特開 2024-70976 情報処理装置、制御装置、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024070976

(43)【公開日】2024-05-24

(54)【発明の名称】情報処理装置、制御装置、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   F23G 5/50 20060101AFI20240517BHJP

   B66C 13/32 20060101ALI20240517BHJP

   F23G 5/44 20060101ALI20240517BHJP

   F23G 5/02 20060101ALI20240517BHJP

【ＦＩ】

F23G5/50 Q

B66C13/32 A

F23G5/44 B

F23G5/02 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022181643

(22)【出願日】2022-11-14

(71)【出願人】

【識別番号】000004123

【氏名又は名称】ＪＦＥエンジニアリング株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】504161939

【氏名又は名称】ナンヤン・テクノロジカル・ユニバーシティー

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松本 崇寛

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 守樹

(72)【発明者】

【氏名】ロー・ウィングクン、エイドリアン

(72)【発明者】

【氏名】シュンチャン、フェイ

(72)【発明者】

【氏名】チェン、シャオピン

(72)【発明者】

【氏名】ヤン、シュ、ミン

【テーマコード（参考）】

3F204

3K062

3K065

【Ｆターム（参考）】

3F204AA02

3F204BA09

3F204CA07

3F204GA01

3F204GA04

3K062AA24

3K062AB01

3K062AC01

3K062AC17

3K062AC20

3K062BA02

3K062CA08

3K062CB01

3K062DA38

3K062DB30

3K065AA24

3K065AB01

3K065AC01

3K065AC17

3K065AC20

3K065BA02

3K065BA05

3K065BA06

3K065CA04

3K065CA20

3K065EA03

3K065EA04

3K065EA29

3K065EA44

(57)【要約】

【課題】貯留ピット内において、廃棄物の攪拌度を略均一にして略均一な状態を維持するような把持部の操作を最適化すること。
【解決手段】廃棄物を貯留可能に構成された貯留ピットに設けられた、廃棄物を把持可能な把持部の作業動作を導出する制御部を備えた情報処理装置であって、制御部は、廃棄物の高さを計測可能なセンサ部から取得した廃棄物の高さの計測情報に基づいて、貯留ピットの所定位置に対応させた廃棄物の高さを導出し、貯留ピットに貯留された廃棄物を撮像可能な撮像部により撮像された撮像情報に基づいて、廃棄物の攪拌状態を示す攪拌スコアを導出し、把持部の作業動作に関する攪拌シミュレーションを実行して複数のシミュレーション結果を導出し、廃棄物の高さおよび攪拌スコアに基づいて、把持部の報酬を導出し、把持部の報酬に基づいて、複数のシミュレーション結果から、把持部の作業動作に関するシミュレーション結果を選択して出力する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

廃棄物を貯留可能に構成された貯留ピットに設けられた、前記廃棄物を把持可能な把持部の作業動作を導出する制御部を備えた情報処理装置であって、
前記制御部は、
前記廃棄物の高さを計測可能なセンサ部から取得した前記廃棄物の高さの計測情報に基づいて、前記貯留ピットの所定位置に対応させた前記廃棄物の高さを導出し、
前記貯留ピットに貯留された前記廃棄物を撮像可能な撮像部により撮像された撮像情報および前記把持部の移動履歴情報に基づいて、前記廃棄物の攪拌状態を示す攪拌スコアを導出し、
前記把持部の作業動作に関する攪拌シミュレーションを実行して複数のシミュレーション結果を導出し、
前記廃棄物の高さおよび前記攪拌スコアに基づいて、前記把持部の報酬を導出し、
前記複数のシミュレーション結果から、前記把持部の報酬が最も高くなるシミュレーション結果を選択して前記把持部の作業動作を出力する
情報処理装置。

【請求項2】

前記攪拌スコアは、前記廃棄物における攪拌回数、および前記廃棄物における推定発熱量である
請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記貯留ピットの運用上許容できない状態になる場合に、前記報酬を減点する
請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載の情報処理装置と、
前記貯留ピットに貯留された前記廃棄物を把持および放下によって移動させる把持部を制御する把持部制御部と、を備えた制御装置であって、
前記把持部制御部は、
前記情報処理装置が出力した前記把持部の作業動作に関する選択されたシミュレーション結果を取得し、
前記シミュレーション結果に基づいて、前記廃棄物の把持、移動、および放下を実行する指示信号を出力する
制御装置。

【請求項5】

廃棄物を貯留可能に構成された貯留ピットに設けられた、前記廃棄物を把持可能な把持部の作業動作を導出する制御部を備えた情報処理装置の前記制御部に、
前記廃棄物の高さを計測可能なセンサ部から取得した前記廃棄物の高さの計測情報に基づいて、前記貯留ピットの所定位置に対応させた前記廃棄物の高さを導出し、
前記貯留ピットに貯留された前記廃棄物を撮像可能な撮像部により撮像された撮像情報に基づいて、前記廃棄物の攪拌状態を示す攪拌スコアを導出し、
前記把持部の作業動作に関する攪拌シミュレーションを実行して複数のシミュレーション結果を導出し、
前記廃棄物の高さおよび前記攪拌スコアに基づいて、前記把持部の報酬を導出し、
前記把持部の報酬に基づいて、前記複数のシミュレーション結果から、前記把持部の作業動作に関するシミュレーション結果を選択して出力する
ことを実行させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、情報処理装置、制御装置、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ごみ焼却炉に投入されたごみを安定的に燃焼させるための取り組みとして、ごみピット内に堆積したごみの性状を均一にする作業、いわゆる攪拌をあらかじめ行った上で、ごみシュートを介して焼却炉にごみを投入して焼却がされている。ごみの攪拌は、作業者の目視に基づいたクレーンの操作、または自動制御によってクレーンを制御することによって実行されている。近年、ごみピット内に堆積したごみの攪拌の状態、すなわち攪拌度をデータ化して顕在化させることによって、攪拌を効果的に行う方法が検討されている。

【0003】

特許文献１においては、ごみピットに貯留されたごみをバケットにより掴むためのクレーンと、ごみピットを撮影して画像を生成するカメラと、画像に基づいて、単位区画毎のごみ種を表すごみ種マップを作成するマップ作成部と、バケットの大きさに対応するフィルタをごみ種マップ内で走査して、各位置におけるごみの撹拌度を評価する撹拌度評価部と、各位置におけるごみの撹拌度に基づいて、バケットの行先を決定する行先決定部と、決定された行先までバケットを移動させるクレーン制御部とを備えるごみクレーン制御システムが開示されている。特許文献１に記載の技術によれば、ごみクレーンの制御において、ごみ種やごみ高さの情報から最適なクレーンの掴み位置・放し位置を定量的に評価し、攪拌制御を効率化している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２２－０２９４０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述した従来技術においては、廃棄物の攪拌度および高さからクレーンおよびバケットからなる把持部による把持位置や放下位置を決定している。そのため、従来技術では、所定の時点における最適な把持部の操作が選択可能である一方、長期的な視点からは把持部の操作の組み合わせが最適であるか否かは不明であった。特許文献１の記載によれば、廃棄物の攪拌度や高さレベルから評価した点群評価式の値が最大の点を把持部の行先として選択しているが、このような選択によって投入ごみの攪拌度が最大化されるかが確定しないという課題があった。そのため、廃棄物を貯留する貯留ピット内において、廃棄物の攪拌度を略均一にして、略均一な状態を維持できるような把持部の操作の最適化を実行可能な技術の開発が求められていた。

【0006】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、貯留ピット内において、廃棄物の攪拌度を略均一にして略均一な状態を維持するような把持部の操作を最適化することができる情報処理装置、制御装置、およびプログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る情報処理装置は、廃棄物を貯留可能に構成された貯留ピットに設けられた、前記廃棄物を把持可能な把持部の作業動作を導出する制御部を備えた情報処理装置であって、前記制御部は、前記廃棄物の高さを計測可能なセンサ部から取得した前記廃棄物の高さの計測情報に基づいて、前記貯留ピットの所定位置に対応させた前記廃棄物の高さを導出し、前記貯留ピットに貯留された前記廃棄物を撮像可能な撮像部により撮像された撮像情報および前記把持部の移動履歴情報に基づいて、前記廃棄物の攪拌状態を示す攪拌スコアを導出し、前記把持部の作業動作に関する攪拌シミュレーションを実行して複数のシミュレーション結果を導出し、前記廃棄物の高さおよび前記攪拌スコアに基づいて、前記把持部の報酬を導出し、前記複数のシミュレーション結果から、前記把持部の報酬が最も高くなるシミュレーション結果を選択して前記把持部の作業動作を出力する。

【0008】

本発明の一態様に係る情報処理装置は、上記の発明において、前記攪拌スコアは、前記廃棄物における攪拌回数、および前記廃棄物における推定発熱量である。

【0009】

本発明の一態様に係る情報処理装置は、上記の発明において、前記制御部は、前記貯留ピットの運用上許容できない状態となる場合に、前記報酬を減点する。

【0010】

本発明の一態様に係る制御装置は、上記の発明による情報処理装置と、前記貯留ピットに貯留された前記廃棄物を把持および放下によって移動させる把持部を制御する把持部制御部と、を備えた制御装置であって、前記把持部制御部は、前記情報処理装置が出力した前記把持部の作業動作に関する選択されたシミュレーション結果を取得し、前記シミュレーション結果に基づいて、前記廃棄物の把持、移動、および放下を実行する指示信号を出力する。

【0011】

本発明の一態様に係るプログラムは、廃棄物を貯留可能に構成された貯留ピットに設けられた、前記廃棄物を把持可能な把持部の作業動作を導出する制御部を備えた情報処理装置の前記制御部に、前記廃棄物の高さを計測可能なセンサ部から取得した前記廃棄物の高さの計測情報に基づいて、前記貯留ピットの所定位置に対応させた前記廃棄物の高さを導出し、前記貯留ピットに貯留された前記廃棄物を撮像可能な撮像部により撮像された撮像情報に基づいて、前記廃棄物の攪拌状態を示す攪拌スコアを導出し、前記把持部の作業動作に関する攪拌シミュレーションを実行して複数のシミュレーション結果を導出し、前記廃棄物の高さおよび前記攪拌スコアに基づいて、前記把持部の報酬を導出し、前記把持部の報酬に基づいて、前記複数のシミュレーション結果から、前記把持部の作業動作に関するシミュレーション結果を選択して出力することを実行させる。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係る情報処理装置、制御装置、およびプログラムによれば、貯留ピット内において、廃棄物の攪拌度を略均一にして略均一な状態を維持するような把持部の操作を最適化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本発明の一実施形態によるピット管理システムを示すブロック図である。

【図2】図２は、本発明の一実施形態による情報処理装置を示すブロック図である。

【図3】図３は、本発明の一実施形態による貯留ピットの平面図である。

【図4】図４は、図３に示す貯留ピットのIV－IV線に沿った断面図である。

【図5】図５は、本発明の一実施形態による貯留ピットの内部を撮像した撮像画像データの例を示す図である。

【図6】図６は、本発明の一実施形態による情報処理装置によって制御される把持部の制御方法を説明するためのフローチャートである。

【図7】図７は、本発明の一実施形態による攪拌回数ごとの目的関数のスコアを説明するためのグラフである。

【図8】図８は、本発明の一実施形態による廃棄物の推定発熱量の管理範囲に基づいたスコアを説明するためのグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の一実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。また、本発明は以下に説明する一実施形態によって限定されるものではない。

【0015】

本発明の実施形態について説明するにあたり、本発明者が行った鋭意検討について説明する。まず、本発明者は、従来技術に関する問題点について検討を行った。本発明者の検討によれば、所定の時点におけるクレーン操作の最適化が可能である一方、長期的なクレーン操作の最適化が困難であった。例えば、投入ホッパに投入される投入領域の廃棄物（以下、投入ごみ）などの攪拌回数を増やすことを重視して評価関数を設定した場合、所定時点におけるクレーンの最適化された操作としては、投入ごみの攪拌が常に選択される可能性があり、事後に行う必要がある投入ごみとして攪拌するための受入ごみの積替作業や攪拌作業が選択されない可能性が生じる。

【0016】

そこで、本発明者は、投入ごみおよび受入ごみの攪拌に関して鋭意検討を行い、攪拌操作後の貯留ピットの状態と、攪拌状態における評価値とを予測する方法を案出した。このような貯留ピットの状態と攪拌状態の評価値との予測を少なくとも１回は繰り返すことによって、複数のステップ後までを考慮した最適な攪拌操作を選択できる。そのため、クレーンの操作制御に関して、長期的な最適化が可能となる。ここで、本発明者の検討によれば、所定時点以降の貯留ピットの状態の予測や廃棄物の攪拌状態の予測には、攪拌シミュレーションや人工知能（ＡＩ）などの方法を適用することが好ましい。また、本発明者は、最終的な目標である投入ごみの攪拌度を最大化するように目的関数を設定することによって、選択したクレーンによる攪拌の操作が投入ごみの攪拌度を高くするように制御する方法を案出した。

【0017】

具体的には、クレーンによって廃棄物の攪拌を行った後の貯留ピット内の状態を予測するためには攪拌シミュレーションが有効である。しかしながら、予測するクレーンの操作ステップの数が増加するのに伴って、選択可能な攪拌操作の組み合わせが膨大になる。そのため、クレーンによる攪拌操作を選択する際に全ての操作候補に対してシミュレーションを行うことは困難である。そこで、本発明者は、攪拌シミュレーションを種々のパターンであらかじめ実行して、攪拌シミュレーションの結果と、廃棄物の攪拌状態の評価結果とを人工知能（ＡＩ）技術によって学習させることによって、攪拌シミュレーションを実行することなく、多くの攪拌操作の組み合わせのパターンのうちから有効な攪拌操作のパターンを絞り込むことが可能になることを見出した。これにより、本来、膨大な数の攪拌操作の組み合わせのパターンであったものが、好ましい攪拌操作の組み合わせを現実的な時間で探索可能となる。ここで、人工知能（ＡＩ）技術としては、強化学習や遺伝的アルゴリズムなどの手法を採用可能である。以下に説明する本発明の一実施形態は、本発明者による以上の鋭意検討により案出されたものである。

【0018】

（ピット管理システム）
図１は、本発明の一実施形態による情報処理装置が適用されるピット管理システムを示す。図１に示すように、ピット管理システム１は、ネットワーク２を介して相互に通信可能な、情報処理装置１０と、廃棄物貯留設備２０と、廃棄物焼却設備３０とを備える。廃棄物処理施設３は、少なくとも廃棄物貯留設備２０および廃棄物焼却設備３０を備える。情報処理装置１０は、ネットワーク２を通じて廃棄物処理施設３と通信可能な外部に設けられていても、廃棄物処理施設３の一部であっても良い。また、情報処理装置１０は、廃棄物貯留設備２０の内部に設けられていてもよく、設置場所は限定されない。

【0019】

ネットワーク２は、有線通信や無線通信が適宜組み合わされて構成され、インターネット回線網や携帯電話回線網などの通信網から構成される。ネットワーク２は、例えば、専用線、インターネットなどの公衆通信網、例えばＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、携帯電話などの電話通信網や公衆回線、ＶＰＮ（Virtual Private Network）などの一または複数の組み合わせからなる。情報処理装置１０と廃棄物貯留設備２０と廃棄物焼却設備３０とは、ネットワーク２を介して接続されている。

【0020】

（廃棄物貯留設備）
廃棄物貯留部としての廃棄物貯留設備２０は、制御部２１、通信部２２、撮像部２３、センサ部２４、把持部２５、および貯留ピット２６を備える。貯留ピット２６には、把持部２５が移動可能に設けられているとともに、撮像部２３およびセンサ部２４が設けられている。把持部２５は、情報処理装置１０の制御部１１から送信される制御信号に基づいて、制御部２１が制御する。制御部２１は、制御部１１から送信される制御信号に基づいて、撮像部２３およびセンサ部２４を制御しても良い。なお、情報処理装置１０の制御部１１が、撮像部２３、センサ部２４、および把持部２５を直接的に制御しても良い。

【0021】

制御部２１は、具体的に、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのハードウェアを有するプロセッサ、およびＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）などの主記憶部（いずれも図示せず）を備える。制御部２１は、ＲＡＭやＲＯＭなどの主記憶部に格納された各種プログラムに従い、通信部１３，２２を通じて情報処理装置１０から入力された制御信号などに基づいて、撮像部２３、センサ部２４、および把持部２５を制御する。

【0022】

通信部２２は、例えば、ＬＡＮインターフェースボード、有線通信のための有線通信回路、または無線通信のための無線通信回路である。ＬＡＮインターフェースボードや有線通信回路や無線通信回路は、ネットワーク２に接続される。送信部および受信部としての通信部２２は、ネットワーク２に接続して、情報処理装置１０との間で通信を行う。

【0023】

撮像部２３は、少なくとも１台の撮像カメラ２３１を有する。撮像部２３は、撮像カメラ２３１によって、貯留ピット２６内の廃棄物４０、特に表面を撮像可能に構成される。なお、撮像部２３は、例えば把持部２５のバケット２５２を撮像して、バケット２５２が把持した廃棄物４０を撮像可能に構成しても良い。撮像部２３は、貯留ピット２６内の廃棄物４０の状態、すなわち廃棄物４０の状態を撮像し、撮像した撮像画像データを撮像情報として、通信部２２を介して情報処理装置１０に送信する。撮像部２３は、撮像した廃棄物４０の撮像画像データを、撮像情報として通信部２２を介して情報処理装置１０に送信しても良い。

【0024】

センサ部２４は、少なくとも１台、例えばＬｉＤＡＲ（Laser Imaging Detection and Ranging）などの少なくとも１台の測距センサ２４１を含んで構成される。なお、センサ部２４は、測距センサ以外にも、例えばレーザセンサや赤外線センサ、またはこれらのセンサを組み合わせたセンサなどから構成しても良い。測距センサ２４１は、設置されている位置から貯留ピット２６内の廃棄物４０の表層までの距離を計測可能に構成される。測距センサ２４１は、貯留ピット２６の水平面における２次元的な位置情報（ｘ，ｙ）に関連付けて、測距センサ２４１から廃棄物４０までの距離を計測できる。測距センサ２４１を有するセンサ部２４は、計測した距離を、通信部２２を介して情報処理装置１０に送信する。

【0025】

把持部２５は、貯留ピット２６に貯留されている廃棄物４０を把持して移動させる。開閉部としてのバケット２５２は、廃棄物４０を把持できる。移動部としてのクレーン２５１は、バケット２５２を連結して移動可能に構成される。

【0026】

貯留ピット２６の上方におけるクレーン２５１の貯留ピット２６における水平面の２次元（ｘ，ｙ）での現在位置、移動経路、移動範囲、および移動速度などの、いわゆるクレーン２５１の作業動作に関するパラメータは、把持部２５から制御部２１および通信部２２を介して、情報処理装置１０に逐次送信される。同様に、バケット２５２の３次元（ｘ，ｙ，ｚ）の現在位置、開時間、閉時間、開閉回数、および開放量などの、バケット２５２の作業動作に関するパラメータは、把持部２５から制御部２１および通信部２２を介して、情報処理装置１０に逐次送信される。

【0027】

貯留ピット２６は、廃棄物４０を一時的に貯留可能なピットである。貯留ピット２６内の廃棄物４０は、把持部２５によって把持されて、廃棄物焼却設備３０の焼却炉３３に供給され、焼却される。

【0028】

（廃棄物焼却設備）
ごみ焼却部としての廃棄物焼却設備３０は、燃焼制御装置（ＡＣＣ）３１、センサ部３２、および焼却炉３３を備える。燃焼制御装置３１は、あらかじめ定められた操作量基準値の設定に基づいて、それぞれの操作端の操作量として、燃焼用空気量、冷却用空気量、ごみ供給装置送り速度、および火格子送り速度などを制御する。ごみ焼却炉である焼却炉３３は、廃棄物４０の燃焼が行われる炉、廃棄物４０を投入する廃棄物投入口、およびボイラ（いずれも図示せず）などを備える。センサ部３２は、例えば種々の場所に設けられた温度計や圧力計などから構成される。センサ部３２によって計測された、焼却炉３３の内部の状態、および焼却炉３３に関連する施設、具体的には、例えば電力を発電するための発電施設における、圧力や速度などの種々の物理量は、センサ部３２からセンサ情報として出力される。センサ部３２から出力されたセンサ情報は、パラメータとして燃焼制御装置３１に供給される。燃焼制御装置３１は、入力されたパラメータに基づいて焼却炉３３の燃焼を制御する。

【0029】

（情報処理装置）
図２は、図１における情報処理装置１０の詳細を示す。図２に示す情報処理装置としての情報処理装置１０は、制御部１１、記憶部１２、通信部１３、および入出力部１４を備える。制御部１１および通信部１３はそれぞれ、物理的には上述した制御部２１および通信部２２と同様である。

【0030】

記憶部１２は、ＲＡＭなどの揮発性メモリ、ＲＯＭなどの不揮発性メモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ、Hard Disk Drive）、およびリムーバブルメディアなどから選ばれた記憶媒体から構成される。なお、リムーバブルメディアは、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、または、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、またはＢＤ（Blu-ray（登録商標） Disc）のようなディスク記録媒体である。また、外部から装着可能なメモリカードなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体を用いて記憶部１２を構成しても良い。

【0031】

記憶部１２には、情報処理装置１０の動作を実行するための、オペレーティングシステム（Operating System：ＯＳ）、各種プログラム、各種テーブル、各種データベースなどを格納可能である。これらの各種プログラムは、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスクなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して広く流通させることも可能である。制御部１１は、記憶部１２に記憶されたプログラムを主記憶部の作業領域にロードして実行し、プログラムの実行を通じて各構成部などを制御することで、所定の目的に合致した機能を実現できる。

【0032】

本実施形態において制御部１１は、記憶部１２からロードした各種プログラムの実行によって、廃棄物判別部１１１、発熱量演算部１１２、レベル演算部１１３、移動履歴部１１４、ピット情報作成部１１５、クレーン報酬演算部１１６、攪拌操作制御部１１７、学習部１１８、およびシミュレーション部１１９の機能が実行される。また、各種プログラムには、本実施形態による処理を実現可能な人工知能やモデルや学習済みモデルを実現するプログラムも含まれる。

【0033】

レベル演算部１１３は、貯留ピット２６に貯留された廃棄物４０に対して、位置を代表する領域を設定できる。具体的に例えば、バケット２５２の水平方向の大きさを基準として、貯留ピット２６の底面に平行な平面で区分けを行って番地（ｘ，ｙ）を設定できる。また、番地に基づいて、搬入領域、積替領域、および投入領域などの領域を設定することも可能である。

【0034】

レベル演算部１１３は、センサ部２４から供給される少なくとも１つ、好適には複数の距離情報に基づいて、貯留ピット２６内の廃棄物４０の高さ（廃棄物レベルｚ）を算出したり判定したりすることができる。すなわち、レベル演算部１１３は、センサ部２４から入力される所定位置（ｘ，ｙ）の廃棄物４０までの距離に基づいて、廃棄物４０の高さ、すなわち廃棄物レベルｚを導出する。これにより、レベル演算部１１３は、貯留ピット２６内の廃棄物４０の少なくとも表面を３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）でマッピングすることができる。なお、センサ部２４以外にも、バケット２５２のクレーンロープ長を用いて、所定位置（ｘ，ｙ）の廃棄物４０の高さの情報を蓄積することにより、廃棄物レベルｚを所定位置（ｘ，ｙ）に関連付いた廃棄物レベルｚとして導出することが可能となる。また、廃棄物レベルｚの導出方法については、必ずしも上述した方法に限定されず種々の方法を採用することができる。

【0035】

記憶部１２には、種類情報１２１、廃棄物レベル情報１２２、移動履歴情報１２３、ピット情報１２４、判定モデル１２５、シミュレーションモデル１２６、およびシミュレーション結果情報１２７が格納されている。種類情報１２１、廃棄物レベル情報１２２、移動履歴情報１２３、ピット情報１２４、およびシミュレーション結果情報１２７はいずれも、記憶部１２にデータベースとして検索可能に格納されている。

【0036】

種類情報１２１は、貯留ピット２６における廃棄物４０の種類に関する情報を含む。種類情報１２１は、廃棄物判別部１１１と、廃棄物判別部１１１から廃棄物４０の種類の情報が入力された発熱量演算部１１２とによって生成され、記憶部１２に格納される。種類情報１２１は、例えば、撮像部２３によって撮影した撮像画像に基づいて判定された種類の情報や、塵芥収集車が貯留ピット２６に廃棄物４０を搬入した際に、搬入した車両の登録情報に基づいて判定された種類の情報や、種類の情報に基づいて推定された発熱量（以下、推定発熱量）の情報などを含むが必ずしも限定されない。例えば、種類情報として、塵芥収集車が搬入した廃棄物４０において、粗大ごみが半分、草木が半分の割合で収集したことが判明している場合には、割合に対応させて２種類以上の種類の情報を与えることも可能である。なお、推定発熱量は、廃棄物４０の種類の混合度合いや嵩密度から導出可能である。種類情報１２１は、把持部２５によって廃棄物４０の積み替えが行われた後の貯留ピット２６内の３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）で規定された所定位置ごとの種類の情報および推定発熱量の情報を含む。すなわち、種類情報１２１は、廃棄物４０の表面形状が計測された際に、廃棄物４０の表面の３次元の位置座標（ｘ，ｙ，ｚ）に関連付けされて判定された廃棄物４０の種類の情報および発熱量の情報を含む。

【0037】

廃棄物レベル情報１２２は、貯留ピット２６に貯留されている廃棄物４０のレベルに関する情報である。廃棄物レベル情報１２２は、レベル演算部１１３によって生成される。廃棄物レベル情報１２２は、貯留ピット２６内の２次元座標、すなわち、番地などの所定位置（ｘ，ｙ）に関連付けられた廃棄物４０のレベル（高さ、廃棄物レベルｚ）などの計測情報を含む。廃棄物レベル情報１２２は、廃棄物４０の表面の形状を表す点群データを含むマッピングデータを含んでいても良い。廃棄物レベル情報１２２は、貯留ピット２６内の廃棄物４０を、例えば所定の直方体状、具体的には例えば５００ｍｍ四方の立方体状に分割した複数のユニットとして管理する場合に、各ユニットの容積、嵩密度、重量、および貯留日数などの履歴情報を含んでも良い。

【0038】

移動履歴情報１２３は、クレーン２５１の移動経路の履歴に関する情報を含む。また、移動履歴情報１２３は、バケット２５２による廃棄物４０の開閉による把持および放下の履歴、すなわち作業動作の履歴に関する情報を含む。なお、クレーン２５１の移動経路および移動時間と、バケット２５２の開閉動作とを合わせて把持部２５の作業動作と称する。移動履歴情報１２３は、クレーン２５１による廃棄物４０の積替や攪拌や投入ホッパ３３１への投入などの操作に関する情報を含む。移動履歴情報１２３は、移動履歴部１１４に入力されたクレーン２５１の移動経路やバケット２５２の開閉動作に関する、把持部２５の作業動作の情報に基づいて、移動履歴部１１４によって生成され、記憶部１２に格納される。

【0039】

ピット情報１２４は、レベル演算部１１３によって得られた廃棄物レベル情報１２２と、撮像部２３によって撮像されて廃棄物判別部１１１および発熱量演算部１１２によって得られた廃棄物４０の種類情報１２１とが関連付けされて生成された情報である。さらにピット情報１２４は、移動履歴部１１４によって演算された所定のブロックごとの廃棄物４０が攪拌された回数（攪拌回数）を含む。なお、所定のブロックにおける攪拌回数は、この所定のブロック内をさらに小さなパケットに分割した場合のそれぞれのパケットにおける攪拌回数の平均値などを採用できる。ピット情報１２４は、ピット情報作成部１１５により生成され、記憶部１２に格納される。すなわち、ピット情報１２４は、廃棄物判別部１１１および発熱量演算部１１２によって判定された廃棄物４０の種類情報１２１、レベル演算部１１３によって生成された廃棄物レベル情報１２２、および、移動履歴部１１４によって生成された移動履歴情報１２３が、貯留された廃棄物４０の廃棄物レベル情報１２２に基づいた３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）に関連付けされた３次元情報である。これにより、制御部１１のピット情報作成部１１５は、貯留ピット２６内に貯留された廃棄物４０の表面に限らず、表面から下層に埋もれている廃棄物４０の各種情報についても、ピット情報１２４として蓄積可能になる。

【0040】

ピット情報１２４は、貯留ピット２６における作業領域に関する作業領域情報を含んでいても良い。作業領域情報は、搬入領域（搬入エリア）、積替領域（積替エリア）、および投入領域（投入エリア）などの領域に関する情報を含む。なお、作業領域情報は、バケット２５２などによって廃棄物４０を粉砕する領域である粉砕領域（粉砕エリア）の情報を含んでいても良い。これにより、制御部１１によって、搬入エリア、積替エリア、投入エリア、および粉砕エリアのそれぞれの堆積情報を区分けすることが可能になる。

【0041】

判定モデル１２５は、貯留ピット２６内の廃棄物４０を撮像した撮像部２３から取得した撮像情報を入力パラメータとし、廃棄物４０の混合状態の度合いを表す攪拌レベルを出力パラメータとした学習モデルから構成される。なお、本明細書において、学習モデルは学習済みモデルとも単にモデルとも称される。また、攪拌度は、不連続的な数値やランクであっても、連続的な数値やレベルであっても良い。判定モデル１２５は、貯留ピット２６内の廃棄物４０を撮像した撮像部２３から取得してアノテーションされた撮像情報を学習用入力パラメータとし、撮像情報に基づいて作業者により設定された攪拌度を学習用出力パラメータとした教師あり学習などの機械学習により生成される。なお、機械学習は、例えば、ニューラルネットワークを用いた深層学習（ディープラーニング）などの種々の機械学習を採用できる。

【0042】

また、シミュレーションモデル１２６は、シミュレーション手段としてのシミュレーション部１１９によって、機械学習などによって生成される。シミュレーションモデル１２６を制御部１１に読み込ませることによって、クレーン２５１による廃棄物４０の把持および放下の位置を移動経路とした攪拌シミュレーションを実行可能である。

【0043】

シミュレーション結果情報１２７は、廃棄物貯留設備２０の把持部２５のクレーン２５１における、クレーン報酬演算部１１６によって導出された目的関数である攪拌スコアの情報や、クレーン２５１による攪拌を仮想的または模擬的に実行した場合における攪拌シミュレーションに関する情報を含む。シミュレーション結果情報１２７は、クレーン報酬演算部１１６および攪拌スコアが入力された攪拌操作制御部１１７によって生成可能である。また、攪拌操作制御部１１７によって、攪拌シミュレーションに関する情報が生成可能である。

【0044】

次に、レベル演算部１１３による廃棄物レベルｚの導出方法について説明する。図３および図４は、本実施形態による貯留ピット２６を示す図である。図３は、貯留ピット２６の上方からの平面図である。図４は、貯留ピット２６における図３のIV－IV線に沿った断面図である。

【0045】

図３に示す例においては、例えばバケット２５２の水平方向の大きさを基準として、貯留ピット２６の底面に平行な平面が区分けされて番地（ｘ，ｙ）が設定されている。なお、貯留ピット２６内の区分けについては種々の区分けの方法を採用することができ、図３に示す例に限定されない。さらに、番地（ｘ，ｙ）については、バケット２５２の大きさを基準にした場合、変数ｘ，ｙはともに離散的になるが、連続的に設定しても良い。

【0046】

図３に示すように、搬入領域２６１は、塵芥収集車（パッカー車）からごみが搬入される領域であり、隔壁によって区分けされている場合もある。積替領域は、貯留ピット２６に設けられたクレーンによって、搬入領域から廃棄物４０の積み替えが行われる積替エリアである。投入領域２６２は、焼却炉３３に投入される廃棄物４０が貯留される投入エリアである。なお、貯留ピット２６への廃棄物４０の投入は、貯留ピット２６に配設された搬入扉を開いた後、搬入領域２６１に向けて行われる。搬入扉は例えば開閉式であって、貯留ピット２６の側壁に沿って所定間隔ごとに複数配設されている。廃棄物処理施設３の廃棄物貯留設備２０に搬入される廃棄物４０は、いずれかの搬入扉を通じて貯留ピット２６内に投入される。貯留ピット２６内における廃棄物４０の積み替え、攪拌、および投入ホッパ３３１への投入は、クレーン２５１の３軸駆動によって行われる。

【0047】

貯留ピット２６の上部の腰壁付近には、撮像部２３としての撮像カメラが少なくとも１台、好適には複数台配設されている。複数台のカメラを設置する場合、カメラの死角の発生を抑制するために、死角となる部分が生じる可能性が低い位置、例えば廃棄物４０の搬入領域２６１の側に設置することが好ましい。図３および図４においては、２台の撮像カメラ２３１が設けられている。撮像カメラ２３１は、例えばＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラなどの撮影カメラを有して構成されるが、必ずしもこれらに限定されない。撮像カメラ２３１は、廃棄物４０の種類により変化する廃棄物４０の色調を識別可能に構成される。撮像カメラ２３１は例えば、貯留ピット２６の内側壁の上部で、貯留ピット２６内の廃棄物４０を撮影可能な壁に設置しても良い。撮像カメラ２３１は、１台でもよく、３台以上設置することも可能である。撮像部２３は、廃棄物４０の種類を検知可能であれば、種々の装置を使用できる。

【0048】

図５は、撮像カメラ２３１によって撮像された、貯留ピット２６内の廃棄物４０の撮像画像データの一例を示す図である。図５に示すような貯留ピット２６の壁面２６ｂ内の廃棄物４０が撮像カメラ２３１によって撮像されて得られた撮像画像データ１００は、ネットワーク２を介して廃棄物判別部１１１に供給される。情報処理装置１０の廃棄物判別部１１１は、機械学習などによって生成された判定モデル１２５による画像処理によって、貯留ピット２６内の廃棄物４０の種類を細分した範囲で判定できる。さらに、廃棄物４０の種類が細分された範囲内で判定可能になることによって、情報処理装置１０の発熱量演算部１１２は、廃棄物４０を燃焼させた場合の推定発熱量を導出可能となる。

【0049】

図３に示すように、貯留ピット２６には、センサ部２４を構成する例えば２台程度の複数の測距センサ２４１が設置されている。測距センサ２４１はそれぞれ、出射した複数の電磁波の少なくとも１つが、貯留ピット２６に貯留された廃棄物４０の表面の任意の位置に到達可能な位置に設置することが好ましいが限定されない。具体的に例えば、測距センサ２４１は、それぞれの撮像カメラ２３１の近傍で貯留ピット２６の上部の腰壁付近に設置される。なお、測距センサ２４１のそれぞれの設置場所については必ずしも限定されないが、測距センサ２４１の指向性および光の到達距離に基づいて設置位置および設置台数を設定できる。

【0050】

図４に示すように、貯留ピット２６内においては、廃棄物４０が貯留された状態において、測距センサ２４１による計測に基づいてレベル演算部１１３が、廃棄物レベルｚを導出できる。すなわち、貯留ピット２６の搬入領域２６１側の２隅の上部に設置されたそれぞれの測距センサ２４１から、廃棄物４０の表面の所定位置Ｐまでの距離を測定できる。この場合、測距センサ２４１と所定位置Ｐとの距離ｌ₁と、測距センサ２４１からの電磁波の出射角度θ₁とによって、所定番地（ｘ，ｙ）における廃棄物レベルｚを計測できる。なお、複数台の測距センサ２４１を用いた場合においても、上述した測距センサ２４１以外の２台目の測距センサ２４１からの所定位置Ｐとの距離ｌ₂と、測距センサ２４１からの電磁波の出射角度θ₂とによって、所定番地（ｘ，ｙ）における廃棄物レベルｚを計測できる。情報処理装置１０のレベル演算部１１３は、測距センサ２４１から取得した位置情報に基づいて、貯留ピット２６内における所定番地（ｘ，ｙ）での廃棄物レベルｚを導出できる。

【0051】

本実施形態による測距センサ２４１が例えばＬｉＤＡＲから構成される場合、使用される電磁波は、典型的には近赤外線や赤外線などである。これにより、測距センサ２４１であれば、暗所であっても、距離の測定が可能になる。測距センサ２４１によって検出可能な物体の寸法はセンサの種類に基づいた種々の大きさのものである。測距センサ２４１から出射される電磁波は、光束の密度が高く、コヒーレンスが高く、波長が極めて短いため、小さな物体に照射しても反射されやすい。そのため、測距センサ２４１は、廃棄物４０に向けて電磁波を出射し、電磁波を出射した時点から廃棄物４０によって反射された電磁波を受信する時点までの時間が計測しやすくなる。これにより、測距センサ２４１は、貯留ピット２６に貯留される廃棄物４０の表面や表層までの距離を、精度よく容易に計測できる。また、ＬｉＤＡＲなどの測距センサ２４１によって距離を計測していることにより、時間応答性をｍｓｅｃオーダーにすることができるので、測定間隔を短縮でき、ほぼ連続的に、測距センサ２４１から廃棄物４０までの距離を計測できる。そのため、例えば、バケット２５２の移動や振れなどの動きを追尾することができるので、バケット２５２の振れ止めを最適化できる。

【0052】

また、貯留ピット２６内をバケット２５２が移動しているときには、測距センサが１台であると、測距センサ２４１から照射された電磁波の一部または全部が、バケット２５２に遮られて所定位置の廃棄物４０に照射されない可能性がある。この場合においても、測距センサ２４１を複数設けることによって、少なくとも１つの測距センサ２４１から出射された電磁波が、バケット２５２に遮断されずに廃棄物４０に照射できる可能性が向上する。そのため、バケット２５２が貯留ピット２６内を移動しているときにも、測距センサを１台のみ使用する場合に比して、所定位置の廃棄物レベルｚを測定できる可能性が向上する。すなわち、バケット２５２の移動中であっても、貯留ピット２６内における廃棄物４０の高さを、センサ部２４によって即時的により高い確率で測定することが可能となる。

【0053】

以上のように、少なくとも１台の測距センサ２４１によって廃棄物４０の上層を測定できる。これにより、貯留ピット２６内の廃棄物４０の表面を、貯留ピット２６の水平面に沿った全面、すなわち全ての番地（ｘ，ｙ）に亘って、廃棄物レベルｚを計測できる。

【0054】

さらに、測距センサ２４１によって廃棄物レベルが連続的に計測できることにより、バケット２５２で廃棄物４０を掴む前後の廃棄物レベルの差から廃棄物の容積を計算することができ、廃棄物４０を掴む前後のバケット２５２の荷重の差から計算した廃棄物の重量の値と組み合わせることにより、バケット２５２で掴んだ廃棄物４０の嵩密度を推定することが可能となる。

【0055】

廃棄物判別部１１１は、搬入領域２６１に搬入された廃棄物４０の種類（種別ともいう）を判定する。また、廃棄物判別部１１１は、クレーン２５１によって廃棄物４０が攪拌されたり積み替えられたりした際に、撮像カメラ２３１から供給された撮像情報に基づいて、攪拌後や積替後の廃棄物４０の種類や状態を判定する。廃棄物判別部１１１は、貯留ピット２６の水平面に沿った位置座標（ｘ，ｙ）に基づいた所定の区画ごと、例えばｘ方向に沿った所定間隔、およびｙ方向に沿った所定間隔で区画された矩形状の領域（以下、区画）ごとに、廃棄物４０の攪拌度を測定可能である。出力された位置座標（ｘ，ｙ）ごとの攪拌度の情報は、ピット情報１２４として記憶部１２に格納される。また、発熱量演算部１１２は、廃棄物４０の種類の区画内での比率および区画内のごみ嵩密度に基づき、区画ごとの廃棄物４０の発熱量を導出する。これにより、廃棄物判別部１１１および発熱量演算部１１２は、種類情報を生成する。種類情報は、廃棄物４０の種類、状態、および発熱量の情報を含むが、限定されない。廃棄物判別部１１１や発熱量演算部１１２から取得した廃棄物４０の種類や状態、および撮像カメラ２３１から取得した画像情報に基づいて、貯留ピット２６に貯留された廃棄物４０のクレーン報酬を導出可能である。廃棄物４０の攪拌度の判定は、撮像した貯留ピット２６内の廃棄物４０の画像情報を入力パラメータとして判定モデル１２５に入力し、攪拌度が出力パラメータとして出力される。なお、攪拌度は、例えばあらかじめ廃棄物４０の色味や細かさなどにより定義された互いに比較可能な度数である。

【0056】

ピット情報作成部１１５は、廃棄物判別部１１１によって判定されて得られた廃棄物４０の種類情報１２１を、センサ部２４による計測に基づいて得られる所定位置の廃棄物４０の廃棄物レベル情報１２２に基づいて、３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）に関連付けする。これにより、廃棄物４０の３次元マップを連続して継続的に生成できる。また、測距センサ２４１から、貯留ピット２６内における廃棄物４０の点群データを取得できるので、廃棄物４０の表面の形状を即時的または断続的に取得できる。これにより、ピット情報作成部１１５は、廃棄物４０の表面形状をマッピングした点群データを含むピット情報１２４を生成できる。ピット情報１２４は、廃棄物４０の表面形状の３次元マッピング情報を含む。生成された堆積情報は、記憶部１２のピット情報１２４に格納される。なお、ピット情報作成部１１５は、所定時間間隔ごとに不連続で断続的に、ピット情報１２４を生成しても良い。

【0057】

クレーン報酬演算部１１６は、クレーン報酬Ｒを導出可能に構成される。クレーン報酬Ｒは、攪拌スコアおよび廃棄物４０のレベルに基づいて実行される。また、攪拌スコアとしては、具体的に例えば、投入ホッパ３３１に投入される廃棄物４０が貯留された投入領域２６２における廃棄物４０の攪拌回数および推定発熱量を選択可能である。また、クレーン報酬Ｒは、以下の（２）式に基づいた（１）式によって導出可能であるが、必ずしも以下の式に限定されない。

【0058】

【数1】

…（１）
r_i＝c₁×s_mix,i＋c₂×s_cal,i－c₃×s_penalty,i …（２）
Ｒ：クレーン報酬、r_i：ｉ回目に投入された投入ごみの報酬、N_feed：シミュレーション期間中の投入回数、s_mix,i：攪拌回数に対する攪拌スコア、s_cal,i：推定発熱量に対する攪拌スコア、s_penalty,i：廃棄物のレベルに対するペナルティ、c₁，c₂，c₃：重み付け係数

【0059】

ここで、上述した（１）式および（２）式においては、投入領域２６２の表層の廃棄物４０の攪拌回数および推定発熱量が以下の条件の場合に、攪拌状態が良い、すなわち攪拌スコアを高い値に設定する。すなわち、攪拌回数が目標回数以上の場合に攪拌スコアs_mix,iが高くなるように設定する。また、廃棄物４０の推定発熱量が管理範囲内である場合に攪拌スコアs_cal,iが高くなるように設定する。さらに、廃棄物４０のレベルが所定の管理値の範囲外になる場合や、複数箇所、典型的には隣りあう２箇所の廃棄物４０のレベル差があらかじめ設定された所定レベル以上になって、管理値の範囲外になる場合には、ペナルティs_penalty,iを高くしてクレーン報酬Ｒを減点するように設定する。

【0060】

ここで、廃棄物４０のレベルに関するペナルティs_penalty,iは、廃棄物４０のレベルに関して貯留ピット２６の最大高さを超える場合や、搬入領域２６１における搬入された廃棄物４０の高さが搬入可能なレベルを超える場合などにおいて高い値を設定することが好ましい。換言すると、貯留ピット２６内の所定位置における廃棄物４０の高さがあらかじめ設定された所定レベル以上である、または廃棄物４０における貯留ピット２６内の複数箇所における高さの差があらかじめ設定された所定レベル以上であるなど、貯留ピット２６の運用上許容できない状態となる場合に、ペナルティs_penalty,iを高くしてクレーン報酬Ｒを減点するように設定する。これにより、貯留ピット２６の運営上、許容されない攪拌操作を選択されないようにすることができる。

【0061】

本実施形態においてクレーン報酬演算部１１６は例えば、クレーン報酬Ｒが最大になる攪拌操作の組み合わせを、攪拌操作に関する複数のシミュレーション結果情報１２７から探索して、探索結果を学習しておく。ここで、学習方法としては、例えば強化学習を採用できるが、強化学習のみならず、組み合わせ最適化問題を解決可能な探索アルゴリズム、例えば遺伝的アルゴリズム（ＧＡ）やその他の探索アルゴリズムを採用可能である。ここで、本実施形態による攪拌シミュレーションにおけるシミュレーション期間としては、ピット管理システム１を導入する段階においては１か月～数ヶ月程度の期間とし、稼働中においては１時間～数時間程度とするのが好ましい。

【0062】

把持部制御部としての攪拌操作制御部１１７は、クレーン２５１を３軸駆動させてバケット２５２によって所望の位置の廃棄物４０を把持する指示信号や、把持した廃棄物４０をばら撒いたりする指示信号を出力して、制御部２１に送信する。制御部２１は、受信した指示信号に基づいて把持部２５のクレーン２５１およびバケット２５２を制御する。なお、攪拌操作制御部１１７によって直接的にクレーン２５１を制御しても良い。

【0063】

また、学習手段としての学習部１１８は、撮像した貯留ピット２６内の廃棄物４０の画像情報を学習用入力パラメータとし、取得した画像情報に対して設定された攪拌度を学習用出力パラメータとした機械学習により判定モデル１２５を導出できる。生成された判定モデル１２５は、機械学習を行ったコンピュータから学習部１１８に供給され、記憶部１２に格納される。

【0064】

シミュレーション手段としてのシミュレーション部１１９は、機械学習などによって生成されたシミュレーションモデル１２６に基づいて、クレーン２５１による廃棄物４０の把持および放下の位置を移動経路とした攪拌シミュレーションを実行可能である。シミュレーション部１１９は、廃棄物４０のレベルの変化や、搬入領域２６１への搬入量や、攪拌回数や、推定発熱量の導出などを実行可能である。シミュレーション部１１９によって実行された攪拌シミュレーションの種々の結果は、シミュレーション結果情報１２７として、記憶部１２に格納される。シミュレーション結果情報１２７は、多数のシミュレーション結果の情報が読み出し可能な、例えばテーブル状などのデータベースとして記憶部に格納される。

【0065】

攪拌操作制御部１１７は、移動履歴情報１２３に基づいて、クレーン２５１による積替や投入などを制御可能である。ここで、本実施形態による攪拌操作制御部１１７による把持部２５の制御方法について説明する。図６は、本実施形態による把持部２５の制御方法を説明するためのフローチャートである。なお、図６に示すフローチャートは、図２に示す情報処理装置１０により、貯留ピット２６の管理の間において繰り返し実行される。

【0066】

図６に示すように、まず、ステップＳＴ１において情報処理装置１０の制御部１１は、撮像カメラ２３１によって取得した撮像画像データ１００（図５参照）、および測距センサ２４１によって取得した廃棄物レベル情報１２２に基づいて、廃棄物４０の廃棄物レベル情報１２２および種類情報１２１を生成して取得する。詳細には、廃棄物判別部１１１が撮像カメラ２３１から取得した撮像画像データ１００に基づいて、貯留ピット２６内の廃棄物４０の種類を判別して、種類情報１２１として取得する。また、レベル演算部１１３が測距センサ２４１から取得した情報に基づいて廃棄物４０の高さｚを導出して、廃棄物レベル情報１２２として取得する。

【0067】

次に、ステップＳＴ２に移行して制御部１１の発熱量演算部１１２は、廃棄物判別部１１１が取得して記憶部１２に格納された種類情報１２１に基づいて、廃棄物４０の発熱量を演算する。発熱量は種類情報１２１に含められて記憶部１２に格納される。

【0068】

また、ステップＳＴ３において制御部１１の移動履歴部１１４は、記憶部１２から移動履歴情報１２３を取得する。その後、ステップＳＴ４に移行して移動履歴部１１４は、廃棄物４０に対して設定されたブロックごとに、攪拌回数の演算を行う。なお、攪拌回数については、貯留ピット２６に貯留された廃棄物４０の表層のみならず、貯留された廃棄物４０の３次元の位置情報に関連付けされて演算される。移動履歴部１１４によって演算されて取得された攪拌回数の情報は、移動履歴情報１２３に含めて記憶部１２に格納される。なお、上述したステップＳＴ１，ＳＴ２の処理と、ステップＳＴ３，ＳＴ４の処理とは並行して実行される。

【0069】

ステップＳＴ２，ＳＴ４の処理後、ステップＳＴ５に移行する。ステップＳＴ５において制御部１１のピット情報作成部１１５は、取得した種類情報１２１、廃棄物レベル情報１２２、および移動履歴情報１２３を取得して３次元座標と関連付けて、廃棄物４０に関するピット情報１２４を生成する。すなわち、ピット情報１２４は、廃棄物４０の座標に関連付けされた、種類情報１２１、廃棄物レベル情報１２２、および移動履歴情報１２３を含む。

【0070】

また、ステップＳＴ６に移行して制御部１１のシミュレーション部１１９は、攪拌シミュレーションを実行する。攪拌シミュレーションとしては、パラメータとして、クレーン２５１の移動経路（把持および放下の位置情報）および移動時間と、廃棄物４０のレベル（高さ）の変化と、廃棄物４０の搬入量に関して実行される。クレーン２５１の移動経路や移動時間は、移動履歴部１１４によって取得された移動履歴情報１２３に含まれる。廃棄物４０のレベルの変化は廃棄物レベル情報１２２に含まれる。搬入領域２６１に搬入される搬入量は、種類情報１２１に含まれる。シミュレーション部１１９は、種類情報１２１、廃棄物レベル情報１２２、および移動履歴情報１２３に基づいて、攪拌シミュレーションを実行することにより、クレーン２５１の移動経路および移動時間などに基づいて、廃棄物４０のレベル、搬入領域２６１に搬入される廃棄物４０の搬入回数および搬入量、それぞれのブロックにおける廃棄物４０の攪拌回数および廃棄物４０の攪拌度に基づいた推定発熱量を導出する。

【0071】

次に、ステップＳＴ７に移行してクレーン報酬演算部１１６は、シミュレーション部１１９によって導出されたシミュレーション結果に基づいて、上述した（１）式および（２）式に基づいて、投入領域２６２の表層の廃棄物４０に対して、クレーン報酬Ｒ（目的関数）を導出する。ここで、図７および図８はそれぞれ、本実施形態による攪拌回数ごとの目的関数のスコアおよび推定発熱量の管理範囲に基づいたスコアを説明するためのグラフである。

【0072】

図７に示すように、本実施形態においては、投入領域２６２に貯留された廃棄物４０の攪拌回数が所定回数までは攪拌スコアが増加し、所定回数以上になった攪拌スコアが上限に固定されるように設定される。また、攪拌回数が所定回数未満である場合には、攪拌回数の低減に伴って攪拌スコアを低下（減点）させるようにすることが好ましい。ここで、所定回数としては廃棄物４０の均質化可能な回数が好ましい。

【0073】

また、図８に示すように、推定発熱量としては、あらかじめ設定された所定の管理範囲内であれば攪拌スコアが上限となり、所定の管理範囲から外れた場合には攪拌スコアを低下（減点）させるようにしても良い。なお、所定の管理範囲としては、発熱量が安定化可能な管理範囲、換言すると、焼却炉３３における目標の発熱量に対してあらかじめ設定された範囲内とすることが好ましい。

【0074】

次に、図６に示すステップＳＴ８に移行すると制御部１１のクレーン報酬演算部１１６は、ステップＳＴ７においてクレーン報酬演算部１１６により導出されたクレーン報酬Ｒに基づいて、攪拌操作に関する複数のシミュレーション結果、すなわち廃棄物４０の把持位置、移動経路、および放下位置の組み合わせから、好ましい攪拌操作、好適には、最適な攪拌操作を選択する。すなわち、クレーン報酬演算部１１６は、クレーン報酬Ｒが最大となる攪拌操作を選択する。選択された攪拌操作情報は、攪拌操作制御部１１７に出力される。

【0075】

次に、ステップＳＴ９に移行して制御部１１の攪拌操作制御部１１７は、取得した攪拌操作情報を、把持部２５のクレーン２５１およびバケット２５２の制御信号に変換して、廃棄物貯留設備２０の制御部２１を通じて把持部２５に送信される。把持部２５は、入力された制御信号に基づいた移動経路に沿って廃棄物４０の攪拌を実行する。以上により、貯留ピット２６における把持部２５の制御、および廃棄物４０の攪拌の管理が実行される。

【0076】

以上説明した一実施形態によれば、投入領域２６２に貯留された廃棄物４０の表層、すなわち投入ホッパ３３１に投入される直前の廃棄物４０における攪拌スコアが高い状態になるような、クレーン２５１およびバケット２５２におけるクレーン報酬Ｒが高い攪拌操作を選択して、この攪拌操作に基づいて把持部２５を制御していることにより、貯留ピット２６内において、廃棄物４０の攪拌度を均質化させる攪拌の方法を複数回の把持、移動、および放下の組み合わせとして選択しやすくなるので、廃棄物４０の攪拌度を均一化でき、廃棄物４０を焼却炉３３に投入して燃焼させる場合において安定的な燃焼を実現できる。

【0077】

（記録媒体）
上述の実施形態において、貯留ピット２６に設けられた把持部２５の制御方法を実行可能なプログラムを、コンピュータその他の機械や装置（以下、コンピュータなど、という）が読み取り可能な記録媒体に記録することができる。コンピュータなどに、この記録媒体のプログラムを読み込ませて実行させることにより、当該コンピュータが情報処理装置１０として機能する。ここで、コンピュータなどが読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラムなどの情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータなどから読み取ることができる非一時的な記録媒体をいう。このような記録媒体のうちコンピュータなどから取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ、ＢＤ、ＤＡＴ、磁気テープ、フラッシュメモリなどのメモリカードなどがある。また、コンピュータなどに固定された記録媒体としてハードディスク、ＲＯＭなどがある。さらに、ＳＳＤは、コンピュータなどから取り外し可能な記録媒体としても、コンピュータなどに固定された記録媒体としても利用可能である。

【0078】

以上、本発明の一実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の一実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよく、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述および図面により本発明は限定されることはない。

【0079】

また、一実施形態においては、上述してきた「部」を、「回路」などに読み替えることができる。例えば、制御部は、制御回路に読み替えることができる。

【0080】

なお、本明細書におけるフローチャートの説明では、「まず」、「その後」、「続いて」などの表現を用いてステップ間の処理の前後関係を明示していたが、本実施の形態を実施するために必要な処理の順序は、それらの表現によって一意的に定められるわけではない。すなわち、本明細書で記載したフローチャートにおける処理の順序は、矛盾のない範囲で変更することができる。

【0081】

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。本開示のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付のクレームおよびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0082】

１ ピット管理システム
２ ネットワーク
３ 廃棄物処理施設
１０ 情報処理装置
１１，２１ 制御部
１２ 記憶部
１３，２２ 通信部
１４ 入出力部
２０ 廃棄物貯留設備
２３ 撮像部
２４，３２ センサ部
２５ 把持部
２６ 貯留ピット
２６ｂ 壁面
３０ 廃棄物焼却設備
３１ 燃焼制御装置
３３ 焼却炉
４０ 廃棄物
１００ 撮像画像データ
１１１ 廃棄物判別部
１１２ 発熱量演算部
１１３ レベル演算部
１１４ 移動履歴部
１１５ ピット情報作成部
１１６ クレーン報酬演算部
１１７ 攪拌操作制御部
１１８ 学習部
１１９ シミュレーション部
１２１ 種類情報
１２２ 廃棄物レベル情報
１２３ 移動履歴情報
１２４ ピット情報
１２５ 判定モデル
１２６ シミュレーションモデル
１２７ シミュレーション結果情報
２３１ 撮像カメラ
２４１ 測距センサ
２５１ クレーン
２５２ バケット
２６１ 搬入領域
２６２ 投入領域
３３１ 投入ホッパ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】