JP6341629B2 - Embankment quality control system with data linkage function between heavy machinery - Google Patents

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本発明は、盛土品質管理システム、特に重機間データ連携機能による盛土品質管理システムに関するものである。   The present invention relates to an embankment quality management system, and more particularly to an embankment quality management system using a data linkage function between heavy machinery.

従来における盛土品質管理システムとしては、重機であるブルドーザによる敷均し(しきならし)管理システムや、同じく重機としての振動ローラによる締固め管理システムが存在する。ブルドーザによる敷均し管理システムは、事前に設定した計画層序に基づく施工を実施することを前提に管理を行っている。また、振動ローラによる締固め管理システムは、ブルドーザによる敷均し後に運用可能となるが、ブルドーザによる施工が完了したかの合図があるまで待機し、合図があってから振動ローラによる締固め作業を開始するようになっている。また、施工対象であるヤードを仮想的に区分し、重機による施工の進捗状況に応じて最適な管理を行うようにした先行技術も提案されている。このような先行技術の一例としては例えば特許文献1に開示されたものがある。   Conventional embankment quality management systems include a leveling management system using a bulldozer, which is a heavy machine, and a compaction management system using a vibrating roller, which is also a heavy machine. The bulldozer leveling management system is managed on the premise that construction based on the planned stratum set in advance will be implemented. In addition, the compaction management system using the vibration roller can be operated after leveling with the bulldozer, but wait until there is a signal that the construction with the bulldozer has been completed. It is supposed to start. In addition, a prior art has been proposed in which a yard to be constructed is virtually divided and optimal management is performed according to the progress of construction by heavy machinery. An example of such prior art is disclosed in Patent Document 1, for example.

特許文献1に開示された技術は、施工対象情報及び施工機械情報を収集する情報収集手段と、施工対象を仮想的に区分した3次元ブロックの位置座標を基準に施工対象情報を対応づけて複数の情報ユニットとし、施工対象情報の管理を行う情報管理手段と、情報ユニットに基づいて3次元地形情報を作成し、この3次元地形情報と施工機械情報とを合成・分析してモニタ画面に表示する情報提供手段とを備えている。そして、情報管理手段は、情報ユニットを施工の進捗状況に基づいて日単位及び/又は時分単位で更新し、情報提供手段は、日常の施工に関する情報を現場技術者に提供するとともに、長期計画策定のための意思決定支援情報を提示する、というものである。   The technique disclosed in Patent Document 1 is a plurality of information that is associated with information on a collection unit that collects construction object information and construction machine information, and on the basis of the position coordinates of a three-dimensional block that virtually divides the construction object. Information management means for managing construction object information, 3D terrain information is created based on the information unit, and this 3D terrain information and construction machine information are synthesized and analyzed and displayed on the monitor screen. Information providing means. Then, the information management means updates the information unit on a daily and / or hourly basis based on the progress of the construction, and the information providing means provides on-site engineers with information on daily construction and also provides long-term planning. It presents decision support information for formulation.

特開2003−253661号公報JP 2003-253661 A

しかしながら、従来における盛土品質管理システムにおいて、ブルドーザによる敷均し管理システムは、事前に設定した計画層序に基づく施工を実施することを前提にしており、勾配を取ったり薄層となったりして計画通りには施工できないという施工現場の実情とは合わないものである。また、振動ローラによる締固め管理システムは、ブルドーザによる敷均し後に運用可能となるが、ブルドーザによる施工が完了したかの合図があるまで待機する必要があった。   However, in the conventional embankment quality control system, the leveling management system by bulldozers is premised on the implementation based on the planned stratum set in advance, and it takes a gradient or becomes a thin layer. It does not match the actual situation at the construction site where construction cannot be performed as planned. Further, the compaction management system using the vibration roller can be operated after the spread by the bulldozer, but it is necessary to wait until there is a signal that the construction by the bulldozer is completed.

また、上述したように、重機稼働データ(施工データ)を通信手段によって施工管理事務所において集中管理する仕組みは存在するが、データ蓄積や管理帳票作成が利用目的であり、施工効率化や安全管理を目的とした重機稼働監視は十分にできていない。また、重機単体の情報化施工は、その重機が担当する作業のみの効率化を図るもので、盛土工事全体としてのサイクルタイムや土量、層厚の管理が実行できていない。   In addition, as described above, there is a mechanism for centrally managing heavy equipment operation data (construction data) at a construction management office by means of communication, but data storage and management form creation are the purpose of use, improving construction efficiency and safety management. The heavy equipment operation monitoring for the purpose is not done enough. In addition, the computerized construction of a single heavy machine is intended to improve the efficiency of only the work that the heavy machine is in charge of, and the cycle time, soil volume, and layer thickness cannot be managed as a whole banking work.

本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、重機稼働データを活用することにより効率的な盛土の敷均し施工を実現可能にすることである。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to make it possible to realize an efficient leveling work by utilizing heavy equipment operation data.

本発明は上記目的を達成するために、管理場所に設置された、GNSS(Global Navigation Satellite System:全地球航法衛星システム)信号を受信するGNSS受信装置および管理側データ通信装置と、前記管理側データ通信装置に接続された管理側コンピュータと、前記管理側コンピュータに接続された施工管理サーバと、建設工事用移動作業重機に備え付けられた移動体側GNSS受信装置および移動体側データ通信装置と、前記移動体側データ通信装置に接続された移動体側コンピュータとにより盛土品質管理システムを構築する。この盛土品質管理システムは、建設工事エリア内において、前記管理場所に設置された管理側データ通信装置と前記重機に備え付けられた移動体側データ通信装置との間で無線通信がおこなわれるように構成され、前記重機間においてデータを送受信する場合は、送信側の重機の移動体側データ通信装置から管理側データ通信装置を介して管理側コンピュータへデータ送信し、管理側コンピュータからのデータを管理側データ通信装置から受信側の重機の移動体側データ通信装置を介して移動体側コンピュータへデータ送信することを特徴とする。これにより、通信ルートとしては、第1の重機と第2の重機との間の直接の通信は機能せず、第1の重機と第2の重機との間でデータの送受信を行う場合には、必ず管理側コンピュータないしは施工管理サーバを介して行われ、全重機の施工管理を管理側コンピュータ及び施工管理サーバで集中管理することができる。また、重機がブルドーザである場合、当該ブルドーザに備え付けられた移動体側コンピュータは敷均し厚さ計算を実行して自機ブルドーザによる施工状況データを生成する一方、重機が振動ローラである場合、当該振動ローラに備え付けられた移動体側コンピュータは転圧回数カウントを実行して自機振動ローラによる施工状況データを生成することを特徴とする。これらの施工状況データが施工管理サーバに格納されることにより、重機間でデータ連携による施工が可能となる。さらにまた、勾配や凸凹があるローラ施工面に次層の新たな土砂を撒き出して敷均しを行う場合、管理側コンピュータは、振動ローラによる施工状況データに対して平滑化処理を施すことによりなめらかな基準データを生成して、次層の敷均しを行うブルドーザの移動体側コンピュータへ送信し前記平滑化処理においては、施工範囲を所定の寸法で格子状(メッシュ状)に管理し、データの有効期限と、高さ閾値と、ばらつき度との3種を基に、平滑化するかしないかの閾値を設定し、この閾値の設定に関して、前記「有効期限」は、過去何日分まで遡って平滑化処理に含めるのかの指標であり、前記「高さ閾値」は、各メッシュについて標高値と平滑化後標高値とを差分して得られた値のうち所定の値であり、「ばらつき度」は、全メッシュについて前記高さ閾値を超える差分値が出現する割合を検出したものであり、標高値のないメッシュを除き、施工範囲内の規定転圧回数に達しているメッシュの実測(現況)標高値で平滑化処理を実行し、平滑化面を生成することを特徴とする。この平滑化処理により、勾配があり、多くの凸凹があるローラ施工面に次層の新たな土砂を撒き出して敷均しを行う場合でも、なめらかな基準データが得られ、不効率な動作のない敷均し作業が実施できる。 In order to achieve the above object, the present invention provides a GNSS (Global Navigation Satellite System) signal, a GNSS receiver and a management-side data communication device, which are installed in a management location, and the management-side data. A management computer connected to the communication device, a construction management server connected to the management computer, a mobile GNSS receiver and a mobile data communication device provided in a construction work mobile heavy machine, and the mobile side An embankment quality control system is constructed with a mobile computer connected to the data communication device. This embankment quality control system is configured such that, within a construction work area, wireless communication is performed between a management-side data communication device installed at the management location and a mobile-side data communication device provided in the heavy equipment. When transmitting / receiving data between the heavy equipment, data is transmitted from the mobile side data communication device of the transmission side heavy equipment to the management side computer via the management side data communication device, and the data from the management side computer is transmitted to the management side data communication Data is transmitted from the apparatus to the mobile computer via the mobile data communication apparatus of the receiving heavy machine. As a result, as a communication route, direct communication between the first heavy machine and the second heavy machine does not function, and data is transmitted and received between the first heavy machine and the second heavy machine. It is always performed via the management computer or the construction management server, and the construction management of all heavy equipment can be centrally managed by the management computer and the construction management server. In addition, when the heavy machine is a bulldozer, the mobile computer installed in the bulldozer executes the spread and thickness calculation to generate construction status data by the own bulldozer, while when the heavy machine is a vibrating roller, The moving body side computer provided in the vibration roller executes the rolling pressure count and generates construction status data by the own vibration roller. By storing these construction status data in the construction management server, it is possible to perform construction by data linkage between heavy machinery. Furthermore, when rolling out new soil on the next layer on a roller construction surface with gradients or irregularities, the management computer performs a smoothing process on the construction status data from the vibrating roller. generates a smooth reference data, it sends the bulldozer movable body side computer for smoothing laying the next layer, in the smoothing process manages construction range in a grid (mesh form) at a predetermined size Based on the three types of data expiration date, height threshold value, and variation degree, a threshold value for smoothing or not is set. With regard to the setting of this threshold value, Is an index as to whether or not to include in the smoothing process retroactively, and the “height threshold value” is a predetermined value among the values obtained by subtracting the altitude value and the altitude value after smoothing for each mesh. , `` Variation degree '' is The ratio of the difference value exceeding the height threshold is detected for the mesh. Except for the mesh without the altitude value, the measured (current) altitude value of the mesh that has reached the specified number of rolling times within the construction range. A smoothing process is executed to generate a smoothed surface . This smoothing process provides smooth reference data even when rolling out a new layer of sand on the roller construction surface that has a gradient and has many irregularities, and provides inefficient operation. There can be no leveling work.

本発明では、全重機にGNSSや加速度計を搭載し、無線LAN等の通信装置を介して施工管理事務所に設置した施工管理サーバに全施工データを集約する。x、y、zの3次元座標に加えてt(時刻)管理を行うことで、重機間の平面的および立体的、時間的な稼働状況を把握する。また、最小土量で施工するためには適切な層厚管理が必要不可欠であり、振動ローラによる転圧完了データを基準にして規定層厚を加算して次層の敷均しのための基準データを生成する。これを平滑化処理と称し、規定層厚の単純加算による方法と、振動ローラによる転圧完了データの標高値のばらつきを考慮した処理方法を提供する。データのばらつきは、「データの有効期限/高さ方向の閾値/閾値から外れる割合」で判断する。盛土施工のサイクルタイムを最小化するためには、ブルドーザによる敷均し作業の終了と同時に振動ローラによる転圧作業、または振動ローラによる転圧作業の終了と同時に運土を経てブルドーザによる敷均し作業が実行できることが望ましい。そこで、敷均し終了エリア及び転圧終了エリアの確定情報をサーバにアップし、振動ローラは敷均し完了情報をサーバから取得する一方、ブルドーザは転圧完了情報をサーバから適宜取得する方法を提案する。リアルタイムで把握できる重機位置データを処理して、接触等の事故防止のために重機間の離隔を常に計測して施工管理事務所のPCに表示するとともに、各重機にも連絡する。   In the present invention, a GNSS or an accelerometer is mounted on a full heavy machine, and all construction data is collected in a construction management server installed in a construction management office via a communication device such as a wireless LAN. By performing t (time) management in addition to the three-dimensional coordinates of x, y, and z, it is possible to grasp the planar, three-dimensional, and temporal operation status between heavy machines. In addition, proper layer thickness management is indispensable for construction with the minimum amount of soil, and the standard for spreading the next layer by adding the specified layer thickness based on the rolling completion data by the vibrating roller. Generate data. This is called a smoothing process, and provides a method by simple addition of a specified layer thickness and a processing method that takes into account variations in altitude values of rolling completion data by a vibrating roller. Data variation is determined by “data expiration date / height direction threshold / ratio deviating from threshold”. In order to minimize the cycle time for embankment construction, the leveling work by the bulldozer is completed at the same time as the rolling work by the bulldozer, or the rolling work by the vibrating roller is completed at the same time as the rolling work by the vibrating roller is completed. It is desirable that the work can be performed. Therefore, a method for uploading the finalizing information of the spreading end area and the rolling end area to the server, the vibration roller obtaining the spreading completion information from the server, and the bulldozer appropriately obtaining the rolling completion information from the server. suggest. Heavy equipment position data that can be grasped in real time is processed, and the distance between heavy machines is constantly measured and displayed on the PC of the construction management office to prevent accidents such as contact, and each heavy machine is also contacted.

本発明によれば、複数の重機(例えばブルドーザと振動ローラ)と管理側コンピュータ間の双方向通信によるデータ集中管理技術は、これによる安全管理の高度化と施工の効率化を実現することができる。   According to the present invention, the data centralized management technology based on bidirectional communication between a plurality of heavy machines (for example, bulldozers and vibration rollers) and a management computer can realize advanced safety management and construction efficiency. .

また、勾配があり、多くの凸凹があるローラ施工面に次層の新たな土砂を撒き出して敷均しを行う場合、下層の凸凹が上層の整形(ブルドーザの敷均し作業)のための基準データに悪影響を及ぼすことがあるが、本発明のように平滑化処理を施すことによりなめらかな基準データとなり、不効率な動作のない敷均し作業が実施できる。   In addition, when rolling out a new layer of soil on the roller construction surface with a slope and many irregularities, the lower irregularities are used to form the upper layer (bulldozer leveling work). Although the reference data may be adversely affected, smoothing processing as in the present invention results in smooth reference data, and a leveling operation without inefficient operation can be performed.

また、ローラ締固めデータを平滑化処理して次層のブルドーザ敷均し基準データを生成する方法により、適正な層厚管理ができ最適土量での施工が可能となる。   In addition, the method of smoothing the roller compaction data and generating the next layer bulldozer laying reference data enables appropriate layer thickness management and construction with an optimum soil amount.

さらに本発明によれば、ブルドーザ施工データから次の振動ローラによる作業の施工範囲を確定する方法(またはローラ施工データから次のブルドーザによる作業の施工範囲を確定する方法)により、適正な稼働範囲と作業開始時間が指示でき、待機時間を最小化するとともに、無駄な重機稼働を防止することができる。その結果、サイクルタイムの短縮化や排出する二酸化炭素の削減に寄与することができる。   Further, according to the present invention, an appropriate operating range can be obtained by a method for determining the construction range of the next work by the vibration roller from the bulldozer construction data (or a method for determining the construction range of the next work by the bulldozer from the roller construction data). The work start time can be instructed, the waiting time can be minimized, and unnecessary heavy equipment operation can be prevented. As a result, the cycle time can be shortened and the carbon dioxide emitted can be reduced.

本発明の一実施の形態に係る盛土品質管理システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the embankment quality management system which concerns on one embodiment of this invention. 上記実施の形態における施工管理事務所内における管理側コンピュータシステムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the management side computer system in the construction management office in the said embodiment. 上記実施の形態における管理側コンピュータ、サーバ、重機間におけるデータの流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the data between the management side computer in the said embodiment, a server, and a heavy machine. 上記実施の形態におけるブルドーザ及び振動ローラ側の装置からサーバに問い合わせを行う動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the operation | movement which inquires to a server from the apparatus of the bulldozer and vibration roller side in the said embodiment. 上記実施の形態における作業前の現況把握動作が完了した後の、ブルドーザによる施工作業開始の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the operation | work of the construction work start by a bulldozer after the present condition grasping | ascertainment operation before the work in the said embodiment is completed. 上記実施の形態におけるブルドーザによる敷均し作業における作業完了範囲確定処理の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the operation | movement of the work completion range determination process in the spreading | laying work by the bulldozer in the said embodiment. 上記実施の形態における振動ローラによる施工作業開始の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the operation | movement of the construction work start by the vibration roller in the said embodiment. 上記実施の形態における振動ローラによる締固め作業における作業完了範囲確定処理の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the operation | movement of the work completion range determination process in the compaction work by the vibration roller in the said embodiment. 上記実施の形態における振動ローラによる締固め作業完了後における平滑化処理の概要を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the outline | summary of the smoothing process after completion of the compaction operation | work by the vibration roller in the said embodiment. 上記実施の形態における平滑化処理をする場合と、しない場合の事例をグラフ図であり、(a)は平滑化処理をする場合のグラフ図であり、(b)は平滑化処理をしない場合のグラフ図である。The case where smoothing processing in the above embodiment is performed and the case where it is not performed are graph diagrams, (a) is a graph diagram when smoothing processing is performed, and (b) is the case when smoothing processing is not performed. FIG. (a)は上記実施の形態におけるローラ締固め作業において実際に取得した振動ローラの転圧データ(締固めデータ)を表す図である。(b)は図11(a)の転圧データに本発明の平滑化処理を施した結果を表す図である。(A) is a figure showing the rolling pressure data (consolidation data) of the vibration roller actually acquired in the roller compaction work in the above embodiment. (B) is a figure showing the result of having performed the smoothing process of this invention to the rolling pressure data of Fig.11 (a). (a)は上記実施の形態におけるローラ締固め作業において実際に取得した振動ローラの転圧データ(締固めデータ)を表す図である。(b)は図12(a)の転圧データに本発明の平滑化処理を施した結果を表す図である。(A) is a figure showing the rolling pressure data (consolidation data) of the vibration roller actually acquired in the roller compaction work in the above embodiment. (B) is a figure showing the result of having performed the smoothing process of this invention to the rolling pressure data of Fig.12 (a). (a)は12(a)に示された転圧データと12(b)に示された平滑化処理データとの差分をとった結果を表す図である。(b)は平滑化処理を実施したデータに、規定層厚を加算した結果を示す図である。(A) is a figure showing the result of having taken the difference of the rolling compaction data shown by 12 (a), and the smoothing process data shown by 12 (b). (B) is a figure which shows the result of having added regular layer thickness to the data which performed the smoothing process. 上記実施の形態における管理側コンピュータ画面における複数の重機の管理画面の表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a display of the management screen of the some heavy machine in the management side computer screen in the said embodiment.

次に、本発明の実施の形態および動作を添付の図面を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の盛土品質管理システムを実現するためのシステム構成を示す。図1において、1は施工管理事務所、2は施工ヤード内を動き回る重機の1つの例としての振動ローラ、3は重機の他の例としてのブルドーザ、4は施工管理事務所1の近くに設置され当該施工管理事務所1と重機2,3との間の通信を中継する基地局としてのアクセスポイント、5は施工ヤードに設置され基地局アクセスポイント4からの電波を重機2,3へ中継して通信を確立する固定式のアクセスポイント、6は同じく施工ヤードに設置され基地局アクセスポイント4からの電波を重機2,3へ中継して通信を確立する移動式のアクセスポイントである。重機としては、上記振動ローラ2やブルドーザ3以外にも例えばパワーショベルやバックホウなどの土木機械も使用可能である。施工管理事務所1には作業の施工管理を行うための管理側コンピュータ7が設置され、ブルドーザ3にはPC7との間でデータの送受信を行うための移動体側コンピュータ8が搭載されている。移動体側コンピュータ8は、ブルドーザ3自身の位置情報及び施工状況データを格納するためのメモリを有している。また、振動ローラ2には管理側コンピュータ7との間でデータの送受信を行うための移動体側コンピュータ9が搭載されている。移動体側コンピュータ9は、振動ローラ2自身の位置情報及び施工状況データを格納するためのメモリを有している。施工管理事務所1にはまた、LAN(Local Area Network)通信を行うためのLAN装置10と、ルーター11とが設置されている。   Next, embodiments and operations of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a system configuration for realizing the embankment quality management system of the present invention. In FIG. 1, 1 is a construction management office, 2 is a vibration roller as one example of a heavy machine moving around in a construction yard, 3 is a bulldozer as another example of heavy equipment, and 4 is installed near the construction management office 1 The access point 5 serving as a base station for relaying communication between the construction management office 1 and the heavy machinery 2 and 3 is installed in the construction yard and relays radio waves from the base station access point 4 to the heavy machinery 2 and 3. The fixed access point 6 that establishes communication is a mobile access point that is also installed in the construction yard and establishes communication by relaying radio waves from the base station access point 4 to the heavy machinery 2 and 3. As a heavy machine, other than the vibration roller 2 and the bulldozer 3, a civil machine such as a power shovel or a backhoe can be used. The construction management office 1 is provided with a management computer 7 for performing construction management of work, and the bulldozer 3 is equipped with a mobile computer 8 for transmitting and receiving data to and from the PC 7. The mobile computer 8 has a memory for storing the position information and construction status data of the bulldozer 3 itself. The vibrating roller 2 is equipped with a mobile computer 9 for transmitting and receiving data to and from the management computer 7. The mobile computer 9 has a memory for storing position information and construction status data of the vibration roller 2 itself. The construction management office 1 is also provided with a LAN device 10 for performing LAN (Local Area Network) communication and a router 11.

基地局アクセスポイント4は、施工管理事務所1のルーター11と通信接続されるルーター12と、無線LAN中継アクセス装置13と、無線によるLAN通信を行うための無線LAN装置14と、GNSS衛星からのGNSSデータを受信するGNSS受信機16と、重機2,3に対して小エリア無線通信用の無線電波を発信及び受信する機能を有しGNSS補正データを送信する小エリア無線装置17とを備えている。固定式アクセスポイント5は施工ヤード内に設置された無線LANアクセス装置18と、無線によるLAN通信を行うための無線LAN装置19とを備えている。移動式アクセスポイント6は施工ヤード内を移動可能な車両等に搭載され、無線LANアクセス装置20と、無線によるLAN通信を行うための無線LAN装置21とを備えている。重機である振動ローラ2は、無線によるLAN通信を行うための無線LAN装置22と、GNSS衛星からのGNSSデータを受信するGNSS受信機23と、小エリア無線通信用の無線電波を発信及び受信する機能を有し基地局アクセスポイント4の小エリア無線装置17から送信されてきたGNSS補正データを受信する小エリア無線装置24とを備えている。また、ブルドーザ3は、無線によるLAN通信を行うための無線LAN装置25と、GNSS衛星からのGNSSデータを受信するGNSS受信機26と、小エリア無線通信用の無線電波を発信及び受信する機能を有し基地局アクセスポイント4の小エリア無線装置17から送信されてきたGNSS補正データを受信する小エリア無線装置27とを備えている。   The base station access point 4 includes a router 12 communicatively connected to the router 11 of the construction management office 1, a wireless LAN relay access device 13, a wireless LAN device 14 for performing wireless LAN communication, and a GNSS satellite. A GNSS receiver 16 that receives GNSS data, and a small area wireless device 17 that has a function of transmitting and receiving radio waves for small area wireless communication to the heavy equipment 2 and 3 and that transmits GNSS correction data. Yes. The fixed access point 5 includes a wireless LAN access device 18 installed in a construction yard and a wireless LAN device 19 for performing wireless LAN communication. The mobile access point 6 is mounted on a vehicle or the like that can move within the construction yard, and includes a wireless LAN access device 20 and a wireless LAN device 21 for performing wireless LAN communication. The vibration roller 2, which is a heavy machine, transmits and receives a wireless LAN device 22 for performing wireless LAN communication, a GNSS receiver 23 that receives GNSS data from a GNSS satellite, and radio waves for small area wireless communication. A small area wireless device 24 that has a function and receives GNSS correction data transmitted from the small area wireless device 17 of the base station access point 4. The bulldozer 3 also has a function of transmitting and receiving radio waves for small area wireless communication, a wireless LAN device 25 for performing wireless LAN communication, a GNSS receiver 26 for receiving GNSS data from a GNSS satellite, and the like. And a small area wireless device 27 that receives the GNSS correction data transmitted from the small area wireless device 17 of the possessing base station access point 4.

以上から、重機(振動ローラ2及びブルドーザ3等)と管理側コンピュータ7との間では、基地局アクセスポイント4を仲介手段として無線LANによってデータ送受信が行えるようにされ、さらに無線LANによるデータ送受信をサポートするために施工ヤード内に基地局アクセスポイント4の子機として作動する固定式アクセスポイント5及び移動式アクセスポイント6が設置されたデータ通信システムが構築されている。また、基地局アクセスポイント4と重機2,3との間では小エリア無線通信によるGNSS送受信システムが構築されている。なお、振動ローラ2及びブルドーザ3(重機全般)は、相互のデータ送受信は行わず、それぞれが別個に基地局アクセスポイント4と、固定式アクセスポイント5又は移動式アクセスポイント6とを介して管理側コンピュータ7との間でデータ送受信を行う構成を採る。   From the above, between the heavy equipment (vibrating roller 2 and bulldozer 3 and the like) and the management computer 7, data can be transmitted and received by wireless LAN using the base station access point 4 as an intermediary means, and further data transmission and reception by wireless LAN can be performed. In order to support, a data communication system has been constructed in which a fixed access point 5 and a mobile access point 6 that operate as slave units of the base station access point 4 are installed in a construction yard. In addition, a GNSS transmission / reception system based on small area wireless communication is constructed between the base station access point 4 and the heavy machinery 2 and 3. The vibration roller 2 and the bulldozer 3 (heavy equipment in general) do not transmit / receive data to / from each other, and each is separately managed via the base station access point 4 and the fixed access point 5 or mobile access point 6. A configuration for transmitting and receiving data to and from the computer 7 is adopted.

図2は施工管理事務所1内における管理側コンピュータシステムの構成を示すブロック図である。この管理側コンピュータシステムは、CPU7(上記管理側コンピュータに相当する)と、このCPU7にバス30を介して接続された施工管理サーバ(以下、単にサーバという)31と、各種データを記録媒体として出力するプリンタ32と、各種データを画像表示するディスプレイ33と、CPU7の通信動作をコントロールする通信制御部34とから構成される。サーバ31には振動ローラ2及びブルドーザ3などの重機から送られてきた位置情報や重機の施工状況データが格納され、施工完了/未完了範囲の情報が時系列で管理される。位置情報には施工ヤード内における平面方向位置と標高位置が管理される。また、本発明では、全重機2,3にGNSSや加速度計を搭載し作業中における施工状況に関するデータを重機に搭載した移動体側コンピュータ8、9に取り込む。この状況データは無線LAN等の通信装置を介して施工管理事務所1に設置した管理側コンピュータ7及びサーバ31に伝送され集約管理される。x、y、zの3次元座標に加えてt(時刻)管理を行うことで、重機間の平面的および立体的、時間的な稼働状況を把握する。   FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a management computer system in the construction management office 1. The management computer system includes a CPU 7 (corresponding to the management computer), a construction management server (hereinafter simply referred to as a server) 31 connected to the CPU 7 via a bus 30, and outputs various data as recording media. Printer 32, display 33 for displaying various data images, and communication control unit 34 for controlling the communication operation of CPU 7. The server 31 stores position information sent from heavy equipment such as the vibration roller 2 and the bulldozer 3 and construction status data of the heavy equipment, and information on construction completion / uncompleted range is managed in time series. In the position information, the plane direction position and the altitude position in the construction yard are managed. Further, in the present invention, GNSS and accelerometers are mounted on the full heavy machines 2 and 3 and data relating to the construction status during work is taken into the mobile computers 8 and 9 mounted on the heavy machines. This status data is transmitted to the management computer 7 and the server 31 installed in the construction management office 1 via a communication device such as a wireless LAN, and is integrated and managed. By performing t (time) management in addition to the three-dimensional coordinates of x, y, and z, it is possible to grasp the planar, three-dimensional, and temporal operation status between heavy machines.

以上のような構成を有する盛土品質管理システムにおける動作について以下説明する。振動ローラ2及びブルドーザ3といった重機と管理側コンピュータ7及びサーバ31とは、基地局アクセスポイント4及び固定式アクセスポイント4や移動式アクセスポイント5を介して、無線LANによる双方向通信を行う。通信ルートとしては、ブルドーザ3と振動ローラ2との間の直接の通信は機能せず、ブルドーザ3と振動ローラ2との間でデータの送受信を行う場合には、必ず管理側コンピュータ7ないしはサーバ31を介して行うようになっている。図3は上述のような規則の下での管理側コンピュータ7、サーバ31、ブルドーザ3、振動ローラ2、基地局アクセスポイント4、固定式アクセスポイント5、移動式アクセスポイント6の間における基本的なデータの流れを示す図である。ブルドーザ3と振動ローラ2の位置決めには、一例としては、GNSS測位のうちRTK方式(cmオーダーの位置計測)を適用する。   The operation of the embankment quality management system having the above configuration will be described below. The heavy machine such as the vibration roller 2 and the bulldozer 3 and the management computer 7 and the server 31 perform bidirectional communication by wireless LAN via the base station access point 4, the fixed access point 4, and the mobile access point 5. As a communication route, direct communication between the bulldozer 3 and the vibration roller 2 does not function. When data is transmitted and received between the bulldozer 3 and the vibration roller 2, the management computer 7 or the server 31 is always used. To do through. FIG. 3 shows the basic configuration between the management computer 7, the server 31, the bulldozer 3, the vibrating roller 2, the base station access point 4, the fixed access point 5, and the mobile access point 6 under the rules as described above. It is a figure which shows the flow of data. As an example, the positioning of the bulldozer 3 and the vibration roller 2 employs the RTK method (cm-order position measurement) in the GNSS positioning.

動作1:作業前の現況把握動作(各重機からのデータ要求の流れ)
ブルドーザ3と振動ローラ2の各オペレータは、目の前に広がる敷地が施工済みか、これから自己の重機を使って施工するのかが不明瞭な場面に遭遇することがある。そこで、その判断をサーバ31に問い合わせる操作を実施する。図4は上記振動ローラ2及びブルドーザ3側の装置からサーバ31に問い合わせを行う動作を説明するフローチャートである。図4において、重機Aはこれから施工を開始しようとする重機であり振動ローラ2及びブルドーザ3のうちのいずれであってもよいし、或いは上記振動ローラ2及びブルドーザ3以外の重機であってもよい。図4に示されるように、重機Aにおいては、これから施工を行うに当たってサーバ31に対してデータ要求(コマンド送信)動作を開始する(ステップS1)一方で、現在の自己機の位置を通知するためにその座標値をサーバ31へ送信する(ステップS2)。この位置を表す座標値は、作業現場における予め決められた地点を原点としたX,Y,Z直交座標系における平面内の位置(x、y)および高さ方向の位置(z)の3次元データで表される。座標値として3次元データを用いるのは、ブルドーザによる敷均し作業により作業区画の標高値も変化し得るからである。重機Aの座標値を受け取ったサーバ31は、重機Aから200m四方以内に居る他の重機の全てを判定し、該当する重機へ要求コマンドを転送する(ステップS3)。200m四方以内に居るという条件に該当する重機B(1台または複数台)は要求コマンドをサーバ31から受信し(ステップS4)、重機Bの現時点の施工データ(現況データ)を自動的にサーバ31へ返信する(ステップS5)。サーバ31は全重機Bから受け取った施工データをマージ処理して、最新の施工データ(施工完了範囲と未施工範囲)を生成したのちに、要求元である重機Aへ上記最新の施工データを送信する(ステップS6)。重機Aでは、サーバ31から送信されてきた施工データを受信し、ディスプレイに表示する(ステップS7)。
Action 1: Grasping current situation before work (data request flow from each heavy machine)
Each operator of the bulldozer 3 and the vibrating roller 2 may encounter a scene in which it is unclear whether the site extending in front of the eyes has already been constructed or whether it will be constructed using its own heavy machinery. Therefore, an operation of inquiring the determination to the server 31 is performed. FIG. 4 is a flowchart for explaining an operation of making an inquiry to the server 31 from the vibration roller 2 and bulldozer 3 side devices. In FIG. 4, heavy equipment A is a heavy equipment that is about to start construction, and may be any one of the vibration roller 2 and the bulldozer 3, or may be a heavy equipment other than the vibration roller 2 and the bulldozer 3. . As shown in FIG. 4, in the heavy equipment A, in order to perform construction from now on, a data request (command transmission) operation is started to the server 31 (step S1), while the current position of the own machine is notified. The coordinate value is transmitted to the server 31 (step S2). The coordinate value representing this position is a three-dimensional position (x, y) and height direction position (z) in a plane in an X, Y, Z orthogonal coordinate system with a predetermined point at the work site as the origin. Represented by data. The reason why the three-dimensional data is used as the coordinate value is that the altitude value of the work section can also be changed by the leveling work by the bulldozer. The server 31 that has received the coordinate value of the heavy machine A determines all the other heavy machines within 200 m square from the heavy machine A, and transfers the request command to the corresponding heavy machine (step S3). Heavy machine B (one or more) that meets the condition that it is within 200 m square receives the request command from server 31 (step S4), and the current construction data (current data) of heavy machine B is automatically sent to server 31. To step S5. The server 31 merges the construction data received from the full heavy equipment B, generates the latest construction data (the construction completion range and the non-construction range), and then transmits the latest construction data to the requesting heavy equipment A. (Step S6). The heavy equipment A receives the construction data transmitted from the server 31 and displays it on the display (step S7).

このようにして、重機Aでは、自身から200m四方内にいる他の重機の現在の施工状況を把握することができる。この機能は、ブルドーザ→ブルドーザ間、振動ローラ→振動ローラ間、ブルドーザ→振動ローラ間、或いはその他の重機間で実行動作される。なお、重機Aが施工開始する直前にデータ要求をする時点で、重機Bは施工中(施工完了していない)場合がある。このような状態でも、重機Aからのデータ要求があれば、重機Bはその時点で最新の施工データをサーバ31に送信する。サーバ31は、上述のように、重機Aの位置を中心とした、200m範囲内の重機Bの施工データを自己の記憶部から抽出し、上記重機Aに重機Bの施工データを送信する。この場合において、サーバ31は、重機Aから要求があった際に、最新の施工データを重機Aに送るための生成時間を縮減するために、各重機の日々の最新の施工状態をファイル化している。これにより、施工データの探索時間や通信データ量の軽減を実現している。   In this way, heavy machinery A can grasp the current construction status of other heavy machinery within 200 m square from itself. This function is executed and executed between the bulldozer and the bulldozer, between the vibration roller and the vibration roller, between the bulldozer and the vibration roller, or between other heavy machinery. It should be noted that there is a case where heavy equipment B is under construction (the construction has not been completed) at the time when the data request is made immediately before heavy equipment A starts construction. Even in such a state, if there is a data request from heavy equipment A, heavy equipment B transmits the latest construction data to server 31 at that time. As described above, the server 31 extracts the construction data of the heavy equipment B within the range of 200 m centered on the position of the heavy equipment A from its own storage unit, and transmits the construction data of the heavy equipment B to the heavy equipment A. In this case, when a request is made from the heavy equipment A, the server 31 creates a file of the daily latest construction status of each heavy equipment in order to reduce the generation time for sending the latest construction data to the heavy equipment A. Yes. As a result, the construction data search time and the amount of communication data are reduced.

動作2:ブルドーザによる敷均し作業
図5は上述の作業前の現況把握動作が完了した後の、ブルドーザによる施工作業開始の動作を説明するフローチャートである。図5においても重機Aに該当するブルドーザ3(データ要求側)と重機B(データ提供側)の関係は図4を参照して説明した場合と同じである。図5に示されるように、重機Aにおいては、これから施工を始めるべく施工開始指示処理が行われ(ステップS11)、さらに重機Aにおいて盛土材料の選択処理が行われる(ステップS12)。次に重機Aにおいては、現在の自己機の位置を通知するためにその座標値(3次元データ)をサーバ31へ送信する(ステップS13)。重機Aの座標値を受け取ったサーバ31は、重機Aからサーバ31に対してデータ要求(コマンド送信)があったか否かをチェックし(ステップS14)、データ要求がなかった場合は自己の記憶部に格納されている施工データファイルから重機A送信用の施工データ(現況データ)を生成する(ステップS15)。そして、上記施工データと材料情報より平滑化処理にて計画高を求め、これらのデータを重機Aへ送信する(ステップS16)。このデータを受信した重機Aは施工動作を開始する(ステップS17)。
Operation 2: Spreading Work by Bulldozer FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of starting the construction work by the bulldozer after the above-described current state grasping operation before the work is completed. Also in FIG. 5, the relationship between the bulldozer 3 (data requesting side) corresponding to the heavy equipment A and the heavy equipment B (data providing side) is the same as that described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, in heavy machinery A, construction start instruction processing is performed to start construction from now on (step S11), and further, embankment material selection processing is performed in heavy machinery A (step S12). Next, the heavy machine A transmits the coordinate value (three-dimensional data) to the server 31 in order to notify the current position of the own machine (step S13). The server 31 that has received the coordinate value of the heavy equipment A checks whether or not there is a data request (command transmission) from the heavy equipment A to the server 31 (step S14). Construction data (current data) for heavy equipment A transmission is generated from the stored construction data file (step S15). And plan height is calculated | required by the smoothing process from the said construction data and material information, and these data are transmitted to the heavy machinery A (step S16). Receiving this data, heavy equipment A starts the construction operation (step S17).

サーバ31が、上記ステップS14の処理において、重機Aからデータ要求があったと判断した場合は重機Aから200m四方以内に居る他の重機の全てを判定し、該当する重機へ要求コマンドを転送する(ステップS18)。200m四方以内に居るという条件に該当する重機Bは要求コマンドをサーバ31から受信し、重機Bの現時点の施工データ(現況データ)を自動的にサーバ31へ返信する(ステップS19)。サーバ31は全重機Bから受け取った施工データと材料情報より平滑化処理を実行して計画高を求め、その結果を要求元である重機Aへ送信する(ステップS16)。ここで、上記計画高とは、重機Aでは、サーバ31から送信されてきた施工データを受信し、施工動作を開始する(ステップS17)。以上の手順で行われるブルドーザ3による敷均し作業において、敷均しのための基準データは、前作業である振動ローラによる締め固め完了データが基になる。締め固め完了データに1層分の厚さを加算したものが、次層の基準データとなる。この基準データは平滑化処理を経て確定される。マシンコントロールによって敷均しが完了すると、ブルドーザ3は、図6に示される「作業完了範囲確定処理フロー」により、施工した範囲を確定するとともに、敷均しデータをサーバに送信する。送信後、作業を継続するには、上述で図4を参照して説明されたデータ要求を行って現況を把握し、作業を開始する。   When the server 31 determines that there is a data request from the heavy equipment A in the process of step S14, it determines all the other heavy equipments within 200 m square from the heavy equipment A and transfers the request command to the corresponding heavy equipment ( Step S18). Heavy machine B corresponding to the condition that it is within 200 m square receives the request command from server 31 and automatically returns the current construction data (current data) of heavy machine B to server 31 (step S19). The server 31 executes a smoothing process from the construction data and material information received from the full heavy machine B, obtains the planned height, and transmits the result to the heavy machine A that is the request source (step S16). Here, with the planned height, the heavy equipment A receives the construction data transmitted from the server 31 and starts the construction operation (step S17). In the leveling work by the bulldozer 3 performed in the above procedure, the reference data for leveling is based on the compaction completion data by the vibration roller, which is the previous work. The reference data for the next layer is obtained by adding the thickness of one layer to the compaction completion data. This reference data is determined through a smoothing process. When the spread is completed by the machine control, the bulldozer 3 confirms the construction range and transmits the spread data to the server according to the “work completion range determination processing flow” shown in FIG. To continue the work after the transmission, the data request described above with reference to FIG. 4 is performed to grasp the current state, and the work is started.

ここで、上記ブルドーザ3による敷均し作業における作業完了範囲確定処理について説明する。図6はこの作業完了範囲確定処理の動作を説明するフローチャートである。図6においても重機Aに該当するブルドーザ3(データ要求側)と重機B(データ提供側)の関係は図4及び図5を参照して説明した場合と同じである。図6に示されるように、重機Aにおいては、施工完了にともない施工完了箇所をクリックしてポリゴン化が行われる(ステップS21)。次に重機Aでは、ブルドーザ3による施工を継続するか否かをチェックし(ステップS22)、施工を継続する場合は施工完了範囲確定フラグをセットし(ステップS23)、そのデータファイルを無線LAN経由でサーバ31へ転送する(ステップS24)。他方、ステップS22においてブルドーザ3による施工を継続しないと判定された場合は施工終了フラグをセットし(ステップS25)、そのデータファイルを無線LAN経由でサーバ31へ転送する(ステップS24)。重機Aからのデータファイルを受け取ったサーバ31は、このデータファイルを記憶部に登録、保存する(ステップS26)。他方、重機Aにおいては、上記データファイルを転送した後、施工終了フラグはオンか否かをチェックし(ステップS27)、オンであれば施工終了処理を行う(ステップS28)。また、施工終了フラグがオンでないと判断された場合は、盛土材料を選び直すか否かをチェックし(ステップS29)、盛土材料を選び直さない場合はサーバ31に対してデータ要求するか否かをチェックする(ステップS30)。   Here, the work completion range determination process in the leveling work by the bulldozer 3 will be described. FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the work completion range determination process. Also in FIG. 6, the relationship between the bulldozer 3 (data requesting side) corresponding to the heavy equipment A and the heavy equipment B (data providing side) is the same as the case described with reference to FIGS. As shown in FIG. 6, in heavy machinery A, when the construction is completed, the construction completion point is clicked and polygonization is performed (step S <b> 21). Next, the heavy equipment A checks whether or not the construction by the bulldozer 3 is continued (step S22). When the construction is continued, the construction completion range determination flag is set (step S23), and the data file is transmitted via the wireless LAN. Then, the data is transferred to the server 31 (step S24). On the other hand, if it is determined in step S22 that the construction by the bulldozer 3 is not continued, a construction end flag is set (step S25), and the data file is transferred to the server 31 via the wireless LAN (step S24). The server 31 that has received the data file from the heavy equipment A registers and saves this data file in the storage unit (step S26). On the other hand, in heavy equipment A, after transferring the data file, it is checked whether or not the construction completion flag is on (step S27). If it is on, construction completion processing is performed (step S28). If it is determined that the construction completion flag is not ON, it is checked whether or not to re-select the embankment material (step S29). If the embedding material is not re-selected, whether or not to request data from the server 31. Is checked (step S30).

ステップS29において盛土材料を選び直すと判断された場合は材料選択画面を表示し、盛土材料を選択した後、ステップS30の判定動作に移行する。そして、ステップS30においてサーバ31に対してデータ要求しないと判断された場合は盛土材料を変更したか否かをチェックし(ステップS31)、盛土材料を変更していない場合は未完了箇所を施工する処理に移行する(ステップS32)。ステップS30においてデータ要求すると判断された場合は、重機Aからサーバ31に対してデータ要求処理が行われる(ステップS33)。重機Aからのデータ要求を受け取ったサーバ31は、重機Aから200m四方以内に居る他の重機の全てを判定し、該当する重機へ上記データ要求コマンドを転送する(ステップS34)。200m四方以内に居るという条件に該当する重機B(1台または複数台)は要求コマンドをサーバ31から受信すると、重機Bの現時点の施工データ(現況データ)をサーバ31へ送信する(ステップS35)。サーバ31は全重機Bから受け取った施工データをマージ処理して現況データを抽出し(ステップS36)、抽出した現況データをデータ要求元である重機Aへ送信する(ステップS6)。現況データを受け取った重機Aは材料を変更したか否かをチェックする(ステップS31)。このチェック動作において材料を変更したと判定された場合は、この材料変更事実がサーバ31に通知され、サーバ31においては振動ローラの標高データから平滑化処理が行われて計画高データが生成され(ステップS37)、次に生成された計画高データを重機Aへ送信する。そして、重機Aはこの生成された計画高データに基づいて未完了箇所を施工する処理に移行する(ステップS32)。以上のようにしてブルドーザ3により施工した範囲が確定される。   When it is determined in step S29 that the embankment material is selected again, the material selection screen is displayed, and after selecting the embankment material, the process proceeds to the determination operation in step S30. If it is determined in step S30 that no data is requested from the server 31, it is checked whether or not the embedding material has been changed (step S31). If the embedding material has not been changed, an uncompleted portion is constructed. The process proceeds to step S32. If it is determined in step S30 that data is requested, the data request processing is performed from the heavy equipment A to the server 31 (step S33). The server 31 that has received the data request from the heavy equipment A determines all the other heavy equipment within 200 m square from the heavy equipment A, and transfers the data request command to the corresponding heavy equipment (step S34). When the heavy equipment B (one or more) that meets the condition of being within 200 m square receives the request command from the server 31, the current construction data (current data) of the heavy equipment B is transmitted to the server 31 (step S35). . The server 31 merges the construction data received from the full heavy equipment B to extract the current status data (step S36), and transmits the extracted current status data to the heavy equipment A that is the data request source (step S6). The heavy machine A that has received the current data checks whether or not the material has been changed (step S31). When it is determined that the material has been changed in this check operation, this material change fact is notified to the server 31, and the server 31 performs smoothing processing from the elevation data of the vibrating roller to generate planned height data ( In step S37), the next generated planned height data is transmitted to heavy equipment A. Then, the heavy equipment A shifts to a process for constructing an incomplete portion based on the generated planned height data (step S32). The range constructed by the bulldozer 3 is determined as described above.

動作3:振動ローラによる締固め作業
図7は振動ローラ2による施工作業開始の動作を説明するフローチャートである。この場合においても、自機(振動ローラ)周辺の施工状況を把握する必要があれば、図4に示されたフローチャートにしたがって作業前の現況把握動作が行われ、その後図7の処理に入る。図7においても重機Aに該当する振動ローラ2(データ要求側)と重機B(データ提供側)の関係は図4乃至図6を参照して説明した場合と同じである。図7に示されるように、重機Aにおいては、これから施工を始めるべく施工開始指示処理が行われ(ステップS41)、次に重機Aにおいては、現在の自己機の位置を通知するためにその座標値(3次元データ)をサーバ31へ送信する(ステップS42)。重機Aの座標値を受け取ったサーバ31は、重機Aからサーバ31に対してデータ要求(コマンド送信)があったか否かをチェックし(ステップS43)、データ要求がなかった場合は自己の記憶部に格納されている施工データファイルから重機A送信用の施工データ(現況データ)を生成し、このデータを重機Aへ送信する(ステップS44)。このデータを受信した重機Aは施工動作を開始する(ステップS45)。
Operation 3: Compaction Work by Vibration Roller FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of starting the construction work by the vibration roller 2. Even in this case, if it is necessary to grasp the construction situation around the own machine (vibrating roller), the current situation grasping operation before work is performed according to the flowchart shown in FIG. Also in FIG. 7, the relationship between the vibrating roller 2 (data requesting side) corresponding to the heavy machine A and the heavy machine B (data providing side) is the same as that described with reference to FIGS. As shown in FIG. 7, in heavy equipment A, construction start instruction processing is performed to start construction from now on (step S41). Next, in heavy equipment A, its coordinates are used to notify the current position of the self equipment. The value (three-dimensional data) is transmitted to the server 31 (step S42). The server 31 that has received the coordinate value of the heavy equipment A checks whether or not there is a data request (command transmission) from the heavy equipment A to the server 31 (step S43). Construction data for transmission of heavy equipment A (current data) is generated from the stored construction data file, and this data is transmitted to heavy equipment A (step S44). Receiving this data, heavy equipment A starts the construction operation (step S45).

サーバ31が、上記ステップS43の処理において、重機Aからデータ要求があったと判断した場合は重機Aから200m四方以内に居る他の重機の全てを判定し、該当する重機へ要求コマンドを転送する(ステップS46)。200m四方以内に居るという条件に該当する重機Bは要求コマンドをサーバ31から受信し、重機Bの現時点の現況データを自動的にサーバ31へ返信する(ステップS47)。サーバ31は、対象重機から受信したデータと照らし合わせて最新の現況データを生成し、作業完了範囲確定していれば未施工状態にして重機Aへ送信する(ステップS48)。このデータを受信した重機Aは施工動作を開始する(ステップS45)。   When the server 31 determines that there is a data request from the heavy equipment A in the process of step S43, it determines all the other heavy equipments within 200 m square from the heavy equipment A and transfers the request command to the corresponding heavy equipment ( Step S46). The heavy equipment B corresponding to the condition that it is within 200 m square receives the request command from the server 31, and automatically returns the current status data of the heavy equipment B to the server 31 (step S47). The server 31 generates the latest current status data in comparison with the data received from the target heavy machine. If the work completion range is determined, the server 31 sets the unfinished state and transmits it to the heavy machine A (step S48). Receiving this data, heavy equipment A starts the construction operation (step S45).

以上の手順で行われる振動ローラ2による締固め作業において、マシンコントロールによって所定の回数の締固めが完了すると、振動ローラ2は、図8に示される「作業完了範囲確定処理フロー」により、施工した範囲を確定するとともに、締固めデータをサーバに送信する。この締固めデータの送信後、振動ローラ2が作業を継続するには、上述で図4を参照して説明されたデータ要求を行って現況を把握し、作業を開始する。   In the compacting operation by the vibration roller 2 performed in the above procedure, when the predetermined number of times of compaction is completed by machine control, the vibration roller 2 is constructed according to the “work completion range determination processing flow” shown in FIG. Determine the range and send compaction data to the server. After the compaction data is transmitted, in order for the vibration roller 2 to continue the work, the data request described above with reference to FIG. 4 is performed to grasp the current state, and the work is started.

ここで、上記振動ローラ2による締固め作業における作業完了範囲確定処理について説明する。図8はこの作業完了範囲確定処理の動作を説明するフローチャートである。図8においても重機Aに該当する振動ローラ2(データ要求側)と重機B(データ提供側)の関係は図4乃至図7を参照して説明した場合と同じである。図8に示されるように、重機Aにおいては、施工完了にともない施工完了箇所をクリックしてポリゴン化が行われる(ステップS51)。次に重機Aでは、振動ローラ2による施工を継続するか否かをチェックし(ステップS52)、施工を継続する場合は施工完了範囲確定フラグをセットし(ステップS53)、そのデータファイルを無線LAN経由でサーバ31へ転送する(ステップS54)。他方、ステップS52において振動ローラ2による施工を継続しないと判定された場合は施工終了フラグをセットし(ステップS55)、そのデータファイルを無線LAN経由でサーバ31へ転送する(ステップS54)。重機Aからのデータファイルを受け取ったサーバ31は、このデータファイルを記憶部に登録、保存する(ステップS56)。他方、重機Aにおいては、上記データファイルを転送した後、施工終了フラグはオンか否かをチェックし(ステップS57)、オンであれば施工終了処理を行う(ステップS58)。また、施工終了フラグがオンでないと判断された場合は、サーバ31に対してデータ要求するか否かをチェックする(ステップS59)。   Here, the work completion range determination process in the compacting work by the vibration roller 2 will be described. FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the work completion range determination process. In FIG. 8, the relationship between the vibration roller 2 (data requesting side) corresponding to the heavy machine A and the heavy machine B (data providing side) is the same as that described with reference to FIGS. As shown in FIG. 8, in heavy machinery A, when the construction is completed, the construction completion point is clicked and polygonization is performed (step S <b> 51). Next, the heavy equipment A checks whether or not the construction by the vibration roller 2 is continued (step S52). When the construction is continued, a construction completion range determination flag is set (step S53), and the data file is transferred to the wireless LAN. Then, the data is transferred to the server 31 (step S54). On the other hand, if it is determined in step S52 that the construction by the vibration roller 2 is not continued, a construction end flag is set (step S55), and the data file is transferred to the server 31 via the wireless LAN (step S54). The server 31 that has received the data file from the heavy equipment A registers and saves this data file in the storage unit (step S56). On the other hand, in heavy equipment A, after transferring the data file, it is checked whether or not the construction end flag is on (step S57), and if it is on, construction completion processing is performed (step S58). If it is determined that the construction end flag is not ON, it is checked whether or not to request data from the server 31 (step S59).

ステップS59においてサーバ31に対してデータ要求しないと判断された場合は未完了箇所を施工する処理に移行する(ステップS60)。また、ステップS59においてデータ要求すると判断された場合は、重機Aからサーバ31に対してデータ要求処理が行われる(ステップS61)。重機Aからのデータ要求を受け取ったサーバ31は、重機Aから200m四方以内に居る他の重機の全てを判定し、該当する重機へ上記データ要求コマンドを転送する(ステップS62)。200m四方以内に居るという条件に該当する重機B(1台または複数台)は要求コマンドをサーバ31から受信すると、重機Bの現時点の施工データ(現況データ)をサーバ31へ送信する(ステップS63)。サーバ31は、対象重機から受信したデータと照らし合わせて最新の現況データを生成し、作業完了範囲確定していれば未施工状態にして重機Aへ送信する(ステップS64)。このデータを受信した重機Aは受け取った現状データに基づいて未完了箇所を施工する処理に移行する(ステップS60)。以上のようにして振動ローラ2により施工した範囲が確定され、締固めデータが重機Aである振動ローラ2からサーバ31へ送信される。   If it is determined in step S59 that no data is requested from the server 31, the process proceeds to a process for constructing an incomplete portion (step S60). If it is determined in step S59 that a data request is made, a data request process is performed from the heavy equipment A to the server 31 (step S61). The server 31 that has received the data request from the heavy equipment A determines all the other heavy equipments within 200 m square from the heavy equipment A, and transfers the data request command to the relevant heavy equipment (step S62). When the heavy equipment B (one or a plurality of equipment) corresponding to the condition that it is within 200 m square receives the request command from the server 31, the current construction data (current data) of the heavy equipment B is transmitted to the server 31 (step S63). . The server 31 generates the latest current status data in comparison with the data received from the target heavy machine. If the work completion range has been determined, the server 31 sets the unfinished state and transmits it to the heavy machine A (step S64). Receiving this data, the heavy equipment A shifts to a process of constructing an incomplete portion based on the received current data (step S60). As described above, the construction range is determined by the vibration roller 2, and compaction data is transmitted from the vibration roller 2 which is the heavy equipment A to the server 31.

盛土施工のサイクルタイムを最小化するためには、上述の各作業及び処理動作において、ブルドーザ3による敷均し作業の終了と同時に振動ローラ2による転圧作業、または振動ローラ2による転圧作業の終了と同時に運土を経てブルドーザ3による敷均し作業が直ちに実行できることが望ましい。そこで、本発明では、敷均し終了エリア及び転圧終了エリアの確定情報をサーバ31にアップし、振動ローラ2は敷均し完了情報をサーバ31から取得する一方、ブルドーザ3は転圧完了情報をサーバ31から適宜取得するようにしている。また、リアルタイムで把握できる重機2,3の位置データを処理して、接触等の事故防止のために重機2,3間の離隔を常に計測して施工管理事務所1の管理側コンピュータ7に表示するとともに、各重機にも連絡する。   In order to minimize the cycle time of the embankment construction, in each of the above-described operations and processing operations, the rolling operation by the vibrating roller 2 or the rolling operation by the vibrating roller 2 is performed simultaneously with the completion of the leveling operation by the bulldozer 3. It is desirable that the leveling work by the bulldozer 3 can be immediately executed through the soil at the same time as the end. Therefore, in the present invention, the finalization information of the spreading end area and the rolling end area is uploaded to the server 31, and the vibration roller 2 acquires spreading completion information from the server 31, while the bulldozer 3 receives the rolling completion information. Is appropriately acquired from the server 31. In addition, the position data of the heavy machinery 2 and 3 that can be grasped in real time is processed, and the distance between the heavy machinery 2 and 3 is always measured and displayed on the management computer 7 of the construction management office 1 to prevent accidents such as contact. At the same time, contact each heavy machine.

また、重機間データ連携により、転圧回数のデータの保持のし方について、複数の振動ローラの実績加算による回数カウントをできるようにしている。すなわち、例えば昨日1号機の振動ローラ2により4回転圧し、本日1号機の振動ローラ2により3回転圧し、本日2号機の振動ローラ2により2回転圧していた場合には、サーバ31に蓄積されたデータから当該位置の転圧回数は、
4+3+2=9
回と計算することができる。これは、これまで見逃されていた過転圧対策になる。この場合、昨日1号機の振動ローラ2により4回転圧したことが、本日の1号機の振動ローラ2に伝達されることで、本日の1号機の振動ローラ2による転圧作業をセーブするなどの対策が採られる。このような対策を行うために、振動ローラ2側のシステムでは、施工開始時における転圧すべき回数を重機内のメモリに記憶しておき、施工を終了した際に差し引く処理を行う。例えば本日の1号機の振動ローラ2による転圧回数が8回、施工開始時における転圧回数カウントが5であったとすると、
8−5=3
の3回を本日の1号機の振動ローラ2による施工分としてサーバ31へ登録する。
In addition, the data linkage between the heavy machinery enables counting of the number of times of rolling by adding the results of a plurality of vibration rollers as to how to hold the data of the number of times of rolling. That is, for example, when yesterday's vibration roller 2 of No. 1 machine was pressed four times, today's No. 1 vibratory roller 2 was pressed three times, and today No. 2 machine's vibration roller 2 was pressed twice, it was accumulated in the server 31. From the data, the number of rolling times at that position is
4 + 3 + 2 = 9
Can be calculated as times. This is a measure against over-compression that has been overlooked so far. In this case, yesterday's vibration roller 2 of No. 1 unit 4 is transmitted to today's No. 1 unit vibration roller 2 to save today's rolling operation by No. 1 unit vibration roller 2. Measures are taken. In order to take such measures, in the system on the vibration roller 2 side, the number of times of rolling at the start of construction is stored in the memory in the heavy machinery, and the processing is subtracted when the construction is completed. For example, if the number of times of rolling by the vibration roller 2 of the first machine of today is 8 and the number of times of rolling at the start of construction is 5,
8-5 = 3
Are registered in the server 31 as the work by the vibration roller 2 of today's No. 1 machine.

動作4:平滑化処理
次に、上述した平滑化処理について説明する。ブルドーザ3による敷均し作業、及び振動ローラ2による締固め作業を最小土量で施工するためには適切な層厚管理が必要不可欠であり、振動ローラによる転圧完了データを基準にして規定層厚を加算して次層の敷均しのための基準データを生成する。これを平滑化処理と称する。図9は振動ローラ2による締固め作業完了後における平滑化処理の概要を説明するフローチャートである。平滑化処理は管理側コンピュータ7が振動ローラ2から締固め作業データを受け取って行う。図9において、管理側コンピュータ7は、10m×10mの範囲で、規定回数に達したメッシュを識別し(ステップS71)、次に有効期限を判定しその後平滑化処理を行う(ステップS72)。この平滑化処理において閾値判定を行い(ステップS73)、それによって計画高を生成する(ステップS74)。次層敷均し厚さをブルドーザ3に指示するための敷均し基準データを生成するに際して、締固め完了して盛土表面のデータに規定の層厚を単純加算する方法に代えて締固め完了した盛土表面のデータを平滑化(均一化)した上で、規定の層厚を加算する方法である。実験結果に基づき、平滑化する場合の条件設定を示す。
Operation 4: Smoothing Process Next, the above-described smoothing process will be described. Appropriate layer thickness management is indispensable to perform leveling work with the bulldozer 3 and compaction work with the vibration roller 2 with a minimum amount of soil. The reference data for leveling the next layer is generated by adding the thickness. This is called a smoothing process. FIG. 9 is a flowchart for explaining an outline of the smoothing process after the compacting operation by the vibration roller 2 is completed. The smoothing process is performed by the management computer 7 receiving the compacting work data from the vibration roller 2. In FIG. 9, the management-side computer 7 identifies a mesh that has reached the specified number of times within a range of 10 m × 10 m (step S71), next determines an expiration date, and then performs a smoothing process (step S72). In this smoothing process, a threshold is determined (step S73), thereby generating a planned height (step S74). Completion of compaction instead of the method of simply adding the specified layer thickness to the data of the embankment surface when generating the standardization data for instructing the bulldozer 3 for the next layer spread thickness This is a method of adding the specified layer thickness after smoothing (homogenizing) the data of the embankment surface. Based on the experimental results, condition settings for smoothing are shown.

a)平滑化する範囲は、例えば2.5m、5.0m、10.0m、15.0m、20.0m、50.0mの中から選択する。
b)標高値のないメッシュを除き、範囲内の規定転圧回数に達しているメッシュの実測(現況)標高値で一旦平滑化処理を実行し、平滑化面を生成する。
c)平滑化するか、しないかの閾値を設定する、閾値はデータの有効期限と、高さ閾値、ばらつき度合い度の3種類である。
d)過去何日分まで遡って平滑化処理に含めるかの指標を「有効期限」として設定する。
e)各メッシュ標高値とその位置に該当する平滑化処理後標高値を差分し、そのバラツキが±5cmを超える割合を検出する。この割合を「ばらつき度」、±5cmのことを「高さ閾値」とする。なお、上記高さ閾値の±5cmは一例であり、±3cmでも、或いは±8cmや±10cmであってもよい。高さ閾値も、ばらつき度も、作業現場における現地形や岩塊土や砂質などの盛土の条件によって変わるため、実測データに応じて設定する。
f)ばらつき度が所定の設定値(例:50%)未満の場合には平滑化処理後標高値を採用し、これに規定層厚を単純加算して得られる標高データ群を、次層のブルドーザ3の敷均しのための基準データとする。
g)ばらつき度が上記設定値以上の場合には各メッシュ標高値(平滑化の基になったデータ)を採用し、これに規定層厚を単純加算して得られる標高データ群を、次層のブルドーザ3の敷均しのための基準データとする。
h)例外処置として、施工効率が著しく低下する場合には、規定転圧回数に達しなくてもデータ処理範囲確定することができる。これにより、締め固め完了した盛土表面の出来映え(凸凹)によらず、より平均的になめらかな形状の盛土を形成することができる。
a) The range to be smoothed is selected from, for example, 2.5 m, 5.0 m, 10.0 m, 15.0 m, 20.0 m, and 50.0 m.
b) Except for the mesh having no elevation value, smoothing processing is executed once with the actually measured (current) elevation value of the mesh that has reached the specified number of rolling pressures within the range to generate a smoothed surface.
c) Set a threshold value for smoothing or not smoothing. There are three types of threshold values: an expiration date of data, a height threshold value, and a degree of variation.
d) An index indicating how many days in the past are included in the smoothing process is set as an “expiration date”.
e) A difference between each mesh elevation value and the post-smoothing elevation value corresponding to the position is detected, and a ratio of the variation exceeding ± 5 cm is detected. This ratio is defined as “variation degree”, and ± 5 cm is defined as “height threshold”. The height threshold of ± 5 cm is an example, and may be ± 3 cm, or ± 8 cm or ± 10 cm. The height threshold and the degree of variation are set according to the measured data because they vary depending on the local form at the work site and the embankment conditions such as rock mass and sand.
f) When the degree of variation is less than a predetermined set value (for example, 50%), an altitude value after smoothing is adopted, and an altitude data group obtained by simply adding a specified layer thickness to this is used as the altitude data group of the next layer. It is set as reference data for spreading the bulldozer 3.
g) When the degree of variation is equal to or greater than the above set value, each mesh elevation value (data based on smoothing) is adopted, and the elevation data group obtained by simply adding the specified layer thickness to this is used as the next layer The standard data for leveling the bulldozer 3 is used.
h) As an exceptional measure, when the construction efficiency is significantly reduced, the data processing range can be determined even if the specified number of rolling times is not reached. Thereby, it is possible to form a bank with a smoother shape on the average, regardless of the finished surface (unevenness) of the bank surface that has been compacted.

平滑化処理は、範囲確定に該当するメッシュ群のうち、有効期限内のメッシュ標高値(以下、Hとする)とメッシュ中心点(X,Y)を用いて
H=a+bX+cY
の回帰平面方程式を解く処理となる。
層上に積み重ねる盛土施工の特徴から生じる薄厚などでは、平滑化機能を無効とし、調整層と称する任意寸法(縦、横、厚さ)の盛土をデータ上で加算する。これにより、適正な層厚管理ができ最適最小量での施工が可能となる。
平滑化処理は、範囲確定に該当するメッシュ群のうち、有効期限内のメッシュ標高値Hとメッシュ中心点(X,Y)を用いて
H=a+bX+cY
の回帰平面方程式を解く。ここで、aは切片、b、cは偏回帰係数である。
上記回帰平面方程式の解動作において、
(X,Y,H)の分散(Sx2、Sy2,Sh2)・共分散(Sxy、Shy,Sxh)を求める。
また、b、cを求めるには、
Sx2b+Sxhc=Sxy
Sxyb+Sh2c=Shy
の連立方程式を解く。
上で求めたb、cを回帰平面方程式に代入してaを求める。
各係数が決まったら、管理メッシュサイズ毎にこの方程式メッシュ中心(X,Y)を代入すると平滑面の高さが求まる。以上のようにして、平滑する範囲毎に方程式を求めてメッシュ毎の基準高さを算定する。
In the smoothing process, H = a + bX + cY using a mesh elevation value (hereinafter referred to as H) and a mesh center point (X, Y) within the validity period of the mesh group corresponding to the range determination.
This is the process to solve the regression plane equation.
In the case of thin thickness resulting from the characteristics of the banking construction stacked on the layer, the smoothing function is invalidated, and banking of an arbitrary dimension (vertical, horizontal, thickness) called the adjustment layer is added on the data. As a result, proper layer thickness management can be performed, and construction with an optimum minimum amount becomes possible.
The smoothing process is performed using H = a + bX + cY using the mesh elevation value H and the mesh center point (X, Y) within the validity period of the mesh group corresponding to the range determination.
Solve the regression plane equation. Here, a is an intercept, and b and c are partial regression coefficients.
In the solution of the above regression plane equation,
The variance (Sx2, Sy2, Sh2) and covariance (Sxy, Shy, Sxh) of (X, Y, H) are obtained.
In addition, to obtain b and c,
Sx2b + Sxhc = Sxy
Sxyb + Sh2c = Shy
Solve the simultaneous equations.
By substituting b and c obtained above into the regression plane equation, a is obtained.
Once each coefficient is determined, the smooth surface height can be obtained by substituting this equation mesh center (X, Y) for each management mesh size. As described above, an equation is obtained for each smoothing range, and the reference height for each mesh is calculated.

以上のように、平滑化処理を、規定層厚の単純加算により実行する方法と、振動ローラによる転圧完了データの標高値のばらつきを考慮した処理により実行する方法を提供する。データのばらつきは、「データの有効期限/高さ方向の閾値/閾値から外れる割合」で判断する。   As described above, there are provided a method of executing the smoothing process by simple addition of the specified layer thickness and a method of executing the process in consideration of the variation in the elevation value of the rolling pressure completion data by the vibration roller. Data variation is determined by “data expiration date / height direction threshold / ratio deviating from threshold”.

図10は平滑化処理をする場合と、しない場合の事例をグラフ図で示す。図10(a)は平滑化処理をする場合のグラフ図であり、図10(b)は平滑化処理をしない場合のグラフ図である。図10(a)及び図10(b)において、グラフ線cは振動ローラによる締固め標高を表し、グラフ線dはローラ締固め標高を平滑化処理した値を表す。また、グラフ線eはブルドーザ計画高を表す。図10(a)においては、平滑化処理した値(グラフ線d)に撒き出し厚を加算する処理が行われる。他方、図10(b)においては、平滑化処理は行われず生の標高値(グラフ線c)に撒き出し厚を加算する処理が行われる。   FIG. 10 is a graph showing a case where smoothing processing is performed and a case where smoothing processing is not performed. FIG. 10A is a graph when smoothing processing is performed, and FIG. 10B is a graph when smoothing processing is not performed. 10 (a) and 10 (b), the graph line c represents the compaction elevation by the vibrating roller, and the graph line d represents the value obtained by smoothing the roller compaction elevation. A graph line e represents the bulldozer planned height. In FIG. 10A, a process of adding the thickness to the smoothed value (graph line d) is performed. On the other hand, in FIG. 10B, the smoothing process is not performed and the process of adding the thickness to the raw elevation value (graph line c) is performed.

図11乃至図13は平滑化処理結果の例を示す図である。図11(a)はローラ締固め作業において実際に取得した振動ローラ2の転圧データ(締固めデータ)を表す図である。図11(b)は図11(a)の転圧データに本発明の平滑化処理を施した結果を表す図である。図12(a)はローラ締固め作業において実際に取得した振動ローラ2の転圧データ(締固めデータ)を表す図である。図12(b)は図12(a)の転圧データに本発明の平滑化処理を施した結果を表す図である。図13(a)は上記転圧データと平滑化処理データとの差分をとった結果を表す図である。   11 to 13 are diagrams illustrating examples of smoothing processing results. FIG. 11A is a diagram showing rolling pressure data (consolidation data) of the vibration roller 2 actually obtained in the roller compaction operation. FIG.11 (b) is a figure showing the result of having performed the smoothing process of this invention to the rolling pressure data of Fig.11 (a). FIG. 12A is a diagram showing the rolling pressure data (consolidation data) of the vibration roller 2 actually obtained in the roller compaction operation. FIG. 12B is a diagram showing a result of applying the smoothing process of the present invention to the rolling pressure data of FIG. FIG. 13A is a diagram illustrating a result of taking a difference between the rolling pressure data and the smoothing process data.

上述のように、閾値としてばらつき度を±0.05mとした場合、作業エリアのほぼ全面が平滑化処理結果を用いることになるが、図11(a)、図12(a)及び図13(a)の左下部分の領域では上記閾値を超える数値が出現していて、この部分は平滑化処理を行わない。実際の施工においては、この平滑化処理を実施したデータに、規定層厚を加算する。この規定層厚を加算した結果が図13(b)に示されている。以上の図に示されているように、平滑化処理をすることで、凸凹の多い転圧面がなめらかな表面データとして生成されて次層敷均し基準データに継承され、ブルドーザ3はこのなめらかな面データに基づいて施工ができる。   As described above, when the degree of variation is set to ± 0.05 m as the threshold value, almost the entire work area uses the smoothing processing result, but FIG. 11A, FIG. 12A, and FIG. In the area of the lower left part of a), a numerical value exceeding the above threshold value appears, and this part is not subjected to smoothing processing. In actual construction, the specified layer thickness is added to the data subjected to the smoothing process. The result of adding the prescribed layer thickness is shown in FIG. As shown in the above figure, by performing the smoothing process, the rolling surface with many irregularities is generated as smooth surface data and is inherited by the next layer covering standard data, and the bulldozer 3 is smooth. Construction is possible based on surface data.

動作5:重機監視、近接警報
リアルタイムに稼働中の全重機から送られてきた座標とともに閾値を各重機へ返送し、重機側では現在位置と他の重機との距離を計算して、その閾値よりも最も接近した重機の位置や方向を、管理側コンピュータ(サーバ)画面及び重機に搭載されたPC画面に警告表示する。図14は管理側コンピュータ画面における複数の施工ヤードおよびその作業敷地内で稼働する重機の管理画面の表示例を示す図である。
Action 5: Heavy equipment monitoring, proximity alarm The threshold value is returned to each heavy equipment together with the coordinates sent from all heavy equipment in operation in real time, and the heavy equipment side calculates the distance between the current position and other heavy equipment, and from that threshold In addition, the position and direction of the closest heavy machine is displayed on the management computer (server) screen and the PC screen mounted on the heavy machine as a warning. FIG. 14 is a diagram showing a display example of a management screen of a plurality of construction yards and heavy equipment operating in the work site on the management computer screen.

本発明による土木作業の盛土品質管理支援システムによれば、複数の重機の双方向通信によるデータ集中管理により安全管理の高度化と施工の効率化を実現する。また、勾配があり、多くの凸凹があるローラ施工面に次層の新たな土砂を撒き出して敷均しを行う場合、下層の凸凹が上層の整形のための基準データに悪影響を及ぼさないよう平滑化処理を施すことによりなめらかな基準データを生成し、効率の良い敷均し作業が実施でき有用である。   According to the embankment quality management support system for civil engineering work according to the present invention, it is possible to realize advanced safety management and efficiency of construction by centralized data management by bidirectional communication of a plurality of heavy machinery. In addition, when rolling out a new layer of sand on the roller construction surface with a gradient and many irregularities, the lower layer irregularities will not adversely affect the reference data for shaping the upper layer. Smooth reference data is generated by performing a smoothing process, and an efficient leveling operation can be performed, which is useful.

1 施工管理事務所
2 振動ローラ
3 ブルドーザ
4 基地局アクセスポイント
5 固定式アクセスポイント
6 移動式アクセスポイント
7 管理側コンピュータ
8、9 移動体側コンピュータ
10 LAN装置
11、12 ルーター
13 LAN中継アクセス装置
14、19、21、22、25 無線LAN装置
16、23、26 GNSS受信機
17、24、27 小エリア無線装置
18、20 無線LANアクセス装置
30 バス
31 施工管理サーバ
32 プリンタ
33 ディスプレイ
34 通信制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Construction management office 2 Vibrating roller 3 Bulldozer 4 Base station access point 5 Fixed access point 6 Mobile access point 7 Management side computer 8, 9 Mobile side computer 10 LAN device 11, 12 Router 13 LAN relay access device 14, 19 , 21, 22, 25 Wireless LAN devices 16, 23, 26 GNSS receivers 17, 24, 27 Small area wireless devices 18, 20 Wireless LAN access device 30 Bus 31 Construction management server 32 Printer 33 Display 34 Communication control unit

Claims (8)

管理場所に設置された、GNSS信号を受信するGNSS受信装置および管理側データ通信装置と、
前記管理側データ通信装置に接続された管理側コンピュータと、
前記管理側コンピュータに接続された施工管理サーバと、
建設工事用に移動作業を行う重機である複数のブルドーザ及び振動ローラに備え付けられた移動体側GNSS受信装置および移動体側データ通信装置と、
前記移動体側データ通信装置に接続された移動体側コンピュータと、からなり、
建設工事エリア内において、前記管理場所に設置された管理側データ通信装置と前記重機に備え付けられた移動体側データ通信装置との間で無線通信がおこなわれるように構成され、
前記複数の重機間においてデータを送受信する場合は、送信側の重機の移動体側データ通信装置から管理側データ通信装置を介して管理側コンピュータへデータ送信し、管理側コンピュータからのデータを管理側データ通信装置から受信側の重機の移動体側データ通信装置を介して移動体側コンピュータへデータ送信し、この送信動作において、
重機がブルドーザである場合、当該ブルドーザに備え付けられた移動体側コンピュータは敷均し厚さ計算を実行して自機ブルドーザによる施工状況データを生成する一方、重機が振動ローラである場合、当該振動ローラに備え付けられた移動体側コンピュータは転圧回数カウントを実行して自機振動ローラによる施工状況データを生成し、また、
勾配や凸凹があるローラ施工面に次層の新たな土砂を撒き出して敷均しを行う場合、管理側コンピュータは、振動ローラによる施工状況データに対して平滑化処理を施すことによりなめらかな基準データを生成して、次層の敷均しを行うブルドーザの移動体側コンピュータへ送信し
前記平滑化処理においては、施工範囲を所定の寸法で格子状(メッシュ状)に管理し、
データの有効期限と、高さ閾値と、ばらつき度との3種を基に、平滑化するかしないかの閾値を設定し、この閾値の設定に関して、
前記「有効期限」は、過去何日分まで遡って平滑化処理に含めるのかの指標であり、前記「高さ閾値」は、各メッシュについて標高値と平滑化後標高値とを差分して得られた値のうち所定の値であり、「ばらつき度」は、全メッシュについて前記高さ閾値を超える差分値が出現する割合を検出したものであり、
標高値のないメッシュを除き、施工範囲内の規定転圧回数に達しているメッシュの実測(現況)標高値で平滑化処理を実行し、平滑化面を生成する、
ことを特徴とする盛土品質管理システム。
A GNSS receiving device and a management-side data communication device that receive a GNSS signal, installed in a management location;
A management computer connected to the management data communication device;
A construction management server connected to the management computer;
A mobile unit-side GNSS receiver and a mobile unit-side data communication device provided to a plurality of bulldozers and vibration rollers , which are heavy machines that perform mobile work for construction work;
A mobile computer connected to the mobile data communication device,
In the construction work area, it is configured such that wireless communication is performed between the management-side data communication device installed in the management place and the mobile-side data communication device provided in the heavy machinery,
When transmitting and receiving data between the plurality of heavy equipment, data is transmitted from the mobile data communication device of the transmission-side heavy equipment to the management computer via the management data communication device, and the data from the management computer is sent to the management data In this transmission operation, data is transmitted from the communication device to the mobile computer via the mobile data communication device of the receiving heavy machine.
When the heavy machine is a bulldozer, the mobile computer installed in the bulldozer performs spreading and thickness calculation to generate construction status data by the own bulldozer, while when the heavy machine is a vibration roller, the vibration roller The computer on the mobile side installed in the machine executes the rolling pressure count to generate construction status data by its own vibration roller,
When a new layer of soil is spread on a roller construction surface with a gradient or unevenness, the management computer performs a smooth standard by smoothing the construction status data by the vibrating roller. data to generate and send to the bulldozer movable body side computer for smoothing laying the next layer,
In the smoothing process, the construction range is managed in a lattice shape (mesh shape) with predetermined dimensions,
Based on the three types of data expiration date, height threshold, and degree of variation, set a threshold whether to smooth or not,
The “expiration date” is an index indicating how many days in the past are included in the smoothing process, and the “height threshold” is obtained by subtracting the altitude value and the altitude value after smoothing for each mesh. It is a predetermined value among the obtained values, "variation degree" is a detection of the proportion of the difference value exceeding the height threshold for all meshes,
Except for meshes without altitude values, smoothing processing is performed on the measured (current) altitude values of meshes that have reached the specified number of rolling pressures within the construction range, and a smoothed surface is generated.
An embankment quality control system characterized by that.
前記管理側コンピュータは、前記移動体側GNSS受信装置から得られた前記重機の位置データ及び該重機による施工状況データを各重機から受け取って前記施工管理サーバに蓄積し、データ集中管理することを特徴とする請求項1記載の盛土品質管理システム。 The management computer receives the position data of the heavy machinery and the construction status data by the heavy machinery obtained from the mobile GNSS receiver from each heavy machinery, accumulates them in the construction management server, and performs centralized data management. The embankment quality control system according to claim 1 . ばらつき度が所定の設定値未満の場合には平滑化後標高値を採用し、これに規定層厚を単純加算して得られる標高データ群を、次層のブルドーザ敷均しのための基準データとする一方、
ばらつき度が前記設定値以上の場合には各メッシュの標高値を採用し、これに規定層厚を単純加算して得られる標高データ群を、次層のブルドーザ敷均しのための基準データとすることを特徴とする請求項1記載の盛土品質管理システム。
If the degree of variability is less than the preset value, the post-smoothing altitude value is used, and the altitude data group obtained by simply adding the specified layer thickness to this is the reference data for bulldozer laying of the next layer While
When the degree of variation is equal to or greater than the set value, the altitude value of each mesh is adopted, and the altitude data group obtained by simply adding the specified layer thickness to this is used as reference data for bulldozer laying of the next layer. The embankment quality control system according to claim 1, wherein:
平滑化処理は、範囲確定に該当するメッシュ群のうち、有効期限内のメッシュ標高値(H)とメッシュ中心点(X,Y)を用いて、
H=a+bX+cY
ここで、aは切片、b、cは偏回帰係数、
の回帰平面方程式を解くことで行われ、
前記回帰平面方程式の解動作に当たって、
(X,Y,H)の分散(Sx2、Sy2,Sh2)・共分散(Sxy、Shy,Sxh)を求め、また、
Sx2b+Sxhc=Sxy
Sxyb+Sh2c=Shy
の連立方程式を解いてb、cを求め、
前記求めたb、cを回帰平面方程式に代入してaを求め、
係数が決まったら、管理メッシュサイズ毎に前記回帰平面方程式にメッシュ中心(X,Y)を代入して平滑面の高さを求める、
ことによって実行されることを特徴とする請求項1記載の盛土品質管理システム。
The smoothing process uses the mesh elevation value (H) and the mesh center point (X, Y) within the expiration date among the mesh group corresponding to the range determination,
H = a + bX + cY
Where a is an intercept, b and c are partial regression coefficients,
It is done by solving the regression plane equation of
In solving the regression plane equation,
The variance (Sx2, Sy2, Sh2) and covariance (Sxy, Shy, Sxh) of (X, Y, H) are obtained, and
Sx2b + Sxhc = Sxy
Sxyb + Sh2c = Shy
To solve for the simultaneous equations of
Substituting the obtained b and c into the regression plane equation to obtain a,
Once the coefficients are determined, the smooth center height is obtained by substituting the mesh center (X, Y) into the regression plane equation for each management mesh size.
The embankment quality control system according to claim 1 , wherein the embankment quality control system is executed .
重機による作業完了により施工完了範囲が確定すると、当該重機に備え付けられた移動体側コンピュータは、自機の現在位置から一定距離四方の範囲のうち、当日施工完了したデータをサーバに自動的に送信することを特徴とする請求項1記載の盛土品質管理システム。 When the construction completion range is determined by the completion of work by the heavy equipment, the mobile computer installed in the heavy equipment automatically transmits the data of construction completed on that day within the range of a certain distance from the current position of its own equipment to the server. The embankment quality control system according to claim 1 . 管理場所に設置された、GNSS信号を受信するGNSS受信装置および管理側データ通信装置と、
前記管理側データ通信装置に接続された管理側コンピュータと、
前記管理側コンピュータに接続された施工管理サーバと、
建設工事用に移動作業を行う複数の重機に備え付けられた移動体側GNSS受信装置および移動体側データ通信装置と、
前記移動体側データ通信装置に接続された移動体側コンピュータと、からなり、
建設工事エリア内において、前記管理場所に設置された管理側データ通信装置と前記重機に備え付けられた移動体側データ通信装置との間で無線通信がおこなわれるように構成され、
前記重機間においてデータを送受信する場合は、送信側の重機の移動体側データ通信装置から管理側データ通信装置を介して管理側コンピュータへデータ送信し、管理側コンピュータからのデータを管理側データ通信装置から受信側の重機の移動体側データ通信装置を介して移動体側コンピュータへデータ送信し、この送信動作において、
重機が作業を開始するに当たっては、当該重機の位置を中心とした一定距離範囲内のデータを管理場所に設置された施工管理サーバからデータを受信し、また、当該重機が施工を開始するとき、当該重機から一定距離四方にいる他の重機へ現在の位置と施工状況を確認するために「データ要求」を管理側コンピュータへ送信し、管理側コンピュータ及び施工管理サーバにより当該重機から一定距離以内にいる全重機を判定し、該当する重機にデータ要求コマンドを送信する、
ことを特徴とする盛土品質管理システム。
A GNSS receiving device and a management-side data communication device that receive a GNSS signal, installed in a management location;
A management computer connected to the management data communication device;
A construction management server connected to the management computer;
A mobile unit-side GNSS receiver and a mobile unit-side data communication device provided in a plurality of heavy machines that perform mobile work for construction work;
A mobile computer connected to the mobile data communication device,
In the construction work area, it is configured such that wireless communication is performed between the management-side data communication device installed in the management place and the mobile-side data communication device provided in the heavy machinery,
When transmitting and receiving data between the heavy machines, data is transmitted from the mobile data communication device of the heavy machine on the transmission side to the management computer via the management data communication apparatus, and the data from the management computer is transmitted to the management data communication apparatus In this transmission operation, data is transmitted to the mobile computer via the mobile data communication device of the receiving heavy machine.
When a heavy machine starts work, it receives data from a construction management server installed at a management location for data within a certain distance range centered on the position of the heavy machine, and when the heavy machine starts construction, In order to confirm the current position and construction status from the heavy machinery to other heavy machinery at a certain distance, send a “data request” to the management computer and within a certain distance from the heavy machinery by the management computer and construction management server. Determine all the heavy equipment, and send a data request command to the corresponding heavy equipment,
Sheng soil quality management system that is characterized in that.
データ要求を受けた重機は現時点の位置と施工状況データをサーバへ送信し、サーバでは全重機から受け取ったデータをマージ処理して、最新の施工データ(施工完了範囲と未施工範囲)を生成したのちに、データ要求元の重機へ送信することを特徴とする請求項1記載の盛土品質管理システム。 The heavy machinery that received the data request sends the current position and construction status data to the server, and the server merged the data received from all heavy machinery to generate the latest construction data (construction completion range and unconstructed range). 2. The embankment quality management system according to claim 1 , wherein the data is transmitted to a heavy machine which is a data request source . 各重機に備えられた移動体側コンピュータは、日々の最新の施工状態をファイル化して記憶部に保存することを特徴とする請求項1記載の盛土品質管理システム。

2. The embankment quality control system according to claim 1 , wherein the mobile computer provided in each heavy machine makes a file of the latest daily construction state and stores it in a storage unit .

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