JP7715513B2

JP7715513B2 - 運土計画管理装置、運土計画管理方法および運土計画管理プログラム

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Publication number: JP7715513B2
Application number: JP2021050895A
Authority: JP
Inventors: 岩往宮田; 浩二山根; 善一五十嵐; 和利堀川
Original assignee: Okumura Corp; Pasco Corp
Current assignee: Okumura Corp; Pasco Corp
Priority date: 2021-03-25
Filing date: 2021-03-25
Publication date: 2025-07-30
Anticipated expiration: 2041-03-25
Also published as: JP2022148987A

Description

本発明は、運土計画管理装置、運土計画管理方法および運土計画管理プログラムに関する。

近年、例えば、橋梁やトンネル、ダム、土工、河川等の土木公共工事の分野では、各種の建設物を建設する際に、２次元図面から３次元モデルへの移行による業務変革や、或いは初期の工程（フロント）において負荷をかけて事前に集中的に検討し、後工程で生じそうな手戻りを未然に防いで、品質の向上や工期の短縮化を図ることを可能にするフロントローディングにより、合意形成の迅速化、業務の効率化、品質の向上、ひいては生産性の向上等を図ることを目的として、国土交通省では、ＣＩＭ（ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＭｏｄｅｌｉｎｇ／Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）を円滑に導入できるように、ガイドラインを整備して、体系的な推進を試みている。このため、３次元のＣＩＭモデルを作成するための種々の三次元モデル解析プログラムやソフトウェアが開発されている。

また、２次元の図面を作成してから３次元の形状を組み立て、ＣＧでシミュレーションするといった従来の３ＤＣＡＤとは異なり、当初から３次元で設計して３次元モデルを作成することが可能な、ＢＩＭ（ＢｕｉｌｄｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＭｏｄｅｌｉｎｇ）によって作成されるＢＩＭモデルが開発されている。ＢＩＭモデルでは、３次元オブジェクトの集合体であることから、これらのオブジェクトにコストや仕上げ、管理情報などの属性データを追加することが可能であり、建築物の設計、施工から維持管理に至るまでの、建築物のライフサイクルの全体で、モデルに蓄積された情報を活用することが可能になる。ＢＩＭモデルを作成可能なＢＩＭツールとして、「ＡｒｃｈｉＣＡＤ」や「Ｒｅｖｉｔ」等の、種々の３次元ＣＡＤソフトが知られている。

さらに、定められた工期内に工事が完了するように、例えば、公共工事における工程の計画と実施を管理するための種々の工程管理ソフトが知られており、特に制約条件の理論であるＴＯＣ（ＴｈｅｏｒｙｏｆＣｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ）の考えに基づいて、全体最適の視点で開発されたクリティカルチェーン・プロジェクトマネジメント（ＣＣＰＭ）を採用した工程管理ソフトも開発されている。ここで、クリティカルチェーンは、プロジェクトにおいて各タスクの実行順序を考えたときに、作業工程上の従属関係を考慮するクリティカルパス法による従来の手法に加えて、必要リソースが限られているために発生する従属関係をも考慮する手法であり、プロジェクトマネジメントは、要員の人間心理や行動特性、及び社会的・組織的問題も考慮して、工期の短縮、納期の順守を目的としてプロジエクト管理を行う実践的手法であり、各々のタスクから除去した安全余裕を、「バッファ」に集約して管理するようになっている。

丘陵地や山間地などにおける造成工事の場合、切土施工により発生した土砂を盛土施工の土砂として利用したり、あるいは、切土施工により発生する土砂を残土として運搬する運搬先を設定したり、また、土砂を運搬するダンプトラックの配車などに関する運土計画を策定する必要がある。また、大規模な造成工事の場合、地形が日々大幅に変動するため、運土計画を策定したとしても、施工上の問題等を事前に把握するのは困難であった。

ここで、運土計画の策定においては、測量により得られた各種測量データから、現況地形モデルを生成し、当該現況地形モデルを用いて、例えば、運土計画策定装置において、工事施工後の地形を示す設計地形モデルを生成することが行われている。この場合、施工の途中でどのような地形となるかを確認したり、施工が進んだ段階で、施工前の地形がどのような地形であったかを確認したりすることが行われる。

一方、上記技術分野において、特許文献１には、ドローンによるカメラ撮影により取得した現況地形データと施工現場の設計地形を示す設計地形データとの差分および作業機械の条件を示す原単位データに基づいて、施工計画データを算出して出力する技術が開示されている（同文献段落［００８２］～［００９２］等）。

国際公開第２０１６／２０８２７６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、施工途中の現況地形を再現するためには、その都度ドローンによるカメラ撮影等が必要となるため、簡易な手法により任意時点の地形を推定して表示することができなかった。

上記目的を達成するため、本発明に係る運土計画管理装置は、
施工対象領域の２次元平面図において、前記施工対象領域を、複数の施工エリアに区分した施工エリアデータを取得する施工エリアデータ取得部と、
複数の前記施工エリアのそれぞれの面積と第１時点における地盤高とを含む施工エリア情報を取得する施工エリア情報取得部と、
少なくとも施工時期、切土施工が行われる施工エリア、盛土施工が行われる施工エリアおよび運土量を含む運土データを取得する運土データ取得部と、
取得した前記運土データを用いて、前記第１時点と前記第１時点の前後の少なくともいずれかの時点である第２時点との間の前記施工エリアのそれぞれの土量変化を導出し、導出した前記土量変化、取得した前記施工エリアのそれぞれの前記面積および前記第１時点における地盤高に基づいて、前記施工エリアのそれぞれの前記第２時点における地盤高を推定する地盤高推定部と、
を備えた。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る運土計画管理方法は、
施工対象領域の２次元平面図において、前記施工対象領域を、複数の施工エリアに区分した施工エリアデータを取得する施工エリアデータ取得ステップと、
複数の前記施工エリアのそれぞれの面積と第１時点における地盤高とを含む施工エリア情報を取得する施工エリア情報取得ステップと、
少なくとも施工時期、切土施工が行われる施工エリア、盛土施工が行われる施工エリアおよび運土量を含む運土データを取得する運土データ取得ステップと、
取得した前記運土データを用いて、前記第１時点と前記第１時点の前後の少なくともいずれかの時点である第２時点との間の前記施工エリアのそれぞれの土量変化を導出し、導出した前記土量変化、取得した前記施工エリアのそれぞれの前記面積および前記第１時点における地盤高に基づいて、前記施工エリアのそれぞれの前記第２時点における地盤高を推定する地盤高推定ステップと、
を含む。

さらに、上記目的を達成するため、本発明に係る運土計画管理プログラムは、
施工対象領域の２次元平面図において、前記施工対象領域を、複数の施工エリアに区分した施工エリアデータを取得する施工エリアデータ取得ステップと、
複数の前記施工エリアのそれぞれの面積と第１時点における地盤高とを含む施工エリア情報を取得する施工エリア情報取得ステップと、
少なくとも施工時期、切土施工が行われる施工エリア、盛土施工が行われる施工エリアおよび運土量を含む運土データを取得する運土データ取得ステップと、
取得した前記運土データを用いて、前記第１時点と前記第１時点の前後の少なくともいずれかの時点である第２時点との間の前記施工エリアのそれぞれの土量変化を導出し、導出した前記土量変化、取得した前記施工エリアのそれぞれの前記面積および前記第１時点における地盤高に基づいて、前記施工エリアのそれぞれの前記第２時点における地盤高を推定する地盤高推定ステップと、
をコンピュータに実行させる。

本発明によれば、簡易な手法により任意時点の地形を推定して表示することができる。また、施工途中の地形に適合させた運土計画の策定も可能になる。

本発明の第１実施形態に係る運土計画管理装置の動作の概要を説明するための図である。本発明の第１実施形態に係る運土計画管理装置の動作の概要を説明するための他の図である。本発明の第１実施形態に係る運土計画管理装置の動作の概要を説明するためのさらに他の図である。本発明の第１実施形態に係る運土計画管理装置の構成を説明するためのブロック図である。本発明の第１実施形態に係る運土計画管理装置が有する運土データテーブルの一例を示す図である。本発明の第１実施形態に係る運土計画管理装置が有する施工エリアテーブルの一例を示す図である。本発明の第１実施形態に係る運土計画管理装置のハードウェア構成を説明するための図である。本発明の第１実施形態に係る運土計画管理装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。本発明の第１実施形態に係る運土計画管理装置の施工エリア情報取得処理の手順を説明するためのフローチャートである。本発明の第１実施形態に係る運土計画管理装置の第１時点の地盤高取得処理の手順を説明するフローチャートである。本発明の第１実施形態に係る運土計画管理装置の第２時点の地盤高推定処理の手順を説明するフローチャートである。本発明の第２実施形態に係る運土計画管理装置の構成を説明するためのブロック図である。本発明の第２実施形態に係る運土計画管理装置が有する進捗度テーブルの一例を示す図である。本発明の第２実施形態に係る運土計画管理装置のハードウェア構成を説明するための図である。本発明の第２実施形態に係る運土計画管理装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。本発明の第２実施形態に係る運土計画管理装置の進捗度算出処理の手順を説明するフローチャートである。

以下に、本発明を実施するための形態について、図面を参照して、例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている、構成、数値、処理の流れ、機能要素などは一例に過ぎず、その変形や変更は自由であって、本発明の技術範囲を以下の記載に限定する趣旨のものではない。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態としての運土計画管理装置１００について、図１Ａ～図５Ｄを用いて説明する。運土計画管理装置１００は、丘陵地や山間地などにおける造成工事を行う際に、施工対象領域の任意時点における地盤高を推定するための装置である。まず、図１Ａ～図１Ｃを参照して、運土計画管理装置１００の動作の概要を説明する。

運土計画管理装置１００は、施工対象領域を複数の領域に区分して生成された施工エリア１３０のそれぞれについて、現況の地形に対して施工を実施して、目標とする地形を造成する場合の運土計画を管理する装置である（図１Ａ参照）。つまり、運土計画管理装置１００は、現況の地形を示す現況地形モデル１１０と造成後の施工対象領域の形状を示す設計地形モデル１２０とに基づいて策定された、切土施工や盛土施工などの順序や運搬等に関する運土計画を取得する（図１Ｂ参照）。図１Ｂに示したように、運土計画とは、切土施工を行う施工エリア１３０であるどの切土エリア１４０から、盛土施工を行う施工エリア１３０であるどの盛土エリア１５０に、何時、どれだけの量の土砂を運搬するかの運土量からなる運土データが設定されている。施工エリア毎に運土データを積算して積算運土量を算出することで土量変化が導出され、算出された積算運土量に対して、施工エリアの面積で除することにより施工エリアの高さ（地盤高）の変動値の概算が算出できる。その変動値を、現況の地形を示す現況地形モデル１１０に基づいた施工エリアの当初の地盤高に加算または減算すると、施工後の地盤高が算出される。また、全ての運土データの中から任意時点までの運土データを抽出し、それらの運土量を積算することで、任意時点までの地盤高の変動値が算出できるので、施工中の任意時点の地形（地盤高）が推定できる。

このように、運土計画管理装置１００を用いて、施工対象領域における運土計画を取得した場合、図１Ｃの矢印に示すように、現況地形モデル１１０に、どこの土をどこに運ぶという運土計画の情報を反映させると、ユーザは、例えば、施工開始から１週間経過後や１か月経過後などの任意時点の施工対象領域全体の地形や施工対象領域内の施工エリア１３０のそれぞれの地盤高などを確認することができる（図１Ｃ参照）。なお、図１Ａ～図１Ｃに示した例では、施工エリア１３０のそれぞれが、同じ面積を有していたり、平面形状が正方形を表していたりするが、施工エリア１３０のそれぞれの面積や平面形状は、異なっていてもよい。

また、運土計画において、施工エリア１３０のそれぞれの面積が同じであっても、異なっていても、切土エリア１４０と盛土エリア１５０とは、一対一に対応している必要はなく、例えば、一つの切土エリア１４０からの土砂が、複数の盛土エリア１５０へ運搬されてもよい。また、同様に、複数の切土エリア１４０からの土砂が一つの盛土エリア１５０へ運搬されてもよい。

次に、図２を参照して、運土計画管理装置１００の構成について説明する。運土計画管理装置１００は、施工エリアデータ取得部２０１、施工エリア情報取得部２０２、３次元地形データ取得部２０５、現況地盤高取得部２０８、運土データ取得部２０３、地盤高推定部２０４、推定３次元地形データ生成部２０６および出力制御部２０７を備える。

施工エリアデータ取得部２０１は、施工対象領域の２次元平面図上において、施工対象領域を、複数の施工エリア１３０に区分した施工エリアデータを取得する。施工エリア１３０への区分は、例えば、施工対象領域の２次元平面図において、施工エリア１３０のそれぞれの面積が等しくなるようにメッシュ状に区分されていてもよいし、任意のポリゴン（多角形）形状に区分されていてもよい。また、施工対象領域中の道路や河川の形状、高低差等に合わせて区分されてもよい。さらに、施工エリア１３０のそれぞれは、切土エリア１４０と盛土エリア１５０とに区分されていることが好適である。

施工エリア情報取得部２０２は、複数の施工エリア１３０のそれぞれの面積と第１時点における地盤高とを含む施工エリア情報を取得する。第１時点は、各施工エリアの現況地盤高または設計地盤高が把握できる時点である。施工エリア情報は、例えば、所定のデータベース等にアクセスして取得しても、施工エリアデータや施工前に実施した測量等で得られたデータから取得してもよい。地盤高（ｍ）は、例えば、任意で設定した標準面からの地表面の高さ（標高）であっても、地表面の海抜であってもよい。また、施工エリア１３０の面積は、ＧＩＳ（ＧｅｏｇｒａｐｈｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）機能を用いて施工エリアデータの座標情報から取得してもよい。なお、第１時点における地盤高は、施工エリア１３０の施工開始前のものであっても、施工中のものであっても、施工後のものであってもよく、また、施工前に設計された設計地形モデル１２０に基づいた設計地盤高であっても、施工前後にかかわらず実際の測量データから生成された現況地形モデル１１０に基づいた現況地盤高であってもよい。

３次元地形データ取得部２０５は、施工対象領域の第１時点における３次元地形を示す３次元地形データを取得する。３次元地形データは、施工開始前や施工途中に取得された平面座標に高さ情報が付与された複数の３次元座標からなる３次元データから生成された現況地形モデル１１０である。３次元地形データは、例えば、ドローンなどの無人航空機による空撮映像等から解析した３次元データや、現地測量により取得した３次元データなどから生成されるが、これらには限定されない。また、第１時点が竣工時であれば、３次元地形データは設計地形モデル１２０であってもよい。

現況地盤高取得部２０８は、取得した３次元地形データと施工対象領域の施工エリアデータとを重ね合わせることで、施工エリア１３０のそれぞれの第１時点における地盤高を取得する。つまり、現況地盤高取得部２０８は、得られた３次元の立体データと２次元の平面データとを重ね合わせることにより、２次元の平面データの各施工エリア領域内における高さデータを、同一領域内の３次元の立体データである３次元地形データが持つ高さの情報を取得して、施工エリア１３０のそれぞれの地盤高とする。ここで、施工エリア内の地形の起伏が大きく、地盤高が一定でない場合は、施工エリア１３０における、最高地点と最低地点との中間（例えば、１／２）の高さを地盤高としてもよい。また、施工エリア１３０における複数の点の地盤高の平均値をその施工エリアの地盤高としてもよい。なお、施工エリア内における高低差が大きい場合は、施工エリアをさらに分割することが望ましい。

運土データ取得部２０３は、少なくとも施工時期、切土施工が行われる施工エリア（切土エリア１４０）の識別情報、盛土施工が行われる施工エリア（盛土エリア１５０）の識別情報および運土量を含む運土データを取得する。計画運土データまたは実績運土データは、外部からデータとして取得してもよいし、オペレータが、運土計画管理装置１００の画面上でキーボード等により入力してもよい。

ここで、運土データには、施工対象領域の全部または一部の施工前に計画された計画運土データと、施工対象領域の全部または一部に対して実際に施工が行われた実績運土データとの少なくともいずれかが含まれている。

計画運土データは、造成工事開始前の測量データと、設計段階での竣工時の地形データとを比較して算定した計算上の運土データである。すなわち、いつ（施工時期）、何ｍ^３の土砂（運土量）を、どの施工エリア（切土エリア１４０）から、どの施工エリア（盛土エリア１５０）まで、運搬するのかについての施工計画を立てた際のデータである。このように、土砂の運搬についての計画情報を取得することで、任意時点の地盤高（地形）を推定する際に利用できる。

また、実績運土データは、所定の時間が経過するごとにダンプトラック等により実際に運搬した土砂についての土量データを取得して積算した運土データである。すなわち、いつ（施工時期）、何ｍ^３の土砂（運土量）を、どの施工エリア（切土エリア１４０）から、どの施工エリア（盛土エリア１５０）まで、運搬したのかについての情報を集約したデータである。このように、土砂の運搬についての情報を集約することで、任意時点の出来形の地盤高（地形）を再現する際に利用できる。

また、切土エリア１４０は、運土データにより切土エリアと指定された切土施工を行う施工エリア１３０であり、盛土エリア１５０は、運土データにより盛土エリアと指定された盛土施工を行う施工エリア１３０である。

地盤高推定部２０４は、取得した運土データを用いて、施工エリアのそれぞれの第２時点における地盤高を推定する。第１時点と当該第１時点の前後の少なくともいずれかの時点である第２時点との間の施工エリア１３０のそれぞれの運土量を積算した積算運土量を算出することで土量変化を導出し、導出した土量変化である積算運土量、取得した施工エリア１３０のそれぞれの面積および第１時点における地盤高に基づいて、施工エリア１３０のそれぞれの第２時点における地盤高を推定する。第２時点は、推定地形をシミュレーションしたい任意の時点であって、第１時点の後であっても前であってもよく、複数の時点を指定してもよい。複数の時点を指定した場合は、複数の第２時点毎の地盤高を推定でき、施工の進捗に合わせた地形の変遷を確認できる。第２時点は、例えば、オペレータが、運土計画管理装置１００の画面上でキーボード等により入力して指定する。

運土データには、どの時期（施工時期）に、どれだけの量の土砂（運土量）を、どの施工エリア（切土エリア１４０）から、どの施工エリア（盛土エリア１５０）に運搬するかのデータが含まれている。そのため、地盤高推定部２０４は、施工時期が第１時点と第２時点との間の運土データを抽出し、各施工エリアに対して、当該施工エリアが切土施工エリアに該当する場合はマイナスの運土量を、盛土施工エリアに該当する場合はプラスの運土量を、それぞれ積算することで施工エリア１３０のそれぞれの第１時点と第２時点との間の土量変化を示す積算運土量［ｍ^３］を導出する。

そして、導出された積算運土量［ｍ^３］と当該施工エリア１３０の面積より、以下の計算式を用いることで、第１時点と第２時点との間の地盤高の差分データである地盤高変動値が得られる。つまり、着目する施工エリア１３０に対して、積算運土量［ｍ^３］／面積［ｍ^２］＝地盤高変動値［ｍ］を用いると、地盤高に関する差分データが得られる。このように、地盤高推定部２０４は、この地盤高変動値を、施工エリア１３０の第１時点における地盤高に加算することで、第２時点における地盤高を推定する。

＜土量変化率について＞
ここで、土量変化率について説明する。上述の説明では、切土施工をした土量である切土量と盛土施工をした土量である盛土量とが、運搬する土量である運土量と等しいものとして計算を行っていたが、より正確な運土計画を策定する場合には、土量変化率を考慮しなければならない。切土領域にある施工エリア１３０における施工前（掘削前）の状態の土砂は、締め固められているため密度が大きいが、掘削後、運搬車等に積載される際には、土砂がほぐされて密度が小さくなり、体積は大きくなる。また、盛土領域にある施工エリア１３０に運搬後、盛土され、その後締固められると土砂の密度は再び大きくなり、体積は小さくなる。このように、同一の土砂（運土）であっても体積が異なることがあり、土砂の状態に合わせて体積を補正する必要がある。

「地山土量」は、掘削（切土）前の状態の土量（切土量）であり、もともとの地盤の体積をいう。「ほぐし土量」は、掘削（切土）した後の状態の運搬中の土量（運土量）であり、ほぐされた状態の土砂の体積をいう。「締固め土量」は、盛土した後に転圧され締め固まった状態の土量（盛土量）であり、再び締め固められた状態の土砂の体積をいう。ここで、土量変化率であるほぐし率Ｌ、締固め率Ｃは、地山土量を基準として以下のように表される。
ほぐし率Ｌ＝ほぐし土量［ｍ^３］／地山土量［ｍ^３］（ほぐした土量を地山土量で除したもの）
締固め率Ｃ＝締固め土量［ｍ^３］／地山土量［ｍ^３］（締め固めた土量を地山土量で除したもの）
そして、ほぐし率Ｌおよび締固め率Ｃは、運土計画策定の際に土量変化率として利用される。

次に、土量変化率の計算例について説明する。例えば、地山土量（切土量）が１００［ｍ^３］の土砂のほぐし率および締固め率をそれぞれ、ほぐし率Ｌ＝１．２０、締固め率Ｃ＝０．９０とする。この場合の（Ａ）ほぐし土量（運土量）、（Ｂ）締固め土量（盛土量）は以下のように計算できる。
（Ａ）運土量＝１００［ｍ^３］×１．２０＝１２０［ｍ^３］
（Ｂ）盛土量＝１００［ｍ^３］×０．９０＝９０［ｍ^３］

そして、運土計画管理装置１００においては、土量変化率を考慮に入れて、切土量や盛土量、運土量を計算することができるので、より正確な土量変化を導出でき、第２時点における地盤高をより正確に推定できる。土量変化率を考慮に入れると、切土エリア１４０および盛土エリア１５０における第２時点の地盤高は、次の計算式で推定できる。
切土エリアの第２時点の地盤高［ｍ］＝切土エリアの第１時点の地盤高［ｍ］＋積算運土量［ｍ^３］／ほぐし率／面積［ｍ^２］
盛土エリアの第２時点の地盤高［ｍ］＝盛土エリアの第１時点の地盤高［ｍ］＋積算運土量［ｍ^３］／ほぐし率×締固め率／面積［ｍ^２］
なお、ほぐし率、締固め率は、施工エリアの土砂の性質によって変わるため、例えば、切土領域の施工エリア毎のほぐし率、締固め率を、予めオペレータがキーボード等により入力しておく。このように、地盤高推定部２０４は、土量変化率を加味することで、より正確な第２時点の地盤高の推定が可能となる。

推定３次元地形データ生成部２０６は、地盤高推定部２０４により推定された施工エリア１３０のそれぞれの第２時点の地盤高を用いて、第２時点における施工対象領域の全部または一部の推定３次元地形データを生成する。すなわち、推定３次元地形データ生成部２０６は、２次元の平面データで構成されている施工エリアデータの各領域に対して、推定された第２時点の地盤高のデータを高さデータとして付与し、第２時点における地形を復元するための３次元の立体データである推定３次元地形データを生成する。

出力制御部２０７は、生成された推定３次元地形データの出力を制御する。出力制御部２０７は、例えば、生成された推定３次元地形データから第２時点における施工対象領域の立体モデルを生成し、ディスプレイなどの表示装置へ出力し表示させる。これにより、ユーザは、視覚的に地形を把握することが可能となる。また、第１時点の現況地形モデル１１０を表示させることも可能なため、第１時点の現況地形モデル１１０と第２時点の推定の立体モデルとを並べて表示させたり、両者を透過して重ね合わせて表示させたりすることも可能となる。さらに、例えば、時系列に複数の第２時点における立体モデルを生成することで、施工の進捗に合わせた施工対象領域における地形の変遷を確認することもできる。その他、第２時点における施工エリア毎の積算運土量や推定地盤高等を記載した施工管理表として出力してもよい。

＜第１時点と第２時点の順番について＞
ここで、運土計画管理装置１００において、第１時点の地盤高に対して、運土データに基づいて地盤高を推定する第２時点は、第１時点よりも前の時点であっても、後の時点であってもよい。すなわち、導出された地盤高変動値から第２時点の地盤高を推定する際に、第１時点が、第２時点より前の場合は、地盤高変動値を施工エリア１３０の第１時点における地盤高に加算し、第１時点が、第２時点より後の場合は、地盤高変動値を第１時点における地盤高に減算する。

＜第１時点→第２時点のパターンの具体例について＞
次に、第１時点から第２時点における地盤高の推定の具体例について説明する。まず初めに、第１時点（現在）から第２時点（未来）を推定する例について説明する（（１）～（４））。

（１）施工前（第１時点）→施工中（第２時点）：計画運土データ
運土データ取得部２０３において、計画運土データを取得することにより、地盤高推定部２０４において、施工中の任意時点における地盤高を推定できるので、施工中の任意時点における地形を推定することができる。このように、施工の中間地点での地盤高から地形を推定できるので、例えば、施工中に使用する施工用道路の設置計画への活用が可能となる。また、施工期間中における施工エリア隣接間での高低差を事前に確認することができるので、作業員の安全を確保するために、安全対策を事前に実行することができるようになる。

（２）施工前（第１時点）→施工中（第２時点）：実績運土データ
運土データ取得部２０３において、実績運土データを取得することにより、地盤高推定部２０４において、施工中の任意時点における実際の地盤高を算出できる。このように、施工中の任意時点における実際の地盤高を算出できるので、任意時点における実際の地形を、例えば、ディスプレイ上に再現できる。そのため、実績運土データを取得することにより、任意時点における工事の出来形を確認できる。また、その都度、現地での測量やドローン等による撮影、モデル化が不要となり、任意時点での概略地形を容易に確認できるようになり、進捗管理や、事前の安全管理、工事の変更計画等に活用できる。

（３）施工中（第１時点）→施工中（第２時点）：計画運土データ
例えば、施工対象領域の施工中に現地測量やドローン等による空中写真による測量により計測された地形に基づいて、それ以後の計画運土データを用いて、地盤高推定部２０４において、任意時点の地盤高を推定することにより、任意時点の地形を推定することができる。このように、中間時点において計測された地形に基づいて、それ以後の地形を推定することで、当初計画の見直し等が可能となる。

（４）施工中（第１時点）→施工中（第２時点）：実績運土データ
（２）と同様に、運土データ取得部２０３において、実績運土データを取得することにより、地盤高推定部２０４において、施工中の任意時点における実際の地盤高を算出できる。その際、施工中の第１時点の地盤高は、（３）と同様に、施工対象領域の施工中に現地測量やドローン等による空中写真による測量により計測された地形に基づいて取得することができるし、施工前の地形に基づいて第１時点までの実績運土データから算出した地盤高に基づいて取得することもできる。このように、施工中の任意時点における実際の地盤高を算出できるので、任意時点における実際の地形を、例えば、ディスプレイ上に再現できる。そのため、実績運土データを取得することにより、任意時点における工事の出来形を確認できる。また、任意時点での概略地形を容易に確認できるようになり、進捗管理や、事前の安全管理、工事の変更計画等に活用できる。

次に、現在（第１時点）から過去（第２時点）を推定する例について説明する（（５）～（６））。

（５）竣工時の設計地形（第１時点）→施工中（第２時点）：計画運土データ（遡り）
竣工時の地形から従前の地形に復元していく地形変異のシミュレーションが可能となる。つまり、現時点から過去のある時点（施工中の任意時点）における地盤高を再現できるので、同時点における施工対象領域の地形を復元できる。このように、工期の完了に近い時点においては、竣工後の設計地形から施工中の任意時点における地盤高を逆算した方が、運土計画管理装置１００における処理や計算の負荷が軽減されるため有利となり得る。運土計画の策定において、例えば、竣工時点から施工開始前に向けて遡る観点に基づいて、計画を策定することも可能になるので、制約条件がある場合の運土計画策定方法のバリエーションを増やすことができる。さらに、例えば、竣工後に供用開始となる道路を施工用道路として有効活用する場合、竣工後を基準として、逆方向（盛土→切土）の運土計画を策定し、中間の地盤高や地形を推定することができるようになる。

（６）竣工時の出来形地形（第１時点）→施工中（第２時点）：実績運土データ（遡り）
竣工時の出来形地形から施工中の任意時点における地形の復元が可能となる。このように、工期の完了に近い時点においては、竣工後の出来形から施工中の任意時点における地盤高を逆算した方が、運土計画管理装置１００における処理や計算の負荷が軽減されるため有利となる。また、竣工時の地形から従前の地形へと復元していく地形変異を再現できたり、施工中の任意時点における出来形を確認できたりする。施工期間中に問題が発生していた場合、当該時点における地形を再現できるので、問題解決のための情報を提供できる。

次に図３Ａを参照して運土データテーブル３０１の一例について説明する。運土データテーブル３０１は、運土が発生する年月日等の施工時期３１１、切土施工エリアＩＤ３１２、盛土施工エリアＩＤ３１３および運土量３１４を記憶する。切土施工エリアＩＤ３１２は、切土施工を行う施工エリアを識別するための識別子、盛土施工エリアＩＤ３１３は、盛土施工を行う施工エリアを識別するための識別子である。施工時期、切土施工エリアＩＤ、盛土施工エリアＩＤのいずれかが異なる毎に、順次レコードが追加される。

次に、図３Ｂを参照して施工エリアテーブル３０２の一例について説明する。施工エリアテーブル３０２は、施工エリアＩＤ３２１に関連付けて施工エリア情報３２２、積算運土量３２３および推定地盤高３２４を記憶する。施工エリアＩＤ３２１は、施工エリアを識別するための識別子で、施工エリアデータ上の施工エリアの各領域と関連付けられている。施工エリア情報３２２は、施工エリアのそれぞれについての面積［ｍ^２］および第１時点の地盤高［ｍ］である。地盤高は、標高や海抜で表される地表面の高さである。

積算運土量３２３（［ｍ^３］）は、第１時点から第２時点までの施工エリアのそれぞれに対する運土量を積算したデータであり、当該期間における運土量［ｍ^３］の合計である。運土データテーブル３０１から、施工時期３１１が第１時点と第２時点との間の運土データを抽出し、各施工エリアに対して、施工エリアＩＤ３２１が切土施工エリアＩＤ３１２に該当する場合は、マイナスの運土量を、盛土施工エリアＩＤ３１３に該当する場合は、プラスの運土量を、施工エリアテーブル３０２の積算運土量３２３に加算する。従って、各施工エリアの積算運土量３２３（［ｍ^３］）は、当該施工エリアから土砂が運び出される切土エリアの場合には、マイナスの値で示され、当該施工エリアに土砂が運び込まれる盛土エリアの場合には、プラスの値で示される。

推定地盤高３２４（［ｍ］）は、施工エリアのそれぞれの積算運土量３２３と施工エリア情報３２２から導出された、第２時点における地盤高である。推定地盤高３２４は、施工エリアテーブル３０２において、各施工エリアの積算運土量３２３（［ｍ^３］）を施工エリア情報３２２の面積［ｍ^２］で除することにより、第１時点から第２時点までの間の各施工エリアの地盤高の変動量を導出し、第１時点の地盤高である施工エリア情報３２２の地盤高に加算することで、第２時点における地盤高を推定する。

図４を参照して、運土計画管理装置１００のハードウェア構成について説明する。ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）４１０は、演算制御用のプロセッサであり、プログラムを実行することで図２の運土計画管理装置１００の各機能構成を実現する。ＣＰＵ４１０は複数のプロセッサを有し、異なるプログラムやモジュール、タスク、スレッドなどを並行して実行してもよい。ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）４２０は、初期データおよびプログラムなどの固定データおよびその他のプログラムを記憶する。また、ネットワークインタフェース４３０は、ネットワークを介して他の装置などと通信する。なお、ＣＰＵ４１０は１つに限定されず、複数のＣＰＵであっても、あるいは画像処理用のＧＰＵ（ＧｒａｐｈｉｃｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）を含んでもよい。また、ネットワークインタフェース４３０は、ＣＰＵ４１０とは独立したＣＰＵを有して、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）４４０の領域に送受信データを書き込みあるいは読み出しするのが望ましい。また、ＲＡＭ４４０とストレージ４５０との間でデータを転送するＤＭＡＣ（ＤｉｒｅｃｔＭｅｍｏｒｙＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を設けるのが望ましい（図示なし）。さらに、ＣＰＵ４１０は、ＲＡＭ４４０にデータが受信あるいは転送されたことを認識してデータを処理する。また、ＣＰＵ４１０は、処理結果をＲＡＭ４４０に準備し、後の送信あるいは転送はネットワークインタフェース４３０やＤＭＡＣに任せる。

ＲＡＭ４４０は、ＣＰＵ４１０が一時記憶のワークエリアとして使用するランダムアクセスメモリである。ＲＡＭ４４０には、本実施形態の実現に必要なデータを記憶する記憶領域が確保されている。施工エリアデータ４４１は、施工対象領域を複数の小エリアに区分したエリアのそれぞれの識別データや座標データなどである。施工エリア情報４４２は、施工エリアの面積や地盤高に関するデータである。積算運土データ４４３は、第１時点から第２時点までの間の運土量に関するデータである。推定地盤高データ４４４は、各施工エリアの第２時点における地盤高の推定値のデータである。地盤高データ４４５は、任意時点の施工対象領域の全部または一部の地盤高を表すデータである。３次元地形データ４４６は、第１時点における３次元地形を示すデータである。

送受信データ４４７は、ネットワークインタフェース４３０を介して送受信されるデータである。また、ＲＡＭ４４０は、各種アプリケーションモジュールを実行するためのアプリケーション実行領域４４８を有する。

ストレージ４５０には、データベースや各種パラメータ、あるいは本実施形態の実現に必要な以下のデータまたはプログラムが記憶されている。ストレージ４５０は、運土データテーブル３０１、施工エリアテーブル３０２を格納する。運土データテーブル３０１は、図３Ａに示した、施工時期３１１と切土施工エリアＩＤ３１２、盛土施工エリアＩＤ３１３などとの関係を管理するテーブルである。施工エリアテーブル３０２は、図３Ｂに示した、施工エリアＩＤ３２１と施工エリア情報３２２などとの関係を管理するテーブルである。

ストレージ４５０は、さらに、施工エリアデータ取得モジュール４５１、施工エリア情報取得モジュール４５２、運土データ取得モジュール４５３および地盤高推定モジュール４５４を格納する。施工エリアデータ取得モジュール４５１は、施工対象領域を複数の施工エリアに区分した施工エリアデータを取得するモジュールである。施工エリア情報取得モジュール４５２は、施工エリアのそれぞれの面積と、第１時点における地盤高とを含む施工エリア情報を取得するモジュールである。運土データ取得モジュール４５３は、施工時期、切土施工が行われる施工エリア、盛土施工が行われる施工エリアおよび運土量を含む運土データを取得するモジュールである。地盤高推定モジュール４５４は、施工エリアのそれぞれの第２時点における地盤高を推定するモジュールである。

ストレージ４５０は、さらに、推定３次元地形データ生成モジュール４５５および出力制御モジュール４５６を格納する。推定３次元地形データ生成モジュール４５５は、任意時点（第２時点）における施工対象領域の全部または一部の推定３次元地形データを生成するモジュールである。出力制御モジュール４５６は、生成された推定３次元地形データの出力を制御するモジュールである。

ストレージ４５０は、さらに、３次元地形データ取得モジュール４５７および現況地盤高取得モジュール４５８を格納してもよい。３次元地形データ取得モジュール４５７は、３次元地形データを取得するモジュールである。現況地盤高取得モジュール４５８は、３次元地形データと施工エリアデータとを重ね合わせることにより、施工エリア１３０のそれぞれの第１時点における地盤高を取得するモジュールである。

これらのモジュール４５１～４５８は、ＣＰＵ４１０によりＲＡＭ４４０のアプリケーション実行領域４４８に読み出され、実行される。さらに、ストレージ４５０は制御プログラム４５９を格納しており、制御プログラム４５９は、運土計画管理装置１００の全体を制御するためのプログラムである。

入出力インタフェース４６０は、入出力機器との入出力データをインタフェースする。入出力インタフェース４６０には、表示部４６１、操作部４６２、が接続される。また、入出力インタフェース４６０には、さらに、記憶媒体４６４が接続されてもよい。さらに、音声出力部であるスピーカ４６３や、音声入力部であるマイク（図示せず）、あるいは、ＧＰＳ位置判定部（図示せず）が接続されてもよい。なお、図４に示したＲＡＭ４４０やストレージ４５０には、運土計画管理装置１００が有する汎用の機能や他の実現可能な機能に関するプログラムやデータは図示されていない。

図５Ａ～図５Ｄに示したフローチャートを参照して、運土計画管理装置１００の処理手順について説明する。これらのフローチャートは、図４のＣＰＵ４１０がＲＡＭ４４０を使用して実行し、図２の運土計画管理装置１００の各機能構成を実現することを示す。

まず、図５Ａを参照して、運土計画管理装置１００による全体の処理について説明する。

ステップＳ５０１において、運土計画管理装置１００は、施工エリア情報を取得する。２次元平面図上において設定されている施工エリアデータ（図形データ）を取得するとともに、施工エリアＩＤに関連付けて、施工エリアの面積、施工エリアの第1時点の地盤高を取得し、施工エリアテーブル３０２として格納する。詳細は後述する。

ステップＳ５０３において、運土計画管理装置１００は、計画運土データまたは実績運土データを取得して、運土データテーブル３０１として格納する。計画運土データまたは実績運土データは、外部からデータとして取得してもよいし、オペレータが、運土計画管理装置１００の画面上でキーボード等により入力したものを取得してもよい。

ステップＳ５０５において、運土計画管理装置１００は、推定地形をシミュレーションしたい第２時点を指定する。時間軸に応じた地形の変動を確認したい場合は、確認したい最初の時間（例えば、施工開始時等）を指定する。第２時点は、第１時点と同じであってもよい。この場合の推定地形は、第１時点の現況（または設計）３次元データと同一となる。第２時点は、例えば、オペレータが、運土計画管理装置１００の画面上でキーボード等により入力して指定する。

ステップＳ５０７において、運土計画管理装置１００は、第２時点における、各施工エリアの第２時点の地盤高を推定し、推定地盤高として施工エリアテーブル３０２に格納する。詳細は後述する。

ステップＳ５０９において、運土計画管理装置１００は、次の第２時点が指定されたか否かを判定する。次の第２時点が指定された場合（ステップＳ５０９のＹＥＳ）、運土計画管理装置１００は、ステップＳ５０５へ戻る。連続した地形の変化状況を確認したい場合は、次の第２時点に移動する。例えば、１日毎や１週間毎等で、一定の変化を確認する場合は、第２時点を等間隔で移動させ、それぞれの時点における各施工エリアの推定地盤高を算出する。複数の第２時点を設定する場合は、例えば、施工エリアテーブル３０２を異なる第２時点毎に作成する。

次の第２時点が指定されなかった場合（ステップＳ５０９のＮＯ）、運土計画管理装置１００は、ステップＳ５１１へ進む。ステップＳ５１１において、施工エリアのそれぞれにおいて算出された第２時点の推定地盤高から、施工対象領域の第２時点における推定３次元地形データを生成し、ディスプレイなどの表示装置へ出力することで、第２時点における立体モデルとして画面表示したり、施工エリア毎の積算運土量や推定地盤高等の施工管理表として出力したりしてもよい。複数の第２時点を指定した場合は、複数の第２時点毎の推定３次元地形データから生成した立体モデルを、施工の進捗に合わせて画面に表示することで、地形の変遷を確認できる。

次に図５Ｂを参照して、ステップＳ５０１の施工エリア情報を取得する処理の詳細について説明する。

ステップＳ５２１において、運土計画管理装置１００は、施工対象領域を複数の施工エリアに区分した、２次元平面図上の施工エリアデータ（図形データ）を取得する。

ステップＳ５２３において、運土計画管理装置１００は、各施工エリアの面積を取得し、施工エリアテーブル３０２に格納する。各施工エリアの面積は、施工エリアデータの各施工エリアの領域を示す２次元座標からＧＩＳ機能を用いて導出しても、施工エリアデータ（図形データ）の属性情報として取得してもよい。

ステップＳ５２５において、運土計画管理装置１００は、各施工エリアの現況地盤高または設計地盤高が把握できる第１時点を指定し、第１時点における各施工エリアの地盤高を取得して施工エリアテーブル３０２に格納する。第１時点は、例えば、オペレータが、運土計画管理装置１００の画面上でキーボード等により入力して指定する。各施工エリアの第１時点における地盤高は、外部からデータとして取得しても、施工エリアデータの属性情報として取得してもよい。あるいは、第１時点における現況地形モデル１１０または設計地形モデル１２０を取得して、これらの地盤高を導出してもよい。詳細は後述する。

次に図５Ｃを参照して、ステップＳ５２５の第１時点における各施工エリアの地盤高を取得する処理の詳細について説明する。

ステップＳ５３１において、運土計画管理装置１００は、施工対象領域の第１時点における３次元地形を示す３次元地形データを取得する。３次元地形データは、現況地形モデル１１０または設計地形モデル１２０のいずれかである。

ステップＳ５３３において、運土計画管理装置１００は、取得した第１時点における３次元地形データと施工エリアデータとを重ね合わせる。両者の座標系が異なる場合は、いずれかの平面座標に合わせて重なるように調整する。

ステップＳ５３５において、運土計画管理装置１００は、各施工エリアの第１時点の地盤高を、当該施工エリアの領域内に含まれる第１時点の３次元地形データの標高値から導出する。施工エリア内の地形が平坦の場合は、領域内の標高値をそのまま地盤高とし、平坦でない場合は、領域内における標高値の中庸値や平均値等の代表値を当該施工エリアの地盤高として設定する。全ての施工エリアの地盤高が導出されたら、それぞれ施工エリアテーブル３０２に格納する。

次に図５Ｄを参照してステップＳ５０７の各施工エリアの第２時点における地盤高を推定する処理の詳細について説明する。

ステップＳ５４１において、運土計画管理装置１００は、ステップＳ５０３において取得した計画運土データまたは実績運土データから、第１時点と第２時点との間に発生した運土データを抽出する。

ステップＳ５４３において、運土計画管理装置１００は、施工エリアのそれぞれについて、ステップＳ５４１で抽出した第１時点と第２時点との間に発生した運土データから、当該施工エリアが切土エリアまたは盛土エリアのいずれかであるものを抽出し、各施工エリアの積算運土量に対して、抽出された運土データから、切土対象の施工エリアではマイナスの運土量と、盛土対象の施工エリアではプラスの運土量をそれぞれ加算し、施工エリアテーブルの積算運土量の値を更新する。これらの処理を第１時点と第２時点との間に発生した全ての運土データにより、全ての施工エリアに対して行う。

ステップＳ５４５において、運土計画管理装置１００は、算出された各施工エリアの積算運土量を各施工エリアの面積で除して、必要に応じて土量変化率により補正して地盤高変動値を算出する。算出された地盤高変動値を第１時点の地盤高に加算（減算）することより、第２時点の地盤高を推定し、推定地盤高として施工エリアテーブルに格納する。全ての施工エリアの第２時点における推定地盤高を算出したら、運土計画管理装置１００は、ステップＳ５４５の処理を終了する。

本実施形態によれば、運土データから各施工エリアの地盤高を推定するので、簡易な手法により任意時点の地形を推定することができる。また、運土計画を策定する際には、計画した運土データの進行に従った、地形の変化を確認できるので、施工の進捗に合わせた効率的な運土計画の策定が可能になる。また、任意時点における推定３次元地形データを生成するので、任意時点における３次元地形を視覚的に確認することができる。

［第２実施形態］
次に本発明の第２実施形態に係る運土計画管理装置６００について、図６～図９を参照して説明する。本実施形態に係る運土計画管理装置６００は、上記第１実施形態と比べると、進捗度算出部を有している点で異なる。その他の構成および動作は第１実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。

図６に示したように、運土計画管理装置６００は、進捗度算出部６０１を備える。進捗度算出部６０１は、施工エリア１３０のそれぞれにおける、第１時点と第２時点との間の計画運土データの積算運土量である計画積算運土量と実績運土データの積算運土量である実績積算運土量とを比較して、施工の進捗度を算出する。

すなわち、進捗度算出部６０１は、計画運土データを用いて地盤高推定部２０４により導出された土量変化を所定時間間隔で積算して、計画運土データに基づいた第１時点から第２時点の間の土量変化である計画積算運土量データを算出する。同様に、実績運土データを用いて地盤高推定部２０４により導出された土量変化を所定時間間隔で積算して、実績運土データに基づいた第１時点から第２時点の間の土量変化である実績積算運土量データを算出する。進捗度算出部６０１は、第１時点から第２時点における実績積算運土量データと計画積算運土量データとを比較して、工事の進捗度を算出する。進捗度は、例えば、進捗度［％］＝実績積算運土量［ｍ^３］／計画積算運土量［ｍ^３］で算出し、工事に遅れが発生せず、計画通りに進んでいる場合を１００％として、工事の遅れに応じて、９０％、８０％・・・と数字が減っていくように表してもよい。また、計画以上に工事が進んでいる場合には、工事の進み具合に応じて、１１０％、１２０％・・・と数字が増えていくように表してもよい。

図７は、運土計画管理装置６００が有する進捗度テーブル７０１の一例を示す図である。進捗度テーブル７０１は、施工エリアのそれぞれにおいて、施工エリアＩＤ３２１に関連付けて第１時点から第２時点の計画運土データを積算して算出された計画積算運土量７１１、実績運土データを積算して算出された実績積算運土量７１２および進捗度７１３を記憶する。計画運土データは、施工対象領域の全域または一部の領域の施工前に計画された運土計画に関するデータである。また、実績運土データは、施工対象領域の全域または一部の領域に対して実際に施工が行われた運土実績に関するデータである。そして、運土計画管理装置６００は、実績積算運土量７１２を計画積算運土量７１１により除することで、第２時点における各施工エリアの進捗度を算出する。

図８を参照して、運土計画管理装置６００のハードウェア構成について説明する。ＲＡＭ８４０は、ＣＰＵ４１０が一時記憶のワークエリアとして使用するランダムアクセスメモリである。ＲＡＭ８４０には、本実施形態の実現に必要なデータを記憶する記憶領域が確保されている。計画積算運土量データ８４１は、第１時点から第２時点の間の計画運土データを積算したものであり、実績積算運土量データ８４２は、第１時点から第２時点の間で実際に実施された実績運土データを積算したものである。

ストレージ８５０には、データベースや各種パラメータ、あるいは本実施形態の実現に必要な以下のデータまたはプログラムが記憶されている。ストレージ８５０は、進捗度テーブル７０１を格納する。進捗度テーブル７０１は、図７に示した、施工エリアＩＤ３２１と計画積算運土量７１１、実績積算運土量７１２および進捗度７１３との関係を管理するテーブルである。

ストレージ８５０は、さらに、進捗度算出モジュール８５１を格納する。進捗度算出モジュール８５１は、第１時点と第２時点との間の計画運土データを積算して算出された計画積算運土量７１１と、第１時点と第２時点との間の実績運土データを積算して算出された実績積算運土量７１２とを比較して、施工の進捗度７１３を算出するモジュールである。

図９Ａおよび図９Ｂは、運土計画管理装置６００の処理手順を説明するフローチャートである。このフローチャートは、図８のＣＰＵ４１０がＲＡＭ８４０を使用して実行し、図６の運土計画管理装置６００の各機能構成を実現することを示す。

まず、図９Ａを参照して、運土計画管理装置６００による全体の処理について説明する。

ステップＳ５０１において、運土計画管理装置１００は、上記第１実施形態と同様に施工エリア情報を取得する。

ステップＳ９０１において、運土計画管理装置６００は、計画運土データおよび実績運土データを取得する。計画運土データまたは実績運土データは、外部からデータとして取得しても、オペレータが運土計画管理装置６００の画面上でキーボード等により入力したものを取得してもよい。

ステップＳ５０５において、運土計画管理装置６００は、進捗度を算出したい第２時点を指定する。時間軸に応じた進捗度の推移を確認したい場合は、確認したい最初の時間（例えば、施工開始時等）を指定する。第２時点は、第１時点より後の時点を指定する。第２時点の指定は、例えば、オペレータが、運土計画管理装置６００の画面上でキーボード等により入力して行う。

ステップＳ９０３において、運土計画管理装置６００は、第２時点における、各施工エリアの進捗度を算出し、進捗度テーブル７０１に格納する。詳細は後述する。

ステップＳ５０９において、運土計画管理装置６００は、次の第２時点が指定されたか否かを判定する。次の第２時点が指定された場合（ステップＳ５０９のＹＥＳ）、運土計画管理装置６００は、ステップＳ５０５へ戻る。連続した進捗度の推移状況を確認したい場合は、次の第２時点に移動する。例えば、１日毎や１週間毎等で、一定の推移を確認する場合は、第２時点を等間隔で移動させ、それぞれの時点における各施工エリアの進捗度を算出する。複数の第２時点を設定する場合は、例えば、進捗度テーブル７０１を異なる第２時点毎に作成する。

次の第２時点が指定されなかった場合（ステップＳ５０９のＮＯ）、運土計画管理装置６００は、ステップＳ９０５へ進む。ステップＳ９０５において、運土計画管理装置６００は、第２時点における進捗度が算出されたら、算出結果を出力し、施工エリア毎の計画積算運土量および実績積算運土量や進捗度の施工管理表として出力してもよい。

次に図９Ｂを参照して、ステップＳ９０３の各施工エリアの進捗度を算出する処理の詳細について説明する。

ステップＳ９１１において、運土計画管理装置６００は、ステップＳ９０１において取得した計画運土データおよび実績運土データから、第１時点と第２時点との間に発生した運土データをそれぞれ抽出する。

ステップＳ９１３において、運土計画管理装置６００は、各施工エリアの計画積算運土量および実績積算運土量を算出する。まず、ステップＳ９１１において抽出されたそれぞれの運土データから、当該施工エリアが切土エリアまたは盛土エリアのいずれかであるものを抽出する。各施工エリアの計画積算運土量および実績積算運土量に対して、抽出されたそれぞれの運土データから、切土対象の施工エリアではマイナスの運土量を、盛土対象の施工エリアではプラスの運土量をそれぞれ加算する。これらの処理を第１時点と第２時点との間に発生した全ての運土データにより、全ての施工エリアに対して行う。

ステップＳ９１５において、運土計画管理装置６００は、算出された各施工エリアの第２時点における実績積算運土量を計画積算運土量で除して、第２時点における進捗度を算出して、進捗度テーブル７０１に格納する。全ての施工エリアの第２時点における進捗度が算出されたら、運土計画管理装置６００は、ステップＳ９１５の処理を終了する。

本実施形態によれば、計画運土データおよび実績運土データを取得して積算することで、施工エリア毎の施工の進捗度を算出できるので、容易に施工現場全体の詳細な進捗状況の把握が可能となり、施工に遅れがある場合の運土計画の見直しを行うことができる。また、運土計画管理装置１００においては、現況の地形から過去の地形や地盤高を再現することも可能である。これにより、工事の変遷やシミュレーションと工事実績とに齟齬がある場合に、どの時点で齟齬が発生したのかを容易に確認することが可能となり、運土計画を再度策定し直すことも可能となる。

［他の実施形態］
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステムまたは装置も、本発明の範疇に含まれる。

また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用されてもよいし、単体の装置に適用されてもよい。さらに、本発明は、実施形態の機能を実現する情報処理プログラムが、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給される場合にも適用可能である。したがって、本発明の機能をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされるプログラム、あるいはそのプログラムを格納した媒体、そのプログラムをダウンロードさせるＷＷＷ(World Wide Web)サーバも、本発明の範疇に含まれる。特に、少なくとも、上述した実施形態に含まれる処理ステップをコンピュータに実行させるプログラムを格納した非一時的コンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）は本発明の範疇に含まれる。

Claims

施工対象領域の２次元平面図において、前記施工対象領域を、複数の施工エリアに区分した施工エリアデータを取得する施工エリアデータ取得部と、
複数の前記施工エリアのそれぞれの面積と第１時点における地盤高とを含む施工エリア情報を取得する施工エリア情報取得部と、
少なくとも、前記施工対象領域の施工における複数の施工時期、切土施工が行われる施工エリア、盛土施工が行われる施工エリアおよび前記施工時期に前記切土施工が行われる施工エリアから前記盛土施工が行われる施工エリアに運搬される運土量を前記施工時期と前記施工エリアとのいずれかが異なる毎に示した運土データを取得する運土データ取得部と、
取得した前記運土データを用いて、前記第１時点と前記第１時点の前後の少なくともいずれかの時点である第２時点との間の前記施工エリアのそれぞれの前記運土量を積算して土量変化を導出し、導出した前記施工エリアのそれぞれの前記土量変化を取得した前記施工エリアのそれぞれの前記面積で除した値および前記第１時点における地盤高に基づいて、前記施工エリアのそれぞれの前記第２時点における地盤高を推定する地盤高推定部と、
を備え、
前記切土施工が行われる施工エリアと、前記盛土施工が行われる施工エリアとは、メッシュ状に前記施工エリアを区分した領域である運土計画管理装置。
前記運土データは、前記施工対象領域の全部または一部の施工前に計画された計画運土データ、および、前記施工対象領域の全部または一部に対して実際に施工が行われた実績運土データの少なくともいずれかを含み、
前記地盤高推定部は、
前記計画運土データを用いて、前記第２時点における計画地盤高を推定し、
前記実績運土データを用いて、前記第２時点における実績地盤高を推定する、請求項１に記載の運土計画管理装置。
前記施工エリアのそれぞれにおける、前記第１時点と前記第２時点との間の前記土量変化の積算結果を、前記計画運土データから導出される積算結果と前記実績運土データから導出される積算結果とを比較して、施工の進捗度を算出する進捗度算出部をさらに備えた請求項２に記載の運土計画管理装置。
前記地盤高推定部により推定された前記施工エリアのそれぞれの前記地盤高を用いて、前記第２時点における前記施工対象領域の全部または一部の推定３次元地形データを生成する推定３次元地形データ生成部と、
生成された前記推定３次元地形データの出力を制御する出力制御部と、
をさらに備えた請求項１～３のいずれか１項に記載の運土計画管理装置。
前記施工対象領域の前記第１時点における３次元地形を示す３次元地形データを取得する３次元地形データ取得部と、
取得した前記３次元地形データと前記施工対象領域の前記施工エリアデータとを重ね合わせることで、前記施工エリアのそれぞれの前記第１時点における地盤高を導出する地盤高導出部と、
をさらに備えた請求項１～４のいずれか１項に記載の運土計画管理装置。
施工エリアデータ取得部が、施工対象領域の２次元平面図において、前記施工対象領域を、複数の施工エリアに区分した施工エリアデータを取得する施工エリアデータ取得ステップと、
施工エリア情報取得部が、複数の前記施工エリアのそれぞれの面積と第１時点における地盤高とを含む施工エリア情報を取得する施工エリア情報取得ステップと、
運土データ取得部が、少なくとも、前記施工対象領域の施工における複数の施工時期、切土施工が行われる施工エリア、盛土施工が行われる施工エリアおよび前記施工時期に前記切土施工が行われる施工エリアから前記盛土施工が行われる施工エリアに運搬される運土量を前記施工時期と前記施工エリアとのいずれかが異なる毎に示した運土データを取得する運土データ取得ステップと、
地盤高推定部が、取得した前記運土データを用いて、前記第１時点と前記第１時点の前後の少なくともいずれかの時点である第２時点との間の前記施工エリアのそれぞれの前記運土量を積算して土量変化を導出し、導出した前記施工エリアのそれぞれの前記土量変化を取得した前記施工エリアのそれぞれの前記面積で除した値および前記第１時点における地盤高に基づいて、前記施工エリアのそれぞれの前記第２時点における地盤高を推定する地盤高推定ステップと、
を含み、
前記切土施工が行われる施工エリアと、前記盛土施工が行われる施工エリアとは、メッシュ状に前記施工エリアを区分した領域である運土計画管理方法。
施工対象領域の２次元平面図において、前記施工対象領域を、複数の施工エリアに区分した施工エリアデータを取得する施工エリアデータ取得ステップと、
複数の前記施工エリアのそれぞれの面積と第１時点における地盤高とを含む施工エリア情報を取得する施工エリア情報取得ステップと、
少なくとも、前記施工対象領域の施工における複数の施工時期、切土施工が行われる施工エリア、盛土施工が行われる施工エリアおよび前記施工時期に前記切土施工が行われる施工エリアから前記盛土施工が行われる施工エリアに運搬される運土量を前記施工時期と前記施工エリアとのいずれかが異なる毎に示した運土データを取得する運土データ取得ステップと、
取得した前記運土データを用いて、前記第１時点と前記第１時点の前後の少なくともいずれかの時点である第２時点との間の前記施工エリアのそれぞれの前記運土量を積算して土量変化を導出し、導出した前記施工エリアのそれぞれの前記土量変化を取得した前記施工エリアのそれぞれの前記面積で除した値および前記第１時点における地盤高に基づいて、前記施工エリアのそれぞれの前記第２時点における地盤高を推定する地盤高推定ステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記切土施工が行われる施工エリアと、前記盛土施工が行われる施工エリアとは、メッシュ状に前記施工エリアを区分した領域である運土計画管理プログラム。