(57)【要約】      （修正有）【課題】トレイの途中から収容されるケーブルに対応し、トレイの分岐箇所の事前設定が不要な電気計装設計支援装置及び支援方法を提供する。【解決手段】プラント内に敷設するトレイをトレイ中心線で表し、各トレイ中心線をその頂点の三次元座標で定義し、ケーブルを敷設する時の始点と終点を三次元座標で定義し、一方のトレイ中心線の頂点である端点と他方のトレイ中心線の一部が接近状態にあるときに他方のトレイ中心線を分割し、分割されたものを含むトレイ中心線を経路候補線として位置づけ、経路候補線の端点について接近状態にある端点に同じノード番号を付与し、経路候補線から始点または終点に至る経路を経路候補線毎に求め、その中の最短の経路となる経路候補線とその経路候補線上の位置を収容点として定め、経路候補線上の始点側収容点と経路候補線上の終点側収容点の間の経路を、ノード番号を用いて定めることを特徴とする。【選択図】図３
2014035761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラント内にトレイやケーブルを配置するための電気計装設計を支援する装置であって、
始点と終点の間に敷設する前記ケーブルに固有のケーブル番号を設定しケーブル番号ごとに前記始点と終点を関連付けたケーブルリストデータベースと、前記プラント内に敷設するトレイをトレイ中心線で表し、前記トレイに固有のトレイ番号を設定しトレイ番号ごとに前記トレイ中心線の頂点の三次元座標を設定したトレイ配置データベースと、前記始点と終点の三次元座標を設定した取合点配置データベースと、
複数の前記トレイ中心線について、一方のトレイ中心線の頂点である端点と他方のトレイ中心線の一部が接近状態にあるときに他方のトレイ中心線を分割し、分割されたものを含むトレイ中心線を経路候補線として位置づけ、該経路候補線の前記端点について接近状態にある端点に同じノード番号を付与するトレイ配置解析手段と、
前記経路候補線から前記始点または終点に至る経路を前記経路候補線毎に求め、その中の最短の経路となる前記経路候補線とその経路候補線上の位置を収容点として定める収容点取得手段と、
前記経路候補線上の始点側収容点と前記経路候補線上の終点側収容点の間の経路を、前記ノード番号を用いて定めるケーブル経路探索手段
を備えることを特徴とする電気計装設計支援装置。
【請求項２】
請求項１記載の電気計装設計支援装置であって、
前記トレイ配置解析手段の処理結果として、トレイ配置データベースの内容に経路候補番号と前記トレイ中心線の頂点に定義された前記ノード番号を付与した経路候補線データベースを生成することを特徴とする電気計装設計支援装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の電気計装設計支援装置であって、
前記収容点取得手段の処理結果として、前記定められた最短経路の経路候補線について、その収容点から端点までの距離および収容点から始点または終点までの距離を含む収容点リストデータベースを生成することを特徴とする電気計装設計支援装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電気計装設計支援装置であって、
前記ケーブル経路探索手段の処理結果として、前記経路候補線上の始点側収容点と前記経路候補線上の終点側収容点の間の距離を含むケーブル経路探索データベースを生成することを特徴とする電気計装設計支援装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電気計装設計支援装置であって、
全ての始点と終点の間に全てのケーブルを敷設した時の、トレイ内経路のケーブルの長さと始点側の長さと終点側の長さの和としてケーブルの長さを算出するケーブル・電線管物量算出手段を備えることを特徴とする電気計装設計支援装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電気計装設計支援装置であって、
モニタ手段を備え、前記トレイ番号ごとのケーブルの占積率とその評価結果を表示するとともに、トレイ幅の推奨値提示することを特徴とする電気計装設計支援装置。
【請求項７】
プラント内にトレイやケーブルを配置するための電気計装設計を支援する方法であって、
前記プラント内に敷設するトレイをトレイ中心線で表し、各トレイ中心線をその頂点の三次元座標で定義し、前記ケーブルを敷設する時の始点と終点を三次元座標で定義し、
複数の前記トレイ中心線について、一方のトレイ中心線の頂点である端点と他方のトレイ中心線の一部が接近状態にあるときに他方のトレイ中心線を分割し、分割されたものを含むトレイ中心線を経路候補線として位置づけ、該経路候補線の前記端点について接近状態にある端点に同じノード番号を付与し、
前記経路候補線から前記始点または終点に至る経路を前記経路候補線毎に求め、その中の最短の経路となる前記経路候補線とその経路候補線上の位置を収容点として定め、
前記経路候補線上の始点側収容点と前記経路候補線上の終点側収容点の間の経路を、前記ノード番号を用いて定めることを特徴とする電気計装設計支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火力発電所などの各種プラントにおける電気計装設計を支援する電気計装設計支援装置及び支援方法に係り、特にケーブルトレイやケーブルといった計装設備の設置を支援する電気計装設計支援装置及び支援方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所などの各種プラント（以下単にプラントという）を建設する場合に、このプラントで使用する電気計装を見積もる必要がある。具体的なプラントの電気計装の見積りでは、ケーブルを収納するケーブルトレイ（以下単にトレイという）の配置場所を決定し、始点から終点に至る各ケーブルの経路を、短時間で精度良く推定する必要がある。
【０００３】
このうちトレイの配置（断面寸法を含む）は、プラント内の床、柱、他の構造物等（以下単に構造物という）との位置関係およびケーブルの経路に依存して定められる。一方、始点から終点に至る各ケーブルの経路は、トレイの配置場所に依存する。このため、配置と経路のどちらかが先に完全に決まるわけではない。
【０００４】
またプラントの電気計装の見積りでは、トレイ内に収容するケーブルの占積率は、上限を守ると同時に、資材および工事のコストを抑えるため、下限も考慮する必要がある。例えば、占積率が上限を超えないよう、幅の大きなトレイを使用する。一方で、占積率が下限を下回らないよう、幅の小さなトレイを使用、あるいはトレイを撤去する。トレイを撤去する場合、ケーブル経路を変更、あるいは電線管に収容する。
【０００５】
なお、ほとんどのケーブルはトレイの途中から収容されることに留意する必要がある。
【０００６】
これらの特徴を踏まえて、低コストに抑えた設計を想定したトレイ、電線管、ケーブルの物量を精度良く見積ることが求められている。
【０００７】
特許文献１には、あらかじめ配置したトレイに対してケーブル経路を自動的に探索することで、物量集計を簡便に行う方法が記載されている。
【０００８】
また特許文献２には、トレイの交点を自動的に抽出する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−５２４９５号公報
【特許文献２】特開平１０−２６９２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
然しながら、ケーブルの物量を精度良く見積もるためには、さらに次の課題を解決する必要がある。まずケーブルの物量を精度良く見積もるためには、次の課題がある。
【００１１】
従来の方法は、トレイの途中から収容されるケーブルの経路に対応していないため、ケーブル経路を十分な精度で得ることができない。
【００１２】
コンピュータにケーブルの自動探索させるためには、トレイの分岐箇所の事前設定が必要であるが、分岐箇所の設定には手間と時間がかかる。
【００１３】
特許文献２に記載の交点の抽出方法では、完全に接する場合に交点と判定するため、近接するが接していないトレイ間を渡る経路を考慮できない。
【００１４】
以上のことから本発明の目的は、トレイの途中から収容されるケーブルに対応し、トレイの分岐箇所の事前設定が不要な電気計装設計支援装置及び支援方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために本発明は、プラント内にトレイやケーブルを配置するための電気計装設計を支援する装置であって、
始点と終点の間に敷設するケーブルに固有のケーブル番号を設定しケーブル番号ごとに始点と終点を関連付けたケーブルリストデータベースと、プラント内に敷設するトレイをトレイ中心線で表し、トレイに固有のトレイ番号を設定しトレイ番号ごとにトレイ中心線の頂点の三次元座標を設定したトレイ配置データベースと、始点と終点の三次元座標を設定した取合点配置データベースと、
複数のトレイ中心線について、一方のトレイ中心線の頂点である端点と他方のトレイ中心線の一部が接近状態にあるときに他方のトレイ中心線を分割し、分割されたものを含むトレイ中心線を経路候補線として位置づけ、経路候補線の端点について接近状態にある端点に同じノード番号を付与するトレイ配置解析手段と、
経路候補線から始点または終点に至る経路を経路候補線毎に求め、その中の最短の経路となる経路候補線とその経路候補線上の位置を収容点として定める収容点取得手段と、
経路候補線上の始点側収容点と経路候補線上の終点側収容点の間の経路を、ノード番号を用いて定めるケーブル経路探索手段を備えることを特徴とする。
【００１６】
上記課題を解決するために本発明は、プラント内にトレイやケーブルを配置するための電気計装設計を支援する方法であって、
プラント内に敷設するトレイをトレイ中心線で表し、各トレイ中心線をその頂点の三次元座標で定義し、ケーブルを敷設する時の始点と終点を三次元座標で定義し、
複数の前記トレイ中心線について、一方のトレイ中心線の頂点である端点と他方のトレイ中心線の一部が接近状態にあるときに他方のトレイ中心線を分割し、分割されたものを含むトレイ中心線を経路候補線として位置づけ、経路候補線の端点について接近状態にある端点に同じノード番号を付与し、
経路候補線から始点または終点に至る経路を経路候補線毎に求め、その中の最短の経路となる経路候補線とその経路候補線上の位置を収容点として定め、
経路候補線上の始点側収容点と経路候補線上の終点側収容点の間の経路を、ノード番号を用いて定めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、トレイの途中から収容されるケーブルに対応し、トレイの分岐箇所の事前設定が不要となる。
【００１８】
さらに本発明の実施例によれば、以下の効果を奏することができる。
【００１９】
コンピュータがケーブル経路を自動的に探索するシステムにおいて、トレイ配置解析手段が、配置されたトレイの分岐箇所を自動的に抽出するため、操作者が分岐箇所を設定する作業が不要となる。これにより、トレイ配置設計を実施後、迅速に、ケーブル経路の自動探索を実施することができる。
【００２０】
また、収容点取得手段が、トレイの途中にケーブルが収容される収容点を自動的に探索するため、精度良いケーブル経路およびケーブル経路にもとづく精度良いケーブルと電線管の物量が得られる。
【００２１】
さらに、短時間でケーブル経路と占積率の結果が得られることから、占積率のトレイ寸法へのフィードバックが可能となり、精度良いトレイ配置の設計およびトレイの物量見積りが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】電気計装設計支援装置のハードウェア構成を示すブロック図。
【図２】３次元空間における電気計装設計支援事例を示した図。
【図３】データベース構成と各種演算機能を纏めて記述した図。
【図４】ケーブルリストデータベースＤＢ１の記憶内容を示す図。
【図５】３次元形状のトレイＴを直線で表した図。
【図６】トレイ配置データベースＤＢ２の記憶内容を示す図。
【図７】トレイ配置データベースＤＢ２の記憶内容を示す図。
【図８】取合点配置データベースＤＢ３の記憶内容を示す図。
【図９】トレイ規格寸法リストデータベースＤＢ４の記憶内容を示す図。
【図１０】解析条件データベースＤＢ８の記憶内容を示す図。
【図１１】経路候補線データベースＤＢ５の記憶内容を示す図。
【図１２】収容点リストデータベースＤＢ６の記憶内容を示す図。
【図１３】ケーブル経路探索結果データベースＤＢ７の記憶内容を示す図。
【図１４】三次元空間にトレイおよび始終点を配置した状態を示す図。
【図１５】メニュー画面の電気計装工事設計支援メニューを示す図。
【図１６】図２の三次元構成の場合の経路候補線を示した図。
【図１７】本実施例の基本フローを示す図。
【図１８】トレイ配置解析処理の詳細な処理ステップを示すフロー図。
【図１９】図１８の処理フローの初期状態のデータベース構成を示す図。
【図２０】図１８の処理フローの途中段階のデータベース構成を示す図。
【図２１】図１８の処理フローの終了状態のデータベース構成を示す図。
【図２２】経路候補線の初期状態を表している図。
【図２３】トレイＴ１とＴ３の処理状況を示す図。
【図２４】トレイＴ１とＴ５の処理状況を示す図。
【図２５】図２６の処理フローによるノード付与状態を模式的に示す図。
【図２６】ノード番号を付与する処理フローを示す図。
【図２７】図２６の処理フローの終了状態のデータベース構成を示す図。
【図２８】収容点取得の考え方を説明するための図。
【図２９】占積率表示画面例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【実施例】
【００２４】
図１は、本実施例に係る電気計装設計支援装置のハードウェア構成を示している。電気計装設計支援装置１は、バス１３、演算処理装置１２、主記憶装置１４、画像処理部１５、画面表示部としてのモニタ１６、入出力装置１７、データ記録部１８、キーボード１１、マウス１９を含む公知のコンピュータシステムにより構成されている。演算処理装置１２、画像処理部１５、入出力装置１７、データ記録部１８は、バス１３によって相互通信可能に接続されている。
【００２５】
このうち演算処理装置１２は、データ記録部１８に記録されている電気計装設計支援プログラムならびに電気計装設計図データを読み出し、入出力装置１７から送られる入力データとともに主記憶装置１４に記憶する。また演算処理装置１２は、電気計装設計支援プログラムを実行して、モニタ１６に表示すべき図形を画像処理部１５に送る。また、記憶すべきデータを、入出力装置１７を経由してデータ記録部１８に送る。
【００２６】
画像処理部１５は、演算処理装置１２から送られる画像データを受け取ってモニタ１６に図形を出力する。入出力装置１７は、バス１３によって演算処理装置１２、データ記録部１８、キーボード１１およびマウス１９に接続される。入出力装置１７は、演算処理装置１２がデータ記録部１８、キーボード１１およびマウス１９にアクセスするためのインターフェースである。
【００２７】
以下本発明の電気計装設計支援の考え方の一例を、図２の電気計装設計事例を例にとって説明する。図２は、プラント内適宜個所の３次元空間を表している。この空間は、Ｏ点を基準位置とするＸＹＺ座標で表わされている。
【００２８】
この図２の空間には、プラント内に配置される不特定多数のトレイＴのうち、５本のトレイＴが一例として配置されている。高さ方向（Ｚ）に延伸する第５のトレイＴ５と、奥行方向（Ｙ）に延伸し、それぞれ高さ位置が相違する第１、第２のトレイＴ１、Ｔ２と、手前方向（Ｘ）に延伸し、それぞれ高さ位置が相違する第３、第４のトレイＴ３、Ｔ４がこれに相当する。
【００２９】
但し、第１のトレイＴ１と第３のトレイＴ３は、高さ位置が等しく、これらが接近した位置から第３のトレイＴ３は手前方向に延伸開始しているものとする。また第４のトレイＴ４は、第５のトレイＴ５に接近した位置から手前方向に延伸開始しているものとする。つまり各トレイは接近しているだけであって、接続関係にはない。
【００３０】
図２の係る例示のトレイ配置において、本事例ではケーブルＣ１０１を始点ＰＳから終点ＰＥまで敷設するための経路を決定するものとする。なお本事例では始点ＰＳと終点ＰＥをそれぞれ１か所ずつ表示しているが一般には複数の始点ＰＳと複数の終点ＰＥの間に複数のケーブルが配置されることになる。
【００３１】
始点ＰＳと終点ＰＥの間のケーブル敷設は直線配置が原則であり、進行方向を変更する点を以下取合点Ｐという。取合点には始点ＰＳと終点ＰＥを含むものとする。
【００３２】
図２には、トレイＴと取合点Ｐが図示されており、このうち点線で示したのが電線管経路であり、実線で示したのがトレイ内経路である。トレイ内経路は、取合点ＰＳ０２−トレイＴ４−トレイＴ５−トレイＴ１−取合点ＰＥ０２の経路であり、電線管経路は始点ＰＳ−取合点ＰＳ０１−取合点ＰＳ０２の経路と、取合点ＰＥ０２−取合点ＰＥ０１−終点ＰＥの経路である。
【００３３】
なお取合点Ｐのうち、特に電線管からトレイに移る、あるいはその逆に移る部分の取合点Ｐのことを、収容点と呼ぶことがある。図２で収容点は、ＰＳ０２と、ＰＥ０２の２か所である。
【００３４】
図２の事例で経路探索によって最終的に決定されたケーブルＣ１０１の最短経路は、始点ＰＳから出発して電線管経路（始点ＰＳ−取合点ＰＳ０１−取合点ＰＳ０２）を辿り、取合点ＰＳ０２（収容点ＰＳ０２）で第４のトレイＴ４の途中に収容され、第５のトレイＴ５、第１のトレイＴ１の順にトレイＴを通り、第１のトレイＴ１の途中の取合点ＰＥ０２（収容点ＰＥ０２）で第１のトレイＴ１を出て、電線管経路（取合点ＰＥ０２−取合点ＰＥ０１−終点ＰＥ）を経て終点ＰＥに至る経路である。
【００３５】
なお電線管経路は、途中の曲げを直角に限定した場合の最短の経路である。これは、一般的に電線管は壁、床、天井等に沿わせるためである。
【００３６】
本発明では、トレイ内経路を自動的に探索し、始点および終点間の取合点ＰをトレイＴ経由で結ぶ場合のケーブルの物量と、トレイ内経路にもとづいて配置および寸法を最適化したトレイＴの物量と、トレイＴの外を通る電線管経路にもとづく電線管の物量を求める。
【００３７】
また始点側および終点側の収容点（ＰステップＳ０２とＰＥ０２）間を結ぶトレイ内経路と、始点側および終点側でトレイＴの外を通る電線管経路とにもとづく、ケーブルおよび電線管の物量を、短時間で精度良く求める。
【００３８】
また、トレイ内経路にもとづき、各トレイＴを通るケーブルの断面積の合計に対するトレイＴの断面積から求まる占積率を適正化するためのトレイＴの幅を提示する。
【００３９】
以後図２の３次元空間における電気計装設計支援を事例として、本発明の実施例の説明を行う。この場合に図１のデータ記録部１８内に構築されるデータベースと、演算処理装置１２において実行する各種の機能を説明する。図３は、データベース構成と、各種演算機能を纏めて記述した図である。
【００４０】
図３において、まずデータベース構成を説明する。データ記録部１８は、ケーブルリストデータベースＤＢ１、トレイ配置データベースＤＢ２、取合点配置データベースＤＢ３、トレイ規格寸法リストデータベースＤＢ４、解析条件データベースＤＢ８、経路候補線データベースＤＢ５、収容点リストデータベースＤＢ６、ケーブル経路探索結果データベースＤＢ７で構成されている。
【００４１】
このうちケーブルリストデータベースＤＢ１は、図４に示すように、ケーブル番号欄１００、始点側取合点番号（始点番号）欄１０１、終点側取合点番号（終点番号）欄１０２、ケーブル外径欄１０３を対応づけて構成されている。ここでは、プラントに敷設すべきケーブルＣの１本１本を重複のないケーブル番号で識別し、各ケーブルＣに対して始点側および終点側の取合点（つまり始点ＰＳと終点ＰＥ）を、取合点番号で指定する。ここでは取合点の番号が定義されたのみであって、ここには取合点の位置の情報を含まない。これにより、一般には複数の始点と複数の終点の間に配置される複数のケーブルＣの１本１本について、このケーブルＣが接続される両端の位置と、ケーブルに固有の番号が定義されたことになる。
【００４２】
例えば図２の敷設事例で説明すると、ケーブルＣ１０１は図４のケーブル番号欄１００に固有のケーブル番号Ｃ１０１として定義されており、始点ＰＳから終点ＰＥまでケーブル配置する時に、始点番号欄１０１には始点ＰＳを意味する番号１００１が定義されており、終点番号欄１０２には終点ＰＥを意味する番号１００２が定義されている。
【００４３】
ところで、ケーブル配線の一方端は例えば操作端や計測器などの現場機器に接続された現場盤であり、他方端はこれらを集約してさらに上位装置に送るための配電盤などである。従って、図４の始点番号欄１０１や終点番号欄１０２に記憶された情報は、現場盤や配電盤を特定したものということができる。あるいはさらに現場盤や配電盤の端子を特定したものということができる。
【００４４】
一般に現場盤や配電盤からは、複数の信号用ケーブルが取り出されているので、始点ＰＳや終点ＰＥの取合点は、複数のケーブルで共有されることもある。図４の例では、取合点番号＝１００１である取合点は、ケーブル番号Ｃ１０１およびＣ１０２の始点側の取合点であると同時に、ケーブル番号Ｃ１０３の終点側の取合点となっている。なお、ケーブルリストデータベースＤＢ１では、ケーブルＣごとにその外径（ｍｍ）の情報を有する。
【００４５】
図５は、３次元形状のトレイを直線で表したものであり、トレイＴの底面の中央を通る折れ線として表示したものである。この折れ線を、本実施例ではトレイ中心線と呼ぶこととする。図５で、トレイ中心線Ｔ１０１はトレイＴ１を、トレイ中心線Ｔ１０２はトレイＴ２を、トレイ中心線Ｔ１０３はトレイＴ３を、トレイ中心線Ｔ１０４はトレイＴ４を、トレイ中心線Ｔ１０５はトレイＴ５を、それぞれ直線状の折れ線で代表させたものである。
【００４６】
このように、３次元形状のトレイを、折れ線を含む直線で表すことにより、トレイの端点（始点と終点）および曲点（トレイが方向を変えた点）の位置をＸ、Ｙ、Ｚ座標で表すことができる。例えば、図５のトレイ番号が３（トレイＴ３）のトレイ中心線Ｔ１０３が、図示の●の点を端点（始点と終点）とするものである場合に、それぞれの●の点をＸ、Ｙ、Ｚ座標で表すことができる。また例えば、図５のトレイ番号が５（トレイＴ５）のトレイ中心線Ｔ１０５が、図示の●の点を端点（始点と終点）とし、▲を曲点とするものである場合に、それぞれの端点（始点と終点）●と曲点▲をＸ、Ｙ、Ｚ座標で表すことができる。
なお、以下においてはトレイの端点（始点と終点）および曲点を総称して頂点ということがある。以上、トレイ配置を代表するトレイ中心線は、三次元座標上において頂点間を定義した線分、あるいは頂点間を定義した複数の線分で定義することができる。
【００４７】
図６は、トレイ配置データベースＤＢ２の記憶内容を示す図であり、ここにはトレイ中心線で表したトレイを、トレイ番号欄１０４、頂点欄１０５、座標欄１０６に対応づけて記憶すべく構成している。この例では、トレイ番号が３（トレイＴ３）、トレイ中心線Ｔ１０３の始点（０）と終点（１）を意味する●の点の座標は、それぞれ（８１００、１００、１０５００）と（２００、１００、１０５００）である。この数値からは、トレイＴ３は同じ高さでＸ方向に延伸したものであることが見て取れる。なお、トレイＴ３はこの２点間を直線で結んだ線分で表現されている。
【００４８】
トレイ配置データベースＤＢ２のトレイ中心線は、図７に示すように、さらにトレイ幅欄１０７およびトレイ高さ欄１０８といったトレイの寸法の情報を有する。この寸法の情報により、トレイ中心線の配置位置が定まった後のモニタ１６画面には、トレイを三次元形状にて表示することができる。
【００４９】
図８は、取合点配置データベースＤＢ３の記憶内容を示す図である。ここには、始点及び終点の取合点ＰＳ、ＰＥの配置位置が、Ｘ、Ｙ、Ｚ座標の三次元座標で表わされている。図８には取合点番号欄１１０とＸ、Ｙ、Ｚ座標欄１０９が対応づけて記憶されている。ここでは、取合点の１個１個を重複のない取合点番号で識別し、配置位置をＸ、Ｙ、Ｚ座標で表している。
【００５０】
図９は、トレイ規格寸法リストデータベースＤＢ４の記憶内容を示す図である。トレイ規格寸法リストデータベースＤＢ４は、規格を識別するカタログ名欄１１１と、トレイ幅欄１１２で構成されている。通常、ひとつのカタログ名に対して、小から大まで複数のトレイ幅がある。
【００５１】
図１０は、解析条件データベースＤＢ８の記憶内容を示す図である。ここには、トレイ接近規定距離、占積率下限、占積率上限およびトレイカタログ名の情報を有する。これら解析条件の意味について後述する。
【００５２】
以上説明したケーブルリストデータベースＤＢ１、トレイ配置データベースＤＢ２、取合点配置データベースＤＢ３、トレイ規格寸法リストデータベースＤＢ４および解析条件データベースＤＢ８の記憶内容は、操作者が入力手段１１、１９に入力した情報を、入出力装置１７を介して、データ記録部１８に記録あるいは更新されるように構成されている。
【００５３】
記録手段１８における上記のデータベース（ＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、ＤＢ４、ＤＢ８）が、電気計装設計の準備段階において、事前に設定されたものであるに対し、他のデータベース（ＤＢ５、ＤＢ６、ＤＢ７）は演算処理装置１２における電気計装設計演算の進行によって逐次生成されていくデータのデータベースということができる。
【００５４】
これらの他のデータベース（ＤＢ５、ＤＢ６、ＤＢ７）については、演算処理装置１２における演算の説明の都度詳しく説明するが、データベース構造のあらましのみを述べると以下のようである。
【００５５】
図１１は、経路候補線データベースＤＢ５の記憶内容を示す図である。ここで経路候補線とは、トレイ内経路の候補となる全てのトレイ経路である。経路候補線データベースＤＢ５は図１１に示すように、経路候補番号欄１１３と、頂点欄１１４と、座標欄１１５（Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標）と、ノード番号欄１１６と、トレイ番号欄１０４が対応づけて構成されている。
【００５６】
図１２は、収容点リストデータベースＤＢ６の記憶内容を示す図である。収容点リストデータベースＤＢ６は図１２に示すように、取合点番号欄１１０と、経路候補番号欄１１３と、ノード番号欄１１９と、収容点〜ノード長さ欄１２０が対応づけて構成されている。なお、ノード番号欄１１９と、収容点〜ノード長さ欄１２０は、２組が準備されている。１組は収容点と一方の端点（ノード）の間の情報、他の１組は収容点と他方の端点（ノード）の間の情報を整理するためのものである。
【００５７】
図１３は、ケーブル経路探索結果データベースＤＢ７の記憶内容を示す図である。ケーブル経路探索結果データベースＤＢ７はケーブル番号欄１００と、経路候補番号欄１１３と、経路候補線長さ欄１２１と、収容点〜ノード長さ欄１２２が対応づけて構成されている。
【００５８】
また図３においてデータ記録部１８には、演算処理装置１２で取り扱う実行可能なプログラムを記憶している。演算処理装置１２では、これらの実行可能なプログラムをデータ記録部１８から逐次読みだして実行する。図３の演算処理装置１２内には、ここで実行するプログラムが手段として記述されている。
【００５９】
演算処理装置１２で実行する手段は、図３に示したように三次元形状配置調整手段Ｆ０、トレイ配置解析手段Ｆ１、収容点取得手段Ｆ２、ケーブル経路探索手段Ｆ３、占積率評価手段Ｆ４、ケーブル・電線管物量算出手段Ｆ５、トレイ物量算出手段Ｆ６である。
【００６０】
本発明の実施例の説明ではこれらの実行可能なプログラムのうち、三次元形状配置調整手段Ｆ０を電気計装設計の準備段階において使用し、他の実行可能なプログラムを演算処理装置１２における電気計装設計演算段階において使用するものと位置付けている。
【００６１】
演算処理装置１２は、入力手段１１、１９から入出力装置１７を介して実行開始の命令を受けると、これらの情報およびプログラムを主記憶部１４に取り込み、準備段階及び設計演算段階における各種演算を実行し、その結果にもとづき、データ記録部１８の各情報を更新する。また、入出力装置１７を介して表示手段１６に表示させる。
【００６２】
設計演算段階において、経路候補線データベースＤＢ５、収容点リストデータベースＤＢ６およびケーブル経路探索結果データベースＤＢ７は、それぞれ、トレイ配置解析手段Ｆ１、収容点取得手段Ｆ２およびケーブル経路探索手段Ｆ３による実行結果を、入出力装置１７を介して、データ記録部１８に記録あるいは更新されるようにする。
【００６３】
以上、図３を中心にして説明したようにデータ記録部１８のデータベースＤＢには各種の初期データ及び演算過程での生成データが保持され、演算処理装置１２において各種の機能が実行される。
【００６４】
本発明では演算処理装置１２で実行する各種の処理により、図２のケーブル配置結果を得る。この図２のケーブル配置状態は、本発明によるケーブルの経路探索処理後の状態を示している。
【００６５】
この経路を最終経路として得るための初期の状態では、プラントを表すＣＡＤ三次元空間に、建物の柱および床、他の機器などの建造物の配置位置が考慮されている。操作者は、図１のマウス１９、キーボード１１による入力を行い、モニタ１６にその結果を表示し、建物の柱および床の配置、他の機器との干渉を考慮しながらトレイＴの配置位置を決定する。
【００６６】
図１４は、ＣＡＤ三次元空間に、トレイＴ（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５）、および始点と終点の取合点ＰＳとＰＥの３Ｄ形状モデルのみが決定情報として配置された状態を示している。図１４は、この状態を鳥瞰図で画面表示したものとして示している。
【００６７】
まずここでは、図１４の配置状態を決定するまでの処理について説明する。本発明の実施例の説明では、この段階の処理は準備段階の処理に位置付けられており図３の三次元形状配置調整手段Ｆ０により処理実行される。
【００６８】
準備段階の処理では、トレイを最初から３Ｄ形状モデル（いわゆるシンボル表示）で表示するのではなく、図５で説明したトレイ中心線として配置する。これにより、操作者によるトレイＴの配置操作の簡便化、および後の解析処理の効率化を図ることができる。なお、トレイをトレイ中心線で配置するということは、トレイごとの始点と終点を三次元座標上で定義したことを意味している。
【００６９】
図３の演算手段１２における三次元形状配置調整手段Ｆ０は、トレイ中心線を操作者が位置、形状、付加情報を変更可能なように表示手段（モニタ）１６に表示する。
【００７０】
操作者によってトレイ中心線の配置が変更、決定されるたびに、三次元形状配置調整手段Ｆ０は、トレイ中心線にトレイの断面寸法を肉付けした図１２のような形状をトレイＴの３Ｄ形状モデルとしてモニタ１６上に自動的に描画する。
【００７１】
また、操作者によってトレイＴが配置されるごとに、三次元形状配置調整手段Ｆ０は、各３Ｄ形状モデルを重複なく識別可能な固有トレイ番号をトレイＴの３Ｄ形状モデルに付与する。これにより、図１４の５本のトレイＴ（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５）のそれぞれにこれらを識別可能な固有トレイ番号を付し、この場合にこの固有トレイ番号が（１、２、３、４、５）である。
【００７２】
三次元形状配置調整手段Ｆ０における一連の処理では、図６のトレイ配置データベースＤＢ２を形成していく。またトレイ中心線にトレイの断面寸法を肉付けしていく過程では、図７のトレイ幅１０７、トレイ高さ１０８の寸法情報が参照される。このようにして、図５のトレイ中心線による直線配置状態から、図１４の立体配置状態が描かれる。
【００７３】
他方、図１４の始点の取合点ＰＳと終点の取合点ＰＥの配置位置についても、操作者が図１のマウス１９、キーボード１１による入力を行い、モニタ１６にその結果を表示し、建物の柱および床の配置、他の機器との干渉を考慮しながら決定する。
【００７４】
操作者によって始点と終点の取合点ＰＳ、ＰＥの配置位置が決定されるごとに、三次元形状配置調整手段Ｆ０は、各３Ｄ形状モデルを重複なく識別可能な固有取合点番号を、取合点ＰＳ、ＰＥの３Ｄ形状モデルに付与する。これにより、図１４の２個の取合点ＰＳ、ＰＥのそれぞれにこれらを識別可能な固有取合点番号を付す。この場合にこの固有取合点番号が（Ｓ１：１００１、Ｅ１：１００２）である。
【００７５】
図８の取合点配置データベースＤＢ３は、このようにして決定された取合点ＰＳ、ＰＥの情報であり、取合点番号欄１１０とその座標欄１０９が対応づけて構成されたものである。
【００７６】
また操作者によって取合点ＰＳ、ＰＥが配置されるごとに、三次元形状配置調整手段Ｆ０は、操作者にケーブルリストＤＢ１に登録された取合点番号の中から取合点番号を選択させ、選択された取合点番号を取合点ＰＳ、ＰＥの３Ｄ形状モデルに付与する。これにより、特定の取合点ＰＳ、ＰＥの間に配置されるケーブル番号が特定されていく。
【００７７】
ここまでの準備段階処理によって、図１４の３次元形状でのトレイが描かれ、始点、終点位置が表示され、かつこの始点、終点間に配置されるケーブル番号が決定された。
【００７８】
かかる準備段階の完了状態においては、ケーブルリストデータベースＤＢ１、トレイ配置データベースＤＢ２、取合点配置データベースＤＢ３が操作者の処理入力により整備、完成されている。
【００７９】
このうち図４のケーブルリストデータベースＤＢ１は、ケーブル番号欄１００、始点側取合点番号欄１０１、終点側取合点番号欄１０２を対にして構成している。ここでは、プラントに敷設すべきケーブルを重複のないケーブル番号で識別し、各ケーブルに対してひとつの始点側の取合点番号およびひとつの終点側の取合点を、取合点番号で指定している。図４の例のように、取合点番号が１００１である取合点は、ケーブル番号がＣ１０１およびＣ１０２の少なくとも２本のケーブルの取合点を兼ねることもある。
【００８０】
トレイ配置データベースＤＢ２は、操作者が、建物の柱および床の配置、他の機器との干渉を考慮しながら、図６、図７に示すようにあらかじめトレイ番号欄１０４、頂点欄１０５、座標欄１０６、トレイ幅欄１０７、トレイ高さ欄１０８を対にして構成している。
【００８１】
取合点配置データベースＤＢ３は、操作者が、建物の柱、床および他の機器との位置関係を考慮しながら、図８に示すようにあらかじめ取合点番号欄１１０、座標欄１０９を対にして構成している。
【００８２】
設計演算段階の第１段階では、トレイ配置解析手段Ｆ１によりトレイ内経路候補を探索する。
【００８３】
トレイ配置解析手段Ｆ１によるプログラム処理おいては、最初に図１５に示すようなメニュー画面に電気計装工事設計支援メニューＭ００１を表示する。支援メニューＭ００１内には、経路探索実行メニューＭ００２が表示されている。
【００８４】
操作者は、図１４の三次元画面構成が構築されてモニタに表示され、トレイ配置データベースＤＢ２が構成されている状態で、経路探索実行メニューＭ００２を選択する。
【００８５】
係る経路探索の実行指示を受けて、トレイ配置解析手段Ｆ１は、経路候補線を図６のトレイ配置データベースＤＢ２にもとづいて抽出する。抽出手順は以下に説明するが、抽出した経路候補線の情報は、記録手段１８に記憶する。
【００８６】
図１６は、図２の三次元構成の場合の経路候補線を図示したものである。ここで、図１６のトレイの表示概念は、図５のトレイ中心線表示の概念と酷似している。但し、図５のトレイ中心線表示では、トレイの始点と終点を折れ線で直線表示したものであるに対し、図１６の経路候補線は、トレイ中心線をところどころ分割した線分または折れ線である。図１６中、●は、経路候補線の端点である。
【００８７】
ここでは、例えばトレイＴ５を表す図５の中心線Ｔ１０５は、３本の経路候補線（Ｔ１０５１、Ｔ１０５２、Ｔ１０５３）に分割され、トレイＴ１を表す図５の中心線Ｔ１０１は、２本の経路候補線（Ｔ１０１１、Ｔ１０１２）に分割され、トレイＴ２を表す図５の中心線Ｔ１０２は、２本の経路候補線（Ｔ１０２１、Ｔ１０２２）に分割されている。なお、トレイＴ３、トレイＴ４を表す中心線は、分割されずにそのまま経路候補線（Ｔ１０３１、Ｔ１０４１）とされている。なお、各経路候補線に対しては、図示した経路候補番号が固有に設定されているものとする。
【００８８】
このように中心線が分割され、あるいは分割されずに経路候補線となる基準の考え方は、その中心線の経路の一部に、接近する他の中心線が存在するか、存在しないかによって定められている。
【００８９】
例えば図５において、トレイＴ１を表す中心線Ｔ１０１は、トレイＴ５を表す中心線Ｔ１０５とトレイＴ３を表す中心線Ｔ１０３と接近している個所がある。かつこの接近個所はほぼ同じ位置なので、この接近点を境に中心線Ｔ１０１を２本の経路候補線（Ｔ１０１１、Ｔ１０１２）に分割した。
【００９０】
例えば図５において、トレイＴ５を表す中心線Ｔ１０５は、トレイＴ１を表す中心線Ｔ１０１と、トレイＴ２を表す中心線Ｔ１０２と、トレイＴ３を表す中心線Ｔ１０３と、トレイＴ４を表す中心線Ｔ１０４と接近している個所がある。この場合、接近個所の幾つかはほぼ同じ位置なので、離れた位置にある接近点を境に中心線Ｔ１０５を３本の経路候補線（Ｔ１０５１、Ｔ１０５２、Ｔ１０５３）に分割した。
【００９１】
このようにトレイ中心線同士が、接近規定距離以内に接近している箇所がある場合、接近個所をＸ、Ｙ、Ｚ軸の３方向から投影したときの交点で判断し、分割するか否かを決定していく。ここで、トレイの接近の判断基準として図１０に示す解析条件データベースＤＢ８に記憶したトレイ接近規定距離（＝２０００ｍｍ）を参照する。なお、投影法を用いる理由は、接近している２本の経路候補線は、必ずしも接しないためである。
【００９２】
かくして、図５の５本の中心線は、図１６では例えば９本の経路候補線に分割された。経路候補線の中には、分割された中心線も、分割されなかった中心線も含まれているが、これらは経路候補線として経路候補線データベースＤＢ５に整理される。
【００９３】
図１１の経路候補線データベースＤＢ５の構成は先に説明したとおりであるが、例えば経路候補番号が「１」の経路候補線について、その一方端（頂点０）の位置をＸＹＺ座標欄１１５とノード番号欄１１６で定義し、かつトレイ番号欄１０４との対応関係を残しておく。また、経路候補番号が１の経路候補線について、その他方端（頂点１）の位置をＸＹＺ座標欄１１５とノード番号欄１１６で定義し、かつトレイ番号欄１０４との対応関係を残しておく。
【００９４】
また経路候補線の頂点（線分の両端）の位置について、ノードを設定しておく。ノードは基本的には固有に設定されるが、先に述べた接近関係にある経路候補線の頂点（線分の両端）については、同一ノードを設定する。
【００９５】
このようにして、分割処理完了後、トレイ配置解析手段Ｆ１は、最初からトレイの端点であった点、あるいは分割処理によりできた端点を問わず、互いに接近規定距離内に位置する端点には、同一のノード番号を付与する。
【００９６】
１本の経路候補線には端点が２個あり、それぞれにノード番号を付与する。これらを、本実施例ではノード番号＿０、ノード番号＿１と呼ぶ。但し、経路候補線の両端点のどちらをノード番号＿０としてもかまわない。図１１の場合、経路候補番号が６の経路候補線は数度の折り曲げ点を有しているので、複数の頂点ごとに定義されている。
【００９７】
以上のデータおよび演算手段を用いて、可能な分岐を考慮した経路探索をするための処理を説明する。図１７は、本実施例の基本フローを示すものであり、この図で一連の処理を説明する。
【００９８】
このフローではまずシステムが待機状態（ステップＳ００１）にあるとき、操作者が経路探索実行メニューＭ００２をクリックしたことを受けて、トレイ配置解析手段Ｆ１の実行を開始する。トレイ配置解析手段Ｆ１では、トレイ配置データベースＤＢ２のデータがあるか否かを判定し（トレイ配置確認ステップＳ００２）、有りと判定したならば、トレイ配置解析処理（ステップＳ００３）に進む。トレイ配置解析処理（ステップＳ００３）の詳細な処理ステップは図１８のフロー図を参照して後述する。
【００９９】
トレイ配置解析処理（ステップＳ００３）完了後に、トレイ配置解析手段Ｆ１は、ケーブルリストデータベースＤＢ１および取合点配置データベースＤＢ３のデータがあるか否かを判定し（ステップＳ００４）、有りと判定したならば、収容点取得手段Ｆ２の実行に進む（ステップＳ００５）。以上がトレイ配置解析手段Ｆ１による処理である。
【０１００】
設計演算段階の第２段階では、収容点取得手段Ｆ２により図２の収容点ＰＳ０２、ＰＥ０２の位置を決定する。
【０１０１】
収容点取得手段Ｆ２は、各取合点Ｐについて、最も近い経路候補線およびその経路候補線上にある収容点Ｐを抽出し、収容点データベースＤＢ６の情報を更新する。収容点取得手段Ｆ２の詳細な処理は後述する。
【０１０２】
設計演算段階の第３段階では、ケーブル経路探索手段Ｆ３によりトレイ内経路探索を実施する。
【０１０３】
ケーブル経路探索手段Ｆ３では、経路候補線に対して、ダイクストラ法などの一般的な最短経路計算手法の解にもとづいてトレイ内経路を決定する。ケーブル経路探索手段Ｆ３の詳細な処理は後述するが、おおよその考え方は以下のようである。
【０１０４】
取合点Ｐの始点ＰＳおよび終点ＰＥに相当するノード番号は、図１２の収容点データベースＤＢ６に示したように、それぞれ、ノード番号＿０およびノード番号＿１の２通りの候補がある。したがって、１本のケーブルにおいて、始点と終点の可能な組合せは４通りある。
【０１０５】
１本のケーブルについてダイクストラ法による最短経路探索を４回実施し、その結果の中で、最短となった始点および終点のノード番号の組み合わせおよび経路の長さを抽出する。
【０１０６】
図１３に示すケーブル経路探索結果データベースＤＢ７の記憶内容は、結果として得られたトレイ内経路の例を示す。
【０１０７】
始点側および終点側の、収容点を有する経路候補線では、経路候補線長さでなく、収容点からノードまでの長さを出力する。中間の経路では、経路候補線の端から端までを通過するため、経路候補線長さを出力する。
【０１０８】
以上の方法により、トレイの途中で収容されるケーブルの長さを精度良く迅速に求めることができる。
【０１０９】
設計演算段階の第４段階では、占積率評価手段Ｆ４によりトレイ内のケーブル占積率を評価する。占積率評価手段Ｆ４の実行はステップＳ００７でおこなわれる。。
【０１１０】
以上述べた方法により、操作者が分岐の情報を与えなくとも、可能な分岐を考慮した経路探索が可能となる。例えば、図２でトレイ番号＝５のトレイＴ５からトレイ番号＝１のトレイＴ１へ進む経路も探索可能となる。
【０１１１】
次に、図１７のフローで、詳細説明を後述するとした各部の処理について具体的に説明する。
【０１１２】
まずトレイ配置解析手段Ｆ１の処理について、ステップＳ００３の詳細処理を説明する。ここでは、図５に示すトレイ中心線を互いの接近箇所で分割することで図１６の経路候補線を生成し、経路候補線の両端にノード番号を付与することで図１１の経路候補線データベースＤＢ５を構成する。
【０１１３】
経路候補線を生成する処理を、図５、図６、図１８、図１９〜図２１などを用いて説明する。
【０１１４】
まず図５は、トレイ配置を中心線で表したものであり、この情報はトレイ配置データベースＤＢ２にトレイ番号欄１０４、頂点欄１０５、座標欄１０６として関連付けて構成、記憶されている。
【０１１５】
ここでの処理では、最初に、全てのトレイ中心線に対して、経路候補番号＝トレイ番号とし、トレイ中心線と同一の形状情報を有する経路候補線を生成する。なお全ての経路候補線に、未処理フラグを付与しておく。
【０１１６】
ここで実行したことは、図６のデータベースに経路候補番号の欄を付与したことである。つまり、トレイ番号欄１０４、頂点欄１０５、座標欄１０６が関連付けて構成された図６のデータベースに、経路候補番号の欄１１３を付与し、経路候補番号の値にトレイ番号と同じ値を付与したものである。このようにして得られたデータベースが図１９に示されている。ここではとりあえず経路候補番号＝トレイ番号に仮設定されている。また経路候補番号（＝トレイ番号）は番号が若い順に並べられている。この図１９のデータベースを、図１８の処理フローの初期状態とする。
【０１１７】
トレイ配置解析処理の詳細な処理ステップを示す図１８のフロー図では、最初のステップＳ２０１で未処理の経路候補線があることを確認する。当初は全てが未処理なのでステップＳ２０２に移り、未処理の経路候補線を１本抽出してこれをＡと定義する。なおいうまでもないことであるが、ここでは線を取り扱うので、図１９のデータベースの経路候補番号（＝トレイ番号）が例えば「１」の情報を、１つの経路候補線として取り扱う。
【０１１８】
これにより、最初は経路候補番号（＝トレイ番号）が「１」の情報が、未処理の経路候補線Ａとして抽出される。ステップＳ２０３では、Ａ以外に未処理の経路候補線がないか確認する。この場合には他にも存在するのでステップＳ２０４に移り、未処理の経路候補線を１本抽出してこれをＢと定義する。Ｂは例えば、経路候補番号（＝トレイ番号）が「２」の情報である。
【０１１９】
ステップＳ２０５では、経路候補線Ａを比較の一方としたときに、経路候補線Ｂを比較の他方として、これらの間の接近個所を確認する。互いに規定距離以内に接近している箇所があれば、続いてステップＳ２０６でその接近箇所から規定距離以内に端点があるかどうかを判定する。
【０１２０】
端点がないならば、ステップＳ２０７では端点がないほうの経路候補線を接近箇所で分割し、新しい経路候補番号を付与（更新）する。端点があるときにはステップＳ２０８で経路候補線Ａを処理済みとする。
【０１２１】
以上の処理は、経路候補番号が「１」の経路候補線Ａを基準としたときに、他の全ての経路候補線との関係をチェックする。経路候補線Ａについての一連の比較が完了した場合には、経路候補番号が「２」の経路候補線を新しい基準経路候補線Ａとして、経路候補番号が「１」以外の他の全ての経路候補線との関係をチェックする。この比較は全ての組み合わせに対して実施される。
【０１２２】
図２２は経路候補線の初期状態を表している図であり、ここでは、第一の経路候補線Ａを経路候補番号＝１の経路候補線Ｔ１０１とした場合、経路候補番号＝３および経路候補番号＝５の経路候補線（Ｔ１０３およびＴ１０５）と接近している。
【０１２３】
まず、経路候補番号＝３の経路候補線Ｔ１０３を抽出した場合のトレイＴ１とトレイＴ３の処理を図２３に示す。ここでは、経路候補番号＝１を主体とした処理であり、経路候補番号＝１と経路候補番号＝３が接近しているため、経路候補番号＝１を接近個所（投影の交点）で経路候補番号＝１と経路候補番号＝６（新番号）に分割した。経路候補番号＝１のほうは、接近個所から規定範囲内に端点があるので分割しない。図２３では、分割した一方を経路候補番号＝１の経路候補線Ｔ１０１１とし、分割した他方に新しい経路候補番号＝６を付与して経路候補線Ｔ１０１２としている。
【０１２４】
経路候補番号＝５の経路候補線Ｔ１０５を抽出した場合、経路候補番号＝１の経路候補線Ｔ１０１の端点は接近箇所から規定距離内にないため、経路候補番号＝１の経路候補線Ｔ１０１を接近箇所で分割し、分割した一方に新しい経路候補番号＝６を付与する（ステップＳ２０７）。
【０１２５】
一方、続いて経路候補番号＝１およびそれに派生した経路候補番号＝６の接近相手として経路候補番号＝５を抽出する（ステップＳ２０３、ステップＳ２０４）が、経路候補番号＝１および経路候補番号＝６の経路候補線Ｔ１０１１、Ｔ１０１２は（偶然であるが）既に上述した経路候補番号＝３との判定で分割された端点が規定距離内にあるため、さらなる分割はしない。
【０１２６】
経路候補番号＝５の経路候補線Ｔ１０５は、接近箇所から規定距離内に端点がないため、接近箇所で分割し、新しい経路候補番号＝７を付与する（ステップＳ２０７）。
【０１２７】
経路候補番号＝５の経路候補線Ｔ１０５を抽出した場合のトレイＴ１とトレイＴ５の処理状況を図２４に示す。ここでは、経路候補番号＝１を主体とした処理であり、経路候補番号＝１と経路候補番号＝５が接近しているので、経路候補番号＝５を接近個所で分割し、経路候補番号＝５と経路候補番号＝７にする。経路候補番号＝１のほうは、接近個所から規定範囲内に端点があるので分割しない。
【０１２８】
経路候補番号＝１と接近する経路候補線が残っていないので、経路候補番号＝１を主体とした処理を完了する。経路候補番号＝１の一連の比較処理が完了すると、経路候補番号＝１の処理フラグを１にする。
【０１２９】
図２０および図２１に、以上の処理の結果得られたデータベース構成を示している。図２０はトレイＴ１とＴ５の処理後に形成されたデータベース構成を示しており、図１９とは分割して新たに派生した経路候補番号＝６の経路候補線の情報が追加されている。図２１は全てのトレイＴの処理後に形成されたデータベース構成を示しており、経路候補番号＝６以降の経路候補線の情報が追加されている。
【０１３０】
以上で、経路候補番号＝１およびそれに派生した経路候補番号＝６の経路候補線Ｔ１１０の処理を完了し、これらの経路候補線Ｔ１１０の未処理フラグを処理済フラグに変更する（ステップＳ２０８）。
【０１３１】
以降、順次、未処理の経路候補線Ｔ１１０を抽出し（ステップＳ２０１）、接近と分割の判定を繰り返す。
【０１３２】
図１８の処理の繰り返しが終了すると、経路候補線が互いに端点で接近している状態となる。図２１はその結果のデータベース構成であり、図１６は、その結果を示す経路候補線の配置関係を示している。
【０１３３】
なお、経路候補線のどれから順に抽出するか、および分割された経路候補線のどちらに新しい経路候補番号をつけるかによって、分割箇所および図２１および図１６の経路候補番号は変化するが、このこと自体は以後の処理と判断結果には影響しない。
【０１３４】
続いて、ノード番号を付与する処理に進む。この前提となる状態は図１６の配置関係に表されており、これを表現するデータ構造が図２１のデータベースである。この処理を、図２６、図２７および図２５を用いて説明する。  図２６には、ノード番号を付与する処理フローが記載されている。図２６では、まずステップＳ３０１において、ノード番号無の端点がないか確認する。初期状態では全てにノード番号が設定されていないので、ここではステップＳ３０２に移り、ノード番号がまだ割り付けられていない端点を１個抽出する。
【０１３５】
ステップＳ３０２の処理では、線ではなく端点を取り扱うので、図２１の頂点欄１０５の個々を取り扱う。つまり、図２１の上位からの順番に従い処理するのであれば、最初に経路候補番号１の頂点０の座標位置（−１００、１２０００、１１０００）を取り出し、これをＡとする。
【０１３６】
次にステップＳ３０３では、規定距離以内に他の端点が存在するか判断する。存在する場合には、ステップＳ３０４に移り、存在しない場合にはステップＳ３０５に移る。上記事例（経路候補番号１の頂点０の座標位置）は、図１６の経路候補線Ｔ１０１１の右側に相当し、規定距離以内に他の端点が存在しないのでステップＳ３０５で、Ａに新規のノード番号を付与する。
【０１３７】
図２７は、図２６の処理フローの終了状態のデータベース構成を示す図であり、図２１と対比すると、新たにノード番号１２３が追加されている。上記事例（経路候補番号１の頂点０の座標位置）では、図２６の一連の処理の最初の処理ということで例えば、ノード番号を「１」に設定している。以降、ノード番号を新規に付与する場合には「１」に続く連続番号を付与するものとする。
【０１３８】
図２１の１列目の処理では、ステップＳ３０５からステップＳ３０１に戻り、図２１の２列目の次の経路候補番号１の頂点１の座標位置（−１００、１００、１１０００）を取り出し、これをＡとして同様の判断を行う。この場合には、ステップＳ３０３の処理で規定距離以内に他の端点があることが判明する。
【０１３９】
ステップＳ３０４では、Ａ点から規定距離以内に存在する他の端点を全て抽出し、これらをＢ群に位置付ける。この場合にＢ群に位置付けられる他の端点は、図１６の配置構成から明らかなように、Ｔ１０５１の一部（図２１の経路候補番号７の頂点０）、Ｔ１０１２の一部（図２１の経路候補番号６の頂点０）、Ｔ１０３１の一部（図２１の経路候補番号３の頂点１）の４点である。
【０１４０】
ステップＳ３０６では、Ｂ群の中に、既にノード番号が付与された端点が存在するか、確認する。この場合には、存在しないのでステップＳ３０９の処理に移り、Ａ及びＢ群に新規のノード番号を付与する。この場合には、Ａを含む５つの端点に「１」に続く連続番号である「２」を付与する。
【０１４１】
図２１の３列目の処理では、経路候補番号２の頂点０の座標位置（−１００、１２０００、７０００）を取り出し、これをＡとして同様の判断を行う。この場合には、１列目の処理と同じ経路で処理され、この点のみがノード番号「３」を付与される。
【０１４２】
図２１の４列目の処理では、経路候補番号２の頂点１の座標位置（−１００、０、７０００）を取り出し、これをＡとして同様の判断を行う。この場合には、２列目の処理と同じ経路で処理され、図１６の配置構成から明らかなように、Ａ点以外にＴ１０５２の一部（図２１の経路候補番号９の頂点０）、Ｔ１０２２の一部（図２１の経路候補番号８の頂点０）、Ｔ１０５３の一部（図２１の経路候補番号５の頂点１）、の４点にノード番号「４」が付与される。
【０１４３】
なお、図２１の６列目（図２１の経路候補番号３の頂点１）の処理では、この点自体にすでにノード番号「２」が付与されている。従って、この点に近接する他の端点にもノード番号「２」が付与されている。この場合、ステップＳ３０６の判断では、ノード番号ありのためにステップＳ３０７に移る。ステップＳ３０７では、ノード番号ありの端点を１個抽出してこれをＣとし、ステップＳ３０８では、最初に抽出した端点も含め、抽出された全ての端点に、そのノード番号を割りつける。要するに、抽出したすべてにノード番号「２」を付与する。
【０１４４】
以上要するに図２６の処理では、最初に抽出した端点から規定距離以内に接近した端点がない場合は、最初に抽出した端点に新しいノード番号を割りつける（ステップＳ３０５）。
【０１４５】
ノード番号が割り付けられた端点がなければ、最初に抽出した端点も含め、規定距離以内の条件で抽出された全ての端点に、新しいノード番号を割りつける（ステップＳ３０９）。
【０１４６】
また抽出された端点の中に既にノード番号が割り付けられた端点があれば、最初に抽出した端点も含め、抽出された全ての端点に、そのノード番号を割りつける（ステップＳ３０８）。
【０１４７】
以上の考えで処理を繰り返し、全ての端点にノード番号が割り付けられれば、図２６の処理は終了となる。
【０１４８】
図２７および図２５は、図２６の処理が終了した状態を示す。図中、円で囲った範囲Ｎは、同一のノード番号が割り付けられた端点のグループで、以降、ノードと呼ぶ。
【０１４９】
なお、どの端点から順に抽出するかによって、図２７および図２５のノード番号は変化するが、このことが最終の結果に影響を及ぼすことはない。
【０１５０】
次に収容点取得手段Ｆ２の具体的な処理について説明する。ここでは図１７のフローチャートのステップＳ００５の詳細を説明する。ステップＳ００５では、収容点と電線管経路を決定する。
【０１５１】
収容点取得手段Ｆ２は、各取合点Ｐについて、最も近い経路候補線およびその経路候補線にある収容点を抽出する。この考え方について図２８を用いて説明する。図２８は理解を容易にするために、経路候補線と、始点ＰＳのみを表示している。
【０１５２】
ここでは具体的には、取合点ごとに、全ての経路候補線について、経路候補線上から取合点に垂線を下ろせる場合はその垂線の足をおろす。下ろせない場合は経路候補線の端点を仮収容点として取合点から仮収容点までの距離を比較し、全ての経路候補線の仮収容点の中から、距離が最も短い仮収容点を抽出し、これを収容点とする。
【０１５３】
一例として取合点ＰＳと経路候補線Ｔ１０４１について、検討する。経路候補線Ｔ１０４１はＸ方向に延伸しているので、垂線の足はＹ方向とＺ方向が考えられる。この場合に、垂線の足を下ろすことができる条件は、経路候補線Ｔ１０４１の延伸方向であるＸ座標に、取合点ＰＳのＸ座標位置を含むことである。この場合には、Ｘ座標位置が同じ経路候補線Ｔ１０４１の点Ｔ１０４１Ｘから、Ｙ方向、Ｚ方向に順次垂線Ｌ４１１．Ｌ４１２を下ろすことで取合点ＰＳに到達する。この直線配置が、取合点ＰＳと経路候補線Ｔ１０４１の間の最短経路ＬＬ１０４１である。ここでは、Ｘ座標位置が同じ経路候補線Ｔ１０４１上の点Ｔ１０４１Ｘを仮収容点とする。
【０１５４】
同様に取合点ＰＳと経路候補線Ｔ１０３１について、検討する。経路候補線Ｔ１０３１はＸ方向に延伸しているので、垂線はＹ方向とＺ方向が考えられる。この場合に、垂線の足を下ろすことができる条件は、経路候補線Ｔ１０３１の延伸方向であるＸ座標に、取合点ＰＳのＸ座標位置を含むことである。この場合には、Ｘ座標位置を含まないので、Ｘ座標位置が最も近い端点を仮収容点Ｔ３Ｘとする。この時の仮収容点は、図２７のノード５の位置であり、経路候補番号３の頂点０の座標位置（８１００、１００、１０５００）である。仮収容点Ｔ３Ｘからは、Ｙ方向、Ｘ方向、Ｚ方向に垂線Ｌ３１１．Ｌ３１２、Ｌ４１２を下ろすことで取合点ＰＳに到達する。この直線配置が、取合点ＰＳと経路候補線Ｔ１０３１の間の最短経路ＬＬ３１０３１ある。
【０１５５】
順次取合点ＰＳと他の経路候補線についても垂線の足を下ろすことで、２点間の直線配置距離をもとめる。ただし、Ｙ方向に延伸する経路候補線Ｔ１０１１などの場合には、垂線の足を下ろすことができることの判断は、経路候補線Ｔ１０１１の延伸方向であるＹ座標に、取合点ＰＳのＹ座標位置を含むことである。Ｚ方向に延伸する経路候補線Ｔ１０５１などの場合には、垂線の足を下ろすことができることの判断は、経路候補線Ｔ１０５１の延伸方向であるＺ座標に、取合点ＰＳのＺ座標位置を含むことである。
【０１５６】
以上のようにして、取合点ＰＳと他の経路候補線の間の直線距離での最短経路ＬＬを算出する。かつ、各最短経路ＬＬのうち最も短いものを最終の最短経路として選択する。選択された経路の経路候補線における仮収容点を収容点に設定する。
【０１５７】
同じ考え方により、取合点ＰＥ（終点）と他の経路候補線についても検討し、終点側の収容点を決定する。同様の処理が図４のケーブル番号について実施され、全てのケーブル番号の始点側と終点側のケーブル番号及び収容点を決定する。
【０１５８】
なお以上の説明では、電線管経路を求めており、始点と終点との間の最短経路を定めている。しかし一般には、始点と終点の近傍に壁などの構造物があり、構造物を利用してルートを定めてもよい事例では、構造物の一部を仮の始点、終点に定めて経路探索を実施することができる。
【０１５９】
収容点取得手段Ｆ２では、このようにして定めた取合点、収容点および経路候補線の座標から、図１２に示した収容点リストデータベースＤＢ６を構成する。
【０１６０】
図１２の収容点リストデータベースＤＢ６の内容として、各取合点１１０に対して、上記の方法で抽出された経路候補線の経路候補番号１１３および電線管長さ１１８を記憶する。
【０１６１】
ここで電線管長さとは、取合点から収容点に至るまでを、曲げを直角に限定して引いた電線管経路の長さである。
【０１６２】
また、抽出された経路候補線の両端についてそれぞれ、ノード番号１１９および収容点〜ノード長さ１２０を、ノード番号＿０、ノード番号＿１、収容点〜ノード長さ＿０、収容点〜ノード長さ＿１として求める。
【０１６３】
図１２の収容点リストデータベースＤＢ６において、取合点番号１１０の欄に記述された１００１、１００２の例で説明する。１００１、１００２は、図４のケーブル番号Ｃ１０１の始点側取合点番号と終点側取合点番号のことであり、図２の取合点ＰＳ０２、ＰＥ０２（収容点）を表している。
【０１６４】
図１２の経路候補番号１１３の「４」と「６」は、図１６の経路候補線Ｔ１０４１、Ｔ１０１２上の取合点を意味している。
【０１６５】
図１２の電線管長さ１１８は、１００１、１００２の取合点番号から始点ＰＳ、終点ＰＥまでの最短経路探索により求められた電線管経路の長さを意味しており、それぞれ７０００．４０００である。
【０１６６】
ノード番号１１９と収容点〜ノード長さ１２０は、この経路候補線上の両端（ノード）までの長さを記述している。図２５の経路候補線Ｔ１０４１について、収容点から一方端（ノード６）までの距離が９０００、収容点から他方端（ノード１０）までの距離が１１９００である。同様に、経路候補線Ｔ１０１２について、収容点から一方端（ノード２）までの距離が７０００、収容点から他方端（ノード１１）までの距離が２０００である。
【０１６７】
以上、電線管経路の求め方について述べた。
【０１６８】
次に図３のケーブル経路探索手段Ｆ３においてケーブル経路を探索する。この処理は図１７のステップＳ００６に相当する。ここでの処理では、トレイ内経路を求めることになる。この処理は電線管経路の処理で決定した１つのケーブル番号に対する２つの収容点の間の距離を最短とするケーブル順序を定めればよい。
【０１６９】
この処理では、例えば、始点側収容点を備えることに定められた経路候補線について、その端点のノードと同じノードを有する他の経路候補線を抽出し、他の経路候補線に終点側収容点の情報があるかを確認する。ない場合には、さらにその他の端点のノードと同じノードを有する他の経路候補線を抽出し、他の経路候補線に終点側収容点の情報があるかを確認する。ノード経由で確認された経路候補線のルートの最短のルートをトレイ内経路とする。
【０１７０】
このようにして求められた最短の始点、終点間ルートが、図２に示したＰＳ−ＰＳ０１−ＰＳ０２−Ｔ４−Ｔ５−Ｔ１−ＰＥ０２−ＰＥ０１−ＰＥであり、このうち最短のトレイ内経路を図１６で示すと、経路候補線Ｔ１０４１（経路候補番号４）−Ｔ１０５３（経路候補番号５）−Ｔ１０５２（経路候補番号９）−Ｔ１０１２（経路候補番号６）ということになる。
【０１７１】
図３のケーブル経路探索手段Ｆ３では、この結果を図１３に整理しケーブル経路探索データベースＤＢ７を作成する。図１３のケーブル経路探索データベースＤＢ７は、ケーブル番号欄１００、経路候補番号欄１１３、経路候補線長さ欄１２１、収容点〜ノード長さ欄１２２で構成する。
【０１７２】
このデータベースＤＢ７では、ケーブルＣ１０１の最短のトレイ内経路を４つに分割して定義する。経路候補線Ｔ１０４１（経路候補番号４）の部分が収容点〜ノード長さ１２２の欄に記述された９０００であり、Ｔ１０５３（経路候補番号５）の部分が経路候補線１２１の欄に記述された１００００であり、Ｔ１０５２（経路候補番号９）の部分が経路候補線１２１の欄に記述された６９００であり、Ｔ１０１２（経路候補番号６）の部分が収容点〜ノード長さ１２２の欄に記述された７０００である。
【０１７３】
以上述べた方法により、操作者が収容点の情報を与えなくとも、トレイの途中で収容されるケーブルを対象とした、電線管経路およびトレイ内経路の自動探索が可能となる。
【０１７４】
以上の処理を全てのケーブルについて実施した後に、トレイ各部の占積率評価を実施する。
【０１７５】
図３の占積率評価手段Ｆ４は、図２９に示すような、占積率表示画面Ｇ００１を表示手段１６に表示する。この画面では、占積率評価結果表示欄Ｇ００３に、各トレイのトレイ番号１０４、占積率１４０、占積率評価１４１、現在のトレイ幅１０７、トレイ幅推奨値１４２を表示する。
【０１７６】
このうちトレイ番号１０４は、各種データベースのうち図６に示すトレイ配置データベースＤＢ２と、図１１に示す経路候補線データベースＤＢ５の記憶内容に記述されている。またトレイ番号１０４は、図１９から図２１の処理で述べたトレイ配置解析処理の初期設定において経路候補番号１１３と関連付けて記憶されている。例えばトレイ番号１は、経路候補番号１と６に再定義されている。
【０１７７】
経路候補番号欄１１３からは、これをキー情報として図１１の経路候補線データベースＤＢ５の記憶内容、図１２の収容点リストデータベースＤＢ６の記憶内容、図１３のケーブル経路探索結果データベースＤＢ７の記憶内容が関連付けて参照、抽出することができる。
【０１７８】
また孫引きの手法で、図１３のケーブル番号欄１００をキー情報として図４のケーブルリストデータベースＤＢ１の記憶内容を参照、抽出することができる。また孫引きの手法で、図１２の取合点番号欄１１０をキー情報として図８の取合点配置データベースＤＢ３の記憶内容を参照、抽出することができる。これらの各種データベース間の参照を通じて、例えばトレイ番号１のトレイに配置される全てのケーブルの情報が集められる。
【０１７９】
このうち占積率１４０は、図４のケーブルリストデータベースＤＢ１に記憶されたケーブル外径、および図１３のケーブル経路探索結果データベースＤＢ７に整理されたトレイ内経路、図７のトレイ配置データベースＤＢ２に記憶されたトレイ幅、トレイ高さにもとづいて、各トレイについて（１）式を用いて計算する。
［数１］
占積率（％）＝収容されるケーブルの断面積の和÷（トレイ幅×トレイ高さ）×１００（％）・・・・・（１）
占積率評価１４０では、図１０の解析条件データベースＤＢ８の記憶内容（占積率上限４０％、占積率下限１０％）を参照し、適宜過大、過小、ＯＫなどに簡便化して表示する。
【０１８０】
現在のトレイ幅１０７は、図７のトレイ配置データベースＤＢ２に記憶されたトレイ幅、トレイ高さにもとづいて表示する。
【０１８１】
トレイ幅推奨値１４２は、占積率評価手段Ｆ４が、占積率が占積率下限未満あるいは占積率上限超かの判定をし、占積率下限未満あるいは占積率上限超の場合に、占積率下限以上あるいは占積率上限以下に収まるようなトレイ幅を、図９のトレイ規格寸法リストデータベースＤＢ４の記憶内容を参照して、表示する。
【０１８２】
また占積率表示画面Ｇ００１では、操作者は、占積率表示画面Ｇ００１の占積率評価結果表示欄Ｇ００３で占積率が適切でない１つまたは複数のトレイを、「選択」列の欄１４３をマウスでクリックすることにより選択できる。
【０１８３】
続いて、操作者が「選択したトレイの幅を更新」ボタンＧ００４をクリックすることを受けて、占積率評価手段Ｆ４は、図７に示したトレイ幅を、トレイ幅推奨値１４２に更新する。
【０１８４】
続いて、占積率評価手段Ｆ４は、新しいトレイ幅の値および（１）式を用いて占積率を再度計算し、また、トレイ幅推奨値１４２を再度抽出し、表示されている占積率１４０およびトレイ幅推奨値１４２を更新する。
【０１８５】
なお、モニタ画面のＧ００２には、図１０の占積率下限るいは占積率上限の範囲を表示している。
【０１８６】
最後に物量集計の考え方について説明する。
【０１８７】
まずシステムは、操作者が図１５のメニュー画面の電気計装工事設計支援メニューのうち、物量集計メニューＭ００３をクリックすることを受けて、ケーブル・電線管物量算出手段Ｆ５は、各ケーブルの長さを、（２）式を用いて求める。
［数２］
ケーブルの長さ＝トレイ内経路の長さ＋始点側の電線管長さ＋終点側の電線管長さ・・・・・（２）
ここでトレイ内経路の長さは、図１３の例えばケーブル番号ｃ１０１についての経路候補線長さ１２１（１００００と６９００）と収容点〜ノード長さ１２２（９０００と７０００）を合算した数値である。
【０１８８】
始点側の電線管長さは、図１２の例えば経路候補番号４、取合点番号１００１の電線管長さ１１３（７０００）であり、終点側の電線管長さは、経路候補番号６、取合点番号１００２の電線管長さ１１３（４０００）である。これらの合算により（２）式のケーブルの長さが定まる。
【０１８９】
続いて、ケーブル・電線管物量算出手段Ｆ５は、計算されたケーブルの長さを、図４に示したケーブル外径ごとに合計した一覧表を、データ記録部１８に保存するとともに、表示手段１６に表示する。
【０１９０】
続いて、トレイ物量算出手段Ｆ６は、トレイ配置データベースＤＢ２（図６、図７）にもとづいて、トレイ幅ごとにトレイ長さを合計した一覧表を、データ記録部１８に保存するとともに、表示手段１６に表示する。トレイ長さは、トレイ中心線の各頂点の間の距離をＸ、Ｙ、Ｚの座標から計算し合計した値である。
【符号の説明】
【０１９１】
１：電気計装設計支援装置
１１：キーボード
１２：演算処理装置
１３：バス
１４：主記憶装置
１５：画像処理部
１６：画面表示部としてのモニタ
１７：入出力装置
１８：データ記録部
１９：マウス
ＤＢ１：ケーブルリストデータベース
ＤＢ２：トレイ配置データベース
ＤＢ３：取合点配置データベース
ＤＢ４：トレイ規格寸法リストデータベース
ＤＢ５：経路候補線データベース
ＤＢ６：収容点リストデータベース
ＤＢ７：ケーブル経路探索結果データベース
ＤＢ８：解析条件データベース
Ｆ０：三次元形状配置調整手段
Ｆ１：トレイ配置解析手段
Ｆ２：収容点取得手段
Ｆ３：ケーブル経路探索手段
Ｆ４：占積率評価手段
Ｆ５：ケーブ・電線管物量算出手段
Ｆ６：トレイ物量算出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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