JPH087802B2 - 作業評価シミュレーションシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】 この発明は、作業対象地を所定条件で作業した場合の
経時性や経済性を算出評価しうる作業評価シミュレーシ
ョンシステムに関する。

【従来の技術】

原石山や造成地等の掘削される作業予定地の作業条件
に関し、従来は異なる地形図や断面図等のいわば２次元
的な資料を基にして作業用の掘削計画を立てているの
で、現実感に乏しい、掘削を進めていく過程で発生
する問題点（例えば任意の方向から見た作業予定地の景
観の変化等）が予知しにくい、作業時の掘削土量を計
算するにはプラニメータと計算機に用いて算出しなけれ
ばならないので煩雑であると共に長時間を要する、等の
憾みがあった。 そこで、パノラマ写や粘土による模型を用いれば作業
予定地の所望作業条件実行後の外観形状を立体的に把握
することができるが、前者にあっては現時点での状況を
把握することができるが将来の検討には役立たず、また
後者にあっては掘削量の計算が不可であるという致命的
な欠点を有する。 これに対し、本発明者らは、既に特願昭59−57694号
及び特願昭60−26739号に係る発明において、標高が実
測された原石山及び造成地の実測平面図をもとに該実測
平面図を等間隔のメッシュ状に分割した場合の各格子点
の位置と該格子点における標高とを読取って得られた格
子点データを用いて、原石山及び造成地の採掘をシミュ
レーションし、その結果を立体図として外部表示手段に
表示するシステムを提案しており、この分野において相
当の実績を収めることができた。 しかし、このシミュレーションシステムでは、作業自
体にかかる時間や経費を評価判定することはできず、経
済的評価を加えた採掘作業計画を立案するには充分でな
かった。

【発明が解決しようとする問題点】

本発明者らは上記事情に鑑み、格子点データに作業に
要するマシンデータをリンクさせるために細分化された
容積（ブロック）の集合を介在させればよいことを見い
だし、更にこれをもとに、評価対象を採掘作業に限定す
ることなく汎用性をもたせて本発明を完成するに至っ
た。 即ち、本発明の主たる目的は、格子点データを実作業
データ（マシンデータ等）とリンクさせ、作業範囲を個
別ブロックに細分化すると共に、各個別ブロックの容量
を作業対象物の量に換算しておき、個別ブロック毎に、
作業順序を付与し且つ選択された機械での作業時間や経
費を求め、他の作業順序や機械で行った場合の値と比較
し、正確な作業評価を行うことのできる作業評価シミュ
レーションシステムを提案するにある。 この発明の別の目的は、立体が地形からなっており、
作業順序に基づいて変化する個別ブロックの形状に対応
して通行路を設定していき、通行路の運行を含めた作業
の総合的な評価を可能とした作業評価シミュレーション
システムを提案するにある。

【問題点を解決するための手段】

第１の発明は上記目的を達成するために、第１図を参
照して説明すると、 （ａ）．二次元座標上で所定間隔の位置座標に設けられ
た多数の格子点を有するメッシュからなる基準面を設定
する手段１を設ける、 （ｂ）．作業の対象地となる立体の形状データD1と地質
データD2とを加え、これらをもとに上記立体の二次元デ
ータに上記格子点を対照した場合の立体の高さ及び立体
内部の各層を前記各格子点毎に読取って前記位置座標に
加え三次元座標とする格子点データ入力手段２を設け
る、 （ｃ）．上記格子点データを基に所望間隔の等高線を描
くための等高線図データ演算手段３を設ける、 （ｄ）．等高線図データをもとに作業範囲を連続する直
線として入力する境界線データ入力手段と、上記境界線
データを基準として作業方向を示す掘削方向データ及び
掘削角度データを入力し演算処理してシミュレーション
後の格子点データを得る作業条件演算手段と、該シミュ
レーション後の格子点データとシミュレーション前の格
子点データとを基に三次元座標での作業範囲を求め、こ
れを連続する多数のブロックに分割するブロック設定手
段と、各ブロックの容量を、その土量に換算して個別ブ
ロックとして特定するブロック換算手段４とを設ける、 （ｅ）．個別ブロックの作業の順序と作業に使用する機
械の性能を入力する作業条件入力手段５を設ける、 （ｆ）．該作業条件入力手段の入力に基づいて、作業順
序に従った個別ブロックの作業に要する時間または経費
を算出して値を得ると共に、前記作業条件入力手段で異
なる作業順序を入力し、または異なる機械の性能を入力
しこれを基に算出された値とを比較する作業評価算出手
段６を設ける、 という技術的手段を講じている。 また第２の発明は、第２図に示すように、 （ａ）．二次元座標上で所定間隔の位置座標に設けられ
た多数の格子点を有するメッシュからなる基準面を設定
する手段１を設ける、 （ｂ）．作業の対象地となる立体地形の形状データD1と
地質データD2を加え、これらをもとに上記立体の二次元
データに上記格子点を対照した場合の立体の高さ及び立
体内部の各層を前記各格子点毎に読取って前記位置座標
に加え三次元座標とする格子点データ入力手段２を設け
る、 （ｃ）．上記格子点データを基に所望間隔の等高線を描
くための等高線図データ演算手段３を設ける、 （ｄ）．等高線図データをもとに作業範囲を連続する直
線として入力する境界線データ入力手段７と、上記境界
線データを基準として作業方向を示す掘削方向データ及
び掘削角度データを入力し演算処理してシミュレーショ
ン後の格子点データを得る作業条件演算手段とを設け
る、 （ｅ）．該シミュレーション後の格子点データとシミュ
レーション前の格子点データとを基に三次元座標での作
業範囲を求め、これを連続する多数のブロックに分割す
るブロック設定手段と、各ブロックの容量を、その土量
に換算して個別ブロックとして特定するブロック換算手
段４を設ける、 （ｆ）．上記個別ブロックの作業の順序と、該作業順序
に従って経時的に変化する立体の変化をもとに変わる作
業のための通行路を設定し、上記個別ブロックおよび通
行路でそれぞれの作業に使用する機械の性能を入力する
作業条件入力手段５を設ける、 （ｇ）．該作業条件入力手段の入力に基づいて、作業順
序に従った個別ブロック毎の作業および通行路の運行に
要する時間または経費を算出して値を得ると共に、前記
作業条件入力手段で異なる作業順序を入力し、または異
なる機械の性能を入力しこれを基に算出された値とを比
較する作業評価算出手段６を設ける、 （ｈ）．作業順序に従って変化する立体を図形データ演
算手段で演算し外部表示手段11で外部表示可能とする、 という技術的手段を講じている。

【実施例】

以下に、この発明の作業評価シミュレーションシステ
ムの実施例を原石山の採掘を例にして説明する。 まず原石山を実測して地形データ及び地質データを得
る。 ここで地形データは適宜の地形測定手段、例えば、航
空写真の合成、光波距離計等の測定機を用いた計測や測
量により実測し、或いは既知の実測図をもとにする等し
て平面形状及び標高からなる３次元データファイルD1が
得られる。 また、属性データの一例を示す地質データは、サイズ
モやボーリング、露頭調査等の適宜地質測定手段を用い
て推測し、或いは既知の地質図をもとにする等して各地
層の平面形状及び各地層の高さからなる３次元データフ
ァイルD2として得られる。 このようにして得られた地形データ及び地質データは
フロッピディスク等の外部記憶媒体にストアしてもよ
い。 この原石山の地形データファイルD1はマイクロコンピ
ュータ構成のシミュレーション装置Ｓに入力して、予め
設定してある基準面と重合わせ対照する。 この際、地形の二次元データ即ち平面形状の大きさ
（縮尺率でもよい）や作業の性質に応じてメッシュの間
隔や数を基準面設定手段１で適宜設定する。 この基準面は、二次元座標上で所望間隔に設けられた
多数の格子点を有するメッシュからなり、基準面設定手
段１によって前述の地形データに対応してそのメッシュ
線の間隔が設定される。 本実施例の場合では北方向（Ｙ軸方向とする）および
東方向（Ｘ軸方向とする）にそれぞれ均等間隔で連続す
る０〜23のメッシュ線が設定されている。 即ち、本実施例の場合、基準面は重合された作業対象
地の二次元の地形データ上に、Ｘ軸に沿って24本のメッ
シュ線（MX0〜MX23）を、Ｙ軸に沿って24本のメッシュ
線（MY0〜MY23）が均等間隔に引かれている。 そして、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の各メッシュ線が交
叉して23×23個の同一形状（本実施例では正方形）から
なるメッシュを形成すると共に前記メッシュ線（MX0〜M
X23及び、MY0〜MY23）の交叉点となる格子点Pnが一定間
隔で24×24個（P1からP576まで）設けられることにな
る。 この格子点の相互の位置関係を表すために、座標点
（x,y）、又はマトリックス（m,n）（図示せず）を用い
る。 本実施例では説明の便宜上、図中横方向をＸ軸とし、
縦方向をＹ軸とした（第３図参照）。 次ぎに、図中左側最上段の格子点P1を基点としてその
（二次元）座標を（0,0）とした。 そしてメッシュ線の間隔を１として０〜23の連続する
整数を符したので、各格子点Pnの二次元位置を座標（0,
0）〜（23,23）で表すことができる。 そして、更に、この格子点Pnに対応する前記作業対象
地の平面図上の標高データを等高線などの実測された標
高数値をもとに読みとり、前記座標と共に各格子点（x,
y）毎に標高データｚ（x,y）として定めていく。 同様に、各格子点（x,y）における鉛直位置での地質
の層の種類及び各層の高さ（本実施例では各層の下限の
高さ）を同様に各格子点の鉛直位置での高さｂ（x,y）
とコード番号等で表される地質の種類ａ（x,y,b）との
データによって定めていく。 例えば、格子点Pn（xn,yn）において、地表面は（xn,
yn,zn）であり、第１層は地質alで（xn,yn,bl）であ
り、第２層は地質a2で（xn,yn,b2）である（第４図参
照）。 ここでメッシュからなる基準面はシミュレーション装
置Ｓの外部表示手段11に表示可能となっており、地形デ
ータや地質データが入力されると、地形データの二次元
データを適宜縮尺値で上記基準面に重ね合わせ、地形の
標高データや地質を読取る構成、或いはTV撮影機で映写
しディスプレイ11に表示された原石山の平面図や地形図
を前記ディスプレイ上に表示された基準面と重ね合わせ
て格子点データを読取る構成であってもよい。 このようにして定められた全ての格子点P1〜P576の二
次元座標（x,y）及び該格子点位置での標高データ
（ｚ）及び、地質の種類データ（ａ）、地質の層の高さ
（下限の高さ）データ（ｂ）は一連になって上下に多重
の三次元座標としての格子点データが得られる。 この格子点データは、格子点データ入力手段２を介し
てシミュレーション装置Ｓに入力される。 該シミュレーション装置Ｓでは、その演算処理部に、
等高線図データ演算手段３と、ブロック換算手段４と、
作業評価算出手段６と、作業条件演算手段８と、立体図
データ演算手段９と、グラフィック作成手段10とを備え
ている。 即ち、等高線図データ演算手段３は、全ての格子点デ
ータ中の標高データから最高レベルの標高を有する格子
点および最低レベルの標高を有する格子点を選出しメッ
シュ上に表示する。 次ぎに、上記メッシュ上に所望の等間隔に設定した等
高線がどのような形状となるかを算出する。 即ち、第５図で示す如く、メッシュを構成する１つ１
つのコマについて対角線を引いた場合に、上側の直角三
角形を構成する３つの格子点Pa,Pb,Pcを採り上げ、この
Pa,Pb,Pcを大きい順にU3,U2,U1に置き換える（第６図〜
第５図）。 このU3,U2,U1間を結んで形成される直角三角形内に
は、前記最高レベルの標高と最低レベルの標高の間で所
定間隔に設けられた等高線の標高が一つ以上存在する。 或るレベルの等高線の標高がU3−U1間に存在するとし
た場合、この等高線と等しい標高となる点ＡをU3−U1間
に求める。 このために等高線と等しい標高となる点Ａを、U3の標
高とU1の標高との間でM:Nの絶対値の比率を求め、U3か
らU1の水平線に垂した垂直線１（本実施例ではU2−U1間
の直線部分に対応）上で按分比例して仮のＡを求め、そ
の仮のＡをそのまま水平移動してU3−UIを結ぶ直線の交
点を求め、その交点をＡ点とする（第６図参照）。 換言すれば、今、U3の標高が90mで,U1の標高が60mと
した場合、80mの等高線を描くには前記垂直線11を1:2に
按分して仮のＡ点を求め、そのＡ点をから引いた水平線
とU3−UIを結ぶ直線の交点が点Ａの二次元座標となる。 次に、上記等高線の標高は、U3−U2間又はU2−U1間の
いづれかに存在するのでどちらに存在するか判断し、前
記と同様、高い方の標高と低い方の標高との間において
M':N'の絶対値の比率を求めＢ点を特定する。 このＡ点とＢ点とを直線で結んで等高線を描く（第７
図（ａ），（ｂ）参照）。 この作業を上記一つの直角三角形において各等高線の
標高毎に行い、それが済むと順次例えば左から右へ順次
一段ずつ下りながら全てのコマで同様の処理を繰返し行
う。右最下段のコマが済むと次に左最上段のコマに再度
戻る。 そして、今度は前記対角線で仕切られたコマの下側に
形成される直角三角形部分において同様の処理を行い順
次繰返す（第５図参照）。 即ち１つのコマで２回の処理を各レベルの等高線毎に
行い前記メッシュ内に予め設定された間隔を有する等高
線を描くことができる。 このような手順を経て、前記入力された格子点データ
から、所定間隔の等高線をメッシュ内に描くことのでき
る二次元座標の等高線データを算出することができる。 この等高線データを、前記格子点データと共に用い
て、コンピュータのグラフィック機能（グラフィック作
成手段10）を介してディスプレイ又はプロッタ等の外部
表示手段11によってメッシュ間を直線で連続する等高線
を表示することができる。 尚、この発明において上記等高線図は、光学的に図形
を読取とってデータとして入力するデジタイザ、スキャ
ナーその他の入力手段を用いて入力してもよい。 この場合、予め所定間隔のメッシュ乃至格子点を設定
しておき、上記入力手段によって等高線だけのデータを
入力してから、両者をディスプレイで適宜縮尺により重
ね合わせて表示し、それを見ながら各格子点に対応する
地形の標高データを順次テンキー等で入力する構成であ
ってもよい。 次に、前記等高線図を基に作業用掘削条件を入力し、
該掘削条件を基にシミュレーションした後の格子点デー
タ等を求める作業条件演算手段８について説明する。 まず外部表示手段11に外部表示された等高線図を基に
掘削範囲及び非掘削範囲を設定する。 この実施例では、掘削は最低標高レベルのフロアーを
基準にして下から上に向かい（掘削角度を上向に設定し
て）行う場合をシミュレートするので、最低レベルのフ
ロアの境界は、連続する直線で形成された内側境界線IL
で表し、その外側にあって、掘削する部分と掘削しない
部分とを区分するための境界は、連続する直線で形成さ
れた外側境界線OLで表す（第８図参照）。 この境界線は２点が与えられればよく、該２点を結ぶ
直線即ち１次関数ｆ（ｘ）で表すことができる。 内側境界線ILに囲繞されたフロアーは、予め設定され
た標高に掘削されるフロアーであり、内側境界線ILの外
側で且つ外側境界線OLの内側に囲繞された領域は所定角
度で上向きに掘削（後述の如く下向きにも掘削される
が）が行われる地域であり、外側境界線OLの外側の領域
は全く掘削が行われない地域である。 そして前記内側境界線ILと外側境界線OLとは、外部表
示された等高線図を基に境界線データ入力手段７で入力
される。 例えば、等高線図がディスプレイ上に表示されている
場合は、タッチペン構成の境界線データ入力手段７で等
直線データ又は２点のデータを入力し、プリント上に表
示されている場合は、該プリント上に直接描かれた境界
線をデジタイザー構成の境界線データ入力手段７で読取
って境界線データとして入力する。 尚、境界線データ入力手段７は、前記格子点データ入
力手段２と同一のデータ入力手段或いはデータ読取手段
であってもよい。 このようにして入力された境界線データを基に、その
他の採掘条件を入力し作業条件演算手段８で採掘後の地
形及び地質データを演算する。 即ち、まず各格子点の種別を行う（第８図参照）。 内側境界線ILで囲繞されたフロア部分に含まれる格子
点（説明上、●で表示）は予め設定されている前記掘削
条件の標高データと置換する。 外側境界線OLより外側の非掘削部分の格子点（説明
上、×で表示）は掘削しない部分となるので、該領域に
含まれる格子点の標高データは変更せず同一のままとす
る。 内側境界線ILの外側で、外側境界線OLの内側となる掘
削範囲内の格子点（説明上、△で表示）の標高データに
ついては下記の演算処理を行う。 ここで、予め掘削条件として所望の掘削角度、掘削方
向、フロアの標高レベル等が所期設定される。 そして、掘削方向は、内側境界線IL基準に＋（１）
か、−（０）かで表す。 尚、この場合掘削方向がメッシュのＸ軸、Ｙ軸と平行
でない場合には第９図に示す如く、掘削方向を示すベル
トルＰをx,y成分に分割し、Px,Pyを求めＰとPx又はＰと
Pyとのなす角αとβのうち小さい方を基準としてＸ軸又
はＹ軸に沿う方向を掘削方向として処理する。 図示例の場合α＞βであるからPyによる。 掘削範囲内とされた格子点に掘削角度が加えられて掘
削後に想定される標高データが計測される。即ち、掘削
角度Ｇは第10図で示す如く、前記掘削方向と同様にベク
トルＡをx,y成分に分割し、Ａとのなす角が小さい方A'
を選び偽傾斜G'とする。 尚偽傾斜G'は で表される。 このG'角度をもとに格子点の標高データを算出する。 格子点がない時は２点の平均を求めて標高データとす
る。 これを角内側境界線ILごとに掘削範囲内の格子点の標高
データが最低標高レベルを超えない範囲で行う。 また、内側境界線IL相互間の隣接部分は同一格子点に
おいて複数の標高データが算出される場合があり、その
場合は標高データの高い方（図中●で表示）をその格子
点の標高データとして決定し掘削後の標高データを決定
する（第11図参照）。 このようにして格子点の標高データをもとにシミュレ
ーション後の格子点データを得ることができる。 以上は、予め掘削後の最低レベル乃至フロアが決定さ
れていて、下から上に掘削していく場合の格子点データ
の演算手順である。 また別の方法として上から下に採掘する場合は、外側
境界線OLから内側境界線ILに向かって下向に前記上向き
掘削角度に対向する掘削角度を設定して、前記と同様に
偽傾斜G'を算出して、各格子点の標高を測定し、掘削範
囲となる格子点の標高データを演算すればよい（第８図
参照）。 この上から下に採掘演算する方法と下から上に採掘演
算する方法はそれぞれ単独でも或いは組合せてもよく例
えば造成地の採掘の如く、内側境界線ILと外側境界線OL
とが相似形でない場合は、内側境界線ILから上向きに掘
削角度を設定してシミュレーションするだけでは外側境
界線OLの境界に沿って掘削することにならないので、外
側境界線OLから内側境界線ILに向かって下向きに前記上
向き掘削角度に対向する掘削角度を設定して、前記と同
様に偽傾斜G'を算出して、各格子点の標高を測定し、同
一の格子点に下向に掘削角度を設定した場合の標高デー
タと、上向に掘削角度を設定した場合の標高データとが
異なった場合には、標高の高い方のデータを正しい標高
データに決定すればよい。 なお、掘削方向の演算法、格子点がない場合の標高デ
ータの演算法、境界線相互間の隣接部分に複数の標高デ
ータが存在する場合の演算法等は掘削の方向が逆になる
だけで全て前記演算方法と同様である。 上記により得られた格子点データは、作業対象地にお
けるシミュレーション後の切断面（表面）の（x,y,z）
からなる三次元座標である。 そこで次ぎに、上記各格子点における座標（ｚ）が、
その格子点における各地質層の下限の高さ（ｂ）より高
いか否かを判定し、各格子点での第１層となる地質の種
類（ａ）及び高さ（ｂ）を定めていく。尚、それ以降の
層は順次前記第１層となった地質の次の層がそのまま
（高さを変えることなく）繰り上がることになる。 次ぎにこの採掘後の格子点データと採掘前の格子点デ
ータとを基に三次元の可採範囲を算出し、この可採範囲
をさらにブロック設定（定義）手段（図示せず）により
所定間隔に設定された３方向の多数の平面（本実施例で
は縦に等間隔の面、横に等間隔の面、高さ方向に等間隔
の面）で分断し（第12図にブロック化のイメージを示
す）、この分断された各ブロック部分を個別化する。 この個別化されたブロック（以下、個別ブロックとい
う）は、第13図で示す如く、それぞれの個別ブロックに
ついて該ブロックを形成する高さ方向の面のレベルを基
準として縦と横のマトリックスで特定することができ
る。（ここで、第13図の各ブロック内の数字の単位はト
ンである。） その他三次元座標を用いて特定してもよく、前述の格
子点を特定するための座標又はマトリックスと同一基準
のものでなくてもよい。 このようにして特定される各個別ブロックについてそ
れぞれ容量を換算する この際、所定の土量換算係数を用いて容量を土量に換
算することができる（第13図はブロック別土量分布を示
す）。 次ぎに、作業条件入力手段５で適宜作業条件を入力し
ていく。 本実施例では、まず第14図に示す如く、各個別ブロッ
クを鉱区毎に分類する。本実施例では３つに分けてそれ
ぞれ採掘される例を示した。 そして、採掘順序をそれぞれの個別ブロックに付して
いく（第15図参照）。 採掘順序が決まると経時的に変化する可採範囲におい
て各個別ブロックへの採掘乃至運搬の経路（距離・勾配
・回転抵抗等の走路条件）が具体的となる。 そこで、所定の性能を有する積込機械・運搬機械を選
定する。 これらの作業条件を入力した後、次に作業評価演算手
段６により、上記積込機械・運搬機械を用いた場合によ
るサイクルタイムを算出することができる（第16図参
照）。 また、これにより、積込機械・運搬機械とその作業時
間とが分るので、各個別ブロック毎の採掘運搬コストを
算出することができる（第17図参照）。 上記実施例では同一標高レベルにおける各個別ブロッ
クを基にシミュレートしているので可採範囲の各標高レ
ベルについてこれを繰り返す。 このようにして算出されたデータを基に作業評価演算
手段６により、例えば第18図で示す如く、年度別税引後
利益や第19図で示す如きNET CASH FLOWを算出し、こ
の採掘計画における鉱床の採算性をROIにより経済的に
判定評価することができる。 この経済的評価の手法は上記公知のCASH FLOWやROI
に限定されないこと勿論である。 また、前述の如く各個別ブロックの土量は個別に算出
されているので適宜段階における採掘量を算出すること
もでき、また同様に各地質毎の可採鉱量も算出すること
ができる。 更に、この発明は格子点データを基にしているので、
三次元座標からなる格子点データを基にして、立体図デ
ータ演算手段９によって、外部表示手段11で適宜方式の
立体図として表示可能な立体図データに演算処理するこ
とができる。 例えば、立体図データ演算手段９が前記各格子点デー
タを基に、X,Y,Z軸を所定角度に設定した透視図を外部
表示する場合には、各格子点データからその標高データ
（ｚ）の最高と最低レベルの差を算出する。 次に、立体図の視点即ち水平面から上方へ計った角度
（仰角）および真南から反時計回りにずれる角度（水平
角）等を入力して、上記水平角の大きさに応じてパター
ン化された修正値を前記格子点データに加えて立体図表
示用座標を定める。 この立体図表示用座標を用いグラフィック作成手段10
を介して、ディスプレーやプロッター等の外部表示手段
11に透視図を表示することができる。 また、等高線を用いた立体図で陰線処理を施した透視
図を作成することもできる。 尚、前記立体図データ演算手段９は通常のコンピュー
タグラフィック機能による処理でよく、格子点データか
ら与えられた各データをもとに、通常設定された仰角お
よび水平角に応じた修正処理を行い、各格子点毎にディ
スプレイ上の座標を決めて行きその座標を結んでいくも
のであり、メッシュを所定角度でずらした場合の各断面
図を重ね合わせた形状からなる透視図を描くことができ
る。その他、立体図を作成するための具体的構成は問わ
ず、格子点データが有する３次元データをもとに外部表
示手段11を介して表示しうるものであれば如何なる構成
であってもよい。 また、本発明では地質データを基に地層毎に色分けし
た図形（立体図、断面図、地質平面図等）を外部表示す
ることもできる。 上記実施例では原石山の採掘の例を示したが造成地の
場合も同様に行うことができる。 更に、作業対象物そのものが作業範囲に相当する場合
には、前記実施例におけるような境界線を設定する必要
はなく、第１図で示す如く、基準面設定手段１で設定さ
れた基準面を地形データと対照し、その格子点に対応す
る位置の地形データ（標高データ）及び地質データ（地
質の種類及び高さデータ）を格子点データ入力手段２で
入力して、格子点データから等高線図データ演算手段３
で等高線図データを得る。これをもとに立体的に把握さ
れる作業対象物をブロック換算手段４でブロック状に細
分化する。 この細分化を行うには互いに直交する３方向から多数
の面で分断することが好ましいが、各ブロックが隙間な
く集合して作業対象物に置き換えることができるもので
あれば、如何なる形状でもよく、相互の不均一なもので
あってもよい。 この細分化された各ブロックを特定し、これに作業条
件入力手段５で作業順序を付し、作業を行う特定の機
械，設備又は人間等の作業能力を選定することにより、
作業評価演算手段６で特定された各特定ブロックにつき
所定作業を行うのに要する時間乃至経費をそれぞれ算出
することができ、この算出された結果を基に、所望経済
的評価の手法に従って判定評価を行うことができる。 この発明で、そのシミュレートする作業の種類は例え
ば、運搬作業、除去作業、移動作業その他の時の経過に
より物理的に変化する作業であればよく、その種類・性
質に関係なく適用することができる。

【発明の効果】

この発明は、作業の対象となる作業地の作業範囲をブ
ロック状に細分化した容積の集合として置き換えるの
で、該容積分の作業を行うための順序を付与することが
でき、更にこの順序に基づいて経時的に変化する立体形
状をもとに第２の作業の領域やコースを具体的に特定す
ることができる。 従って、機械の性能やこれに基づく作業の時間、経費
を入力することによって、実際に即した作業の評価を簡
単に行うことができ、最適な作業計画シミュレートする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの第１発明の機能ブロック図、第２図は第２
発明の機能ブロック図、第３図は基準面を説明する図、
第４図は地質データを説明する図、第５図〜７図は等高
線データを得るための概念説明図、第８図〜11図は作業
条件演算後の格子点データを得るための概念説明図、第
12図はブロックを視覚的に説明するための図、第13図〜
第17図はあるレベルでの個別ブロックに作業条件乃至作
業データをリンクした場合のイメージ出力例、第18図〜
第19図は経済的評価を行った場合のイメージ出力例を示
す図である。 D1……形状データ D2……属性データ １……基準面設定手段 ２……格子点データ入力手段 ３……等高線図データ演算手段 ４……ブロック換算手段 ５……作業条件入力手段 ６……作業評価算出手段 ７……境界線データ入力手段 ８……作業条件演算手段 ９……図形データ演算手段 10……グラフィック作成手段 11……外部表示手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平田 茂仁 東京都港区北青山１丁目２番３号 キヤタ ピラー三菱株式会社内 (72)発明者 高橋 篤 東京都港区北青山１丁目２番３号 キヤタ ピラー三菱株式会社内 (72)発明者 山崎 治郎 東京都港区北青山１丁目２番３号 キヤタ ピラー三菱株式会社内 (72)発明者 秋田 徹 東京都港区北青山１丁目２番３号 キヤタ ピラー三菱株式会社内 (72)発明者 瀬ノ口 義人 東京都港区北青山１丁目２番３号 キヤタ ピラー三菱株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−22624（ＪＰ，Ａ) 特公 平５−44709（ＪＰ，Ｂ２) 骨材資源Ｎｏ．58（昭58−９−20）骨材 資源工学会発行Ｐ．101−106 土木学会論文報告集Ｎｏ．333（昭58− ５−20）土木学会発行Ｐ．155−163

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】二次元座標上で所定間隔の位置座標に設け
   られた多数の格子点を有するメッシュからなる基準面を
   設定する手段と、 作業の対象地となる立体の地形データおよび地質データ
   をもとに設立体の二次元データに上記格子点を対照した
   場合の立体の高さ及び立体内部の各層を前記各格子点毎
   に読取って前記位置座標に加え三次元座標とする格子点
   データ入力手段と、 上記格子点データを基に、所望間隔の等高線を描くため
   の等高線図データ演算手段と、 等高線図データをもとに作業範囲を連続する直線として
   入力する境界線データ入力手段と、 上記境界線データを基準として作業方向を示す掘削方向
   データ及び掘削角度データを入力し演算処理してシミュ
   レーション後の格子点データを得る作業条件演算手段
   と、 該シミュレーション後の格子点データとシミュレーショ
   ン前の格子点データとを基に三次元座標での作業範囲を
   求め、これを連続する多数のブロックに分割するブロッ
   ク設定手段と、 各ブロックの容量を、その土量に換算して個別ブロック
   として特定するブロック換算手段と、 個別ブロックの作業の順序と作業に使用する機械の性能
   を入力する作業条件入力手段と、 該作業条件入力手段の入力に基づいて、作業順序に従っ
   た個別ブロックの作業に要する時間または経費を算出し
   て値を得ると共に、前記作業条件入力手段で異なる作業
   順序を入力し、または異なる機械の性能を入力しこれを
   基に算出された値とを比較する作業評価算出手段 とを備えてなる作業評価シミュレーションシステム。
2. 【請求項２】ブロック換算手段が、境界線データ入力手
   段で外部表示された等高線図を基に、境界線データ入力
   手段で立体を連続する直線で囲んで作業範囲を特定し、
   該作業範囲をブロック状に細分割し、各ブロックを容積
   で表す個別ブロックとして特定してなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の作業評価シミュレーシ
   ョンシステム。
3. 【請求項３】二次元座標上で所定間隔の位置座標に設け
   られた多数の格子点を有するメッシュからなる基準面を
   設定する手段と、 作業の対象地となる立体の地形データと地質データをも
   とに該立体の二次元データに上記格子点を対照した場合
   の立体の高さ及び立体内部の各層を前記各格子点毎に読
   取って前記位置座標に加え三次元座標とする格子点デー
   タ入力手段と、 上記格子点データを基に所望間隔の等高線を描くための
   等高線図データ演算手段と、 等高線図データをもとに作業範囲を連続する直線として
   入力する境界線データ入力手段と、 上記境界線データを基準として作業方向を示す掘削方向
   データ及び掘削角度データを入力し演算処理してシミュ
   レーション後の格子点データを得る作業条件演算手段
   と、 該シミュレーション後の格子点データとシミュレーショ
   ン前の格子点データとを基に三次元座標での作業範囲を
   求め、これを連続する多数のブロックに分割するブロッ
   ク設定手段と、 各ブロックの容量を、その土量に換算して個別ブロック
   として特定するブロック換算手段と、 上記個別ブロックの作業の順序と、該作業順序に従って
   経時的に変化する立体の変化をもとに変わる作業のため
   の通行路を設定し、上記個別ブロックおよび通行路でそ
   れぞれの作業に使用する機械の性能を入力する作業条件
   入力手段と、 該作業条件入力手段の入力に基づいて、作業順序に従っ
   た個別ブロック毎の作業および通行路の運行に要する時
   間または経費を算出して値を得ると共に、前記作業条件
   入力手段で異なる作業順序を入力し、または異なる機械
   の性能を入力しこれを基に算出された値とを比較する作
   業評価算出手段と、 作業順序に従って変化する立体を外部表示可能な外部表
   示手段とからなることを特徴とする作業評価シミュレー
   ションシステム。
4. 【請求項４】通行路が、作業により生じた運搬物質を所
   定の排出個所まで運搬する運搬路からなっていることを
   特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の作業評価シミ
   ュレーションシステム。