのHDD(Hard Disk Drive)などにダウンロードしたり、ファクシミリや郵送などで、それらの図面や書類を容易に得ることができる。
【0049】
次に、上述した、ステップ313及びステップ315の処理について具体的に説明する。先ず、ステップ313の道路設計図面の生成において、道路設計図面生成部12aは、ダイナミッククロソイド・インタフェース機能により、直線、円弧及びクロソイド曲線で作成された道路中心線をゴムひものように見立て、道路中心線の任意の一点を画面上のポインタで任意の方向に移動させることにより、道路中心線の連続性を保ちながら、所定の制約条件に基づいて自動的に移動させることができる機能である。
【0050】
図6は、このダイナミッククロソイド・インタフェース機能を示す図である。先ず、道路の起点方向を持つオリジン点61と道路の終点方向を持つアタッチ点62を固定点として規定する。次に、建物や保護地域などの固定制約条件63を設計条件DB15から検索する。また、同時に、道路設計時に規定した直線、円弧及びクロソイド曲線を認識し、それらの接続点64を認識する。次に、それぞれの円弧(半径R)、直線、クロソイド曲線の寸法制限を決定する。これらのオリジン点61(固定点)、アタッチ点62(固定点)、接続点64の幾何制約条件と、固定制約条件63、寸法制限条件の各条件に基づいて、道路中心線65を無段階的に移動することができる(図6(B)では矢印A方向に移動しているところを示す)。
【0051】
図7は、道路中心線の移動における、法面の変化を示す図である。図6に示すような道路中心線65の移動によって、道路断面図における法面71の変化を自動的に算出することができる。これにより、切土面積72の変化を自動的に算出することができることになる。
【0052】
上述した道路設計図面生成部12aのダイナミッククロソイド・インタフェース機能により、道路設計のトライアルが容易な操作で、無制限に且つ無段階に行うことができ、設計段階における工事費の削減と、設計期間の短縮を図ることができるようになる。
【0053】
また、ステップ313の道路設計図面の生成において、道路設計図面生成部12aは、ダイナミックプロファイル・インタフェース機能により、放物線で作成された道路縦断線形をゴムひものように見立て、道路縦断線形の任意の一点を画面上のポインタで任意の方向に移動させることにより、道路縦断線形の連続性を保ちながら、所定の制約条件に基づいて自動的に移動させることができる機能である。
【0054】
図8は、このダイナミックプロファイル・インタフェース機能を示す図である。先ず、道路縦断線形(新設道路本線の縦断線形)81の起点方向を持つオリジン点61と道路縦断線形の終点方向を持つアタッチ点62を固定点として規定する。次に、既設道路83、既設架橋84や既設埋設物85などの固定制約条件R1〜R3を設計条件DB15から検索する。また、同時に、道路設計時に規定した道路縦断線形81を認識し、それらの接続点64を認識する。これらのオリジン点61(固定点)、アタッチ点62(固定点)、接続点64の幾何制約条件と、固定制約条件R1〜R3の各条件に基づいて、道路縦断線形(本線)81を無段階的に移動することができる(図8では矢印B方向に移動して、点線81'が移動後の道路縦断線形(本線)となっている)。また、本線81の移動により、新設道路ランプの縦断線82も自動的に移動され、新たなランプ縦断線82'が自動的に算出されて示される。
【0055】
図9は、道路縦断線形の移動における、法面の変化を示す図である。図9に示すような道路縦断線形81から道路縦断線形81'への移動によって、道路断面図における法面71の変化を自動的に算出することができる。これにより、切土面積72の変化を自動的に算出することができることになる。
【0056】
上述した道路設計図面生成部12aのダイナミックプロファイル・インタフェース機能により、道路設計のトライアルが容易な操作で、無制限に且つ無段階に行うことができ、設計段階における工事費の削減と、設計期間の短縮を図ることができるようになる。
【0057】
また、ステップ313の道路設計図面の生成において、道路設計図面生成部12aは、インテリシェイプ設計機能により、あらかじめ準備されたインテリシェイプ・サンプルをドラッグアンドドロップして道路組立てを自立的に行い、且つ、上述のダイナミッククロソイド・インタフェース機能及びダイナミックプロファイル・インタフェース機能と連動させることができる機能である。
【0058】
図10は、インテリシェイプ・サンプルの作成例を示す図である。図11は、インテリシェイプ設計機能を示す図である。先ず、図10(A)に示すように、予め準備されている所定の図形要素101(直線、円弧、円、フィレット、点)をドラッグアンドドロップして、必要なパラメトリック図の外形を作成する。このとき、各接続部(接点)の形状や角度は正確ではない。次に、図10(B)に示すように、予め準備されている幾何制約要素102(固定、水平・垂直、一致、接線、平行、直角、中点)を各図形要素101に付与して、図形要素間の制約をつける。これにより、各接続部(接点)の形状や角度が正確に決定され、接続点も滑らかな形状になる。次に、図10(C)に示すように、寸法要素103(斜寸法、水平・垂直寸法、半径、角度、勾配[%]、勾配[1:N])を各図形要素に適用して必要なパラメトリック図を作成する。このようにして作成されたパラメトリック図は、インテリシェイプ・サンプルとして設計条件DB15に準備されている。
【0059】
次に、図11に示すように、道路組立画面において、先ず、必要なインテリシェイプ・サンプルを選択して(図11では、橋脚が選択されている)、画面上でドラッグアンドドロップすることによって、道路組立図が作成される。このとき、道路組立図の一部、例えば、道路縦断線形などが変更された場合、自動的に、道路組立図上のインテリシェイプ図の寸法なども変更される。
【0060】
図12は、道路組立図上のインテリシェイプ図の寸法の決定方法を示す図である。図12に示すように、橋脚1201のオリジン点61(固定点)とアタッチ点62(固定点)が図12のように規定され、桁高KH、根入れ深さD、シュー高SHが予め決定されている場合、ダイナミッククロソイド・インタフェース機能及びダイナミックプロファイル・インタフェース機能によって、道路路面高(道路路面の標高)RHや地盤高(地盤点の標高)GHに変化が生じた場合、次の式1
<式1>
H=(RH−GH)−KH−SH+D
によって自動的に算出され、画面上で、道路組立図が自動的に修正される。
【0061】
このように、殆どの土木部品をインテリシェイプ図として容易に登録することができ、また、インテリシェイプの形状を自由に変更することができるため、ダイナミッククロソイド・インタフェース機能及びダイナミックプロファイル・インタフェース機能と容易に連動させることができ、道路設計のトライアルが容易な操作で、無制限に且つ無段階に行うことができ、設計段階における工事費の削減と、設計期間の短縮を図ることができるようになる。
【0062】
次に、道路設計図面生成部12aのワッブル機能について説明する。
【0063】
図13は、道路設計図面生成部12aのワッブル機能を示す図である。図13に示すように、道路中心線65や、インテリシェイプ(土木部品)1301の任意の場所をクリック(指定)すると、当該指定部分での最大移動可能範囲が示される。したがって、設計ユーザは、当該部分設計変更が可能かどうか、及び可能な場合には、その変更可能範囲を瞬時に判断できる。これにより、道路設計のトライアルが容易な操作で行うことができ、設計段階における工事費の削減と、設計期間の短縮を図ることができるようになる。
【0064】
次に、ステップ315の切土面・盛土面の演算処理について説明する。上述のように、切土・盛土面演算処理部12bでは、道路設計図面生成部12aで生成された道路設計図面に基づいて、切土面や盛土面の法尻計算を行う(ステップ315)。この法尻計算は、(A)地形等高線の3Dワイヤーフレームと標準横断の3Dワイヤフレームとの交点計算を行う、(B)地形等高線の3D/TIN(Triangular Irregular Network)(ポリゴン)と標準横断の3Dワイヤフレームとの交点計算を行う、または(C)地形等高線の3D/TIN(ポリゴン)と標準横断の3Dパッチ(ポリゴン)との交差計算を行う、の何れかと、(1)等高線、既存の道路、田、畑、宅地などに属性分けした地形3D/TIN(ポリゴン)と標準横断の3Dパッチ(曲面)との交差計算をする、または(2)等高線、既存の道路、田、畑、宅地などに属性分けした地形3D/TIN(曲面)と標準横断の3Dパッチ(曲面)との交差計算をする、の何れかを組み合わせて計算する。以下、この計算方法について説明する。
【0065】
図14〜図17は、切土面・盛土面の演算処理を示す図である。ここで、道路のオフセット値(オフセットカーブ1403)は、ベゼ曲線に近似されている。また、道路中心線65には、ベゼ曲線の接点を通る垂線が下ろされている。先ず、図14に示すように、PCの画面上には、道路の平面図と断面図を対応させて表示される。ここで、標準横断法面1401上の小段1402上の任意の点の座標(x、y、z)を求めると、設計条件DB15に記憶されている設計条件により、各点S1〜S5の各座標(x1、y1、z1)〜(x5、y5、z5)が自動的に求まる。
【0066】
次に、この各点S1〜S5の各座標(x1、y1、z1)〜(x5、y5、z5)に基づいて、図15に示すように、標準横断の3Dパッチ(ポリゴン)が作成される。同様にして、各点S1〜S5の各座標(x1、y1、z1)〜(x5、y5、z5)に基づいて、図16に示すように、標準横断の3Dパッチ(曲面)が作成される。
【0067】
このようにして作成された標準横断の3Dパッチ(曲面)を利用して、図17に示すように、(1)等高線、既存の道路、田、畑、宅地などに属性分けした地形3D/TIN(ポリゴン)と標準横断の3Dパッチ(曲面)との交差計算、または(2)等高線、既存の道路、田、畑、宅地などに属性分けした地形3D/TIN(曲面)と標準横断の3Dパッチ(曲面)との交差計算を行うことができる。
【0068】
この切土面・盛土面の演算処理により、土量計算や法面積計算の精度が大幅に向上し、自動算出による、製図作業の省力化と、製図時間の短縮を図ることができるようになった。
【0069】
【発明の効果】
以上述べた通り、本発明の道路設計システム及び道路設計方法によれば、インターネットなどのコンピュータネットワークに接続されたサーバで、容易に道路設計をすることができるツールを提供するため、端末から容易に道路設計をすることができ、道路設計図面及び土量計算書や法面数量計算書などを容易に作成することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の道路設計システムの他の一例を示す図である。
【図2】本発明の道路設計サーバの他の一例を示す図である。
【図3】本発明の道路設計サービスの一例を示すフローチャートである。
【図4】本発明の道路設計サービスの一例を示すフローチャートである。
【図5】従来の一般的な道路設計サービスの一例を示すフローチャートである。
【図6】ダイナミッククロソイド・インタフェース機能を示す図である。
【図7】道路中心線の移動における、法面の変化を示す図である。
【図8】ダイナミックプロファイル・インタフェース機能を示す図である。
【図9】道路縦断線形の移動における、法面の変化を示す図である。
【図10】インテリシェイプ・サンプルの作成例を示す図である。
【図11】インテリシェイプ設計機能を示す図である。
【図12】道路組立図上のインテリシェイプ図の寸法の決定方法を示す図である。
【図13】道路設計図面生成部12aのワッブル機能を示す図である。
【図14】切土面・盛土面の演算処理を示す図である。
【図15】切土面・盛土面の演算処理を示す図である。
【図16】切土面・盛土面の演算処理を示す図である。
【図17】切土面・盛土面の演算処理を示す図である。
【符号の説明】
10 道路設計サーバ
11 Webページ処理部
12 道路設計処理部
12a 道路設計図面生成部
12b 切土・盛土面演算部
12c 計算書類生成部
13 WebDB
14 ユーザDB
15 設計条件DB
16 結果DB
17 通信部
18 出力部
19 イメージデータ処理部
20a、20b、20c 端末装置
30 コンピュータネットワーク
40 通信回線網
41a、41b ファクシミリ
61 オリジン点
62 アタッチ点
63 固定制約条件
64 接続点
65 道路中心線
71 法面
72 切土面積
81、81' 道路縦断線形(本線)
82、82' 道路ランプ縦断線形
83 既設道路
84 既設架橋
85 既設埋設物
101 図形要素
102 幾何制約要素
103 寸法要素
1201 橋脚
1401 標準横断法面
1402 小段

Claims (8)

  1. コンピュータネットワークに接続された端末装置及び道路設計サーバによって道路設計を行う道路設計システムであって、
    前記端末装置は、クライアント機能を有し、前記道路設計サーバに対して前記コンピュータネットワークを介して設計条件の情報データ及び所定の設計処理の実行を指示する設計処理コマンドデータを入力し、
    前記道路設計サーバは、
    前記ネットワークに接続され、前記端末装置から入力された前記設計条件の情報データ及び前記設計処理コマンドデータを受信し、前記端末装置との間で情報の送受信を行うネットワーク処理手段と、
    前記ネットワーク処理手段で受信した前記設計条件の情報データを記憶する設計条件情報記憶手段と、
    前記ネットワーク処理手段で受信した前記設計処理コマンドデータ及び前記設計条件情報記憶手段に記憶されている前記設計条件の情報データに基づいて、道路設計図面データや計算書類データを生成する道路設計処理手段と、
    を備え、
    前記道路設計処理手段は、
    前記設計条件情報記憶手段に記憶されている前記設計条件の情報データ及び前記端末装置から入力された設計条件の追加・変更情報データに基づいて、前記端末装置から入力された前記設計処理コマンドデータにより指示された所定の道路設計図面生成処理を実行することにより前記道路設計図面データを生成する道路設計図面生成手段と、
    前記道路設計図面生成手段で生成された道路設計図面データに基づいて、切土面や盛土面の計算を行う切土・盛土面演算手段と、
    前記切土・盛土面演算手段で算出された切土面データや盛土面データに基づいて、土量計算書や法面数量計算書の計算書類データを生成する計算書類生成手段と、
    を備え、
    前記道路設計図面生成手段は、前記道路設計図面生成処理において、前記端末装置から入力された指示に応じて、道路中心線を任意の地点で無段階に自動的に変更し、道路の縦断曲線を任意の地点で無段階に自動的に変更し、幾何制約要素、寸法要素及び固定点によって構成される道路及び土木部品であるインテリシェイプの形状を自動的に変更し、前記道路中心線、前記道路の縦断曲線、前記インテリシェイプの形状の変更可能範囲を示す、
    ことを特徴とする道路設計システム。
  2. 前記ネットワーク処理手段は、Webページによって前記道路設計図面データ及び前記計算書類データを前記端末装置に送信する、ことを特徴とする請求項記載の道路設計システム。
  3. 前記ネットワーク処理手段は、電子メールによって前記道路設計図面データ及び前記計算書類データを前記端末装置に送信する、ことを特徴とする請求項記載の道路設計システム。
  4. 前記道路設計処理手段の前記切土・盛土面演算手段は、標準横断の3Dパッチ(曲面)を利用する、ことを特徴とする、請求項1から3何れか記載の道路設計システム。
  5. コンピュータネットワークに接続された端末装置及び道路設計サーバによって道路設計を行う道路設計方法であって、
    前記端末装置は、クライアント機能を有し、
    前記道路設計サーバは、ネットワーク処理手段と、設計条件情報記憶手段と、道路設計図面生成手段、切土・盛土面演算手段及び計算書類生成手段を有する道路設計処理手段と、を備え、
    (A)前記道路設計サーバの前記ネットワーク処理手段は、前記コンピュータネットワークに接続されている前記端末装置に情報提供画面を送信し、
    (B)前記道路設計サーバの前記ネットワーク処理手段は、前記端末装置から前記情報提供画面に入力された設計条件の情報を受信し、
    (C)前記道路設計サーバの前記道路設計処理手段において、
    (C−1)前記道路設計図面生成手段は、受信した前記設計条件の情報を設計条件情報記憶手段に記憶し、
    (C−2)前記道路設計図面生成手段は、前記設計条件情報記憶手段に記憶されている前記設計条件の情報データ及び前記端末装置から入力された設計条件の追加・変更情報データに基づいて、前記端末装置から入力された前記設計処理コマンドデータによる指示に応じて、道路中心線を任意の地点で無段階に自動的に変更し、道路の縦断曲線を任意の地点で無段階に自動的に変更し、幾何制約要素、寸法要素及び固定点によって構成される道路及び土木部品であるインテリシェイプの形状を自動的に変更し、前記道路中心線、前記道路の縦断曲線、前記インテリシェイプの形状の変更可能範囲を示す道路設計図面生成処理を実行して道路設計図面データを生成し、
    (C−3)前記切土・盛土面演算手段は、生成された前記道路設計図面データに基づいて、切土面や盛土面の計算を行って土量及び法面積の切土面データ及び盛土面データを算出し、
    (C−4)前記計算書類生成手段は、算出された前記切土面データ及び前記盛土面データに基づいて、土量計算書や法面数量計算書の計算書類データを生成し、
    (D)前記道路設計サーバの前記ネットワーク処理手段は、生成された前記道路設計図面データ及び前記計算書類データを前記端末装置に送信する、
    ことを特徴とする道路設計方法。
  6. 前記ステップ(A)及び(D)は、Webページによって前記情報提供画面、前記道路設計図面データ及び前記計算書類データを前記端末装置に送信する、ことを特徴とする請求項記載の道路設計方法。
  7. 前記ステップ(D)は、電子メールによって前記道路設計図面データ及び前記計算書類データを前記端末装置に送信する、ことを特徴とする請求項記載の道路設計方法。
  8. 前記ステップ(C−3)は、標準横断の3Dパッチ(曲面)を利用して、切土面や盛土面の土量や法面積を算出する、ことを特徴とする、請求項5から7何れか記載の道路設計方法。
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JP4650479B2 (ja) * 2007-11-22 2011-03-16 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 道路標高推測装置
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