JP6605370B2 - Pipe design method, computer program for pipe design, and CAD system for pipe design - Google Patents
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Description
本発明は、CADシステムにより実行される管路の設計方法に関する。また、本発明は、当該方法をCADシステムの制御部および表示部に実行させるコンピュータプログラムに関する。さらに、本発明は、当該方法を実行する制御部および表示部を備えているCADシステムに関する。本明細書においては、建築物などに設置される空調設備におけるダクト、衛生設備における送水管および送気管、電気設備における配線などを包括する意味で「管路」という語を用いる。 The present invention relates to a pipeline design method executed by a CAD system. The present invention also relates to a computer program that causes a control unit and a display unit of a CAD system to execute the method. Furthermore, this invention relates to the CAD system provided with the control part and display part which perform the said method. In the present specification, the term “pipe” is used to encompass ducts in air conditioning equipment installed in buildings, water supply and air supply pipes in sanitary facilities, wiring in electrical equipment, and the like.
上記のような建築設備の管路の設計にあたっては、管路が配策される経路が設計者の手作業により決定される場合がある。そのような手作業による設計は、当該設計者の経験や技量に依るところが大きく、成果物の品質を一定に保つことが難しい。また、実際の建築プロセスにおいては、設計変更が頻繁に行なわれることが一般的である。設計変更の度に求められる設計図における管路の修正は、手作業では効率的に遂行できない。 In designing a pipeline for a building facility as described above, a route through which the pipeline is routed may be determined manually by the designer. Such manual design largely depends on the experience and skill of the designer, and it is difficult to keep the quality of the product constant. In an actual building process, design changes are generally performed frequently. The correction of the pipeline in the design drawing required every time the design is changed cannot be efficiently performed manually.
特許文献1は、建築設備設計図の作成を支援する装置を開示している。当該装置によれば、上記のような手作業による設計工程の一部を自動化できる。しかしながら、特に管路に対する障害物が存在する建築物における配策経路の決定については、依然として設計者の経験や技量に委ねられている。 Patent document 1 is disclosing the apparatus which assists creation of a building equipment design drawing. According to the apparatus, a part of the manual design process as described above can be automated. However, it is still left to the designer's experience and skill to determine the routing route, especially in buildings where there are obstacles to the pipeline.
本発明は、管路に対する障害物が存在する建築物においても、設計者の経験や技量に依存することなく効率的に管路の配策経路を決定できるようにすることを目的とする。 An object of the present invention is to make it possible to efficiently determine the route of a pipeline without depending on the experience and skill of the designer even in a building where an obstacle to the pipeline exists.
上記の目的を達成するために本発明がとりうる第一の態様は、CADシステムにより実行される管路設計方法であって、
水平方向に延びる第一座標軸、前記水平方向に延びて前記第一座標軸と交差する第二座標軸、および垂直方向に延びて前記第一座標軸および前記第二座標軸と交差する第三座標軸により形成される座標空間を、管路が配置される空間に対応するように設定し、
前記第一座標軸と平行に延びる複数の第一格子線、前記第二座標軸と平行に延びる複数の第二格子線、および前記第三座標軸と平行に延びる複数の第三格子線により、前記座標空間を複数の単位領域に分割し、
前記複数の単位領域から前記管路の始点に対応する第一単位領域を指定し、
前記複数の単位領域から前記管路の終点に対応する第二単位領域を指定し、
前記複数の単位領域から前記空間に存在する障害物の位置に対応する少なくとも一つの第三単位領域を指定し、
前記少なくとも一つの第三単位領域について前記障害物の種別を指定し、
前記障害物の種別に基づいて、前記障害物を前記管路が通過可能かを判断し、
前記障害物を前記管路が通過不可能と判断された場合、当該障害物に対応する第三単位領域を避けつつ前記第一単位領域と前記第二単位領域を結ぶ経路を決定する。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention can be a pipeline design method executed by a CAD system,
A first coordinate axis extending in the horizontal direction, a second coordinate axis extending in the horizontal direction and intersecting the first coordinate axis, and a third coordinate axis extending in the vertical direction and intersecting the first coordinate axis and the second coordinate axis. Set the coordinate space to correspond to the space where the pipeline is placed,
The coordinate space includes a plurality of first grid lines extending parallel to the first coordinate axis, a plurality of second grid lines extending parallel to the second coordinate axis, and a plurality of third grid lines extending parallel to the third coordinate axis. Is divided into multiple unit areas,
Specify a first unit region corresponding to the starting point of the pipe line from the plurality of unit regions,
Specify a second unit area corresponding to the end point of the pipeline from the plurality of unit areas,
Designating at least one third unit region corresponding to the position of an obstacle present in the space from the plurality of unit regions;
Specify the type of obstacle for the at least one third unit region,
Based on the type of obstacle, determine whether the conduit can pass through the obstacle,
When it is determined that the conduit cannot pass through the obstacle, a route connecting the first unit region and the second unit region is determined while avoiding the third unit region corresponding to the obstacle.
このような方法によれば、管路に対する障害物が存在する建築物においても、設計者の経験や技量に依存することなく効率的に管路の配策経路を決定できる。 According to such a method, even in a building where an obstacle to the pipeline exists, the route of the pipeline can be determined efficiently without depending on the experience and skill of the designer.
上記の方法は、以下のように構成されうる。
前記経路は、前記第一単位領域と前記第二単位領域を結ぶ第一経路と、前記管路の第二の始点に対応する第一単位領域または終点に対応する第二単位領域と前記第一経路を結ぶ第二経路を含んでおり、
前記複数の単位領域から前記第二の始点または終点に対応する第四単位領域を指定し、
前記第三単位領域を避けつつ前記第四単位領域と前記第一経路上の一点を結ぶように前記第二経路を決定する。
The above method can be configured as follows.
The path includes a first path connecting the first unit area and the second unit area, a first unit area corresponding to a second start point of the pipe or a second unit area corresponding to an end point, and the first Including the second route connecting the routes,
Specify a fourth unit region corresponding to the second start point or end point from the plurality of unit regions,
The second path is determined so as to connect the fourth unit area and a point on the first path while avoiding the third unit area.
このような方法によれば、管路が分岐路を含む場合においても、設計者の経験や技量に依存することなく効率的に管路の配策経路を決定できる。 According to such a method, even when the pipe includes a branch path, the route of the pipe can be determined efficiently without depending on the experience and skill of the designer.
上記の方法は、以下のように構成されうる。
前記管路の長さに基づいて前記経路が決定される。
The above method can be configured as follows.
The route is determined based on the length of the pipeline.
例えば、管路の総延長がより短くなるように経路が決定されることにより、施工コストの上昇を抑制できる。 For example, an increase in construction cost can be suppressed by determining the route so that the total length of the pipeline is shorter.
この場合、上記の方法は、以下のように構成されうる。
前記管路が一定方向に延びる長さに基づいて前記経路が決定される。
In this case, the above method can be configured as follows.
The route is determined based on the length of the pipe extending in a certain direction.
管材は規格品であるため、定尺が存在する。例えば、管路が一定方向に延びる長さが等しい部分がより多くなるように経路が決定されることにより、定尺の管材以外の部品数を削減できる。これにより、施工コストの上昇を抑制できる。 Since the pipe is a standard product, there is a standard. For example, it is possible to reduce the number of parts other than the fixed-length pipe material by determining the path so that there are more portions where the length of the pipe line extending in a certain direction is equal. Thereby, the raise of construction cost can be suppressed.
上記の方法は、以下のように構成されうる。
前記管路の延びる方向が変わる数に基づいて前記経路が決定される。
The above method can be configured as follows.
The route is determined based on the number of changes in the direction in which the pipe extends.
例えば、管路の延びる方向が変わる数がより少なくなるように経路が決定されることにより、直線状に延びる管材同士を接続するエルボ継手や予め屈曲した管材を使用する必要性を抑制できる。これにより、施工コストの上昇を抑制できる。 For example, it is possible to suppress the necessity of using an elbow joint that connects linearly extending pipe members or a previously bent pipe material by determining the path so that the number of changes in the direction in which the pipe extends changes. Thereby, the raise of construction cost can be suppressed.
この場合、上記の方法は、以下のように構成されうる。
前記管路が前記第三座標軸に沿う方向に折り返すように向きが変わる部分の数に基づいて前記経路が決定される。
In this case, the above method can be configured as follows.
The route is determined based on the number of portions whose directions change so that the pipe is folded back in the direction along the third coordinate axis.
このような部分においては、空気や液体が溜まる傾向にある。例えば、このような部分の数がより少なくなるように経路が決定されることにより、溜まった空気や液体を排出させる構造を設ける必要性を抑制できる。これにより、施工コストの上昇を抑制できる。 In such a portion, air and liquid tend to accumulate. For example, it is possible to suppress the necessity of providing a structure for discharging the accumulated air or liquid by determining the path so that the number of such portions is smaller. Thereby, the raise of construction cost can be suppressed.
上記の方法は、以下のように構成されうる。
前記管路が前記障害物を通過可能と判断された場合、当該管路が当該障害物を通過する数と通過に要する長さの少なくとも一方に基づいて前記経路が決定される。
The above method can be configured as follows.
When it is determined that the pipeline can pass through the obstacle, the route is determined based on at least one of the number of passages of the pipeline and the length required for passage.
例えば、管路が障害物を通過する数と通過に要する長さの少なくとも一方がより小さくなるように経路が決定されることにより、管路に障害物を通過させる工事の必要性を抑制できる。これにより、施工コストの上昇を抑制できる。 For example, by determining the route so that at least one of the number of passages passing the obstacles and the length required for passage becomes smaller, the necessity of construction for passing the obstacles through the conduits can be suppressed. Thereby, the raise of construction cost can be suppressed.
上記の方法は、以下のように構成されうる。
前記管路の長さ、前記管路が一定方向に延びる長さ、前記管路の延びる方向が変わる数、前記管路が前記第三座標軸に沿う方向に折り返すように向きが変わる部分の数、前記管路が前記障害物を通過する数、および前記管路が前記障害物の通過に要する長さの各々に重み付け係数を乗じた値を取得し、
前記重み付け係数を乗じた値の総和に基づいて前記経路を評価する。
The above method can be configured as follows.
The length of the pipeline, the length in which the pipeline extends in a certain direction, the number in which the direction in which the pipeline extends extends, the number of portions in which the direction changes so that the pipeline is folded in the direction along the third coordinate axis, Obtain a value obtained by multiplying each of the number of passages through which the conduit passes the obstacle and the length required for passage of the obstacle by the weighting factor,
The route is evaluated based on the sum of values multiplied by the weighting factor.
このような手法によれば、評価工程をほぼ自動化できるだけでなく、評価者の経験や技量に依らない客観性の高い評価結果を提供できる。 According to such a method, not only can the evaluation process be substantially automated, but also highly objective evaluation results that do not depend on the experience and skill of the evaluator can be provided.
上記の目的を達成するために本発明がとりうる第二の態様は、上記の管路設計方法をCADシステムの制御部に実行させる、管路設計用コンピュータプログラムである。 In order to achieve the above object, a second aspect of the present invention is a computer program for pipeline design that causes the control unit of the CAD system to execute the pipeline design method described above.
上記の目的を達成するために本発明がとりうる第三の態様は、CADシステムであって、上記の管路設計方法を実行する制御部と、決定された前記経路を表示する表示部と、を備えている。 A third aspect that the present invention can take in order to achieve the above object is a CAD system, which is a control unit that executes the above-described pipe design method, a display unit that displays the determined route, It has.
添付の図面を参照しつつ、実施形態の例を以下詳細に説明する。 Exemplary embodiments will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
図1は、一実施形態に係る管路設計方法の概要を示すフローチャートである。本方法は、図2に示されるようなCADシステム100に実装されたコンピュータプログラムとして実現される。
FIG. 1 is a flowchart showing an outline of a pipeline design method according to an embodiment. This method is realized as a computer program installed in the
CADシステム100は、制御部101と表示部102を備えている。制御部101は、通信可能に接続されたプロセッサとメモリにより構成されている。プロセッサの例としては、CPUやMPUが挙げられる。メモリの例としてはRAMやROMが挙げられる。本方法を実現するコンピュータプログラムは、制御部101により実行される。表示部102は、ユーザマシンインターフェースとして機能する。
The
本方法においては、まず座標空間の設定が行なわれる(S1)。図3の(A)は、管路が配置される空間1を模式的に示している。図3の(B)は、空間1に対応するように設定された座標空間2を模式的に示している。座標空間2は、第一座標軸21、第二座標軸22、および第三座標軸23によって形成されている。第一座標軸21は、水平方向に延びている。第二座標軸22は、水平方向に延びて第一座標軸21と交差している。第三座標軸23は、垂直方向に延びて第一座標軸21および第二座標軸22と交差している。座標空間2は、表示部102に表示されうる。
In this method, first, a coordinate space is set (S1). FIG. 3A schematically shows a space 1 in which a pipe line is arranged. FIG. 3B schematically shows a coordinate
以降の説明においては、便宜上、第一座標軸21の矢印が示す方向を、第一座標軸21の正方向と定める。第一座標軸21に沿う方向であって、当該矢印と反対の方向を、第一座標軸21の負方向と定める。同様に、第二座標軸22の矢印が示す方向を、第二座標軸22の正方向と定める。第二座標軸22に沿う方向であって、当該矢印と反対の方向を、第二座標軸22の負方向と定める。同様に、第三座標軸23の矢印が示す方向を、第三座標軸23の正方向と定める。第三座標軸23に沿う方向であって、当該矢印と反対の方向を、第三座標軸23の負方向と定める。
In the following description, for the sake of convenience, the direction indicated by the arrow of the first coordinate
次に、図1に示されるように、座標空間の分割が行なわれる(S2)。具体的には、図4の(A)に示されるように、座標空間2は、複数の第一格子線31、複数の第二格子線32、および複数の第三格子線33によって複数の単位領域4に分割される。各第一格子線31は、第一座標軸21と平行に延びている。各第二格子線32は、第二座標軸22と平行に延びている。各第三格子線33は、第三座標軸23と平行に延びている。複数の単位領域4を含む座標空間2は、表示部102に表示されうる。
Next, as shown in FIG. 1, the coordinate space is divided (S2). Specifically, as shown in FIG. 4A, the coordinate
図示の例においては、25本の第一格子線31、25本の第二格子線32、および25本の第三格子線33によって、座標空間2が216個の単位領域4に分割されている。しかしながら、第一格子線31の数、第二格子線32の数、および第三格子線33の数は、空間1と配策される管路の仕様に応じて、ユーザにより任意に設定されうる。すなわち、第一格子線31の数、第二格子線32の数、および第三格子線33の数の少なくとも一つは、相違しうる。
In the illustrated example, the coordinate
図4の(B)は、図4の(A)に示された座標空間2の最上段に位置している複数の単位領域4を、第三座標軸23に沿う上方から見た状態を座標平面212として模式的に示している。座標空間2は、このような座標平面212の重ね合わせとして表現されうる。本例の座標空間2の場合、6個の座標平面212が得られる。6個の座標平面212の少なくとも一つは、表示部102に表示されうる。
4B is a coordinate plane showing a state in which the plurality of
次に、図1に示されるように、管路の始点と終点が指定される(S3)。具体的には、図5の(A)に示されるように、ある高さ(第三座標軸23に沿う一つの単位領域4)を含む座標平面212に含まれる複数の単位領域4から、第一単位領域41と第二単位領域42が指定される。第一単位領域41は、管路の始点に対応している。第二単位領域42は、管路の終点に対応している。第一単位領域41と第二単位領域42の指定は、表示部102上において行なわれる。
Next, as shown in FIG. 1, the start point and end point of the pipeline are designated (S3). Specifically, as shown in FIG. 5A, a plurality of
次に、図1に示されるように、障害物の位置と種別が指定される(S4)。障害物とは、配置しようとする管路が直線的に延びることを阻害する物体を意味する。障害物の例としては、管路が配置される建築物に固有の柱、壁、梁などが挙げられる。また、例えば配置しようとする管路が空調設備のものであり、既に衛生設備が設置されている場合、当該衛生設備に係る装置や管路もまた空調設備に係る管路の障害物になりうる。 Next, as shown in FIG. 1, the position and type of the obstacle are designated (S4). The obstacle means an object that hinders the pipeline to be arranged from extending linearly. Examples of the obstacle include a column, a wall, and a beam unique to the building where the pipeline is arranged. In addition, for example, when the pipeline to be arranged is for an air conditioning facility, and a sanitary facility has already been installed, the device and the pipeline related to the sanitary facility can also be an obstacle to the pipeline related to the air conditioning facility. .
具体的には、図5の(B)に示されるように、座標平面212に含まれる複数の単位領域4から、少なくとも一つの第三単位領域43が指定される。第三単位領域43は、空間1内に存在する障害物の位置に対応している。第三単位領域43の指定は、表示部102上において行なわれる。
Specifically, as shown in FIG. 5B, at least one
また、指定された第三単位領域43の各々に対応する障害物の種別が指定される。例えば、図5の(B)において、第三単位領域431は、工事により貫通可能な壁に対応している。第三単位領域432は、工事により貫通不可能な柱に対応している。第三単位領域431と第三単位領域432は、表示部102上において異なる色で表示されうる。障害物の種別の指定は、例えば所定のメニューからユーザが選択することにより行なわれうる。メニューに含まれうる障害物の種別の他例としては、工事により貫通可能な壁、工事により貫通不可能な壁、既設の装置、交差不可能な既設の管路、内部を通過させうる既設の管路などが挙げられる。
Also, the type of obstacle corresponding to each of the designated
次に、図1に示されるように、管路の主経路が決定される(S5)。具体的には、図6の(A)に示されるように、まず管路の始点と終点を結ぶ最短経路の探索が行なわれる。より具体的には、第一単位領域41と第二単位領域42を結ぶ複数の単位領域4の数が最小となる経路の探索が行なわれる。本例の場合、座標平面212の右上隅に位置する第一単位領域41と座標平面212の左下隅に位置する第二単位領域42を結ぶ最短経路は、複数存在する。図6の(A)においては、そのうちの代表的な三つの候補経路51〜53を示している。このような候補経路51〜53は、表示部102に表示される。
Next, as shown in FIG. 1, the main route of the pipeline is determined (S5). Specifically, as shown in FIG. 6A, first, a search for the shortest path connecting the start point and the end point of the pipeline is performed. More specifically, a route search is performed in which the number of the plurality of
候補経路51は、第一単位領域41から第一座標軸21の負方向に進み、座標平面212の左上隅において第二座標軸22の正方向に曲がり、第二単位領域42まで進む。第一単位領域41と第二単位領域42の間に位置する単位領域4の数は16個である。候補経路52は、第一単位領域41から第二座標軸22の正方向に進み、座標平面212の右下隅において第一座標軸21の負方向に曲がり、第二単位領域42まで進む。第一単位領域41と第二単位領域42の間に位置する単位領域4の数は16個である。候補経路53は、第一座標軸21の負方向への屈曲と第二座標軸22の正方向への屈曲を繰り返しながら第一単位領域41から第二単位領域42へ向かう。この場合も、第一単位領域41と第二単位領域42の間に位置する単位領域4の数は16個である。
The
管路の配策経路の決定に際しては、原則として管路の屈曲数が少ない経路を優先する。経路が屈曲する場合、直線状に延びる管材同士を接続するエルボ継手が必要になったり、予め屈曲した管材を用意したりする必要が生じ、コスト抑制が困難になるからである。候補経路51〜53は、いずれも同じ経路長を有しているものの、候補経路53は、他の候補経路よりも屈曲数が多い。したがって、候補経路51、52が優先的に検討される。
When deciding the route of a pipeline, in principle, a route with a small number of bends is given priority. This is because, when the path is bent, it is necessary to provide an elbow joint that connects the pipe materials that extend in a straight line, or to prepare a pipe material that is bent in advance, which makes it difficult to reduce costs. Although the
次に、各候補経路に係る管路が障害物を通過可能であるかが判断される。具体的には、障害物に対応する第三単位領域43が各候補経路上に存在するかが判断される。候補経路上に第三単位領域43が存在すると判断された場合、当該第三単位領域43について指定された障害物の種別に基づいて、管路が当該障害物を通過可能かが判断される。当該管路が当該障害物を通過不可能と判断された場合、当該障害物に対応する第三単位領域43を避けつつ、第一単位領域41と第二単位領域42を結ぶ経路が決定される。
Next, it is determined whether the pipelines related to each candidate route can pass through the obstacle. Specifically, it is determined whether the
これにより、管路に対する障害物が存在する建築物においても、設計者の経験や技量に依存することなく効率的に管路の配策経路を決定できる。 Thereby, even in a building where an obstacle to the pipeline exists, the route of the pipeline can be determined efficiently without depending on the experience and skill of the designer.
図6の(A)に示される例の場合、候補経路51上に二つの第三単位領域43が存在している。この第三単位領域43は、工事により貫通不可能な障害物として指定された第三単位領域432である。よって、第三単位領域432を避けるように経路を決定するために、候補経路51は除外される。
In the example shown in FIG. 6A, two
残った候補経路52上には第三単位領域43が存在するものの、当該第三単位領域43は、工事により貫通可能な障害物として指定された第三単位領域431である。したがって、候補経路52が主経路として決定されうる。なお、障害物を貫通する経路の候補が複数存在する場合、貫通箇所の数と貫通距離の長さの少なくとも一方が小さくなるように、最終的な主経路が決定されうる。前者は、候補経路上において通常の単位領域4から第三単位領域43に遷移し、再び通常の単位領域4に遷移する回数として判断されうる。後者は、候補経路上に存在する第三単位領域の数として判断されうる。このような指針に基づくことにより、コストの上昇を抑制できる。
Although the
しかしながら、建材を貫通する工事には相応のコストを要する。したがって、経路の屈曲数が増えても障害物の貫通を伴わない経路の再探索がなされうる。あるいは、そのような候補経路が除外せずに残されうる。図6の(B)に示されるように、候補経路52の屈曲数は1であるのに対し、候補経路54の屈曲数は3である。しかしながら、候補経路54は、障害物の貫通を伴うことなく、迂回のみで第二単位領域42に到達できる。ユーザは、三つの屈曲を許容するコストと貫通工事を行なうコストを比較し、最終的な主経路を決定できる。
However, the construction that penetrates the building material requires a corresponding cost. Therefore, even if the number of bends of the route increases, the route can be re-searched without passing through the obstacle. Alternatively, such candidate paths can be left without being excluded. As shown in FIG. 6B, the number of bends of the
上記の例においては、説明を簡単にするために、第一単位領域41と第二単位領域42が同一の座標平面212内に存在している。しかしながら、第一単位領域41と第二単位領域42が別の座標平面212に位置している場合もありうる。図7の(A)は、第二座標軸22と第三座標軸23により形成される座標平面223(例えば、座標平面212の最左列を含む座標平面)に第一単位領域41と第二単位領域42が含まれている例を示している。
In the above example, the
座標平面223は、候補経路55を含んでいる。しかしながら、候補経路55上には工事により貫通不可能な障害物に対応する第三単位領域432が存在する。したがって、当該第三単位領域432を避けつつ第一単位領域41と第二単位領域42を結ぶ主経路50が決定される。
The coordinate
すなわち、管路が通過不可能な障害物を回避する主経路50の決定は、第一座標軸21の正方向、第一座標軸21の負方向、第二座標軸22の正方向、第二座標軸22の負方向、第三座標軸23の正方向、または第三座標軸23の負方向への迂回の可能性を考慮しつつ、第一単位領域41と第二単位領域42の間に位置する単位領域4の数と経路の方向変更の数の少なくとも一方を最小にするように決定されうる。
That is, the determination of the
経路長が短く方向変更の数が少ない経路が必ずしも最良の経路ではない場合もある。図7の(B)は、そのような例を示している。候補経路56は、管路が通過不可能な障害物に対応する第三単位領域432を避けつつ第一単位領域41と第二単位領域42を結ぶ最短経路である。候補経路56の屈曲数は2である。しかしながら、候補経路56は一旦上方へ延びた後で下方へ延びるように向きを変えている。このような構成の場合、障害物の上方を水平方向に延びている管路において空気が溜まって液体の流れが悪くなる傾向にある。そのため、空気を抜くための弁などを設ける必要が生じ、コスト上昇の原因となりうる。逆に管路が一旦下方に延びた後で上方へ延びるように向きを変える部分を有する場合、相対的に下方に位置する部分に液体やゴミが溜まる傾向にある。そのため、当該部分に液体やゴミを排出するために構造を設ける必要が生じ、やはりコスト上昇の原因となりうる。
A route with a short route length and a small number of direction changes may not always be the best route. FIG. 7B shows such an example. The
したがって、管路が上下方向に折り返すように向きが変わる部分をできるだけ少なくするように主経路50が決定されうる。図7の(B)に示される例においては、このような指針に基づいて主経路50が決定されている。具体的には、主経路50は、第一単位領域41から下方に延び、第一座標軸21の正方向または負方向に向きを変え、第二座標軸22の正方向に向きを変え、再び第一座標軸21の正方向または負方向に向きを変えて第二単位領域42に到達する。したがって、主経路50の経路長は候補経路56よりも長く、屈曲数も3である。しかしながら、上記のコスト上昇を抑制するという観点からは、同図に示された主経路50の方が好ましいと言える。
Therefore, the
また、経路長や屈曲数が同じである複数の候補経路が存在する場合、管路が一定方向に延びる長さに基づいて主経路50が決定されうる。図8の(A)と(B)に模式的に示される二つの管路は、経路長と屈曲数がともに等しい。このような場合、管路が一定方向に延びている箇所が多くなるように主経路50が決定されうる。
When there are a plurality of candidate routes having the same route length and the same number of bends, the
図8の(A)に示される管路は、定尺Lを有する三本の管材200がエルボ継手201により連結され、始点202と終点203を結んでいる。
In the pipe line shown in FIG. 8A, three
他方、図8の(B)に示される管路は、始点202と第一の屈曲点に配置されたエルボ継手201との距離が、定尺Lよりも長い。したがって、当該エルボ継手201に別の長さを有する管材204を接続し、かつ管材200と管材204をソケット継手やフランジ継手などの継手205で連結する必要が生ずる。第二の屈曲点に配置されたエルボ継手201と終点203は、さらに別の長さを有する管材206で連結される。
On the other hand, in the pipe line shown in FIG. 8B, the distance between the
図8の(B)に示される管路は、長さの異なる複数種の管材とソケット継手やフランジ継手などの継手205を使用する必要がある。他方、図8の(A)に示される管路は、同一種の管材を使用でき、ソケット継手やフランジ継手などの継手205を必要としないため、コストの上昇を抑制できる。したがって、経路長や屈曲数が同じである複数の候補経路が存在する場合、図8の(A)に示されるような管路を実現する経路が選択されうる。 The pipe shown in FIG. 8B needs to use a plurality of types of pipe materials having different lengths and a joint 205 such as a socket joint or a flange joint. On the other hand, the pipe line shown in FIG. 8A can use the same type of pipe material and does not require a joint 205 such as a socket joint or a flange joint, so that an increase in cost can be suppressed. Therefore, when there are a plurality of candidate routes having the same route length and the same number of bends, a route that realizes a pipeline as shown in FIG. 8A can be selected.
次に、図1に示されるように、分岐路を設ける必要性が判断される(S6)。分岐路とは、上記の第一単位領域41に対応する始点とは異なる始点から延びて主経路50(第一経路の一例)の一部に合流する経路(第二経路の一例)、および主経路の一部から分岐して上記の第二単位領域42に対応する終点とは異なる終点に至る経路(第二経路の一例)を意味する。分岐路を設ける必要がない場合(S6においてNO)、本方法は終了する。
Next, as shown in FIG. 1, the necessity of providing a branch path is determined (S6). The branch path is a path (an example of the second path) that extends from a start point different from the start point corresponding to the
分岐路を設ける必要がある場合(S6においてYES)、分岐路を決定する処理が行なわれる(S7)。具体的には、図9の(A)に示されるように、複数の単位領域4から別の始点(第二の始点の一例)に対応する第四単位領域441が指定される。指定される第四単位領域441の数は、複数でもよい。これに加えてあるいは代えて、複数の単位領域4から別の終点(第二の終点の一例)に対応する第四単位領域442が指定される。指定される第四単位領域442の数は、複数でもよい。同図の例においては、第四単位領域441と第四単位領域442の双方が指定されている。
When it is necessary to provide a branch path (YES in S6), processing for determining the branch path is performed (S7). Specifically, as shown in FIG. 9A, a
合流経路61は、管路が通過できない障害物に対応する第三単位領域43を避けつつ、第四単位領域441と主経路50を結ぶように決定される。主経路50が決定される処理と同様に、経路長と屈曲数が考慮され、必要に応じて管路が一定方向に延びる長さ、障害物を貫通する部分の数や長さ、上下方向に折り返すように管路が延びる部分の数の少なくとも一つが考慮される。
The
図9の(B)に示される例の場合、合流経路61として二つの候補経路が考えられうる。候補経路611は、最短の経路長で主経路50に合流できるが、障害物の貫通工事を必要とする。候補経路612は、候補経路611よりも経路長は長くなるものの、障害物の貫通工事を必要としない。ユーザは、経路長に係るコストと貫通工事に係るコストを比較し、最終的な合流経路61を決定できる。
In the case of the example shown in FIG. 9B, two candidate routes can be considered as the
分岐経路62は、管路が通過できない障害物に対応する第三単位領域43を避けつつ、第四単位領域442と主経路50を結ぶように決定される。主経路50が決定される処理と同様に、経路長と屈曲数が考慮され、必要に応じて管路が一定方向に延びる長さ、障害物を貫通する部分の数や長さ、上下方向に折り返すように管路が延びる部分の数の少なくとも一つが考慮される。
The
図9の(B)に示される例の場合、障害物を回避しつつ経路長と屈曲数を最小にできる分岐経路62が一意的に決定されうる。
In the example shown in FIG. 9B, a
次に、上記のように決定された経路の評価方法について説明する。評価は、上記のように決定された主経路50、合流経路61、分岐経路62の少なくとも一つについて行なわれうる。
Next, a method for evaluating the route determined as described above will be described. The evaluation can be performed on at least one of the
具体的には、管路の長さ、管路の延びる方向が変わる数、管路の延びる方向が第三座標軸23に沿う方向に折り返すように延びる部分の数、管路が障害物を通過する数、および管路が障害物を通過する長さの各々に重み付け係数を乗じた値が取得される。これらのパラメータのいずれを重要視するかは、管路が設置される建築物の仕様や許容されるコストなどによって異なる。ユーザは、そうした事情に応じて重み付け係数を適宜に変更できる。特定のパラメータを考慮する必要がないのであれば、重み付け係数を零にすればよい。
Specifically, the length of the pipeline, the number of changes in the direction in which the pipeline extends, the number of portions extending so that the direction in which the pipeline extends extends in a direction along the third coordinate
次に、重み付け係数を乗じて得られた値の総和が求められる。この総和値に基づいて決定された経路が評価される。 Next, the sum of the values obtained by multiplying the weighting coefficients is obtained. The route determined based on this sum value is evaluated.
このような手法によれば、評価工程をほぼ自動化できるだけでなく、評価者の経験や技量に依らない客観性の高い評価結果を提供できる。 According to such a method, not only can the evaluation process be substantially automated, but also highly objective evaluation results that do not depend on the experience and skill of the evaluator can be provided.
また、上記の評価手法は、複数の候補経路から最終的な経路を決定する際にも適用されうる。すなわち、複数の候補経路について上記の総和値を取得し、最も総和値の高い候補経路を最終的な経路として決定できる。 The above evaluation method can also be applied when determining a final route from a plurality of candidate routes. That is, it is possible to acquire the above sum value for a plurality of candidate routes and determine the candidate route having the highest sum value as the final route.
このような手法によれば、設計工程をほぼ自動化できるだけなく、設計者の経験や技量に依らない設計結果を再現性高く提供できる。 According to such a method, not only can the design process be substantially automated, but also design results that do not depend on the experience and skill of the designer can be provided with high reproducibility.
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするための例示にすぎない。上記の実施形態に係る構成は、本発明の趣旨を逸脱しなければ、適宜に変更・改良されうる。また、等価物が本発明の技術的範囲に含まれることは明らかである。 The above embodiment is merely an example for facilitating understanding of the present invention. The configuration according to the above embodiment can be changed or improved as appropriate without departing from the spirit of the present invention. In addition, it is obvious that equivalents are included in the technical scope of the present invention.
1:空間、2:座標空間、21:第一座標軸、22:第二座標軸、23:第三座標軸、31:第一格子線、32:第二格子線、33:第三格子線、4:単位領域、41:第一単位領域、42:第二単位領域、43:第三単位領域、44:第四単位領域、50:主経路、61:合流経路、62:分岐経路、100:CADシステム、101:制御部、102:表示部 1: space, 2: coordinate space, 21: first coordinate axis, 22: second coordinate axis, 23: third coordinate axis, 31: first grid line, 32: second grid line, 33: third grid line, 4: Unit area 41: First unit area 42: Second unit area 43: Third unit area 44: Fourth unit area 50: Main path 61: Merge path 62: Branch path 100: CAD system 101: Control unit, 102: Display unit
Claims (10)
水平方向に延びる第一座標軸、前記水平方向に延びて前記第一座標軸と交差する第二座標軸、および垂直方向に延びて前記第一座標軸および前記第二座標軸と交差する第三座標軸により形成される座標空間を、管路が配置される空間に対応するように設定し、
前記第一座標軸と平行に延びる複数の第一格子線、前記第二座標軸と平行に延びる複数の第二格子線、および前記第三座標軸と平行に延びる複数の第三格子線により、前記座標空間を複数の単位領域に分割し、
前記複数の単位領域から前記管路の始点に対応する第一単位領域を指定し、
前記複数の単位領域から前記管路の終点に対応する第二単位領域を指定し、
前記複数の単位領域から前記空間に存在する障害物の位置に対応する少なくとも一つの第三単位領域を指定し、
前記少なくとも一つの第三単位領域について前記障害物の種別を指定し、
前記障害物の種別に基づいて、前記障害物を前記管路が通過可能かを判断し、
前記障害物を前記管路が通過不可能と判断された場合、当該障害物に対応する第三単位領域を避けつつ前記第一単位領域と前記第二単位領域を結ぶ経路を決定する、
管路設計方法。 A pipeline design method executed by a CAD system,
A first coordinate axis extending in the horizontal direction, a second coordinate axis extending in the horizontal direction and intersecting the first coordinate axis, and a third coordinate axis extending in the vertical direction and intersecting the first coordinate axis and the second coordinate axis. Set the coordinate space to correspond to the space where the pipeline is placed,
The coordinate space includes a plurality of first grid lines extending parallel to the first coordinate axis, a plurality of second grid lines extending parallel to the second coordinate axis, and a plurality of third grid lines extending parallel to the third coordinate axis. Is divided into multiple unit areas,
Specify a first unit region corresponding to the starting point of the pipe line from the plurality of unit regions,
Specify a second unit area corresponding to the end point of the pipeline from the plurality of unit areas,
Designating at least one third unit region corresponding to the position of an obstacle present in the space from the plurality of unit regions;
Specify the type of obstacle for the at least one third unit region,
Based on the type of obstacle, determine whether the conduit can pass through the obstacle,
When it is determined that the conduit cannot pass through the obstacle, a path connecting the first unit area and the second unit area is determined while avoiding a third unit area corresponding to the obstacle.
Pipe design method.
前記複数の単位領域から前記第二の始点または終点に対応する第四単位領域を指定し、
前記第三単位領域を避けつつ前記第四単位領域と前記第一経路上の一点を結ぶように前記第二経路を決定する、
請求項1に記載の管路設計方法。 The route includes a first route that connects the first unit region and the second unit region, and a second route that connects the second start point or end point of the pipe and the first route,
Specify a fourth unit region corresponding to the second start point or end point from the plurality of unit regions,
The second path is determined so as to connect the fourth unit area and a point on the first path while avoiding the third unit area.
The pipe line design method according to claim 1.
請求項1または2に記載の管路設計方法。 The path is determined based on the length of the conduit;
The pipe line design method according to claim 1 or 2.
請求項3に記載の管路設計方法。 The route is determined based on a length of the pipe extending in a certain direction.
The pipe line design method according to claim 3.
請求項1から4のいずれか一項に記載の管路設計方法。 The route is determined based on the number of changes in the direction in which the pipe extends.
The pipe line design method according to any one of claims 1 to 4.
請求項5に記載の管路設計方法。 The route is determined based on the number of portions whose direction changes so that the pipe folds in a direction along the third coordinate axis.
The pipe line design method according to claim 5.
請求項1から6のいずれか一項に記載の管路設計方法。 When it is determined that the pipeline can pass through the obstacle, the route is determined based on at least one of the number of passages of the pipeline and the length required for passage,
The pipe line design method according to any one of claims 1 to 6.
前記重み付け係数を乗じた値の総和に基づいて前記経路を評価する、
請求項1または2に記載の管路設計方法。 The length of the pipeline, the length in which the pipeline extends in a certain direction, the number in which the direction in which the pipeline extends extends, the number of portions in which the direction changes so that the pipeline is folded in the direction along the third coordinate axis, Obtain a value obtained by multiplying each of the number of passages through which the conduit passes the obstacle and the length required for passage of the obstacle by the weighting factor,
Evaluating the path based on a sum of values multiplied by the weighting factor;
The pipe line design method according to claim 1 or 2.
管路設計用コンピュータプログラム。 Making the control part of a CAD system perform the pipe line design method according to any one of claims 1 to 8.
Computer program for pipe design.
決定された前記経路を表示する表示部と、
を備えている、
CADシステム。 A control unit for executing the pipeline design method according to any one of claims 1 to 8,
A display for displaying the determined route;
With
CAD system.
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