JP7417212B2 - Operation optimization system - Google Patents
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Description
本発明は、起点から少なくとも１箇所の終点まで繰り返し車両を走行させることで運搬を行わせるための運行最適化システムに関するものである。 The present invention relates to an operation optimization system for carrying out transportation by repeatedly driving a vehicle from a starting point to at least one ending point.
建設現場などから発生した土砂や廃棄物を捨て場や処分場まで運搬させるためには、多くのダンプカーやトラックなどの車両を、繰り返し往復させることになる。この際に、何台の車両をどのように走行させれば、渋滞などの混雑の発生を抑えて、効率よく運搬できるようになるかが問題になる。 In order to transport soil and waste generated from construction sites to dumping sites and disposal sites, many vehicles such as dump trucks and trucks must make repeated trips back and forth. At this time, the question is how many vehicles should be run and how should they be run in order to reduce congestion such as traffic jams and ensure efficient transportation.
特許文献１には、多くの仮置き場に仮置きされた除染除去物を、それより少数の中間貯蔵施設へ短期間で運搬するために、混雑度が小さくなるように中間貯蔵施設とリンクさせる仮置き場との関係を調整し、混雑度が改善されたリンクに対して運搬車両の配車を決める物資の効率的運搬方法が開示されている。 Patent Document 1 discloses that in order to transport decontaminated materials temporarily stored in many temporary storage sites to a smaller number of intermediate storage facilities in a short period of time, the intermediate storage facilities are linked to reduce congestion. An efficient method for transporting goods is disclosed that adjusts the relationship with temporary storage areas and determines the allocation of transport vehicles to links whose congestion level has been improved.
しかしながら、実際の運搬においては、起点や終点以外の走行経路上に車両が待機する事態が発生することになり、待機車両が増え過ぎると、近隣から苦情が寄せられるようになるが、特許文献１に開示された物資の効率的運搬方法では、このような課題を解決することができない。 However, in actual transportation, a situation occurs where vehicles are waiting on a travel route other than the starting point or ending point, and if the number of waiting vehicles increases too much, complaints will be received from the neighborhood, but Patent Document 1 The method for efficiently transporting materials disclosed in 2007 cannot solve these problems.
そこで、本発明は、走行経路上に車両を待機させる条件を設定することが可能な運行最適化システムを提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a traffic optimization system that can set conditions for making vehicles wait on a travel route.
前記目的を達成するために、本発明の運行最適化システムは、起点から少なくとも１箇所の終点まで繰り返し車両を走行させることで運搬を行わせるための運行最適化システムであって、使用する車両の台数及び前記車両の運搬可能量を設定する車両設定部と、解析対象とする時間内に運搬する運搬量を設定する運搬量設定部と、前記起点と前記終点との間の走行経路及び走行時間に関する条件を設定する走行条件設定部と、前記走行経路上に前記車両を待機させる条件を設定する待機条件設定部と、上記設定に基づいて運搬状況をシミュレーションする解析演算部とを備え、前記解析演算部によって、設定された前記車両の台数における前記車両の運行間隔が出力されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the operation optimization system of the present invention is a operation optimization system for carrying out transportation by repeatedly driving a vehicle from a starting point to at least one destination point, a vehicle setting section that sets the number of vehicles and the transportable amount of the vehicle; a transport amount setting section that sets the transport amount within the time to be analyzed; and a travel route and travel time between the starting point and the ending point. a driving condition setting section that sets conditions for making the vehicle wait on the traveling route, a waiting condition setting section that sets conditions for making the vehicle wait on the traveling route, and an analysis calculation section that simulates the transportation situation based on the settings, The calculation unit is characterized in that the operating interval of the vehicles for the set number of vehicles is output.
ここで、前記走行経路上で待機する前記車両の台数が出力される構成とすることができる。また、前記解析対象とする時間の開始時刻が設定される構成とすることもできる。さらに、前記走行時間は前記車両が走行する時間帯に合わせて設定される構成とすることができる。そして、前記起点及び前記終点に前記車両が滞在する滞在時間を設定する滞在時間設定部を備えた構成とすることが好ましい。 Here, the number of vehicles waiting on the travel route may be output. Further, a configuration may be adopted in which a start time of the time to be analyzed is set. Furthermore, the traveling time may be set according to a time period in which the vehicle travels. Preferably, the vehicle includes a stay time setting section that sets a stay time during which the vehicle stays at the starting point and the ending point.
このように構成された本発明の運行最適化システムは、解析演算部によって運搬状況をシミュレーションするための設定として、走行経路上に車両を待機させる条件が待機条件設定部によって設定できるようになっている。 In the operation optimization system of the present invention configured as described above, the conditions for making the vehicle wait on the travel route can be set by the waiting condition setting section as settings for simulating the transportation situation by the analysis calculation section. There is.
このように走行経路上に車両を待機させる条件を設定することができれば、実際の運搬状況に即した最適な運行計画を作成することができるようになる。特に、走行経路上で待機する車両の台数を出力できるようにすることで、近隣などに与える影響を予め予測したり、影響を抑えた運行計画を作成しなおしたりすることができるようになる。 If conditions for making vehicles wait on a travel route can be set in this way, it becomes possible to create an optimal operation plan that matches the actual transportation situation. In particular, by being able to output the number of vehicles waiting on a driving route, it becomes possible to predict the impact on nearby areas and to re-create a travel plan that reduces the impact.
また、解析対象とする時間の開始時刻を設定できるようにすることで、例えば少しの残業時間を追加することによって余剰時間の発生を抑えて、大幅に運行効率が改善できる運行計画を見つけ出すことができるようになる。 In addition, by making it possible to set the start time of the time to be analyzed, for example, by adding a small amount of overtime, it is possible to reduce the occurrence of surplus time and find operation plans that can significantly improve operation efficiency. become able to.
さらに、走行経路の走行時間を車両が走行する時間帯に合わせて設定することができれば、実際に渋滞が起きやすい時間帯などの実走行時間などが反映できるようになり、より実情に合った運行計画が作成できるようになる。 Furthermore, if the travel time of the travel route can be set to match the time of day when the vehicle is traveling, it will be possible to reflect the actual travel time, such as during times when traffic congestion is likely to occur, and the travel time will be more tailored to the actual situation. Be able to create a plan.
また、起点及び終点に車両が滞在する滞在時間を設定する滞在時間設定部を備えていれば、土砂などの運搬物の積込みや積降ろしの時間、起点や終点内で待機したり走行したりする時間なども考慮することができるようになる。 In addition, if the vehicle is equipped with a stay time setting section that sets the stay time for the vehicle to stay at the starting point and the ending point, it will be possible to set the time for loading and unloading materials such as earth and sand, and the time for waiting and traveling within the starting point and the ending point. Time can also be taken into account.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１に、本発明の実施の形態の運行最適化システムの概要を示した。本実施の形態の運行最適化システムは、起点から少なくとも１箇所の終点まで繰り返し車両を走行させることで運搬物の運搬を行わせる際の最適な運行計画を策定するためのシステムである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an overview of a traffic optimization system according to an embodiment of the present invention. The operation optimization system of this embodiment is a system for formulating an optimal operation plan for transporting objects by repeatedly driving a vehicle from a starting point to at least one end point.
本実施の形態では、主に建設現場で発生する土砂や汚泥などの運搬物を、複数のダンプカーやトラックなどの車両で運搬する場合について説明する。要するに車両は、土砂等が発生する起点となる建設現場と、終点となる土砂などの捨て場との間を、繰り返し往復することになる。 In this embodiment, a case will be described in which objects such as earth and sand and sludge mainly generated at a construction site are transported by a plurality of vehicles such as dump trucks and trucks. In short, the vehicle repeatedly goes back and forth between the construction site, which is the starting point where the earth and sand is generated, and the end point, which is the dumping site for the earth and sand.
図１には、起点となる建設現場を「搬出元」として表示し、終点となる複数の捨て場を「搬出先１」及び「搬出先２」として表示している。そして、搬出元と搬出先とを結ぶ走行経路が、それぞれ地図上に表示されている。この走行経路は、往路と復路とで異なっていてもよい。 In FIG. 1, a construction site serving as a starting point is displayed as an "exporting source", and a plurality of dumping sites serving as ending points are displayed as "exporting destination 1" and "exporting destination 2". Travel routes connecting the delivery source and delivery destination are each displayed on the map. This travel route may be different for the outbound and return trips.
さらに、走行経路の途中には、安全に車両を待機させることが可能な車両待機場所を設定することができる。また、車両待機場所を、巡回走行して待機させるためのエリアとして設定することもできる。 Furthermore, a vehicle waiting area can be set along the travel route where the vehicle can safely wait. Further, the vehicle waiting area can also be set as an area for patrolling and waiting.
要するに本実施の形態の運行最適化システムは、例えば１日の運搬量となる搬出元から発生する土砂などの量を設定したり残りの土砂量などを演算したりする搬出元計算と、搬出先に降ろされる土砂量などを設定したり演算したりする搬出先計算とに基づいて、複数の車両による複数回の往復の繰り返し運転によって生じる運搬状況をシミュレーションして、最適な運行計画を見出すためのシステムである。 In short, the operation optimization system of the present embodiment performs a carry-out source calculation, which sets the amount of earth and sand generated from the carry-out source, which is the daily transport amount, and calculates the remaining earth and sand amount. Based on the destination calculation that sets and calculates the amount of soil to be unloaded, etc., it simulates the transportation situation caused by multiple round-trip operations by multiple vehicles and finds the optimal operation plan. It is a system.
図２は、本実施の形態の運行最適化システムの処理の流れの概略を説明するフローチャートである。まず、ステップＳ１で、搬出元や搬出先の設定や解析対象とする時間（例えば１日）の設定や、解析に必要となる各種データの読み込みなどが行われる。 FIG. 2 is a flowchart illustrating the outline of the processing flow of the operation optimization system of this embodiment. First, in step S1, the export source and destination are set, the time to be analyzed (for example, one day), and various data necessary for analysis are read.
続いてステップＳ１１では、搬出元の設定が行われる。搬出元の設定では、例えば解析対象時間（１日）に発生する土砂や汚泥などの運搬予定土砂量や、土砂の積込み作業が開始される時刻などが設定される。 Subsequently, in step S11, the export source is set. In the setting of the transport source, for example, the amount of earth and sand, sludge, etc. to be transported during the analysis target time (one day), the time when the earth and sand loading work is to be started, etc. are set.
また、ステップＳ１２では、搬出元である建設現場で使用される建設機械の台数や、運搬車両の待機可能な台数などが設定される。土砂の積み込みなどで使用されるバックホウやブルドーザーなどの建設機械の台数が多ければ、同時に多くの車両に積み込みが行えたり、積込み時間の短縮が図れたりするようになる。 Further, in step S12, the number of construction machines used at the construction site from which the materials are taken out, the number of transport vehicles that can stand by, etc. are set. If a large number of construction machines, such as backhoes and bulldozers, are used to load earth and sand, many vehicles can be loaded at the same time, and the loading time can be shortened.
また、搬出元の場内に待機させることができる車両台数が多ければ、場外に待機させなければならなくなる車両の台数を抑えることができるようになる。このような積込み作業時間や場内に待機可能な車両台数などは、それまでに蓄積された実測値に基づく平均値などの実績データから取り込むことができる（ステップＳ１３）。 Furthermore, if the number of vehicles that can be made to stand by at the delivery source site is large, the number of vehicles that must be kept waiting outside the site can be reduced. The loading work time, the number of vehicles that can wait in the yard, etc. can be taken in from performance data such as average values based on actual measurements accumulated up to that point (step S13).
一方ステップＳ２１では、搬出先の設定が行われる。搬出先の設定では、例えば解析対象時間（１日）に受け入れ可能な土砂などの土量や、土砂の積降ろし作業が開始される時刻などが設定される。 On the other hand, in step S21, the export destination is set. In setting the destination, for example, the amount of earth and sand that can be received during the analysis target time (one day), the time at which the loading and unloading work of earth and sand is started, etc. are set.
また、ステップＳ２２では、搬出先である捨て場で使用される建設機械の台数や待機車両台数などが設定される。さらに、積降ろし作業時間や場内に待機可能な車両台数などは、実績データから取り込むことができる（ステップＳ２３）。 Furthermore, in step S22, the number of construction machines used at the dumping site, the number of waiting vehicles, etc., are set. Furthermore, the loading and unloading work time, the number of vehicles that can wait in the yard, etc. can be taken in from the performance data (step S23).
続いてステップＳ２では、搬出元と搬出先（搬出先１，搬出先２）との間の走行経路となるルートが設定される。ルートは、搬出先ごとに設定され、それぞれ往路と復路の両方の設定が行われる。 Subsequently, in step S2, a route is set as a traveling route between the carry-out source and the carry-out destination (carry-out destination 1, carry-out destination 2). The route is set for each destination, and both the outbound and return routes are set for each destination.
そして、ステップＳ３では、運搬車両の台数を設定する。運搬車両は、台数のほかに、１台に１度に積載できる運搬可能量（積載量）が設定される。複数の種類の運搬車両を使用する場合は、種類ごとに運搬可能量が設定される。また、ルートごとに使用する運搬車両を特定することができる。例えば、搬出元と搬出先１との間を往復する車両を、搬出元と搬出先２との間の運搬に使用しないなどの設定をすることができる。さらに、運搬車両に運搬を開始させる開始時刻や終了時刻なども設定される。 Then, in step S3, the number of transport vehicles is set. In addition to the number of transport vehicles, the transportable amount (loading capacity) that each vehicle can load at one time is set. When using multiple types of transport vehicles, the transportable amount is set for each type. Additionally, it is possible to specify the transport vehicle to be used for each route. For example, settings can be made such that a vehicle that shuttles between the delivery source and the delivery destination 1 is not used for transportation between the delivery source and the delivery destination 2. Furthermore, the start time and end time for the transport vehicle to start transport are also set.
続いてステップＳ４では、ステップＳ２で設定されたルートの時間帯ごとの走行時間などが設定される。走行時間などのデータには、交通のオープンデータや、それまでに得られた走行データの実測値などを使用することができる。そして、ステップＳ５では、ルート上の待機場所の位置や、そこに待機可能な車両台数などの設定がされる。 Subsequently, in step S4, the travel time for each time period of the route set in step S2 is set. For data such as travel time, open traffic data or actual measured travel data obtained up to that point can be used. In step S5, the location of the waiting area on the route, the number of vehicles that can wait there, etc. are set.
要するに本実施の形態の運行最適化システムは、使用する車両の台数及び車両の運搬可能量をステップＳ３で設定する車両設定部と、解析対象とする時間内に運搬する運搬量をステップＳ１１やステップＳ２１などで設定する運搬量設定部と、起点と終点との間の走行経路及び走行時間などのルートに関する条件をステップＳ２やステップＳ４で設定する走行条件設定部と、走行経路上に車両を待機させる条件をステップＳ５で設定する待機条件設定部と、これらの設定に基づいてステップＳ６で運搬状況をシミュレーションする解析演算部とを備えている。また、起点及び終点に車両が滞在する滞在時間は、ステップＳ１１－Ｓ１３やステップＳ２１－Ｓ２３などで滞在時間設定部によって設定される。 In short, the operation optimization system of this embodiment includes a vehicle setting section that sets the number of vehicles to be used and the transportable amount of the vehicle in step S3, and a vehicle setting section that sets the number of vehicles to be used and the transportable amount of the vehicle in step S11 and steps A transportation amount setting section that sets in steps such as S21, a traveling condition setting section that sets route-related conditions such as a traveling route and traveling time between a starting point and an end point in steps S2 and S4, and a vehicle waiting on the traveling route. The apparatus includes a standby condition setting section that sets conditions for carrying out the operation in step S5, and an analysis calculation section that simulates the transportation situation in step S6 based on these settings. Further, the staying time during which the vehicle stays at the starting point and the ending point is set by the staying time setting section in steps S11-S13, steps S21-S23, and the like.
このような車両設定部、運搬量設定部、走行条件設定部、待機条件設定部、滞在時間設定部及び解析演算部は、例えば、キーボードやマウスなどの入力部と、演算処理や制御指示を行うための演算処理部と、実績データや車両データなどが記憶されたデータベース部と、表示部となるディスプレイなどから構成されるシステムに組み込まれる。 Such a vehicle setting section, transportation amount setting section, running condition setting section, standby condition setting section, stay time setting section, and analysis calculation section are, for example, connected to an input section such as a keyboard and a mouse, and perform calculation processing and control instructions. It is incorporated into a system consisting of an arithmetic processing section for the vehicle, a database section that stores performance data, vehicle data, etc., and a display that serves as a display section.
そして、ステップＳ７では、ステップＳ６でシミュレーションした設定が、場外となる車両待機場所の目標として設定した待機車両台数を超えていないかなどの目標値が満足されているか否かをチェックして、必須条件が満たされていない場合はシミュレーションを繰り返し、満たされている場合は、最適な運行計画として結果を出力する（ステップＳ８）。 Then, in step S7, it is checked whether the settings simulated in step S6 satisfy target values such as whether or not the number of waiting vehicles set as the target for the vehicle waiting area outside the parking lot is satisfied. If the conditions are not met, the simulation is repeated, and if the conditions are met, the results are output as an optimal operation plan (step S8).
図３は、上記フローチャートで概略を説明した運行最適化システムを、模式的に示した解析モデルを使って説明する図である。搬出元計算では、１箇所の搬出元Ａで使用するバックホウ（ＢＨ１，ＢＨ２）やブルドーザー（ＢＤ）の種類や台数などが設定される。 FIG. 3 is a diagram illustrating the operation optimization system outlined in the above flowchart using an analytical model schematically illustrated. In the carry-out source calculation, the type and number of backhoes (BH1, BH2) and bulldozers (BD) used at one carry-out source A are set.
また、搬出先計算では、例えば３箇所の搬出先Ｂ，Ｃ，Ｄで使用する建設機械の種類や台数などが設定される。そして、走行経路は、走行距離や走行にかかる時間が設定されればシミュレーションを行うことができるので、ノード間を直線で示すことができる。 In addition, in the destination calculation, for example, the type and number of construction machines to be used at the three destinations B, C, and D are set. Since the traveling route can be simulated if the traveling distance and the time required for traveling are set, the nodes can be shown as straight lines.
また、走行経路上には、車両待機場所が設定される。通常、車両待機場所は、復路の搬出元Ａに比較的近い場所に設定される。そして図４は、運行最適化システムの解析結果を模式的に示した説明図である。 Furthermore, a vehicle waiting area is set on the travel route. Usually, the vehicle waiting area is set at a location relatively close to the delivery source A on the return trip. FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing the analysis results of the operation optimization system.
図４で丸印と進行方向を示す三角矢印で示された運搬車両は、この解析結果では、往路を走行して辿り着いた搬出先の場内に3台が待機し、搬出先からの復路上の車両待機場所に2台が場外待機し、搬出元の場内には3台が待機している運搬状況を示している。この場内に待機可能な車両台数は、工事敷地や工事段階に応じて変化する。そして、この設定では、場外の待機可能な車両台数は3台のため、2台しか場外待機が発生しない運行計画であれば、最適な結果と言える。 In this analysis, the transport vehicles indicated by circles and triangular arrows indicating the direction of travel in Figure 4 are three vehicles waiting at the delivery destination after traveling on the outbound route, and three on the return route from the delivery location. The transportation situation is shown in which two vehicles are waiting outside the vehicle waiting area, and three vehicles are waiting inside the facility from where they are being transported. The number of vehicles that can wait on site will vary depending on the construction site and construction stage. With this setting, the number of vehicles that can wait outside the parking lot is three, so an operation plan that only requires two vehicles to wait outside the parking lot can be said to be optimal.
続いて、図５－図７を参照しながら、より詳細な入力条件などの説明を行う。図５は、運行最適化システムの入力条件を一覧表形式で例示した説明図である。この例では、搬出先となる捨て場の役割が異なっていて、捨て場１には残土だけを降ろすことができ、捨て場２には汚泥のみを降ろすことができる。 Next, more detailed input conditions and the like will be explained with reference to FIGS. 5 to 7. FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating input conditions of the operation optimization system in a list format. In this example, the roles of the dumping sites to be carried out are different; only residual soil can be unloaded to dumping site 1, and only sludge can be unloaded to dumping site 2.
入力条件の車両台数は、シミュレーションを行う際に最初に設定される車両台数を示している。この例では、搬出元と捨て場１との運搬に4台の車両を使用し、搬出元と捨て場２との運搬に4台の車両を使用することを初期条件としている。この車両台数によるシミュレーションを行った結果、シミュレーション前に設定された目標値を満たす最適解が得られなければ、車両台数を変更して、再度シミュレーションが行われることになる。 The number of vehicles in the input condition indicates the number of vehicles initially set when performing the simulation. In this example, the initial conditions are that four vehicles are used for transport between the carry-out source and dumping site 1, and four vehicles are used for transport between the carry-out source and dumping site 2. As a result of performing a simulation using this number of vehicles, if an optimal solution that satisfies the target value set before the simulation cannot be obtained, the number of vehicles will be changed and the simulation will be performed again.
「現場への車両の到着時刻・間隔」を設定することによって、何時から積込み作業が開始できるかが特定される。また、車両の運行間隔となる現場への搬入間隔などの設定も行うことができる。 By setting the "arrival time and interval of vehicles to the site," it is possible to specify when loading work can begin. It is also possible to set the vehicle delivery interval to the site, which is the vehicle operation interval.
さらに、「運搬土砂の積込み量」では、残土運搬に使用される車両と汚泥運搬に使用される車両の１台当たりの運搬可能量が設定される。また、各捨て場の受け入れ時間や搬出元となる現場での積込み時間や１日の運搬予定土量の設定なども行われる。さらに、想定する土砂運搬回数についても、１台あたりと総回数を設定することができる。 Further, in the "loaded amount of soil to be transported", the amount that can be transported per vehicle used for transporting surplus soil and vehicle used for transporting sludge is set. In addition, the acceptance time of each dumpsite, the loading time at the source site, and the amount of soil scheduled to be transported per day are also set. Furthermore, regarding the expected number of times earth and sand is transported, it is possible to set the number of times per vehicle and the total number of times.
また、現場や各捨て場に待機させることが可能となる車両の上限や、同時に積込み又は積降ろし可能となる車両の上限なども設定できる。さらに、実績データに基づいて、現場や捨て場での滞在時間の平均や、場外道路である走行経路の平均速度や片道の走行距離なども、入力条件として設定できる。これらの実績データは、過去の類似する工事で蓄積された実測値や、交通のオープンデータなどから取得することができる。また、実測値が無い場合は、経験的に妥当と考えられる値を使用することもできる。 Additionally, it is possible to set an upper limit on the number of vehicles that can be kept on standby at the site or each dumpsite, and an upper limit on the number of vehicles that can be loaded or unloaded at the same time. Furthermore, based on actual data, input conditions such as the average length of stay at the site or dumpsite, average speed along the driving route on off-site roads, and one-way travel distance can be set as input conditions. These performance data can be obtained from actual measurements accumulated in past similar construction projects, open traffic data, etc. Furthermore, if there is no actual measured value, a value that is considered appropriate based on experience may be used.
図６は、走行経路を区間に分割する方法を例示した説明図である。搬出元（現場）である出発地点と、搬出先となる捨て場とは、１本の直線で繋いだモデルとすることができるが、この直線を複数の区間に分割することによって、より実態に合った解析を行うことができるようになる。 FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a method of dividing a travel route into sections. The starting point, which is the source (site), and the dumping site, which is the destination, can be modeled as being connected by a single straight line, but by dividing this straight line into multiple sections, it is possible to create a model that shows the actual situation more clearly. You will be able to perform appropriate analysis.
すなわち、出発地点から捨て場までのルートには、通常、一般道や高速道路や渋滞がよく起きる道路などが含まれており、区間ごとに平均速度の実績が異なることになる。このような場合に、ルートを複数の区間に分割することで、より実績データを反映させやすくすることができる。 That is, the route from the starting point to the dumping site usually includes local roads, expressways, roads where traffic jams are common, etc., and the actual average speed will differ depending on the section. In such a case, by dividing the route into multiple sections, it is possible to more easily reflect actual performance data.
続いて図７は、起点となる現場と、終点となる捨て場の滞在時間を説明する図である。まず図７（ａ）に、現場の滞在時間の内訳を示した。現場の場外では運搬車両が待機していて、無線などで連絡が入れば建設現場の敷地内に入れる状態になっている。 Next, FIG. 7 is a diagram illustrating the stay time at the starting point and the ending point at the dumping site. First, Figure 7(a) shows a breakdown of the time spent at the site. Transport vehicles are waiting outside the construction site and can enter the construction site if contacted by radio or other means.
現場に入場した運搬車両は、構内を走行して土砂の積込み場所まで移動する。この搬入の際の移動時間を現場滞在時間に加算することができる。また、バックホウなどの建設機械による積込み作業の時間も、現場滞在時間に加算される。さらに、積込みが終了して運搬車両が構内を出るまでの出庫にかかる時間も、現場滞在時間に加算することができる。 Once the transport vehicle enters the site, it travels through the premises and moves to the site where the earth and sand are to be loaded. The travel time for this delivery can be added to the on-site stay time. Additionally, the time spent on loading using construction machinery such as a backhoe is also added to the on-site time. Furthermore, the time taken for the transport vehicle to leave the premises after loading can be added to the on-site stay time.
一方図７（ｂ）には、捨て場の滞在時間の内訳を示した。捨て場の場外から構内に入場した運搬車両は、構内を走行して土砂の積降ろし場所まで移動する。この搬入の際の移動時間を捨場滞在時間に加算することができる。また、土砂を積降ろし、ブルドーザーなどの建設機械によって敷き均す作業の時間も、捨場滞在時間に加算される。さらに、積降ろしが終了して運搬車両が構内を出るまでの出庫にかかる時間も、捨場滞在時間に加算することができる。 On the other hand, FIG. 7(b) shows a breakdown of the stay time at the dumping site. A transport vehicle enters the dumpsite from outside the dumpsite and travels inside the dumpsite to the site where the earth and sand are loaded and unloaded. The travel time for this delivery can be added to the time spent at the dump site. In addition, the time spent loading and unloading earth and sand and leveling it with construction equipment such as bulldozers is also added to the time spent at the dump site. Furthermore, the time taken for the transport vehicle to leave the premises after loading and unloading can also be added to the dumping site residence time.
このよう詳細な設定に基づいて、ステップＳ６（図２）のシミュレーションは行われる。このシミュレーションには、例えば離散系・連続系統合型の汎用シミュレーションソフトウェアを使用することができる。離散系・連続系統合型のシミュレータであれば、様々なプロセス（手続き）をモデル化することで、運行最適化システムに適したシミュレーションを実行することができる。 Based on such detailed settings, the simulation in step S6 (FIG. 2) is performed. For this simulation, for example, general-purpose simulation software that integrates discrete and continuous systems can be used. A simulator that integrates discrete and continuous systems can model various processes (procedures) and execute simulations suitable for operation optimization systems.
また、シミュレーションには、プロセス型のシミュレータを使用することもできる。プロセス型のシミュレータであっても、手続きや処理などの様々なプロセスをモデル化し、時間経過に伴ってそのモデル化された各プロセスを処理する過程を表現することができる。さらに、特許文献１に開示されているような公知の交通シミュレータを使用することもできる。 Further, a process type simulator can also be used for simulation. Even a process-type simulator can model various processes such as procedures and processing, and can express the process of processing each modeled process over time. Furthermore, a known traffic simulator such as that disclosed in Patent Document 1 can also be used.
そして、本実施の形態の運行最適化システムでは、離散系・連続系統合型の汎用シミュレーションソフトウェアであるＷＩＴＮＥＳＳ（製品名：伊藤忠テクノソリューションズ株式会社）を使用してシミュレーションを行った。図８には、運行最適化システムで実行されるシミュレーションの全体の処理の流れを示し、図９には、シミュレーションの詳細な処理の流れを示した。 In the operation optimization system of this embodiment, simulation was performed using WITNESS (product name: ITOCHU Techno Solutions Corporation), which is general-purpose simulation software that integrates discrete and continuous systems. FIG. 8 shows the overall processing flow of the simulation executed by the operation optimization system, and FIG. 9 shows the detailed processing flow of the simulation.
ステップＳ６１の入力処理では、運搬車両を使用する台数（総台数）や１回目の到着時刻などの車両情報が入力される。また、搬出元である現場から１日に発生する運搬予定土砂量など、上述した各種設定のなかで、シミュレーションに必要となる設定値が取り込まれる。 In the input process of step S61, vehicle information such as the number of transport vehicles to be used (total number of vehicles) and the first arrival time is input. Furthermore, among the various settings described above, such as the amount of earth and sand expected to be transported per day from the source site, setting values necessary for the simulation are imported.
このシミュレーションは、解析対象とする時間となる開始時刻から終了時刻までの各対象時刻ｔに対して、繰り返し行われる（ステップＳ６２）。例えば、30秒単位、1分単位、2分単位、5分単位など、任意の間隔を設定して時間をループさせることができる。 This simulation is repeatedly performed for each target time t from the start time to the end time, which is the time to be analyzed (step S62). For example, you can set any interval to loop time, such as 30 seconds, 1 minute, 2 minutes, or 5 minutes.
また、使用する運搬車両についても、設定された車両台数分の動きをそれぞれシミュレーションするために、車両ループによってそれぞれの状態を解析させる（ステップＳ６３）。すなわち、ステップＳ６４に示すように、時間ループの対象時刻ｔであれば、特定された車両Ｃｉの稼働開始時刻が終了時刻を過ぎていないかを確認し、シミュレーションを行うための結合子Ａに移行する。 Furthermore, in order to simulate the movements of the set number of vehicles for each transport vehicle to be used, the state of each transport vehicle is analyzed using a vehicle loop (step S63). That is, as shown in step S64, if the time loop target time is t, it is checked whether the operation start time of the specified vehicle Ci has passed the end time, and the process moves to connector A for performing the simulation. do.
結合子Ａでシミュレーションされた結果は、結合子Ｂから戻り、車両ループ（ステップＳ６５）によって１台目から設定された台数までの計算が繰り返される。さらに、設定された台数分の運搬車両の計算が終了した後には、終了時刻に至るまでの時間ループが繰り返される（ステップＳ６６）。 The results simulated by connector A are returned from connector B, and the calculation is repeated from the first vehicle to the set number of vehicles in the vehicle loop (step S65). Furthermore, after the calculation of the set number of transportation vehicles is completed, a time loop is repeated until the end time is reached (step S66).
そして、解析対象とする時間の設定された台数の運搬車両を使ったシミュレーションが終了した結果を、ステップＳ６１で設定した条件における解析結果として出力する（ステップＳ６７）。 Then, the result of the simulation using the set number of transport vehicles for the time to be analyzed is output as the analysis result under the conditions set in step S61 (step S67).
図９は、図８の結合子Ａから結合子Ｂまでの処理の流れを説明するフローチャートである。ステップＳ１０１では、車両状態を分岐させる判定を行う。この分岐判定は、対象時刻ｔに車両Ｃｉが滞在している位置に基づいて行われる。 FIG. 9 is a flowchart illustrating the flow of processing from connector A to connector B in FIG. In step S101, a determination is made to branch the vehicle state. This branch determination is performed based on the position where the vehicle Ci is staying at the target time t.
対象時刻ｔが車両Ｃｉの稼働開始時刻であれば、車両Ｃｉは搬出元となる現場に到着していることになる（ステップＳ１０２）。また、車両Ｃｉが搬出元に滞在しているときは、土砂の積込みなどの運搬作業や場内走行などの場内処理が行われていることになる（ステップＳ１０３）。 If the target time t is the operation start time of the vehicle Ci, it means that the vehicle Ci has arrived at the site from which to carry out the work (step S102). Furthermore, when the vehicle Ci is staying at the delivery source, transportation work such as loading earth and sand, and in-plant processing such as driving within the facility are being performed (step S103).
さらに、往路や復路の場外道路に車両Ｃｉが滞在しているときは、車両走行処理が行われる（ステップＳ１０４）。この往路及び復路の各走行経路は、各捨て場などの搬出先ｉｄごとに設定される。 Further, when the vehicle Ci is staying on the off-site road on the outbound or return trip, vehicle travel processing is performed (step S104). Each of the outbound and return travel routes is set for each destination ID, such as each dumping site.
そして、搬出先ｉｄに車両Ｃｉが滞在しているときは、土砂の積降ろしなどの運搬作業や場内走行などの場内処理が行われる（ステップＳ１０５）。このようにして車両状態が特定されると、ステップＳ１０２，Ｓ１０３では、車両Ｃｉが搬出元の場内に滞在しているという車両状態に維持又は変更する変更処理が行われる（ステップＳ１０６）。 Then, when the vehicle Ci is staying at the destination ID, transportation work such as loading and unloading of earth and sand, and on-site processing such as on-site driving are performed (step S105). When the vehicle state is identified in this way, in steps S102 and S103, a change process is performed to maintain or change the vehicle state to the state where the vehicle Ci is staying in the place from which the vehicle is taken out (step S106).
一方、搬出元の近辺に車両Ｃｉが到着していて、時間調整処理が行われない場合（ステップＳ１０７）も、そのままステップＳ１０６に移行する。これに対して、時間調整処理が行われる場合は、場外の車両待機場所での時間調整処理が行われる（ステップＳ１０８）。 On the other hand, if the vehicle Ci has arrived near the carry-out source and the time adjustment process is not performed (step S107), the process directly proceeds to step S106. On the other hand, if the time adjustment process is to be performed, the time adjustment process is performed at a vehicle waiting area outside the parking lot (step S108).
さらに、搬出先での運搬作業が終了したとき（ステップＳ１０５）には、その車両Ｃｉがもう１往復可能な時刻なのか、また運搬すべき土砂が搬出元に残っているのかなどの往復可能判定が行われる（ステップＳ１０９）。 Furthermore, when the transportation work at the destination is completed (step S105), it is determined whether the vehicle Ci can make one more round trip, and whether there is any soil to be transported at the source. is performed (step S109).
要するに、運搬車両が搬出元や搬出先に到着したときに、受け入れの終了時刻を過ぎていたり、搬出元に運搬すべき土砂が残っていなっかたりした場合には、搬出元に戻る必要がなくなるため、その車両Ｃｉの１日の作業は終了したという車両状態に変更される。これに対して、往復可能と判定された場合は、搬出先ｉｄを出た場外道路に車両状態が変更される。 In short, when the transport vehicle arrives at the source or destination, if the acceptance end time has passed or there is no soil left to be transported at the source, there is no need to return to the source. Therefore, the vehicle state is changed to indicate that the day's work of the vehicle Ci has been completed. On the other hand, if it is determined that the round trip is possible, the vehicle state is changed to the off-site road that exited the destination ID.
このようにして車両状態が変更（ステップＳ１０６）されるとともに、運搬状況を更新する処理（ステップＳ１１０）がなされて、結合子ＢからステップＳ６５（図８）の時間ループに戻される。 In this way, the vehicle state is changed (step S106), and the transportation state is updated (step S110), and the process returns from connector B to the time loop of step S65 (FIG. 8).
次に、本実施の形態の運行最適化システムを使用した検討例について説明する。図１０には、ケース１として、検討条件と出力される結果を表形式で示している。このケース１では、場外の待機車両が解析対象とする時間内で常に2台以下になることを目標値として、最適な運搬車両の台数と運行間隔とをシミュレーションによって導き出す。そして、目標値との検証結果を出力する。 Next, a study example using the operation optimization system of this embodiment will be described. FIG. 10 shows the examination conditions and output results in a table format for case 1. In this case 1, the optimal number of transport vehicles and operation intervals are derived through simulation, with the target value being that the number of vehicles waiting outside the site is always 2 or less within the time period targeted for analysis. Then, the verification result with the target value is output.
ここで、条件としては、運搬開始時刻、搬出元となる建設現場から発生する１日の搬出土砂等の量、現場内に待機可能な車両台数、現場で使用される積込み重機の台数や能力、運搬のルートや走行距離、走行速度の実績データなどが設定される。 Here, the conditions include the start time of transportation, the amount of soil, etc. to be transported per day from the construction site where it is being transported, the number of vehicles that can stand by at the site, the number and capacity of heavy loading machinery used at the site, Actual data such as transportation route, travel distance, and travel speed are set.
図１１は、ケース１の最適な運行計画として出力された結果を模式的に示した図である。この図の右側には、開始時刻から終了時刻までの１日の待機車両の台数を、場内と場外とに分けて表示している。ここで、下段の場外の待機車両台数の推移を見ると、2台を超える時間帯は発生しておらず、目標値を満たした運行計画になっていると言える。そして、このような運行が行えるのは、10台の運搬車両を使用し、運行間隔を5分とした場合である。このような出力結果は、図１に示すような地図上に重ねて出力させる表示形態とすることで、分かりやすく可視化させることもできる。 FIG. 11 is a diagram schematically showing the results output as the optimal operation plan for case 1. On the right side of this figure, the number of waiting vehicles for one day from the start time to the end time is displayed separately for inside and outside the hall. Looking at the trends in the number of vehicles waiting outside the station in the lower row, there are no times when there are more than two vehicles, and it can be said that the operation plan meets the target value. This type of service is possible when 10 transport vehicles are used and the service interval is 5 minutes. Such output results can be visualized in an easy-to-understand manner by displaying them in a display format in which they are superimposed on a map as shown in FIG.
これに対して図１２には、ケース１の最適な運行計画が導き出されるまでのそれ以外の出力結果を例示して比較した説明図である。図の右側の上部には、目標値を満たすことができなかったシミュレーション結果が示されている。この比較例では、12台の運搬車両を使用しているが、場外の待機車両台数が4台になる時間帯が４箇所発生し、目標値の2台以下が達成できない運行計画であったことがわかる。要するに、使用する運搬車両が多すぎると、計画通りの処理をすぐに実行できずに待ち（ボトルネック）が生じることがある。その「待ち」が、場外待機車両の増加や作業時間の増加や遅延などの諸問題を引き起こすことがあるため、事前に運行最適化システムによって最適な運行計画の検討を行う。 On the other hand, FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating and comparing other output results until the optimal operation plan for Case 1 is derived. The upper part on the right side of the figure shows simulation results in which the target value could not be met. In this comparative example, 12 transport vehicles are used, but there were four times when the number of vehicles waiting outside the site was 4, and the operation plan was unable to achieve the target value of 2 vehicles or less. I understand. In short, if too many transport vehicles are used, processing as planned may not be able to be carried out immediately and a waiting period (bottleneck) may occur. This "waiting" can cause various problems such as an increase in the number of vehicles waiting outside the station, an increase in work time, and delays, so an optimal operation plan is examined in advance using an operation optimization system.
図１３には、ケース１以外に行った検討例としてケース２からケース４の検討条件と出力される結果（目標値との検証結果）を、ケース１と並べて示した。ケース２では、場外待機車両が発生しないことを目標とし、複数ある選択可能なルートの中から最適な運搬ルートの選定を行わせた。この際の固定条件として、１日に使用する運搬車両の台数を設定した。 FIG. 13 shows the study conditions and output results (verification results with target values) for Cases 2 to 4 as examples of studies other than Case 1, side by side with Case 1. In Case 2, the optimal transportation route was selected from among multiple selectable routes, with the goal of preventing vehicles waiting outside the parking lot. As a fixed condition at this time, the number of transport vehicles used per day was set.
図１４に、ケース２でシミュレーションした運搬状況の出力例を示した。この出力例に示したように、解析対象時間内で場外に待機車両が発生しないかどうかを、分かりやすく可視化された画面で容易に確認することができるようになる。また、捨て場１との往復に使用する運搬車両の台数及び走行経路、並びに捨て場２との往復に使用する運搬車両の台数及び走行経路などをシミュレーションした運行計画の設定を、画面上で簡単に確認することができる。 FIG. 14 shows an output example of the transportation situation simulated in case 2. As shown in this output example, it becomes possible to easily check whether there are any waiting vehicles outside the parking lot during the analysis target time on an easy-to-understand visualized screen. In addition, you can easily set an operation plan on the screen that simulates the number of transport vehicles and travel routes used to go to and from dumping site 1, as well as the number of transport vehicles and travel routes used to go to and from dumping site 2. can be confirmed.
さらに、ケース３では、早出残業をおこなわせることで、場外待機車両が発生しないという目標が達成可能な運行計画が策定できるかをシミュレーションした。このケース３の出力される結果としては、早出残業となる前倒しされた運搬開始時刻と運行間隔とが出力される。 Furthermore, in Case 3, we simulated whether it was possible to formulate an operation plan that could achieve the goal of not having vehicles waiting outside the station by having employees work early and work overtime. As a result of this case 3, the transportation start time and service interval that are brought forward, resulting in early overtime work, are output.
そして、ケース４では、早出残業をおこなわせることで、運搬回数を１台あたり１回増やすことができるか否かを検討して、効率的な運搬が可能となる運行計画の導き出しを行った。上述したように、搬出先を運搬車両が出る際に、もう１往復が可能でなければ、その車両の運行は終了することになる。この終了時刻が早すぎると無駄が多くなるので、少しの時間の早出残業によってその無駄が解消できるか否かを検討することができる。例えば、１台の運搬車両の運搬回数が１時間の早出残業で４回から５回に増えるのであれば、工費や工期の削減に大きく貢献できる。また、時間帯ごとの平均速度のデータを利用することで、より正確な解析を行うことができるようになる。 In Case 4, we examined whether it was possible to increase the number of trips by one per vehicle by having employees work early and work overtime, and came up with an operation plan that would enable efficient transportation. As described above, when the transport vehicle leaves the destination, if one more round trip is not possible, the operation of the vehicle ends. If the end time is too early, there will be a lot of waste, so it can be examined whether the waste can be eliminated by starting overtime a little early. For example, if the number of times a single transport vehicle can be transported from four to five times by one hour of early overtime, it can greatly contribute to reducing construction costs and construction time. Additionally, by using data on average speeds for each time period, more accurate analysis can be performed.
このように構成された本実施の形態の運行最適化システムは、解析演算部によって最適運行をシミュレーションするための設定として、現場と捨て場との間のルート上に車両を待機させる車両待機場所などの条件が待機条件設定部によって設定できるようになっている。 The operation optimization system of this embodiment configured as described above has settings for simulating optimal operation using the analysis calculation unit, such as a vehicle waiting area where vehicles are placed on the route between the site and the dumping site. The conditions can be set by the standby condition setting section.
このようにルート上に車両を待機させる条件を設定することができれば、実際の運搬状況に即した最適な運行計画を作成することができるようになる。特に、ルート上で待機する車両の台数を出力できるようにすることによって、近隣などに与える影響を予め予測して運搬業者に対応を求めたり、許容可能な待機車両台数に抑えた運行計画を作成しなおしたりすることができるようになる。 If conditions for making vehicles wait on a route can be set in this way, it becomes possible to create an optimal operation plan that matches the actual transportation situation. In particular, by making it possible to output the number of vehicles waiting on a route, it is possible to predict the impact on neighboring areas in advance and ask transport companies to respond, and to create operation plans that keep the number of waiting vehicles within an acceptable range. You will be able to do things again.
また、解析対象とする時間の開始時刻と終了時刻とを設定できるようにすることで、例えば少しの残業時間を追加することによって運搬が打ち切りされる余剰時間の発生を抑えて、大幅に運行効率が改善できる運行計画を見つけ出すことができるようになる。 In addition, by making it possible to set the start time and end time of the time to be analyzed, for example, by adding a small amount of overtime, it is possible to suppress the occurrence of excess time where transportation is discontinued, greatly increasing operational efficiency. will be able to find operational plans that can be improved.
さらに、運搬ルートの走行時間を車両が実際に走行する時間帯の状態に合わせて設定することができれば、実際に渋滞が起きやすい時間帯などの実走行時間などが考慮できるようになり、より実情に合った運行計画が作成できるようになる。 Furthermore, if the travel time of the transportation route can be set to match the conditions of the time when the vehicle is actually traveling, it will be possible to take into account the actual travel time, such as the time when traffic jams are most likely to occur, which will improve the actual situation. You will be able to create an operation plan that suits your needs.
例えば、実績データとして、ＧＰＳ（Global Positioning System）による車両の位置情報と走行する時間帯とを関連付けた実測値を蓄積しておき、運搬ルートの走行時間のデータとして反映させることができる。また、搬出元となる現場や搬出先となる捨て場に車両が滞在する時間についても、車両の位置情報と滞在時間との関係を実測値として蓄積し、その後の運行計画の作成の際に反映させることができる。 For example, as performance data, actual measured values in which vehicle position information based on GPS (Global Positioning System) is associated with the time period in which the vehicle travels can be accumulated and reflected as data on the traveling time of the transportation route. In addition, regarding the length of time a vehicle stays at the source site or dumpsite, the relationship between vehicle location information and length of stay is accumulated as actual measured values and reflected in the creation of subsequent operation plans. can be done.
このようにして蓄積された実測値は、現場や捨て場に車両が滞在する滞在時間を設定する滞在時間設定部を備えていれば、土砂などの運搬物の積込みや積降ろしに実際にかかる時間や場内で待機したり走行したりする時間なども考慮することができるようになる。 The actual measured values accumulated in this way can be used to determine the actual time it takes to load and unload materials such as earth and sand, if the vehicle is equipped with a sojourn time setting section that sets the sojourn time that the vehicle stays at the site or dump site. It will also be possible to take into account the time spent waiting and driving around the venue.
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes that do not depart from the gist of the present invention may be made. Included in invention.
例えば前記実施の形態では、建設現場から土砂などを捨て場に運搬する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、例えばウッドチップなどを運搬する場合や、イベントの際にシャトルバスによって観客を輸送する場合にも、本発明の運行最適化システムによって最適な運行計画を策定することができる。 For example, in the embodiment described above, the case where earth and sand are transported from a construction site to a dumping site has been described as an example, but the invention is not limited to this. Even when transporting spectators by bus, the operation optimization system of the present invention can formulate an optimal operation plan.
Claims (5)
使用する車両の台数及び前記車両の運搬可能量を設定する車両設定部と、
解析対象とする時間内に運搬する運搬量を設定する運搬量設定部と、
前記起点と前記終点との間の走行経路及び走行時間に関する条件を設定する走行条件設定部と、
前記走行経路上に前記車両を待機させる待機場所及び待機可能な車両台数を設定する待機条件設定部と、
上記設定に基づいて運搬状況をシミュレーションする解析演算部とを備え、
前記解析演算部によって、設定された前記車両の台数における前記車両の運行間隔が出力されることを特徴とする運行最適化システム。 An operation optimization system for carrying out transportation by repeatedly driving a vehicle from a starting point to at least one ending point,
a vehicle setting unit that sets the number of vehicles to be used and the transportable amount of the vehicles;
a transportation amount setting unit that sets the transportation amount to be transported within the time targeted for analysis;
a travel condition setting unit that sets conditions regarding a travel route and travel time between the starting point and the ending point;
a waiting condition setting unit that sets a waiting place where the vehicle is to wait on the travel route and a number of vehicles that can wait ;
Equipped with an analysis calculation section that simulates the transportation situation based on the above settings,
A traffic optimization system characterized in that the analytical calculation unit outputs a travel interval of the vehicles for a set number of vehicles.
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