JP7372504B1 - 施工計画の一部を構成するスケジュールを導出するためのシステム、方法、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
(項目1)
施工計画の一部を構成するスケジュールを導出するためのシステムであって、
建造物の構造を示す建造物データおよび施工条件を受信する受信手段と、
前記建造物データおよび前記施工条件に基づいて、遺伝的アルゴリズムを使用して、複数のスケジュール候補を生成する生成手段と、
前記複数のスケジュール候補から少なくとも1つのスケジュールを出力する出力手段と
を備えるシステム。
(項目2)
前記生成手段は、
(a)第n世代の複数のスケジュール候補を生成することと、
(b)前記第n世代の複数のスケジュール候補の各スケジュール候補を評価することと、
(c)前記評価に基づいて、前記第n世代の複数のスケジュール候補のうちの一部を選択することと、
(d)n=n+1とすること
をn=1から繰り返すことを行うように構成されている、上記項目に記載のシステム。
(項目3)
前記評価することは、前記第n世代の複数のスケジュール候補の各スケジュール候補に対して、前記スケジュール候補に従って施工したときの施工時間を算出することを含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
(項目4)
前記生成手段は、
部材の位置に基づいてクレーンの状態を算出するクレーン逆モデルと、
部材を運ぶ経路中のクレーンの状態に基づいて、部材を運ぶ運搬時間を算出する運搬時間算出手段と
を備える、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
(項目5)
前記施工時間を算出することは、
前記スケジュール候補によって組立順序が規定される複数の部材のそれぞれについて、
前記部材の初期位置と前記部材の最終位置とに基づいて、クレーンの開始状態と前記クレーンの終了状態とを算出することと、
前記クレーンの開始状態と前記クレーンの終了状態との間の前記クレーンの少なくとも1つの中間状態を算出することと、
前記クレーンの算出された状態に基づいて、前記部材が辿る経路の座標を算出することと
前記座標に基づいて、建設済の部材と干渉しないために必要な前記クレーンのワイヤ長さを算出することと
前記クレーンの算出された状態と前記ワイヤ長さとに基づいて、前記部材を前記クレーンで前記初期位置から前記最終位置まで運ぶ運搬時間を算出することと
前記複数の部材のそれぞれの前記運搬時間を合算することと
を含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
(項目6)
前記評価することは、前記施工時間および前記施工条件に基づいて、前記スケジュール候補に従って施工したときの費用を算出することをさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
(項目7)
前記施工条件は、クレーンの種類、前記クレーンの配置、前記クレーンの数のうちの少なくとも1つを含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
(項目8)
前記生成手段は、遺伝的アルゴリズムを使用して、複数のクレーン種類候補、複数のクレーン配置候補、および、複数のクレーン数候補のうちの少なくとも1つをさらに生成し、
前記出力手段は、前記複数のクレーン種類候補から少なくとも1つのクレーン種類を出力し、前記複数のクレーン配置候補から少なくとも1つのクレーン配置を出力し、かつ/または、前記複数のクレーン数候補から少なくとも1つのクレーン数を出力する、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
(項目9)
施工計画の一部を構成するスケジュールを導出するための方法であって、
建造物の構造を示す建造物データおよび施工条件を受信することと、
前記建造物データおよび前記施工条件に基づいて、遺伝的アルゴリズムを使用して、複数のスケジュール候補を生成することと、
前記複数のスケジュール候補から少なくとも1つのスケジュールを出力することと
を含む方法。
(項目9A)
上記項目の1つまたは複数に記載の特徴を備える、項目9に記載の方法。
(項目10)
施工計画の一部を構成するスケジュールを導出するためのプログラムであって、前記プログラムは、プロセッサ部を備えるコンピュータシステムにおいて実行され、前記プログラムは、
建造物の構造を示す建造物データおよび施工条件を受信することと、
前記建造物データおよび前記施工条件に基づいて、遺伝的アルゴリズムを使用して、複数のスケジュール候補を生成することと、
前記複数のスケジュール候補から少なくとも1つのスケジュールを出力することと
を含む処理を前記プロセッサ部に行わせる、プログラム。
(項目10A)
上記項目の1つまたは複数に記載の特徴を備える、項目10に記載のプログラム。
(項目10B)
項目10または項目10Aに記載のプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
本明細書において「施工計画」とは、工事を実施するための計画をいい、特に、建造物を建設するための計画をいう。施工計画は、少なくとも、施工条件と、スケジュールとを備える。
本発明の発明者は、施工計画を提案するための新たなサービスを開発した。このサービスでは、ユーザ(例えば、施主、または、建築会社)にとって重要な観点(例えば、コストおよび/または時間)に応じた最適な施工計画を提案するというサービスである。例えば、ユーザがコストを重要視するとき、このサービスにより、最も安価に工事を実施することが可能な施工計画が提案され得る。例えば、ユーザが時間を重要視するとき、このサービスにより、最も短期間で工事を実施することが可能な施工計画が提案され得る。例えば、ユーザがコストと時間とのバランスを重要視するとき、このサービスにより、比較的に短時間でかつ比較的に安価で工事を実施することが可能な施工計画が提案され得る。
図2は、施工計画の一部を構成するスケジュールを導出するためのシステム100の構成の一例を示す。
関節を動かす時間=変更幅/関節を動かすスピード
の式で、ある状態からその次の状態まで各関節を動かす時間が算出される。関節を動かすスピードは、一定であってもよいし、可変であってもよい。可変である場合、例えば、関節の変更幅に合わせて、関節を動かすスピードを変更するようにしてもよい。例えば、大きい変更幅の場合にスピードを速くするといったスピードモデルが利用され得る。
ワイヤを動かす時間=ワイヤの変更長さ/ワイヤの伸縮スピード
の式で、あるワイヤ長さから次のワイヤ長さまでワイヤを伸長または短縮する時間が算出される。ワイヤの伸縮スピードは、一定であってもよいし、可変であってもよい。可変である場合、例えば、ワイヤの変更長さに合わせて、ワイヤの伸縮スピードを変更するようにしてもよい。例えば、大きい変更長さの場合にスピードを速くするといったスピードモデルが利用され得る。
図7は、システム100による施工計画の一部を構成するスケジュールを導出するための処理(処理700)の一例を示すフローチャートである。処理700は、システム100のプロセッサ部120において実行される。
P プロバイダ
C クレーン
B 建造物
100 システム
110 インターフェース部
120 プロセッサ部
130 メモリ部
200 データベース部
300 端末装置
400 ネットワーク
Claims (9)
- 施工計画の一部を構成するスケジュールを導出するためのシステムであって、
建造物の構造を示す建造物データおよび施工条件を受信する受信手段と、
前記建造物データおよび前記施工条件に基づいて、遺伝的アルゴリズムを使用して、複数のスケジュール候補を生成する生成手段であって、前記生成手段は、前記遺伝的アルゴリズムによって生成されたスケジュール候補に従って施工したときの施工時間を算出するための手段を備え、前記施工時間を算出するための手段は、前記スケジュール候補によって組立順序が規定される複数の部材の各部材の運搬時間に基づいて前記施工時間を算出し、前記施工時間を算出するための手段は、
前記部材の位置に基づいてクレーンの状態を算出するクレーン逆モデルと、
前記クレーンの状態に基づいて、前記部材が辿る経路の座標を算出するクレーンモデルと、
前記経路の座標および高さマップに基づいて、前記部材を前記クレーンからワイヤで吊るして運ぶために必要なワイヤ長さを算出するワイヤ長さ算出手段であって、前記高さマップは、前記部材が運搬される前に建設された部材の高さおよび位置を示し、前記ワイヤ長さ算出手段は、前記経路を前記高さマップに投影し、前記経路のどの位置においても、前記高さマップによって示される前記建設された部材の高さよりも前記部材の位置が高くなるワイヤ長さを算出する、ワイヤ長さ算出手段と、
前記クレーンの状態と、前記ワイヤ長さとに基づいて、前記部材の運搬時間を算出する運搬時間算出手段と
を備える、生成手段と、
前記複数のスケジュール候補から少なくとも1つのスケジュールを出力する出力手段と
を備えるシステム。 - 前記生成手段は、
(a)第n世代の複数のスケジュール候補を生成することと、
(b)前記第n世代の複数のスケジュール候補の各スケジュール候補を評価することと、
(c)前記評価に基づいて、前記第n世代の複数のスケジュール候補のうちの一部を選択することと、
(d)n=n+1とすること
をn=1から繰り返すことを行うように構成されている、請求項1に記載のシステム。 - 前記評価することは、前記施工時間を算出するための手段が、前記第n世代の複数のスケジュール候補の各スケジュール候補に対して、前記各スケジュール候補に従って施工したときの施工時間を算出することを含む、請求項2に記載のシステム。
- 前記各スケジュール候補に従って施工したときの施工時間を算出することは、前記施工時間を算出するための手段が、
前記各スケジュール候補によって組立順序が規定される複数の部材のそれぞれの部材について、
前記クレーン逆モデルによって、前記部材の初期位置と前記部材の最終位置とに基づいて、クレーンの開始状態と前記クレーンの終了状態とを算出することと、
前記クレーンの開始状態と前記クレーンの終了状態との間の前記クレーンの少なくとも1つの中間状態を算出することと、
前記クレーンモデルによって、前記クレーンの算出された状態に基づいて、前記部材が辿る経路の座標を算出することと
前記ワイヤ長さ算出手段によって、前記座標および前記高さマップに基づいて、前記部材が運搬される前に建設された部材と干渉しないために必要な前記クレーンのワイヤ長さを算出することと
前記運搬時間算出手段によって、前記クレーンの算出された状態と前記ワイヤ長さとに基づいて、前記部材を前記クレーンで前記初期位置から前記最終位置まで運ぶ運搬時間を算出することと
前記複数の部材のそれぞれの前記運搬時間を合算することと
を含む、請求項3に記載のシステム。 - 前記評価することは、前記施工時間および前記施工条件に基づいて、前記スケジュール候補に従って施工したときの費用を算出することをさらに含む、請求項3に記載のシステム。
- 前記施工条件は、クレーンの種類、前記クレーンの配置、前記クレーンの数のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記生成手段は、遺伝的アルゴリズムを使用して、複数のクレーン種類候補、複数のクレーン配置候補、および、複数のクレーン数候補のうちの少なくとも1つをさらに生成し、
前記出力手段は、前記複数のクレーン種類候補から少なくとも1つのクレーン種類を出力し、前記複数のクレーン配置候補から少なくとも1つのクレーン配置を出力し、かつ/または、前記複数のクレーン数候補から少なくとも1つのクレーン数を出力する、請求項1に記載のシステム。 - 施工計画の一部を構成するスケジュールを導出するための方法であって、前記方法は、プロセッサ部を備えるコンピュータシステムにおいて実行され、前記方法は、
前記プロセッサ部が、建造物の構造を示す建造物データおよび施工条件を受信することと、
前記プロセッサ部が、前記建造物データおよび前記施工条件に基づいて、遺伝的アルゴリズムを使用して、複数のスケジュール候補を生成することであって、前記生成することは、前記遺伝的アルゴリズムによって生成されたスケジュール候補に従って施工したときの施工時間を算出することを含み、前記施工時間は、前記スケジュール候補によって組立順序が規定される複数の部材の各部材の運搬時間に基づいて算出され、前記施工時間を算出することは、
前記部材の位置に基づいてクレーンの状態を算出することと、
前記クレーンの状態に基づいて、前記部材が辿る経路の座標を算出することと、
前記経路の座標および高さマップに基づいて、前記部材を前記クレーンからワイヤで吊るして運ぶために必要なワイヤ長さを算出することであって、前記高さマップは、前記部材が運搬される前に建設された部材の高さおよび位置を示し、前記ワイヤ長さを算出することは、前記経路を前記高さマップに投影し、前記経路のどの位置においても、前記高さマップによって示される前記建設された部材の高さよりも前記部材の位置が高くなるワイヤ長さを算出することを含む、ことと、
前記クレーンの状態と、前記ワイヤ長さとに基づいて、前記部材の運搬時間を算出することと
を含む、ことと、
前記プロセッサ部が、前記複数のスケジュール候補から少なくとも1つのスケジュールを出力することと
を含む方法。 - 施工計画の一部を構成するスケジュールを導出するためのプログラムであって、前記プログラムは、プロセッサ部を備えるコンピュータシステムにおいて実行され、前記プログラムは、
建造物の構造を示す建造物データおよび施工条件を受信することと、
前記建造物データおよび前記施工条件に基づいて、遺伝的アルゴリズムを使用して、複数のスケジュール候補を生成することであって、前記生成することは、前記遺伝的アルゴリズムによって生成されたスケジュール候補に従って施工したときの施工時間を算出することを含み、前記施工時間は、前記スケジュール候補によって組立順序が規定される複数の部材の各部材の運搬時間に基づいて算出され、前記施工時間を算出することは、
前記部材の位置に基づいてクレーンの状態を算出することと、
前記クレーンの状態に基づいて、前記部材が辿る経路の座標を算出することと、
前記経路の座標および高さマップに基づいて、前記部材を前記クレーンからワイヤで吊るして運ぶために必要なワイヤ長さを算出することであって、前記高さマップは、前記部材が運搬される前に建設された部材の高さおよび位置を示し、前記ワイヤ長さを算出することは、前記経路を前記高さマップに投影し、前記経路のどの位置においても、前記高さマップによって示される前記建設された部材の高さよりも前記部材の位置が高くなるワイヤ長さを算出することを含む、ことと、
前記クレーンの状態と、前記ワイヤ長さとに基づいて、前記部材の運搬時間を算出することと
を含む、ことと、
前記複数のスケジュール候補から少なくとも1つのスケジュールを出力することと
を含む処理を前記プロセッサ部に行わせる、プログラム。
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