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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-22
(45)【発行日】2024-10-30
(54)【発明の名称】デジタルツインに基づく施工装置配置システム
(51)【国際特許分類】
G06Q 50/08 20120101AFI20241023BHJP
【ＦＩ】
G06Q50/08
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2024075141
(22)【出願日】2024-05-07
【審査請求日】2024-05-07
(31)【優先権主張番号】202410368757.X
(32)【優先日】2024-03-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】524170692
【氏名又は名称】広州珠江建設発展有限公司
【氏名又は名称原語表記】Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｐｅａｒｌ Ｒｉｖｅｒ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】１０－１７ｔｈ ｆｌｏｏｒ，Ｎｏ．４７６－１ Ｈｕａｎｓｈｉｄｏｎｇ Ｒｏａｄ，Ｙｕｅｘｉｕ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１００９５，Ｃｈｉｎａ
(73)【特許権者】
【識別番号】521379012
【氏名又は名称】仲▲カイ▼農業工程学院
【氏名又は名称原語表記】Ｚｈｏｎｇｋａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．５０１，Ｚｈｏｎｇｋａｉ Ｒｏａｄ，Ｈａｉｚｈｕ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】110000291
【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】▲デン▼ ▲カイ▼堅
(72)【発明者】
【氏名】梁 嘉韵
(72)【発明者】
【氏名】温 喜廉
(72)【発明者】
【氏名】楊 智誠
(72)【発明者】
【氏名】劉 三玲
(72)【発明者】
【氏名】袁 継雄
(72)【発明者】
【氏名】叶 家成
(72)【発明者】
【氏名】陳 广浩
(72)【発明者】
【氏名】楊 永民
(72)【発明者】
【氏名】高 偉波
【審査官】山崎 誠也
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２３－１４６５３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１１６４４８０８０（ＣＮ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１１６４８４４５９（ＣＮ，Ａ）
【文献】特表２０２２－５３１９１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０２２－５２２６３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】阿部 守，改革・改善のための戦略デザイン，第2版，株式会社秀和システム，2022年10月20日，p.85-90,143-146,168-171,180-182
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０６Ｑ １０／００－９９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
デジタルツインに基づく施工装置配置システムであって、データ収集モジュール、データ伝送モジュール及びデジタルツイン管理モジュールを含み、
前記データ収集モジュールは、施工場所にセンサを配置して装置の配置情報をリアルタイムに収集するために用いられ、
前記データ伝送モジュールは、配置情報をデジタルツイン管理モジュールにリアルタイムに伝送するために用いられ、
前記デジタルツイン管理モジュールは、配置情報を合わせて施工現場のデジタルツインモデルを構築し且つ装置配置計画を行うために用いられ、
前記装置配置計画は、
予め設定される配置プランに基づいて施工場所のすべての装置を配置するステップＳ１０と、
障害物道路状況と現在装置の予め設定される配置プランとが相関しているかどうかを判断し、そうである場合にＳ３０を実行し、そうでない場合にＳ４０を実行するステップＳ２０と、
デジタルツインモデルを更新し、現在装置の予め設定される配置プランを調整するステップＳ３０と、
施工現場のすべての装置が配置を完了させるまで、配置を継続するステップＳ４０とを含み、
前記Ｓ１０は、
デジタルツインモデルにより三次元施工場所シナリオを構築し、三次元施工場所シナリオに複数のノードを予め設定される配置プランとして予め設定し、すべての装置をそれぞれの予め設定されるノードにより順に移して配置を完了させるステップと、
対応する装置が前記ノードに到着する時間及び前記ノードの三次元位置を表すために、前記予め設定されるノードに対して対応する時間窓を設定するステップとを含む、ことを特徴とするデジタルツインに基づく施工装置配置システム。
【請求項2】
前記配置情報は、装置位置情報及び時間情報を含む、ことを特徴とする請求項１に記載のデジタルツインに基づく施工装置配置システム。
【請求項3】
前記データ伝送モジュールは、５Ｇネットワーク及び／又は光ファイバネットワークを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のデジタルツインに基づく施工装置配置システム。
【請求項4】
前記時間窓の式は、以下のとおりであり、【数8】
式において、ｆ（ｐｍ）は、ノードｐｍの時間窓、Ｔ（ｐｍ）は、対応する装置がｐｍノードに到着する時間、Ｃｏｏｒｄ（ｐｍ）は、対応する装置のｐｍノードの三次元位置である、ことを特徴とする請求項１に記載のデジタルツインに基づく施工装置配置システム。
【請求項5】
デジタルツインに基づく施工装置配置システムであって、
データ収集モジュール、データ伝送モジュール及びデジタルツイン管理モジュールを含み、
前記データ収集モジュールは、施工場所にセンサを配置して装置の配置情報をリアルタイムに収集するために用いられ、
前記データ伝送モジュールは、配置情報をデジタルツイン管理モジュールにリアルタイムに伝送するために用いられ、
前記デジタルツイン管理モジュールは、配置情報を合わせて施工現場のデジタルツインモデルを構築し且つ装置配置計画を行うために用いられ、
前記装置配置計画は、
予め設定される配置プランに基づいて施工場所のすべての装置を配置するステップＳ１０と、
障害物道路状況と現在装置の予め設定される配置プランとが相関しているかどうかを判断し、そうである場合にＳ３０を実行し、そうでない場合にＳ４０を実行するステップＳ２０と、
デジタルツインモデルを更新し、現在装置の予め設定される配置プランを調整するステップＳ３０と、
施工現場のすべての装置が配置を完了させるまで、配置を継続するステップＳ４０とを含み、
前記ステップＳ２０は、
障害物道路状況情報をデジタルツインモデルに入力し、且つ三次元施工場所シーンにおいてノード形式で識別し、障害物ノード及び対応する時間窓を出力し、予め設定されるノード時間窓と障害物ノード時間窓とが重なる場合に、障害物道路状況と現在装置の予め設定される配置プランとが相関していることを判断し、Ｓ３０を実行し、そうでない場合にＳ４０を実行するステップを含む、ことを特徴とするデジタルツインに基づく施工装置配置システム。
【請求項6】
デジタルツインに基づく施工装置配置システムであって、
データ収集モジュール、データ伝送モジュール及びデジタルツイン管理モジュールを含み、
前記データ収集モジュールは、施工場所にセンサを配置して装置の配置情報をリアルタイムに収集するために用いられ、
前記データ伝送モジュールは、配置情報をデジタルツイン管理モジュールにリアルタイムに伝送するために用いられ、
前記デジタルツイン管理モジュールは、配置情報を合わせて施工現場のデジタルツインモデルを構築し且つ装置配置計画を行うために用いられ、
前記装置配置計画は、
予め設定される配置プランに基づいて施工場所のすべての装置を配置するステップＳ１０と、
障害物道路状況と現在装置の予め設定される配置プランとが相関しているかどうかを判断し、そうである場合にＳ３０を実行し、そうでない場合にＳ４０を実行するステップＳ２０と、
デジタルツインモデルを更新し、現在装置の予め設定される配置プランを調整するステップＳ３０と、
施工現場のすべての装置が配置を完了させるまで、配置を継続するステップＳ４０とを含み、
前記ステップＳ３０は、
現在装置位置を開始ノードｐ１とし、終了ノードｐＭが変わらず、且つ複数の新しい経路ノードｐｍを再構築するステップＳ３００１と、
新しい経路ノード時間窓と障害物ノード時間窓とが重なる新しい経路ノードを取り除くステップＳ３００２と、
新しい経路ノード時間窓と他の装置のすべてのノード時間窓とが重るか否かを判断し、重なる場合にノード衝突と判断し、装置が重なりノードに入る前にその場で時間Δｔｍ待つ必要があるステップＳ３００３と、
ノード及び待ち時間に基づいて最速配置時間の目標関数を設定するステップＳ３００４と、
目標関数を解き、各ノードの位置関係を決定し、現在装置の配置プランを調整するステップＳ３００５とを含む、ことを特徴とするデジタルツインに基づく施工装置配置システム。
【請求項7】
前記目標関数の式は、以下のとおりであり、【数9】
式において、Ｔ（ｐ）は、現在装置の実際の配置時間、Ｔ（ｐＭ）は、現在装置の推定される配置時間、Δｔｍは、ノードｍに入る待ち時間である、ことを特徴とする請求項６に記載のデジタルツインに基づく施工装置配置システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、デジタルツイン分野に属し、特にデジタルツインに基づく施工装置配置システムに関する。
【背景技術】
【0002】
施工装置の動的配置は、建築工事過程における重要な一環であり、施工装置の合理的な配置は、全体工事の順調な進展と工期短縮を確保する重要な保証であり、施工前及び施工中にいずれもすべての施工装置の動的管理を合理的に計画する必要がある。しかしながら、従来の施工装置の配置は、経験と人工設計に依存し、主観的な要素と制限的な条件の影響を受けやすく、配置プランに制限性と非効率性がある。
【0003】
デジタルツインは、現実世界のデジタル映像とそのデジタルモデルとを関連付けることで、インタラクション、フィードバック及び最適化過程を実現するシミュレーション技術である。プロジェクトの施工過程において、デジタルツイン技術は、三次元の施工場所の環境を正確に提供し、異なる建築、機械装置や作業領域などの要素の相互関係を表示することができ、施工中に機械装置の配置計画と最適化を極めて便利にする。しかしながら、実際の施工環境で、複数の機械装置が同時に配置に参加し、且つ配置環境が動的不確実性を持っているため、装置配置プランの衝突を招きやすく、なお、計画配置過程で障害物区間に対する判断が不足し、装置配置精度に一定の不足がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
従来技術の上記欠陥にかんがみて、本発明は、デジタルツインに基づく施工装置配置システムを提案し、本発明で設計される技術案は、
データ収集モジュール、データ伝送モジュール及びデジタルツイン管理モジュールを含み、
前記データ収集モジュールは、施工場所にセンサを配置して装置の配置情報をリアルタイムに収集するために用いられ、
前記データ伝送モジュールは、配置情報をデジタルツイン管理モジュールにリアルタイムに伝送するために用いられ、
前記デジタルツイン管理モジュールは、配置情報を合わせて施工現場のデジタルツインモデルを構築し且つ装置配置計画を行うために用いられ、
前記装置配置計画は、
予め設定される配置プランに基づいて施工場所のすべての装置を配置するステップＳ１０と、
障害物道路状況と現在装置の予め設定される配置プランとが相関しているかどうかを判断し、そうである場合にＳ３０を実行し、そうでない場合にＳ４０を実行するステップＳ２０と、
デジタルツインモデルを更新し、現在装置の予め設定される配置プランを調整するステップＳ３０と、
施工現場のすべての装置が配置を完了させるまで、配置を継続するステップＳ４０とを含む。
データ収集モジュール、データ伝送モジュール及びデジタルツイン管理モジュールを含み、
前記データ収集モジュールは、施工場所にセンサを配置して装置の配置情報をリアルタイムに収集するために用いられ、
前記データ伝送モジュールは、配置情報をデジタルツイン管理モジュールにリアルタイムに伝送するために用いられ、
前記デジタルツイン管理モジュールは、配置情報を合わせて施工現場のデジタルツインモデルを構築し且つ装置配置計画を行うために用いられ、
前記装置配置計画は、
予め設定される配置プランに基づいて施工場所のすべての装置を配置するステップＳ１０と、
障害物道路状況と現在装置の予め設定される配置プランとが相関しているかどうかを判断し、そうである場合にＳ３０を実行し、そうでない場合にＳ４０を実行するステップＳ２０と、
デジタルツインモデルを更新し、現在装置の予め設定される配置プランを調整するステップＳ３０と、
施工現場のすべての装置が配置を完了させるまで、配置を継続するステップＳ４０とを含む。
【0005】
好適には、前記装置配置情報は、装置位置情報及び時間情報を含む。
【0006】
好適には、前記データ伝送モジュールは、５Ｇネットワーク及び／又は光ファイバネットワークを含む。
【0007】
好適には、前記Ｓ１０は、
デジタルツインモデルにより三次元施工場所シナリオを構築し、三次元施工場所シナリオに複数のノードを予め設定される配置プランとして予め設定し、すべての装置をそれぞれの予め設定されるノードにより順に移して配置を完了させるステップと、
対応する装置が前記ノードに到着する時間及び前記ノードの三次元位置を表すために、前記予め設定されるノードに対して対応する時間窓を設定するステップとを含む。
デジタルツインモデルにより三次元施工場所シナリオを構築し、三次元施工場所シナリオに複数のノードを予め設定される配置プランとして予め設定し、すべての装置をそれぞれの予め設定されるノードにより順に移して配置を完了させるステップと、
対応する装置が前記ノードに到着する時間及び前記ノードの三次元位置を表すために、前記予め設定されるノードに対して対応する時間窓を設定するステップとを含む。
【0008】
好適には、前記時間窓式は、以下のとおりであり
式において、ｆ（ｐｍ）は、ノードｐｍの時間窓、Ｔ（ｐｍ）は、対応する装置がｐｍノードに到着する時間、Ｃｏｏｒｄ（ｐｍ）は、対応する装置のｐｍノードの三次元位置である。
【数1】
【0009】
好適には、前記ステップＳ２０は、
障害物道路状況情報をデジタルツインモデルに入力し、且つ三次元施工場所シーンにおいてノード形式で識別し、障害物ノード及び対応する時間窓を出力し、予め設定されるノード時間窓と障害物ノード時間窓とが重なる場合に、障害物道路状況と現在装置の予め設定される配置プランとが相関していることを判断し、Ｓ３０を実行し、そうでない場合にＳ４０を実行するステップを含む。
障害物道路状況情報をデジタルツインモデルに入力し、且つ三次元施工場所シーンにおいてノード形式で識別し、障害物ノード及び対応する時間窓を出力し、予め設定されるノード時間窓と障害物ノード時間窓とが重なる場合に、障害物道路状況と現在装置の予め設定される配置プランとが相関していることを判断し、Ｓ３０を実行し、そうでない場合にＳ４０を実行するステップを含む。
【0010】
好適には、前記ステップＳ３０は、
現在装置位置を開始ノードｐ１とし、終了ノードｐＭが変わらず、且つ複数の新しい経路ノードｐｍを再構築するステップＳ３００１と、
新しい経路ノード時間窓と障害物ノード時間窓とが重なる新しい経路ノードを取り除くステップＳ３００２と、
新しい経路ノード時間窓と他の装置のすべてのノード時間窓とが重るか否かを判断し、重なる場合にノード衝突と判断し、装置が重なりノードに入る前にその場で時間Δｔｍ待つ必要があるステップＳ３００３と、
ノード及び待ち時間に基づいて最速配置時間の目標関数を設定するステップＳ３００４と、
目標関数を解き、各ノードの位置関係を決定し、現在装置の配置プランを調整するステップＳ３００５とを含む。
現在装置位置を開始ノードｐ１とし、終了ノードｐＭが変わらず、且つ複数の新しい経路ノードｐｍを再構築するステップＳ３００１と、
新しい経路ノード時間窓と障害物ノード時間窓とが重なる新しい経路ノードを取り除くステップＳ３００２と、
新しい経路ノード時間窓と他の装置のすべてのノード時間窓とが重るか否かを判断し、重なる場合にノード衝突と判断し、装置が重なりノードに入る前にその場で時間Δｔｍ待つ必要があるステップＳ３００３と、
ノード及び待ち時間に基づいて最速配置時間の目標関数を設定するステップＳ３００４と、
目標関数を解き、各ノードの位置関係を決定し、現在装置の配置プランを調整するステップＳ３００５とを含む。
【0011】
好適には、前記目標関数式は、以下のとおりであり、
式において、Ｔ（ｐ）は、現在装置の実際の配置時間、Ｔ（ｐＭ）は、現在装置の推定される配置時間、Δｔｍは、ノードｍに入る待ち時間である。
【数2】
【発明の効果】
【0012】
有益な効果は、以下のとおりである。本発明では、デジタルツインに基づいて施工現場を配置する時、障害物道路状況と現在装置の予め設定される配置プランとが相関しているかどうかを判断し、デジタルツインモデルを更新し且つ現在装置の予め設定される配置プランを調整し、対応する装置が前記ノードに到着する時間及び前記ノードの三次元位置を表すために、予め設定されるノードに対して対応する時間窓を設定し、障害物道路状況をより効率的に識別し、障害物道路状況が現れると、施工現場のすべての装置を効率的に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下に本発明の実施例について詳細に説明する。以下の実施例は、本発明の技術案を前提として実施し、詳細な実施形態と具体的な操作過程を提供したが、本発明の保護範囲は下記の実施例に限定されない。
【0015】
本発明は、デジタルツインに基づく施工装置配置システムを設計し、図１に示すように、技術案は、
データ収集モジュール、データ伝送モジュール及びデジタルツイン管理モジュールを含み、
データ収集モジュールは、施工場所にセンサを配置して装置の配置情報をリアルタイムに収集するために用いられ、
データ伝送モジュールは、配置情報をデジタルツイン管理モジュールにリアルタイムに伝送するために用いられ、
デジタルツイン管理モジュールは、配置情報を合わせて施工現場のデジタルツインモデルを構築し且つ装置配置計画を行うために用いられ、
図２に示すように、前記装置配置計画は、
予め設定される配置プランに基づいて施工場所のすべての装置を配置するステップＳ１０と、
障害物道路状況と現在装置の予め設定される配置プランとが相関しているかどうかを判断し、そうである場合にＳ３０を実行し、そうでない場合にＳ４０を実行するステップＳ２０と、
デジタルツインモデルを更新し、現在装置の予め設定される配置プランを調整するステップＳ３０と、
施工現場のすべての装置が配置を完了させるまで、配置を継続するステップＳ４０とを含む。
データ収集モジュール、データ伝送モジュール及びデジタルツイン管理モジュールを含み、
データ収集モジュールは、施工場所にセンサを配置して装置の配置情報をリアルタイムに収集するために用いられ、
データ伝送モジュールは、配置情報をデジタルツイン管理モジュールにリアルタイムに伝送するために用いられ、
デジタルツイン管理モジュールは、配置情報を合わせて施工現場のデジタルツインモデルを構築し且つ装置配置計画を行うために用いられ、
図２に示すように、前記装置配置計画は、
予め設定される配置プランに基づいて施工場所のすべての装置を配置するステップＳ１０と、
障害物道路状況と現在装置の予め設定される配置プランとが相関しているかどうかを判断し、そうである場合にＳ３０を実行し、そうでない場合にＳ４０を実行するステップＳ２０と、
デジタルツインモデルを更新し、現在装置の予め設定される配置プランを調整するステップＳ３０と、
施工現場のすべての装置が配置を完了させるまで、配置を継続するステップＳ４０とを含む。
【0016】
好適には、装置配置情報は、装置位置情報及び時間情報を含む。
【0017】
好適には、データ伝送モジュールは、５Ｇネットワーク及び／又は光ファイバネットワークを含む。
【0018】
好適には、Ｓ１０は、
デジタルツインモデルにより三次元施工場所シナリオを構築し、三次元施工場所シナリオに複数のノードを予め設定される配置プランとして予め設定し、すべての装置をそれぞれの予め設定されるノードにより順に移して配置を完了させるステップと、
対応する装置が前記ノードに到着する時間及び前記ノードの三次元位置を表すために、予め設定されるノードに対して対応する時間窓を設定するステップとを含む。
デジタルツインモデルにより三次元施工場所シナリオを構築し、三次元施工場所シナリオに複数のノードを予め設定される配置プランとして予め設定し、すべての装置をそれぞれの予め設定されるノードにより順に移して配置を完了させるステップと、
対応する装置が前記ノードに到着する時間及び前記ノードの三次元位置を表すために、予め設定されるノードに対して対応する時間窓を設定するステップとを含む。
【0019】
好適には、時間窓式は、以下のとおりであり、
式において、ｆ（ｐｍ）は、ノードｐｍの時間窓、Ｔ（ｐｍ）は、対応する装置がｐｍノードに到着する時間、Ｃｏｏｒｄ（ｐｍ）は、対応する装置のｐｍノードの三次元位置である。
【数3】
【0020】
好適には、ステップＳ２０は、
障害物道路状況情報をデジタルツインモデルに入力し、且つ三次元施工場所シーンにおいてノード形式で識別し、障害物ノード及び対応する時間窓を出力し、予め設定されるノード時間窓と障害物ノード時間窓とが重なる場合に、障害物道路状況と現在装置の予め設定される配置プランとが相関していることを判断し、Ｓ３０を実行し、そうでない場合にＳ４０を実行するステップを含む。
障害物道路状況情報をデジタルツインモデルに入力し、且つ三次元施工場所シーンにおいてノード形式で識別し、障害物ノード及び対応する時間窓を出力し、予め設定されるノード時間窓と障害物ノード時間窓とが重なる場合に、障害物道路状況と現在装置の予め設定される配置プランとが相関していることを判断し、Ｓ３０を実行し、そうでない場合にＳ４０を実行するステップを含む。
【0021】
具体的には、予め設定される配置プランは、現在装置が予め設定されるノードに沿って移動し、配置点に到着すると、現在装置の配置過程を完了させることであり、現在装置の配置状況を表すために、デジタルツインモデルのマッピング関係により、現在装置の予め設定されるプランにおけるノード時間窓を取得することであり、障害物道路状況ノードは、施工中に発生する可能性のある障害物道路状況の位置を表す。障害物の存在する時間範囲及び三次元位置を表すために、各障害物道路状況ノードには１つの時間窓がある。新たに構築された経路ノードは、デジタルツインモデルを更新する時、現在装置の位置を新しい起点として再構築するノードである。装置がこれらのノードに到着する時間範囲を表すために、これらの新しいノードにも時間窓がある。取り除く重なりノードは、取り除く、時間窓が障害物道路状況時間窓と重なるノードである。これらのノードは、装置の移動に影響を与える可能性があるため、配置中に処理する必要がある。装置間のノード衝突ノードは、装置の間にノード衝突があるかどうかを判断するノードである。装置間の時間窓を比較することにより、ノードが重なるか否かを判断し、重なる場合に処理する必要があり、例えば装置が重なりノードに入る前にしばらく待つ必要がある。これらの時間窓は、予め設定される配置プラン、障害物道路状況、新たに構築された経路ノード、取り除く重なりノード及び装置間のノード衝突などのノードの関連情報をカバーし、装置の施工装置の配置中の移動及び調整を指導するために用いられ、施工装置配置の精度及び効率を高める。
【0022】
また、ステップＳ１０は、予め設定されるプランに対してノード最適化を行うことをさらに含み、開始ノードｐｎ１から終点ｐｎＭまで、５つの隣接ノードをローカル装置配置経路とし、予め設定される配置プランを複数のローカル装置配置経路に分け、ローカル装置の配置路線を
で表し、で３≦ｋ≦Ｍ－２あり、ノードｐｋを取り除き、ローカル装置配置プランをｐｍ－１からｐｍ＋１ノードへの変位に修正し、変位式は、以下のとおりであり、
式において、ｇｒａｄ（ｐｍ－１）は、装置がｐｍ－１からｐｍ＋１に移動する移動距離であり、移動方向が勾配方向であり、
具体的には、装置がノードに基づいて配置する時、ノードが多いほど、発生する経路ずれが多くなり、余分なエネルギー浪費を招くため、冗長ノードを処理することで、装置配置過程がより順調になり、ローカル装置の配置経路からノードｐｎｍを取り除き、且つ配置プランをｐｍ－１からｐｍ＋１ノードに変位させることにより、ローカル装置の配置経路におけるノードを減少させ、経路を減少させ、装置配置時間を節約し、効率を高め、ｇｒａｄ（ｐｍ－１）の１次微分を０に等することにより変位式を求めることができ、上記
は、三次元モデルにおけるスペースノードであり、座標位置で表すことができ、それらは、装置配置時に考慮された具体的な位置又はノードを代表し、計算することで最適な装置変位プランを得ることができる。
【数4】
【数5】
具体的には、装置がノードに基づいて配置する時、ノードが多いほど、発生する経路ずれが多くなり、余分なエネルギー浪費を招くため、冗長ノードを処理することで、装置配置過程がより順調になり、ローカル装置の配置経路からノードｐｎｍを取り除き、且つ配置プランをｐｍ－１からｐｍ＋１ノードに変位させることにより、ローカル装置の配置経路におけるノードを減少させ、経路を減少させ、装置配置時間を節約し、効率を高め、ｇｒａｄ（ｐｍ－１）の１次微分を０に等することにより変位式を求めることができ、上記
【数6】
【0023】
好適には、図３に示すように、前記ステップＳ３０は、
現在装置位置を開始ノードｐ１とし、終了ノードｐＭが変わらず、且つ複数の新しい経路ノードｐｍを再構築するステップＳ３００１と、
新しい経路ノード時間窓と障害物ノード時間窓とが重なる新しい経路ノードを取り除くステップＳ３００２と、
新しい経路ノード時間窓と他の装置のすべてのノード時間窓とが重るか否かを判断し、重なる場合にノード衝突と判断し、装置が重なりノードに入る前にその場で時間Δｔｍ待つ必要があるステップＳ３００３と、
ノード及び待ち時間に基づいて最速配置時間の目標関数を設定するステップＳ３００４と、
目標関数を解き、各ノードの位置関係を決定し、現在装置の配置プランを調整するステップＳ３００５とを含む。
現在装置位置を開始ノードｐ１とし、終了ノードｐＭが変わらず、且つ複数の新しい経路ノードｐｍを再構築するステップＳ３００１と、
新しい経路ノード時間窓と障害物ノード時間窓とが重なる新しい経路ノードを取り除くステップＳ３００２と、
新しい経路ノード時間窓と他の装置のすべてのノード時間窓とが重るか否かを判断し、重なる場合にノード衝突と判断し、装置が重なりノードに入る前にその場で時間Δｔｍ待つ必要があるステップＳ３００３と、
ノード及び待ち時間に基づいて最速配置時間の目標関数を設定するステップＳ３００４と、
目標関数を解き、各ノードの位置関係を決定し、現在装置の配置プランを調整するステップＳ３００５とを含む。
【0024】
好適には、目標関数式は、以下のとおりであり、
式において、Ｔ（ｐ）は、現在装置の実際の配置時間、Ｔ（ｐＭ）は、現在装置の推定される配置時間、Δｔｍは、ノードｍに入る待ち時間である。
【数7】
【0025】
具体的には、従来の配置経路の調整は、ノードのみを変更最適化するが、障害物時間を無視することが多く、例えば障害物が短時間に存在する場合、障害物ノードに入る前にその場で待つことができ、ノードを再配置する時間を減少させる。各ノードに対して待ち時間を設定し、ノード衝突であるかどうかを判断することによって待ち時間に値を与え、非ノード衝突と判断する場合に、待ち時間が０であり、ノード衝突と判断する場合に、障害物時間窓に基づいて待ち時間の大きさを判断することを含み、ノード及び時間の制約によって、装置の配置時間を最小化し、配置効率を高める。
【0026】
以上、本発明の好適な特定の実施例について詳細に説明した。当該技術分野の当業者は、創造的な労働を必要とせずに、本発明の構想に基づいて多くの修正と変化を行うことができることを理解すべきである。したがって、当業者が本発明の構想に基づいて従来技術に基づいて論理分析、推論、または限られた試験によって得ることができる技術案は、すべて特許請求の範囲によって決定された保護範囲内にあるべきである。
【要約】 （修正有）
【課題】デジタルツインに基づく施工装置配置システムを提供する。
【解決手段】デジタルツインに基づく施工装置配置システムは、データ収集モジュール、データ伝送モジュール及びデジタルツイン管理モジュールを含む。データ収集モジュールは、施工装置にセンサを配置して装置の配置情報をリアルタイムに収集するために用いられ、データ伝送モジュールは、配置情報をデジタルツイン管理モジュールにリアルタイムに伝送するために用いられ、デジタルツイン管理モジュールは、配置情報を合わせて施工現場のデジタルツインモデルを構築し且つ装置配置計画を行うために用いられ、障害物道路状況に対して装置配置計画を行い、装置の予め設定される配置プランを調整することにより、施工装置配置の精度及び効率を高める。
【選択図】図１
【解決手段】デジタルツインに基づく施工装置配置システムは、データ収集モジュール、データ伝送モジュール及びデジタルツイン管理モジュールを含む。データ収集モジュールは、施工装置にセンサを配置して装置の配置情報をリアルタイムに収集するために用いられ、データ伝送モジュールは、配置情報をデジタルツイン管理モジュールにリアルタイムに伝送するために用いられ、デジタルツイン管理モジュールは、配置情報を合わせて施工現場のデジタルツインモデルを構築し且つ装置配置計画を行うために用いられ、障害物道路状況に対して装置配置計画を行い、装置の予め設定される配置プランを調整することにより、施工装置配置の精度及び効率を高める。
【選択図】図１
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【図3】