(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-01-19
(45)【発行日】2024-01-29
(54)【発明の名称】情報処理装置及び情報処理方法
(51)【国際特許分類】
E21D 9/093 20060101AFI20240122BHJP
E21D 9/06 20060101ALI20240122BHJP
【ＦＩ】
E21D9/093 G
E21D9/06 301Z
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2020086774
(22)【出願日】2020-05-18
(65)【公開番号】P2021181685
(43)【公開日】2021-11-25
【審査請求日】2023-03-09
(73)【特許権者】
【識別番号】000002299
【氏名又は名称】清水建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100161506
【弁理士】
【氏名又は名称】川渕 健一
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(72)【発明者】
【氏名】和田 健介
(72)【発明者】
【氏名】杉山 博一
(72)【発明者】
【氏名】野澤 剛二郎
(72)【発明者】
【氏名】本多 眞
【審査官】小倉 宏之
(56)【参考文献】
【文献】特開平０４－３０２６９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－１８４３９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０１－３２２０９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－１６０９８１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ２１Ｄ ９／０９３
Ｅ２１Ｄ ９／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
シールド掘削機に設けられたＮ本（Ｎは２以上の整数）のシールドジャッキのうち前記シールド掘削機を推進させるために使用が想定される前記シールドジャッキの組み合わせであるシールドジャッキパターンを複数計算する計算部と、前記計算部が計算した複数の前記シールドジャッキパターンのそれぞれに対して前記シールドジャッキパターンによる推進合力の力点位置の情報を関連づけた複数の関連情報を格納する格納部と、
前記シールド掘削機を推進させる前記シールドジャッキの力点位置の目標位置を取得する力点位置取得部と、
前記シールド掘削機を推進させるために使用するシールドジャッキパターンを選択する選択部と、
前記選択部で選択された前記シールドジャッキパターンの情報を出力する出力部と、
を有し、
前記選択部は、前記格納部に格納されている複数の前記力点位置のうち、前記力点位置取得部で取得した前記目標位置と同一の前記力点位置、又は前記目標位置に最も近い前記力点位置に関連付けられたシールドジャッキパターンを、前記複数の関連情報から選択し、
前記選択部は、
前記格納部に格納されている前記各力点位置に対して前記目標位置からの差異を比較し、前記差異が最も小さい前記力点位置のジャッキパターンを選択し、
前記格納部には、前記計算部が計算した複数の前記シールドジャッキパターンのそれぞれに対して、前記力点位置の情報と、前記シールドジャッキパターンに含まれる前記シールドジャッキの使用本数と、を関連づけた複数の関連情報が格納され、
前記選択部は、前記シールド掘削機を推進させるために現在使用されている前記シールドジャッキの本数と、前記格納部に格納されている前記使用本数と、の本数差を前記シールドジャッキパターンごとに求め、前記本数差が所定数以下である条件下において前記差異が最も小さい前記シールドジャッキパターンを、前記複数の関連情報から選択する、
情報処理装置。
【請求項2】
シールド掘削機に設けられたＮ本（Ｎは２以上の整数）のシールドジャッキのうち前記シールド掘削機を推進させるために使用が想定される前記シールドジャッキの組み合わせであるシールドジャッキパターンを複数計算する計算部と、前記計算部が計算した複数の前記シールドジャッキパターンのそれぞれに対して前記シールドジャッキパターンによる推進合力の力点位置の情報を関連づけた複数の関連情報を格納する格納部と、
前記シールド掘削機を推進させる前記シールドジャッキの力点位置の目標位置を取得する力点位置取得部と、
前記シールド掘削機を推進させるために使用するシールドジャッキパターンを選択する選択部と、
前記選択部で選択された前記シールドジャッキパターンの情報を出力する出力部と、
を有し、
前記選択部は、前記格納部に格納されている複数の前記力点位置のうち、前記力点位置取得部で取得した前記目標位置と同一の前記力点位置、又は前記目標位置に最も近い前記力点位置に関連付けられたシールドジャッキパターンを、前記複数の関連情報から選択し、
前記選択部は、
前記格納部に格納されている前記各力点位置に対して前記目標位置からの差異を比較し、前記差異が最も小さい前記力点位置のジャッキパターンを選択し、
前記格納部には、前記計算部が計算した複数の前記シールドジャッキパターンのそれぞれに対して、前記力点位置の情報と、前記シールドジャッキパターンに含まれる前記シールドジャッキの使用本数と、を関連づけた複数の関連情報が格納され、
前記選択部は、前記シールド掘削機を推進させるために現在使用されている前記シールドジャッキの本数と、前記格納部に格納されている前記使用本数と、の本数差を前記シールドジャッキパターンごとに求め、前記本数差をＤ、定数をαとし、前記差異をＬとした場合には、（Ｌ＋αＤ）で求める値が最小となる前記シールドジャッキパターンを前記複数の関連情報から選択する、
情報処理装置。
【請求項3】
前記計算部は、前記Ｎ本のシールドジャッキのうち、前記Ｎ本以下のＭ本以上の前記シールドジャッキがシールド掘削機を推進させる前記シールドジャッキとして設定されたシールドジャッキパターンをすべて計算する、請求項１または２に記載の情報処理装置。
【請求項4】
前記計算部は、複数の前記シールドジャッキパターンを計算するにあたって、前記シールドジャッキが故障する恐れのある不適切なシールドジャッキパターンを除外する、請求項１から３のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項5】
コンピュータが、シールド掘削機に設けられたＮ本（Ｎは２以上の整数）のシールドジャッキの中から、前記シールド掘削機を推進させるために使用するシールドジャッキの組み合わせを示すシールドジャッキパターンを選択するための情報処理方法であって、前記Ｎ本のシールドジャッキのうち前記シールド掘削機を推進させるために使用が想定される前記シールドジャッキの組み合わせであるシールドジャッキパターンを複数計算する計算ステップと、
前記計算ステップが計算した複数の前記シールドジャッキパターンのそれぞれに対して前記シールドジャッキパターンによる推進合力の力点位置の情報を関連づけた複数の関連情報を格納部に格納する格納ステップと、
前記シールド掘削機を推進させる前記シールドジャッキの力点位置の目標位置を取得する力点位置取得ステップと、
前記格納部に格納されている複数の前記力点位置のうち、前記力点位置取得ステップで取得した前記目標位置と同一の前記力点位置、又は前記目標位置に最も近い前記力点位置に関連付けられたシールドジャッキパターンを、前記複数の関連情報から選択する選択ステップと、
前記選択ステップで選択された前記シールドジャッキパターンの情報を出力する出力ステップと、
を含み、
前記選択ステップでは、前記格納部に格納されている複数の前記力点位置のうち、前記力点位置取得ステップで取得した前記目標位置と同一の前記力点位置、又は前記目標位置に最も近い前記力点位置に関連付けられたシールドジャッキパターンを、前記複数の関連情報から選択し、
前記選択ステップでは、
前記格納部に格納されている前記各力点位置に対して前記目標位置からの差異を比較し、前記差異が最も小さい前記力点位置のジャッキパターンを選択し、
前記格納ステップでは、前記計算ステップで計算した複数の前記シールドジャッキパターンのそれぞれに対して、前記力点位置の情報と、前記シールドジャッキパターンに含まれる前記シールドジャッキの使用本数と、を関連づけた複数の関連情報を格納し、
前記選択ステップでは、前記シールド掘削機を推進させるために現在使用されている前記シールドジャッキの本数と、前記格納部に格納されている前記使用本数と、の本数差を前記シールドジャッキパターンごとに求め、前記本数差が所定数以下である条件下において前記差異が最も小さい前記シールドジャッキパターンを、前記複数の関連情報から選択する、
情報処理方法。
【請求項6】
コンピュータが、シールド掘削機に設けられたＮ本（Ｎは２以上の整数）のシールドジャッキの中から、前記シールド掘削機を推進させるために使用するシールドジャッキの組み合わせを示すシールドジャッキパターンを選択するための情報処理方法であって、前記Ｎ本のシールドジャッキのうち前記シールド掘削機を推進させるために使用が想定される前記シールドジャッキの組み合わせであるシールドジャッキパターンを複数計算する計算ステップと、
前記計算ステップが計算した複数の前記シールドジャッキパターンのそれぞれに対して前記シールドジャッキパターンによる推進合力の力点位置の情報を関連づけた複数の関連情報を格納部に格納する格納ステップと、
前記シールド掘削機を推進させる前記シールドジャッキの力点位置の目標位置を取得する力点位置取得ステップと、
前記格納部に格納されている複数の前記力点位置のうち、前記力点位置取得ステップで取得した前記目標位置と同一の前記力点位置、又は前記目標位置に最も近い前記力点位置に関連付けられたシールドジャッキパターンを、前記複数の関連情報から選択する選択ステップと、
前記選択ステップで選択された前記シールドジャッキパターンの情報を出力する出力ステップと、
を含み、
前記選択ステップでは、前記格納部に格納されている複数の前記力点位置のうち、前記力点位置取得ステップで取得した前記目標位置と同一の前記力点位置、又は前記目標位置に最も近い前記力点位置に関連付けられたシールドジャッキパターンを、前記複数の関連情報から選択し、
前記選択ステップでは、
前記格納部に格納されている前記各力点位置に対して前記目標位置からの差異を比較し、前記差異が最も小さい前記力点位置のジャッキパターンを選択し、
前記格納ステップでは、前記計算ステップで計算した複数の前記シールドジャッキパターンのそれぞれに対して、前記力点位置の情報と、前記シールドジャッキパターンに含まれる前記シールドジャッキの使用本数と、を関連づけた複数の関連情報を格納し、
前記選択ステップでは、前記シールド掘削機を推進させるために現在使用されている前記シールドジャッキの本数と、前記格納部に格納されている前記使用本数と、の本数差を前記シールドジャッキパターンごとに求め、前記本数差をＤ、定数をαとし、前記差異をＬとした場合には、（Ｌ＋αＤ）で求める値が最小となる前記シールドジャッキパターンを前記複数の関連情報から選択する、
情報処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、情報処理装置及び情報処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
シールド工法によってトンネルを採掘するシールド掘削機が知られている。シールド掘削機は、シールド掘削機を推進させるための複数のシールドジャッキを有している。オペレータは、各シールドジャッキの使用の有無を選択することで、シールド掘削機の掘進方向を制御している。
【0003】
具体的には、オペレータは、シールドジャッキによる推進合力の力点の位置（以下、「力点位置」という。）が、目標位置になるように、使用するシールドジャッキ（推進ジャッキ）を設定する。これにより、シールド掘削機の掘進方向が制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１９－１４３３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ただし、目標位置が与えられても、力点位置を目標位置に一致させるために複数のシールドジャッキの中からどのシールドジャッキを設定すればよいかを目標位置から把握することはオペレータにとって難しく、経験が浅いオペレータの場合、この設定に多くの時間を要したり、また、力点の目標位置に合わせることができず、適切にシールド掘削機の掘進方向を制御できないことがある。さらに、シールドジャッキの操作に注力しすぎるあまり、シールドジャッキ以外の操作が疎かになるという弊害が発生することがある。熟練したオペレータであればシールドジャッキの設定を短時間で行うことが出来るが、昨今建設分野での機械の熟練オペレータの減少が顕著であり、シールド工事も例外ではなく、使用するシールドジャッキ（推進ジャッキ）を容易に設定することが求められている。
【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、使用するシールドジャッキ（推進ジャッキ）を容易に設定可能な情報処理装置及び情報処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
（１）本発明の一態様は、シールド掘削機に設けられたＮ本（Ｎは２以上の整数）のシールドジャッキのうち前記シールド掘削機を推進させるために使用が想定される前記シールドジャッキの組み合わせであるシールドジャッキパターンを複数計算する計算部と、前記計算部が計算した複数の前記シールドジャッキパターンのそれぞれに対して前記シールドジャッキパターンによる推進合力の力点位置の情報を関連づけた複数の関連情報を格納する格納部と、前記シールド掘削機を推進させる前記シールドジャッキの力点位置の目標位置を取得する力点位置取得部と、前記シールド掘削機を推進させるために使用するシールドジャッキパターンを選択する選択部と、前記選択部で選択された前記シールドジャッキパターンの情報を出力する出力部と、を有し、前記選択部は、前記格納部に格納されている複数の前記力点位置のうち、前記力点位置取得部で取得した前記目標位置と同一の前記力点位置、又は前記目標位置に最も近い前記力点位置に関連付けられたシールドジャッキパターンを、前記複数の関連情報から選択する、情報処理装置である。
【0008】
（２）本発明の一態様は、コンピュータが、シールド掘削機に設けられたＮ本（Ｎは２以上の整数）のシールドジャッキの中から、前記シールド掘削機を推進させるために使用するシールドジャッキの組み合わせを示すシールドジャッキパターンを選択するための情報処理方法であって、前記Ｎ本のシールドジャッキのうち前記シールド掘削機を推進させるために使用が想定される前記シールドジャッキの組み合わせであるシールドジャッキパターンを複数計算する計算ステップと、前記計算ステップが計算した複数の前記シールドジャッキパターンのそれぞれに対して前記シールドジャッキパターンによる推進合力の力点位置の情報を関連づけた複数の関連情報を格納部にする格納ステップと、記シールド掘削機を推進させる前記シールドジャッキの力点位置の目標位置を取得する力点位置取得ステップと、前記格納部に格納されている複数の前記力点位置のうち、前記力点位置取得ステップで取得した前記目標位置と同一の前記力点位置、又は前記目標位置に最も近い前記力点位置に関連付けられたシールドジャッキパターンを、前記複数の関連情報から選択する選択ステップと、前記選択ステップで選択された前記シールドジャッキパターンの情報を出力する出力ステップと、を含む情報処理方法である。
【0009】
以上説明したように、本発明によれば、使用するシールドジャッキを容易に設定可能である。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本実施形態における情報処理装置が適用されるシールド掘削機１０を側面から見た概念図である。
【図2】本実施形態におけるシールドジャッキ２０を正面からみた概念図である。
【図3】本実施形態における情報処理装置３００の機能ブロック図の一例である。
【図4】本実施形態の関連情報の一例を示す図である。
【図5】本実施形態における情報処理装置３００の動作の流れを示す図である。
【図6】本実施形態に係る不適切なシールドジャッキパターン及び適切なシールドジャッキパターンを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本実施形態に係る情報処理装置及び情報処理方法を、図面を用いて説明する。
【0012】
【0013】
シールド掘削機１０は、シールド工法によってトンネルを採掘する。具体的には、図１に示すように、シールド掘削機１０は、円筒形のスキンプレート１１のＺ軸の負方向の後部において、エレクタ（不図示）によりセグメントを組み立てて、一次覆工Ｓを施工しつつ、地山を掘削するための機構である。シールド掘削機１０においては、カッタービット１５を備えた環状かつ面板型のカッター１６のＺ軸の負方向の後部にチャンバー１２が設けられている。チャンバー１２内の側壁には複数の土圧計Ｄが設置される。土圧計Ｄは、チャンバー１２における泥土の圧力を測定する。ここで、スキンプレート１１の軸方向がＺ軸方向であり、シールドジャッキ２０を正面から見た場合において水平方向がＸ軸方向であり、鉛直方向がＹ軸方向である。
【0014】
チャンバー１２には作泥土材注入管１３から作泥土材１４が注入される。チャンバー１２内に堆積された掘削土は、練混ぜ翼（不図示）により、作泥土材１４と撹拌することで練混ぜられ、泥土に変換される。
【0015】
さらに、シールド掘削機１０は、スクリューコンベア１７、コンベア１８、コンベア１９及びＮ本のシールドジャッキ２０－１～２０－Ｎを備える。Ｎは、２以上の整数であればよい。以下、説明の便宜のため、特に区別しない限りシールドジャッキ２０－１～２０－Ｎを「シールドジャッキ２０」と記載する場合がある。
【0016】
スクリューコンベア１７は、チャンバー１２の泥土を、排土ゲートＧを介してコンベア１８に排土する。そして、コンベア１８は、スクリューコンベア１７より排出された泥土を、コンベア１９を介してトンネルの外部に搬出する。架台Ｍは、スクリューコンベア１７と、コンベア１８、及びコンベア１９とを支持している。
【0017】
シールドジャッキ２０は、シールド掘削機１０を推進させる。具体的には、図２に示すように、シールドジャッキ２０は、シールド掘削機１０に設けられたスキンプレート１１の内周を囲むようにして複数設けられ、スキンプレート１１とセグメントとの間に配置される。シールドジャッキ２０が油圧操作により推進（伸長）されることでスキンプレート１１の面が押されシールド掘削機１０が推進する。
【0018】
図２に示す例では、シールド掘削機１０は、１２本のシールドジャッキ２０－１～２０－１２を備えている。
【0019】
ここで、いずれの位置のシールドジャッキ２０を推進させるかによりスキンプレート１１の面を推進させる力点の位置（以下、「力点位置」という。）が設定され、シールド掘削機１０の推進方向が決定される。すなわち、力点位置は、シールドジャッキ２０による推進合力の力点の位置である。また、シールドジャッキ２０を推進させる速度によりシールド掘削機１０の推進速度が決定される。このように、複数のシールドジャッキ２０－１～２０－Ｎのうち、シールド掘削機１０を推進させるために使用するシールドジャッキ（以下、「推進ジャッキ」という。）として、いずれのシールドジャッキ２０を設定するかによってシールド掘削機１０の推進方向が制御される。一例として、シールド掘削機１０のオペレータは、シールドジャッキ２０による推進合力の力点位置が、予め設定された目標位置になるように、推進ジャッキを設定する操作（以下、「推進ジャッキ設定操作」という。）を行う。また、推進ジャッキの推進速度を設定する操作が行われることによりシールド掘削機１０の推進速度が制御される。
【0020】
情報処理装置３００は、複数のシールドジャッキ２０－１～２０－Ｎのうち、シールド掘削機１０を推進させるために使用するシールドジャッキを選択する。例えば、情報処理装置３００は、コンピュータである。以下において、本実施形態における情報処理装置３００の機能部について説明する。図３は、本実施形態における情報処理装置３００の機能ブロック図の一例である。
【0021】
図３に示すように、情報処理装置３００は、計算部３１０、格納部３２０、力点位置取得部３３０、選択部３４０及び出力部３５０を備える。
【0022】
計算部３１０は、シールド掘削機１０に設けられたＮ本（Ｎは２以上の整数）のシールドジャッキのうちシールド掘削機１０を推進させるために使用が想定されるシールドジャッキパターンを複数計算する。シールドジャッキパターンとは、シールド掘削機１０に設けられた複数のシールドジャッキ２０のうちシールド掘削機を推進させるために使用が想定されるシールドジャッキの組み合わせを示す情報である。なお、シールド掘削機を推進させるために使用が想定されるとは、シールド掘削機１０の推進方向を制御するための使用が想定されると同義である。
【0023】
例えば、シールドジャッキパターンは、推進ジャッキとして使用が想定されるすべてのシールドジャッキ２０の識別情報を含む情報である。識別情報とは、シールドジャッキ２０のそれぞれを特定する情報であればよく、シールドジャッキ２０が配置されている位置情報であってもよい。ただし、これに限定されず、シールドジャッキパターンは、シールド掘削機１０に設けられた複数のシールドジャッキ２０－１～２０－Ｎのうちシールド掘削機１０を推進させるために使用が想定されるシールドジャッキ２０を識別することができる情報であれば、どのような情報であってもよい。換言すれば、シールドジャッキパターンは、シールド掘削機１０に設けられた複数のシールドジャッキ２０－１～２０－Ｎのうち、どのシールドジャッキ２０が使用され、どのシールドジャッキ２０が使用されないかがわかる情報であればよい。
【0024】
本実施形態のシールド掘削機１０は、Ｎ本のシールドジャッキ２０を備える。したがって、計算部３１０は、２Ｎ通りの組み合わせの数のシールドジャッキパターンを計算してもよい。ここで、通常、少数のシールドジャッキ２０のみを用いてシールド掘削機１０を掘進することは行われず、掘進させるために最低限必要なシールドジャッキ２０の本数（以下、「最低使用本数」という。）Ｍがある。したがって、計算部３１０は、少なくともＭ本のシールドジャッキ２０を使用するという条件を設定した上で、シールドジャッキパターンを計算してもよい。例えば、最低使用本数をＭ本と設定した場合においては、計算部３１０は、式（１）を用いて、シールドジャッキ２０がＭ本以上でのすべてのシールドジャッキパターン（組み合わせ）を計算する。すなわち、計算部３１０は、Ｎ本のシールドジャッキ２０のうち、Ｎ本以下の本数であるＭ本以上のシールドジャッキ２０が推進ジャッキとして設定されたシールドジャッキパターンをすべて計算する。なお、式（１）に示すＣはコンビネーションを表す。また、ｍは、推進ジャッキの本数である。
【0025】
【数1】
【0026】
例えば、Ｎが１２であり、Ｍが１０である場合には、以下に示す式（２）で求まる値が計算部３１０で計算されるシールドパターンの数である。
【0027】
【数2】
【0028】
計算部３１０は、複数のシールドジャッキパターンを計算すると、その計算した複数のシールドジャッキパターンの力点位置をそれぞれ算出する。また、計算部３１０は、計算した複数のシールドジャッキパターンに含まれるシールドジャッキ２０の使用本数ｍをそれぞれ算出する。この使用本数ｍとは、推進ジャッキの数である。例えば、あるシールドジャッキパターンにおいて、シールドジャッキ２０－２、２０－４～２０－９及び２０－１１が推進ジャッキとして設定されている場合には、使用本数ｍ＝８である。
【0029】
計算部３１０は、その算出したシールドジャッキパターンのそれぞれに対して力点位置と使用本数ｍとを関連づけて格納部３２０に格納する。すなわち、計算部３１０は、計算したシールドジャッキパターンのそれぞれに対して力点位置と使用本数ｍとを関連付けた関連情報を格納部３２０に格納する。
【0030】
格納部３２０には、計算部３１０が計算した複数のシールドジャッキパターンのそれぞれに対して、力点位置の情報と、使用本数ｍと、が関連付けられた複数の関連情報が格納される。図４は、本実施形態の関連情報の一例を示す図である。図４に示す例では、複数の関連情報がテーブル形式で格納部３２０に格納されている。
【0031】
一例として、関連情報におけるシールドジャッキパターンは、複数のシールドジャッキ２０－１～２０－Ｎのうち、使用されているシールドジャッキ２０（推進ジャッキ）の情報に対しては第１の情報（例えば、「１」）が対応付けられ、使用されていないシールドジャッキ２０の情報に対しては第２の情報（例えば、「０」）を対応付けられている。この第１の情報は、上記識別情報の一例である。この第１の情報及び第２の情報の対応付けは、計算部３１０によって行われる。力点位置は、シールドジャッキパターンによって計算される。例えば、力点位置は、シールドジャッキ２０を正面からみた二次元座標系（ＸＹ座標系）における水平方向Ｘと鉛直方向Ｙとで特定される座標情報（Ｘｉ，Ｙｉ）である。使用本数ｍは、シールドジャッキパターンのそれぞれに関連づけられており、第１の情報の数と同一である。
【0032】
力点位置取得部３３０は、シールド掘削機１０を推進させるシールドジャッキ２０の力点位置の目標位置（Ｘｓ，Ｙｓ）を取得する。なお、力点位置取得部３３０における目標位置（Ｘｓ，Ｙｓ）の取得方法は、特に限定されず、目標位置（Ｘｓ，Ｙｓ）を取得できればどのような方法であってもよい。例えば、力点位置取得部３３０は、外部から目標位置（Ｘｓ，Ｙｓ）を取得してもよい。また、力点位置取得部３３０は、特願２０１８－２９１４４号公報に記載されている機械学習によって目標位置（Ｘｓ，Ｙｓ）を推定してもよい。例えば、力点位置取得部３３０は、特願２０１８－２９１４４号公報に記載されている推定装置によって目標位置（Ｘｓ，Ｙｓ）（シールド掘削機が掘進すべき力点の位置）を取得してもよいし、特願２０１８－２９１４４号公報に記載されている推定装置の機能を有してもよい。
【0033】
一例として、力点位置取得部３３０は、特願２０１８－２９１４４号公報に記載されていうように、シールド掘削機１０の掘進の方向に関する方向データを取得し、 少なくとも方向データを含むデータを推定モデルに入力することにより、シールド掘削機１０が掘進すべき力点の位置（目標位置（Ｘｓ，Ｙｓ））を推定する力点位置推定部を備えてもよい。そして、その推定モデルは、方向データに対応するデータを含む入力データにシールド掘削機１０が掘進すべき力点の位置が対応づけられた学習データを用いて機械学習を実行することにより作成されたモデルであってもよい。ただし、これに限定されず、力点位置取得部３３０は、シミュレーション等を用いて目標位置（Ｘｓ，Ｙｓ）を算出してもよい。
【0034】
選択部３４０は、シールド掘削機１０を推進させるために使用するシールドジャッキパターンを選択する。例えば、選択部３４０は、格納部３２０に格納されている複数の力点位置（Ｘｉ，Ｙｉ）のうち、力点位置取得部３３０で取得した目標位置（Ｘｓ，Ｙｓ）と同一の力点位置（Ｘｉ，Ｙｉ）、又は目標位置（Ｘｓ，Ｙｓ）に最も近い力点位置（Ｘｉ，Ｙｉ）に関連付けられたシールドジャッキパターンを、複数の関連情報の中から選択する。なお、添え字であるｉは整数であって、識別番号である。この識別番号ｉは、関連情報として、シールドジャッキパターンに対応づけられてもよい。すなわち、識別番号ｉによって、シールドジャッキパターンと力点位置（Ｘｉ，Ｙｉ）とが関連づけられてもよい。
【0035】
例えば、選択部３４０は、格納部３２０に格納されている各力点位置（Ｘｉ，Ｙｉ）に対して目標位置（Ｘｓ，Ｙｓ）からの差異Ｌｉを比較し、差異Ｌｉが最も小さい力点位置（Ｘｉ，Ｙｉ）のシールドジャッキパターンを複数の関連情報の中から選択する。ここで、例えば、差異Ｌはユークリッド距離であって、以下の式（３）で求められる。
【0036】
【数3】
【0037】
例えば、選択部３４０は、差異Ｌｉが最も小さくなる時の識別番号ｉに対応するシールドジャッキパターンを複数の関連情報の中から選択してもよい。なお、本実施形態の選択部３４０は、差異Ｌｉとしてユークリッド距離を用いたが、これに限定されず、力点位置（Ｘｉ，Ｙｉ）と目標位置（Ｘｓ，Ｙｓ）との間の差異を求めることができれば、ユークリッド距離に限定されない。
【0038】
選択部３４０は、差異Ｌｉのほかに、格納部３２０に格納されている使用本数ｍの情報を用いて、格納部３２０に格納されている複数のシールドジャッキパターンの中から、実際にシールド掘削機１０を推進させるシールドジャッキパターンを選択してもよい。一例として、選択部３４０は、シールド掘削機１０を推進させるために現在使用されているシールドジャッキの本数Ｋと、格納部３２０に格納されている使用本数ｍｉと、の本数差Ｄｉを格納部３２０に格納されているシールドジャッキパターンごとに求める。そして、選択部３４０は、本数差Ｄｉが所定数（例えば、２）以下である条件下において差異Ｌｉが最も小さいシールドジャッキパターンを、複数の関連情報、すなわち格納部３２０に格納されている複数のシールドジャッキパターンから選択してもよい。ただし、選択部３４０は、これに限定されず、例えば、以下に示す式（４）で求まる値が最小となるシールドジャッキパターンを、格納部３２０に格納されている複数のシールドジャッキパターンから選択してもよい。ここで、αは定数であって、任意に設定可能である。
【0039】
Ｌｉ＋αＤｉ …（４）
【0040】
これにより、目標位置（Ｘｓ，Ｙｓ）が変更された場合には、オペレータは、従来よりも少ない操作で推進ジャッキ設定操作を行うことができ、オペレータの負担を軽減できる。すなわち、シールドジャッキパターンを選択するにあって、本数差Ｄｉが所定数以下という条件又は（Ｌｉ＋αＤｉ）が最小という条件が付加されているため、推進ジャッキを新たに設定する操作（以下、「オン操作」という。）や推進ジャッキとして設定されているシールドジャッキ２０に対してその設定を解除する操作（以下、「オフ操作」という。）を行う前記推進ジャッキ設定操作を従来よりも少なくすることができる。なお、本数差Ｄｉは、オン操作又はオフ操作を行う必要があるシールドジャッキ２０の本数を表す。
【0041】
出力部３５０は、選択部３４０で選択されたシールドジャッキパターンの情報を出力する。出力部３５０による出力態様は、特に限定されない。例えば、出力部３５０は、選択部３４０で選択されたシールドジャッキパターンの情報を表示装置に表示させてもよい。一例として、出力部３５０は、図２に示すようなシールドジャッキ２０を正面からみた概念図を表示装置に表示し、複数のシールドジャッキのうち、選択部３４０で選択されたシールドジャッキパターンに含まれるシールドジャッキ２０を第１の態様で表示装置に表示し、選択部３４０で選択されシールドジャッキパターンに含まれないシールドジャッキ２０を第１の態様とは異なる第２の態様で前記表示装置に表示してもよい。例えば、第１の態様が第１の色（例えば、赤）であって、第２の態様が第１の色とは異なる第２の色（例えば、白）である。
【0042】
次に、情報処理装置３００の動作の流れについて、図５を用いて説明する。情報処理装置３００は、シールド掘削機１０に設けられたＮ本のシールドジャッキのうちシールド掘削機１０を推進させるために使用が想定されるシールドジャッキパターンを複数計算する（ステップＳ１０１）。そして、情報処理装置３００は、複数のシールドジャッキパターンを計算すると、その計算した複数のシールドジャッキパターンの力点位置（Ｘｉ，Ｙｉ）と使用本数ｍｉとをそれぞれ算出する。情報処理装置３００は、算出したシールドジャッキパターンのそれぞれに対して力点位置（Ｘｉ，Ｙｉ）と使用本数ｍｉとを関連づけた各関連情報を格納部３２０に格納する（ステップＳ１０２）。
【0043】
情報処理装置３００は、シールド掘削機１０を推進させるシールドジャッキ２０の力点位置（Ｘｉ，Ｙｉ）の目標位置（Ｘｓ，Ｙｓ）を取得する（ステップＳ１０３）。情報処理装置３００は、格納部３２０に格納されている力点位置（Ｘｉ，Ｙｉ）と、ステップＳ１０１で取得した目標位置（Ｘｓ，Ｙｓ）と、の差異Ｌｉを、格納部３２０に格納されているシールドジャッキパターンごとに算出する（ステップＳ１０４）。情報処理装置３００は、シールド掘削機１０を推進させるために現在使用されているシールドジャッキの本数Ｋと、格納部３２０に格納されている使用本数ｍｉと、の本数差Ｄｉを格納部３２０に格納されているシールドジャッキパターンごとに算出する（ステップＳ１０５）。
【0044】
一例として、情報処理装置３００は、本数差Ｄｉが所定数（例えば、２）以下である条件下において差異Ｌｉが最も小さいシールドジャッキパターンを格納部３２０に格納されている複数のシールドジャッキパターンから選択する（ステップＳ１０６）。そして、情報処理装置３００は、選択したシールドジャッキパターンを出力する（ステップＳ１０７）。
【0045】
上述したように、本実施形態の情報処理装置３００は、シールド掘削機１０に設けられたＮ本（Ｎは２以上の整数）のシールドジャッキ２０のうちシールド掘削機１０を推進させるために使用が想定されるシールドジャッキ２０の組み合わせであるシールドジャッキパターンを複数計算する計算部３１０を備える。また、情報処理装置３００は、計算部が計算した複数のシールドジャッキパターンのそれぞれに対してシールドジャッキパターンによる推進合力の力点位置の情報を関連づけた複数の関連情報を格納する格納部３２０を備える。そして、情報処理装置３００は、格納部３２０に格納されている複数の力点位置（Ｘｉ，Ｙｉ）のうち、力点位置取得部３３０で取得した目標位置（Ｘｓ，Ｙｓ）と同一の力点位置（Ｘｉ，Ｙｉ）、又は目標位置（Ｘｓ，Ｙｓ）に最も近い力点位置（Ｘｉ，Ｙｉ）に関連付けられたシールドジャッキパターンを、複数の関連情報から選択する。
【0046】
このように、情報処理装置３００は、選択すべき力点位置（目標位置（Ｘｓ，Ｙｓ））を出力するのではなく、その目標位置（Ｘｓ，Ｙｓ）に対応するシールドジャッキパターンを出力する。これにより、オペレータは、情報処理装置３００から出力されたシールドジャッキパターンのシールドジャッキ２０を、推進ジャッキとして設定すればよく、推進ジャッキを容易に設定可能である。すなわち、シールド掘削機１０の掘進方向を容易に制御することができる。
【0047】
ここで、目標位置（Ｘｓ，Ｙｓ）によっては、その目標位置（Ｘｓ，Ｙｓ）に一致するシールドジャッキパターンが存在しないことがあり、オペレータを混乱させることがある。本実施形態では、情報処理装置３００は、目標位置（Ｘｓ，Ｙｓ）を出力するのではなく、同一の力点位置（Ｘｉ，Ｙｉ）、又は目標位置（Ｘｓ，Ｙｓ）に最も近い力点位置（Ｘｉ，Ｙｉ）に関連付けられたシールドジャッキパターンを出力する。これにより、オペレータが混乱することがない。
【0048】
従来では、オペレータは、表示装置に表示された目標位置（Ｘｓ，Ｙｓ）に、力点位置を合わせるために、不適切なシールドジャッキパターンを選択してしまう恐れがある。例えば、図６（ａ）に示すシールドジャッキパターンを選択してしまうと、シールドジャッキ２０によって発生する応力が下部に集中しセグメントを損傷する可能性がある。そのため、図６（ａ）は不適切なシールドジャッキパターンである。図６（ｂ）に示すシールドジャッキパターンでは、一部に応力が集中することがないため、適切なシールドジャッキパターンである。なお、図６における斜線で塗りつぶしたシールドジャッキ２０は、推進ジャッキであることを示す。
【0049】
そこで、計算部３１０は、シールドジャッキパターンを計算するにあたって、一部に応力が集中する不適切なシールドジャッキパターンを除外してもよい。例えば、図６を例にすれば、計算部３１０は、連続した４箇所以上のシールドジャッキ２０が不使用となるパターンを除外してもよい。不使用とは、推進ジャッキとして使用しないことである。ただし、不適切なシールドジャッキパターンは、一部に応力が集中するものに限定されない。例えば、不適切なシールドジャッキパターンとは、シールドジャッキ２０が故障する恐れのあるシールドジャッキパターンであればよい。計算部３１０は、シールドジャッキ２０が故障したときのシールドジャッキパターンを不適切なシールドジャッキパターンとして設定し、当該不適切なシールドジャッキパターンを除外してもよい。計算部３１０は、まず、複数のシールドジャッキパターンを計算し、その複数のシールドジャッキパターンのそれぞれにおいて不適切なシールドジャッキパターンか否かを判定してもよい。この場合には、計算部３１０は、不適切なシールドジャッキパターンではないもの（適切なシールドジャッキパターン）だけにおいて力点位置を算出し、そのシールドジャッキパターン（適切なシールドジャッキパターン）とその力点位置と使用本数とを関連づけて格納部３２０に格納してもよい。
【0050】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【0051】
なお、上述した情報処理装置３００の全部または一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。この場合、上記コンピュータは、ＣＰＵ、ＧＰＵなどのプロセッサ及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えてもよい。そして、上記情報処理装置３００の全部または一部の機能をコンピュータで実現するためのプログラムを上記コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムを上記プロセッサに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。ここで、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
【符号の説明】
【0052】
１０…シールド掘削機、２０…シールドジャッキ、３００…情報処理装置、３１０…計算部、３２０…格納部、３３０…力点位置取得部、３４０…選択部、３５０…出力部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】