説明

建設工事管理装置

【課題】スケジュールに合わせて機器搬入、据え付けのシミュレーションを行うことができる建設工事管理装置を提供する。
【解決手段】工事現場3次元モデルデータをスケジュールの各項目に結合させて記憶するとともに、搬入据付対象機器3次元モデルデータ、および、建設機械3次元モデルデータを記憶する記憶部と、指定された日付の項目に結合している前記工事現場3次元モデルデータを前記記憶部から読み出し、表示部に表示する第1表示手段と、選択された対象機器の搬入据付対象機器3次元モデルデータを前記記憶部から読み出し、表示部に表示された前記工事現場の3次元モデル内に表示する第2表示手段と、入力受付手段によって作業半径の入力、および、前記建設機械を選択する入力を受け付けた場合に、シミュレーションを行うシミュレーション手段とを備えることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、建設工事のスケジュール管理、進捗状況管理または機器搬入、据え付けのシミュレーションを行う際に用いられる建設工事管理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、建設工事の進捗状況は、紙に文字および数字によって書かれたスケジュール表や、テキストによってメモリ内に記憶されたスケジュール表をコンピュータ画面に表示することによって行われていた。しかし、このような従来の管理方法は、スケジュール等を一目見ただけで視覚的に把握するということが難しい欠点があった。
【0003】
他方、従来の建設工事を管理する装置として、特許文献1および2に記載される装置が知られている。特許文献1に記載される装置は建設現場の所定の位置に機器を搬入または据え付ける建設計画のシミュレーションを行う装置である。しかし、この装置は、時間の概念を有していないため、スケジュール管理や進捗状況管理ができない欠点があった。また、特許文献2に記載される装置は、プラント等の大規模な建造物の建設工程管理を支援するシステムであり、工事シーケンスに基づき時間軸に沿った表示が可能である。しかし、この特許文献2の装置は建設工事のシミュレーションを行うことはできない。
【特許文献1】特開平10−280685号公報
【特許文献2】特許第2721231号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、スケジュールに合わせて機器搬入、据え付けのシミュレーションを行うことができる建設工事管理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記問題を解決するために、本発明の一態様である建設工事管理装置は、工事現場の3次元モデルのデータである工事現場3次元モデルデータをスケジュールの各項目に結合させて記憶するとともに、搬入または据え付け対象機器の3次元モデルである搬入据付対象機器3次元モデルデータ、および、建設機械の3次元モデルデータである建設機械3次元モデルデータを記憶する記憶部と、ユーザからの入力を受け付ける入力受付手段と、入力受付手段によって日付を指定する入力を受け付けた場合に、指定された日付の項目に結合している工事現場3次元モデルデータを記憶部から読み出し、指定された日付の工事現場3次元モデルを表示部に表示する第1表示手段と、入力受付手段によって対象機器を選択する入力を受け付けた場合に、選択された対象機器の搬入据付対象機器3次元モデルデータを記憶部から読み出し、選択された対象機器の搬入据付対象機器3次元モデルを表示部に表示された工事現場の3次元モデル内に表示する第2表示手段と、入力受付手段によって作業半径の入力、および、建設機械を選択する入力を受け付けた場合に、工事現場3次元モデルデータおよび当該建設機械の建設機械3次元モデルデータに基づいてシミュレーションを行うシミュレーション手段とを備えることを特徴とする。
【0006】
建設工事管理装置は、シミュレーション手段のよるシミュレーションの過程をアニメーション録画ファイルに記憶する録画手段を更に備えるようにしてもよい。
【0007】
建設工事管理装置において、第1表示手段は、入力受付手段によって開始日と終了日とを指定する入力を受け付けた場合に、開始日から終了日までの各日付における項目に結合している工事現場3次元モデルデータを記憶部から日付順に読み出し、各日付の工事現場3次元モデルを日付順に表示部に表示するようにしてもよい。
【0008】
建設工事管理装置において、第1表示手段は、入力受付手段によって何日間隔で表示させるかを指定する入力を受け付けた場合に、当該間隔で工事現場3次元モデルを表示部に表示するようにしてもよい。
【0009】
建設工事管理装置において、シミュレーション手段は、選択された建設機械の建設機械3次元モデルデータを記憶部から読み出して、選択された建設機械の建設機械3次元モデルを表示部に表示された工事現場の3次元モデル内に表示することによってシミュレーションを行うようにしてもよい。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、スケジュールの進行状況に合わせて機器搬入、据え付けのシミュレーションを行うことができる効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、図面を参照し、この発明の一実施の形態について説明する。図3は同実施の形態による建設工事管理装置の機能構成を示す機能ブロック図である。この図において、PC−CAD(Personal Computer−Computer Aided Design)1は、工事現場等の2次元のCADデータが記憶されたプロットプラン記憶部2と、PDS(Plant Design System)モデルデータ記憶部3とからデータを読み込み、読み込んだデータに所定の加工を行って3次元モデルデータを形成し、プロジェクトデータベース11へ書き込む。また、工事において搬入および据え付け対象となる対象機器の形状等を示す機器図4、足場/仮設物設計図5および建設機械仕様書6からデータを読み込み、これらのデータに基づいて3次元シミュレーションに対応する3次元モデルデータを作成し、プロジェクトデータベース11および建設機械データベース12へ書き込む。これにより、搬入、据え付けの対象となる対象機器の形状の3次元モデルデータおよび既存施設や架構の形状等の建設現場に関する3次元モデルデータがプロジェクトデータベース11に書き込まれ、また、クレーン等の建設機械の形状の3次元モデルデータが建設機械データベース12に書き込まれる。
【0012】
符号8はスケジュールデータベースであり、これによって作成された建設工事のスケジュールがテキストデータによって記憶されている。
符号10は工事管理ユニットであり、上述したデータベース11、12と、プログラム記憶部14と、アニメーション録画ファイル15と、プログラム記憶部内のプログラムに従って処理を行うCPU(中央処理装置;図示略)と、入力用キーボード、ディスプレイ装置(共に図示略)から構成されている。この場合、プログラム記憶部14には、スケジュールデータベース8と、プロジェクトデータベース11および建設機械データベース12内の3次元モデルデータとをつなぎ合わせるプログラムと、それをFWBS(Functional Work Breakdown Structure:機能別作業分類)の定義を使用して分類するプログラムとが記憶されている。
【0013】
次に、上述した建設工事管理装置の動作を図4〜図7に示すフローチャートを参照して説明する。
(1)管理データベースの作成
管理データベースとは、スケジュール管理のためのデータベースであり、プロジェクトデータベース11の一部として作成される。プロジェクトデータベース11には、この管理データベースの他に3次元モデルデータのデータベースも含まれている。
図4は管理データベースの作成過程を示すフローチャートである。まず、スケジュールデータベース8にスケジュールデータが既に入力されているか否かを判断する(ステップSa1)。そして、入力されていない場合は、スケジュールデータをキーボードから直接入力する(ステップSa2)。入力されたデータはプロジェクトデータベース11に書き込まれる。また、スケジュールデータベース8にスケジュールデータが既に入力されていた場合は、そのスケジュールデータをプロジェクトデータベース11に取り込む(ステップSa3)。
【0014】
次に、PDSモデルデータ記憶部3に3次元モデルデータが用意されているか否かをチェックする(ステップSa4)。そして、用意されていた場合はそのモデルデータの加工を行い(ステップSa5)、次いで、3次元モデルデータをプロジェクトデータベース11に取り込む(ステップSa6)。また、モデルデータが用意されていなかった場合は、足場/仮設物設計図5、建設機械仕様書6および機器図4を取得し(ステップSa7)、取得した設計図および仕様書に基づいて3次元モデルデータを作成し(ステップSa8)、作成したモデルデータをプロジェクトデータベース11に取り込む(ステップSa6)。
【0015】
次に、プロジェクトデータベース11内のスケジュールデータの各スケジュール項目とモデルデータとを結合させる。これは、FWBS毎にルール付けをする情報を持っており、そのルールをスケジュールの項目毎に指定することによって行う。
【0016】
(2)建設工事シミュレーション
図5は建設工事シミュレーションの過程を示すフローチャートである。ユーザがシミュレーションを行う日付けを入力すると、プロジェクトデータベース11からその日付けの現場状況が呼び出され、表示される(ステップSb1)。次に、ユーザが搬入、据え付けの対象となる対象機器を選択し、重量、重心の位置およびLiftng Lug(リフト用突起)の位置を設定する(ステップSb2)。次に、対象機器を現場状況の中に配置する(ステップSb3)。次に、作業半径を入力し、建設機械データベース12から建設機械を選定する(ステップSb4)。ここで、選定した建設機械がデータベース12内に設定されていなかった場合は(ステップSb5)、3次元モデルデータを作成し(ステップSb6)、建設機械データベース12に登録する(ステップSb7)。
【0017】
上記のステップSb4において選定した建設機械がデータベース12内に設定されていた場合は、その建設機械のモデルデータがデータベース12から読み出され、そのモデルデータおよび現場状況を示すモデルデータに基づいてシミュレーションが行われる。このシミュレーションにおいて、ステップSb4で入力された作業半径が確認されると共に、オーバーロード(過負荷)が確認される。そして、シミュレーションの結果、問題があった場合は建設機械の選定を再度行った後、再び、シミュレーションを行う。また、シミュレーションの結果、問題がなかった場合は、シミュレーションの過程をアニメーション録画ファイルに記録する(ステップSb9)。次に、作成されたアニメーションファイルをプロジェクトデータベース11に保存する(ステップSb10)。
【0018】
(3)スケジュールシミュレーション
図6はスケジュールシミュレーションの過程を示すフローチャートである。まず、ユーザは、表示画面にスケジュールシミュレーションの開始日および終了日を入力する(ステップSc1)。次に、ユーザは何日毎の間隔で表示させるかを指定する(ステップSc2)。この指定が行われると、静止画シミュレーションが行われる。すなわち、プロジェクトデータベース11から上記開始日〜終了日の間のスケジュールおよび各スケジュール項目に対応する工事現場の3次元モデルデータが読み出され、順次、文字および静止画によって表示される(ステップSc3)。ここで、表示されたスケジュールに問題があった場合は、ユーザがスケジュール調整を行う(ステップSc4)。そして、再び、ステップSc1〜Sc3の過程を繰り返し、シミュレーションを行う。この場合、スケジュール項目と工事現場の結合の状態やスケジュールの情報を変更することで、様々なケースをシミュレーションすることができる。
【0019】
また、スケジュールに問題がなかった場合は、そのまま終了してもよく、あるいは、動画シミュレーションを行ってもよい。動画シミュレーションを行う場合は、ユーザがキーボードおよびマウスによって動画シミュレーションを指示するキー操作を行うと、建設工事シミュレーションにおいて録画されたアニメーションがスケジュール上に並べられて時系列に沿って表示される(ステップSc5)。次に、ユーザがアニメーションファイルとスケジュール項目をつなぎ合わせる(ステップSc6)。次に、ユーザがアニメーションを表示する期間(最大2週間)を指定する。
【0020】
ユーザによって上記の指定が行われると、指定された終了日の現場状況がプロジェクトデータベース11から読み出され、表示される。また同時に、指定された期間に含まれるアニメーションファイルの一覧が表示される(ステップSc8)。次に、ユーザが、表示されたアニメーションを再生する長さと順序を決定する(ステップSc9)。以後、アニメーションファイルが再生され、動画シミュレーションが表示される(ステップSc10)。また、表示に問題がある場合は、再び、ユーザが、表示されたアニメーションを再生する長さと順序の決定を行う(ステップSc9)。
【0021】
(4)進捗状況管理
図7は進捗状況管理の過程を示すフローチャートである。ユーザは、実際に完了した工事日を各スケジュール項目に入力する(ステップSd1)。入力された工事日はプロジェクトデータベース11内に、スケジュール項目に対応して書き込まれる。次に、ユーザが比較したい時点の日付けを指定し(ステップSd2)、そして、実行ボタンを押す(ステップSd3)。実行ボタンが押されると、プロジェクトデータベース11から、指定した日付けにおけるスケジュールと実際の工事状況が読み出されて表示され、スケジュールと実際の工事状況との進捗差がハイライトされる(ステップSd4)。
【0022】
以上説明したように、この実施形態による建設工事管理装置によれば、工事計画におけるConstructability(施工性)の検討やスケジュールの検証のために3次元CADで作成された3次元モデルデータと簡易的に作成する3次元モデルデータを用いることによって、従来、紙の上で行ってきたこれらの検討をより効率的に、また、詳細に行うことができる。そして、このことが、施工計画の時間短縮、計画ミスに起因する追加コストに対するリスクの軽減という効果を得ることができる。
【0023】
また、これらのプロダクトは、電子データであるため、社内プロジェクト関係者との情報の共有が容易になり、従来に比較し工事シーケンスや工法に対する認識の統一に割く時間を短縮することができる。
また、このシステムを現場事務所にて運用し、これをサブコントラクタへの施工計画の説明に利用できることで、上記と同様に、サブコントラクタに対しても意志統一を迅速に行うことができ、ここでも時間短縮が期待できる。
また、客先への施工計画の説明やプレゼンテーションに利用することによって会社のプレゼンスを高め、他社との差別化を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】請求項1の発明の機能ブロック図である。
【図2】請求項3の発明の機能ブロック図である。
【図3】この発明の一実施形態による建設工事管理装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図4】同実施形態における管理データベースの作成過程を示すフローチャートである。
【図5】同実施形態における建設工事シミュレーションの過程を示すフローチャートである。
【図6】同実施形態における進捗状況管理の過程を示すフローチャートである。
【図7】同実施形態における進捗状況管理の過程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【0025】
1…PC−CAD2…プロットプラン記憶部3…PDSモデルデータ記憶部4…機器図5…足場/仮設物設計図6…建設機械仕様書8…スケジュールデータベース10…工事管理ユニット11…プロジェクトデータベース12…建設機械データベース14…プログラム記憶部15…アニメーション録画ファイル

【特許請求の範囲】
【請求項1】
工事現場の3次元モデルのデータである工事現場3次元モデルデータをスケジュールの各項目に結合させて記憶するとともに、搬入または据え付け対象機器の3次元モデルである搬入据付対象機器3次元モデルデータ、および、建設機械の3次元モデルデータである建設機械3次元モデルデータを記憶する記憶部と、
ユーザからの入力を受け付ける入力受付手段と、
入力受付手段によって日付を指定する入力を受け付けた場合に、指定された日付の項目に結合している前記工事現場3次元モデルデータを前記記憶部から読み出し、指定された日付の前記工事現場3次元モデルを表示部に表示する第1表示手段と、
入力受付手段によって前記対象機器を選択する入力を受け付けた場合に、選択された対象機器の搬入据付対象機器3次元モデルデータを前記記憶部から読み出し、選択された対象機器の搬入据付対象機器3次元モデルを表示部に表示された前記工事現場の3次元モデル内に表示する第2表示手段と、
入力受付手段によって作業半径の入力、および、前記建設機械を選択する入力を受け付けた場合に、前記工事現場3次元モデルデータおよび当該建設機械の建設機械3次元モデルデータに基づいてシミュレーションを行うシミュレーション手段と
を備えることを特徴とする建設工事管理装置。
【請求項2】
建設工事管理装置は、前記シミュレーション手段のよるシミュレーションの過程をアニメーション録画ファイルに記憶する録画手段を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の建設工事管理装置。
【請求項3】
前記第1表示手段は、入力受付手段によって開始日と終了日とを指定する入力を受け付けた場合に、前記開始日から前記終了日までの各日付における項目に結合している前記工事現場3次元モデルデータを前記記憶部から日付順に読み出し、各日付の前記工事現場3次元モデルを日付順に表示部に表示することを特徴とする請求項1に記載の建設工事管理装置。
【請求項4】
前記第1表示手段は、入力受付手段によって何日間隔で表示させるかを指定する入力を受け付けた場合に、当該間隔で前記工事現場3次元モデルを表示部に表示することを特徴とする請求項3に記載の建設工事管理装置。
【請求項5】
前記シミュレーション手段は、選択された建設機械の建設機械3次元モデルデータを前記記憶部から読み出して、選択された建設機械の建設機械3次元モデルを表示部に表示された前記工事現場の3次元モデル内に表示することによってシミュレーションを行うことを特徴とする請求項1に記載の建設工事管理装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate


【公開番号】特開2009−76104(P2009−76104A)
【公開日】平成21年4月9日(2009.4.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−325623(P2008−325623)
【出願日】平成20年12月22日(2008.12.22)
【分割の表示】特願2002−316137(P2002−316137)の分割
【原出願日】平成14年10月30日(2002.10.30)
【出願人】(000004411)日揮株式会社 (94)