(57)【要約】【課題】図形を用いて視覚的に把握可能なスケジュール管理や進捗状況管理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】プロジェクトデータベース１１には、スケジュールが記憶されると共に、前記スケジュールの各項目に結合させて工事現場の３次元モデルデータが記憶される。また、建設機械データベース１２には建設機械の３次元モデルデータが記憶される。ユーザが開始日および終了日をキーボードから入力すると、入力された開始日から終了日までのスケジュールおよびそのスケジュールに結合された工事現場の３次元モデルデータ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、ユーザによって指定された建設機械の３次元モデルデータがデータベース１２から読み出され、工事現場に搬入または据え付けるシミュレーションが行われる。【選択図】    図３
2004151984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スケジュールが記憶されると共に、前記スケジュールの各項目に結合させて工事現場の３次元モデルデータが記憶された記憶部と、
ユーザが開始日および終了日を入力する入力手段と、
前記入力手段によって入力された開始日から終了日までのスケジュールおよびそのスケジュールに結合された工事現場の３次元モデルデータを前記記憶部から読み出し、表示部へ出力する第１の制御手段と、
を具備することを特徴とする建設工事管理装置。
【請求項２】
ユーザによって入力された実際の工事日に関するデータを前記記憶部に書き込む書込手段と、
ユーザが指定した日付けにおける実際の工事状況とスケジュールとを前記記憶手段から読み出し、表示部へ出力する第２の制御手段と、
を設けた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】
スケジュールが記憶されると共に、前記スケジュールの各項目に結合させて工事現場の３次元モデルデータが記憶され、さらに、建設機械の３次元モデルデータおよび搬入または据え付け対象機器の３次元モデルデータが記憶された記憶部と、
ユーザが各種のデータを入力する入力手段と、
ユーザによって指定された建設機械の３次元モデルデータおよびユーザによって指定された日付けにおける工事現場の３次元モデルデータを前記記憶部から読み出し、表示部に表示する制御手段と、
ユーザによって入力された搬入または据え付け対象機器の３次元モデルデータを前記工事現場のモデルデータ内に配置する配置手段と、
前記建設機械によって前記対象機器を前記工事現場に搬入または据え付けるシミュレーションを行うシミュレーション手段と、
を具備することを特徴とする建設工事管理装置。
【請求項４】
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記録するアニメーション手段を設けた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】
工事現場の設計図、建設機械の仕様書、搬入または据え付け対象機器の形状を示す機器図に基づいて、工事現場、建設機械、対象機器それぞれの３次元モデルデータを形成し、前記記憶部に記憶させるモデルデータ形成手段をさらに設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の建設工事管理装置。
【請求項６】
コンピュータに、
開始日および終了日を入力する入力手順と、
前記入力手順によって入力された開始日から終了日までのスケジュールおよびそのスケジュールに結合された工事現場の３次元モデルデータを記憶部から読み出す読出手順と、
読み出されたスケジュールおよび工事現場の３次元モデルデータを表示部に表示する表示手順と、
を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【請求項７】
ユーザによって入力された実際の工事日に関するデータを前記記憶部に書き込む書込手順と、
ユーザが指定した日付けにおける実際の工事状況とスケジュールとを前記記憶手段から読み出し、表示部に表示する手順と、
をさらに設けたことを特徴とする請求項１に記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【請求項８】
コンピュータに、
ユーザが各種のデータを入力する入力手順と、
ユーザによって指定された建設機械の３次元モデルデータおよびユーザによって指定された日付けにおける工事現場の３次元モデルデータを記憶部から読み出し、表示する表示手順と、
ユーザによって入力された搬入または据え付け対象機器の３次元モデルデータを前記工事現場のモデルデータ内に配置する配置手順と、
前記建設機械によって前記対象機器を前記工事現場に搬入または据え付けるシミュレーションを行うシミュレーション手順と、
を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【請求項９】
前記シミュレーション手順によるシミュレーションの過程を記録するアニメーション手順をさらに設けたことを特徴とする請求項８に記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１０】
工事現場の設計図、建設機械の仕様書、搬入または据え付け対象機器の形状を示す機器図に基づいて、工事現場、建設機械、対象機器それぞれの３次元モデルデータを形成し、前記記憶部に記憶させるモデルデータ形成手順をさらに設けたことを特徴とする請求項６〜９のいずれかの項に記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建設工事のスケジュール管理や進捗状況管理は、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。また、工事に必要な仮設物や建設機械の図形を紙に表示することもできなくはなかったが、非常に手間がかかる問題があった。
【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。
【０００４】
【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
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、図形を用いて視覚的に把握可能なスケジュール管理や進捗状況管理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。また、この発明の他の目的は、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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、図１に示すように、スケジュールが記憶されると共に、前記スケジュールの各項目に結合させて工事現場の３次元モデルデータが記憶された記憶部１０１と、ユーザが開始日および終了日を入力する入力手段１０２と、前記入力手段によって入力された開始日から終了日までのスケジュールおよびそのスケジュールに結合された工事現場の３次元モデルデータを前記記憶部から読み出し、表示部１０３へ出力する第１の制御手段１０４とを具備することを特徴とする建設工事管理装置である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の建設工事管理装置において、ユーザによって入力された実際の工事日に関するデータを前記記憶部に書き込む書込手段と、ユーザが指定した日付けにおける実際の工事状況とスケジュールとを前記記憶手段から読み出し、表示部へ出力する第２の制御手段とを設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、図２に示すように、スケジュールが記憶されると共に、前記スケジュールの各項目に結合させて工事現場の３次元モデルデータが記憶され、さらに、建設機械の３次元モデルデータおよび搬入または据え付け対象機器の３次元モデルデータが記憶された記憶部１１１と、ユーザが各種のデータを入力する入力手段１１２と、ユーザによって指定された建設機械の３次元モデルデータおよびユーザによって指定された日付けにおける工事現場の３次元モデルデータを前記記憶部１１１から読み出し、表示部１１３に表示する制御手段１１４と、ユーザによって入力された搬入または据え付け対象機器の３次元モデルデータを前記工事現場のモデルデータ内に配置する配置手段１１５と、前記建設機械によって前記対象機器を前記工事現場に搬入または据え付けるシミュレーションを行うシミュレーション手段１１６とを具備することを特徴とする建設工事管理装置である。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の建設工事管理装置において、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記録するアニメーション手段を設けたことを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかの項に記載の建設工事管理装置において、工事現場の設計図、建設機械の仕様書、搬入または据え付け対象機器の形状を示す機器図に基づいて、工事現場、建設機械、対象機器それぞれの３次元モデルデータを形成し、前記記憶部に記憶させるモデルデータ形成手段をさらに設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、コンピュータに、開始日および終了日を入力する入力手順と、前記入力手順によって入力された開始日から終了日までのスケジュールおよびそのスケジュールに結合された工事現場の３次元モデルデータを記憶部から読み出す読出手順と、読み出されたスケジュールおよび工事現場の３次元モデルデータを表示部に表示する表示手順とを実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に、ユーザによって入力された実際の工事日に関するデータを前記記憶部に書き込む書込手順と、ユーザが指定した日付けにおける実際の工事状況とスケジュールとを前記記憶手段から読み出し、表示部に表示する手順とをさらに設けたことを特徴とする。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、コンピュータに、ユーザが各種のデータを入力する入力手順と、ユーザによって指定された建設機械の３次元モデルデータおよびユーザによって指定された日付けにおける工事現場の３次元モデルデータを記憶部から読み出し、表示する表示手順と、ユーザによって入力された搬入または据え付け対象機器の３次元モデルデータを前記工事現場のモデルデータ内に配置する配置手順と、前記建設機械によって前記対象機器を前記工事現場に搬入または据え付けるシミュレーションを行うシミュレーション手順とを実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に、前記シミュレーション手順によるシミュレーションの過程を記録するアニメーション手順をさらに設けたことを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、請求項６〜９のいずれかの項に記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に、工事現場の設計図、建設機械の仕様書、搬入または据え付け対象機器の形状を示す機器図に基づいて、工事現場、建設機械、対象機器それぞれの３次元モデルデータを形成し、前記記憶部に記憶させるモデルデータ形成手順をさらに設けたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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）。
【００１７】
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）。
【００１８】
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。
【００１９】
（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）。
【００２０】
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）。
【００２１】
（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。
【００２２】
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。
【００２３】
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）。
【００２４】
（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）。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
【発明の効果】
この発明によれば、図形によって視覚的にスケジュールや進捗状況を一目で把握することができる効果が得られる。また、この発明によれば、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。
【図面の簡単な説明】
【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】
１…ＰＣ−ＣＡＤ
２…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
【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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