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(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】2024-05-10
(45)【発行日】2024-05-20
(54)【発明の名称】作業現場の管理システム及び作業現場の管理方法
(51)【国際特許分類】
G06Q 50/08 20120101AFI20240513BHJP
G08G 1/00 20060101ALI20240513BHJP
G06Q 10/0639 20230101ALI20240513BHJP
G05D 1/43 20240101ALI20240513BHJP
【ＦＩ】
G06Q50/08
G08G1/00 X
G06Q10/0639
G05D1/43
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2020005508
(22)【出願日】2020-01-16
(65)【公開番号】P2021114055
(43)【公開日】2021-08-05
【審査請求日】2022-09-12
(73)【特許権者】
【識別番号】000001236
【氏名又は名称】株式会社小松製作所
(73)【特許権者】
【識別番号】504182255
【氏名又は名称】国立大学法人横浜国立大学
(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】前田 雄介
(72)【発明者】
【氏名】小川 雄大
(72)【発明者】
【氏名】長川 研太
(72)【発明者】
【氏名】坂井 敦
(72)【発明者】
【氏名】松井 康知
【審査官】田川 泰宏
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－１１７３２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０１４０５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１８２２３４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０６Ｑ １０／００－９９／００
Ｇ０８Ｇ １／００
Ｇ０５Ｄ １／４３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の積込機が稼働する作業現場において、前記積込機による複数の無人車両に対する積込作業が順次実施されるように、複数の前記無人車両のそれぞれのコースデータを生成するコースデータ生成部と、複数の前記積込機のそれぞれの稼働に係る損失量の総和を示す総積込損失量が小さくなるように、前記コースデータに従って走行する複数の前記無人車両の前記作業現場の交差点における通過順序を決定する優先度決定部と、を備える、
作業現場の管理システム。
【請求項2】
前記積込作業が実施される積込場に対する前記無人車両の到着目標時刻から到着予想時刻を減じた値を示す移動余裕度を算出する移動余裕度算出部と、前記交差点における前記通過順序の複数のパターンを算出する通過パターン算出部と、
複数の前記パターンのそれぞれについて、複数の前記無人車両のそれぞれの前記交差点における時間損失量を算出する時間損失量算出部と、
前記移動余裕度と前記時間損失量とに基づいて、複数の前記パターンのそれぞれについて、複数の前記無人車両のそれぞれの前記積込作業に係る積込損失量を算出する積込損失量算出部と、
前記積込損失量算出部により算出された複数の前記積込損失量に基づいて、複数の前記パターンのそれぞれについて、前記総積込損失量を算出する総積込損失量算出部と、を備え、
前記優先度決定部は、前記総積込損失量算出部により算出された複数の前記総積込損失量から最小の前記総積込損失量になる前記パターンを、前記通過順序に決定する、
請求項１に記載の作業現場の管理システム。
【請求項3】
先の積込作業の終了後に次の積込作業が実施され、前記到着目標時刻は、先の積込作業の終了予想時刻である、
請求項２に記載の作業現場の管理システム。
【請求項4】
前記積込場に、前記積込作業を待機する前記無人車両が配置される待機点と、前記積込作業が実施される前記無人車両が配置される積込点とが設定され、前記到着目標時刻は、前記待機点に対する到着目標時刻である、
請求項２又は請求項３に記載の作業現場の管理システム。
【請求項5】
前記到着予想時刻は、前記コースデータに基づいて算出される、請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の作業現場の管理システム。
【請求項6】
前記積込損失量は、複数の前記無人車両のそれぞれの前記積込場に対する目標到着時間遅れ増加量であり、前記総積込損失量は、複数の前記無人車両のそれぞれの前記目標到着時間遅れ増加量の総和である、
請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の作業現場の管理システム。
【請求項7】
前記積込損失量は、複数の前記無人車両のそれぞれの前記積込場に対する目標到着時間遅れ増加量と前記積込機の単位時間当たりの積荷の積込量との積を示す生産損失量であり、前記総積込損失量は、複数の前記無人車両のそれぞれの前記生産損失量の総和である、
請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の作業現場の管理システム。
【請求項8】
複数の前記無人車両のそれぞれの位置データを取得する位置データ取得部と、前記位置データに基づいて、前記交差点に複数の前記無人車両が進入するか否かを判定する進入判定部と、を備え、
前記総積込損失量算出部は、前記交差点に複数の前記無人車両が進入すると判定された場合、複数の前記パターンのそれぞれについて、前記総積込損失量を算出する演算処理を開始する、
請求項２から請求項７のいずれか一項に記載の作業現場の管理システム。
【請求項9】
前記無人車両の前方に走行許可エリアを設定する走行許可エリア設定部を備え、前記進入判定部は、前記走行許可エリアと前記交差点との相対位置に基づいて、前記交差点に複数の前記無人車両が進入するか否かを判定する、
請求項８に記載の作業現場の管理システム。
【請求項10】
１台の前記無人車両に対する積込所要時間の実績データに基づいて、前記積込所要時間の確率分布を生成する確率分布生成部と、前記積込作業が開始されてからの経過時間と前記確率分布とに基づいて、積込作業の終了予想時刻を算出する予測部と、を備える、
請求項３に記載の作業現場の管理システム。
【請求項11】
コンピュータシステムが、
複数の積込機が稼働する作業現場において、前記積込機による複数の無人車両に対する積込作業が順次実施されるように、複数の前記無人車両のそれぞれのコースデータを生成することと、
複数の前記積込機のそれぞれの稼働に係る損失量の総和を示す総積込損失量が小さくなるように、前記コースデータに従って走行する複数の前記無人車両の前記作業現場の交差点における通過順序を決定することと、
決定された前記通過順序に基づいて前記交差点を通過するように、複数の前記無人車両の走行を制御することと、を実行する、
作業現場の管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、作業現場の管理システム及び作業現場の管理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
鉱山のような広域の作業現場において、無人車両が稼働する場合がある。特許文献１には、鉱山機械運行管理システムにより管理される無人搬送車両が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１７－１１７３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
無人車両は、積込機による積込作業が実施される積込場と排土作業を実施する排土場とを往復するように走行する。積込場と排土場との間の搬送路に交差点が存在する場合がある。複数の無人車両が交差点に同時に進入する場合、複数の無人車両の干渉を回避するために、少なくとも１台の無人車両の走行を制限する必要がある。走行を制限された無人車両は、積込場に到着するまでに時間を要してしまう可能性がある。無人車両が積込場に到着するまでに時間を要すると、積込機のアイドル時間が増加し、作業現場の生産性が低下する可能性がある。
【0005】
本開示は、作業現場の生産性の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示に従えば、複数の積込機が稼働する作業現場において、前記積込機による複数の無人車両に対する積込作業が順次実施されるように、複数の前記無人車両のそれぞれのコースデータを生成するコースデータ生成部と、複数の前記積込機のそれぞれの稼働に係る損失量の総和を示す総積込損失量が小さくなるように、前記コースデータに従って走行する複数の前記無人車両の前記作業現場の交差点における通過順序を決定する優先度決定部と、を備える、作業現場の管理システムが提供される。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、作業現場の生産性の低下が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【0010】
【0011】
図１に示すように、作業現場において、複数の無人車両２及び複数の積込機３が稼働する。無人車両２とは、運転者による運転操作によらずに無人で稼動する車両をいう。実施形態において、無人車両２は、作業現場を走行して積荷を運搬する運搬車両の一種である無人ダンプトラックである。無人車両２に運搬される積荷として、鉱山において掘削された鉱石又は土砂が例示される。積込機３は、無人車両２に積荷を積載する積込作業を実施する。積込機３は、積込作業のための作業機を有する。積込機３として、油圧ショベル又はロープショベルが例示される。
【0012】
作業現場は、積込場ＬＰＡと、排土場ＤＰＡと、搬送路ＨＬとを有する。積込場ＬＰＡとは、積込機３が無人車両２に積荷を積載する積込作業が実施される作業場をいう。排土場ＤＰＡとは、無人車両２が積荷を排出する排土作業が実施される作業場をいう。排土場ＤＰＡには、例えば破砕機７が設けられる。搬送路ＨＬは、積込場ＬＰＡと排土場ＤＰＡとを繋ぐように設けられる。積込場ＬＰＡは複数設けられる。排土場ＤＰＡは複数設けられる。搬送路ＨＬは、複数の積込場ＬＰＡ及び複数の排土場ＤＰＡのそれぞれに通じる。
【0013】
無人車両２は、搬送路ＨＬを走行して、積込場ＬＰＡ及び排土場ＤＰＡの少なくとも一方に移動する。無人車両２は、例えば積込場ＬＰＡと排土場ＤＰＡとを往復するように走行する。なお、無人車両２は、例えば第１の積込場ＬＰＡから第１の排土場ＤＰＡに走行した後、第１の積込場ＬＰＡとは異なる第２の積込場ＬＰＡに走行してもよい。無人車両２は、第１の排土場ＤＰＡから第２の積込場ＬＰＡに走行した後、第１の排土場ＤＰＡとは異なる第２の排土場ＤＰＡに走行してもよい。積込場ＬＰＡと排土場ＤＰＡとの間の搬送路ＨＬに交差点ＩＳが存在する。
【0014】
なお、作業現場は、鉱山に限定されない。作業現場は、例えば採石場でもよい。作業現場は、無人車両２が積荷を運搬する作業現場であればよい。
【0015】
管理システム１は、管理装置４と、通信システム５とを備える。管理装置４は、コンピュータシステムを含む。管理装置４は、複数の無人車両２の運行管理を実施する。管理装置４は、例えば作業現場の管制施設６に設置される。
【0016】
通信システム５は、管理装置４と無人車両２と積込機３との間でデータ通信を実施する。管理装置４に無線通信機５Ａが接続される。通信システム５は、無線通信機５Ａを含む。管理装置４と無人車両２と積込機３とは、通信システム５を介して無線通信する。
【0017】
＜無人車両＞
図２は、実施形態に係る無人車両２を示す図である。無人車両２は、管理装置４から送信されたコースデータＣＤに基づいて、作業現場を走行する。
図２は、実施形態に係る無人車両２を示す図である。無人車両２は、管理装置４から送信されたコースデータＣＤに基づいて、作業現場を走行する。
【0018】
無人車両２は、走行装置２１と、走行装置２１に支持される車両本体２２と、車両本体２２に支持されるダンプボディ２３と、位置検出装置２８と、無線通信機５Ｂと、制御装置３０とを備える。
【0019】
走行装置２１は、走行装置２１を駆動する駆動装置２４と、走行装置２１を制動するブレーキ装置２５と、走行装置２１を操舵する操舵装置２６と、車輪２７とを有する。
【0020】
車輪２７が回転することにより、無人車両２は走行する。車輪２７は、前輪２７Ｆと後輪２７Ｒとを含む。車輪２７にタイヤが装着される。
【0021】
駆動装置２４は、無人車両２を加速するための駆動力を発生する。駆動装置２４は、ディーゼルエンジンのような内燃機関又は電動機を含む。駆動装置２４で発生した駆動力は、後輪２７Ｒに伝達される。ブレーキ装置２５は、無人車両２を減速又は停止するための制動力を発生する。操舵装置２６は、無人車両２の走行方向を調整するための操舵力を発生する。操舵装置２６で発生した操舵力は、前輪２７Ｆに伝達される。
【0022】
位置検出装置２８は、無人車両２の位置を検出する。位置検出装置２８は、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）を利用して、無人車両２の位置を検出する。全地球航法衛星システムは、全地球測位システム（ＧＰＳ：Global Positioning System）を含む。位置検出装置２８は、ＧＮＳＳ受信機（ＧＰＳ受信機）を含む。全地球航法衛星システムは、グローバル座標系において規定される無人車両２の位置を検出する。グローバル座標系とは、地球に固定された座標系をいう。位置検出装置２８は、緯度、経度、及び高度の座標データで規定される無人車両２の絶対位置（絶対座標）を検出する。
【0023】
無線通信機５Ｂは、制御装置３０に接続される。通信システム５は、無線通信機５Ｂを含む。制御装置３０は、通信システム５を介して、無人車両２の外部に存在する管理装置４と無線通信する。
【0024】
制御装置３０は、コンピュータシステムを含む。制御装置３０は、管理装置４から送信されたコースデータＣＤに基づいて、無人車両２の走行を制御する制御指令を出力する。制御装置３０から出力される制御指令は、駆動装置２４を作動するためのアクセル指令、ブレーキ装置２５を作動するためのブレーキ指令、及び操舵装置２６を作動するためのステアリング指令を含む。駆動装置２４は、制御装置３０から出力されたアクセル指令に基づいて、無人車両２を加速するための駆動力を発生する。駆動装置２４の出力が調整されることにより、無人車両２の走行速度が調整される。ブレーキ装置２５は、制御装置３０から出力されたブレーキ指令に基づいて、無人車両２を減速又は停止するための制動力を発生する。操舵装置２６は、制御装置３０から出力されたステアリング指令に基づいて、無人車両２の走行方向を調整するための操舵力を発生する。
【0025】
＜コースデータ＞
図３は、実施形態に係るコースデータＣＤを説明するための図である。コースデータＣＤは、無人車両２の走行条件を示す。無人車両２の走行条件は、走行速度、加速度、減速度、停車位置、走行方位、及び走行経路を含む。コースデータＣＤは、積込場ＬＰＡ、排土場ＤＰＡ、及び搬送路ＨＬのそれぞれに設定される。無人車両２は、コースデータＣＤに基づいて、作業現場を走行する。
図３は、実施形態に係るコースデータＣＤを説明するための図である。コースデータＣＤは、無人車両２の走行条件を示す。無人車両２の走行条件は、走行速度、加速度、減速度、停車位置、走行方位、及び走行経路を含む。コースデータＣＤは、積込場ＬＰＡ、排土場ＤＰＡ、及び搬送路ＨＬのそれぞれに設定される。無人車両２は、コースデータＣＤに基づいて、作業現場を走行する。
【0026】
図３に示すように、コースデータＣＤは、間隔をあけて設定された複数のコース点ＣＰと、複数のコース点ＣＰを結ぶラインによって規定される走行コースＣＲとを含む。コース点ＣＰは、グローバル座標系における無人車両２の目標位置を規定する。無人車両２の目標位置は、緯度、経度、及び高度により規定される。複数のコース点ＣＰのそれぞれに、無人車両２の目標走行速度及び目標走行方位が設定される。走行コースＣＲは、無人車両２の目標走行経路を規定する。
【0027】
コースデータＣＤは、管理装置４により生成される。管理装置４により生成されたコースデータＣＤは、通信システム５を介して、無人車両２の制御装置３０に送信される。制御装置３０は、コースデータＣＤに基づいて、無人車両２が走行コースＣＲに従って走行し、複数のコース点ＣＰのそれぞれに設定されている目標走行速度及び目標走行方位に従って走行するように、走行装置２１を制御する。
【0028】
＜走行許可エリア＞
図４は、実施形態に係る走行許可エリアＡＰを説明するための図である。無人車両２の走行方向の前方に、走行許可エリアＡＰが設定される。走行許可エリアＡＰは、管理装置４により設定される。走行許可エリアＡＰは、無人車両２の走行が許可されたエリアである。無人車両２は、走行許可エリアＡＰが設定された状態で、走行許可エリアＡＰを走行する。
図４は、実施形態に係る走行許可エリアＡＰを説明するための図である。無人車両２の走行方向の前方に、走行許可エリアＡＰが設定される。走行許可エリアＡＰは、管理装置４により設定される。走行許可エリアＡＰは、無人車両２の走行が許可されたエリアである。無人車両２は、走行許可エリアＡＰが設定された状態で、走行許可エリアＡＰを走行する。
【0029】
走行許可エリアＡＰは、走行コースＣＲに沿って設定される。走行許可エリアＡＰの長さは、複数のコース点ＣＰが走行許可エリアＡＰに配置されるように設定される。走行許可エリアＡＰの幅は、無人車両２の車幅と同一又は無人車両２の車幅よりも大きくなるように設定される。
【0030】
無人車両２の移動に伴って、走行許可エリアＡＰは更新される。無人車両２が前進すると、走行許可エリアＡＰは、無人車両２と同期して、前方に移動するように更新される。無人車両２が通過した後の搬送路ＨＬにおける走行可能エリアＡＰの設定が解除される。
【0031】
複数の無人車両２のそれぞれの走行許可エリアＡＰは、重複しないように設定される。図４に示すように、例えば２台の無人車両２が接近するように搬送路ＨＬを走行する場合、管理装置４は、２台の無人車両２が干渉しないように、２台の無人車両２のそれぞれに走行許可エリアＡＰを設定する。図４に示す例では、一方の無人車両２の走行可能エリアＡＰは、５つのコース点ＣＰを含むように設定される。他方の無人車両２の走行可能エリアＡＰは、３つのコース点ＣＰを含むように設定される。管理装置４は、一方の無人車両２の走行可能エリアＡＰと他方の無人車両２の走行可能エリアＡＰとが重複しないように、２つの走行可能エリアＡＰのそれぞれを設定する。これにより、複数の無人車両２の干渉が抑制される。
【0032】
＜積込場＞
図５は、実施形態に係る積込場ＬＰＡにおける無人車両２の動作を説明するための図である。積込機３は、積込場ＬＰＡにおいて稼働する。図５に示す例においては、１つの積込場ＬＰＡにおいて１台の積込機３が稼働する。なお、１つの積込場ＬＰＡにおいて複数の積込機３が稼働してもよい。
図５は、実施形態に係る積込場ＬＰＡにおける無人車両２の動作を説明するための図である。積込機３は、積込場ＬＰＡにおいて稼働する。図５に示す例においては、１つの積込場ＬＰＡにおいて１台の積込機３が稼働する。なお、１つの積込場ＬＰＡにおいて複数の積込機３が稼働してもよい。
【0033】
図５に示す例においては、搬送路ＨＬｉと搬送路ＨＬｏとが積込場ＬＰＡに接続される。積込場ＬＰＡに進入する無人車両２は、搬送路ＨＬｉを走行する。積込場ＬＰＡから退去した無人車両２は、搬送路ＨＬｏを走行する。搬送路ＨＬｉ、積込場ＬＰＡ、及び搬送路ＨＬｏのそれぞれに、コースデータＣＤが設定される。無人車両２は、コースデータＣＤに従って、搬送路ＨＬｉ、積込場ＬＰＡ、及び搬送路ＨＬｏのそれぞれを走行する。なお、積込場ＬＰＡに１つの搬送路ＨＬが接続されてもよい。
【0034】
積込作業を実施される前の複数の無人車両２は、積込場ＬＰＡに順次進入する。積込場ＬＰＡにおいて、１台の積込機３による複数の無人車両２に対する積込作業が順次実施される。積込作業を実施された後の複数の無人車両２は、積込場ＬＰＡから順次退去する。
【0035】
積込場ＬＰＡに、待機点ＷＰと積込点ＬＰとが設定される。待機点ＷＰ及び積込点ＬＰは、管理装置４により設定される。待機点ＷＰとは、積込作業を待機する無人車両２が配置される位置をいう。積込点ＬＰとは、積込作業が実施される無人車両２が配置される位置をいう。走行コースＣＲは、待機点ＷＰ及び積込点ＬＰを含むように規定される。待機点ＷＰ及び積込点ＬＰのそれぞれが、コース点ＣＰの一種であるとみなされてもよい。
【0036】
搬送路ＨＬｉから積込場ＬＰＡに進入した無人車両２は、コースデータＣＤに従って、待機点ＷＰに移動する。無人車両２は、積込作業の待機のために、待機点ＷＰにおいて停車する。実施形態において、待機点ＷＰは、無人車両２がスイッチバックするスイッチバック点である。スイッチバックとは、前進する無人車両２が進行方向を転換して、後進しながら積込点ＬＰに接近する動作をいう。前進しながら搬送路ＨＬｉから積込場ＬＰＡに進入した無人車両２は、コースデータＣＤに従って、待機点ＷＰでスイッチバックして、後進しながら積込点ＬＰに移動する。
【0037】
積込点ＬＰに移動した無人車両２は、積込点ＬＰで停車する。積込機３は、積込点ＬＰで停車した無人車両２に対して積込作業を実施する。先の無人車両２が積込点ＬＰに配置され、積込作業が実施されているとき、次の無人車両２は、待機点ＷＰで待機する。積込点ＬＰにおいて積込作業が実施された後の無人車両２は、コースデータＣＤに従って、前進しながら積込場ＬＰＡから搬送路ＨＬｏに退去する。
【0038】
＜交差点＞
図６は、実施形態に係る交差点ＩＳの一例を示す図である。図６に示すように、搬送路ＨＬは、交差点ＩＳを含む。交差点ＩＳとは、複数の搬送路ＨＬが交わる部分をいう。図６に示すように、作業現場が鉱山である場合、交差点ＩＳの形状は、複雑な形状になる場合が多い。また、交差点ＩＳは、多数の搬送路ＨＬによって形成される場合がある。
図６は、実施形態に係る交差点ＩＳの一例を示す図である。図６に示すように、搬送路ＨＬは、交差点ＩＳを含む。交差点ＩＳとは、複数の搬送路ＨＬが交わる部分をいう。図６に示すように、作業現場が鉱山である場合、交差点ＩＳの形状は、複雑な形状になる場合が多い。また、交差点ＩＳは、多数の搬送路ＨＬによって形成される場合がある。
【0039】
交差点ＩＳに交差点エリアＩＳＡが設定される。交差点エリアＩＳＡは、管理装置４により設定される。交差点エリアＩＳＡは、交差点ＩＳを構成する複数の搬送路ＨＬを含むように設定される。図６に示す例において、交差点ＩＳは、搬送路ＨＬａ、搬送路ＨＬｂ、搬送路ＨＬｃ、搬送路ＨＬｄ、及び搬送路ＨＬｅにより構成される。交差点エリアＩＳＡは、５つの搬送路ＨＬ（ＨＬａ，ＨＬｂ，ＨＬｃ，ＨＬｄ，ＨＬｅ）を含むように設定される。
【0040】
図６に示すように、複数の無人車両２が同時に交差点ＩＳに進入しようとする場合がある。複数の無人車両２が同時に交差点ＩＳに進入しようとする場合、複数の無人車両２の干渉を回避するために、少なくとも１台の無人車両２の走行を制限する必要がある。走行を制限された無人車両２は、積込場ＬＰＡに到着するまでに時間を要してしまう可能性がある。無人車両２が積込場ＬＰＡに到着するまでに時間を要すると、積込機３のアイドル時間が増加し、作業現場の生産性が低下する可能性がある。積込機３のアイドル時間とは、積込機３が複数の無人車両２に対する積込作業を順次実施する場合において、積込作業を実施することができない時間をいう。
【0041】
すなわち、１台の積込機３による複数の無人車両２に対する積込作業が順次実施される場合において、無人車両２が交差点ＩＳにおいて走行を制限されてしまうと、走行を制限された無人車両２は、先の無人車両２の積込作業の終了時刻までに積込場ＬＰに到着できない可能性が高くなる。先の無人車両２の積込作業の終了時刻から次の無人車両２の積込場ＬＰＡへの到着時刻までの時間が長くなると、積込機３のアイドル時間が長くなってしまう。
【0042】
実施形態においては、複数の無人車両２が同時に交差点ＩＳに進入しようとする場合において、管理装置４は、積込機３の稼働に係る損失量が小さくなるように、交差点ＩＳにおける複数の無人車両２の通過順序を決定する。積込機３の稼働に係る損失量は、積込機３のアイドル時間を含む。管理装置４は、積込機３のアイドル時間が小さくなるように、交差点ＩＳにおける複数の無人車両２の通過順序を決定する。
【0043】
作業現場において複数の積込機３が稼働する。積込場ＬＰＡは、作業現場に複数設けられる。複数の積込機３は、複数の積込場ＬＰＡのそれぞれにおいて稼働する。管理装置４は、複数の積込機３のそれぞれの稼働に係る損失量の総和を示す総積込損失量が小さくなるように、コースデータＣＤに従って走行する複数の無人車両２の交差点ＩＳにおける通過順序を決定する。管理装置４は、決定した通過順序に基づいて複数の無人車両２が交差点ＩＳを通過するように、複数の無人車両２の走行を制御する。
【0044】
実施形態において、無人車両２が交差点ＩＳに進入することは、無人車両２に設定された走行許可エリアＡＰの前部が交差点エリアＩＳＡに進入することをいう。管理装置４は、走行許可エリアＡＰと交差点エリアＩＳＡとの相対位置に基づいて、交差点エリアＩＳＡに複数の無人車両２が進入するか否かを判定する。管理装置４は、交差点エリアＩＳＡに複数の無人車両２が同時に進入すると判定した場合、交差点ＩＳにおける複数の無人車両２の通過順序を決定するための演算処理を開始する。
【0045】
＜管理装置及び制御装置＞
図７は、実施形態に係る管理システム１を示す機能ブロック図である。図７に示すように、管理装置４は、コースデータ生成部４１と、交差点エリア設定部４２と、走行許可エリア設定部４３と、位置データ取得部４４と、進入判定部４５と、移動余裕度算出部４６と、通過パターン算出部４７と、時間損失量算出部４８と、積込損失量算出部４９と、総積込損失量算出部５０と、優先度決定部５１と、記憶部５２とを有する。
図７は、実施形態に係る管理システム１を示す機能ブロック図である。図７に示すように、管理装置４は、コースデータ生成部４１と、交差点エリア設定部４２と、走行許可エリア設定部４３と、位置データ取得部４４と、進入判定部４５と、移動余裕度算出部４６と、通過パターン算出部４７と、時間損失量算出部４８と、積込損失量算出部４９と、総積込損失量算出部５０と、優先度決定部５１と、記憶部５２とを有する。
【0046】
コースデータ生成部４１は、複数の無人車両２のそれぞれのコースデータＣＤを生成する。コースデータ生成部４１は、積込機３による複数の無人車両２に対する積込作業が順次実施されるように、コースデータＣＤを生成する。
【0047】
図８は、実施形態に係るコースデータ生成部４１の処理を説明するための図である。図８に示すように、実施形態においては、作業現場に３つの積込場ＬＰＡが設けられ、３つの積込場ＬＰＡのそれぞれに積込機３が１台ずつ配置されることとする。３台の積込機３は、３つの積込場ＬＰＡのそれぞれにおいて稼働する。第１積込機３Ａは、第１積込場ＬＰＡ１において稼働する。第２積込機３Ｂは、第２積込場ＬＰＡ２において稼働する。第３積込機３Ｃは、第３積込場ＬＰＡ３において稼働する。不図示であるが、例えば３０台程度の複数の無人車両２が作業現場において稼働する。
【0048】
コースデータ生成部４１は、コースデータＣＤとして、第１積込機３Ａによる積込作業が実施される無人車両２についての第１コースデータＣＤ１、第２積込機３Ｂによる積込作業が実施される無人車両２についての第２コースデータＣＤ２、及び第３積込機３Ｃによる積込作業が実施される無人車両２についての第３コースデータＣＤ３を生成する。第１積込機３Ａによる積込作業が実施される第１グループに属する複数の無人車両２は、第１コースデータＣＤ１に従って走行する。第２積込機３Ｂによる積込作業が実施される第２グループに属する複数の無人車両２は、第２コースデータＣＤ２に従って走行する。第３積込機３Ｃによる積込作業が実施される第３グループに属する複数の無人車両２は、第３コースデータＣＤ３に従って走行する。
【0049】
コースデータ生成部４１は、第１積込機３Ａによる第１グループの無人車両２に対する積込作業が順次実施されるように、第１コースデータＣＤ１を生成する。第１グループの無人車両２は、第１コースデータＣＤ１に従って、第１積込場ＬＰＡ１に向かって走行する。第１グループの無人車両２は、第１積込場ＬＰＡ１の待機点ＷＰで待機した後、第１積込場ＬＰＡ１の積込点ＬＰに順次進入する。第１積込機３Ａは、積込点ＬＰに順次配置される複数の無人車両２のそれぞれに対して積込作業を順次実施する。
【0050】
コースデータ生成部４１は、第２積込機３Ｂによる第２グループの無人車両２に対する積込作業が順次実施されるように、第２コースデータＣＤ２を生成する。第２グループの無人車両２は、第２コースデータＣＤ２に従って、第２積込場ＬＰＡ２に向かって走行する。第２グループの無人車両２は、第２積込場ＬＰＡ２の待機点ＷＰで待機した後、第２積込場ＬＰＡ２の積込点ＬＰに順次進入する。第２積込機３Ｂは、積込点ＬＰに順次配置される複数の無人車両２のそれぞれに対して積込作業を順次実施する。
【0051】
コースデータ生成部４１は、第３積込機３Ｃによる第３グループの無人車両２に対する積込作業が順次実施されるように、第３コースデータＣＤ３を生成する。第３グループの無人車両２は、第３コースデータＣＤ３に従って、第３積込場ＬＰＡ３に向かって走行する。第３グループの無人車両２は、第３積込場ＬＰＡ３の待機点ＷＰで待機した後、第３積込場ＬＰＡ３の積込点ＬＰに順次進入する。第３積込機３Ｃは、積込点ＬＰに順次配置される複数の無人車両２のそれぞれに対して積込作業を順次実施する。
【0052】
交差点エリア設定部４２は、作用現場の交差点ＩＳに交差点エリアＩＳＡを設定する。図６を参照して説明したように、交差点エリアＩＳＡは、交差点ＩＳを構成する複数の搬送路ＨＬを含むように設定される。交差点エリアＩＳＡは、コースデータＣＤと同一の座標系において設定される。コースデータＣＤがグローバル座標系において設定される場合、交差点エリアＩＳＡもグローバル座標系において設定される。
【0053】
走行許可エリア設定部４３は、無人車両２の走行方向の前方に走行許可エリアＡＰを設定する。走行許可エリア設定部４３は、作業現場で稼動する複数の無人車両２のそれぞれに走行許可エリアＡＰを設定する。図４を参照して説明したように、走行許可エリアＡＰは、複数のコース点ＣＰを含むように設定される。走行許可エリアＡＰは、コースデータＣＤと同一の座標系において設定される。コースデータＣＤがグローバル座標系において設定される場合、走行許可エリアＡＰもグローバル座標系において設定される。
【0054】
位置データ取得部４４は、作業現場で稼動する複数の無人車両２のそれぞれの位置データを取得する。無人車両２の位置は、位置検出装置２８により検出される。位置検出装置２８により検出された無人車両２の位置データは、通信システム５を介して管理装置４に送信される。位置データ取得部４４は、通信システム５を介して、位置検出装置２８により検出された無人車両２の位置データを取得する。
【0055】
進入判定部４５は、位置データ取得部４４により取得された複数の無人車両２の位置データに基づいて、交差点ＩＳに複数の無人車両２が同時に進入するか否かを判定する。実施形態において、進入判定部４５は、走行許可エリアＡＰと交差点ＩＳとの相対位置に基づいて、交差点ＩＳに複数の無人車両２が進入するか否かを判定する。
【0056】
図９は、実施形態に係る進入判定部４５の処理を説明するための図である。実施形態においては、図９に示すように、無人車両２Ａ、無人車両２Ｂ、及び無人車両２Ｃが、交差点ＩＳに同時に進入することとする。また、無人車両２Ａ、無人車両２Ｂ、無人車両２Ｃ、無人車両２Ｄ、及び無人車両２Ｅが、交差点ＩＳを通過する予定であることとする。
【0057】
図９に示す例において、交差点ＩＳは、搬送路ＨＬ１、搬送路ＨＬ２、搬送路ＨＬ３、及び搬送路ＨＬ４により構成される。無人車両２Ａ及び無人車両２Ｄが搬送路ＨＬ１を交差点ＩＳに向かって走行する。無人車両２Ｂが搬送路ＨＬ２を交差点ＩＳに向かって走行する。無人車両２Ｃ及び無人車両２Ｅが搬送路ＨＬ３を交差点ＩＳに向かって走行する。無人車両２Ａは、無人車両２Ｄよりも前方において、交差点ＩＳに向かって搬送路ＨＬ１を走行する。無人車両２Ｃは、無人車両２Ｅよりも前方において、交差点ＩＳに向かって搬送路ＨＬ３を走行する。
【0058】
実施形態において、無人車両２Ａ及び無人車両２Ｄは、第１コースデータＣＤ１に従って、第１積込機３Ａ（第１積込場ＬＰＡ１）に向かって走行することとする。無人車両２Ｂは、第２コースデータＣＤ２に従って、第２積込機３Ｂ（第２積込場ＬＰＡ２）に向かって走行することとする。無人車両２Ｃ及び無人車両２Ｅは、第３コースデータＣＤ３に従って、第３積込機３Ｃ（第３積込場ＬＰＡ３）に向かって走行することとする。
【0059】
なお、無人車両２Ａ、無人車両２Ｂ、無人車両２Ｃ、無人車両２Ｄ、及び無人車両２Ｅのそれぞれが、異なる積込機３（積込場ＬＰＡ）に向かって走行してもよい。
【0060】
実施形態において、進入判定部４５は、交差点ＩＳにほぼ同時に進入しようとする複数の無人車両２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ）のそれぞれに設定された走行許可エリアＡＰと交差点エリアＩＳＡとの相対位置に基づいて、交差点ＩＳに複数の無人車両２が同時に進入するか否かを判定する。
【0061】
すなわち、進入判定部４５は、交差点エリア設定部４２により設定された交差点エリアＩＳＡと、走行許可エリア設定部４３により設定された走行許可エリアＡＰと、位置データ取得部４４により取得された無人車両２の位置データとに基づいて、複数の走行許可エリアＡＰの前部が交差点エリアＩＳＡにほぼ同時に進入しようとするとき、複数の無人車両２が交差点ＩＳに同時に進入すると判定する。
【0062】
図９に示す例においては、無人車両２Ａに設定されている走行許可エリアＡＰの前部と、無人車両２Ｂに設定されている走行許可エリアＡＰの前部と、無人車両２Ｃに設定されている走行許可エリアＡＰの前部とが、ほぼ同時に交差点エリアＩＳＡに進入する。
【0063】
図９に示す例において、進入判定部４５は、交差点エリア設定部４２により設定された交差点エリアＩＳＡと、走行許可エリア設定部４３により設定された走行許可エリアＡＰと、位置データ取得部４４により取得された無人車両２の位置データとに基づいて、無人車両２Ａに設定されている走行許可エリアＡＰの前部と、無人車両２Ｂに設定されている走行許可エリアＡＰの前部と、無人車両２Ｃに設定されている走行許可エリアＡＰの前部とが、交差点エリアＩＳＡにほぼ同時に進入すると判定し、３台の無人車両２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ）が交差点ＩＳに進入すると判定する。
【0064】
移動余裕度算出部４６は、複数の無人車両２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ）が交差点ＩＳに進入すると進入判定部４５により判定された場合、積込作業が実施される積込場ＬＰＡに対する無人車両ｉの到着目標時刻ｉＴｔａｒｇｅｔから到着予想時刻ｉＴｅｓｔｉｍａｔｅを減じた値を示す移動余裕度ｉｄを算出する。
【0065】
無人車両ｉは、交差点ＩＳを通過する予定の複数の無人車両２を示すこととする。ｉは、交差点ＩＳを通過する予定の無人車両２の台数を示す。実施形態において、交差点ＩＳを通過する予定の無人車両２は、５台の無人車両２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ）である。すなわち、ｉ＝１～５である。
【0066】
移動余裕度算出部４６は、交差点ＩＳを通過する予定の複数の無人車両ｉのそれぞれについて、移動余裕度ｉｄを算出する。移動余裕度算出部４６は、５台の無人車両２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ）のそれぞれについて、移動余裕度ｉｄを算出する。
【0067】
移動余裕度ｉｄは、交差点ＩＳを通過する予定の複数の無人車両ｉのそれぞれの移動余裕度を示す。到着目標時刻ｉＴｔａｒｇｅｔは、複数の無人車両ｉのそれぞれの到着目標時刻を示す。到着予想時刻ｉＴｅｓｔｉｍａｔｅは、複数の無人車両ｉのそれぞれの到着予想時刻を示す。
【0068】
なお、後述するように、複数の無人車両ｉが交差点ＩＳに同時に進入する場合、複数の無人車両ｉの干渉を回避するために、交差点ＩＳの通過順序に基づいて、少なくとも１台の無人車両ｉの走行が制限される場合がある。走行を制限された無人車両ｉは、交差点ＩＳに進入する前に減速又は停車される。到着予想時刻ｉＴｅｓｔｉｍａｔｅは、交差点ＩＳの通過順序に基づいて発生する無人車両ｉの減速又は停車による遅延も考慮される。
【0069】
到着目標時刻ｉＴｔａｒｇｅｔは、無人車両ｉに対する積込作業を実施する積込機３のアイドル時間を最小に（ゼロに）するために、無人車両ｉが積込場ＬＰＡに到着すべき時刻である。到着予想時刻ｉＴｅｓｔｉｍａｔｅは、無人車両ｉが積込場ＬＰＡに到着する予想時刻である。無人車両ｉの移動余裕度ｉｄは、無人車両ｉの到着目標時刻ｉＴｔａｒｇｅｔから到着予想時刻ｉＴｅｓｔｉｍａｔｅを減じた値を示す。すなわち、以下の（１）式が成立する。
【0070】
【数1】
【0071】
移動余裕度ｉｄは、交差点ＩＳから積込場ＬＰＡまでの移動について無人車両ｉが有する余裕の度合いを数値化したものである。
【0072】
上述のように、１台の積込機３による複数の無人車両２に対する積込作業が順次実施される。先の無人車両２に対する積込作業が終了した後に、次の無人車両２に対する積込作業が実施される。積込機３のアイドル時間を低減する場合、移動余裕度ｉｄが大きいほど、無人車両ｉは積込場ＬＰＡまでの移動の途中において減速又は停止する余裕が有ることを意味する。移動余裕度ｉｄが小さいほど、無人車両ｉは積込場ＬＰＡまでの移動の途中において減速又は停止する余裕が無く、全速力で走行する必要があることを意味する。移動余裕度ｉｄが負の値の場合、無人車両ｉは、次の積込作業に遅れる見込みであることを意味する。
【0073】
実施形態において、無人車両ｉの到着目標時刻ｉＴｔａｒｇｅｔは、待機点ＷＰに対する到着目標時刻である。すなわち、到着目標時刻ｉＴｔａｒｇｅｔは、無人車両ｉの積込作業を実施する積込機３のアイドル時間を最小に（ゼロに）するために、交差点ＩＳに進入する予定の無人車両ｉが積込場ＬＰＡの待機点ＷＰに到着すべき時刻である。
【0074】
実施形態において、１台の積込機３による複数の無人車両ｉに対する積込作業が順次実施される場合において、次の無人車両ｉの到着目標時刻ｉＴｔａｒｇｅｔは、先の無人車両ｉの積込作業の終了予想時刻ｉＴｅｎｄである。
【0075】
図１０は、実施形態に係る到着目標時刻ｉＴｔａｒｇｅｔと到着予想時刻ｉＴｅｓｔｉｍａｔｅと移動余裕度ｉｄとを説明するための図である。図１０は、１台の積込機３により積込作業が順次実施される３台の無人車両２（２－１，２－２，２－３）についての到着目標時刻ｉＴｔａｒｇｅｔと到着予想時刻ｉＴｅｓｔｉｍａｔｅと移動余裕度ｉｄとの関係を示す。
【0076】
無人車両ｉの積込作業の終了予想時刻ｉＴｅｎｄは、無人車両ｉの待機点ＷＰに対する到着予想時刻ｉＴｅｓｔｉｍａｔｅと、１台の無人車両ｉに対する積込所要時間とに基づいて算出される。積込所要時間とは、１台の積込機３が１台の無人車両ｉに対する積込作業に要する時間をいう。積込所要時間は、例えば積込機３の諸元（specification）又は積込所要時間の過去の実績データから決定される既知データである。積込所要時間は、記憶部５２に記憶されている。積込所要時間は、一定値である。図１０に示す例において、積込所要時間は３分であることとする。
【0077】
実施形態において、無人車両２の待機点ＷＰに対する到着目標時刻ｉＴｔａｒｇｅｔは、先の無人車両２の積込作業の終了予想時刻ｉＴｅｎｄである。すなわち、積込機３のアイドル時間を最小に（ゼロに）するために、次の無人車両２は、先の無人車両２の積込作業の終了予想時刻ｉＴｅｎｄまでに、待機点ＷＰに到着する必要がある。
【0078】
図１０に示す例において、３台の無人車両２のうち、積込作業を実施中の無人車両２－１の積込作業の終了予想時刻ｉＴｅｎｄが１４時０２分であることとする。
【0079】
無人車両２－１の次に積込作業を実施される無人車両２－２の待機点ＷＰへの到着目標時刻ｉＴｔａｒｇｅｔは、先の無人車両２－１の積込作業の終了予想時刻ｉＴｅｎｄと同じ１４時０２分である。無人車両２－２の待機点ＷＰへの到着予想時刻ｉＴｅｓｔｉｍａｔｅは、１４時０３分である。無人車両２－２の到着予想時刻ｉＴｅｓｔｉｍａｔｅは、無人車両２－２のコースデータＣＤに基づいて算出される。コースデータＣＤは、無人車両２－２の目標走行速度及び目標走行経路を含む。無人車両２－２から待機点ＷＰまでの距離は、無人車両２－２の現在の位置データと目標走行経路とに基づいて算出可能である。無人車両２－２が待機点ＷＰに到着するまでに要する時間は、コースデータＣＤにより規定される無人車両２－２の目標走行速度と待機点ＷＰまでの距離とに基づいて算出される。したがって、移動余裕度算出部４６は、無人車両２－２の現在の位置データと無人車両２－２のコースデータＣＤとに基づいて、無人車両２－２の待機点ＷＰへの到着予想時刻ｉＴｅｓｔｉｍａｔｅを算出することができる。
【0080】
したがって、無人車両２－２についての移動余裕度ｉｄは、－１分（＝１４時０２分－１４時０３分）である。また、積込所要時間は３分であるため、無人車両２－２の積込作業の終了予想時刻ｉＴｅｎｄは、１４時０６分である。
【0081】
無人車両２－２の次に積込作業を実施される無人車両２－３の待機点ＷＰへの到着目標時刻ｉＴｔａｒｇｅｔは、先の無人車両２－２の積込作業の終了予想時刻ｉＴｅｎｄと同じ１４時０６分である。無人車両２－３の待機点ＷＰへの到着予想時刻ｉＴｅｓｔｉｍａｔｅは、１４時０４分である。
【0082】
したがって、無人車両２－３についての移動余裕度ｉｄは、＋２分（＝１４時０６分－１４時０４分）である。また、積込所要時間は３分であるため、無人車両２－３の積込作業の終了予想時刻ｉＴｅｎｄは、１４時０９分である。
【0083】
通過パターン算出部４７は、交差点ＩＳに複数の無人車両２が進入すると進入判定部４５により判定された場合、交差点ＩＳにおける複数の無人車両２の通過順序の複数のパターンを算出する。
【0084】
図１１及び図１２のそれぞれは、実施形態に係る通過順序のパターンを説明するための図である。図１１は、無人車両２Ａ、無人車両２Ｂ、無人車両２Ｃ、無人車両２Ｄ、及び無人車両２Ｅのうち、無人車両２Ａが最先に交差点ＩＳを通過する第１パターンを示す。図１２は、無人車両２Ａ、無人車両２Ｂ、無人車両２Ｃ、無人車両２Ｄ、及び無人車両２Ｅのうち、無人車両２Ｂ及び無人車両２Ｃが最先に交差点ＩＳを通過する第２パターンを示す。
【0085】
実施形態において、通過パターン算出部４７は、図１１及び図１２に示したような、無人車両２Ａが最先に交差点ＩＳを通過する第１パターンと、無人車両２Ｂ及び無人車両２Ｃが最先に交差点ＩＳを通過する第２パターンとを算出することとする。
【0086】
なお、図１１及び図１２を参照して説明した通過順序のパターンは、一例である。また、通過順序のパターンは、第１パターン及び第２パターンの２つのパターンのみならず、３つ以上の複数のパターンである場合が想定される。例えば、図１２に示す例において、無人車両２Ｂと無人車両２Ｃとが交差点ＩＳを同時に走行することができない場合、通過順序のパターンとして、無人車両２Ａが最先に交差点ＩＳを通過する第１パターンと、無人車両２Ｂが最先に交差点ＩＳを通過する第２パターンと、無人車両２Ｃが最先に交差点ＩＳを通過する第３パターンとが算出される。
【0087】
なお、無人車両２Ｂと無人車両２Ｃとが交差点ＩＳを同時に走行することができない場合として、無人車両２Ｂに設定された走行許可エリアＡＰと無人車両２Ｃに設定された走行許可エリアＡＰとが、交差点ＩＳにおいて重複してしまう状況が例示される。
【0088】
時間損失量算出部４８は、通過パターン算出部４７により算出された交差点ＩＳにおける通過順序の複数のパターンのそれぞれについて、複数の無人車両ｉのそれぞれの交差点ＩＳにおける時間損失量ｉｔｌｏｓｓを算出する。実施形態において、時間損失量ｉｔｌｏｓｓは、交差点ＩＳに進入する予定の複数の無人車両ｉのそれぞれの交差点ＩＳにおける時間損失量である。
【0089】
無人車両ｉの時間損失量ｉｔｌｏｓｓとは、無人車両ｉが減速しないで交差点ＩＳを通過するのに要する時間と、減速又は停車しながら交差点ＩＳを通過するのに要する時間との差をいう。
【0090】
図１１に示したように、無人車両２Ａが最先に交差点ＩＳを通過する場合、複数の無人車両２の干渉を回避するために、無人車両２Ｂ、無人車両２Ｃ、及び無人車両２Ｅの走行が制限される。すなわち、無人車両２Ｂ及び無人車両２Ｃは、無人車両２Ａとの干渉を回避するために、交差点ＩＳに進入せずに、交差点エリアＩＳＡの手前において停車又は減速される。また、無人車両２Ｅは、無人車両２Ｃの後方を走行するため、無人車両２Ｃの停車又は減速に伴って、停車又は減速される。そのため、無人車両２Ｂ、無人車両２Ｃ、及び無人車両２Ｅのそれぞれに時間損失量ｉｔｌｏｓｓが発生する。無人車両２Ａの後方を走行する無人車両２Ｄの走行が制限されない場合、無人車両２Ｄは、無人車両２Ａとともに、交差点ＩＳを通過する。無人車両２Ｄの走行が制限されない場合、無人車両２Ａ及び無人車両２Ｄには、時間損失量ｉｔｌｏｓｓが発生しない。なお、無人車両２Ａが交差点ＩＳを通過した後、無人車両２Ｄが交差点ＩＳを通過する前に、例えば無人車両２Ｂが交差点ＩＳを通過する場合がある。その場合、無人車両２Ｄに時間損失量ｉｔｌｏｓｓが発生する。
【0091】
図１２に示したように、無人車両２Ｂ及び無人車両２Ｃが最先に交差点ＩＳを通過する場合、複数の無人車両２の干渉を回避するために、無人車両２Ａ及び無人車両２Ｄの走行が制限される。すなわち、無人車両２Ａは、無人車両２Ｂ及び無人車両２Ｃとの干渉を回避するために、交差点ＩＳに進入せずに、交差点エリアＩＳＡの手前において停車又は減速される。また、無人車両２Ｄは、無人車両２Ａの後方を走行するため、無人車両２Ａの停車又は減速に伴って、停車又は減速される。そのため、無人車両２Ａ及び無人車両２Ｄのそれぞれに時間損失量ｉｔｌｏｓｓが発生する。無人車両２Ｃの後方を走行する無人車両２Ｅの走行が制限されない場合、無人車両２Ｅは、無人車両２Ｃとともに、交差点ＩＳを通過する。無人車両２Ｅの走行が制限されない場合、無人車両２Ｂ、無人車両２Ｃ、及び無人車両２Ｅには、時間損失量ｉｔｌｏｓｓが発生しない。なお、無人車両２Ｃが交差点ＩＳを通過した後、無人車両２Ｅが交差点ＩＳを通過する前に、例えば無人車両２Ａが交差点ＩＳを通過する場合がある。その場合、無人車両２Ｅに時間損失量ｉｔｌｏｓｓが発生する。
【0092】
このように、時間損失量算出部４８は、交差点エリアＩＳＡに対向する複数の無人車両２（無人車両２Ａ、無人車両２Ｂ、及び無人車両２Ｃ）の交差点ＩＳにおける通過順序の複数のパターンのそれぞれについて、交差点ＩＳを通過する予定の全ての無人車両ｉ（無人車両２Ａ、無人車両２Ｂ、無人車両２Ｃ、無人車両２Ｄ、及び無人車両２Ｅ）のそれぞれの時間損失量ｉｔｌｏｓｓを算出する。
【0093】
積込損失量算出部４９は、交差点ＩＳを通過する予定の複数の無人車両ｉの移動余裕度ｉｄと時間損失量ｉｔｌｏｓｓとに基づいて、交差点ＩＳにおける通過順序の複数のパターンのそれぞれについて、複数の無人車両ｉのそれぞれの積込作業に係る積込損失量を算出する。実施形態において、積込損失量は、複数の無人車両ｉのそれぞれの積込場ＬＰＡに対する目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙである。積込損失量算出部４９は、交差点ＩＳを通過する予定の複数の無人車両ｉの移動余裕度ｉｄと時間損失量ｉｔｌｏｓｓとに基づいて、通過パターン算出部４７により算出された複数のパターンのそれぞれについて、複数の無人車両ｉのそれぞれの積込場ＬＰＡの待機点ＷＰに対する目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙを算出する。
【0094】
図８を参照して説明したように、無人車両２Ａ及び無人車両２Ｄが第１コースデータＣＤ１に従って第１積込機３Ａ（第１積込場ＬＰＡ１）に向かって走行する場合、積込損失量算出部４９は、通過パターン算出部４７により算出された第１パターン及び第２パターンのそれぞれについて、無人車両２Ａ及び無人車両２Ｄのそれぞれの第１積込場ＬＰＡ１の待機点ＷＰに対する目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙを算出する。無人車両２Ｂが第２コースデータＣＤ２に従って第２積込機３Ｂ（第２積込場ＬＰＡ２）に向かって走行する場合、積込損失量算出部４９は、通過パターン算出部４７により算出された第１パターン及び第２パターンのそれぞれについて、無人車両２Ｂの第２積込場ＬＰＡ２の待機点ＷＰに対する目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙを算出する。無人車両２Ｃ及び無人車両２Ｅが第３コースデータＣＤ３に従って第３積込機３Ｃ（第３積込場ＬＰＡ３）に向かって走行する場合、積込損失量算出部４９は、通過パターン算出部４７により算出された第１パターン及び第２パターンのそれぞれについて、無人車両２Ｃ及び無人車両２Ｅのそれぞれの第３積込場ＬＰＡ３の待機点ＷＰに対する目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙを算出する。
【0095】
無人車両ｉの目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙは、無人車両ｉが到着目標時刻ｉＴｔａｒｇｅｔ（先の無人車両２の積込作業の終了予想時刻ｉＴｅｎｄ）までに積込場ＬＰＡの待機点ＷＰに到着することができないことによって発生する積込機３のアイドル時間の増加量を意味する。無人車両ｉの時間損失量ｉｔｌｏｓｓが発生しても、無人車両ｉの移動余裕度ｉｄが大きければ、アイドル時間は増加せず、目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙは増加しない。一方、無人車両ｉの移動余裕度ｉｄが小さいと、無人車両ｉが到着目標時刻ｉＴｔａｒｇｅｔまでに積込場ＬＰＡの待機点ＷＰに到着できない場合、アイドル時間は増加し、目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙは増加する。すなわち、無人車両ｉの目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙは、無人車両ｉの移動余裕度ｉｄと時間損失量ｉｔｌｏｓｓとに基づいて定められる。目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙは、以下の（２）式に基づいて算出される。
【0096】
【数2】
【0097】
（２）式に示すように、移動余裕度ｉｄが０未満（負の値）である場合、目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙは、時間損失量ｉｔｌｏｓｓに等しい。移動余裕度ｉｄが０以上ｉｔｌｏｓｓ未満である場合、目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙは、時間損失量ｉｔｌｏｓｓから移動余裕度ｉｄを減じた値である。移動余裕度ｉｄがｉｔｌｏｓｓ以上である場合、目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙは、ゼロである。すなわち、交差点ＩＳにおいて無人車両ｉに時間損失量ｉｔｌｏｓｓが発生しても、移動余裕度ｉｄが正の値であれば、積込場ＬＰＡの待機点ＷＰに対する無人車両ｉの目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙは少ない又はゼロとなる。
【0098】
総積込損失量算出部５０は、積込損失量算出部４９により算出された複数の積込損失量に基づいて、通過パターン算出部４７により算出された交差点ＩＳにおける通過順序の複数のパターンのそれぞれについて、複数の積込機３のそれぞれの稼働に係る損失量の総和を示す総積込損失量を算出する。実施形態において、総積込損失量は、複数の無人車両２のそれぞれの目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙの総和を示す総積込損失量Ｎｓｕｍｄｅｌａｙである。
【0099】
すなわち、総積込損失量Ｎｓｕｍｄｅｌａｙは、通過順序の複数のパターンのそれぞれについて算出された、複数の積込機３のそれぞれのアイドル時間の増加量の総和を示す。総積込損失量算出部５０は、積込損失量算出部４９により算出された複数の目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙに基づいて、通過パターン算出部４７により算出された複数のパターンのそれぞれについて、複数の無人車両２のそれぞれの目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙの総和を示す総積込損失量Ｎｓｕｍｄｅｌａｙを算出する。
【0100】
総積込損失量Ｎｓｕｍｄｅｌａｙは、以下の（３）式に基づいて算出される。
【0101】
【数3】
【0102】
図８を参照して説明したように、第１積込機３Ａ、第２積込機３Ｂ、及び第３積込機３Ｃのそれぞれが稼働する第１積込場ＬＰＡ１、第２積込場ＬＰＡ２、及び第３積込場ＬＰＡ３が存在する場合、総積込損失量算出部５０は、図１１を参照して説明した通過順序の第１パターンについて、無人車両２Ａの第１積込場ＬＰＡ１に対する目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙと、無人車両２Ｄの第１積込場ＬＰＡ１に対する目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙと、無人車両２Ｂの第２積込場ＬＰＡ２に対する目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙと、無人車両２Ｃの第３積込場ＬＰＡ３に対する目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙと、無人車両２Ｅの第３積込場ＬＰＡ３に対する目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙとの総和を示す第１総積込損失量１ｓｕｍｄｅｌａｙを算出する。
【0103】
また、総積込損失量算出部５０は、図１２を参照して説明した通過順序の第２パターンについて、無人車両２Ａの第１積込場ＬＰＡ１に対する目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙと、無人車両２Ｄの第１積込場ＬＰＡ１に対する目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙと、無人車両２Ｂの第２積込場ＬＰＡ２に対する目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙと、無人車両２Ｃの第３積込場ＬＰＡ３に対する目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙと、無人車両２Ｅの第３積込場ＬＰＡ３に対する目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙとの総和を示す第２総積込損失量２ｓｕｍｄｅｌａｙを算出する。
【0104】
優先度決定部５１は、複数の積込機３のそれぞれの稼働に係る損失量の総和を示す総積込損失量が小さくなるように、コースデータＣＤに従って走行する複数の無人車両２の作業現場の交差点ＩＳにおける通過順序を決定する。
【0105】
優先度決定部５１は、総積込損失量算出部５０により算出された複数の総積込損失量Ｎｓｕｍｄｅｌａｙ（１ｓｕｍｄｅｌａｙ，２ｓｕｍｄｅｌａｙ）から、最小の総積込損失量Ｎｓｕｍｄｅｌａｙになる通過順序のパターンを、交差点ＩＳにおける複数の無人車両２の通過順序に決定する。
【0106】
第１積込機３Ａ、第２積込機３Ｂ、及び第３積込機３Ｃのそれぞれが稼働する第１積込場ＬＰＡ１、第２積込場ＬＰＡ２、及び第３積込場ＬＰＡ３が存在し、通過順序の第１パターンにおける第１総積込損失量１ｓｕｍｄｅｌａｙと、通過順序の第２パターンにおける第２総積込損失量２ｓｕｍｄｅｌａｙとが算出された場合、優先度決定部５１は、第１総積込損失量１ｓｕｍｄｅｌａｙ及び第２総積込損失量２ｓｕｍｄｅｌａｙのうち、最小の総積込損失量Ｎｓｕｍｄｅｌａｙを選定する。例えば、第１総積込損失量１ｓｕｍｄｅｌａｙを最小の総積込損失量Ｎｓｕｍｄｅｌａｙとして選定した場合、優先度決定部５１は、通過順序の第１パターンを、交差点ＩＳにおける複数の無人車両２の通過順序に決定する。
【0107】
図７に示すように、制御装置３０は、位置データ入力部３１と、走行条件データ取得部３２と、走行制御部３３とを有する。
【0108】
位置データ入力部３１は、無人車両２の位置検出装置２８の検出データを取得する。位置検出装置２８の検出データは、無人車両２の位置データを示す。無人車両２の位置データは、通信システム５を介して管理装置４に送信される。
【0109】
走行条件データ取得部３２は、通信システム５を介して管理装置４からコースデータＣＤ及び走行許可エリアＡＰを取得する。
【0110】
走行制御部３３は、無人車両２の位置データ及びコースデータＣＤに基づいて、無人車両２の走行を制御する。走行制御部３３は、無人車両２の位置データに基づいて、無人車両２がコースデータＣＤのコース点ＣＲに従って走行するように、走行装置２１を制御する。また、走行制御部３３は、コース点ＣＰに規定されている目標走行速度に基づいて、走行装置２１を制御する。また、走行制御部３３は、走行許可エリアＡＰに基づいて、走行装置２１を制御する。
【0111】
＜管理方法＞
図１３は、実施形態に係る作業現場の管理方法を示すフローチャートである。交差点エリア設定部４２は、交差点ＩＳに交差点エリアＩＳＡを設定する（ステップＳ１０）。
図１３は、実施形態に係る作業現場の管理方法を示すフローチャートである。交差点エリア設定部４２は、交差点ＩＳに交差点エリアＩＳＡを設定する（ステップＳ１０）。
【0112】
コースデータ生成部４１は、コースデータＣＤを生成する。コースデータ生成部４１は、通信システム５を介して、コースデータＣＤを無人車両２に送信する。コースデータ生成部４１は、作業現場で稼動する複数の無人車両２のそれぞれに、コースデータＣＤを送信する。（ステップＳ２０）。
【0113】
無人車両２の制御装置３０は、コースデータＣＤに基づいて、走行装置２１を制御する。無人車両２は、コースデータＣＤに従って、作業現場を走行する。
【0114】
位置検出装置２８は、無人車両２の位置を検出する。位置検出装置２８により検出された無人車両２の位置データは、通信システム５を介して、管理装置４に送信される。位置データ取得部４４は、無人車両２の位置データを取得する。位置データ取得部４４は、作業現場で稼動する複数の無人車両２のそれぞれの位置データを取得する（ステップＳ３０）。
【0115】
進入判定部４５は、位置データ取得部４４により取得された複数の無人車両２の位置データに基づいて、作業現場の交差点ＩＳに複数の無人車両２が進入するか否かを判定する。実施形態において、進入判定部４５は、無人車両２の走行方向の前方に設定された走行許可エリアＡＰと交差点ＩＳとの相対位置に基づいて、交差点ＩＳに複数の無人車両２が進入するか否かを判定する（ステップＳ４０）。
【0116】
ステップＳ４０において、交差点ＩＳに複数の無人車両２が進入すると判定された場合（ステップＳ４０：Ｙｅｓ）、通過パターン算出部４７は、交差点ＩＳに進入する複数の無人車両２の交差点ＩＳにおける通過順序の複数のパターンを算出する（ステップＳ５０）。
【0117】
【0118】
通過順序のパターンが算出された後、通過順序を決定する演算処理が開始される。実施形態においては、ステップＳ４０において、交差点ＩＳに複数の無人車両２が進入すると判定された場合（ステップＳ４０：Ｙｅｓ）、通過順序の複数のパターンのそれぞれについて、総積込損失量Ｎｓｕｍｄｅｌａｙを算出する処理が開始される。
【0119】
はじめに、第１パターンについて、第１総積込損失量１ｓｕｍｄｅｌａｙを算出する処理が開始される。移動余裕度算出部４６は、交差点ＩＳに進入する予定の複数の無人車両ｉのそれぞれについて、積込作業が実施される積込場ＬＰＡに対する無人車両２の到着目標時刻ｉＴｔａｒｇｅｔから到着予想時刻ｉＴｅｓｔｉｍａｔｅを減じた値を示す移動余裕度ｉｄを算出する（ステップＳ６０）。
【0120】
実施形態において、交差点ＩＳに進入する予定の複数の無人車両ｉは、無人車両２Ａ、無人車両２Ｂ、無人車両２Ｃ、無人車両２Ｄ、及び無人車両２Ｅの５台である。すなわち、ｉ＝１～５である。
【0121】
時間損失量算出部４８は、複数の無人車両ｉのそれぞれの交差点ＩＳにおける時間損失量ｉｔｌｏｓｓを算出する（ステップＳ７０）。
【0122】
積込損失量算出部４９は、ステップＳ６０で算出された移動余裕度ｉｄと、ステップＳ７０で算出された時間損失量ｉｔｌｏｓｓとに基づいて、複数の無人車両ｉのそれぞれの積込作業に係る積込損失量を算出する（ステップＳ８０）。
【0123】
実施形態において、積込損失量は、複数の無人車両ｉのそれぞれの積込場ＬＰＡに対する目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙである。
【0124】
目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙ（積込損失量）を算出する演算処理の第１ループ目においては、無人車両Ａについての目標到着時間遅れ増加量１Δｔｄｅｌａｙが算出される。
【0125】
目標到着時間遅れ増加量１Δｔｄｅｌａｙが算出された後、無人車両Ｂについて、目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙ総積込損失量を算出する処理が開始される。無人車両Ｂについて、上述のステップＳ６０からステップＳ８０の処理が第２ループ目として実行されることにより、無人車両Ｂについての目標到着時間遅れ増加量２Δｔｄｅｌａｙが算出される。同様に、無人車両Ｃについての目標到着時間遅れ増加量３Δｔｄｅｌａｙ、無人車両Ｄについての目標到着時間遅れ増加量４Δｔｄｅｌａｙ、及び無人車両Ｅについての目標到着時間遅れ増加量５Δｔｄｅｌａｙが算出される。
【0126】
総積込損失量算出部５０は、ステップＳ８０で算出された複数の無人車両ｉのそれぞれについての目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙに基づいて、総積込損失量Ｎｓｕｍｄｅｌａｙを算出する（ステップＳ９０）。
【0127】
実施形態において、総積込損失量Ｎｓｕｍｄｅｌａｙは、ステップＳ８０で算出された、複数の無人車両２のそれぞれの目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙの総和である。
【0128】
総積込損失量Ｎｓｕｍｄｅｌａｙを算出する演算処理の第１ループ目においては、第１パターンについての第１総積込損失量１ｓｕｍｄｅｌａｙが算出される。
【0129】
第１総積込損失量１ｓｕｍｄｅｌａｙが算出された後、第２パターンについて、総積込損失量を算出する処理が開始される。第２パターンについて、上述のステップＳ６０からステップＳ９０の処理が第２ループ目として実行されることにより、第２パターンについての第２総積込損失量２ｓｕｍｄｅｌａｙが算出される。
【0130】
複数のパターンについての総積込損失量Ｎｓｕｍｄｅｌａｙを算出するループ処理が終了した後、優先度決定部５１は、ループ処理により算出された第１総積込損失量１ｓｕｍｄｅｌａｙ及び第２総積込損失量２ｓｕｍｄｅｌａｙから最小の総積込損失量Ｎｓｕｍｄｅｌａｙになる通過順序のパターンを、通過順序に決定する（ステップＳ１００）。
【0131】
優先度決定部５１は、ステップＳ１００において決定した通過順序を、通信システム５を介して、交差点ＩＳに進入する予定の複数の無人車両ｉに送信する。複数の無人車両ｉは、優先度決定部５１により決定された通過順序に従って、交差点ＩＳを通過する（ステップＳ１１０）。
【0132】
ステップＳ４０において、交差点ＩＳに複数の無人車両２が進入しないと判定された場合（ステップＳ４０：Ｎｏ）、複数の無人車両ｉは、コースデータＣＤに従って、交差点ＩＳを通過する（ステップＳ１１０）。
【0133】
＜コンピュータシステム＞
図１４は、実施形態に係るコンピュータシステム１０００を示すブロック図である。上述の管理装置４及び制御装置３０のそれぞれは、コンピュータシステム１０００を含む。コンピュータシステム１０００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなプロセッサ１００１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような不揮発性メモリ及びＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリを含むメインメモリ１００２と、ストレージ１００３と、入出力回路を含むインターフェース１００４とを有する。上述の管理装置４及び制御装置３０のそれぞれの機能は、コンピュータプログラムとしてストレージ１００３に記憶されている。プロセッサ１００１は、コンピュータプログラムをストレージ１００３から読み出してメインメモリ１００２に展開し、プログラムに従って上述の処理を実行する。なお、コンピュータプログラムは、ネットワークを介してコンピュータシステム１０００に配信されてもよい。
図１４は、実施形態に係るコンピュータシステム１０００を示すブロック図である。上述の管理装置４及び制御装置３０のそれぞれは、コンピュータシステム１０００を含む。コンピュータシステム１０００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなプロセッサ１００１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような不揮発性メモリ及びＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリを含むメインメモリ１００２と、ストレージ１００３と、入出力回路を含むインターフェース１００４とを有する。上述の管理装置４及び制御装置３０のそれぞれの機能は、コンピュータプログラムとしてストレージ１００３に記憶されている。プロセッサ１００１は、コンピュータプログラムをストレージ１００３から読み出してメインメモリ１００２に展開し、プログラムに従って上述の処理を実行する。なお、コンピュータプログラムは、ネットワークを介してコンピュータシステム１０００に配信されてもよい。
【0134】
コンピュータプログラム又はコンピュータシステム１０００は、上述の実施形態に従って、複数の積込機が稼働する作業現場において、積込機３による複数の無人車両２に対する積込作業が順次実施されるように、複数の無人車両２のそれぞれのコースデータＣＤを生成することと、複数の積込機３のそれぞれの稼働に係る損失量の総和を示す総積込損失量が小さくなるように、コースデータＣＤに従って走行する複数の無人車両２の作業現場の交差点ＩＳにおける通過順序を決定することと、決定された通過順序に基づいて交差点ＩＳを通過するように、複数の無人車両２の走行を制御することと、を実行することができる。
【0135】
＜効果＞
以上説明したように、実施形態によれば、複数の積込機３が稼働する作業現場において、複数の積込機３のそれぞれの稼働に係る損失量の総和を示す総積込損失量が小さくなるように、交差点ＩＳにおける複数の無人車両２の通過順序が決定される。実施形態においては、積込機３のアイドル時間の増加量に相当する目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙが算出され、複数の積込機３のアイドル時間の増加量の総和に相当する総積込損失量Ｎｓｕｍｄｅｌａｙが算出される。総積込損失量Ｎｓｕｍｄｅｌａｙが小さくなるように、交差点ＩＳにおける複数の無人車両２の通過順序が決定されることにより、複数の積込機３のそれぞれのアイドル時間の増加が抑制される。したがって、作業現場の生産性の低下が抑制される。
以上説明したように、実施形態によれば、複数の積込機３が稼働する作業現場において、複数の積込機３のそれぞれの稼働に係る損失量の総和を示す総積込損失量が小さくなるように、交差点ＩＳにおける複数の無人車両２の通過順序が決定される。実施形態においては、積込機３のアイドル時間の増加量に相当する目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙが算出され、複数の積込機３のアイドル時間の増加量の総和に相当する総積込損失量Ｎｓｕｍｄｅｌａｙが算出される。総積込損失量Ｎｓｕｍｄｅｌａｙが小さくなるように、交差点ＩＳにおける複数の無人車両２の通過順序が決定されることにより、複数の積込機３のそれぞれのアイドル時間の増加が抑制される。したがって、作業現場の生産性の低下が抑制される。
【0136】
実施形態においては、積込場ＬＰＡに対する無人車両２の到着目標時刻ｉＴｔａｒｇｅｔから到着予想時刻ｉＴｅｓｔｉｍａｔｅを減じた値を示す移動余裕度ｉｄが算出される。移動余裕度ｉｄに基づいて、積込機３のアイドル時間の増加量に相当する目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙが算出される。これにより、積込機３のアイドル時間が適正に算出される。
【0137】
実施形態においては、交差点ＩＳにおける複数の無人車両２の通過順序の複数のパターンが算出される。複数のパターンのそれぞれについて、総積込損失量Ｎｓｕｍｄｅｌａｙが算出される。実施形態においては、通過順序のパターンは、第１パターン及び第２パターンの２種類であり、第１パターンについて第１総積込損失量１ｓｕｍｄｅｌａｙが算出され、第２パターンについて第２総積込損失量２ｓｕｍｄｅｌａｙが算出される。複数の総積込損失量Ｎｓｕｍｄｅｌａｙの中から、最小の総積込損失量Ｎｓｕｍｄｅｌａｙになる通過順序のパターンが選択されることにより、総積込損失量Ｎｓｕｍｄｅｌａｙが小さくなるように、交差点ＩＳにおける複数の無人車両２の通過順序が決定される。
【0138】
実施形態において、次の無人車両２の到着目標時刻ｉＴｔａｒｇｅｔは、先の無人車両２に対する積込作業の終了予想時刻ｉＴｅｎｄに設定される。これにより、到着目標時刻ｉＴｔａｒｇｅｔが終了予想時刻ｉＴｅｎｄよりも前の時刻に設定されると、次の無人車両２が待機点ＷＰで待機する時間が長くなる。到着目標時刻ｉＴｔａｒｇｅｔが終了予想時刻ｉＴｅｎｄよりも後の時刻に設定されると、積込機３のアイドル時間が発生する。次の無人車両２の到着目標時刻ｉＴｔａｒｇｅｔが先の無人車両２に対する積込作業の終了予想時刻ｉＴｅｎｄに設定されることにより、作業現場の生産性の低下が抑制される。
【0139】
実施形態において、積込場ＬＰＡに対する無人車両２の到着目標時刻ｉＴｔａｒｇｅｔは、待機点ＷＰに対する到着目標時刻である。例えば、到着目標時刻ｉＴｔａｒｇｅｔが積込点ＬＰに対する到着目標時刻である場合、積込点ＬＰにおいて積込作業を実施している先の無人車両２に次の無人車両２が干渉してしまう可能性がある。到着目標時刻ｉＴｔａｒｇｅｔが待機点ＷＰに対する到着目標時刻であることにより、複数の無人車両２は円滑に運行することができる。
【0140】
実施形態においては、複数の無人車両２のそれぞれの位置データに基づいて、交差点ＩＳに複数の無人車両２が進入すると判定された場合、総積込損失量を算出する演算処理が開始される。これにより、管理装置４の演算処理の負荷が抑制される。
【0141】
［第２実施形態］
第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
【0142】
上述の実施形態において、積込損失量は、積込機３のアイドル時間の増加量に相当する目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙであり、総積込損失量は、複数の積込機３のアイドル時間の増加量の総和に相当する総積込損失量Ｎｓｕｍｄｅｌａｙであることとした。積込損失量は、複数の無人車両２のそれぞれの積込場ＬＰＡに対する目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙと積込機３の単位時間当たりの積荷の積込量ｉｍとの積を示す生産損失量ｉＭｌｏｓｓであり、総積込損失量は、複数の無人車両２のそれぞれの生産損失量ｉＭｌｏｓｓの総和を示す総積込損失量Ｎｓｕｍｌｏｓｓでもよい。
【0143】
積込損失量として目標到着時間遅れ増加量ｉΔｔｄｅｌａｙの代わりに生産損失量ｉＭｌｏｓｓを用いることにより、複数の積込機３に対する複数の無人車両２の到着の遅れが同時に発生する場合、作業現場の生産性に対する影響の大きい積込機３に向かって走行する無人車両２を優先して交差点ＩＳを通過させることができる。
【0144】
積込損失量算出部４９は、移動余裕度ｉｄと時間損失量ｉｔｌｏｓｓとに基づいて、通過パターン算出部４７により算出された通過順序の複数のパターンのそれぞれについて、生産損失量ｉＭｌｏｓｓを算出する。
【0145】
積込量ｉｍは、単位時間当たりに積込機３が無人車両２に積載できる積荷の量である。積込量ｉｍは、例えば積込機３の諸元（specification）から決定される既知データである。無人車両ｉの生産損失量ｉＭｌｏｓｓは、無人車両ｉが到着目標時刻ｉＴｔａｒｇｅｔまでに積込場ＬＰＡの待機点ＷＰに到着することができないことによって発生する積込機３の逸失積込量を意味する。無人車両ｉの時間損失量ｉｔｌｏｓｓが発生しても、無人車両ｉの移動余裕度ｉｄが大きければ、逸失積込量は増加せず、生産損失量ｉＭｌｏｓｓは増加しない。一方、無人車両ｉの移動余裕度ｉｄが小さいと、無人車両ｉが到着目標時刻ｉＴｔａｒｇｅｔまでに積込場ＬＰＡの待機点ＷＰに到着できない場合、逸失積込量は増加し、生産損失量ｉＭｌｏｓｓは増加する。すなわち、無人車両ｉの生産損失量ｉＭｌｏｓｓは、無人車両ｉの移動余裕度ｉｄと、時間損失量ｉｔｌｏｓｓと、積込機３の単位時間当たりの積荷の積込量ｉｍとに基づいて定められる。生産損失量ｉＭｌｏｓｓは、以下の（４）式に基づいて算出される。
【0146】
【数4】
【0147】
（４）式に示すように、移動余裕度ｉｄが０未満（負の値）である場合、生産損失量ｉＭｌｏｓｓは、時間損失量ｉｔｌｏｓｓと積込量ｉｍとの積に等しい。移動余裕度ｉｄが０以上ｉｔｌｏｓｓ未満である場合、生産損失量ｉＭｌｏｓｓは、時間損失量ｉｔｌｏｓｓから移動余裕度ｉｄを減じた値と積込量ｉｍとの積である。移動余裕度ｉｄがｉｔｌｏｓｓ以上である場合、生産損失量ｉＭｌｏｓｓは、ゼロである。
【0148】
総積込損失量算出部５０は、積込損失量算出部４９により算出された複数の生産損失量ｉＭｌｏｓｓに基づいて、通過パターン算出部４７により算出された交差点ＩＳにおける通過順序の複数のパターンのそれぞれについて、複数の積込機３のそれぞれの生産損失量ｉＭｌｏｓｓの総和を示す総積込損失量Ｎｓｕｍｌｏｓｓを算出する。総積込損失量Ｎｓｕｍｌｏｓｓは、以下の（５）式に基づいて算出される。
【0149】
【数5】
【0150】
総積込損失量算出部５０は、図１１を参照して説明した通過順序の第１パターンについて、無人車両２Ａの第１積込場ＬＰＡ１に対する生産損失量ｉＭｌｏｓｓと、無人車両２Ｄの第１積込場ＬＰＡ１に対する生産損失量ｉＭｌｏｓｓと、無人車両２Ｂの第２積込場ＬＰＡ２に対する生産損失量ｉＭｌｏｓｓと、無人車両２Ｃの第３積込場ＬＰＡ３に対する生産損失量ｉＭｌｏｓｓと、無人車両２Ｅの第３積込場ＬＰＡ３に対する生産損失量ｉＭｌｏｓｓとの総和を示す第１総積込損失量１ｓｕｍｌｏｓｓを算出する。
【0151】
また、総積込損失量算出部５０は、図１２を参照して説明した通過順序の第２パターンについて、無人車両２Ａの第１積込場ＬＰＡ１に対する生産損失量ｉＭｌｏｓｓと、無人車両２Ｄの第１積込場ＬＰＡ１に対する生産損失量ｉＭｌｏｓｓと、無人車両２Ｂの第２積込場ＬＰＡ２に対する生産損失量ｉＭｌｏｓｓと、無人車両２Ｃの第３積込場ＬＰＡ３に対する生産損失量ｉＭｌｏｓｓと、無人車両２Ｅの第３積込場ＬＰＡ３に対する生産損失量ｉＭｌｏｓｓとの総和を示す第２総積込損失量２ｓｕｍｌｏｓｓを算出する。
【0152】
優先度決定部５１は、複数の積込機３のそれぞれの稼働に係る損失量の総和を示す総積込損失量が小さくなるように、コースデータＣＤに従って走行する複数の無人車両２の作業現場の交差点ＩＳにおける通過順序を決定する。
【0153】
第１積込機３Ａ、第２積込機３Ｂ、及び第３積込機３Ｃのそれぞれが稼働する第１積込場ＬＰＡ１、第２積込場ＬＰＡ２、及び第３積込場ＬＰＡ３が存在し、通過順序の第１パターンにおける第１総積込損失量１ｓｕｍｌｏｓｓと、通過順序の第２パターンにおける第２総積込損失量２ｓｕｍｌｏｓｓとが算出された場合、優先度決定部５１は、第１総積込損失量１ｓｕｍｌｏｓｓ及び第２総積込損失量２ｓｕｍｌｏｓｓのうち、最小の総積込損失量Ｎｓｕｍｌｏｓｓを選定する。例えば、第１総積込損失量１ｓｕｍｌｏｓｓを最小の総積込損失量Ｎｓｕｍｌｏｓｓとして選定した場合、優先度決定部５１は、通過順序の第１パターンを、交差点ＩＳにおける複数の無人車両２の通過順序に決定する。
【0154】
［第３実施形態］
上述の実施形態において、１台の無人車両２に対する積込所要時間は、一定値（３分）であることとした。また、積込作業の終了予想時刻ｉＴｅｎｄは、一定値である積込所要時間に基づいて算出されることとした。積込所要時間は、変動値でもよい。
上述の実施形態において、１台の無人車両２に対する積込所要時間は、一定値（３分）であることとした。また、積込作業の終了予想時刻ｉＴｅｎｄは、一定値である積込所要時間に基づいて算出されることとした。積込所要時間は、変動値でもよい。
【0155】
図１５は、実施形態に係る管理システム１を示す機能ブロック図である。図１５に示すように、管理装置４は、１台の無人車両２に対する積込所要時間の実績データに基づいて、積込所要時間の確率分布を生成する確率分布生成部５３と、積込作業が開始されてからの経過時間と確率分布とに基づいて、積込作業の終了予想時刻ｉＴｅｎｄを算出する予測部５４と、を備える。
【0156】
記憶部５２には、１台の積込機３が１台の無人車両２の積込作業に要する時間を示す積込所要時間の実績データが複数記憶されている。すなわち、実績データは、過去において計測された複数の積荷所要時間の計測データである。過去において計測された積荷所要時間を示す計測データが、実績データとして記憶部５２に記憶されている。
【0157】
確率分布生成部５３は、記憶部５２に記憶されている積込所要時間の複数の実績データに基づいて、積込所要時間の確率分布を生成する。
【0158】
図１６は、実施形態に係る積込作業の終了予想時刻ｉＴｅｎｄの算出方法を説明するための図である。図１６に示すように、確率分布生成部５３は、積込所要時間の複数の実績データに基づいて、積込所要時間の確率分布を生成する。図１６において、横軸は、確率変数である時間を示し、縦軸は、確率密度を示す。平均は例えば３分である。
【0159】
予測部５４は、無人車両２に対する積込作業が開始されてからの経過時間ｔｅを算出する。積込作業が開始されてからの経過時間ｔｅは、例えば無人車両２の位置データに基づいて、無人車両２が積込点ＬＰに配置されてからの経過時間とほぼ等しい。予測部５４は、無人車両２の位置データを取得して、無人車両２が積込点ＬＰに配置されてからの経過時間を算出することによって、積込作業が開始されてからの経過時間ｔｅを算出することができる。なお、予測部５４は、積込機３から送信された操作データに基づいて、積込作業が開始されてからの経過時間ｔｅを算出してもよい。例えば積込機３の操作者が、積込作業を開始したとき、積込機３に設けられている操作装置を操作する。積込作業の開始時刻を示す操作データが、積込機３から管理装置４に送信される。予測部５４は、積込作業の開始時刻を示す操作データに基づいて、積込作業が開始されてからの経過時間ｔｅを算出してもよい。
【0160】
予測部５４は、積込作業が開始されてからの経過時間ｔｅと積込所要時間の確率分布とに基づいて、積込作業の終了予想時刻ｉＴｅｎｄを算出する。図１６に示すように、予測部５４は、経過時間ｔｅよりも大きい範囲Ｖｅの確率変数を積分して確率変数の期待値を算出する。予測部５４は、算出した期待値を積込作業の終了予想時刻ｉＴｅｎｄとする。
【0161】
［その他の実施形態］
上述の実施形態においては、走行許可エリアＡＰと交差点エリアＩＳＡとの相対位置に基づいて、交差点エリアＩＳＡに複数の無人車両２が進入するか否かが判定されることとした。すなわち、進入判定部４５は、無人車両２に設定された走行許可エリアＡＰの前部が交差点エリアＩＳＡに進入したときに、無人車両２が交差点ＩＳに進入したと判定することとした。進入判定部４５は、無人車両２の車両本体２２の前部が交差点エリアＩＳＡに進入したときに、無人車両２が交差点ＩＳに進入したと判定してもよい。
上述の実施形態においては、走行許可エリアＡＰと交差点エリアＩＳＡとの相対位置に基づいて、交差点エリアＩＳＡに複数の無人車両２が進入するか否かが判定されることとした。すなわち、進入判定部４５は、無人車両２に設定された走行許可エリアＡＰの前部が交差点エリアＩＳＡに進入したときに、無人車両２が交差点ＩＳに進入したと判定することとした。進入判定部４５は、無人車両２の車両本体２２の前部が交差点エリアＩＳＡに進入したときに、無人車両２が交差点ＩＳに進入したと判定してもよい。
【0162】
上述の実施形態において、制御装置３０の機能の少なくとも一部が管理装置４に設けられてもよいし、管理装置４の機能の少なくとも一部が制御装置３０に設けられてもよい。例えば、上述の実施形態においては、コースデータＣＤが管理装置４において生成され、無人車両２は管理装置４から送信されたコースデータＣＤに従って走行することとした。無人車両２の制御装置３０がコースデータＣＤを生成してもよい。すなわち、制御装置３０がコースデータ生成部４１を有してもよい。また、管理装置４及び制御装置３０のそれぞれがコースデータ生成部４１を有してもよい。
【0163】
なお、上述の実施形態においては、無人車両２が運搬車両の一種であるダンプトラックであることとした。無人車両２は、例えばホイールローダ又はモータグレーダのようなホイール式の作業機械でもよい。
【0164】
上述の実施形態においては、複数の積込場ＬＰＡにそれぞれ１台の積込機３が配置された実施例で説明したが、１つの積込場ＬＰＡに複数の積込機３が配置される場合にも適用できる。
【0165】
上述の実施形態においては、無人車両２の定格積載量は同一でもよいし、異なる定格積載量の無人車両２が混在していても適用してもよい。
【0166】
上述の実施形態においては、積込機３は同一仕様のものでもよいし、異なる仕様（例えば、バケット容量）のものでもよい。さらに油圧ショベルに加え、ホイールローダでもよい。
【符号の説明】
【0167】
１…管理システム、２…無人車両、２－１…無人車両、２－２…無人車両、２－３…無人車両、２Ａ…無人車両、２Ｂ…無人車両、２Ｃ…無人車両、２Ｄ…無人車両、２Ｅ…無人車両、３…積込機、３Ａ…第１積込機、３Ｂ…第２積込機、３Ｃ…第３積込機、４…管理装置、５…通信システム、５Ａ…無線通信機、５Ｂ…無線通信機、６…管制施設、７…破砕機、２１…走行装置、２２…車両本体、２３…ダンプボディ、２４…駆動装置、２５…ブレーキ装置、２６…操舵装置、２７…車輪、２７Ｆ…前輪、２７Ｒ…後輪、２８…位置検出装置、３０…制御装置、３１…位置データ入力部、３２…走行条件データ取得部、３３…走行制御部、４１…コースデータ生成部、４２…交差点エリア設定部、４３…走行許可エリア設定部、４４…位置データ取得部、４５…進入判定部、４６…移動余裕度算出部、４７…通過パターン算出部、４８…時間損失量算出部、４９…積込損失量算出部、５０…総積込損失量算出部、５１…優先度決定部、５２…記憶部、５３…確率分布生成部、５４…予測部、１０００…コンピュータシステム、１００１…プロセッサ、１００２…メインメモリ、１００３…ストレージ、１００４…インターフェース、ＡＰ…走行許可エリア、ＣＤ…コースデータ、ＣＤ１…第１コースデータ、ＣＤ２…第２コースデータ、ＣＤ３…第３コースデータ、ＣＰ…コース点、ＣＲ…走行コース、ＤＰＡ…排土場、ＬＰＡ…積込場、ＬＰＡ１…第１積込場、ＬＰＡ２…第２積込場、ＬＰＡ３…第３積込場、ＨＬ…搬送路、ＨＬ１…搬送路、ＨＬ２…搬送路、ＨＬ３…搬送路、ＨＬ４…搬送路、ＨＬａ…搬送路、ＨＬｂ…搬送路、ＨＬｃ…搬送路、ＨＬｄ…搬送路、ＨＬｅ…搬送路、ＨＬｉ…搬送路、ＨＬｏ…搬送路、ＩＳ…交差点、ＩＳＡ…交差点エリア、ＬＰ…積込点、ＷＰ…待機点、ｉ…無人車両、ｉｄ…移動余裕度、ｉＴｅｎｄ…終了予想時刻、ｉＴｔａｒｇｅｔ…到着目標時刻、ｉＴｅｓｔｉｍａｔｅ…到着予想時刻、ｉｔｌｏｓｓ…時間損失量、ｉΔｔｄｅｌａｙ…目標到着時間遅れ増加量、Ｎｓｕｍｄｅｌａｙ…総積込損失量、１ｓｕｍｄｅｌａｙ…第１総積込損失量、２ｓｕｍｄｅｌａｙ…第２総積込損失量、ｉｍ…積込量、ｉＭｌｏｓｓ…生産損失量、Ｎｓｕｍｌｏｓｓ…総積込損失量、１ｓｕｍｌｏｓｓ…第１総積込損失量、２ｓｕｍｌｏｓｓ…第２総積込損失量、ｔｅ…経過時間、Ｖｅ…範囲。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】