(57)【要約】【課題】群として動くような多数の機器について、全体としての実際的な挙動などを正確に表現できるようにする。【解決手段】シミュレーション装置１０の３次元仮想モデル部１６は、実際の制御対象物のそれぞれに対応して設けられる。制御情報出力部２２は、制御情報記憶部２０に記憶させてある制御情報を読み出し、制御データ記憶部３８に書き込む。動作実行部３６は、制御情報出力部が出力した制御情報を実行する動作・機能情報を動作・機能情報部３０から読み出し、仮想モデル生成部３４の生成する３次元仮想モデルを制御し、仮想モデルの動作情報を制御情報出力部２２に送出する。制御情報出力部２２は、モデル動作制御部３２からの動作情報と制御情報記憶部２０内の制御情報とから、３次元仮想モデルを制御する制御情報を選択してモデル動作制御部３２に与える。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
実際の制御対象物の有する動作、機能を再現可能な自律動作する３次元仮想モデルの複数を仮想空間内に位置し、前記各３次元仮想モデルに動作に従って動作情報を出力させ、これらの動作情報と予め与えられた複数の制御情報とに基づいて、前記各３次元仮想モデルを制御する制御情報を選択して各３次元仮想モデルを制御することを特徴とするシミュレーション方法。
【請求項２】
実際の制御対象物により業務を処理するために作成した実際の作業予定の内容を読み込み、
仮想空間内に配置された、前記制御対象物の有する動作、機能を再現可能な自律動作する複数の３次元仮想モデルに、前記作業予定に従った処理を行なわせるとともに、前記各３次元仮想モデルに動作に従って動作情報を出力させ、
これらの動作情報と予め与えられた複数の制御情報とに基づいて、前記各３次元仮想モデルを制御する制御情報を選択して前記各３次元仮想モデルを制御する、ことを特徴とするシミュレーション方法。
【請求項３】
実際の制御対象物に対応した複数の３次元仮想モデルを仮想空間内に形成する複数のモデル生成部と、
これら各モデル生成部のそれぞれに対応して設けられ、前記制御対象物の有する動作、機能を前記３次元仮想モデルに再現させるプログラムを記憶させた動作・機能情報記憶部と、
前記各モデル生成部のそれぞれに対応して設けられ、対応する動作・機能情報記憶部に記憶されている前記プログラムに基づいて、前記モデル生成部を介して前記３次元仮想モデルを自律動作させるとともに、３次元仮想モデルの動作情報を出力するモデル動作制御部と、
これらモデル動作制御部に与える前記３次元仮想モデルの動作を制御する複数の制御情報を記憶させた制御情報記憶部と、
この制御情報記憶部が記憶している複数の前記制御情報と前記モデル動作制御部の出力した動作情報とに基づいて、前記３次元仮想モデルに与える前記制御情報を選択して前記モデル動作制御部に与える制御情報出力部と、
を有することを特徴とするシミュレーション装置。
【請求項４】
実際の制御対象物に対応した複数の３次元仮想モデルを仮想空間内に形成する複数の仮想モデル生成部と、
これら各仮想モデル生成部のそれぞれに対応して設けられ、前記制御対象物の有する動作、機能を前記３次元仮想モデルに再現させるプログラムを記憶させた動作・機能情報記憶部と、
前記各仮想モデル生成部のそれぞれに対応して設けられ、対応する動作・機能情報記憶部に記憶されている前記プログラムに基づいて、前記仮想モデル生成部を介して前記３次元仮想モデルを自律動作させるとともに、３次元仮想モデルの動作情報を出力するモデル動作制御部と、
これらモデル動作制御部に与える前記３次元仮想モデルの動作を制御する複数の制御情報を記憶させた制御情報記憶部と、
前記制御対象物により業務を処理するために作成した実際の作業予定の内容を読み込むデータ読込み部と、
このデータ読込み部が読み込んだ作業予定と前記制御情報記憶部が記憶している複数の前記制御情報と前記モデル動作制御部の出力した動作情報とに基づいて、前記３次元仮想モデルに与える前記制御情報を選択して前記モデル動作制御部に与える制御情報出力部と、
を有することを特徴とするシミュレーション装置。
【請求項５】
請求項４に記載のシミュレーション装置において、
前記業務は、コンテナターミナル管理業務であることを特徴とするシミュレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シミュレーション方法に係り、特に相互に独立して動作する複数の制御対象物を同時に制御する場合や、コンテナヤードのように多数の機器を管理する業務に好適なシミュレーション方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータの発達により、製造プロセスや物流システムなどの種々の分野において、これらを解析、評価等をするためにシミュレーションが行なわれるようになっている。従来、これらのシミュレーションにおいては、いわゆる待ち行列による確率論に基づいた論理モデルを主体としている。このことは、港湾のコンテナターミナルの管理業務に対するシミュレーションモデルについても同様である。このため、作成したモデルが実際の機器（制御対象物）の挙動と整合しない。また、シミュレーションの結果も確率論がベースとなっているため、客観的な評価が困難となっている。そして、シミュレーションのためのモデルの制御ロジックが実際の機器の制御ロジックと対応していないため、シミュレーションの結果を実際の機器の制御ロジックに直接的に反映させることができない。
【０００３】
このことは、コンテナターミナルのような多数の機器が群として動くような場合における全体の挙動、制御ロジックに対しても同様であって、実際の挙動などを正確に表現することができない。このため、シミュレーションに用いたロジックを、実際の機器の全体系制御に直接的に利用することができない。そこで、近年は、実際の機器に対応させた３次元モデルを形成してシミュレーションを行なうようになっている。そして、特許文献１には、機器モデルを仮想コントローラと仮想機械とを組み合わせて形成し、実際の機器のモデルチェンジなどに容易に対応する方法が提案されている。
【０００４】
なお、非特許文献１には、コンテナターミナルのシミュレーションを行なう場合に、各荷役機器に対応して個々の自律したオブジェクトを構築し、これらのオブジェクトの仮想世界（仮想空間）における複合挙動を並列協調動作制御することが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−８１９０６号公報
【非特許文献１】コンテナターミナルの自動化計画手法（第２報：ターミナルの計画例とシミュレーション結果）、三井造船技報、Ｎｏ．１６６（１９９９−２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献１に記載のシミュレーション方法は、ラインを流れてくるワークを加工するためのものであって、コンテナターミナルのような多数の自走する機器の挙動（動作）などを正確に表現し、制御し、多数の機器間相互における動作の制御などを的確、効率的に行なうことが困難である。
【０００７】
本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためになされたもので、群として動くような多数の機器について、全体としての実際的な挙動などを正確に表現できるようにすることを目的としている。
また、本発明は、群として動く多数の機器を管理する業務において、全体としての実際的な挙動などを正確に把握できるようにすることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係るシミュレーション方法は、実際の制御対象物の有する動作、機能を再現可能な自律動作する３次元仮想モデルの複数を仮想空間内に位置し、前記各３次元仮想モデルに動作に従って動作情報を出力させ、これらの動作情報と予め与えられた複数の制御情報とに基づいて、前記各３次元仮想モデルを制御する制御情報を選択して各３次元仮想モデルを制御することを特徴としている。
【０００９】
また、本発明に係るシミュレーション方法は、実際の制御対象物により業務を処理するために作成した実際の作業予定の内容を読み込み、仮想空間内に配置された、前記制御対象物の有する動作、機能を再現可能な自律動作する複数の３次元仮想モデルに、前記作業予定に従った処理を行なわせるとともに、前記各３次元仮想モデルに動作に従って動作情報を出力させ、これらの動作情報と予め与えられた複数の制御情報とに基づいて、前記各３次元仮想モデルを制御する制御情報を選択して前記各３次元仮想モデルを制御する、ことを特徴としている。
【００１０】
そして、本発明に係るシミュレーション装置は、実際の制御対象物に対応した複数の３次元仮想モデルを仮想空間内に形成する複数のモデル生成部と、これら各モデル生成部のそれぞれに対応して設けられ、前記制御対象物の有する動作、機能を前記３次元仮想モデルに再現させるプログラムを記憶させた動作・機能情報記憶部と、前記各モデル生成部のそれぞれに対応して設けられ、対応する動作・機能情報記憶部に記憶されている前記プログラムに基づいて、前記モデル生成部を介して前記３次元仮想モデルを自律動作させるとともに、３次元仮想モデルの動作情報を出力するモデル動作制御部と、これらモデル動作制御部に与える前記３次元仮想モデルの動作を制御する複数の制御情報を記憶させた制御情報記憶部と、この制御情報記憶部が記憶している複数の前記制御情報と前記モデル動作制御部の出力した動作情報とに基づいて、前記３次元仮想モデルに与える前記制御情報を選択して前記モデル動作制御部に与える制御情報出力部と、を有していることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明に係るシミュレーション装置は、実際の制御対象物に対応した複数の３次元仮想モデルを仮想空間内に形成する複数の仮想モデル生成部と、これら各仮想モデル生成部のそれぞれに対応して設けられ、前記制御対象物の有する動作、機能を前記３次元仮想モデルに再現させるプログラムを記憶させた動作・機能情報記憶部と、前記各仮想モデル生成部のそれぞれに対応して設けられ、対応する動作・機能情報記憶部に記憶されている前記プログラムに基づいて、前記仮想モデル生成部を介して前記３次元仮想モデルを自律動作させるとともに、３次元仮想モデルの動作情報を出力するモデル動作制御部と、これらモデル動作制御部に与える前記３次元仮想モデルの動作を制御する複数の制御情報を記憶させた制御情報記憶部と、前記制御対象物により業務を処理するために作成した実際の作業予定の内容を読み込むデータ読込み部と、このデータ読込み部が読み込んだ作業予定と前記制御情報記憶部が記憶している複数の前記制御情報と前記モデル動作制御部の出力した動作情報とに基づいて、前記３次元仮想モデルに与える前記制御情報を選択して前記モデル動作制御部に与える制御情報出力部と、を有することを特徴としている。業務は、コンテナターミナル管理業務であってもよい。
【００１２】
制御対象物は、コンテナヤードの各種機器であってよい。そして、この発明においては、機器としてガントリークレーンやトランスファークレーン、トレーラやコンテナ、ＡＧＶ等も含める。
【００１３】
【作用】
このようになっている本発明は、複数の３次元仮想モデルのそれぞれが自律動作するとともに、この自律動作に伴う各３次元仮想モデルの動作情報が制御情報出力部に与えられる。すなわち、自律動作する各３次元仮想モデルの仮想空間内における位置や状態の情報が制御情報出力部に与えられる。制御情報出力部は、各３次元仮想モデルの動作情報と、予め与えられているプログラムに従って各３次元仮想モデルを監視し、その後の状態を予測する。そして、制御情報出力部は、前記の動作情報と、３次元仮想モデルの動作を制御するための予め与えられた複数の制御情報とから、それぞれの３次元仮想モデルのそれらが干渉することなく、また効率的に動作するような制御情報を選択してモデル動作制御部に与える。モデル動作制御部は、制御情報出力部から与えられた制御情報に基づいて３次元仮想モデルを自律動作させる。これにより、例えばコンテナヤードのような非常に多くの機器（コンテナやトレーラ、ガントリークレーンなど）が群として動くような場合であっても、全体の実際的な挙動などを正確に表現することができ、各３次元仮想モデルを的確に効率よく制御することができる。そして、３次元仮想モデルが実際の制御対象物の動作、機能を再現できるため、シミュレーションに用いたロジックを、実際の機器の全体系に対する制御に直接的に利用することができる。また、実際の制御対象物の動作、機能を行なう３次元仮想モデル（いわゆる物理モデル）を用いているため、仮想モデルの制御ロジックを実際の機器に対する制御のロジックと対応させることができ、シミュレーションの結果を実際の機器の制御ロジックに直接的に反映させることができる。
【００１４】
また、本発明は、実際の作業予定の内容を読み込み、その作業内容を仮想空間内に配置した複数の３次元仮想モデルに行なわせる。そして、複数の３次元仮想モデルは、それぞれが自律動作するとともに、この自律動作に伴う各３次元仮想モデルの動作情報が制御情報出力部に与えられる。制御情報出力部は、各３次元仮想モデルの動作情報によって各３次元仮想モデルを監視し、その後の状態を予測する。そして、制御情報出力部は、動作情報と、３次元仮想モデルの動作を制御するための予め与えられた複数の制御情報とから、今後の予測に基づいて、それぞれの３次元仮想モデルが干渉することなく、また効率的に動作するような制御情報を選択してモデル動作制御部に与える。モデル動作制御部は、制御情報出力部から与えられた制御情報に基づいて３次元仮想モデルを自律動作させる。
【００１５】
これにより、コンテナヤードのような非常に多くの機器（コンテナやトレーラ、ガントリークレーンなど）が群として動くような場合であっても、全体の実際的な挙動などを正確に表現することができ、３次元仮想モデルを介してコンテナヤードの状態を的確に把握することが可能となる。従って、作業予定日におけるコンテナヤードの管理上の問題点、業務を円滑に進めるために必要とする機器の数や要員などを事前に的確に把握でき、効率のよい管理業務の計画や遂行を行なうことができる。そして、３次元仮想モデルが実際の制御対象物の動作、機能を再現できるため、シミュレーションに用いたロジックを、実際の機器の全体系に対する制御に直接的に利用することができ、コンテナヤードの管理業務などの日常業務を効率よく行なうことが、実際の機器をどのように運行管理すればよいかを知ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明に係るシミュレーション方法および装置の好ましい実施の形態を、添付図面に従って詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る業務支援シミュレーション装置のブロック図である。なお、以下の実施形態においては、コンテナターミナルのシミュレーションを例にして説明するが、これに限定されるものでなく、製造プロセスや各種物流システム、機器の動作などのシミュレーションにも適用することができる。
【００１７】
図１において、シミュレーション装置１０は、入出力部１２と群監視制御部１４と、複数の３次元仮想モデル部１６（１６ａ、１６ｎ）と作業予定データ作成部１８とを有している。入出力部１２は、通常のキーボードやマウス、表示装置やプリンタ、ハードディスクなどの外部記憶装置（いずれも図示せず）などが接続される。
【００１８】
群監視制御部１４は、制御情報記憶部２０、制御情報出力部２２、制御対象物データ記憶部２４、データ読込み部２６などから構成してある。制御情報記憶部２０は、後述する３次元仮想モデルを制御するための情報、例えば、「動作を開始せよ」、「障害物（他の３次元仮想モデルを含む）に接近したら速度を落とせ」、「動作を停止せよ」、「コンテナを積降しせよ」等やコンテナの搬送ルートなどの制御情報が記憶させてある。これらの制御情報は、入出力部１２を介して書き込まれ、必要に応じて変更、削除される。また、制御情報出力部２２は、後述するように、各３次元仮想モデル部１６から出力される各３次元仮想モデルの動作情報と制御情報記憶部２０に記憶させてある複数の制御情報とに基づいて、各３次元仮想モデルの動作を制御する制御情報を選択し、３次元仮想モデル部１６に出力する。なお、制御情報には、３次元仮想モデルの動作開始時刻や、搬送開始位置、終了位置、移動速度などがパラメータとして書き込めるようにしてある。
【００１９】
制御対象物データ記憶部２４には、コンテナヤードに存在する各コンテナやシャーシの数量や位置、サイズ、各ガントリークレーンの位置や能力などが記憶させてある。これらのデータは、入出力部１２を介して入力装置によって書き込まれる。一方、データ読込み部２６は、作業予定データ作成部１８に接続してある。そして、データ読込み部２６は、入出力部１２を介して読込み指令を受け、作業予定データ作成部１８において作成された作業予定の内容を読み込み、制御対象物データ記憶部２４に書き込む。
【００２０】
作業予定データ作成部１８は、コンテナターミナルの日常業務の支援シミュレーションを行なう場合に設けられ、業務支援シミュレーションを行なわない場合には、設けなくてよい。そして、作業予定データ作成部１８において作成される作業予定データは、例えばコンテナヤードシミュレーションの場合、今日もしくは明日または３日後、１週間後などの将来における各時間帯別のコンテナの入庫、出庫の予定、使用や荷役装置の数、入船予定や本船へのコンテナの積み込み、積降などの実際の作業予定データである。これらは、階層的に作成される。
【００２１】
すなわち、作業予定データ作成部１８において作成され、制御対象物データ記憶部２４に書き込まれる作業予定のデータは、コンテナヤード内に蔵置されているすべてのコンテナについての情報である「ヤード内蔵置コンテナ情報」、本船に対する荷揚げ、荷積みコンテナの移動開始位置、終了位置、その順番などのオペレーションスケジュールデータからなる「本船荷役情報」、シミュレーションを実行する日において予想される外来シャーシ（コンテナ）の時間帯別搬出入数、搬入されるコンテナの配置位置などの「外来シャーシ情報」、コンテナヤード内において移動させるべき対象コンテナの始点、終点などのオペレーションスケジュールデータからなる「ヤード内シフト情報」、コンテナヤードのゲートの受付時間、休み時間、終了時刻等のターミナル運用スケジュールからなる「ヤードオペレーション情報」などからなる。
【００２２】
３次元仮想モデル部１６ａ〜１６ｎは、取り扱う実際の制御対象物（機器）のそれぞれに対応して設けられる。すなわち、３次元仮想モデル部１６は、各コンテナごと、各シャーシごと、各ガントリークレーンごと、各トランスファークレーンごと、各トレーラごと等に設けられる。そして、これらの３次元仮想モデル部１６は、動作・機能情報記憶部３０、モデル動作制御部３２、仮想モデル生成部３４を有する。動作・機能情報記憶部３０は、実際の制御対象物である荷役機械やトレーラなどに対応した３次元仮想モデルが、仮想空間内で実際の制御対象物の動作、機能を再現できる複数のプログラムを記憶している。すなわち、動作・機能情報記憶部３０には、図２に示したように、実際の機器の有する機能ごとに作成されたプログラム４０ａ、４０ｂ、………が記憶させてある。これらのプログラム４０は、入出力部１２を介して動作・機能情報記憶部３０に書き込み、追加、修正などが行なわれる。
【００２３】
モデル動作制御部３２は、動作実行部３６と制御データ記憶部３８とから構成してある。制御データ記憶部３８は、群監視制御部１４の制御情報出力部２２によって制御情報（制御データ）が書き込まれるようになっている。この制御情報としては、例えば３次元仮想モデルがトレーラである場合、「Ａ地点からＢ地点まで時速Ｃｋｍで移動せよ」、「Ｂ地点に到達したら停止して待機せよ」などの制御指令である。また、３次元仮想モデルがガントリークレーンである場合、例えば「Ｄ点のコンテナＥを把持せよ」、「コンテナＥをＤ点からＦ点に移動せよ」などである。
【００２４】
動作実行部３６は、群管理制御部１４の制御情報出力部２２から制御開始指令を受けると、制御データ記憶部３８から制御内容を読み取り、制御内容を実行するために必要な機能のプログラムを動作・機能情報記憶部３０から読み出し、仮想モデル生成部３４を制御する。仮想モデル生成部３４は、実際の制御対象物の３次元仮想モデル（いわゆる物理モデル）を生成する。この３次元仮想モデルは、自律動作するようになっている。すなわち、動作実行部３６は、仮想モデル生成部３４を介して３次元仮想モデルを時間の経過に伴って形状を変化（例えば、クレーンのスプレッダ形状など）させたり、位置を変化（トレーラの位置など）させたりする。これらの変化は、動作実行部３６によって群監視制御部１４の制御情報出力部２２に、動作情報として時々刻々出力され、制御情報出力部２２から入出力部１２を介して図示しない表示装置に表示される。なお、コンテナなどの動作機能を有しない３次元仮想モデルは、クレーンやトレーラによって移動させられるようにプログラムしてある。
【００２５】
シミュレーション装置１０は、起動されて群監視制御部１４のデータ読込み部２６に入出力部１２から読込み指令が与えられる。この読込み指令は、例えば「２００３年×月××日のデータを読み込め」、「×月×日×時〜××時のデータを読み込め」のように、読み込むべきデータの日時を指定して行なわれる。データ読込み部２６は、それに応じて作業予定データ作成部１８から作業予定のデータを読み出し、制御対象物データ記憶部２４に書き込む。作業予定データ作成部１８の作成するデータは、制御対象物がコンテナである場合、例えば図３のように作成される。すなわち、各時間帯別におけるコンテナの移動（搬出、搬入）の状況、コンテナの種類、図示しないがコンテナの積み降ろしをするエリア（位置）、使用する荷役装置の数、本船に対するコンテナの積み込み、積み降ろしについてのコンテナの搬送位置情報（どこからどこへ）などのオペレーションスケジュール等である。なお、これらのデータは、入出力部１２を介して制御対象物データ記憶部２４に書き込むことができ、修正、追加、削除が可能となっている。
【００２６】
制御情報出力部２２は、入出力部１２を介してシミュレーション開始指令が与えられると、制御対象物データ記憶部２４に書き込まれている各種のオペレーションデータなどを時系列的に順次読み出す。また、制御情報出力部２２は、これらのオペレーションデータ（作業データ）を処理するのに必要な３次元仮想モデルに与えるべき制御内容を、予め与えられているロジック（プログラム）に従って制御情報記憶部２０から読み出し、制御情報のパラメータ部にコンテナの移動始点位置、終点位置、移動開始時刻、搬送速度などを与える。これらのパラメータは、図示しない入力装置によって入出力部１２を介して与えてもよい。そして、制御情報出力部２２は、選択した制御情報を処理に使用する機器に対応した３次元仮想モデル部１６の制御データ記憶部３８に書き込むとともに、動作実行部３６に制御開始指令を与える（図４参照）。
【００２７】
動作実行部３６は、制御開始指令を受けると、制御データ記憶部３８に書き込まれた制御データ（制御情報）を読み出し、この制御データに合った３次元仮想モデルの動作、機能を実行できるプログラムを動作・機能情報記憶部３０から読み出す。そして、動作実行部３６は、読み出したプログラムに従って仮想モデル生成部３４を制御し、仮想モデル生成部３４に３次元仮想モデルを生成させ、自律動作させる。また、動作実行部３６は、仮想モデル生成部３４により生成された３次元仮想モデルの時々刻々の変化、位置情報などの動作情報を群監視制御部１４の制御情報出力部２２に送出する。制御情報出力部２２は、これらの動作情報を入出力部１２を介して図示しない表示装置に出力し、アニメーションとして表示する。また、制御情報出力部２２は、各３次元仮想モデル部１６の動作実行部３６が出力する動作情報に基づいて、各３次元仮想モデルの仮想空間内における位置や状態、相互関係などを監視し、これらの動作状態からその後の状態を予想する。そして、制御情報出力部２２は、例えばあるトレーラが先行するトレーラに接近し、両者の間隔が予め設定した距離以下となって衝突が予想されるような場合、予め与えられているロジックに従って制御情報記憶部２０を検索し、後進するトレーラに減速指令（例えば、毎時１０ｋｍの速度にせよ）や停止指令を選択し、動作制御部３２の制御データ記憶部３８の制御情報（制御データ）の内容を書き換えるとともに、動作実行部３６に新たな制御指令を与える。これにより、動作実行部３６は、仮想モデル生成部３４が生成する３次元仮想モデルを減速させたり、停止させたりする。
【００２８】
また、動作実行部３６は、制御データ記憶部３８に書き込まれた制御データに基づいた３次元仮想モデルの制御を終了するごとに、図４に示したように、動作完了報告を制御情報出力部２２に出力する。制御情報出力部２２は、完了報告を受け取ると、その３次元仮想モデルを使用したオペレーションが完了したか否かを調べ、さらに行なわせるべき動作がある場合、それに対応した制御情報を制御情報記憶部２０から読み出し、前記と同様にして３次元仮想モデル部１６のモデル動作制御部３２に与える。
【００２９】
例えば、ガントリークレーンを用いてトレーラのシャーシ上のコンテナを本船内の所定位置に蔵置する場合、まず、ガントリークレーンの３次元仮想モデルを生成する３次元仮想モデル部１６に３次元仮想モデルを所定位置まで移動し、そこで停止する指令をモデル動作制御部３２に与える。そして、制御情報出力部２２は、モデル動作制御部３２から３次元仮想モデルを所定位置まで移動して停止させたことの報告を受けると、スプレッダを所定位置まで移動させる指令をモデル動作制御部３２に出力する。その後、制御情報出力部２２は、スプレッダが所定位置まで移動した報告を受けると、スプレッダを所定位置まで下降させる指令を出力する。そして、制御情報出力部２２は、ガントリークレーンの３次元仮想モデル部１６からスプレッダを所定位置まで下降させた旨の報告を受けると、コンテナをスプレッダに係合させる作業時間を考慮し、所定時間の経過後、スプレッダを所定位置まで上昇させ、以下同様にしてコンテナを仮想ガントリークレーンによって蔵置位置まで搬送させて蔵置する。そして、シミュレーション装置１０においては、このようなコンテナ蔵置作業、コンテナ移動作業、コンテナのコンテナヤードへの搬入（作業）手続、コンテナヤードからの搬出作業等の複数の作業が同時、並列的に行なわれる。なお、本船においてコンテナを揚積する場合、作業者に対応した３次元仮想モデルを生成する３次元仮想モデル部１６を設け、仮想作業者によって本船内における作業をガイドさせてもよい。
【００３０】
このように、実施の形態においては、制御情報出力部２２が各３次元仮想モデルからの動作情報に基づいて、各３次元仮想モデルを監視してその後の状況を予想する、いわゆる群監視制御を行なっているため、コンテナヤードのような非常に多くの機器（コンテナやトレーラ、ガントリークレーンなど）が群として動くような場合であっても、全体の実際的な挙動などを正確に表現することができる。このため、コンテナヤード内の機器の動作（挙動）、状態を正確に把握することが可能で、コンテナヤードの管理業務の適否などを容易に判断することができる。また、シミュレーションに用いたロジックを、実際の機器の全体系に対する制御に直接的に利用することができる。また、実際の制御対象物の動作、機能を再現する３次元仮想モデル（いわゆる物理モデル）を用いているため、仮想モデルの制御ロジックを実際の機器の制御ロジックと対応させることができ、シミュレーションの結果を実際の機器の制御ロジックに直接的に反映させることができる。そして、制御情報出力部２２と動作実行部３６との間で対話するようになっているため、シミュレーションの途中においてオペレータが容易に介入でき、修正などを行なうことができる。
【００３１】
このため、コンテナヤードにおける当該日の繁閑状況を事前に把握することができ、荷役機器の運行管理、コンテナの蔵置計画、本船荷役計画、コンテナ移動計画、要員計画等の日常業務を効率よく行なうことができる。また、作業予定データ作成部１８から群監視制御部１４に読み込まれるデータは、シミュレーションのパラメータとなるため、パラメトリックサーベイを行なうことができる。このため、コンテナの荷役に係わる機器設備（クレーン台数やゲート数）などもパラメータとしてシミュレーションを行なうことができ、最適な管理業務を設定することが可能となる。そして、時々刻々の状況をアニメーションとして表示することにより、公道を含むコンテナヤード内外の流動状況、繁閑状況を視覚的に容易に把握することができ、データ処理により稼働率、作業時間などの集計が可能となり、管理業務の改善、効率化を図ることができる。
【００３２】
なお、前記実施形態においては、コンテナヤードのシミュレーションについて説明したが、各種の物流システムや複数の機器が協働してワークの加工を行なう製造プロセスなどのシミュレーションに適用することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、複数の３次元仮想モデルと制御情報出力部との間において対話を行ない、制御情報出力部が複数の３次元仮想モデルを監視する群監視制御をしているため、非常に多くの機器が群として動作するような場合であっても、全体の実際的な挙動などを正確に表現、把握することができる。
また、本発明は、群として動作する多くの機器の管理業務において、全体の実際的な挙動などを正確に把握でき、円滑な管理業務が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るシミュレーション装置のブロック図である。
【図２】実施の形態に係る制御情報記憶部の説明図である。
【図３】実施の形態に係る作業予定データの一例を示す図である。
【図４】実施の形態に係る制御情報出力部と３次元仮想モデルとの関係を説明する図である。
【符号の説明】
１０………シミュレーション装置、１４………群監視制御部、１６ａ、１６ｎ………３次元仮想モデル部、１８………作業予定データ作成部、２０………制御情報記憶部、２２………制御情報出力部、２４………制御対象物データ記憶部、２６………データ読込み部、３０………動作・機能情報記憶部、３２………モデル動作制御部、３４………仮想モデル生成部、３６………動作実行部、３８………制御データ記憶部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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