(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
粒度に応じて分級された新規骨材を貯蔵する複数の貯蔵ビンを有するホットビンを備え、ミキサによって前記新規骨材を含む骨材とアスファルトとを混合してアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントにおいて、前記貯蔵ビン毎の前記ミキサへの前記新規骨材の供給量を最適化する骨材供給量最適化システムであって、
前記ミキサへの前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の供給量Gkを取得する取得装置と、
前記アスファルト混合物の前記骨材の最適粒度範囲を記憶している記憶装置と、
前記貯蔵ビンの各々に対応して設けられ、前記貯蔵ビンの各々の内部を撮影可能な複数の第1撮像装置と、
前記第1撮像装置が撮影した画像データに対して画像解析処理を行い、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の混合前新規骨材粒度Hkjを測定する第1画像解析処理装置と、
前記貯蔵ビン毎の前記混合前新規骨材粒度Hkj、及び、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の供給量Gkに基づいて、前記アスファルト混合物の前記骨材の全体骨材粒度Yjを算出する第1演算装置とを備え、
前記第1演算装置は、前記全体骨材粒度Yjが前記最適粒度範囲に包含されるように、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の供給量Gkを補正して、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の最適供給量Gkxを算出する骨材供給量最適化システム。
粒度に応じて分級された新規骨材を貯蔵する複数の貯蔵ビンを有するホットビンを備え、ミキサによって前記新規骨材を含む骨材とアスファルトとを混合してアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントにおいて、前記ミキサへの前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の供給量を最適化する骨材供給量最適化方法であって、
前記ミキサへの前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の供給量Gkを取得する第1工程と、
前記貯蔵ビンの各々の内部を撮影して画像データを取得する第2工程と、
前記新規骨材の画像データに対して画像解析処理を行い、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の混合前新規骨材粒度Hkjを測定する第3工程と、
前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の前記混合前新規骨材粒度Hkj、及び、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の供給量Gkに基づいて、前記アスファルト混合物の前記骨材の全体骨材粒度Yjを算出する第4工程と、
前記全体骨材粒度Yjが所定の最適粒度範囲に包含されるように、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の供給量Gkを補正し、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の最適供給量Gkxを算出する第5工程とを備える骨材供給量最適化方法。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、サンプリング試料を採取してふるい分け試験やアスファルトの分離を実施する場合、測定値データの取得に時間がかかってしまい、当該測定値データを新規骨材の供給量の調整に迅速にフィードバックすることができないという問題があった。
【0005】
本発明が解決しようとする課題は、アスファルト混合物の骨材の粒度に関する測定値データを迅速に取得し、当該測定値データを用いてアスファルト混合物の品質を容易に安定させることができるアスファルト混合物の骨材供給量最適化システム及び骨材供給量最適化方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
[1]上記課題を解決するために、本発明に係る骨材供給量最適化システムは、粒度に応じて分級された新規骨材を貯蔵する複数の貯蔵ビンを有するホットビンを備え、ミキサによって前記新規骨材を含む骨材とアスファルトとを混合してアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントにおいて、前記貯蔵ビン毎の前記ミキサへの前記新規骨材の供給量を最適化する骨材供給量最適化システムであって、前記ミキサへの前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の供給量Gkを取得する取得装置と、前記アスファルト混合物の前記骨材の最適粒度範囲を記憶している記憶装置と、前記貯蔵ビンの各々に対応して設けられ、前記貯蔵ビンの各々の内部を撮影可能な複数の第1撮像装置と、前記第1撮像装置が撮影した画像データに対して画像解析処理を行い、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の混合前新規骨材粒度Hkjを測定する第1画像解析処理装置と、前記貯蔵ビン毎の前記混合前新規骨材粒度Hkj、及び、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の供給量Gkに基づいて、前記アスファルト混合物の前記骨材の全体骨材粒度Yjを算出する第1演算装置とを備え、前記第1演算装置は、前記全体骨材粒度Yjが前記最適粒度範囲に包含されるように、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の供給量Gkを補正して、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の最適供給量Gkxを算出する骨材供給量最適化システムである。
【0007】
[2]上記発明において、前記貯蔵ビンには、透明部材によって閉塞された窓部が設けられ、前記第1撮像装置の各々は、前記窓部の前記透明部材を介して、前記貯蔵ビンの内部に貯蔵された前記新規骨材を撮影してもよい。
【0008】
[3]上記発明において、前記骨材は、再生骨材を含み、前記取得装置は、前記ミキサへの前記再生骨材の供給量Gtを取得し、前記骨材供給量最適化システムは、前記ミキサが前記再生骨材と前記アスファルトとを混合する前に、前記再生骨材を撮影する第2撮像装置と、前記第2撮像装置が撮像した画像データに対して画像解析処理を行い、前記再生骨材の混合前再生骨材粒度Rnを算出する第2画像解析処理装置とを備え、前記第1演算装置は、前記新規骨材の前記混合前新規骨材粒度Hkj、前記新規骨材の供給量Gk、前記混合前再生骨材粒度Rn、及び、前記再生骨材の供給量Gtに基づいて、前記アスファルト混合物に含有される前記骨材の前記全体骨材粒度Yjを算出してもよい。
【0009】
[4]上記発明において、前記第2画像解析処理装置は、前記第2撮像装置が撮像した画像データに対して画像解析処理を行い、前記再生骨材に含有される旧アスファルトの含有量Gbを算出し、前記第1演算装置は、前記新規骨材の前記混合前新規骨材粒度Hkj、前記新規骨材の供給量Gk、前記混合前再生骨材粒度Rn、前記再生骨材の供給量Gt、及び、前記旧アスファルトの含有量Gbに基づいて、前記アスファルト混合物に含有される前記骨材の前記全体骨材粒度Yjを算出してもよい。
【0010】
[5]上記発明において、前記第2画像解析処理装置は、前記第2撮像装置が撮影した前記画像データに含まれる青色成分に関する解析を行うことにより、前記旧アスファルトの含有量Gbを算出してもよい。
【0011】
[6]上記発明において、前記第2画像解析処理装置は、前記第2撮像装置が撮影した前記画像データに含まれる前記青色成分の量を算出し、前記青色成分の量に基づいて、前記旧アスファルトの含有量Gbを算出してもよい。
【0012】
[7]上記発明において、前記第2画像解析処理装置は、前記再生骨材の前記混合前再生骨材粒度Rjと、前記第2撮像装置が撮影した前記画像データに含まれる前記青色成分に関する解析の結果とに基づいて、前記旧アスファルトの含有量Gbを算出してもよい。
【0013】
[8]上記発明において、前記記憶装置は、前記アスファルト混合物に含有される前記アスファルトの最適含有率を記憶しており、前記骨材供給量最適化システムは、前記アスファルト混合物に含有されるアスファルトのアスファルト含有率Zが前記最適含有率になるように、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の供給量Gk、前記再生骨材の供給量Gt、及び、前記旧アスファルトの含有量Gbに基づいて、新規アスファルトの最適供給量Gaxを算出する第2演算装置を備えてもよい。
【0014】
[9]上記発明において、前記取得装置は、前記再生骨材と共に前記ミキサに供給される再生用添加剤の供給量Gdを取得し、前記第2演算装置は、前記アスファルト含有率Zが前記最適含有率になるように、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の供給量Gk、前記再生骨材の供給量Gt、前記旧アスファルトの含有量Gb、及び、前記再生用添加剤の供給量Gdに基づいて、前記新規アスファルトの最適供給量Gaxを算出してもよい。
【0015】
[10]上記発明において、前記第2演算装置は、前記旧アスファルトの含有量Gbに基づいて、再生用添加剤の供給量Gdを算出し、前記アスファルト含有率Zが前記最適含有率になるように、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の供給量Gk、前記再生骨材の供給量Gt、前記旧アスファルトの含有量Gb、及び、前記再生用添加剤の供給量Gdに基づいて、前記新規アスファルトの最適供給量Gaxを算出してもよい。
【0016】
[11]上記発明において、前記取得装置は、前記骨材及び前記アスファルトと共に前記ミキサに供給される石粉の粒度Fjと、前記ミキサへの前記石粉の供給量Gsとを取得し、前記第1演算装置は、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の前記混合前新規骨材粒度Hkj、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の供給量Gk、前記石粉の粒度Fj、及び、前記石粉の供給量Gsに基づいて、前記アスファルト混合物の前記全体骨材粒度Yjを算出してもよい。
【0017】
[12]上記発明において、前記取得装置は、前記骨材及び前記アスファルトと共に前記ミキサに供給される石粉の供給量Gsを取得し、前記第2演算装置は、前記アスファルト含有率Zが前記最適含有率になるように、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の供給量Gk、前記再生骨材の供給量Gt、前記旧アスファルトの含有量Gb、及び、石粉の供給量Gsに基づいて、前記新規アスファルトの最適供給量Gaxを算出してもよい。
【0018】
[13]上記発明において、前記ミキサに投入する前記新規骨材の重量を計量する新規骨材計量手段に対して、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の最適供給量Gkxを指示信号として出力する計量指示装置を備えてもよい。
【0019】
[14]上記発明において、前記ミキサに投入する前記新規アスファルトの重量を計量する新規アスファルト計量手段に対して、前記新規アスファルトの最適供給量Gaxを指示信号として出力する計量指示装置を備えてもよい。
【0020】
[15]上記発明において、前記第2演算装置が算出した前記再生用添加剤の供給量Gdを、前記ミキサに投入する前記再生用添加剤の重量を計量する再生用添加剤計量手段に対して、指示信号として出力する計量指示装置を備えてもよい。
【0021】
[16]上記発明において、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の最適供給量Gkxを表示し、印刷し、又は、他のシステムに送信する出力装置を備えてもよい。
【0022】
[17]上記発明において、前記第1演算装置は、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の前記混合前新規骨材粒度Hkj、及び、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の前記最適供給量Gkxに基づいて、前記アスファルト混合物の前記骨材の最適全体骨材粒度Yjxを算出し、前記骨材供給量最適化システムは、前記最適全体骨材粒度Yjxを表示し、印刷し、又は、他のシステムに送信する出力装置を備えてもよい。
【0023】
[18]上記発明において、前記新規アスファルトの供給量Gaを表示し、印刷し、又は、他のシステムに送信する出力装置を備えてもよい。
【0024】
[19]また、上記課題を解決するために、本発明に係る骨材供給量最適化方法は、粒度に応じて分級された新規骨材を貯蔵する複数の貯蔵ビンを有するホットビンを備え、ミキサによって前記新規骨材を含む骨材とアスファルトとを混合してアスファルト混合物を製造するアスファルトプラントにおいて、前記ミキサへの前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の供給量を最適化する骨材供給量最適化方法であって、前記ミキサへの前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の供給量Gkを取得する第1工程と、前記貯蔵ビンの各々の内部を撮影して画像データを取得する第2工程と、前記新規骨材の画像データに対して画像解析処理を行い、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の混合前新規骨材粒度Hkjを測定する第3工程と、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の前記混合前新規骨材粒度Hkj、及び、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の供給量Gkに基づいて、前記アスファルト混合物の前記骨材の全体骨材粒度Yjを算出する第4工程と、前記全体骨材粒度Yjが所定の最適粒度範囲に包含されるように、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の供給量Gkを補正し、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の最適供給量Gkxを算出する第5工程とを備える骨材供給量最適化方法である。
【0025】
[20]上記発明において、前記骨材は、再生骨材を含み、前記第1工程は、前記ミキサへの前記再生骨材の供給量Gtを取得することを含み、前記第2工程は、前記ミキサが前記再生骨材と前記アスファルトとを混合する前に、前記再生骨材を撮影することを含み、前記第3工程は、前記再生骨材の画像データに対して画像解析処理を行い、前記再生骨材の混合前再生骨材粒度Rnを算出することを含み、前記第4工程は、前記新規骨材の前記混合前新規骨材粒度Hkj、前記新規骨材の供給量Gk、前記混合前再生骨材粒度Rn、及び、前記再生骨材の供給量Gtに基づいて、前記アスファルト混合物に含有される前記骨材の前記全体骨材粒度Yjを算出することを含んでいてもよい。
【0026】
[21]上記発明において、前記第3工程は、前記第2撮像装置が撮像した画像データに対して画像解析処理を行い、前記再生骨材に含有される旧アスファルトの含有量Gbを算出することを含み、前記第4工程は、前記新規骨材の前記混合前新規骨材粒度Hkj、前記新規骨材の供給量Gk、前記混合前再生骨材粒度Rn、前記再生骨材の供給量Gt、及び、前記旧アスファルトの含有量Gbに基づいて、前記アスファルト混合物に含有される前記骨材の前記全体骨材粒度Yjを算出することを含んでもよい。
【0027】
[22]上記発明において、前記第3工程は、前記第2撮像装置が撮影した前記画像データに含まれる青色成分に関する解析を行うことにより、前記旧アスファルトの含有量Gbを算出することを含んでもよい。
【0028】
[23]上記発明において、前記第3工程は、前記再生骨材の画像データに含まれる前記青色成分の量を算出し、前記青色成分の量に基づいて、前記旧アスファルトの含有量Gbを算出することを含んでいてもよい。
【0029】
[24]上記発明において、前記第3工程は、前記再生骨材の前記混合前再生骨材粒度Rjと、前記再生骨材の画像データに含まれる前記青色成分に関する解析の結果とに基づいて、前記旧アスファルトの含有量Gbを算出することを含んでいてもよい。
【0030】
[25]上記発明において、骨材供給量最適化方法は、前記アスファルト混合物に含有されるアスファルトのアスファルト含有率Zが前記最適含有率になるように、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の供給量Gk、前記再生骨材の供給量Gt、及び、前記旧アスファルトの含有量Gbに基づいて、新規アスファルトの最適供給量Gaxを算出する第6工程を備えてもよい。
【0031】
[26]上記発明において、前記第6工程は、前記アスファルト含有率Zが前記最適含有率になるように、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の供給量Gk、前記再生骨材の供給量Gt、前記旧アスファルトの含有量Gb、及び、前記再生用添加剤の供給量Gdに基づいて、前記新規アスファルトの最適供給量Gaxを算出することを含んでもよい。
【0032】
[27]上記発明において、前記第6工程は、前記旧アスファルトの含有量Gbに基づいて、再生用添加剤の供給量Gdを算出し、前記アスファルト含有率Zが前記最適含有率になるように、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の供給量Gk、前記再生骨材の供給量Gt、前記旧アスファルトの含有量Gb、及び、前記再生用添加剤の供給量Gdに基づいて、前記新規アスファルトの最適供給量Gaxを算出することを含んでもよい。
【0033】
[28]上記発明において、前記第4工程は、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の前記混合前新規骨材粒度Hkj、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の供給量Gk、前記石粉の粒度Fj、及び、前記石粉の供給量Gsに基づいて、前記アスファルト混合物の前記全体骨材粒度Yjを算出することを含んでもよい。
【0034】
[29]上記発明において、前記第6工程は、前記アスファルト含有率Zが前記最適含有率になるように、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の供給量Gk、前記再生骨材の供給量Gt、前記旧アスファルトの含有量Gb、及び、石粉の供給量Gsに基づいて、前記新規アスファルトの最適供給量Gaxを算出することを含んでもよい。
【0035】
[30]上記発明において、骨材供給量最適化方法は、前記ミキサに投入する前記新規骨材の重量を計量する新規骨材計量手段に対して、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の最適供給量Gkxを指示信号として出力する第7工程を備えてもよい。
【0036】
[31]上記発明において、骨材供給量最適化方法は、前記ミキサに投入する前記新規アスファルトの重量を計量する新規アスファルト計量手段に対して、前記新規アスファルトの最適供給量Gaxを指示信号として出力する第8工程を備えてもよい。
【0037】
[32]上記発明において、骨材供給量最適化方法は、前記再生用添加剤の供給量Gdを、前記ミキサに投入する前記再生用添加剤の重量を計量する再生用添加剤計量手段に対して、指示信号として出力する第9工程を備えてもよい。
【0038】
[33]上記発明において、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の最適供給量Gkxを表示し、印刷し、又は、他のシステムに送信する第10工程を備えてもよい。
【0039】
[34]上記発明において、前記第5工程は、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の前記混合前新規骨材粒度Hkj、及び、前記貯蔵ビン毎の前記新規骨材の前記最適供給量Gkxに基づいて、前記アスファルト混合物の前記骨材の最適全体骨材粒度Yjxを算出することを含み、前記骨材供給量最適化方法は、前記最適全体骨材粒度Yjxを表示し、印刷し、又は、他のシステムに送信する第11工程を備えてもよい。
【0040】
[35]上記発明において、骨材供給量最適化方法は、前記新規アスファルトの供給量Gaを表示し、印刷し、又は、他のシステムに送信する第12工程を備えてもよい。
【発明の効果】
【0041】
本発明によれば、アスファルトと混合する前の新規骨材を撮影した画像データに基づいて新規骨材の粒度を測定するため、アスファルト混合物の骨材の粒度に関する測定値データを迅速に取得し、当該測定値データを用いてアスファルト混合物の品質を容易に安定させることができる。
【発明を実施するための形態】
【0043】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1に示すように、アスファルトプラント1は、新規骨材供給部10、再生骨材供給部20、石粉供給部30、アスファルト供給部40、添加剤供給部50及びミキサ60を有している。新規骨材供給部10は新規骨材を、再生骨材供給部20は再生骨材を、石粉供給部30は石粉を、アスファルト供給部40は新規アスファルトを、添加剤供給部50は再生用添加剤を、各々、ミキサ60に供給する。ミキサ60は、新規骨材、再生骨材、石粉、新規アスファルト及び再生用添加剤を混合してアスファルト混合物を製造する。アスファルトプラント1で製造されたアスファルト混合物は、トラックに積載され、舗設現場へ運搬される。なお、
図1において、骨材、アスファルト、添加剤等の流れを実線で示し、画像データや制御信号等の流れを破線で示す。
なお、再生骨材とは、舗装廃材等に含まれる骨材をリサイクルして利用するものであり、骨材と、当該骨材に付着したアスファルト(旧アスファルト)とから構成されている。また、再生用添加剤とは、再生骨材に含まれる旧アスファルトの針入度等の性状を回復させるために添加するものである。
【0044】
新規骨材供給部10は、ホットビン15、新規骨材計量槽16、新規骨材用ドライヤ11、ホットエレベータ12及びスクリーン13を有する。ホットビン15の内部は、5つの区画に分割されており、各々の区画は、第1貯蔵ビン15a、第2貯蔵ビン15b、第3貯蔵ビン15c、第4貯蔵ビン15d及び第5貯蔵ビン15eを構成する。第1貯蔵ビン15a、第2貯蔵ビン15b、第3貯蔵ビン15c、第4貯蔵ビン15d及び第5貯蔵ビン15eの各々には、窓部152がそれぞれ形成されている。また、新規骨材供給部10には、第1撮像装置81が設けられている。第1撮像装置81は、図面上には1つしか図示されていないが、本実施形態では、第1貯蔵ビン15a、第2貯蔵ビン15b、第3貯蔵ビン15c、第4貯蔵ビン15d及び第5貯蔵ビン15eの各々に対応して5個設けられている。各々の第1撮像装置81は、窓部152を介して、第1貯蔵ビン15a、第2貯蔵ビン15b、第3貯蔵ビン15c、第4貯蔵ビン15d及び第5貯蔵ビン15eの各々の内部を撮影可能な位置に配置されている。第1撮像装置81は、秒間50コマ程度の撮影性能を有する。また、新規骨材計量槽16には、プラントシステム70が有線又は無線により接続されている。なお、ホットビン15が有する貯蔵ビンの数は、上記に特に限定されない。また、第1撮像装置81をホットビン15の内部の上部に設置してもよい。
【0045】
新規骨材供給部10では、ミキサ60に供給される新規骨材Aは、まず、新規骨材用ドライヤ11によって加熱される。新規骨材用ドライヤ11によって加熱され乾燥した新規骨材Aは、ホットエレベータ12によってスクリーン13に運搬される。新規骨材Aは、スクリーン13によって、粒度に応じた分類ごとにふるい分けられる。すなわち、新規骨材Aは、スクリーン13によって、粒度に応じて分級される。スクリーン13によって分級された新規骨材Aは、各々、粒度に応じた分類ごとにホットビン15の第1貯蔵ビン15a、第2貯蔵ビン15b、第3貯蔵ビン15c、第4貯蔵ビン15d及び第5貯蔵ビン15eのいずれかに貯蔵される。ホットビン15に貯蔵された新規骨材Aは、適宜、第1貯蔵ビン15a、第2貯蔵ビン15b、第3貯蔵ビン15c、第4貯蔵ビン15d及び第5貯蔵ビン15eの各々の放出口151から新規骨材計量槽16に放出される。新規骨材計量槽16に投入された新規骨材Aは、新規骨材計量槽16に設けられた計量装置(図示せず)によって累積的に計量される。すなわち、第1貯蔵ビン15a、第2貯蔵ビン15b、第3貯蔵ビン15c、第4貯蔵ビン15d及び第5貯蔵ビン15eの各々から新規骨材計量槽16に投入される新規骨材Aの重量が目標量に達した場合に、ホットビン15は、新規骨材計量槽16からの指示を受けて、各々の貯蔵ビンの放出口151を閉状態とする。なお、この目標量は、後述するプラントシステム70の制御部73より新規骨材計量槽16に事前に指示されている。そして、新規骨材計量槽16によって計量された新規骨材Aは、ミキサ60に供給される。
なお、新規骨材計量槽16は、新規骨材計量手段を構成する。
【0046】
再生骨材供給部20は、再生骨材槽21、再生骨材用ドライヤ22、再生骨材サージビン23及び再生骨材計量槽24を有している。また、再生骨材槽21と再生骨材用ドライヤ22との間には、再生骨材槽21から再生骨材用ドライヤ22へ再生骨材Rを運搬するための第1搬送エレベータ25aが設けられている。さらに、再生骨材用ドライヤ22と再生骨材サージビン23との間には、再生骨材用ドライヤ22から再生骨材サージビン23へ再生骨材Rを運搬するための第2搬送エレベータ25bが設けられている。また、再生骨材計量槽24とミキサ60との間には、再生骨材計量槽24からミキサ60へ再生骨材Rを投入するための再生骨材搬送路26が設けられている。また、再生骨材計量槽24には、プラントシステム70が有線又は無線により接続されている。
なお、再生骨材計量槽24は、再生骨材計量手段を構成する。
【0047】
再生骨材槽21に貯留された再生骨材Rは、第1搬送エレベータ25aにより、再生骨材用ドライヤ22に搬送される。再生骨材Rは再生骨材用ドライヤ22で加熱される。そして、再生骨材用ドライヤ22で加熱された再生骨材Rは、第2搬送エレベータ25bにより、再生骨材サージビン23に搬送される。再生骨材サージビン23に一時的に貯蔵された再生骨材Rは、再生骨材サージビン23の放出口231が開状態である場合に再生骨材Rを再生骨材計量槽24に落下させる。すなわち、再生骨材サージビン23の放出口231が開閉するタイミングに応じて、再生骨材計量槽24に落下する再生骨材Rの量が調整される。再生骨材計量槽24は、再生骨材Rの重量を計測し、再生骨材計量槽24に貯留された再生骨材Rの重量が予め設定された目標量に達したタイミングで、再生骨材サージビン23に指令を送出して再生骨材サージビン23の放出口231を閉状態とする。この目標量は、後述するプラントシステム70の制御部73より再生骨材計量槽24に事前に指示されている。再生骨材計量槽24に貯留された再生骨材Rの重量が所定量に達したら、再生骨材計量槽24は、再生骨材搬送路26を介して再生骨材Rをミキサ60に投入する。
【0048】
また、再生骨材供給部20には、第2撮像装置82a,82b,82cが再生骨材Rを撮影することができるように設けられている。第2撮像装置82a,82b,82cは、再生骨材用ドライヤ22が再生骨材Rを加熱した後、かつ、ミキサ60が再生骨材Rと新規アスファルトとを混合する前に、再生骨材Rを撮影する。具体的には、第2撮像装置82aは、第2搬送エレベータ25bによって再生骨材用ドライヤ22から再生骨材サージビン23に搬送される再生骨材Rを撮影する。第2撮像装置82bは、再生骨材サージビン23に貯留されている再生骨材Rを撮影する。第2撮像装置82bは、再生骨材サージビン23の上部の開口を介して再生骨材Rを撮影してもよく、再生骨材サージビン23に設けられた窓を介して再生骨材Rを撮影してもよい。また、第2撮像装置82cは、再生骨材計量槽24に貯留されている再生骨材Rを撮影する。第2撮像装置82cは、再生骨材計量槽24の上部の開口を介して再生骨材Rを撮影してもよく、再生骨材計量槽24に設けられた窓を介して再生骨材Rを撮影してもよい。第2撮像装置82a,82b,82cは、秒間50コマ程度の撮影性能を有する。第2撮像装置82a,82b,82cは、再生骨材Rの搬送の流れや動きに応じて、様々な角度から再生骨材Rを連続的に撮影することができる。
なお、アスファルトプラント1において、再生骨材Rを撮影する第2撮像装置は、4つ以上設けられてもよく、1つのみ設けられていてもよい。
【0049】
石粉供給部30は、石粉サイロ31及び石粉計量槽32を有する。石粉サイロ31に貯蔵された石粉は、石粉サイロ31の放出口31aが開状態となることにより、石粉計量槽32に放出される。石粉計量槽32に投入された石粉は、石粉計量槽32に設けられた計量装置(図示せず)によって計量される。石粉計量槽32に投入された石粉の重量が目標量に達したら、石粉サイロ31は、石粉計量槽32からの指示を受けて、石粉サイロ31の放出口311を閉状態とする。この目標量は、後述するプラントシステム70の制御部73より石粉計量槽32に事前に指示されている。そして、石粉計量槽32によって計量された石粉は、ミキサ60に供給される。なお、石粉は、新規骨材A及び再生骨材Rとともに骨材の一部を構成する。
なお、石粉計量槽32は、石粉計量手段を構成する。
【0050】
アスファルト供給部40は、アスファルトタンク41及びアスファルト計量槽42を有する。アスファルトタンク41に貯蔵された新規アスファルトは、アスファルトタンク41の放出口411が開状態となることにより、アスファルト計量槽42に放出される。アスファルト計量槽42に投入された新規アスファルトは、アスファルト計量槽42に設けられた計量装置(図示せず)によって計量される。アスファルト計量槽42に投入された新規アスファルトの重量が目標量に達したら、アスファルトタンク41は、アスファルト計量槽42からの指示を受けて、アスファルトタンク41の放出口41aを閉状態とする。この目標量は、後述するプラントシステム70の制御部73よりアスファルト計量槽42に事前に指示されている。そして、アスファルト計量槽42によって計量された新規アスファルトは、ミキサ60に供給される。
なお、アスファルト計量槽42は、新規アスファルト計量手段を構成する。
【0051】
添加剤供給部50は、添加剤タンク51及び添加剤計量槽52を有する。添加剤計量槽52は、ミキサ60に供給する再生用添加剤を計量するための再生用添加剤計量手段を構成する。添加剤タンク51に貯蔵された再生用添加剤は、添加剤タンク51の放出口511が開状態となることにより、添加剤計量槽52に放出される。添加剤計量槽52に投入された再生用添加剤は、添加剤計量槽52に設けられた計量装置(図示せず)によって計量される。添加剤計量槽52に投入された再生用添加剤の重量が目標量に達したら、添加剤タンク51は、添加剤計量槽52からの指示を受けて、添加剤タンク51の放出口511を閉状態とする。この目標量は、後述するプラントシステム70の制御部73より添加剤計量槽52に事前に指示されている。そして、添加剤計量槽52によって計量された再生用添加剤は、ミキサ60に供給される。なお、添加剤供給部50は、添加剤計量槽52に代えて、再生用添加剤の流量を計測する流量計を備えていてもよい。この流量計は、添加剤計量槽52と同様に、ミキサ60に供給する再生用添加剤を計量するための再生用添加剤計量手段として機能する。
【0052】
なお、本実施形態において、アスファルトプラント1は、新規骨材A、再生骨材R及び石粉を骨材としてアスファルト混合物を製造しているがこれに限定されず、新規骨材A及び石粉のみを骨材として使用してもよく、再生骨材R及び石粉のみを骨材として使用してもよい。新規骨材A及び石粉のみを骨材として使用する場合は、アスファルトプラント1には、再生骨材供給部20及び添加剤供給部50を設けなくともよい。また、再生骨材R及び石粉のみを骨材として使用する場合は、アスファルトプラント1には、新規骨材供給部10を設けなくともよい。
【0053】
このアスファルトプラント1は、プラントシステム70によって制御されている。プラントシステム70は、新規骨材供給部10、再生骨材供給部20、石粉供給部30、アスファルト供給部40及び添加剤供給部50の各計量槽に配合重量(供給量)を指示する制御装置であり、例えばコンピュータ等から構成されている。
図2に示すように、プラントシステム70は、入力部71、記憶部72、及び、制御部73を備えている。
【0054】
プラントシステム70の入力部71は、キーボード等から構成されており、オペレータによって操作され、製造すべきアスファルト混合物の製品名と購入重量が入力される。記憶部72には、製品名(混合物No.)毎に骨材やアスファルト等の配合を規定したテーブルが予め記憶されている。具体的には、このテーブルでは、貯蔵ビン毎の新規骨材、再生骨材、石粉、新規アスファルト、及び、再生用添加剤の配合比が、製品名に対応付けられている。オペレータが入力部71に製品名及び購入重量を入力すると、制御部73は、当該製品名に対応した配合比を記憶部72から読み込む。そして、制御部73は、この配合比及び購入重量に基づいて、貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gk、再生骨材供給量Gt、石粉供給量Gs、新規アスファルト供給量Ga、及び、再生用添加剤供給量Gdを算出する。これらのデータは、後述する骨材供給量最適化システム80によって適宜補正される。そして、制御部73は、これらのデータに基づき、貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gk、再生骨材供給量Gt、石粉供給量Gs、新規アスファルト供給量Ga、及び、再生用添加剤供給量Gdを、各々、新規骨材計量槽16、再生骨材計量槽24、石粉計量槽32、アスファルト計量槽42、及び、添加剤計量槽52に目標量として指示する。なお、本実施形態では、上述のようにホットビン15が5つの貯蔵ビン15a〜15eを有しているので、上記の貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gkに関して、具体的には、第1貯蔵ビン15aの新規骨材供給量はG
1であり、第2貯蔵ビン15bの新規骨材供給量はG
2であり、第3貯蔵ビン15cの新規骨材供給量はG
3であり、第4貯蔵ビン15dの新規骨材供給量はG
4であり、第5貯蔵ビン15eの新規骨材供給量はG
5である。
【0055】
一方、アスファルトプラント1に用いられる骨材供給量最適化システム80は、貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gkを最適化する装置であり、例えばコンピュータ等から構成されている。なお、骨材供給量最適化システム80は、貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gkだけでなく、新規アスファルト供給量Gaも最適化することができる。
図2に示すように、この骨材供給量最適化システム80は、第1撮像装置81、第2撮像装置82a,82b,82c、第1画像解析処理装置83、第2画像解析処理装置84、取得装置85、演算装置86、記憶装置87、出力装置88、及び、計量指示装置89を有している。第1画像解析処理装置83は、第1撮像装置81が撮影した新規骨材Aの画像データを解析する。第2画像解析処理装置84は、第2撮像装置82a,82b,82cが撮影した再生骨材Rの画像データを解析する。また、第2画像解析処理装置84は、取得装置85を介して、再生骨材供給量Gtを取得する。
【0056】
骨材供給量最適化システム80の取得装置85は、プラントシステム70の制御部73から、ミキサ60への骨材の供給量(貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gk、再生骨材供給量Gt、石粉供給量Gs)、石粉の粒度Fj、ミキサ60への新規アスファルト供給量Ga、及び、ミキサ60への再生用添加剤供給量Gdを取得する。
【0057】
骨材供給量最適化システム80の記憶装置87には、アスファルト混合物の「製品名(混合物No.)」に対応付けて、以下の値が予め記憶されている。
(1)各製品(アスファルト混合物)の骨材の粒度の上限許容値Xuj、及び、下限許容値Xdj
(2)各製品(アスファルト混合物)のアスファルトの最適含有率Zx
なお、上限許容値Xujと下限許容値Xdjとの間の骨材の粒度の範囲は、最適粒度範囲を構成する。アスファルト混合物の品質を維持するためには、アスファルト混合物に含有される骨材の粒度である全体骨材粒度Yjが最適粒度範囲に包含されていることが必要である。また、アスファルトの最適含有率Zxは、アスファルト混合物の製品に応じて予め規定されている所定のアスファルト含有率Zである。また、アスファルト含有率Zとは、アスファルト混合物の全体の重量に対して、新規アスファルト、旧アスファルト及び再生用添加剤を含むアスファルトが占める量の割合である。
【0058】
また、演算装置86は、アスファルト混合物に含有される骨材(新規骨材、再生骨材、石粉)の全体骨材粒度Yjを算出する第1演算装置86aと、新規アスファルト供給量Gaを算出する第2演算装置86bとを有する。第1演算装置86aは、全体骨材粒度Yjが最適粒度範囲に包含されるように、ホットビン15の貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gkを補正して、貯蔵ビン毎の新規骨材最適供給量Gkxを算出する。また、第2演算装置86bは、アスファルト混合物に含有されるアスファルトのアスファルト含有率Zが最適含有率Zxになるように、新規アスファルト最適供給量Gaxを算出する。第1演算装置86a、及び、第2演算装置86bは、互いに異なる装置であってもよく、1つのコンピュータを構成するプログラムであってもよい。
【0059】
第1演算装置86aは、取得装置85から貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gk、再生骨材供給量Gt、石粉の粒度Fj、及び、石粉供給量Gsを取得し、第1画像解析処理装置83から新規骨材の混合前新規骨材粒度Hkjを取得し、第2画像解析処理装置84から混合前再生骨材粒度Rn、及び、旧アスファルト含有量Gbを取得する。そして、第1演算装置86aは、新規骨材の混合前新規骨材粒度Hkj、貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gk、混合前再生骨材粒度Rn、再生骨材供給量Gt、旧アスファルト含有量Gb、石粉供給量Gs、及び石粉の粒度Fjに基づいて、アスファルト混合物に含有される骨材の全体骨材粒度Yjを算出する。
なお、第1画像解析処理装置83による混合前新規骨材粒度Hkjの測定方法、並びに、第2画像解析処理装置84による混合前再生骨材粒度Rn、及び、旧アスファルト含有量Gbの測定方法については、後述する。
【0060】
第2演算装置86bは、取得装置85から貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gk、再生骨材供給量Gt、及び再生用添加剤供給量Gdを取得し、第2画像解析処理装置84から旧アスファルト含有量Gbを取得し、記憶装置87からアスファルトの最適含有率Zxを取得する。そして、第2演算装置86bは、貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gk、再生骨材供給量Gt、再生用添加剤供給量Gd、旧アスファルト含有量Gb、及び、アスファルトの最適含有率Zxに基づいて、新規アスファルト最適供給量Gaxを算出する。なお、第2演算装置86bにより新規アスファルト最適供給量Gaxを算出するためには、旧アスファルト含有量Gb、再生用添加剤供給量Gd等に応じて新規アスファルト最適供給量Gaxを直接的に算出してもよく、予め規定された新規アスファルト供給量Gaを旧アスファルト含有量Gb、再生用添加剤供給量Gd等に応じて増減させるように補正してもよい。また、再生用添加剤供給量Gdは、再生骨材の旧アスファルト含有量Gbに依存するので、第2演算装置86bは、旧アスファルト含有量Gbに基づいて再生用添加剤供給量Gdを算出してもよい。
【0061】
第1演算装置86aが算出した貯蔵ビン毎の新規骨材最適供給量Gkx、及び、第2演算装置86bが算出した新規アスファルト最適供給量Gaxを含む計量表データは、計量指示装置89によって、プラントシステム70の制御部73に送信される。具体的には、プラントシステム70の制御部73は、貯蔵ビン毎の新規骨材最適供給量Gkxを指示信号としてアスファルトプラント1の新規骨材計量槽16に送信する。すなわち、骨材供給量最適化システム80の計量指示装置89は、プラントシステム70の制御部73を介して、貯蔵ビン毎の新規骨材最適供給量Gkxを指示信号としてアスファルトプラント1の新規骨材計量槽16に出力する。また、プラントシステム70の制御部73は新規アスファルト最適供給量Gaxを指示信号としてアスファルトプラント1のアスファルト計量槽42に送信する。すなわち、骨材供給量最適化システム80の計量指示装置89は、プラントシステム70の制御部73を介して、新規アスファルト最適供給量Gaxを指示信号としてアスファルトプラント1のアスファルト計量槽42に出力する。また、第1演算装置86aが再生用添加剤供給量Gdを算出した場合には、計量指示装置89は、プラントシステム70の制御部73を介して、再生用添加剤供給量Gdを指示信号としてアスファルトプラント1の添加剤計量槽52に出力してもよい。
【0062】
また、出力装置88は、第1演算装置86aが算出した貯蔵ビン毎の新規骨材最適供給量Gkx、最適全体骨材粒度Yjx、及び、第2演算装置86bが算出した新規アスファルト最適供給量Gaxを画面上に表示するモニタ、又は、出荷伝票等の書類に印刷するプリンタである。また、出力装置88は、貯蔵ビン毎の新規骨材最適供給量Gkx、最適全体骨材粒度Yjx、及び、新規アスファルト最適供給量Gaxを他のシステムに送信して、これらのデータを機械学習の教師データとして利用してもよい。
【0063】
骨材供給量最適化システム80の第1画像解析処理装置83、第2画像解析処理装置84、取得装置85、演算装置86、記憶装置87、及び、計量指示装置89は、各々、独立した装置であって、互いに有線又は無線によって接続されていてもよい。また、骨材供給量最適化システム80の第1画像解析処理装置83、第2画像解析処理装置84、取得装置85、及び演算装置86、記憶装置87、及び、計量指示装置89は、各種機能を実行する1つのプログラムであってもよい。第1画像解析処理装置83及び第2画像解析処理装置84は、各々、第1撮像装置81及び第2撮像装置82a,82b,82cと有線又は無線によって接続されている。具体的には、第1画像解析処理装置83及び第2画像解析処理装置84は、各々、第1撮像装置81及び第2撮像装置82a,82b,82cと、LANケーブル又はUSBケーブルを介して電気的に接続されていてもよく、ワイヤレス接続されていてもよい。また、本実施形態では、プラントシステム70と骨材供給量最適化システム80とは、互いに異なる装置によって構成されるものであって、有線又は無線で接続されているが、プラントシステム70と骨材供給量最適化システム80とが同一の装置によって構成されていてもよい。 また、プラントシステム70と骨材供給量最適化システム80とは、各々がその機能を実行するプログラムであってもよい。
【0064】
次に、
図3を参照にして、骨材供給量最適化システム80によって、貯蔵ビン毎の新規骨材最適供給量Gkx、及び、新規アスファルト最適供給量Gaxを出力する手順を説明する。
図3に示すように、まず、ステップS10において、骨材供給量最適化システム80の取得装置85は、プラントシステム70の制御部73から、ミキサ60への骨材の供給量(貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gk、再生骨材供給量Gt、石粉供給量Gs)、新規アスファルト供給量Ga、再生用添加剤供給量Gd、及び、石粉の粒度Fjを含むデータを取得する。なお、取得装置85が取得するデータは、これに限定されず、アスファルト混合物の骨材を新規骨材A及び石粉のみで構成する場合は、取得装置85は、貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gk、石粉供給量Gs、新規アスファルト供給量Ga及び石粉の粒度Fjをデータとして取得する。また、アスファルト混合物の骨材を再生骨材R及び石粉のみで構成する場合は、取得装置85は、再生骨材供給量Gt、石粉供給量Gs、新規アスファルト供給量Ga、再生用添加剤供給量Gd、及び石粉の粒度Fjをデータとして取得する。なお、前述のように、第2演算装置86bが新規アスファルト最適供給量Gaxを直接的に算出する場合には、取得装置85による新規アスファルト供給量Gaの取得は不要である。また、前述のように、第2演算装置86bが再生用添加剤供給量Gdを算出する場合には、取得装置85による再生用添加剤供給量Gdの取得は不要である。
【0065】
ステップS11において、第1撮像装置81は、新規骨材供給部10のホットビン15の第1貯蔵ビン15a、第2貯蔵ビン15b、第3貯蔵ビン15c、第4貯蔵ビン15d及び第5貯蔵ビン15eの各々の内部を撮影し、新規骨材Aの画像データを取得する。すなわち、第1撮像装置81は、アスファルト混合物の製造ラインから分岐した検査用ラインではなく、アスファルト混合物の製造ライン上で、新規骨材Aを撮影する。また、第1撮像装置81は、特に、骨材粒子同士が密に接触し合った状態の新規骨材Aを撮影する。そして、ステップS12において、第1画像解析処理装置83は、新規骨材Aの画像データを解析して、貯蔵ビン毎に新規骨材Aの混合前新規骨材粒度Hkjを測定する。なお、混合前新規骨材粒度Hkjとは、ミキサ60に投入される前の貯蔵ビン毎の新規骨材Aの粒度である。本実施形態では、上述のようにホットビン15が5つの貯蔵ビン15a〜15eを有しているので、上記の貯蔵ビン毎の混合前新規骨材粒度Hkjに関して、具体的には、第1貯蔵ビン15aの混合前新規骨材粒度はH
1jであり、第2貯蔵ビン15bの混合前新規骨材粒度はH
2jであり、第3貯蔵ビン15cの混合前新規骨材粒度はH
3jであり、第4貯蔵ビン15dの混合前新規骨材粒度はH
4jであり、第5貯蔵ビン15eの混合前新規骨材粒度はH
5jである。但し、jは、ふるい目の開きの閾値の番号(1〜nの整数)である。 第1画像解析処理装置83が混合前新規骨材粒度Hkjを測定するために用いる具体的な画像データの解析方法については、後述する。
【0066】
ステップS21において、第2撮像装置82a,82b,82cは、再生骨材供給部20の再生骨材Rを撮影し、再生骨材Rの画像データを取得する。特に、第2撮像装置82a,82b,82cは、アスファルト混合物の製造ラインから分岐した検査用ラインではなく、再生骨材供給部20の再生骨材槽21から再生骨材計量槽24までの間のアスファルト混合物の製造ライン上で、再生骨材Rを撮影する。また、第2撮像装置82a,82b,82cは、旧アスファルトにより骨材粒子同士が互いに粘着した状態の再生骨材Rを撮影する。すなわち、第2撮像装置82a,82b,82cが撮影する再生骨材Rは、骨材粒子の表面に旧アスファルトが付着した状態にある。
【0067】
そして、ステップS22において、第2画像解析処理装置84は、ステップS12と同様の解析方法を用いて、再生骨材Rの画像データを解析して、再生骨材Rの混合前再生骨材粒度Rjを測定する。なお、混合前再生骨材粒度Rjとは、ミキサ60に投入される前の再生骨材Rの粒度である。
【0068】
さらに、ステップS23において、第2画像解析処理装置84は、再生骨材Rの画像データを解析して、再生骨材Rに含有される旧アスファルトの含有率(旧アスファルト含有率)Cを測定する。第2画像解析処理装置84が旧アスファルト含有率Cを測定するために用いられる具体的な画像データの解析方法については、後述する。
【0069】
また、ステップS24において、第2画像解析処理装置84は、取得装置85から取得した再生骨材供給量Gt、及び、ステップS23で算出した旧アスファルト含有率Cに基づいて、再生骨材Rに含有される旧アスファルトの含有量(旧アスファルト含有量)Gbを算出する。なお、旧アスファルト含有量Gbは、次式(1)により算出する。
【数1】
【0070】
次に、ステップS31において、第1演算装置86aは、取得装置85から取得した再生骨材供給量Gt、及び、ステップS24で算出した旧アスファルト含有量Gbに基づいて、再生骨材Rに含有される骨材含有量Goを算出する。なお、再生骨材Rの骨材含有量Goは、次式(2)により算出する。
【数2】
すなわち、再生骨材Rの骨材含有量Goは、再生骨材供給量Gtから旧アスファルト含有量Gbを差し引いた重量である。
【0071】
次に、ステップS32において、第1演算装置86aは、貯蔵ビン毎の混合前新規骨材粒度Hkj、貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gk、混合前再生骨材粒度Rj、再生骨材Rの骨材含有量Go、石粉の粒度Fj、及び、石粉供給量Gsに基づき、次式(3)により、アスファルト混合物に含有される骨材の粒度である全体骨材粒度Yj={Y
1,Y
2……Yn}を算出する。なお、石粉の粒度Fjは、予め決められた固定値であり、取得装置85は、プラントシステム70の制御部73から石粉の粒度Fjを取得するがこれに限定されない。すなわち、新規骨材Aや再生骨材Rの粒度と同様に、石粉を撮像して当該画像データを解析することで、石粉の粒度Fjを測定してもよい。また、以下の式において、骨材の粒度は、任意のふるい目の開きの閾値における通過重量比率で表されるものとする。
【数3】
但し、kは、ホットビン15が有する貯蔵ビンの数(1〜mの整数)であり、jは、ふるい目の開きの閾値の番号(1〜nの整数)であり、Mは、ミキサ60への骨材の総供給量(新規骨材A,再生骨材R及び石粉)である。
【0072】
なお、ミキサ60への骨材の総供給量Mは、次式(4)により算出される。
【数4】
【0073】
次に、ステップS33において、第1演算装置86aは、全体骨材粒度Yjが最適骨材範囲に包含されるか否か、すなわち、全体骨材粒度Yjが骨材の粒度の下限許容値Xdj以上かつ上限許容値Xuj以下の値であるか否かを判定する。
【0074】
ステップS33において全体骨材粒度Yjが最適骨材範囲に包含されないと判断された場合、第1演算装置86aは、ステップS34において、全体骨材粒度Yjが最適骨材範囲に包含されるように、貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gkを補正する。具体的には、第1演算装置86aは、骨材の総供給量Mが一定となるように、貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gkを増減させる。そして、ふるい目の開き毎に各々の混合前新規骨材粒度Hkjに新規骨材供給量Gkを乗じたものを積算し、その結果算出される全体骨材粒度Yjが最適骨材範囲に包含されるように貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gkを補正して、新規骨材最適供給量Gkxを算出する。すなわち、ステップS34において貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gkを補正した後、ステップS32で再び全体骨材粒度Yjを算出し、ステップS33において、全体骨材粒度Yjが最適骨材範囲に包含されると判定された場合、ステップS34で補正された新規骨材供給量Gkは新規骨材最適供給量Gkxとして算出される。また、最適骨材範囲に包含されると判定される全体骨材粒度Yjは、新規骨材最適供給量Gkxに基づく最適全体骨材粒度Yjxとして算出される。
【0075】
なお、新規骨材最適供給量Gkxの算出方法は、上記に特に限定されない。例えば、第1演算装置86aは、ニューラルネットワーク等の機械学習を利用したアルゴリズムにより、貯蔵ビン毎の新規骨材最適供給量Gkx、及び、最適全体骨材粒度Yjxを算出してもよい。具体的には、第1演算装置86aは、過去のアスファルト混合物の製造工程において、製品番号に紐づけられて予め設定されていた貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gk、混合前新規骨材粒度Hkj、及び、これらのデータに基づいて算出される全体骨材粒度Yjと、オペレータによって補正された新規骨材供給量Gkの補正値、及び、全体骨材粒度Yjの補正値との関係を教師データとして用いて学習済みモデルを生成する。そして、第1演算装置86aは、当該学習済みモデルに、貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gk、及び、混合前新規骨材粒度Hkjを入力し、新規骨材最適供給量Gkx(新規骨材供給量Gkの補正値)、及び、最適全体骨材粒度Yjx(全体骨材粒度Yjの補正値)を出力する。これにより、第1演算装置86aは、全体骨材粒度Yjが最適粒度範囲に包含されるように、貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gkを補正して、貯蔵ビン毎の新規骨材最適供給量Gkxを算出することができる。上述のステップS32〜S34で得られた結果を教師データとして用いて学習済みモデルを生成してもよい。
【0076】
次に、ステップS41において、第2演算装置86bは、新規アスファルト供給量Ga、旧アスファルト含有量Gb、再生用添加剤供給量Gd、及び、ミキサ60への骨材の総供給量Mに基づいて、次式(5)により、アスファルト混合物のアスファルト含有率Zを算出する。なお、本実施形態では、第2演算装置86bは再生骨材Rの骨材含有量Goを第1演算装置86aから取得するが、第2演算装置86bが、再生骨材供給量Gt、及び、旧アスファルト含有量Gbを用いて、上記の(2)式に従って、再生骨材Rの骨材含有量Goを算出してもよい。
【数5】
【0077】
さらに、ステップS42において、第2演算装置86bは、ステップS41で算出されたアスファルト含有率Zが最適含有率Zxに一致するか否かを判定する。ステップS42において、アスファルト含有率Zが最適含有率Zxに一致しないと判定された場合は、第2演算装置86bは、新規アスファルト供給量Gaを補正する。そして、ステップS43において新規アスファルト供給量Gaを補正した後、ステップS41で再びアスファルト含有率Zを算出し、ステップS42において、アスファルト含有率Zが最適含有率Zxに一致すると判定された場合、ステップS43で補正された新規アスファルト供給量Gaは新規アスファルト最適供給量Gaxとして算出される。すなわち、第2演算装置86bは、アスファルト含有率Zが最適含有率になるように新規アスファルト最適供給量Gaxを算出する。なお、上記の式(5)も示す通り、旧アスファルト含有量Gb、及び、再生用添加剤供給量Gdが多くなれば、新規アスファルト最適供給量Gaxは少なくなり、旧アスファルト含有量Gb、及び、再生用添加剤供給量Gdが少なくなれば、新規アスファルト最適供給量Gaxは多くなる。なお、上述のように、再生用添加剤供給量Gdは旧アスファルト含有量Gbに依存するので、第2演算装置86が旧アスファルト含有量Gbに基づいて再生用添加剤供給量Gdを算出してもよい。また、アスファルト含有率Z、旧アスファルト含有量Gb、再生用添加剤供給量Gd、及び、骨材の総供給量Mが既知であれば、上記の(5)式により新規アスファルト供給量Gaを算出することができるので、第2演算装置86が新規アスファルト最適供給量Gaxを直接的に算出してもよい。
【0078】
次に、ステップS50において、骨材供給量最適化システム80は、新規骨材最適供給量Gkx、及び、新規アスファルト最適供給量Gaxを出力する。具体的には、骨材供給量最適化システム80の出力装置88は、新規骨材最適供給量Gkx、及び、新規アスファルト最適供給量Gaxを含む成分情報のデータを表示し、印刷し、又は、他のシステムに送信する。または、骨材供給量最適化システム80の計量指示装置89は、新規骨材最適供給量Gkx、及び、新規アスファルト最適供給量Gaxを含む計量表データをプラントシステム70の制御部73に送信する。
【0079】
図4〜7を参照して、上述のステップS12において第1画像解析処理装置83が貯蔵ビン毎の混合前新規骨材粒度Hkjを算出するために用いる具体的な画像データの解析方法について説明する。
まず、
図4を参照して、新規骨材供給部10のホットビン15の第1貯蔵ビン15aの具体的な形状、及び、第1撮像装置81の配置について、説明する。なお、第2貯蔵ビン15b、第3貯蔵ビン15c、第4貯蔵ビン15d、及び、第5貯蔵ビン15eも、第1貯蔵ビン15aと同様の形状を有している。
【0080】
図4に示すように、第1貯蔵ビン15aは、上に向かうにつれて幅が大きくなるように形成された本体部15aaと、本体部15aaの下端に接続され、筒形状をなすゲート部15abとを有している。本体部15aa及びゲート部15abの内部の空間は、新規骨材Aを貯蔵するための貯蔵室15acを構成する。ゲート部15abの下端には放出口151が形成されている。ゲート部15abには蓋部151aが取り付けられている。蓋部151aには、シリンダ(図示せず)が取り付けられており、蓋部151aは、シリンダの往復運動に応じてゲート部15abの放出口151を開閉するように動作する。なお、放出口151の蓋部151aの開閉のタイミングにより、第1貯蔵ビン15aから新規骨材計量槽16に投入される骨材の量が調整される。
【0081】
本体部15aaには、当該本体部15aaの内側、すなわち、貯蔵室15ac側に向かって凹んでいる凹部15adが設けられている。凹部15adには、窓部152が形成されている。窓部152は、略垂直方向(図の上下方向)に延びている。窓部152には、透明部材152aが嵌合している。すなわち、透明部材152aは、窓部152を閉塞している。透明部材152aは、可視光が透過可能な部材であり、例えば、ガラス、プラスチック、アクリル、レジン、塩化ビニール樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネイト、ポリスチレン、ハイブリッドガラス等によって形成されている。凹部15adの内側には、窓部152に対向するように、第1撮像装置81が配置されている。これにより、第1撮像装置81は、窓部152の透明部材152aを介して、第1貯蔵ビン15aの貯蔵室15acに貯蔵された新規骨材Aを撮影することができる。
【0082】
なお、ホットビン15の貯蔵ビンの形状は、
図4に示すものに限定されない。例えば、
図4に示す第1貯蔵ビン15aの本体部15aaに凹部15adが設けずに、本体部15aaの傾斜面に窓部152を形成してもよい。また、ゲート部15abに窓部152を形成してもよい。また、本体部15aaに、貯蔵室15acから分岐するバイパス路を設け、バイパス路に窓部152を設けてもよい。
【0083】
第1画像解析処理装置83は、例えば、公知のアルゴリズムを用いて、第1撮像装置81が取得した画像データから新規骨材Aの体積を測定し、当該新規骨材Aの体積をふるい目の開きの閾値に応じて仕分けた後に、当該新規骨材Aの体積から重量を算出することで、混合前新規骨材粒度Hkjを測定する。上述の公知のアルゴリズムとしては、例えば、改良されたN−Cut法(Improved Normalized Cuts Algorithm)を例示することができる。なお、人間による作業で輪郭線を補正した教師データを作成し、当該教師データを用いて上記のアルゴリズムに機械学習させることで、後述するセグメンテーション化の精度向上を図ってもよい。また、第1画像解析処理装置83による混合前新規骨材粒度Hkjの算出方法は、以下に説明する方法に特に限定されない。例えば、100枚以上の画像に骨材の輪郭線を付与した教師データを作成し、当該教師データを用いてセグメンテーション化や骨材の粒度の算出を行うモデルを機械学習により生成し、このモデルをアルゴリズムとして用いてもよい。
【0084】
第1画像解析処理装置83による混合前新規骨材粒度Hkjの具体的な算出方法について、
図5〜7を参照して説明する。
具体的には、先ず、
図5(a)に示すように、第1画像解析処理装置83は、第1撮像装置81が取得した画像データの二値化を行い、画像データに含まれる新規骨材Aの骨材粒子Apのエッジを抽出して輪郭線Eを求め、各々の骨材粒子を輪郭線Eで切り離し、セグメンテーション化する。そして、
図5(b)に示すように、第1画像解析処理装置83は、セグメンテーション化された骨材粒子Apの輪郭線Eに基づいて骨材粒子Apの長径L及び短径Sを算出する。なお、長径L及び短径Sの実際の長さは、画像データ上のピクセル数に基づいて算出される。
【0085】
次に、第1画像解析処理装置83は、画像データに含まれる各々の骨材粒子Apを、長径Lの長さに基づいて、ふるい目の開きの閾値0.075mm,0.15mm,0.3mm,0.6mm,2.36mm,4.75mm,13.2mm,19mm,26.5mm,37.5mm,53mmにより仕分ける。
【0086】
第1画像解析処理装置83は、ふるい目の開きの閾値に応じて仕分けられた骨材粒子Apの体積に基づいて、新規骨材Aの重量を算出する。具体的には、骨材粒子Apの体積を、長径L×短径S×高さh(長径Lと短径Sとの平均)として算出し、ふるい目の開きの閾値ごとに積算する。これにより、ふるい目の開きの閾値の各々に対応する新規骨材Aの体積を算出することができる。そして、
図6に示す回帰直線を用いて、上述のふるい目の開きの閾値ごとに積算した新規骨材Aの体積から当該新規骨材Aの重量Wを算出する。なお、新規骨材Aの重量と体積との関係は、ふるい目の開きの閾値を指定せずに算出してもよい。
【0087】
この
図6に示す回帰直線の係数x及び切片yは、骨材のふるい分け試験を事前に実施し、この試験で測定されたふるい目の開きの閾値ごとの骨材の重量とその積算体積とに基づいて線形回帰分析によって予め設定されたものである。また、この積算体積は、当該ふるい分け試験で用いられた骨材の画像データから算出した数値である。なお、
図6に示す黒丸は、上記の事前のふるい分け試験で得られた骨材の重量及び積算体積のデータを示している。
【0088】
すなわち、ふるい目の開きの閾値ごとに新規骨材Aの重量Wは、次式(6)により算出される。
W= α×Σ(L×S×h)+β …(6)
但し、上記の式において、hは、各々の骨材粒子Apの高さであり、長径Lと短径Sの平均値である(h=(L+S)/2)。また、Σ(L×S×h)は、ふるい目の開きの閾値ごとの骨材の体積の合計値である。
【0089】
そして、第1画像解析処理装置83は、ふるい目の開きの閾値ごとに仕分けられた新規骨材Aの重量Wに基づき、表1に例示するように、ホットビン15の各々の貯蔵ビンに貯蔵された新規骨材Aの混合前新規骨材粒度Hkjに基づく粒度分布を算出する。混合前新規骨材粒度Hkjは、ふるい目の開きの閾値の各々に対する新規骨材Aの通過重量割合[%」として算出される。なお、第1画像解析処理装置83は、複数の画像データに基づいて、混合前新規骨材粒度Hkjの算出を行うことが好ましく、これにより、各々の貯蔵ビンに貯蔵された新規骨材Aの混合前新規骨材粒度Hkjを精度良く測定することができる。また、第1画像解析処理装置83は、複数の画像データから得られた粒度の平均値を混合前新規骨材粒度Hkjとして算出してもよい。なお、下記の表1は、第1画像解析処理装置83により算出した混合前新規骨材粒度Hkjを示す一例に過ぎない。また、
図7のグラフD
1は、表1に示す混合前新規骨材粒度Hkjに基づく粒度分布線である。
【表1】
【0090】
なお、骨材供給量最適化システム80の記憶装置87は、継続的に測定された混合前新規骨材粒度Hkjの履歴を記憶していてもよい。これにより、混合前新規骨材粒度Hkjが過去の数値と比較して大幅に変化した場合に、新規骨材供給部10のスクリーン13の故障を発見することができる。
【0091】
第2画像解析処理装置84も、第1画像解析処理装置83と同様の方法で、第2撮像装置82a,82b,82cが撮影した再生骨材Rの画像データを解析し、上述のステップS22において、混合前再生骨材粒度Rjを測定する。なお、第2画像解析処理装置84は、旧アスファルトが付着した状態の再生骨材Rを抽出するために、画像データに含まれる青色成分に関する条件を調整した上で、混合前再生骨材粒度Rjの測定を行う。
【0092】
次に、
図8〜10を参照して、上述のステップS23における第2画像解析処理装置84による旧アスファルト含有率Cの算出方法について説明する。
第2画像解析処理装置84は、第2撮像装置82a,82b,82cが撮影した再生骨材Rの画像データのカラー解析を行う。特に、第2画像解析処理装置84は、再生骨材Rの画像データに含まれる青色成分に関する解析を行う。具体的には、再生骨材Rの画像データに基づいて、画像データに含まれる青色成分を抽出して、青色成分の量(画像データにおける青色成分のピクセル数)を算出する。なお、青色成分の量に代えて、画像データの全体のピクセル数に対して青色のピクセル数が占める割合(青色成分の濃度)を算出してもよい。
【0093】
第2画像解析処理装置84は、再生骨材Rの画像データに含まれる青色成分として、彩度を255段階で表現した場合の70度以上の範囲に属する彩度を抽出するが、より好ましくは、80度以上の範囲に属する彩度を抽出する。また、第2画像解析処理装置84は、画像データに含まれる青色成分として、色相を180段階で表現した場合の100〜150度の範囲に属する色相を抽出するが、より好ましくは、104〜144度の範囲に属する色相を抽出する。なお、明度に関しては、第2画像解析処理装置84は、画像データに含まれる青色成分として、全範囲の明度(例えば、明度を255段階で表現した場合の0〜255度の範囲に属する明度)を抽出する。
【0094】
第2画像解析処理装置84は、青色成分の量、及び、再生骨材Rの混合前再生骨材粒度Rjに基づいて、予め設定された推定式を用いて、再生骨材Rに含まれる旧アスファルト含有率Cを算出する。この推定式の一例としては、
図8のグラフに示された式を例示することができる。
【0095】
図8は、再生骨材Rの青色成分の量、再生骨材Rの混合前再生骨材粒度Rj及び旧アスファルト含有率Cの関係を予め重回帰分析(線形回帰分析)によって求めたものを3次元的にモデル化したグラフである。第2画像解析処理装置84は、
図8のグラフに示された式を推定式として用いることで、青色成分の量と再生骨材Rの混合前再生骨材粒度Rjとに基づいて旧アスファルト含有率Cを算出する。
【0096】
図8に示す再生骨材Rの青色成分の量、粒度及び旧アスファルト含有率Cの関係を線形回帰分析によって求める方法を以下に説明する。
まず、自動遠心分離抽出法等の従来の方法により、複数の再生骨材Rの試料に含まれる旧アスファルト含有率Cを記録する。本実施形態では、旧アスファルト含有率Cは、再生骨材Rの全体の重量に対する旧アスファルトの重量比を「%」で表示した値として記録される。
【0097】
次に、上記の従来の方法により旧アスファルト含有率Cが記録された再生骨材Rの試料の各々を撮影した画像データに対してカラー解析を行い、画像データに含まれる青色成分の量を解析し、記録する。なお、画像データは、1試料につき100枚以上取得され、青色成分の量についての解析値の平均値が記録される。本実施形態では、「青色成分の量」は、画像データに含まれる青色成分のピクセル数を「ピクセル数/1000」を単位にして表示した値として記録される。
【0098】
次に、各々の試料の画像データから、上述した粒度解析の方法によって試料に含まれる再生骨材Rの粒度を算出し、記録する。なお、上述のように、画像データは1試料につき100枚以上取得されているので、再生骨材Rの粒度についても解析値の平均値が記録される。本実施形態では、「再生骨材Rの粒度」は、ふるい目の閾値が5mm以下に分類される骨材が全体の再生骨材Rに占める重量比(5mm以下骨材重量比)を「%/10」を単位として算出したものである。
なお、再生骨材Rの粒度は、ふるい分け試験の結果に基づいて算出されたものであってもよい。
【0099】
ここで、再生骨材Rの試料を用いて取得された青色成分の量、再生骨材Rの粒度及び旧アスファルト含有率Cのデータの例を表2に示す。
【表2】
【0100】
上記のデータに基づき、下記の式(7)(重回帰分析の結果式)の重回帰相関係数α,βの値及び切片γの値を算出する。
C=α×P+β×R+γ …(7)
但し、上記の式(7)において、Cは旧アスファルト含有率であり、Pは青色成分の量であり、Rは再生骨材Rの粒度(5mm以下骨材重量比)である。
【0101】
具体的には、上記のデータから、α=0.08071,β=0.13315,γ=0.01031の値が算出される。従って、上記のデータに基づく重回帰分析の結果式は、下記の式(8)及び
図8のグラフによって表される。なお、
図8のグラフの黒丸は、表2の青色成分の量、再生骨材Rの粒度及び旧アスファルト含有率Cのデータを示している。本実施形態では、この式(8)が、旧アスファルト含有率Cを推定するための推定式として、第2画像解析処理装置84に予め設定されている。
C=0.08071×P+0.13315×R+0.01031 …(8)
【0102】
なお、一般的に重回帰分析式について統計上の充分な有意性を得るためには、有意確率(p値)が0.05以下である必要があるが、上記の式(8)のp値は0.002706であり、高い有意性が認められる。従って、旧アスファルト含有率Cは、
図8に示すように、青色成分の量及び再生骨材Rの粒度との間に相関関係を有する。従って、再生骨材Rの画像データから再生骨材Rの青色成分の量及び再生骨材Rの粒度を解析することによって、再生骨材Rに含まれる旧アスファルト含有率Cを推定することが可能となる。
【0103】
すなわち、
図8によれば、再生骨材Rの青色成分の量が多い程、旧アスファルト含有率Cは高くなる。また、再生骨材Rの混合前再生骨材粒度Rjが細かい程、重量当たりの再生骨材Rの表面積が大きくなり、旧アスファルトが多く付着するため、再生骨材Rに含まれる5mm以下骨材の重量比が大きい程、旧アスファルト含有率Cは高くなる。すなわち、再生骨材Rのふるい目の開きの閾値が小さく且つその重量比が大きい程、旧アスファルト含有率Cは高くなる。
【0104】
なお、
図8に示す例では、モデルを単純化するために、再生骨材Rの粒度として、ふるい目の閾値が5mm以下に分類される骨材の重量比のみを考慮しているが、特に限定されない。例えば、上述のように、ふるい目の閾値0.075mm,0.15mm,0.3mm,0.6mm,2.36mm,4.75mm,13.2mm,19mm,26.5mm,37.5mm,53mmの全てについて骨材の重量比を算出し、重回帰分析の結果式を求めることで、より高い精度で旧アスファルト含有率Cを推定してもよい。
【0105】
具体的には、重回帰分析によって、ふるい目の閾値の各々と骨材の重量比(混合前再生骨材粒度R
1〜R
11)と重回帰相関係数(β
1〜β
11)との関係は、
図9の表のように示すことができる。
図11の表のデータに基づく重回帰分析の結果式は、下記の式(9)によって表される。なお、α’は青色成分の量に係る係数であり、γ’は切片である。上述のように、再生骨材Rのふるい目の閾値の小さく且つその重量比が大きい程、旧アスファルト含有率Cは多くなるので、下記の式(9)の場合には、β
j>β
j+1が成立している(jは1〜10の整数)。
C=α’×P+β
1×R
1+β
2×R
2+β
3×R
3+β
4×R
4+β
5×R
5+β
6×R
6+β
7×R
7+β
8×R
8+β
9×R
9+β
10×R
10+β
11×R
11+γ’ …(9)
【0106】
なお、第2画像解析処理装置84に予め設定される推定式は、上述したような再生骨材Rの青色成分の量及び混合前再生骨材粒度Rjと旧アスファルト含有率Cとの関係を満たす式であれば、上記の式(8)や式(9)に特に限定されない。
【0107】
また、
図10のグラフに示すように、線形回帰分析によって青色成分の量と旧アスファルト含有率Cとの関係を求め、青色成分の量のみから旧アスファルト含有率Cを推定することもできる。なお、
図10に示す黒丸は、実際の試料を用いて自動遠心分離抽出法等の従来の方法により算出された旧アスファルト含有率Cと、試料の画像データから解析された青色成分の量との関係を示すデータに基づくものである。
【0108】
次に、上述のステップS32における第1演算装置86aによる全体骨材粒度Yjの具体的な算出方法、及び、上述のステップS41における第2演算装置86bによるアスファルト含有率Zの具体的な算出方法を、
図11に示す計算表、及び、
図12に示す粒度表を参照して説明する。
【0109】
まず、
図11の計算表に入力された値に基づき、
図12に示すふるい目の開きの閾値の各々(j=1〜11)に対応する骨材の通過重量w
1〜w
11は、次式(10)〜(20)によって算出される。なお、この骨材は、アスファルト混合物に含有される全ての骨材であり、新規骨材A、再生骨材R及び石粉を含んでいる。
w
1=H
11×G
1+F
1×Gs+R
1×Gt … (10)
w
2=H
12×G
1+F
2×Gs+R
2×Gt … (11)
w
3=H
13×G
1+F
3×Gs+R
3×Gt … (12)
w
4=H
14×G
1+H
24×G
2+F
4×Gs+R
4×Gt … (13)
w
5=H
15×G
1+H
25×G
2+H
35×G
3+R
5×Gt … (14)
w
6=H
16×G
1+H
26×G
2+H
36×G
3+H
46×G
4+R
6×Gt … (15)
w
7=H
27×G
2+H
37×G
3+H
47×G
4+H
57×G
5+R
7×Gt … (16)
w
8=H
38×G
3+H
48×G
4+H
58×G
5+R
8×Gt … (17)
w
9=H
49×G
4+H
59×G
5+R
9×Gt … (18)
w
10=H
510×G
5 … (19)
w
11=H
511×G
5 … (20)
【0110】
さらに、骨材の通過重量w
1〜w
11に基づき、次式(21)〜(31)により、
図12に示す計算表の全体骨材粒度Yjが算出される。なお、全体骨材粒度Yj={Y
1,Y
2……Y
11}は、単位を%として算出される。
Y
1=w
1/M … (21)
Y
2=w
2/M … (22)
Y
3=w
3/M … (23)
Y
4=w
4/M … (24)
Y
5=w
5/M … (25)
Y
6=w
6/M … (26)
Y
7=w
7/M … (27)
Y
8=w
8/M … (28)
Y
9=w
9/M … (29)
Y
10=w
10/M … (30)
Y
11=w
11/M … (31)
【0111】
なお、式(21)〜(31)は、前述した次式(3)に対応するものである。
【数6】
【0112】
また、ミキサ60への骨材の総供給量Mは、骨材の通過重量w
1〜w
11に基づき、次式(32)により算出される。
M=w
1+w
2+w
3+w
4+w
5+w
6+w
7+w
8+w
9+w
10+w
11 …(32)
【0113】
なお、ミキサ60への骨材の総供給量Mは、前述した次式(4)により算出してもよい。
【数7】
【0114】
また、
図11の計算表に入力された値に基づき、前述した次式(5)によって、アスファルト含有率Zが算出される。なお、アスファルト含有率Zは単位を%として算出される。
【数8】
【0115】
次に、
図13〜
図16を参照にして、骨材供給量最適化システム80の第1演算装置86aによる新規骨材供給量Gkの補正の方法(
図3のステップS32〜S34)及び第2演算装置86bによる新規アスファルト供給量Gaの補正の方法(
図3のステップS41〜S43)の具体例を説明する。
まず、
図13には、第1貯蔵ビン15a,第2貯蔵ビン15b、第3貯蔵ビン15c、及び、第4貯蔵ビン15dに貯蔵される新規骨材Aと、再生骨材Rと、石粉とを原料にしてアスファルト混合物を製造する場合の計量表データの例が示されている。
図13の示す計量表データは、骨材供給量最適化システム80の第1演算装置86aが
図3のステップS34で新規骨材供給量Gkを補正する前の成分情報、すなわち、予め規定されている骨材の重量配分に基づくものである。
図13に示す例では、骨材1000kgの構成は、第1貯蔵ビン15aの新規骨材が350kg、第2貯蔵ビン15bの新規骨材が100kg、第3貯蔵ビン15cの新規骨材が100kg、第4貯蔵ビン15dの新規骨材が50kg、再生骨材Rの骨材重量が350kg、石粉が50kgとなっている。なお、
図13の計量表に示す再生骨材Rの骨材重量は、再生骨材Rの骨材含有量Goであり、再生骨材供給量Gt、及び、旧アスファルト含有量Gbから算出された値である。
【0116】
また、
図13の例において、再生骨材Rの旧アスファルト含有量Gbは10kgであり、再生用添加剤供給量Gdは10kgであり、新規アスファルト供給量Gaは20kgである。すなわち、アスファルト混合物のアスファルト含有量は、40kgであり、式(5)に基づいて算出するアスファルト含有率Zは、3.8%である。
【0117】
なお、
図13及び
図15に示す計量表では、第1貯蔵ビン15a,第2貯蔵ビン15b、第3貯蔵ビン15c、及び、第4貯蔵ビン15dに貯蔵される新規骨材A、再生骨材R、並びに、石粉について、ふるい目の開きに対する骨材の通過重量比率は省略されている。また、第5貯蔵ビン15eの新規骨材Aについての欄は省略されている。さらに、ふるい目の開きの閾値については、26.5mm以降の欄は省略されている。
【0118】
また、
図14には、ふるい目の開きの各々に対する骨材の粒度の上限許容値Xuj、及び、下限許容値Xdjの具体例が示されている。すなわち、
図14に示す表は、全体骨材粒度Yjの最適粒度範囲を示している。
【0119】
図16には、
図13の計量表に基づいて算出された全体骨材粒度Yjのグラフが示されている。また、
図14の表に示す骨材の粒度の上限許容値Xuj、及び、下限許容値Xdjも、
図16には、各々、破線で示されている。これにより、
図13の計量表に基づいて算出された全体骨材粒度Yjは、ふるい目の開き0.3mm〜19.0mm(番号3〜8)の間で、最適粒度範囲に包含されていないことが視覚的に確認される。そのため、骨材供給量最適化システム80の第1演算装置86aは、全体骨材粒度Yjが最適粒度範囲(上限許容値Xujと下限許容値Xdjとの間)に包含されるように、新規骨材供給量Gkを補正して、新規骨材最適供給量Gkxを算出する(
図3のステップS34参照)。
【0120】
図15に示す計量表データの新規骨材供給量G
1〜G
4は、骨材供給量最適化システム80の第1演算装置86aが
図3のステップS34で新規骨材供給量Gkを補正した後の成分情報に基づくものである。すなわち、
図15に示す表では、第1貯蔵ビン15aの新規骨材供給量G
1は350kgから50kgに、第2貯蔵ビン15bの新規骨材供給量G
2は100kgから200kgに、第3貯蔵ビン15cの新規骨材供給量G
3は100kgから250kgに、第4貯蔵ビン15dの新規骨材供給量G
4は50kgから100kgに、各々、補正されている。具体的には、第1演算装置86aは、まず、ふるい目の開き0.3mm〜2.36mm(番号3〜5)の全体骨材粒度Y
3〜Y
5を調整するために、第1貯蔵ビン15aからの新規骨材供給量G
1を補正する。さらに、第1演算装置86aは、ふるい目の開き4.75mm(番号6)の全体骨材粒度Y
6を調整するために、第2貯蔵ビン15bからの新規骨材供給量G
2を補正する。次に、第1演算装置86aは、ふるい目の開き13.2mm(番号7)の全体骨材粒度Y
7を調整するために、第3貯蔵ビン15cからの新規骨材供給量G
3を補正する。さらに次に、第1演算装置86aは、ふるい目の開き19.0mm(番号8)の全体骨材粒度Y
8を調整するために、第4貯蔵ビン15dからの新規骨材供給量G
4を補正する。なお、再生骨材Rの骨材含有量Go、及び、石粉供給量Gsには、変更はない。
【0121】
図16には、
図15の計量表に基づいて算出された全体骨材粒度(最適全体骨材粒度Yjx)のグラフが示されている。これにより、
図15の計量表に基づいて算出された最適全体骨材粒度Yjxが最適粒度範囲に包含されていることが視覚的に確認される。従って、
図15の計量表に示す補正後の新規骨材供給量G
1〜G
4は、新規骨材最適供給量Gkxである。
【0122】
また、
図13の例においては、アスファルト含有率Zは3.8%であるが、これに対し、アスファルトの最適含有率Zx=4.8%と設定されている場合は、新規アスファルト供給量Gaの補正も必要となる(
図3のステップS43参照)。具体的には、
図15の計量表に示すように、新規アスファルト供給量Gaを30kgに補正することにより、アスファルト含有率Zは、アスファルトの最適含有率Zx=4.8%に一致するようになる。従って、第2演算装置86bは、新規アスファルト最適供給量Gaxを、30kgとして算出する。
【0123】
そして、骨材供給量最適化システム80は、
図13の計量表データを
図15の計量表データで上書きし、出力装置88、又は、プラントシステム70の制御部73に出力する(
図3のステップS50参照)。
【0124】
なお、
図13及び
図15では、アスファルト混合物の骨材の合計重量を構成する再生骨材Rの重量として、再生骨材Rの骨材含有量Goを用いているが、再生骨材供給量Gtを用いてアスファルト混合物の骨材の合計重量を算出してもよい。
【0125】
以上のように、本実施形態に係る骨材供給量最適化システム80は、ホットビン15の第1貯蔵ビン15a、第2貯蔵ビン15b、第3貯蔵ビン15c、第4貯蔵ビン15d及び第5貯蔵ビン15eの各々の内部を撮影可能な複数の第1撮像装置81を有する。また、骨材供給量最適化システム80の第1画像解析処理装置83は、第1撮像装置81が撮影した画像データに対して画像解析処理を行い、貯蔵ビン毎の混合前新規骨材粒度Hkjを測定する。また、第1演算装置86aは、貯蔵ビン毎の混合前新規骨材粒度Hkj、及び、貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gkに基づいて、アスファルト混合物の全体骨材粒度Yjを算出するとともに、全体骨材粒度Yjが最適粒度範囲に包含されるように、貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gkを補正して、貯蔵ビン毎の新規骨材最適供給量Gkxを算出する。これにより、第1撮像装置81が新規骨材Aを撮影することにより、骨材供給量最適化システム80は、アスファルト混合物の新規骨材の粒度に関する測定値データを迅速に取得し、当該測定値データを用いてアスファルト混合物の品質を安定させるための新規骨材最適供給量Gkxを容易に算出することができる。
【0126】
具体的には、骨材供給量最適化システム80は、アスファルト混合物の製造工程における現在のバッチで使用される新規骨材Aに関する測定値データを、貯蔵ビン毎の新規骨材Aの配合重量の調整に迅速にフィードバックさせることができる。また、骨材供給量最適化システム80は、アスファルト混合物の製造工程における前回のバッチで使用された新規骨材に関する測定値データを、現在のバッチにおける貯蔵ビン毎の新規骨材Aの配合重量の調整にフィードバックさせてもよい。また、第1画像解析処理装置83は、新規骨材Aを縦、横、斜めから撮影した画像データに基づいて、より精度の高い画像解析処理を行ってもよい。
【0127】
また、骨材供給量最適化システム80は、再生骨材Rを撮影する第2撮像装置82a,82b,82cと、第2撮像装置82a,82b,82cが撮像した画像データに対して画像解析処理を行い、再生骨材Rの混合前再生骨材粒度Rnを算出する第2画像解析処理装置とを備える。これにより、骨材に再生骨材Rが含まれる場合であっても、第1演算装置86aは、混合前新規骨材粒度Hkj、新規骨材供給量Gk、混合前再生骨材粒度Rn、及び、再生骨材供給量Gtに基づいて、アスファルト混合物の全体骨材粒度Yjを算出することができる。従って、骨材供給量最適化システム80は、アスファルト混合物の新規骨材及び再生骨材の粒度に関する測定値データを迅速に取得し、当該測定値データを用いてアスファルト混合物の品質を安定させるための新規骨材最適供給量Gkxを容易に算出することができる。
【0128】
また、骨材供給量最適化システム80の第2画像解析処理装置84は、第2撮像装置82a,82b,82cが撮像した画像データに対して画像解析処理を行い、再生骨材Rに含有される旧アスファルト含有量Gbを算出する。これにより、第1演算装置86aは、再生骨材供給量Gt、及び、旧アスファルト含有量Gbに基づいて、再生骨材Rの骨材含有量Goを算出し、さらに、混合前新規骨材粒度Hkj、新規骨材供給量Gk、混合前再生骨材粒度Rn、及び、再生骨材の骨材含有量Goに基づいて、アスファルト混合物の全体骨材粒度Yjを算出することができる。すなわち、第2画像解析処理装置84が再生骨材Rの旧アスファルト含有量Gbを算出することにより、骨材供給量最適化システム80は、再生骨材供給量Gtから旧アスファルト含有量Gbを差し引いた骨材含有量Goを用いて全体骨材粒度Yjをより精度良く算出することができる。
【0129】
また、第2画像解析処理装置84は、第2撮像装置82a,82b,82cが撮影した画像データに含まれる青色成分に関する解析を行うことにより、旧アスファルト含有量Gbを算出する。これにより、第2画像解析処理装置84は、再生骨材Rの画像データのカラー解析を行うことにより、旧アスファルト含有量Gbを容易に算出することができる。
【0130】
また、骨材供給量最適化システム80の第2演算装置86bは、アスファルト含有率Zが最適含有率Zxになるように、貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gk、再生骨材供給量Gt、及び、旧アスファルト含有量Gbに基づいて、新規アスファルト最適供給量Gaxを算出する。すなわち、第2演算装置86bは、再生骨材Rの画像データに対する画像解析処理によって算出された旧アスファルト含有量Gbを用いて、新規アスファルト最適供給量Gaxを算出することができるため、骨材に再生骨材Rが含まれる場合であっても、アスファルト混合物の品質を安定させることができる。
【0131】
また、第2演算装置86bは、アスファルト含有率Zが最適含有率Zxになるように、貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gk、再生骨材供給量Gt、旧アスファルト含有量Gb、及び、再生用添加剤供給量Gdに基づいて、新規アスファルト最適供給量Gaxを算出する。これにより、第2演算装置86bは、再生骨材Rの画像データに対する画像解析処理によって算出された旧アスファルト含有量Gbに加えて、再生用添加剤供給量Gdも考慮した上で、新規アスファルト最適供給量Gaxを算出することができる。なお、再生用添加剤供給量Gdは、取得装置85が取得する既定の重量でもよく、第2演算装置が旧アスファルト含有量Gbに基づいて算出する重量であってもよい。
【0132】
また、第1演算装置86aは、貯蔵ビン毎の混合前新規骨材粒度Hkj、貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gk、石粉の粒度Fj、及び、石粉供給量Gsに基づいて、アスファルト混合物の前記全体骨材粒度Yjを算出する。これにより、第1演算装置86aは、石粉の粒度Fj、及び、石粉供給量Gsも考慮した上で、より正確な全体骨材粒度Yjを算出することができる。
【0133】
さらに、第2演算装置86bは、貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gk、再生骨材供給量Gt、旧アスファルト含有量Gb、及び、石粉供給量Gsに基づいて、新規アスファルト最適供給量Gaxを算出する。これにより、第2演算装置86bは、石粉供給量Gsも考慮した上で、より正確な新規アスファルト最適供給量Gaxを算出することができる。
【0134】
骨材供給量最適化システム80の計量指示装置89は、新規骨材計量槽16に対して、貯蔵ビン毎の新規骨材最適供給量Gkxを指示信号として出力する。また、計量指示装置89は、アスファルト計量槽42に対して、新規アスファルト最適供給量Gaxを指示信号として出力する。これにより、骨材供給量最適化システム80は、オペレータの手動による操作を経ずに、貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gk、及び、新規アスファルト供給量Gaを自動で最適化することができ、アスファルト混合物の品質を安定させることができる。
【0135】
また、第1演算装置86aが旧アスファルト含有量Gbに基づいて再生用添加剤供給量Gdを算出した場合には、計量指示装置89は、再生用添加剤供給量Gdを指示信号として添加剤計量槽52に出力してもよい。これにより、骨材供給量最適化システム80は、オペレータの手動による操作を経ずに、再生用添加剤供給量Gdの調整も自動で行うことができる。
【0136】
また、骨材供給量最適化システム80の出力装置88は、貯蔵ビン毎の新規骨材最適供給量Gkx、及び、新規アスファルト最適供給量Gaxを表示し、印刷し、又は、他のシステムに送信する。これにより、オペレータが、貯蔵ビン毎の新規骨材最適供給量Gkx、及び、新規アスファルト最適供給量Gaxを視覚的に確認し、手動で貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gk、及び、新規アスファルト供給量Gaの最適化を行うこともできる。さらに、出力装置88が、貯蔵ビン毎の新規骨材最適供給量Gkx、及び、新規アスファルト最適供給量Gaxを他のシステムに送信することにより、これらのデータを機械学習の教師データ等に活用することができる。
【0137】
骨材供給量最適化システム80の出力装置88は、最適全体骨材粒度Yjxを表示し、印刷し、又は、他のシステムに送信する。これにより、貯蔵ビン毎の新規骨材供給量Gkが補正された後の全体骨材粒度Yjをオペレータが視覚的に確認することができる。また、最適化された全体骨材粒度Yjを出荷伝票等に印刷することができる。さらに、最適全体骨材粒度Yjxを他のシステムに送信し、機械学習の教師データ等に活用することができる。
【0138】
なお、ホットビン15の貯蔵ビンの数を5つよりもさらに増やすことによって、骨材供給量最適化システム80は、より細かく全体骨材粒度Yjを補正することもできる。
【課題】アスファルト混合物の骨材の粒度に関する測定値データを迅速に取得し、当該測定値データを用いてアスファルト混合物の品質を容易に安定させることができるアスファルト混合物の骨材供給量最適化システム及び骨材供給量最適化方法を提供することである。
【解決手段】骨材供給量最適化システム80は、新規骨材A画像データに対して画像解析処理を行い、貯蔵ビン15a〜15e毎の混合前新規骨材粒度Hkjを測定する第1画像解析処理装置83と、混合前新規骨材粒度Hkj、及び、新規骨材の供給量Gkに基づいて、アスファルト混合物の全体骨材粒度Yjを算出する第1演算装置86aとを備え、第1演算装置86aは、全体骨材粒度Yjが最適粒度範囲に包含されるように、貯蔵ビン15a〜15e毎の新規骨材の供給量Gkを補正して、新規骨材の最適供給量Gkxを算出する。