JP6725432B2 - Piping work route creation device, piping work route creation method and program - Google Patents

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Description

本発明は、配管作業経路作成装置、配管作業経路作成方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to a piping work route creation device, a piping work route creation method, and a program.

特許文献1には、CADシステムにおいて衝突のない配管経路を自動作成する方法に関し、「データ処理装置によって、CAD環境における管の少なくとも1つの始点および終点と管の直径とを定義する入力を受け取り、始点と終点とのあいだの複数の標本点を決定し、複数の頂点としての標本点・始点・終点と各頂点を接続する複数の辺とを含むグラフを形成し、始点から終点までの経路を計算し、経路内の頂点ごとに、頂点に接続された各辺に沿って、CAD環境における検査オブジェクトモデルと背景モデルジオメトリとの衝突が存在するか否かを検査し、衝突を有する辺をグラフから除去し、経路の辺に衝突が存在しない場合、当該の経路を有効な経路とし、これをユーザに表示する。」と記載されている。 Patent Document 1 relates to a method for automatically creating a collision-free pipe path in a CAD system, wherein "a data processing device receives at least one start point and an end point of a pipe in a CAD environment and a diameter of the pipe, A plurality of sample points between the start point and the end point are determined, and a graph including sample points as the plurality of vertices, the start point, the end point, and a plurality of sides connecting each vertex is formed, and the route from the start point to the end point is formed. Compute and check for each vertex in the path, along each edge connected to the vertex, whether there is a collision between the inspection object model and the background model geometry in the CAD environment, and graph the edges that have a collision. If there is no collision on the side of the route, the route is regarded as a valid route and is displayed to the user.”

特許第5269196号Patent No. 5269196

一般に、プラントや受変電機器などの設計においては、空間内の配管の通り道である配置経路や据え付け作業および搬入出作業のための作業経路を作成する。配管経路については、例えば、他の機器と干渉しないことや、配管長や曲がり回数を少なくすること等を考慮する必要がある。また、作業経路については、建屋出入口など搬入出の基準位置に近づけることや作業空間を確保すること等を考慮する必要がある。 Generally, in designing a plant, a power receiving/transforming device, or the like, an arrangement route that is a passage for piping in a space and a work route for installation work and loading/unloading work are created. Regarding the piping path, it is necessary to consider, for example, that it does not interfere with other equipment, and that the piping length and the number of bends are reduced. Regarding the work route, it is necessary to consider approaching the reference position for loading and unloading such as the building entrance and exit, and securing a working space.

特許文献1には、配管の始点と終点との間に複数の標本点を配置し、標本点を繋ぐ経路をグラフ探索することで干渉のない配管の配置を自動作成する方法が記載されている。しかしながら、同文献の方法では、作業経路を考慮していないため、据え付けや搬入出を行い難い配管の配置となってしまう場合がある。 Patent Document 1 describes a method of automatically creating an arrangement of pipes without interference by arranging a plurality of sample points between a start point and an end point of a pipe and performing a graph search for a route connecting the sample points. .. However, in the method of the document, since the work route is not taken into consideration, the arrangement of the pipes may be difficult to install or carry in/out.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、配管の配置位置および作業性の両方を考慮した、より適切な配管経路および作業経路を作成できる配管作業経路作成装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a piping work route creation apparatus capable of creating a more appropriate piping route and work route in consideration of both the arrangement position of pipes and workability. ..

上記課題を解決するため、本発明に係る配管作業経路作成装置は、配管経路および作業経路の作成対象となる三次元空間をボクセル要素単位に分割し、所定の領域ごとに重み付けがされたボクセルを用いて、配管の始点から終点までの配管経路を探索する配管経路作成部と、前記配管経路上の前記ボクセルから作業基準位置までの作業経路を探索する作業経路作成部と、を備え、前記作業経路作成部は、前記作業経路上の前記ボクセルの重みに基づき当該作業経路のコストを算出し、前記配管経路作成部は、前記作業経路のコストを前記配管経路上の前記ボクセルのコストに加算して、当該配管経路のコストを算出する。 In order to solve the above problems, the piping work route creation device according to the present invention divides the three-dimensional space, which is the creation target of the piping route and the work route, into voxel element units, and weights voxels for each predetermined region. Using a piping route creation unit that searches for a piping route from the start point to the end point of the piping, and a work route creation unit that searches for a work route from the voxels on the piping route to a work reference position, and the work The route creation unit calculates the cost of the work route based on the weight of the voxels on the work route, and the piping route creation unit adds the cost of the work route to the cost of the voxels on the piping route. Then, the cost of the piping route is calculated.

本発明に係る配管作業経路作成装置によれば、配管の設置位置および作業性の両方を考慮した、より適切な配管経路および作業経路を作成することができる。 According to the piping work route creation device of the present invention, a more appropriate piping route and work route can be created in consideration of both the installation position of pipes and workability.

なお、上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 The problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.

三次元空間内の点Aと点Bとを繋ぐ配管経路の一例を示した図である。It is a figure showing an example of a piping course which connects point A and point B in three-dimensional space. 配管Cを作業基準位置Pから搬入する作業経路の一例を示した図である。It is a figure showing an example of a work course which carries in piping C from work standard position P. 三次元空間をボクセル要素単位(ボクセル)の集合空間に分割したボクセル空間の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the voxel space which divided|segmented the three-dimensional space into the collection space of a voxel element unit (voxel). 配管作業経路作成装置の機能構成の一例を示した機能ブロック図である。It is a functional block diagram showing an example of functional composition of a piping work route creation device. 標準配管情報の一例を示した図である。It is a figure showing an example of standard piping information. 制約情報の一例を示した図である。It is a figure showing an example of constraint information. 配管作業経路作成装置のハードウェア構成の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the hardware constitutions of the piping work route preparation apparatus. 配管作業経路作成装置で実行される配管作業経路作成処理の一例を示したフロー図である。It is a flow figure showing an example of piping work course creation processing performed with a piping work course preparation device. 配管経路および作業経路の作成対象である三次元空間と、制約情報の組1に対応付けられている禁止領域の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the three-dimensional space which is the creation target of a piping route and a work route, and the prohibition region matched with the set 1 of constraint information. 禁止領域を含む三次元空間をボクセル分割したボクセル空間の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the voxel space which voxel-divided the three-dimensional space containing a prohibition area. 制約情報の重みを付与した重み付きのボクセル空間の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the voxel space with the weight which added the weight of the constraint information. 配管経路探索処理の一例を示したフロー図である。It is a flow figure showing an example of piping course search processing. ボクセル空間に関するグラフ表現の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the graph representation regarding a voxel space. 始点A1に隣接するボクセルQ1が選択され、ボクセルQ1に標準配管のエルボが設置されたボクセル空間の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the voxel space in which the voxel Q1 adjacent to the starting point A1 is selected and the elbow of the standard pipe is installed in the voxel Q1. ボクセル空間に関するグラフ表現の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the graph representation regarding a voxel space. ボクセルQ1から作業基準位置P1までの作業経路R1を含むボクセル空間の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the voxel space containing the work route R1 from the voxel Q1 to the work reference position P1. グラフ表現上で作業経路に相当するパスの一例を点線で示した図である。It is the figure which showed an example of the path equivalent to a work course on a graph representation with a dotted line. 配管を設置したボクセルに相当するノードに作業経路コストを加算したグラフ表現の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the graph representation which added the work route cost to the node corresponding to the voxel which installed the piping. 作業制約入力画面の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the work constraint input screen. 経路セット情報の一例を示した図である。It is a figure showing an example of route set information. 経路セット情報を三次元的に描画した画像情報の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the image information which drawn the route set information three-dimensionally. 配管経路リスト情報の一例を示した図である。It is a figure showing an example of piping course list information. 作業経路リスト情報の一例を示した図である。It is a figure showing an example of work route list information. 作業経路リスト情報を三次元的に描画した画像情報の一例を示す情報である。It is information showing an example of image information in which the work route list information is three-dimensionally drawn. 配管作業経路作成結果表示画面の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the piping work route creation result display screen. 全ての選択順序について配管経路および作業経路を探索した場合の経路セット情報の一例を示した図である。It is a figure showing an example of course set information at the time of searching a piping course and a work course about all the selection orders. 図26に示す経路セット情報の経路セットS2を三次元的に描画した画像情報の一例を示す情報である。27 is information showing an example of image information obtained by three-dimensionally drawing the route set S2 of the route set information shown in FIG.

以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、三次元空間内の点Aと点Bとを繋ぐ配管経路の一例を示した図である。図2は、配管Cを作業基準位置Pから搬入する作業経路の一例を示した図である。配管の設計に際しては、作業経路を考慮して配管経路を作成することが求められる。 FIG. 1 is a diagram showing an example of a piping path connecting a point A and a point B in a three-dimensional space. FIG. 2 is a diagram showing an example of a work route for loading the pipe C from the work reference position P. When designing piping, it is required to create a piping route in consideration of the work route.

そこで、本実施形態に係る配管作業経路作成装置1は、三次元空間を要素単位(ボクセル)に分割した上で、各ボクセルに作業性の重み付けを行い、現場施工単位ごとに作業経路を繰り返し求めながら配管経路探索を行うことで、作業経路コストの小さい配管経路を作成する。 Therefore, the piping work route creation device 1 according to the present embodiment divides the three-dimensional space into element units (voxels), weights the workability of each voxel, and repeatedly obtains the work route for each site construction unit. While searching the piping route, a piping route with a low work route cost is created.

図3は、三次元空間をボクセル要素単位(ボクセル)の集合空間に分割したボクセル空間の一例を示した図である。 FIG. 3 is a diagram showing an example of a voxel space obtained by dividing a three-dimensional space into a set space of voxel element units (voxels).

図4は、本実施形態に係る配管作業経路作成装置1の機能構成の一例を示した機能ブロック図である。配管作業経路作成装置1は、入出力インターフェース制御部10と、制御部20と、記憶部30と、通信部40と、これらを互いに接続するバス50とを有している。なお、ユーザ(例えば、設計担当者など)は、入出力インターフェース制御部10に接続される入力装置201や出力装置202を介して配管作業経路作成装置1の機能を利用する。 FIG. 4 is a functional block diagram showing an example of the functional configuration of the piping work route creation device 1 according to the present embodiment. The piping work route creation device 1 includes an input/output interface control unit 10, a control unit 20, a storage unit 30, a communication unit 40, and a bus 50 connecting these to each other. A user (for example, a person in charge of design) uses the function of the piping work route creation device 1 via the input device 201 and the output device 202 connected to the input/output interface control unit 10.

入出力インターフェース制御部10は、配管作業経路作成装置1に接続されている入力装置201および出力装置202との間の通信を制御する機能部である。 The input/output interface control unit 10 is a functional unit that controls communication between the input device 201 and the output device 202 connected to the piping work route creation device 1.

制御部20は、配管作業経路作成装置1の処理全般を制御する機能部である。制御部20は、入力受付部21と、ボクセル空間作成部22と、配管経路作成部23と、作業経路作成部24と、出力処理部25とを有している。 The control unit 20 is a functional unit that controls the overall processing of the piping work route creation device 1. The control unit 20 includes an input reception unit 21, a voxel space creation unit 22, a pipe path creation unit 23, a work path creation unit 24, and an output processing unit 25.

入力受付部21は、配管作業経路作成装置1が有する入力装置201や通信部40を介して接続される外部装置から様々な情報の入力を受け付ける機能部である。例えば、入力受付部21は、キーボードやマウス、タッチパネルといった入力装置201あるいはインターネットなど所定の通信ネットワークNを介して接続される外部装置から、制約条件に関する情報や配管作業経路作成処理の実行指示といった情報の入力を受け付ける。また、入力受付部21は、受け付けた情報を対応する所定の機能部に受け渡す。 The input reception unit 21 is a functional unit that receives input of various information from the input device 201 of the piping work route creation device 1 or an external device connected via the communication unit 40. For example, the input receiving unit 21 receives information about constraint conditions and instructions for executing a piping work route creation process from an input device 201 such as a keyboard, a mouse, or a touch panel or an external device connected via a predetermined communication network N such as the Internet. Accepts input. In addition, the input reception unit 21 transfers the received information to the corresponding predetermined functional unit.

ボクセル空間作成部22は、配管経路および作業経路の作成対象となる三次元空間をボクセル要素単位に分割したボクセル空間を作成する機能部である。また、ボクセル空間作成部22は、後述の制約情報を用いて、各ボクセルに重み付けを行う。 The voxel space creation unit 22 is a functional unit that creates a voxel space obtained by dividing a three-dimensional space, which is a creation target of a piping path and a work path, into voxel element units. In addition, the voxel space creation unit 22 weights each voxel using constraint information described below.

配管経路作成部23は、配管経路を作成する機能部である。具体的には、配管経路作成部23は、ボクセル空間を表した配管経路に関するグラフ表現を用いて、作業経路を考慮した配管経路を作成する。 The piping route creation unit 23 is a functional unit that creates a piping route. Specifically, the piping route creation unit 23 creates a piping route in consideration of the work route by using a graph representation of the piping route representing the voxel space.

作業経路作成部24は、作業経路を作成する機能部である。具体的には、作業経路作成部24は、ボクセル空間を表した作業経路に関するグラフ表現を用いて作業経路を作成する。 The work route creation unit 24 is a functional unit that creates a work route. Specifically, the work route creation unit 24 creates the work route using a graphic representation of the work route that represents the voxel space.

出力処理部25は、配管作業経路作成装置1あるいは外部装置が有する出力装置202に表示させる画面情報を生成する。例えば、出力処理部25は、ユーザから制約条件の入力を受け付ける入力画面情報や配管経路および作業経路の作成結果などを示す画面情報を作成し出力装置202に表示する。 The output processing unit 25 generates screen information to be displayed on the output device 202 included in the piping work route creation device 1 or an external device. For example, the output processing unit 25 creates input screen information for accepting the input of the constraint condition from the user and screen information indicating the creation result of the piping route and the work route, and displays it on the output device 202.

記憶部30は、所定情報を記憶する機能部である。具体的には、記憶部30は、標準配管情報100と、制約情報150と、経路作成結果情報170とを有している。 The storage unit 30 is a functional unit that stores predetermined information. Specifically, the storage unit 30 has standard piping information 100, constraint information 150, and route creation result information 170.

図5は、標準配管情報100の一例を示した図である。標準配管情報100は、標準的に使用する配管に関する情報である。具体的には、標準配管情報100は、No101と、材質102と、呼び径(A)103と、呼び径(B)104と、外径105と、呼び厚さ106と、形状種類107と、単位長さ108と、CADモデルファイル109とが対応付けられたレコードを有している。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the standard piping information 100. The standard piping information 100 is information about piping used as standard. Specifically, the standard piping information 100 is No 101, material 102, nominal diameter (A) 103, nominal diameter (B) 104, outer diameter 105, nominal thickness 106, shape type 107, It has a record in which the unit length 108 and the CAD model file 109 are associated with each other.

No101は、各配管を識別する識別情報である。材質102は、配管の材質を示す情報である。呼び径(A)103および呼び径(B)104は、配管の外径サイズを各々、ミリメートル系およびインチ系の寸法体系で表した呼称(通称)を示す情報である。外径105は、配管の外径サイズを示す情報である。呼び厚さ106は、配管の厚さを表した呼称(通称)を示す情報である。形状種類107は、配管形状の種類を示す情報であって、例えば、直管やエルボなどがある。単位長さ108は、配管1本当たりの長さを示す情報である。CADモデルファイル109は、CAD(computer−aided design)によって描かれた配管の三次元形状モデル等を示す情報である。このような標準配管情報100は、予め記憶部30に格納され、配管作業経路作成処理に用いられる。配管作業経路作成処理の詳細は後述する。 No. 101 is identification information for identifying each pipe. The material 102 is information indicating the material of the pipe. The nominal diameter (A) 103 and the nominal diameter (B) 104 are information indicating the nominal (common name) in which the outer diameter size of the pipe is expressed by the millimeter-based and inch-based dimensional systems, respectively. The outer diameter 105 is information indicating the outer diameter size of the pipe. The nominal thickness 106 is information indicating a nominal name (common name) representing the thickness of the pipe. The shape type 107 is information indicating the type of pipe shape, and is, for example, a straight pipe or an elbow. The unit length 108 is information indicating the length per pipe. The CAD model file 109 is information indicating a three-dimensional shape model of piping drawn by CAD (computer-aided design). Such standard piping information 100 is stored in the storage unit 30 in advance and used in the piping work route creation processing. Details of the piping work route creation processing will be described later.

図6は、制約情報150の一例を示した図である。制約情報150は、配管経路の制約条件(例えば、空間のどこに配管経路を作成するか、および、空間のどこを通って作業するか、という空間上での制約条件)を含む始点終点リストを示す情報である。具体的には、制約情報150は、配管の始点終点リスト151として、No152と、始点153と、終点154と、必須領域155と、(必須領域の)重み係数156と、優先領域157と、(優先領域の)重み係数158と、禁止領域159と、(禁止領域の)重み係数160と、危険領域161と、(危険領域の)重み係数162と、作業容易領域163と、(作業容易領域の)重み係数164と、作業基準位置165と、評価指標166と、評価基準167と、配管材質168と、呼び径(A)169とが対応付けられたレコードを有している。 FIG. 6 is a diagram showing an example of the constraint information 150. The constraint information 150 indicates a start point/end point list including constraint conditions of the piping route (for example, a constraint condition in the space such as where in the space to create the piping route and where to work in the space). Information. Specifically, the constraint information 150 includes No152, a start point 153, an end point 154, an essential area 155, a weighting coefficient 156 (of the essential area) 157, and a priority area 157 as the piping start point end point list 151. Weighting coefficient 158, prohibition area 159, weighting coefficient 160 (for prohibition area) 160, danger area 161, weighting coefficient 162 (for danger area), work easy area 163, workability area 163 ) It has a record in which the weighting factor 164, the work reference position 165, the evaluation index 166, the evaluation reference 167, the piping material 168, and the nominal diameter (A) 169 are associated with each other.

No152は、所定の始点および終点を結ぶ配管の各組を識別する情報である。始点153は、配管の始点を示す情報である。終点154は、配管の終点を示す情報である。なお、始点153および終点154は、三次元空間の座標値で示されても良く、例えば、CAD上のオブジェクトデータや特徴点で示されても良い。 No. 152 is information for identifying each set of pipes connecting a predetermined start point and end point. The starting point 153 is information indicating the starting point of the pipe. The end point 154 is information indicating the end point of the pipe. Note that the start point 153 and the end point 154 may be indicated by coordinate values in a three-dimensional space, and may be indicated by object data or feature points on CAD, for example.

必須領域155は、顧客などの指定する配管把持領域を示す情報である。優先領域157は、流用可能な既設物や配管の支持金具を置き易い領域(場所)を示す情報である。禁止領域159は、配管の設置に際して障害物などがある領域を示す情報である。危険領域161は、配管の設置作業に際して近くに危険物がある領域(例えば、ドアの可動域、高電圧領域)を示す情報である。 The essential area 155 is information indicating a pipe gripping area designated by a customer or the like. The priority area 157 is information indicating an area (place) where it is easy to place a divertable existing object or a pipe support fitting. The prohibited area 159 is information indicating an area where an obstacle or the like is present when installing the pipe. The dangerous area 161 is information indicating an area (e.g., a movable range of a door, a high voltage area) where a dangerous substance is nearby when installing a pipe.

また、必須領域155、優先領域157、禁止領域159および危険領域161の各々に対応付けられている重み係数156、158、160、162および164は、各領域における配管経路および作業経路の作成し易さを示す情報である。例えば、必須領域155および優先領域157に対応付けられている各重み係数156および158には、配管経路および作業経路を作成し易くするため、比較的小さい値(コスト)が付与されている。一方で、禁止領域159および危険領域161に対応付けられている各重み係数160および162には、配管経路および作業経路を作成し難くするために、比較的大きい値(コスト)が付与されている。 Further, the weighting factors 156, 158, 160, 162 and 164 associated with each of the essential area 155, the priority area 157, the prohibition area 159 and the dangerous area 161 are easy to create a piping route and a work route in each region. It is information indicating the level. For example, a relatively small value (cost) is given to each of the weighting factors 156 and 158 associated with the essential area 155 and the priority area 157 in order to facilitate the creation of the piping route and the work route. On the other hand, a relatively large value (cost) is given to each of the weighting factors 160 and 162 associated with the prohibited area 159 and the dangerous area 161, in order to make it difficult to create a piping route and a work route. ..

作業容易領域163は、所定の作業者モデル(例えば、作業者モデルAなど)が作業し易い領域を示す情報である。また、作業容易領域163に対応付けられている重み係数164は、作業のし易さの度合いを示す情報である。例えば、作業者モデルAの手の届く領域は、より作業がし易い領域であるため、配管経路および作業経路を作成し易くするために比較的小さい値(コスト)が付与されている。一方で、作業者モデルAが手を伸ばす必要のある領域は、手の届く領域に比べて作業がし難い領域であるため、かかる領域に比べて大きい値(コスト)が付与されている。なお、作業者モデルは、体格や地域性によって作業容易領域が異なると考えられるため、作業容易領域163は、作業者を模した作業者モデルを定義し、作業シミュレーションを行うことにより自動的に特定されるようにしても良い。 The easy work area 163 is information indicating an area in which a predetermined worker model (for example, the worker model A) is easy to work. The weighting factor 164 associated with the work-easy area 163 is information indicating the degree of workability. For example, the reachable area of the worker model A is an area in which the work is easier to perform, and thus a relatively small value (cost) is given to facilitate the creation of the piping path and the work path. On the other hand, the area where the worker model A needs to reach is an area in which it is more difficult to work than the area that the hand can reach, so a larger value (cost) than that area is given. Since it is considered that the worker model has different work easy regions depending on the physique and regional characteristics, the work easy region 163 defines a worker model imitating the worker and automatically specifies the work easy region 163 by performing work simulation. It may be done.

作業基準位置165は、作業経路の起点となる位置(例えば、建屋の出入り口や資材置き場など)を示す情報である。評価指標166は、配管経路の評価指標を示す情報であって、例えば、配管の曲げ回数や経路長などがある。評価基準167は、配管経路の評価基準を示す情報であって、例えば、(曲げ回数を)少なく、あるいは(経路長を)短くなどがある。後述するように、各評価指標166に対応する評価基準167を満たす配管経路については高い評価となり、かかる基準を満たさない配管経路については低い評価となる。配管材質168および呼び径(A)169は、前述と同様であるため、説明を省略する。 The work reference position 165 is information indicating a position serving as a starting point of the work route (for example, a doorway of a building or a material storage place). The evaluation index 166 is information indicating the evaluation index of the pipe path, and includes, for example, the number of times the pipe is bent and the path length. The evaluation standard 167 is information indicating the evaluation standard of the piping path, and is, for example, small (the number of bending times) or short (the path length). As will be described later, a piping route satisfying the evaluation standard 167 corresponding to each evaluation index 166 is highly evaluated, and a piping route not satisfying the standard is evaluated low. Since the pipe material 168 and the nominal diameter (A) 169 are the same as those described above, the description thereof will be omitted.

なお、各領域や作業基準位置は、三次元空間の座標値や壁面、天井あるいは床面からの距離によって特定されれば良いが、例えば、CAD上のオブジェクトデータで特定されても良い。 Each area or work reference position may be specified by the coordinate value of the three-dimensional space or the distance from the wall surface, ceiling, or floor surface, but may be specified by object data on CAD, for example.

また、本実施形態では、各領域および重みを配管経路の作成および作業経路の作成の両方で共通に用いる場合について説明するが、配管経路の作成と作業経路の作成に異なる領域および重みを用いても良い。このようにすることで、例えば、配管経路の作成において既設の配管支持金具を優先領域とし、作業経路の作成においては禁止領域や危険領域にすることが可能となり、より精度の高い作業経路を作成することができる。 Further, in the present embodiment, a case will be described in which each area and weight are commonly used for both creation of a piping route and creation of a work route, but different regions and weights are used for creation of a piping route and creation of a work route. Is also good. By doing this, for example, existing pipe support fittings can be set as a priority area when creating a piping path, and can be set as a prohibited area or a dangerous area when creating a working path, thus creating a more accurate working path. can do.

なお、制約情報150に複数の組(例えば、組1および組2)が登録されている場合、配管作業経路作成装置1は、組1(例えば、機器A上にある始点A1と機器B上にある終点B1とを結ぶ配管)の配管経路と、組2(機器C上にある始点C1と機器D上にある終点D1とを結ぶ配管)の配管経路を一度の処理で作成する。具体的には、配管作業経路作成装置1は、制約情報150のより上位に登録されている組1の配管経路を作成した後に、続けて組2の配管経路を作成する。言い換えれば、組2が組1よりも上位に登録されている制約情報150を用いた場合、配管作業経路作成装置1は、組2の配管経路を作成した後に組1の配管経路を作成する。 In addition, when a plurality of pairs (for example, the pair 1 and the pair 2) are registered in the constraint information 150, the piping work route creation device 1 sets the pair 1 (for example, the starting point A1 on the device A and the device B on the device A). A pipe path of a set 2 (a pipe connecting a start point C1 on the device C and an end point D1 on the device D) and a pipe path of a pipe (connecting a certain end point B1) are created by a single process. Specifically, the piping work route creation device 1 creates the piping route of the set 1 registered higher in the constraint information 150 and then creates the piping route of the set 2 subsequently. In other words, when the constraint information 150 in which the set 2 is registered higher than the set 1 is used, the piping work route creating device 1 creates the pipe route of the set 1 and then creates the pipe route of the set 1.

また、後述するように、配管作業経路作成装置1は、組1の配管経路を作成した後に組2の配管経路を作成する場合、組2の配管経路が組1の配管経路と重ならないように、組1の配管経路に該当するボクセルのコストを高く設定する。すなわち、配管経路を作成する順番に応じて作成される経路が異なる場合が生じ得る。 Further, as will be described later, when the piping work route creating device 1 creates the piping route of the set 2 after creating the piping route of the set 1, the piping route of the set 2 does not overlap the piping route of the set 1. , Set the cost of the voxel corresponding to the piping route of the set 1 high. That is, there may be a case where the route to be created differs depending on the order in which the pipe route is created.

このような制約情報150は、後述する配管作業経路作成処理の実行前に、入力受付部21が入力装置201などを介してユーザから受け付けた入力情報に基づき作成されても良く、あるいは処理の実行中に所定の入力画面を表示してユーザから受け付けるようにしても良い。このような制約情報150は、配管作業経路作成処理に用いられる。 Such constraint information 150 may be created based on the input information received by the input accepting unit 21 from the user via the input device 201 or the like before the execution of the piping work path creating process described later, or the execution of the process. It is also possible to display a predetermined input screen therein and receive it from the user. Such constraint information 150 is used in the piping work route creation processing.

経路作成結果情報170は、配管作業経路の作成結果に関する情報である。具体的には、経路作成結果情報170は、配管作業経路作成処理によって作成された配管経路および作業経路に関する所定情報(作成した配管経路の経路No、配管経路のコスト、配管経路の座標、評価指標に対する評価値、作業経路の経路No、作業経路のコスト、作業経路の座標など)を格納する。 The route creation result information 170 is information regarding the creation result of the piping work route. Specifically, the route creation result information 170 is predetermined information about the pipe route and the work route created by the pipe work route creation process (route number of the created pipe route, cost of the pipe route, coordinates of the pipe route, evaluation index). The evaluation value, the route number of the work route, the cost of the work route, the coordinates of the work route, etc.) are stored.

なお、標準配管情報100、制約情報150および経路作成結果情報170は、図示しないLAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)、携帯電話網または無線通信網等のネットワークNを介して接続される他の装置に設けられ、制御部20の各機能部は、通信部40を介して各記憶部が格納する情報にアクセスするものであっても良い。 The standard piping information 100, the constraint information 150, and the route creation result information 170 are connected via a network N such as a LAN (Local Area Network), a WAN (Wide Area Network), a mobile phone network, or a wireless communication network (not shown). Each functional unit of the control unit 20 provided in another device may access information stored in each storage unit via the communication unit 40.

図4に戻って説明する。通信部40は、外部装置と情報通信を行う機能部である。具体的には、通信部40は、ネットワークNを介して、制約条件に関する入力情報や配管作業経路作成処理の実行指示などを外部装置から取得する。また、通信部40は、ユーザから制約条件の入力を受け付ける入力画面情報や配管経路および作業経路の作成結果を示す画面情報などを外部装置に送信する。 Returning to FIG. 4, description will be made. The communication unit 40 is a functional unit that performs information communication with an external device. Specifically, the communication unit 40 acquires, via the network N, input information regarding constraint conditions, an instruction to execute a piping work route creation process, and the like from an external device. Further, the communication unit 40 transmits input screen information for accepting the input of the constraint condition from the user, screen information indicating the creation result of the piping route and the work route, and the like to the external device.

以上、配管作業経路作成装置1の機能ブロックについて説明した。 The functional blocks of the piping work route creation device 1 have been described above.

図7は、配管作業経路作成装置1のハードウェア構成の一例を示した図である。配管作業経路作成装置1は、例えば、一般的な計算機(例えば、パーソナルコンピュータなど)により構成可能であり、例えば、ソフトウェアプログラム処理により特徴的な処理機能(例えば、配管作業経路作成装置1の制御部20)を実現する。 FIG. 7 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the piping work route creation device 1. The piping work route creation device 1 can be configured by, for example, a general computer (for example, a personal computer), and, for example, a characteristic processing function by software program processing (for example, a control unit of the piping work route creation device 1). 20) is realized.

図示するように、配管作業経路作成装置1は、入力装置201と、出力装置202と、外部記憶装置203と、演算装置204と、主記憶装置205と、通信装置206と、これらを電気的に相互接続するバス207とを有している。 As shown in the figure, the piping work route creation device 1 electrically connects an input device 201, an output device 202, an external storage device 203, a computing device 204, a main storage device 205, a communication device 206, and these. It has a bus 207 interconnected.

入力装置201は、キーボードやマウス、タッチパネルなどのポインティングデバイスあるいは音声入力装置であるマイクなどである。 The input device 201 is a keyboard, a mouse, a pointing device such as a touch panel, or a microphone that is a voice input device.

出力装置202は、ディスプレイやプリンタあるいは音声出力装置であるスピーカなどである。 The output device 202 is a display, a printer, a speaker that is an audio output device, or the like.

外部記憶装置203は、デジタル情報を記憶可能ないわゆるハードディスク(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)あるいはフラッシュメモリなどの不揮発性記憶装置である。 The external storage device 203 is a non-volatile storage device capable of storing digital information, such as a so-called hard disk drive (Shard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), or flash memory.

演算装置204は、例えば、CPU(Central Processing Unit)である。主記憶装置205は、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)などのメモリ装置である。 The arithmetic device 204 is, for example, a CPU (Central Processing Unit). The main storage device 205 is a memory device such as a RAM (Random Access Memory) or a ROM (Read Only Memory).

通信装置206は、外部装置との間で情報通信を行うための装置であって、ネットワークケーブルを介して有線通信を行う有線通信装置またはアンテナを介して無線通信を行う無線通信装置である。 The communication device 206 is a device for performing information communication with an external device, and is a wired communication device for performing wired communication via a network cable or a wireless communication device for performing wireless communication via an antenna.

なお、制御部20に含まれる各機能部は、演算装置204に処理を行わせるプログラムによって実現される。このプログラムは、主記憶装置205あるいは外部記憶装置203に記憶され、プログラムの実行にあたって主記憶装置205上にロードされ、演算装置204により実行される。また、記憶部30は、主記憶装置205または外部記憶装置203あるいはこれらの組合せにより実現される。また、通信部40は、通信装置206により実現される。 Each functional unit included in the control unit 20 is realized by a program that causes the arithmetic device 204 to perform processing. This program is stored in the main storage device 205 or the external storage device 203, is loaded on the main storage device 205 when the program is executed, and is executed by the arithmetic unit 204. The storage unit 30 is realized by the main storage device 205, the external storage device 203, or a combination thereof. The communication unit 40 is realized by the communication device 206.

また、上記の各構成、機能、処理部および処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良い。また、上記構成、機能は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現しても良い。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク、SSD等の記憶装置またはICカード、SDカードおよびDVD等の記録媒体に置くことができる。 Further, each of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be partially or entirely realized by hardware, for example, by designing with an integrated circuit. Further, the above-described configuration and function may be realized by software by the processor interpreting and executing a program for realizing each function. Information such as a program, a table, and a file that realizes each function can be stored in a memory, a hard disk, a storage device such as SSD, or a recording medium such as an IC card, an SD card, and a DVD.

以上、配管作業経路作成装置1のハードウェア構成について説明した。 The hardware configuration of the piping work route creation device 1 has been described above.

[動作の説明]
図8は、配管作業経路作成装置1で実行される配管作業経路作成処理の一例を示したフロー図である。かかる処理は、例えば、入力装置201を介して入力受付部21がユーザから配管作業経路作成処理の実行指示を受け付けると開始される。
[Description of operation]
FIG. 8 is a flowchart showing an example of the piping work route creation processing executed by the piping work route creation device 1. Such processing is started, for example, when the input receiving unit 21 receives an instruction to execute the piping work route creation processing from the user via the input device 201.

処理が開始されると、入力受付部21は、記憶部30に格納されている配管経路および作業経路の作成対象となる三次元空間のモデル情報(図示せず)および制約情報150の入力を受け付ける(ステップS001)。なお、三次元空間のモデル情報は、対象となる建屋などの三次元空間を示すCADのオブジェクトデータなどであるが、三次元計測による点群データやサーフェスデータ群あるいは空間を規定する座標値群であっても良い。 When the process is started, the input receiving unit 21 receives the input of the model information (not shown) of the three-dimensional space that is the creation target of the piping route and the working route stored in the storage unit 30 and the constraint information 150. (Step S001). Note that the model information of the three-dimensional space is CAD object data or the like indicating the three-dimensional space of the target building or the like, but it is point cloud data by three-dimensional measurement, surface data group, or coordinate value group that defines the space. You can have it.

次に、ボクセル空間作成部22は、入力を受け付けたモデル情報を用いて、配管経路および作業経路の作成対象である三次元空間をボクセル分割したボクセル空間を作成する(S002)。 Next, the voxel space creation unit 22 creates a voxel space by voxel-dividing the three-dimensional space that is the creation target of the piping route and the work route, using the model information that has received the input (S002).

次に、ボクセル空間作成部22は、制約情報(始点終点リスト)から一つの組を選択する(ステップS003)。本例では、ボクセル空間作成部22は、制約情報の最上位に登録されている組1を選択する。 Next, the voxel space creation unit 22 selects one set from the constraint information (start point end point list) (step S003). In this example, the voxel space creating unit 22 selects the set 1 registered in the highest level of the constraint information.

図9は、配管経路および作業経路の作成対象である三次元空間300と、制約情報150の組1に対応付けられている禁止領域159の一例を示した図である。図中の領域310は、かかる禁止領域を三次元的に表現したものである。 FIG. 9 is a diagram showing an example of a three-dimensional space 300, which is a target for creating a piping route and a work route, and a prohibited area 159 associated with the set 1 of the constraint information 150. A region 310 in the figure is a three-dimensional representation of such a prohibited region.

図10は、禁止領域310を含む三次元空間をボクセル分割したボクセル空間320の一例を示した図である。ボクセル空間を構成する各直方体が一つのボクセルにあたる。ボクセル空間作成部22は、例えば、ボクセルの一辺あたりの長さと標準配管情報100の単位長さの最小値とが一致する大きさとなるように三次元空間を各ボクセルに分割する。 FIG. 10 is a diagram showing an example of a voxel space 320 obtained by dividing a three-dimensional space including the prohibited area 310 into voxels. Each rectangular parallelepiped forming the voxel space corresponds to one voxel. The voxel space creation unit 22 divides the three-dimensional space into each voxel so that the length of one side of the voxel and the minimum value of the unit length of the standard piping information 100 match each other.

このような大きさのボクセルに分割することにより、ボクセルに標準配管を1対1で配置して作業経路を求めることができる。 By dividing into voxels of such a size, it is possible to determine the work route by arranging standard pipes in the voxels in a one-to-one correspondence.

次に、ボクセル空間作成部22は、各ボクセルに制約情報150の重みを付与する(ステップS004)。具体的には、ボクセル空間作成部22は、座標値、壁面、天井または床面からの距離に基づき、必須領域155、優先領域157、禁止領域159、危険領域161および作業容易領域163に対応するボクセルを特定する。なお、ボクセル空間作成部22は、例えば、CADのオブジェクトデータで示される各領域の座標値と、各ボクセルの角にあたる点の座標値とを比較することにより、各領域に対応するボクセルを特定しても良い。 Next, the voxel space creation unit 22 gives the weight of the constraint information 150 to each voxel (step S004). Specifically, the voxel space creation unit 22 corresponds to the required area 155, the priority area 157, the prohibited area 159, the dangerous area 161, and the easy work area 163 based on the coordinate value, the distance from the wall surface, the ceiling, or the floor surface. Identify voxels. The voxel space creation unit 22 specifies the voxel corresponding to each area by comparing the coordinate value of each area indicated by the CAD object data with the coordinate value of the point corresponding to the corner of each voxel, for example. May be.

また、ボクセル空間作成部22は、必須領域155の重み係数156と、優先領域157の重み係数158と、禁止領域159の重み係数160と、危険領域161の重み係数162と、作業容易領域163の重み係数164とを、対応する各領域のボクセルに付与し、各ボクセルのコストとして設定する。 Further, the voxel space creation unit 22 sets the weighting coefficient 156 of the essential area 155, the weighting coefficient 158 of the priority area 157, the weighting coefficient 160 of the prohibited area 159, the weighting coefficient 162 of the dangerous area 161, and the easy work area 163. The weighting factor 164 and the weighting coefficient 164 are given to the corresponding voxels of the respective regions and set as the cost of each voxel.

図11は、制約情報150の重みを付与した重み付きのボクセル空間330の一例を示した図である。なお、各ボクセル内の数字は、付与された重み(ボクセルのコスト)を示している。 FIG. 11 is a diagram showing an example of the weighted voxel space 330 to which the weight of the constraint information 150 is added. In addition, the number in each voxel shows the added weight (voxel cost).

次に、配管経路作成部23は、重みが付与されたボクセル空間330で、選択された組の配管経路探索を行う(ステップS005)。なお、配管経路作成部23は、探索により得られた配管経路に対応するボクセルに対して、他の組の配管経路とならないように充分大きな重み(所定値)を付与する。 Next, the piping route creation unit 23 searches for the selected group of piping routes in the weighted voxel space 330 (step S005). The piping route creation unit 23 gives a sufficiently large weight (predetermined value) to the voxels corresponding to the piping route obtained by the search so that the voxels do not become another group of piping routes.

図12は、配管経路探索処理の一例を示したフロー図である。かかるフロー図は、図8のステップS005に示す配管経路探索の処理の詳細を示したものである。 FIG. 12 is a flowchart showing an example of the piping route search processing. This flow chart shows details of the processing of the piping route search shown in step S005 of FIG.

配管経路探索処理が開始されると、配管経路作成部23は、ボクセル空間をグラフ表現する(ステップS011)。 When the pipe route search processing is started, the pipe route creating unit 23 represents the voxel space in a graph (step S011).

図13は、ボクセル空間330に関するグラフ表現340の一例を示す図である。グラフ表現とは、各ボクセルをノードとし、ボクセル間の隣接関係をパスとして表現したものである。図示するように、始点A1のボクセルに相当するノードから開始し、終点B1のボクセルに相当するノードに至るパスが、選択した組の配管経路に相当する。 FIG. 13 is a diagram showing an example of a graph representation 340 regarding the voxel space 330. The graph representation represents each voxel as a node and the adjacency relationship between voxels as a path. As shown in the figure, the path starting from the node corresponding to the voxel at the starting point A1 and reaching the node corresponding to the voxel at the ending point B1 corresponds to the selected piping route.

また、配管経路作成部23は、各ノードに対して各ボクセルの重みと同じ値を初期コストとして設定する。なお、配管経路作成部23は、重みが充分大きい(例えば、通常取り得る値の数百倍)禁止領域159に含まれるボクセルをグラフ表現に加えないようにしても良い。こうすることで、ノードの数が低減されるため、配管経路の探索において計算時間と記憶領域の効率化を図ることができる。 Further, the piping route creation unit 23 sets the same value as the weight of each voxel for each node as the initial cost. Note that the piping route creation unit 23 may not add the voxels included in the prohibited area 159 having a sufficiently large weight (for example, several hundred times the normally possible value) to the graph representation. By doing so, since the number of nodes is reduced, it is possible to improve the calculation time and the storage area efficiency in searching the piping route.

次に、配管経路作成部23は、標準配管を選択する(ステップS012)。具体的には、配管経路作成部23は、標準配管情報100および制約情報150を用いて、選択した組(本例では、組1)の配管材質168および呼び径(A)169に相当する標準配管を特定する。なお、配管材質168および呼び径(A)169に基づき特定される配管が形状種類に応じて複数ある場合、配管経路作成部23は、それら複数の配管を全て特定する。本例では、直管およびエルボの二種類の標準配管が特定されたことを前提として以下の説明を行う。 Next, the piping route creation unit 23 selects standard piping (step S012). Specifically, the pipe path creating unit 23 uses the standard pipe information 100 and the constraint information 150 to make a standard equivalent to the pipe material 168 and the nominal diameter (A) 169 of the selected group (in this example, group 1). Identify the piping. When there are a plurality of pipes specified based on the pipe material 168 and the nominal diameter (A) 169 according to the shape type, the pipe path creation unit 23 specifies all of the plurality of pipes. In this example, the following description will be made on the premise that two types of standard pipes, a straight pipe and an elbow, are specified.

次に、配管経路作成部23は、現場施工単位分のボクセルを選択する(ステップS013)。例えば、現場施工単位が標準配管一本単位であり、ボクセルの一辺の単位長さが選択した標準配管一本分の単位長さと同じ場合、配管経路作成部23は、グラフ表現340を用いて、始点のボクセル(本例では、A1)と隣接関係にあるボクセルに相当するノードを特定する。また、配管経路作成部23は、最短経路探索アルゴリズム(例えば、ダイクストラ法あるいは深さ優先探索など)を用いて、特定したノードの中からコストが最小となる一つのノードを特定する。また、配管経路作成部23は、特定したノードに相当するボクセルを選択する。 Next, the piping route creation unit 23 selects voxels for the site construction unit (step S013). For example, when the site construction unit is a unit of standard piping, and the unit length of one side of the voxel is the same as the unit length of one selected standard pipe, the piping route creation unit 23 uses the graph representation 340. A node corresponding to a voxel adjacent to the starting voxel (A1 in this example) is identified. In addition, the piping route creation unit 23 uses a shortest route search algorithm (for example, Dijkstra method or depth-first search) to identify one node having the lowest cost from the identified nodes. Further, the piping route creation unit 23 selects a voxel corresponding to the identified node.

なお、現場施工単位が標準配管二本単位であり、ボクセルの一辺の長さが選択した標準配管一本分の単位長さと同じ場合、配管経路作成部23は、始点のボクセルに隣接する一つ目のボクセルと、同一方向に連続している二つ目のボクセルとを選択すれば良い。 In addition, when the site construction unit is a unit of two standard pipes and the length of one side of the voxel is the same as the unit length of one selected standard pipe, the pipe route creating unit 23 determines that the one adjacent to the voxel at the start point is It suffices to select the eye voxel and the second voxel that is continuous in the same direction.

次に、配管経路作成部23は、ステップS013で選択したボクセルにステップS011で選択した標準配管を設置する(ステップS014)。具体的には、配管経路作成部23は、標準配管情報100に登録されているCADモデルファイル109から配管形状を特定し、選択した標準配管をボクセルに設置する。 Next, the pipe path creation unit 23 installs the standard pipe selected in step S011 in the voxel selected in step S013 (step S014). Specifically, the piping route creation unit 23 specifies the piping shape from the CAD model file 109 registered in the standard piping information 100, and installs the selected standard piping in the voxel.

なお、ステップS011で特定した標準配管の形状種類が複数ある場合、配管経路作成部23は、その向きを考慮して全ての標準配管を仮想的に設置する。そして、各々の標準配管について、次に述べるステップS015で作業経路の生成を行い、作業経路コストを算出などする。そして、再びステップS013において現場施工単位分のボクセルを選択する際すなわちグラフ表現340において次のノードを選択する際に、次のノードに対応したボクセルの位置に最も適した形状種類の標準配管を特定し、かかる標準配管を特定する。 When there are a plurality of types of standard pipe shapes identified in step S011, the pipe path creating unit 23 virtually installs all standard pipes in consideration of their orientations. Then, for each standard pipe, the work route is generated in step S015 described below, and the work route cost is calculated. Then, when selecting voxels for the field construction unit again in step S013, that is, when selecting the next node in the graph representation 340, the standard pipe of the shape type most suitable for the position of the voxel corresponding to the next node is specified. And identify such standard piping.

図14は、始点A1に隣接するボクセルQ1が選択され、ボクセルQ1に標準配管のエルボが配置されたボクセル空間350の一例を示す図である。 FIG. 14 is a diagram showing an example of the voxel space 350 in which the voxel Q1 adjacent to the starting point A1 is selected and the elbow of the standard pipe is arranged in the voxel Q1.

次に、作業経路作成部24は、配管の作業経路を探索する(ステップS015)。具体的には、作業経路作成部24は、標準配管を設置したボクセルQ1から作業基準位置のボクセルP1までの作業経路を探索する。作業経路の探索にあたり、作業経路作成部24は、ボクセル空間をグラフ表現する。 Next, the work route creation unit 24 searches for a work route for piping (step S015). Specifically, the work route creation unit 24 searches for a work route from the voxel Q1 in which the standard pipe is installed to the voxel P1 at the work reference position. In searching for the work route, the work route creation unit 24 represents the voxel space as a graph.

図15は、ボクセル空間350に関するグラフ表現360の一例を示す図である。グラフ表現360は、前述と同様、各ボクセルをノードとし、ボクセル間の隣接関係をパスとして表現したものである。図示するように、標準配管を設置したボクセルQ1に相当するノードと、作業基準位置のボクセルP1に相当するノードとを結ぶパスがボクセルQ1に設置した標準配管の作業経路に相当する。 FIG. 15 is a diagram showing an example of a graph representation 360 regarding the voxel space 350. The graph representation 360 represents each voxel as a node and the adjacency relationship between voxels as a path, as described above. As shown in the figure, the path connecting the node corresponding to the voxel Q1 in which the standard pipe is installed and the node corresponding to the voxel P1 at the work reference position corresponds to the work path of the standard pipe installed in the voxel Q1.

また、作業経路作成部24は、各ノードに対して各ボクセルの重みと同じ値を初期コストとして設定する。また、作業経路作成部24は、ボクセルQ1に対応するノードを作業始点ノートとし、ボクセルP1に対応するノードを作業終点ノードとする。 Further, the work route creation unit 24 sets the same value as the weight of each voxel for each node as the initial cost. In addition, the work route creation unit 24 sets the node corresponding to the voxel Q1 as the work start point note and the node corresponding to the voxel P1 as the work end point node.

また、作業経路作成部24は、最短経路探索アルゴリズム(例えば、ダイクストラ法あるいは深さ優先探索など)を用いて、作業始点ノードから作業終点ノードまでの作業経路を探索する。 Further, the work route creation unit 24 searches the work route from the work start point node to the work end point node using the shortest route search algorithm (for example, Dijkstra method or depth priority search).

次に、作業経路作成部24は、干渉の無い作業経路を得たか否かを判定する(ステップS016)。具体的には、作業経路作成部24は、探索した作業経路の作業始点ノードから作業終点ノードに対応する各ボクセルに標準配管を仮想的に配置し、周囲の機器等との干渉を判定する。そして、干渉の無い作業経路を得ていないと判定した場合(ステップS016でNo)、作業経路作成部24は、処理をステップS015に戻し、次にコストが小さい作業経路を求める。なお、作業経路作成部24は、干渉した位置のノードに対して充分大きな重みを付与し、ステップS015の処理を行う。一方で、干渉の無い作業経路を得たと判定した場合(ステップS016でYes)、配管経路作成部23は、処理をステップS017に移行する。 Next, the work route creation unit 24 determines whether or not a work route without interference has been obtained (step S016). Specifically, the work route creation unit 24 virtually arranges standard pipes in each voxel corresponding to the work start point node and the work end point node of the searched work route, and determines interference with surrounding devices and the like. When it is determined that the work route without interference has not been obtained (No in step S016), the work route creation unit 24 returns the process to step S015 and obtains the work route with the next smallest cost. The work route creation unit 24 gives a sufficiently large weight to the node at the interfering position and performs the process of step S015. On the other hand, when it is determined that the work route without interference is obtained (Yes in step S016), the piping route creation unit 23 shifts the processing to step S017.

図16は、ボクセルQ1から作業基準位置P1までの作業経路R1を含むボクセル空間370の一例を示した図である。 FIG. 16 is a diagram showing an example of the voxel space 370 including the work route R1 from the voxel Q1 to the work reference position P1.

図17は、グラフ表現360上で作業経路に相当するパスの一例を点線で示した図である。作業経路作成部24は、点線で示すパスが作業経路として得られた場合、かかる作業経路上にあるノードのコスト(重み)を全て足し合わせた作業経路コスト(例えば、10.1)を算出する。 FIG. 17 is a diagram showing an example of a path corresponding to a work route on the graphic representation 360 by a dotted line. When the path indicated by the dotted line is obtained as the work path, the work path creation unit 24 calculates the work path cost (for example, 10.1) by adding all the costs (weights) of the nodes on the work path. ..

次に、作業経路作成部24は、得られた作業経路コストを配管経路探索に用いたグラフ表現340のノードのコストに加算する(ステップS017)。具体的には、算出した作業経路コスト(10.1)を、標準配管を設置したボクセル(Q1)に対応するノードのコスト(0.5)に加算する。 Next, the work route creation unit 24 adds the obtained work route cost to the cost of the node of the graph representation 340 used for the pipe route search (step S017). Specifically, the calculated work route cost (10.1) is added to the cost (0.5) of the node corresponding to the voxel (Q1) in which the standard pipe is installed.

図18は、配管を設置したボクセルに相当するノードに作業経路コストを加算したグラフ表現340の一例を示す図である。ボクセルQ1に相当するノードコスト(0.5)に、得られた作業経路コスト(10.1)を加算することで、かかるノードのコストは10.6となっている。 FIG. 18 is a diagram showing an example of a graph representation 340 in which a work route cost is added to a node corresponding to a voxel in which piping is installed. By adding the obtained work route cost (10.1) to the node cost (0.5) corresponding to the voxel Q1, the cost of the node becomes 10.6.

なお、配管経路作成部23は、配管を設置したボクセルQ1を禁止領域159に追加し、充分に大きな重みを付与する。 The piping route creation unit 23 adds the voxel Q1 in which the piping is installed to the prohibited area 159 and gives a sufficiently large weight.

次に、配管経路作成部23は、始点終点を結ぶ配管経路を得たか否かを判定する(ステップS018)。そして、始点終点間の配管経路を得ていないと判定した場合(ステップS018でNo)、配管経路作成部23は、処理をステップS013に戻す。その場合、配管経路作成部23は、ボクセルQ1と隣接関係にあるボクセルの中から現場施工単位分のボクセルを選択し、前述のステップS014〜ステップS017と同様の処理を行う。 Next, the piping route creation unit 23 determines whether or not a piping route connecting the start point and the end point has been obtained (step S018). When it is determined that the pipe route between the start point and the end point is not obtained (No in step S018), the pipe route creating unit 23 returns the process to step S013. In that case, the piping route creation unit 23 selects voxels for the on-site construction unit from the voxels that are adjacent to the voxel Q1 and performs the same processing as steps S014 to S017 described above.

なお、ステップS013では、作業経路作成部24は、ボクセルQ1に相当するノードのコストが更新された新たなグラフ表現を用いて最短経路となる一つのノードを特定し、かかるノードに相当する現場施工単位分のボクセルを選択する。また、配管経路作成部23は、このようにして始点終点を結ぶ配管経路を得るまでステップS013〜S018の処理を繰り返し行う。 In addition, in step S013, the work route creation unit 24 identifies one node that is the shortest route using the new graph representation in which the cost of the node corresponding to the voxel Q1 is updated, and the on-site construction corresponding to such node is performed. Select unit voxels. In addition, the piping route creation unit 23 repeats the processing of steps S013 to S018 until a piping route connecting the start point and the end point is obtained in this way.

一方で、始点終点間の配管経路を得たと判定した場合(ステップS018でYes)、配管経路作成部23は、処理をステップS019に移行する。 On the other hand, when it is determined that the piping route between the start point and the end point is obtained (Yes in step S018), the piping route creation unit 23 shifts the processing to step S019.

次に、配管経路作成部23は、配管経路のコストを評価する(ステップS019)。具体的には、配管経路作成部23は、始点終点を結ぶ配管経路の各ノードに付与されたコストを加算した配管経路コストを算出する。また、配管経路作成部23は、制約情報150の評価指標166および評価基準167に基づき、求めた配管経路コストの評価値を算出する。例えば、配管経路作成部23は、作成した配管経路に含まれる曲がり回数や経路長ごとに所定の評価係数を加算あるいは乗算して評価値を求める。これにより、評価基準を反映した配管経路の評価値を算出することができる。なお、配管経路の評価方法は、前述の方法に限定されるものではない。 Next, the piping route creation unit 23 evaluates the cost of the piping route (step S019). Specifically, the piping route creation unit 23 calculates the piping route cost by adding the costs given to each node of the piping route connecting the start point and the end point. Further, the piping route creation unit 23 calculates an evaluation value of the calculated piping route cost based on the evaluation index 166 and the evaluation standard 167 of the constraint information 150. For example, the piping route creation unit 23 obtains an evaluation value by adding or multiplying a predetermined evaluation coefficient for each of the number of bends and the path length included in the created piping route. As a result, it is possible to calculate the evaluation value of the piping route that reflects the evaluation standard. The method for evaluating the piping route is not limited to the above method.

配管経路の評価値を算出すると、配管経路作成部23は、求めた配管経路上の各ボクセルを禁止領域159に追加し、充分に大きな重みを付与して、本フローを終了する。 After calculating the evaluation value of the pipe route, the pipe route creating unit 23 adds each voxel on the obtained pipe route to the prohibited area 159, gives a sufficiently large weight, and ends the present flow.

図8に戻って説明する。配管経路探索(ステップS005)が終了すると、配管経路作成部23は、制約情報150に含まれる全ての組の配管経路を作成したか否かを判定する(ステップS006)。そして、全ての組の配管経路を作成していないと判定した場合(ステップS006でNo)、配管経路作成部23は、処理をステップS003に戻し、未作成の組の配管経路についてステップS003〜ステップS006の処理を行う。なお、未作成の組(本例では、組2)の配管経路を作成する場合、既に得られた他の組(本例では、組1)の配管経路は禁止領域159に追加されているため、かかる経路上のボクセルが未作成の組の配管経路として選択されることはない。 Returning to FIG. 8, description will be made. When the piping route search (step S005) ends, the piping route creation unit 23 determines whether or not all the sets of piping routes included in the constraint information 150 have been created (step S006). Then, when it is determined that the piping routes of all the sets have not been created (No in step S006), the piping route creation unit 23 returns the process to step S003, and steps S003 to step for the uncreated sets of the piping routes. The processing of S006 is performed. In addition, when the piping route of the uncreated group (group 2 in this example) is created, the already-obtained piping route of the other group (group 1 in this example) is added to the prohibited area 159. , Voxels on such a route are not selected as an uncreated set of pipe routes.

一方で、全ての組の配管経路を作成したと判定した場合(ステップS006でYes)、配管経路作成部23は、配管経路および作業経路の作成結果に関する経路作成結果情報を作成し、記憶部30に出力する。また、配管経路作成部23は、経路作成結果情報を記憶部30に出力すると、本フローの処理を終了する。 On the other hand, when it is determined that all the pairs of piping routes have been created (Yes in step S006), the piping route creation unit 23 creates route creation result information regarding the creation results of the piping route and the work route, and the storage unit 30. Output to. Further, when the piping route creation unit 23 outputs the route creation result information to the storage unit 30, the processing of this flow ends.

以上、配管作業経路作成処理について説明した。 The piping work route creation process has been described above.

このような配管作業経路作成装置1によれば、配管の配置位置および作業性の両方を考慮した、より適切な配管経路および作業経路を作成することができる。 According to such a piping work route creation device 1, it is possible to create a more appropriate piping route and work route in consideration of both the arrangement position of pipes and workability.

図19は、作業制約入力画面400の一例を示した図である。かかる入力画面400は、制約情報150の入力を受け付ける際や、配管作業経路の作成指示を受け付ける際に出力される画面である。例えば、入力受付部21を介してユーザから作業制約入力画面400の表示指示を受け付けると、出力処理部25は、かかる画面情報を生成し、出力装置202に表示する。図示するように、作業制約入力画面400は、始点終点リスト編集領域401と、制約情報規定領域402と、画面表示フィルタ403と、リスト行追加ボタン404と、経路作成実行ボタン405と、保存ボタン406とを有している。 FIG. 19 is a diagram showing an example of the work constraint input screen 400. The input screen 400 is a screen that is output when receiving the input of the constraint information 150 or when receiving the instruction to create the piping work route. For example, when a display instruction of the work constraint input screen 400 is received from the user via the input reception unit 21, the output processing unit 25 generates the screen information and displays it on the output device 202. As shown in the figure, the work constraint input screen 400 includes a start point/end point list edit region 401, a constraint information defining region 402, a screen display filter 403, a list row addition button 404, a route creation execution button 405, and a save button 406. And have.

始点終点リスト編集領域401には、制約情報150に含まれる始点終点リストが表示される。ユーザは、入力装置201を介して始点終点リストの各項目を直接編集することができる。 In the start point/end point list edit area 401, the start point/end point list included in the constraint information 150 is displayed. The user can directly edit each item of the start point/end point list via the input device 201.

制約情報規定領域402には、配管経路および作業経路の作成対象となる三次元空間と、始点終点リストを三次元的に表示した画像が表示される。ユーザは、入力装置201を介して三次元空間上のCADオブジェクトや座標を指定することで、画像を用いて始点終点リストを編集することができる。 In the constraint information defining area 402, an image in which a three-dimensional space in which a piping route and a work route are created and a start point/end point list are three-dimensionally displayed is displayed. The user can edit the start point/end point list by using the image by designating a CAD object or coordinates in the three-dimensional space via the input device 201.

画面表示フィルタ403には、制約情報規定領域402に含まれる三次元空間上のCADオブジェクトや座標が列挙表示される、ユーザは、それらを制約情報規定領域402上に表示するか否かを指定することができる。 The screen display filter 403 enumerates and displays CAD objects and coordinates in the three-dimensional space included in the constraint information defining area 402. The user specifies whether or not to display them on the constraint information defining area 402. be able to.

リスト行追加ボタン404は、始点終点リストの行を追加する指示をユーザから受け付けるボタンである。経路作成実行ボタン405は、配管作業経路作成処理の実行指示をユーザから受け付けるボタンである。保存ボタン406は、編集した始点終点リストを含む制約情報150の保存指示をユーザから受け付けるボタンである。 The list row addition button 404 is a button for receiving an instruction from the user to add a row of the start point/end point list. The route creation execution button 405 is a button for receiving an instruction to execute the piping work route creation process from the user. The save button 406 is a button for accepting a save instruction of the constraint information 150 including the edited start point end point list from the user.

入力受付部21は、入力装置201を介して、各領域および各ボタンに対する入力情報を受け付ける。また、出力処理部25は、入力情報に基づき、制約情報150を編集し、編集後の制約情報150を記憶部30に格納したり、入力情報に応じた画像を生成して制約情報規定領域402に表示する。 The input receiving unit 21 receives input information for each area and each button via the input device 201. Further, the output processing unit 25 edits the constraint information 150 based on the input information, stores the edited constraint information 150 in the storage unit 30, or generates an image according to the input information to generate the constraint information defining area 402. To display.

図20は、経路セット情報410の一例を示した図である。経路セット情報410は、制約情報150に登録された複数の組に対応する配管経路をまとめて一つのセットとした経路セットに関する情報である。経路セット情報410は、経路セットNo411と、組No412と、配管経路No413と、配管経路総コスト414とが対応付けられたレコードを有している。なお、経路セット情報410は、ユーザからの指示に応じて、出力処理部25が経路作成結果情報170を用いて生成し、出力装置202に表示する。 FIG. 20 is a diagram showing an example of the route set information 410. The route set information 410 is information about a route set in which the pipe routes corresponding to the plurality of sets registered in the constraint information 150 are integrated into one set. The route set information 410 has a record in which a route set No 411, a set No 412, a pipe route No 413, and a pipe route total cost 414 are associated with each other. Note that the route set information 410 is generated by the output processing unit 25 using the route creation result information 170 according to an instruction from the user, and is displayed on the output device 202.

経路セットNo411は、経路セットを識別する情報である。組No412は、経路セットに含まれる組を配管作業経路作成処理の実行順に並べた情報である。配管経路No413は、作成された配管経路を識別する情報である。例えば、配管経路No413のR1、R2およびR3は各々、組No412の組1、組2および組3に対応する配管経路を示している。配管経路総コスト414は、各配管経路コストの総和を示す情報である。本例では、R1、R2およびR3の各々の配管経路コストの総和である。 The route set No 411 is information for identifying the route set. The set No. 412 is information in which the sets included in the route set are arranged in the order of execution of the piping work route creation processing. The piping route No. 413 is information for identifying the created piping route. For example, R1, R2, and R3 of the piping route No. 413 indicate the piping routes corresponding to the set 1, the set 2, and the set 3 of the set No. 412, respectively. The piping route total cost 414 is information indicating the total sum of the piping route costs. In this example, it is the sum of the piping route costs of R1, R2, and R3.

このような経路セット情報410により、ユーザは、組に対する配管経路およびそれらの総コストを確認することができる。 Such route set information 410 allows the user to see the piping routes for the set and their total cost.

図21は、経路セット情報410を三次元的に描画した画像情報420の一例を示した図である。かかる画像情報420には、図20の経路セットS1に含まれる配管経路R1〜R3と、かかる配管経路に設置された標準配管とが描画されている。 FIG. 21 is a diagram showing an example of image information 420 obtained by three-dimensionally drawing the route set information 410. In the image information 420, the piping routes R1 to R3 included in the route set S1 of FIG. 20 and the standard piping installed in the piping route are drawn.

このような画像情報420を表示することで、ユーザは、三次元空間内のどの位置にどのような形状の標準配管を設置するのかを視覚的に把握することができる。 By displaying such image information 420, the user can visually understand at what position and in what shape the standard pipe is installed in the three-dimensional space.

図22は、配管経路リスト情報430の一例を示した図である。配管経路リスト情報430は、個々の配管経路に関する詳細な情報である。具体的には、配管経路リスト情報430は、配管経路No431と、配管経路座標432と、評価指標433と、評価値434と、経路コスト435とを対応付けたレコードを有している。なお、配管経路リスト情報430は、ユーザからの指示に応じて、出力処理部25が経路作成結果情報170を用いて生成し、出力装置202に表示する。 FIG. 22 is a diagram showing an example of the piping route list information 430. The piping route list information 430 is detailed information regarding each piping route. Specifically, the pipe route list information 430 has a record in which a pipe route No 431, a pipe route coordinate 432, an evaluation index 433, an evaluation value 434, and a route cost 435 are associated with each other. Note that the piping route list information 430 is generated by the output processing unit 25 using the route creation result information 170 according to an instruction from the user, and is displayed on the output device 202.

配管経路No431は、配管経路を識別する情報である。配管経路座標432は、配管経路となる三次元空間上の所定位置(例えば、始点、曲がり点、終点など)の座標を示す情報である。評価指標433は、配管の曲げ回数や経路長などの評価指標を示す情報であって、制約情報150の評価指標166と共通の情報である。評価値434は、評価指標433に基づく配管経路の評価値を示す情報である。本例では、配管経路R1の曲げ回数および経路長の各々の評価値が2および700であることを示している。経路コスト435は、作成した個々の配管経路コストを示した情報である。 The piping route No. 431 is information for identifying the piping route. The piping path coordinates 432 is information indicating the coordinates of a predetermined position (for example, a starting point, a turning point, an ending point, etc.) in the three-dimensional space that becomes the piping path. The evaluation index 433 is information indicating an evaluation index such as the number of times the pipe is bent and the path length, and is common to the evaluation index 166 of the constraint information 150. The evaluation value 434 is information indicating the evaluation value of the piping route based on the evaluation index 433. In this example, the evaluation values of the number of bends and the path length of the piping route R1 are 2 and 700, respectively. The route cost 435 is information indicating the created individual piping route cost.

このような配管経路リスト情報430により、ユーザは、各配管経路のコストや評価値を確認することができる。 With such piping route list information 430, the user can confirm the cost and evaluation value of each piping route.

図23は、作業経路リスト情報440の一例を示した図である。作業経路リスト情報440は、各作業経路に関する詳細な情報である。具体的には、作業経路リスト情報440は、配管部品No441と、作業経路No442と、実行順序443と、作業経路座標444とが対応付けられたれコードを有している。なお、作業経路リスト情報440は、ユーザからの指示に応じて、出力処理部25が経路作成結果情報170を用いて生成し、出力装置202に表示する。 FIG. 23 is a diagram showing an example of the work route list information 440. The work route list information 440 is detailed information about each work route. Specifically, the work route list information 440 has a code in which the piping component No 441, the work route No 442, the execution order 443, and the work route coordinates 444 are associated with each other. Note that the work route list information 440 is generated by the output processing unit 25 using the route creation result information 170 according to an instruction from the user, and is displayed on the output device 202.

配管部品No441は、配管経路No442に登録されている配管経路を構成する配管部品の識別情報である。配管経路No442は、作成された配管経路を識別する情報である。実行順序443は、対応付けられた配管部品441を配管経路に設置する順序を特定する情報である。作業経路座標444は、作業経路となる三次元空間上の所定位置(例えば、作業始点、曲がり点、作業終点など)の座標を示す情報である。 The piping part No. 441 is identification information of the piping part that constitutes the piping path registered in the piping path No. 442. The piping route No. 442 is information for identifying the created piping route. The execution order 443 is information that specifies the order in which the associated piping component 441 is installed in the piping path. The work route coordinates 444 is information indicating coordinates of a predetermined position (for example, a work start point, a turning point, a work end point, etc.) in the three-dimensional space that is the work route.

なお、作業経路リスト情報441には、上記の他に、各作業経路の予想移動時間を対応付けても良い。この場合、予め単位当たりの作業経路長に対応する基準作業時間を記憶部30に格納し、各作業経路の経路長に基準作業時間を乗算して予想移動時間を算出すれば良い。また、直線移動作業、曲がり点の移動作業、設置作業などの要素作業ごとの基準作業時間を記憶部30に格納し、作業経路の予想移動時間や予想作業時間を要素作業ごとに算出するようにしても良い。 In addition to the above, the work route list information 441 may be associated with the expected travel time of each work route. In this case, the reference work time corresponding to the work path length per unit may be stored in the storage unit 30 in advance, and the expected travel time may be calculated by multiplying the path length of each work path by the reference work time. Further, the reference work time for each element work such as a linear movement work, a turning point movement work, and an installation work is stored in the storage unit 30, and the expected movement time of the work route and the expected work time are calculated for each element work. May be.

このような作業経路リスト情報440により、ユーザは、作業経路や配管部品の設置順序を確認することができる。 With such work route list information 440, the user can confirm the work route and the installation order of the piping parts.

図24は、作業経路リスト情報440を三次元的に描画した画像情報450の一例を示す情報である。かかる画像情報450には、図23の作業経路リスト情報440に含まれる配管経路R1と、かかる配管経路に設置される配管部品Q6およびQ7と、作業経路とが描画されている。 FIG. 24 is information showing an example of image information 450 in which the work route list information 440 is three-dimensionally drawn. In the image information 450, the pipe route R1 included in the work route list information 440 of FIG. 23, the pipe parts Q6 and Q7 installed in the pipe route, and the work route are drawn.

このような画像情報450を表示することで、ユーザは、三次元空間内で配管部品の位置および作業経路を視覚的に把握することができる。 By displaying such image information 450, the user can visually recognize the position and work route of the piping component in the three-dimensional space.

図25は、配管作業経路作成結果表示画面460の一例を示した図である。かかる画面460は、配管作業経路作成処理のステップS006で全ての配管経路を作成したと判定した場合(すなわち、ステップS006でYesの場合)あるいはユーザからの表示指示を受け付けた場合に表示される。例えば、配管経路作成部23が全ての配管経路を作成したと判定した場合あるいは入力受付部21を介してユーザから配管作業経路作成結果表示画面460の表示指示を受け付けると、出力処理部25は、かかる画面情報を生成し、出力装置202に表示する。 FIG. 25 is a diagram showing an example of the piping work route creation result display screen 460. The screen 460 is displayed when it is determined in step S006 of the piping work route creation process that all the piping routes have been created (that is, when Yes in step S006) or when a display instruction from the user is received. For example, when the piping route creation unit 23 determines that all the piping routes have been created or when the display instruction of the piping work route creation result display screen 460 is received from the user via the input reception unit 21, the output processing unit 25 Such screen information is generated and displayed on the output device 202.

図示するように、配管作業経路作成結果表示画面460は、経路セット選択領域461と、始点終点リスト指定領域462と、結果表示領域463と、作業経路アニメーション確認ボタン464と、配管経路および作業経路情報出力ボタン465と、保存ボタン466とを有している。 As shown in the figure, the piping work route creation result display screen 460 includes a route set selection area 461, a start point/end point list designation area 462, a result display area 463, a work route animation confirmation button 464, a piping route and work route information. It has an output button 465 and a save button 466.

経路セット選択領域461には、経路セットが表示される。また、経路セットが複数ある場合、かかる領域には複数の経路セットがリスト表示される。ユーザは、入力装置201を介してどの経路セットを表示するかを選択することができる。出力処理部25は、選択された経路セットをハイライトするなど強調表示する。 A route set is displayed in the route set selection area 461. When there are a plurality of route sets, a plurality of route sets are displayed as a list in this area. The user can select which route set to display via the input device 201. The output processing unit 25 highlights the selected route set by highlighting it.

始点終点リスト指定領域462には、選択した経路セットに含まれる始点終点リストの組が表示される。ユーザは、結果表示領域463に表示させたい始点終点リストの組を選択することができる。出力処理部25は、選択された経路セットをハイライトするなど強調表示する。 In the start point/end point list designation area 462, a set of start point/end point lists included in the selected route set is displayed. The user can select the set of the start point/end point list to be displayed in the result display area 463. The output processing unit 25 highlights the selected route set by highlighting it.

結果表示領域463には、選択された経路セットおよび始点終点リストの組に対応する配管経路および作業経路、配管経路の始点終点および重み付けがされたボクセル空間が三次元画像として表示される。なお、出力処理部25は、結果表示領域463に表示する配管経路に対応付けて、配管経路リストに含まれる所定情報(例えば、評価値や経路コスト)を表示しても良い。 In the result display area 463, piping routes and work routes corresponding to the selected set of routes and a set of starting point/ending point lists, starting points and ending points of the piping routes, and weighted voxel spaces are displayed as a three-dimensional image. The output processing unit 25 may display the predetermined information (for example, the evaluation value or the route cost) included in the pipe route list in association with the pipe route displayed in the result display area 463.

作業経路アニメーション確認ボタン464は、作業経路のアニメーションで表示する指示をユーザから受け付けるボタンである。配管経路および作業経路情報出力ボタン465は、経路セット情報410、配管経路リスト情報430、作業経路リスト情報440および始点終点リストを含む制約情報150をテキストファイルやCADファイルなどの形式で出力する指示をユーザから受け付けるボタンである。保存ボタン466は、結果表示領域463に表示した画像情報の保存指示をユーザから受け付けるボタンである。 The work route animation confirmation button 464 is a button that receives an instruction from the user to display the work route animation as an animation. The piping route and work route information output button 465 gives an instruction to output the route set information 410, the pipe route list information 430, the work route list information 440, and the constraint information 150 including the start point end point list in a format such as a text file or a CAD file. This button is received from the user. The save button 466 is a button that receives a user's instruction to save the image information displayed in the result display area 463.

以上、本実施形態に係る配管作業経路作成装置1について説明した。 The piping work path creation device 1 according to the present embodiment has been described above.

このような配管作業経路作成装置1によれば、配管の設置位置および作業性の両方を考慮した、より適切な配管経路および作業経路を作成することができる。 According to such a piping work route creation device 1, it is possible to create a more suitable pipe route and work route in consideration of both the installation position of pipes and workability.

なお、本発明は前述の実施形態に限られるものではない。前述の実施形態は、本発明の技術的思想の範囲内で様々な変形が可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment can be variously modified within the scope of the technical idea of the present invention.

例えば、前述の実施形態では、制約情報150のより上位に登録されている組から順に配管経路および作業経路を探索したが、本発明はこれに限定されるものではなく、始点終点間の距離が短い組から順に配管経路および作業経路を探索するようにしても良い。具体的には、配管経路作成部23は、三次元空間のモデル情報および制約情報150を用いて、各組の始点153および終点154間の距離を算出する。そして、配管経路作成部23は、算出した始点終点間の距離が最も短い組から順に配管経路および作業経路を作成する。 For example, in the above-described embodiment, the piping route and the work route are searched in order from the set registered higher in the constraint information 150, but the present invention is not limited to this, and the distance between the start point and the end point is The piping route and the work route may be searched in order from the shortest group. Specifically, the piping route creation unit 23 calculates the distance between the start point 153 and the end point 154 of each set using the model information of the three-dimensional space and the constraint information 150. Then, the piping route creation unit 23 creates the piping route and the work route in order from the set having the shortest calculated distance between the start point and the end point.

このようにすることで、配管作業経路作成装置1は、始点終点間が短いにも関わらず、他の組の配管経路を回避するために冗長な回避経路を作成してしまうことを防止できる。 By doing so, the piping work route creation device 1 can prevent the redundant avoidance route from being created in order to avoid another set of piping routes even though the start point and the end point are short.

また、配管経路作成部23は、三次元空間の重心に近い組から配管経路および作業経路を探索するようにしても良い。具体的には、配管経路作成部23は、三次元空間のモデル情報および制約情報150を用いて、各組の始点153および終点154を結んだ直線が、3次元空間の重心に最も近い組を特定し、重心に近い組から順に配管経路および作業経路を作成する。 Further, the piping route creation unit 23 may search for the piping route and the work route from a group close to the center of gravity of the three-dimensional space. Specifically, the piping path creation unit 23 uses the model information and the constraint information 150 of the three-dimensional space to determine the line connecting the start point 153 and the end point 154 of each set that is closest to the center of gravity of the three-dimensional space. Identify and create piping routes and work routes in order from the group closest to the center of gravity.

このようにすることで、配管作業経路作成装置1は、他の組の配管経路を回避するために、3次元空間の重心から外周を経由して重心に戻るような冗長な回避経路を作成しまうことを防止できる。 By doing so, the piping work route creation device 1 creates a redundant avoidance route that returns from the center of gravity of the three-dimensional space to the center of gravity via the outer periphery in order to avoid another set of piping routes. Can be prevented.

また、配管経路作成部23は、配管経路を作成する組の選択順序についても探索対象としても良い。このようにすることで、配管作業経路作成装置1は、配管経路の総コストが最小となる配管経路を得ることができる。 In addition, the piping route creation unit 23 may also search for a selection order of a set that creates a piping route. By doing so, the piping work route creation device 1 can obtain a piping route in which the total cost of the piping route is minimized.

また、配管経路作成部23は、制約情報150に含まれる組について、選択順序の全ての組み合わせについて配管経路および作業経路の探索を実行しても良い。例えば、制約情報150に組1、組2および組3が登録されている場合、組1、組2および組3の順に選択する選択順序と、組1、組3および組2の順に選択する選択順序と、組2、組1および組3の順に選択する選択順序と、組2、組3および組1の順に選択する選択順序と、組3、組1および組2の順に選択する選択順序と、組3、組2および組1の順に選択する選択順序の全てについて配管経路および作業経路を探索するようにしても良い。 In addition, the piping route creation unit 23 may execute a search for a piping route and a work route for all combinations in the selection order for the set included in the constraint information 150. For example, when the set 1, the set 2 and the set 3 are registered in the constraint information 150, the selection order of selecting the set 1, the set 2 and the set 3 in that order and the selection order of selecting the set 1, the set 3 and the set 2 in that order Order, selection order for selecting set 2, set 1 and set 3 in order, selection order for selecting set 2, set 3 and set 1 and selection order for selecting set 3, set 1 and set 2 , The set 3, the set 2 and the set 1 may be selected in this order, and the piping route and the work route may be searched for.

図26は、全ての選択順序について配管経路および作業経路を探索した場合の経路セット情報470の一例を示した図である。図示するように、S1は、組1、組2および組3の順に配管経路を探索した場合を示し、かかる場合の各組の配管経路が各々、R1、R2およびR3であることを示している。また、S2は、組2、組1および組3の順に配管経路を探索した場合を示し、かかる場合の各組の配管経路が各々、R1、R2およびR4であることを示している。また、S1およびS2に対応付けられた各々の配管経路総コストが示すように、組の選択順序を異なる場合、各組の配管経路が異なる場合が生じ得るため、組の選択順序を変更した場合、経路セットごとに配管経路の総コストも異なる場合が生じ得る。 FIG. 26 is a diagram showing an example of the route set information 470 when the pipe route and the work route are searched for all the selection orders. As shown in the figure, S1 shows the case where the pipe paths are searched in order of the set 1, the set 2 and the set 3, and the pipe paths of each set in such a case are R1, R2 and R3, respectively. .. Further, S2 shows the case where the piping routes are searched in order of the set 2, the set 1, and the set 3, and the piping routes of each set in this case are R1, R2, and R4, respectively. Further, as shown in the total cost of the piping routes associated with S1 and S2, when the selection order of the sets is different, the piping routes of each set may be different. Therefore, when the selection order of the sets is changed In some cases, the total cost of piping routes may differ for each route set.

図27は、図26に示す経路セット情報470の経路セットS2を三次元的に描画した画像情報480の一例を示す情報である。かかる画像情報480には、経路セットS2に含まれる配管経路R1、R2およびR4と、かかる配管経路に設置された標準配管とが描画されている。例えば、経路セットS1を三次元的に描画した画像情報420(図21)と比較すると明らかなように、組の選択順序が異なる場合、すなわち配管経路の作成順序が異なる場合、三次元空間上に作成される配管経路も相互に異なることが分かる。 27 is information showing an example of image information 480 in which the route set S2 of the route set information 470 shown in FIG. 26 is three-dimensionally drawn. In the image information 480, the piping routes R1, R2 and R4 included in the route set S2 and the standard piping installed in the piping route are drawn. For example, as is clear by comparing the route set S1 with the image information 420 (FIG. 21) in which the route set S1 is drawn three-dimensionally, when the selection order of the sets is different, that is, when the piping route creation order is different, the three-dimensional space is displayed. It can be seen that the pipe paths created are also different from each other.

このように、配管作業経路作成装置1は、組の選択順序について、全ての組み合わせの配管経路および作業経路の探索することにより、各組み合わせの経路セットごとに配管経路の総コストをユーザに提供することができる。これにより、ユーザは、配管経路の総コストがより小さい組の組合せを選択することができる。 In this way, the piping work route creation apparatus 1 provides the user with the total cost of the piping route for each route set of each combination by searching the piping routes and the working routes of all the combinations in the selection order of the pairs. be able to. This allows the user to select a set of combinations with a lower total cost of the piping path.

なお、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。 It should be noted that the above-described embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, or replace other configurations with respect to a part of the configurations of the respective embodiments.

また、上記説明では、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えて良い。 Further, in the above description, the control lines and the information lines are shown as those considered necessary for the description, and not all the control lines and the information lines on the product are necessarily shown. In reality, it can be considered that almost all configurations are connected to each other.

1・・・配管作業経路作成装置、10・・・入出力インターフェース制御部、
20・・・制御部、21・・・入力受付部、22・・・ボクセル空間作成部、
23・・・配管経路作成部、24・・・作業経路作成部、25・・・出力処理部、
30・・・記憶部、40・・・通信部、50・・・バス、100・・・標準配管情報、150・・・制約情報、170・・・経路作成結果情報、201・・・入力装置、
202・・・出力装置、203・・・外部記憶装置、204・・・演算装置、
205・・・主記憶装置、206・・・通信装置、N・・・ネットワーク
1... Piping work route creation device, 10... Input/output interface control unit,
20... Control unit, 21... Input receiving unit, 22... Voxel space creating unit,
23... Piping route creation unit, 24... Work route creation unit, 25... Output processing unit,
30... Storage unit, 40... Communication unit, 50... Bus, 100... Standard piping information, 150... Constraint information, 170... Route creation result information, 201... Input device ,
202... Output device, 203... External storage device, 204... Arithmetic device,
205... Main storage device, 206... Communication device, N... Network

Claims (14)

配管経路および作業経路の作成対象となる三次元空間をボクセル要素単位に分割し、所定の領域ごとに重み付けがされたボクセルを用いて、配管の始点から終点までの配管経路を探索する配管経路作成部と、
前記配管経路上の前記ボクセルから作業基準位置までの作業経路を探索する作業経路作成部と、を備え、
前記作業経路作成部は、
前記作業経路上の前記ボクセルの重みに基づき当該作業経路のコストを算出し、
前記配管経路作成部は、
前記作業経路のコストを前記配管経路上の前記ボクセルのコストに加算して、当該配管経路のコストを算出する
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。
Creating a piping route from the starting point to the ending point of the pipe by dividing the 3D space for creating the piping route and work route into voxel element units and using voxels weighted for each predetermined area Department,
A work route creating unit that searches for a work route from the voxel to the work reference position on the piping route;
The work route creation unit,
Calculate the cost of the work route based on the weight of the voxel on the work route,
The piping route creation unit,
A pipe work route creation device, wherein the cost of the work route is added to the cost of the voxels on the pipe route to calculate the cost of the pipe route.
請求項1に記載の配管作業経路作成装置であって、
前記配管経路および前記作業経路の作成対象となる空間を三次元形状で表したモデル情報と、
配管の始点および終点と設置に制約のある領域および重みとを対応付けた組が登録された制約情報と、を用いて、
三次元空間をボクセル要素単位に分割し、制約のある領域の対応するボクセルに所定の重み付けを行ったボクセル空間を作成するボクセル空間作成部をさらに有する
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。
The piping work route creation device according to claim 1,
Model information representing a space to be created of the piping route and the work route in a three-dimensional shape,
Using the constraint information in which a group in which the start point and the end point of the pipe are associated with the area and the weight with restrictions on installation are registered,
A piping work route creation device further comprising a voxel space creation unit that creates a voxel space in which a three-dimensional space is divided into voxel element units, and corresponding voxels in a restricted region are given a predetermined weight.
請求項2に記載の配管作業経路作成装置であって、
前記三次元空間のモデル情報と、
前記制約情報と、を記憶した記憶部をさらに有する
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。
The piping work route creation device according to claim 2,
Model information of the three-dimensional space,
The piping work route creation device further comprising a storage unit that stores the constraint information.
請求項2に記載の配管作業経路作成装置であって、
前記制約情報は、
前記配管の始点および終点と、前記制約のある領域に相当する必須領域、優先領域、禁止領域、危険領域および作業容易領域と、当該領域ごとの重みとが対応付けられた組を有する
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。
The piping work route creation device according to claim 2,
The constraint information is
It has a set in which a start point and an end point of the pipe, an essential area, a priority area, a prohibited area, a dangerous area and a work easy area corresponding to the restricted area, and a weight for each area are associated with each other. Piping work route creation device.
請求項4に記載の配管作業経路作成装置であって、
前記制約情報に複数の前記組が登録されている場合、
前記配管経路作成部は、先の順序で作成した前記配管経路上の前記ボクセルを前記制約情報の禁止領域に追加し、
次以降に前記配管経路を作成する場合、先の順序で作成した前記配管経路上の前記ボクセルが前記禁止領域に追加されている前記制約情報を用いる
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。
The piping work route creation device according to claim 4,
When a plurality of the groups are registered in the constraint information,
The piping path creation unit adds the voxels on the piping path created in the above order to the prohibited area of the constraint information,
The pipe work route creation device, wherein the constraint information that the voxels on the pipe route created in the previous order are added to the prohibited area is used when creating the pipe route after the next.
請求項1に記載の配管作業経路作成装置であって、
前記配管経路作成部は、
所定の評価指標および評価基準を用いて、作成した前記配管経路の評価値を算出する
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。
The piping work route creation device according to claim 1,
The piping route creation unit,
A piping work route creation device, wherein an evaluation value of the created piping route is calculated using a predetermined evaluation index and evaluation standard.
請求項6に記載の配管作業経路作成装置であって、
前記評価指標は、少なくとも前記配管経路の曲がり回数および経路長のいずれかを含む
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。
The piping work route creation device according to claim 6,
The piping work path creating device, wherein the evaluation index includes at least one of the number of bends and the path length of the piping path.
請求項2に記載の配管作業経路作成装置であって、
前記三次元空間のモデル情報および前記制約情報の三次元画像情報を生成する出力処理部と、
前記画像情報への入力を受け付ける入力受付部と、をさらに備え、
前記出力処理部は、
前記入力受付部が受け付けた入力情報に基づき、前記制約情報を編集する
ことを特徴とする配管作業経路作製装置。
The piping work route creation device according to claim 2,
An output processing unit that generates model information of the three-dimensional space and three-dimensional image information of the constraint information,
An input receiving unit that receives an input to the image information,
The output processing unit,
A piping work path manufacturing apparatus, characterized in that the constraint information is edited based on the input information received by the input receiving unit.
請求項8に記載の配管作業経路作成装置であって、
前記出力処理部は、
前記制約情報に含まれる組に対応する配管経路と、各組の配管経路のコストの総和である総コストとを含む経路セット情報と、
前記配管経路の座標と、前記配管経路のコストを含む配管経路リスト情報と、
前記配管経路に設置する配管部品と、当該配管部品の設置の実行順序と、前記作業経路の座標と、前記配管経路とを含む作業経路リスト情報と、のうち、少なくともいずれか一つを出力表示する
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。
The piping work route creating device according to claim 8,
The output processing unit,
Piping routes corresponding to the sets included in the constraint information, and route set information including total cost that is the sum of costs of the piping routes of each set,
Coordinates of the piping route, piping route list information including the cost of the piping route,
Output display of at least one of piping parts to be installed in the piping path, an execution order of installation of the piping parts, coordinates of the working path, and work path list information including the piping path A piping work route creating device characterized by being.
請求項2の記載の配管作業経路作成装置であって、
前記配管経路作成部は、
前記制約情報に複数の前記組が含まれる場合、前記配管経路の始点および終点の距離が短い組から順に配管経路を作成する
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。
The piping work route creation device according to claim 2,
The piping route creation unit,
When a plurality of the groups are included in the constraint information, the piping work route creating apparatus is characterized in that a piping route is created in order from a group having a short distance between a starting point and an ending point of the piping route.
請求項2に記載の配管作業経路作成装置であって、
前記配管経路作成部は、
前記制約情報に複数の前記組が含まれる場合、前記配管経路の始点および終点を結ぶ直線が前記三次元空間の重心に近い組から順に配管経路を作成する
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。
The piping work route creation device according to claim 2,
The piping route creation unit,
When a plurality of the groups is included in the constraint information, the piping work path creating apparatus is characterized in that a piping line is created in order from a group in which a straight line connecting a start point and an end point of the piping path is closer to the center of gravity of the three-dimensional space ..
請求項2に記載の配管作業経路作成装置であって、
前記配管経路作成部は、
前記制約情報に複数の前記組が含まれる場合、当該組の選択順序の全ての組合せについて配管経路を作成する
ことを特徴とする配管作業経路作成装置。
The piping work route creation device according to claim 2,
The piping route creation unit,
When a plurality of the sets are included in the constraint information, a piping work route creating apparatus is created for all combinations of selection order of the sets.
配管作業経路作成装置が実行する配管作業経路作成方法であって、
配管経路および作業経路の作成対象となる三次元空間をボクセル要素単位に分割し、所定の領域ごとに重み付けがされたボクセルを用いて、配管の始点から終点までの配管経路を探索する配管経路作成ステップと、
前記配管経路上の前記ボクセルから作業基準位置までの作業経路を探索する作業経路作成ステップと、を備え、
前記作業経路作成ステップは、
前記作業経路上の前記ボクセルの重みに基づき当該作業経路のコストを算出し、
前記配管経路作成ステップは、
前記作業経路のコストを前記配管経路上の前記ボクセルのコストに加算して、当該配管経路のコストを算出する
ことを特徴とする配管作業経路作成方法。
A method for creating a piping work path executed by a piping work path creation device,
Creating a piping route from the starting point to the ending point of the pipe by dividing the 3D space for creating the piping route and work route into voxel element units and using voxels weighted for each predetermined area Steps,
A work route creating step of searching for a work route from the voxel to the work reference position on the piping route;
The work route creating step is
Calculate the cost of the work route based on the weight of the voxel on the work route,
The piping path creating step,
A piping work route creation method, wherein the cost of the work route is added to the cost of the voxels on the pipe route to calculate the cost of the pipe route.
コンピュータを、配管作業経路作成装置として機能させるプログラムであって、
前記コンピュータを、
配管経路および作業経路の作成対象となる三次元空間をボクセル要素単位に分割し、所定の領域ごとに重み付けがされたボクセルを用いて、配管の始点から終点までの配管経路を探索する配管経路作成部と、
前記配管経路上の前記ボクセルから作業基準位置までの作業経路を探索する作業経路作成部として機能させ、
前記作業経路作成部は、
前記作業経路上の前記ボクセルの重みに基づき当該作業経路のコストを算出し、
前記配管経路作成部は、
前記作業経路のコストを前記配管経路上の前記ボクセルのコストに加算して、当該配管経路のコストを算出する
ことを特徴とするプログラム。
A program that causes a computer to function as a piping work route creation device,
The computer,
Creating a piping route from the starting point to the ending point of the pipe by dividing the 3D space for creating the piping route and work route into voxel element units and using voxels weighted for each predetermined area Department,
Functioning as a work route creation unit that searches for a work route from the voxel to the work reference position on the piping route,
The work route creation unit,
Calculate the cost of the work route based on the weight of the voxel on the work route,
The piping route creation unit,
A program for calculating the cost of the piping route by adding the cost of the work route to the cost of the voxel on the piping route.
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