用于压实土壤的方法和土壤压实机与流程

1.本发明涉及一种用于通过包括至少一个土壤压实装置的土壤压实机来压实土壤的方法。
2.本发明还涉及一种土壤压实机。


背景技术：

3.土壤压实机可以用于压实土壤，例如在与填土有关的土方工程中压实土壤，诸如与建筑物地基施工、园林绿化、垃圾填埋场施工或道路施工有关的土方工程中。土壤压实用于确保足够的土壤的压实水平，即，足够的土壤的压实程度，这根据完工土方工程的预期用途来提供足够的土壤的压实度、耐久性或者负载或承载能力。
4.根据要进行的土方工程或土方工程的一部分，有多种方法实现足够的土壤的压实水平。根据一个实施例，土壤压实可以包括：将土壤压实机在要压实的区域的每个部分上驱动许多次，由此，将土壤压实机在要压实的区域的每个部分上驱动足够的次数，土壤压实机的重量提供足够的土壤的压实水平。例如，当要压实的松散土壤的沉积层的厚度很小或压实的效果旨在仅延伸到要压实的区域的表面层时，这个实施例可以是可应用的。根据另一个实施例，土壤压实可以包括：将土壤压实机在要压实的区域的每个部分上驱动许多次，以及在驱动土壤压实机的同时，通过形成土壤压实机的一部分的至少一个土壤压实装置对要压实的土壤产生压力脉冲或振动，由此，将土壤压实机在要压实的区域的每个部分上驱动足够的次数，土壤压实机的重量和在土壤中行进的压力脉冲和振动一起提供足够的土壤的压实水平。例如，当压实的效果旨在土壤中延伸到比仅在基本可见的土壤层中延伸得基本更深时，这个实施例可以是可应用的。
5.与土壤压实相关的一个问题是确保达到足够的压实水平。当达到的压实水平取决于将土壤压实机在要压实的区域的每个部分上驱动足够的次数时，应验证：将土壤压实机在要压实的区域的每个部分上实际驱动足够的次数，并且要压实的区域没有任何部分未被土壤压实机驱动足够的次数。如果达到的压实水平还取决于对要压实的土壤产生的压力脉冲或振动，则还应验证已经提供了土壤s的预期压实水平，即，目标压实水平。另一方面，同时还应验证要压实的土壤不会产生过度压实效果，因为过度压实效果可能会破坏要压实的土壤层的结构，而不是增加土壤的压实水平。
6.因此，需要一种简单的解决方案来控制土壤压实，使得达到足够但不过度的土壤压实水平。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供一种用于压实土壤的新方法和一种新的土壤压实机。
8.本发明的特征为独立权利要求的特征。
9.本发明基于工作指令区域中的至少一个土壤压实装置的位置和行进数据的准确确定以及达到的压实水平的同时测量值。
10.本发明的一个优点是准确了解工作指令区域中不同区域处达到的压实水平，以确保达到足够但不过度的土壤压实水平。
11.在从属权利要求中公开了本发明的一些实施例。
12.根据用于通过包括至少一个土壤压实装置的土壤压实机来压实土壤的方法的一个实施例，所述方法包括：生成至少覆盖要压实的工作指令区域的压实水平的竣工模型；确定要压实的工作指令区域的边界；确定至少一个土壤压实装置在其上行进的区域的位置数据；通过使用用于压实土壤的压实机操作和用于压实时测量土壤压实水平的测量功能，生成要驱动的最新的行进路径，以由至少一个土壤压实装置至少一次覆盖要压实的工作指令区域；以及根据最新的行进路径驱动土壤压实机，其中，所述方法还包括将至少土壤的特定位置竣工压实水平和要压实的工作指令区域的确定边界保存到压实水平的竣工模型中。
13.根据所述方法的一个实施例，所述方法包括；生成至少覆盖要压实的工作指令区域的压实水平的竣工模型；确定要压实的工作指令区域的边界；确定至少一个土壤压实装置在其上行进的区域的位置数据；通过使用用于压实土壤的压实机操作和用于压实时测量土壤压实水平的测量功能，生成要驱动的最新的行进路径，以由至少一个土壤压实装置至少一次覆盖要压实的工作指令区域；以及根据最新的行进路径驱动土壤压实机，其中，所述方法还包括：将至少土壤的特定位置竣工压实水平保存到压实水平的竣工模型中；通过至少土壤的特定位置竣工压实水平基本连续地更新压实水平的竣工模型；以及根据更新的压实水平的竣工模型更新最新的行进路径。
14.根据所述方法的一个实施例，最新的行进路径多次覆盖工作指令区域，使得超过土壤的临界压实水平的土壤的特定位置竣工压实水平覆盖工作指令区域。
15.根据所述方法的一个实施例，压实水平的竣工模型还包括超过土壤的临界压实水平的区域的边界。
16.根据所述方法的一个实施例，压实水平的竣工模型包括以下至少一个：要压实的工作指令区域的确定边界或超过土壤的临界压实水平的区域的边界。
17.根据所述方法的一个实施例，除了要压实的工作指令区域之外，至少基于控制土壤压实机的物理特性和土壤压实机的至少一个土壤压实装置的物理特性来生成最新的行进路径。
18.根据所述方法的一个实施例，通过替换或重写中的至少一个，通过土壤的特定位置竣工压实水平的后续水平，将保存的土壤的特定位置竣工压实水平更新为压实水平的竣工模型。
19.根据所述方法的一个实施例，如果测量的土壤的特定位置压实水平的两个后续水平之间的百分比变化低于确定的临界百分比，则确定超过土壤的临界压实水平。
20.根据所述方法的一个实施例，压实水平的竣工模型还包括以下至少一个：特定位置竣工高度水平或测量的土壤的特定位置竣工压实水平的特定位置水平数量。
21.根据所述方法的一个实施例，要压实的工作指令区域的边界由以下至少一项确定：手动驱动并选择如下至少一个：至少一个土壤压实装置在其上行进的区域的最右边缘或最左边缘；经由用户界面的用户定义；土方工程信息模型中的指示；或是前述的组合。
22.根据所述方法的一个实施例，最新的行进路径包含：压实机操作或测量功能中的至少一个被禁用的过渡。
23.根据所述方法的一个实施例，最新的行进路径包括：在压实机操作的情况下驱动以及在没有压实机操作的情况下驱动。
24.根据所述方法的一个实施例，压实水平的竣工模型可以在土方工程信息模型或地图之中的至少一个上分层。
25.根据所述方法的一个实施例，土壤压实机由以下至少一种方式驱动：手动、半自动或自动。
26.根据土壤压实机的一个实施例，所述土壤压实机包括：至少一个土壤压实装置，所述土壤压实装置具有用于压实土壤和在压实时测量土壤的压实水平的测量布置；导航布置，所述导航布置用于提供至少一个土壤压实装置的位置和行进方向数据；驱动布置，所述驱动布置用于驱动土壤压实机；和控制系统，其中，控制系统包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器，至少一个存储器和计算机程序代码被配置成使用至少一个处理器使控制系统至少：生成至少覆盖要压实的工作指令区域的压实水平的竣工模型，接收要压实的工作指令区域的边界，生成要驱动的最新的行进路径以至少一次覆盖要压实的工作指令区域，以及将至少土壤的特定位置竣工压实水平和要压实的工作指令区域的确定边界保存到压实水平的竣工模型。
27.根据土壤压实机的一个实施例，所述土壤压实机包括：至少一个土壤压实装置，所述土壤压实装置具有用于压实土壤和在压实时测量土壤的压实水平的测量布置；导航布置，所述导航布置用于提供至少一个土壤压实装置的位置和行进方向数据；驱动布置，所述驱动布置用于驱动土壤压实机；和控制系统，其中，控制系统包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器，至少一个存储器和计算机程序代码被配置成使用至少一个处理器使控制系统至少：生成至少覆盖要压实的工作指令区域的压实水平的竣工模型，接收要压实的工作指令区域的边界，生成要驱动的最新的行进路径以至少一次覆盖要压实的工作指令区域，以及将至少土壤的特定位置竣工压实水平保存到压实水平的竣工模型，通过土壤的特定位置竣工压实水平基本连续地更新压实水平的竣工模型，以及根据更新的压实水平的竣工模型更新最新的行进路径。
28.根据土壤压实机的一个实施例，控制系统还配置成接收土方工程信息模型，所述土方工程信息模型至少覆盖指示要压实的区域的工作指令区域。
29.根据土壤压实机的一个实施例，土壤压实机由以下至少一种方式驱动：手动、半自动或自动。
附图说明
30.在下文中，将参照附图通过优选实施例更详细地描述本发明，其中
31.图1示意性地示出了土壤压实机的侧视图；
32.图2示意性地示出了工作现场和其中的土壤压实机的俯视图；
33.图3示意性地示出了用于压实土壤的土壤压实机及其相关的装置或应用的系统级图示；
34.图4示意性地示出了压实土壤的方法的实施例；以及
35.图5示意性地示出了压实土壤的方法的另一个实施例。
36.为了清楚起见，附图以简化的方式示出了本发明的一些实施例。在附图中相似的
附图标记表示相似的元件。
具体实施方式
37.图1是在工作现场1处的土壤压实机10的示意性侧视图，其中，土壤压实机10旨在进行操作。工作现场1包括至少一个区域，在所述至少一个区域处即将进行土壤压实，所述区域在本文中称为工作指令区域2。因此，工作指令区域2至少形成工作现场1的区域的一部分。图2示意性地示出了工作现场1和工作指令区域2的俯视图，其中，土壤压实机10即将操作。在图2中，工作指令区域2通过用虚线绘制并用附图标记2表示的方框非常示意性地示出。工作指令区域2的水平线2a、2b和竖直线2c、2d表示工作指令区域2的边界。图3示意性地示出了用于压实土壤的土壤压实机10及其相关的装置或应用的系统级图示。
38.土壤压实机可以用于压实土壤，例如在与填土有关的土方工程中压实土壤，诸如与建筑物地基施工、园林绿化、垃圾填埋场施工或道路施工有关的土方工程中，或在其中应用压实土壤的其他土方工程中。土壤压实用于确保足够的土壤的压实水平，即，足够的土壤的压实程度，这根据完工土方工程的预期用途来提供足够的土壤的压实度、耐久性或者负载或承载能力。
39.特征或术语“压实土壤”在本文中可以指结构层(例如挖掘的最低结构层)的压实。特征或术语“压实土壤”在本文中还可以指沉积在地面上或彼此顶部上的一层或多层其他材料的压实。因此，根据一个实施例，压实土壤可以在其某一水平面上经受地面的作用，由此，土壤的预期压实可以延伸成仅非常接近地面的可见表面，例如非常接近挖掘的最低结构层的表面，或者替代地，或多或少深入地下。替代地，根据一个实施例，土壤的压实可以经受一层或多层材料的作用，所述一层或多层材料沉积在地面的顶部上，或者在已沉积在地面的顶部上的其他材料层的顶部上，由此，土壤的预期压实可以仅延伸到沉积材料的最顶层的深度，或者替代地，也或多或少深入沉积材料的较低层中，甚至可能达到所有沉积材料层下方的地面。替代地，根据一个实施例，土壤压实可以经受沉积并形成土方工程的完工表面的最顶层材料的作用，由此，土壤的预期压实可以仅延伸到沉积材料的最顶层，或者替代地，也或多或少深入沉积材料的较低层中，甚至可能达到所有沉积材料层下方的地面。因此，根据一个实施例，压实土壤也可以指沉积柏油、沥青等的压实。因此，术语“土壤”可以指固体或基本上固体的地面或者沉积的松散材料的层，例如碎石、砾石、柏油、沥青、模具、石灰等。
40.特别参考图1和图3，土壤压实机10包括主体或框架11，所述主体或框架相互连接并关联各种物理或结构特征，从而使土壤压实机10能够工作。这些特征包括例如发动机(诸如内燃机或电动机或其混合动力组合)以及电力传输系统，以产生和传输必要的电力，以在工作现场1处(例如在要压实的土壤s上)移动土壤压实机10。为了清楚起见，本领域技术人员通常已知的电力产生和传输系统不在附图中公开。
41.土壤压实机10还可以包括用于土壤压实机10的用户或操作员的控制室12，控制室12包括：驱动装置13，其使用户能够驱动土壤压实机10。这些驱动装置13可以包括例如方向盘、换档手柄、油门踏板、制动踏板、离合器踏板或能够驱动土壤压实机10的其他应用装置。在图1的实施例中，控制室12打开，但也可以被关闭或覆盖。
42.在图1中示意性示出和以上描述的土壤压实机10是手动操作的土壤压实机10，其
中，土壤压实机10的用户例如通过施加转向、加速和/或减速动作而基本连续和主动地驱动土壤压实机10。替代地，土壤压实机可以是半自动操作的土壤压实机，其至少可以周期性地自主操作，而无需用户采取持续的主动控制动作。此外，根据一个实施例，土壤压实机10可以是自动操作的土壤压实机，其可以至少主要地自主操作，但也可以例如在特殊情况下，能够例如通过土壤压实机10的控制系统请求用户的帮助。在后两种情况下，用户也可以仅以远程控制方式通过以下来控制土壤压实机的操作：例如使用专用手持式远程控制装置、虚拟视觉眼镜和/或数据处理设备，诸如位于中央控制中心(例如工作现场1的现场办公室)的控制计算机。驱动装置13、专用手持式控制装置、虚拟视觉眼镜、控制计算机和/或能够驱动土壤压实机10的任何其他应用装置提供或形成用于驱动土壤压实机10的驱动布置14。
43.为了使土壤压实机10能够移动，图示的土壤压实机10包括与土壤s滚动接触的基本上圆柱形的第一滚轮15和基本上圆柱形的第二滚轮16，第一滚轮15在图1中示为部分切开。假设土壤压实机10的主要行进方向是图1中的左侧，如用附图标记a表示的箭头示意性地示出的，第一滚轮15由此提供前滚轮15，并且第二滚轮16提供后滚轮16。前滚轮15和后滚轮16通过前悬架17和后悬架18悬挂到土壤压实机10的框架11，使得滚轮15、16大致横向于或垂直于土壤压实机10的行进方向a。前滚轮15和后滚轮16中的至少一个是可转向的，用于转向土壤压实机10的行进方向，并且前滚轮15和后滚轮16中的至少一个形成驱动滚轮，所述驱动滚轮响应于传送到相应滚轮的用于移动土壤压实机10的电力而引起土壤压实机10的行进或移动。
44.图1和以上描述仅说明了土壤压实机的一个可能实施例以及土壤压实机中滚轮的布置。考虑到本文公开的压实土壤的解决方案，任何其他种类的土壤压实机，诸如具有中心枢轴转向的土壤压实机，或任何其他种类的滚轮布置以及滚轮的数量都是可能的。
45.土壤压实机10还包括土壤压实装置19，土壤压实装置旨在：土壤压实机10移动并且土壤压实装置19启用(即，在操作中)的同时，对要压实的土壤s产生压力脉冲或振动。在图1的实施例中，土壤压实机10包括非常示意性图示的土壤压实装置19，所述土壤压实装置容纳在前滚轮15中。土壤压实装置19优选地基本上在前滚轮15的整个宽度上延伸。然而，可以有替代或附加的土壤压实装置，其容纳在后滚轮16中或甚至悬挂到框架11。为了产生压力脉冲或振动，土壤压实装置19例如可以包括机械振动系统，所述机械振动系统布置成旋转多个偏心质量块，以产生振动力，从而使压力脉冲或振动朝向土壤s。替代地，振动力以及由此产生的朝向土壤s的压力脉冲或振动可以例如由电动振动系统产生。本领域技术人员通常已知各种土壤压实装置，因此在本文不进行更详细的讨论。
46.土壤压实机10还包括：测量布置20，其用于测量土壤s的压实水平。测量布置20包括用于测量或确定与土壤s的压实水平的确定有关的参数或变量的必要装置。测量布置20通常布置成与土壤压实装置19相连和/或与容纳土壤压实装置19的滚轮相连。有多种应用可用于确定土壤s的压实水平。一些应用是基于基本(操作)振动频率下竖直滚轮加速度幅度的频率分析及其谐波和可能的次谐波。一些其他应用是基于竖直滚轮位移和滚轮-土壤接触力的分析。与本文公开的压实土壤的解决方案有关，可以应用用于确定土壤s的压实水平的任何应用。由于这些应用或者通常是已知的，或者可以容易地被本领域技术人员发现并应用，因此本文不更详细地讨论它们。
47.土壤压实机10可以还包括：控制装置或设备，其用于控制或调整土壤压实装置的
振动系统的操作，以控制或调整压实参数，诸如压力脉冲或振动的功率、振动系统的操作频率，产生的压力脉冲或振动的幅度，或压力脉冲或振动指向土壤s的角度，压力脉冲或振动的幅度至少部分地取决于压力脉冲或振动的施加的功率。这些控制装置或设备可以实现为土壤压实机10的驱动布置14的一部分或土壤压实装置19的一部分。
48.土壤压实机10还包括：导航布置30，其用于提供土壤压实机10的位置和行进方向数据，尤其是用于提供至少一个土壤压实装置19的位置和行进方向数据。除了土壤压实机10和/或至少一个土壤压实装置19的实际位置和行进方向数据之外，导航布置30还可以提供描述土壤压实机10和/或至少一个土壤压实装置19在其行进期间的倾斜的数据。参考图1的实施例，导航布置30可以包括在前滚轮15的前悬架17处的第一天线31和在后滚轮16的后悬架18处的第二天线32。类似的天线也可以在土壤压实机10的相对侧处的类似位置处。如果土壤压实机10旨在：能够利用诸如gnss(全球导航卫星系统)的基于卫星的定位系统，用于确定在工作现场1处或在工作指令区域2处的土壤压实机10的位置和行进数据，尤其是至少一个土壤压实装置19的位置和行进数据，则天线31、32可以形成一种卫星接收装置。除了天线之外，或者替代天线，导航布置30可以包括：多个光学定位装置，诸如至少一个摄像机、立体摄像机、激光雷达、雷达和/或测速仪，其用于确定在工作现场1或工作指令区域2处的土壤压实机10的位置和行进数据，尤其是至少一个土壤压实装置19的位置和行进数据。包括至少一个光学定位装置的导航布置30是非常有用的，尤其是在不允许基于卫星的导航系统的可靠运行的工作现场中。
49.为了确定至少一个土壤压实装置19的位置和行进数据，导航布置30可以包括工作现场坐标系统wcs或可以与工作现场坐标系统wcs连接，其中，土壤压实装置10的位置和行进数据或至少一个土壤压实装置19的位置和行进数据将在工作现场1中确定，具体地在工作指令区域2中确定。导航布置30可以还包括机器坐标系统mcs或与机器坐标系统mcs连接，所述机器坐标系统mcs可以确定至少一个土壤压实装置19相对于至少一个天线31、32和/或相对于土壤压实机10中应用的至少一个光学定位装置的位置。机器坐标系统mcs可以固定到土壤压实机10中的特定点，例如固定到至少一个天线31、32或至少一个光学定位装置的固定点，使得由导航布置30提供的定位允许相对于工作现场坐标系统wcs识别机器坐标系统mcs。在图1中示意性地示出了工作现场坐标系统wcs和机器坐标系统mcs。在当仅基于土壤压实机10在工作现场坐标系统wcs中的定位确定时，至少一个土壤压实装置19的位置和行进数据不够准确的情况下，机器坐标系统mcs可以用于提供至少一个土壤压实装置19的准确位置和行进数据。
50.土壤压实机10还包括控制系统40。控制系统40包括至少一个处理器41和至少一个存储器42，所述存储器包括计算机程序代码。至少一个存储器42和计算机程序代码被配置成：使用至少一个处理器来控制土壤压实机10对压实土壤s的操作。因此，控制系统40可以配置成：响应于土壤压实机10的用户通过控制室12中的驱动装置13或远程提供的控制动作(还包括半自动或自动提供的控制动作)，控制土壤压实机10的驱动或行进。类似地，控制系统40可以配置成：控制土壤压实装置19的操作、用于测量土壤s的压实水平的测量布置20的操作和导航布置30的操作，以及下文更详细讨论的操作或功能。包括至少一个处理器41和至少一个存储器42的控制系统40可以以安装在土壤压实机10中的至少一个控制单元43实现，并且包括必要的输入/输出装置，该输入/输出装置用于允许至少一个处理器41和至少
一个存储器42与连接到其上的装置或应用程序通信。
51.在下文中，特别参考图2、图3和图4，更详细地考虑本文公开的用于压实土壤的解决方案，其中，图4示意性地示出了通过包括至少一个土壤压实装置的土壤压实机压实土壤的方法的实施例。
52.根据一个实施例，所述方法包括：生成至少覆盖要压实的工作指令区域的压实水平的竣工模型；确定要压实的工作指令区域的边界；确定至少一个土壤压实装置在其上行进的区域的位置数据；通过使用用于压实土壤的压实机操作和用于压实时测量土壤压实水平的测量功能，生成要驱动的最新的行进路径，以由至少一个土壤压实装置至少一次覆盖要压实的工作指令区域；以及根据最新的行进路径驱动土壤压实机，其中，所述方法还包括：将至少一个特定位置的土壤的竣工压实水平和要压实的工作指令区域的确定边界保存到压实水平的竣工模型中。
53.因此，生成压实水平的竣工模型50，其至少覆盖要压实的工作指令区域2。压实水平的竣工模型50是数据记录或数据文件，其将包含与要压实的工作指令区域2相关的信息，以及与计划要在工作指令区域2中压实土壤s的工作阶段以及已在工作指令区域2中压实土壤s的工作阶段相关的信息，本文所指的工作阶段尤其指在工作指令区域2中驱动土壤压实机10和/或操作至少一个土壤压实装置19。根据土壤s的压实水平，可以在土壤压实机10的驱动期间控制压实参数，诸如由土壤压实装置19提供的压力脉冲或振动的功率、幅度、频率和角度，如后面将更详细地讨论的。压实水平的竣工模型50由土壤压实机10创建，即，由土壤压实机10的控制系统40基于土壤压实机10和其中的土壤压实装置19的已实现操作创建。压实水平的竣工模型50可以在进行压实工作期间基本上连续地更新。
54.压实水平的竣工模型50中的数据可以提供能够与工作现场1的模型连接的信息水平，尤其是能够与要压实的工作指令区域2的模型连接的信息水平。要压实的工作现场1或工作指令区域2的模型可以采用由通用地形平面或地图提供的最简单形式，或采用数字土方工程信息模型(诸如建筑环境信息模型(beim)、地理空间信息模型(gis)、建筑信息模型(bim)、基础建筑信息模型、民用信息模型(cim)和智能城市平台)提供的最先进实施方式。控制系统40例如从中央控制中心(例如，工作现场1的现场办公室)接收工作现场1或工作指令区域2的模型，尤其是土方工程信息模型，所述模型至少覆盖工作指令区域2，并且可能还包括要压实的工作指令区域2的边界指示。
55.为了进行压实工作以及为了生成和更新压实水平的竣工模型50，确定要压实的工作指令区域2的边界。工作指令区域2的边界(即水平线2a、2b和垂直线2c、2d)优选地在工作指令区域2中压实土壤s期间完全不交叉。土壤压实机10可能进入工作指令区域2，并且土壤压实机10可能从工作指令区域2退出，以及土壤压实机10在工作指令区域2外的行进过程可能发生变化，均在不压实土壤s的情况下进行。确定工作指令区域2的边界的可能方式将在后面更详细地讨论。
56.此外，为了生成和更新压实水平的竣工模型50，确定了工作指令区域2的区域6的位置数据，其中区域6也可以称为工作指令区域2的子区域6。因此，在压实工作期间，将工作指令区域2分成区域6，每个区域6提供工作指令区域2的一部分，并且每个区域6通常经受压实效果和该区域6处压实水平的测量。图2中用以附图标记6表示的方框示意性地示出了一些区域6。区域6的尺寸可以不同，但区域6的最小尺寸可以对应于土壤s的表面的尺寸，所述
土壤s的表面是至少一个滚轮被布置成一次接触的表面，或者是至少一个土壤压实装置19被布置成一次产生压实效果的表面，由此，在后一种选项中，区域6也可以考虑在土壤压实机10或至少一个土壤压实装置19的行进方向上减少，甚至到仅为线段的点为止，所述线段具有对应于土壤压实机10或至少一个土壤压实装置19的宽度的长度，但不一定在土壤压实机10或至少一个土壤压实装置19的行进方向上具有实质的长度。
57.土壤压实机10的至少一个土壤压实装置19在其上行进的工作指令区域2的区域6的位置数据，能够存储关于已在工作指令区域2的区域6处进行的压实工作的区域特定信息，并且能够确定在工作指令区域2的区域6仍需要进行的压实工作，以完成压实工作。描述已在工作指令区域2的区域6处进行的压实工作的工作指令区域2的区域6的区域特定信息例如可以包括：描述区域6的位置、土壤压实装置19在区域6中的行进方向的数据；土壤压实装置19容纳在其中的土壤压实机10的滚轮的宽度和/或实际土壤压实装置19的宽度(如果该宽度与土壤压实机10的滚轮的宽度本质上不同)；区域6中使用的压实参数和/或在区域6处达到的土壤压实水平。在区域6如上所述减少的情况下，不将它们视为方框形区域，而可以将它们视为或描述为数据点或向量，该数据点或向量包括或归属于土壤压实机10或至少一个土壤压实装置19的确定位置和确定行进方向。这些数据点或向量可能进一步包括或归属于以上列出的一个或多个附加信息片段。因此，这些数据点或向量可以被视为形成描述已实现的压实工作的数据项目的阵列，每个数据项目包括或归属于描述土壤压实机10或至少一个土壤压实装置19在该位置处的相应位置和行进方向的信息片段，并且每个数据项目有可能进一步包括或归属于以上列出的一个或多个附加信息片段。
58.本文要注意的是，为了获得要压实的区域6和已压实的区域6的准确位置数据信息，本文要考虑的是实际至少一个土壤压实装置19的位置和行进方向数据，不是土壤压实机10的一般位置和行进方向数据。由导航布置30提供区域6的位置数据。如果形成导航布置30的至少一部分的装置或应用程序不直接提供足够准确的土壤压实装置19的位置和行进方向数据，则可以在其中利用工作现场坐标系统wcs和/或机器工作现场坐标mcs及其相互关系，如如上所述的。
59.为了实际进行预期或计划的压实工作，通过使用用于压实土壤s的压实机操作和在用于压实时测量土壤s的压实水平的测量功能，进一步生成要驱动的最新的行进路径，以由至少一个土壤压实装置19至少一次覆盖要压实的工作指令区域2。要驱动的最新的行进路径确定了土壤压实机10或尤其是至少一个土壤压实装置19将或应该沿其行进的轨道或路线，以便为工作指令区域2的区域6中的土壤s提供预期或计划的压实效果。因此，要驱动的最新的行进路径至少包括轨道或路线，当土壤压实机10的压实机操作启用时(即，当至少一个土壤压实装置19操作时)，并且当用于测量土壤s的压实水平的测量功能在压实期间启用时(即，当用于测量土壤s的压实水平的测量布置20也在操作时)，土壤压实机10或尤其是至少一个土壤压实装置19将或应沿所述轨道或路线行进。生成最新的行进路径，使得确保工作指令区域2中的每个区域6将至少经受一次至少一个土壤压实装置19的压实效果。最新的行进路径在图2中由用附图标记3表示的线示意性地示出，其中，土壤压实机10的预期行进方向(即，至少一个土壤压实装置19的预期行进方向)用箭头示意性地示出。保留在工作指令区域2的竖直边界2c、2d外的并表示土壤压实机10/至少一个土壤压实装置19的行进方向反转的最新的行进路径3的部分用附图标记3'表示的虚线示出。在行进方向的反转期间，
至少一个土壤压实装置19通常不操作。
60.为了进行预期或计划的压实工作，根据工作指令区域2处的最新的行进路径3驱动土壤压实机10，使得至少一个土壤压实装置19实现或遵循最新的行进路径3。可以手动、半自动或自动实现土壤压实机10的驱动。如果由于某种原因，土壤压实机10或尤其是至少一个土壤压实装置19的实际行进路径必须偏离初始确定的行进路径，则相应地更新最新的行进路径3，以便包括描述或确定土壤压实机10或尤其是至少一个土壤压实装置19已经沿其行进的行进路径的信息，以及包括描述或确定土壤压实机10或尤其是至少一个土壤压实装置19应沿其行进至少一次的行进路径的信息，使得将完成预期或计划的压实工作。因此，如有必要，能够在进行压实工作期间改变最新的行进路径3。
61.为完成被提及的压实工作，将至少要压实的工作指令区域2的确定的边界2a、2b、2c、2d和土壤s的特定位置压实水平保存或存储到压实水平的竣工模型50中。土壤s的特定位置压实水平是：数据记录或数据文件，其将特定达到的压实水平归属于工作指令区域2中的特定区域6，所达到的压实水平由测量布置20提供，所述测量布置用于测量土壤s的压实水平和特定区域6的位置数据，其中被提及的达到的压实水平由导航布置30提供。因此，与土壤s的特定位置压实水平相关的数据是与工作指令区域2中特定区域处的特定达到压实水平相关的一组信息，并形成压实水平的竣工模型50的信息内容的一部分。
62.要压实的工作指令区域2的确定边界2a、2b、2c、2d和土壤s的特定位置压实水平优选地在进行压实工作期间基本上连续地保存在压实水平的竣工模型50中。压实水平的竣工模型50中的数据(诸如描述要压实的工作指令区域2的边界2a、2b、2c、2d和土壤s的特定位置压实水平的数据)可以作为一个或多个信息级别呈现，以便能够与工作现场1的模型连接，尤其是能够与描述要压实的工作指令区域2的模型连接。
63.此外，土壤压实机10或尤其是土壤压实装置19的最新的行进路径3也可以在进行压实工作期间至少临时保存在压实水平的竣工模型50中。此外，如有可能，可能与偏离最新的行进路径的图形证据有关的原因也可以保存在压实水平的竣工模型50中。例如，使用障碍物的图片或任何其他识别数据来避免检测到的障碍物。
64.图5示意性地示出了通过包括至少一个土壤压实装置的土壤压实机压实土壤的方法的另一个实施例。根据图5的实施例的方法包括：生成至少覆盖要压实的工作指令区域的压实水平的竣工模型；确定要压实的工作指令区域的边界；确定至少一个土壤压实装置在其上行进的区域的位置数据；通过使用用于压实土壤的压实机操作和用于压实时测量土壤压实水平的测量功能，生成要驱动的最新的行进路径，以由至少一个土壤压实装置至少一次覆盖要压实的工作指令区域；以及根据最新的行进路径驱动土壤压实机，其中，所述方法还包括：将至少土壤的特定位置竣工压实水平保存到压实水平的竣工模型中；通过至少土壤的特定位置竣工压实水平基本上连续地更新压实水平的竣工模型；以及根据更新的压实水平的竣工模型更新最新的行进路径。
65.在图5的实施例中，至少土壤的特定位置压实水平(但不一定是要压实的工作指令区域的确定边界)被保存或存储在压实水平的竣工模型中。由于压实水平的竣工模型通过至少土壤的特定位置竣工压实水平基本上连续地更新，并且根据更新的压实水平的竣工模型来更新最新的行进路径，并且由于土壤压实机根据最新的行进路径来驱动，所以与要压实或已压实的工作指令区域的边界相关的信息也通过与土壤的特定位置压实水平相关的
信息来表达或揭示。此外，图5的实施例明确公开了以下步骤：通过至少土壤的特定位置竣工压实水平基本上连续地更新压实水平的竣工模型；以及根据更新的压实水平的竣工模型来更新最新的行进路径，这些步骤包括在图4的实例中，包括在以下步骤中：通过使用用于压实土壤的压实机操作和用于在压实时测量土壤的压实水平的测量功能，生成要驱动的最新的行进路径，以由至少一个土壤压实装置至少一次覆盖要压实的工作指令区域，并且包括在根据最新的行进路径驱动土壤压实机的步骤中。
66.在公开的解决方案中，工作指令区域2的边界2a、2b、2c、2d优选地在开始实际压实工作之前确定，即，在开始驱动土壤压实机10和其中至少一个土壤压实装置19的操作之前确定。替代地，实际压实工作和工作指令区域2的边界2a、2b、2c、2d的确定可以在时间上至少部分重叠，使得：在开始压实工作时，可能无法确定工作指令区域2的一些或甚至所有边界2a、2b、2c、2d。在这种情况下，压实工作可以例如在工作指令区域2的中心区域处开始。然后，在已经准确或最终确定工作指令区域2的边界2a、2b、2c、2d之后，压实工作可以朝向并直到工作指令区域2的边界2a、2b、2c、2d前进。这允许工作指令区域2处的压实工作在工作指令区域2的边界2a、2b、2c、2d的准确定义之前开始，这允许使工作现场1的进度加速。
67.通常，对于工作指令区域2的整个区域，公开的解决方案提供了关于在工作指令区域2中的不同区域6处达到的压实水平的准确的知识，确保在整个工作指令区域2处达到足够但不过度的土壤s的压实水平。同时，土壤压实机10或至少一个土壤压实装置19可以沿最新的行进路径3在工作指令区域2中非常精确地转向。例如，这意味着：通过使用本文提出的解决方案，在与土壤压实机10或至少其中至少一个土壤压实装置19的行进方向基本垂直的方向上，在要压实的相邻区域之间基本上不需要有任何所经受的压实工作的重叠，而在现有技术中，在相邻区域之间通常存在至少10厘米的重叠，以确保在要压实的区域中的所有部位或部分处完成压实工作。
68.根据一个实施例，要压实的工作指令区域的边界由以下至少一项确定：手动驱动并选择如下至少一个：至少一个土壤压实装置在其上行进的区域的最右边缘或最左边缘；经由用户界面的用户定义；土方工程信息模型中的指示；或是前述的组合。
69.因此，可以通过几种方式确定要压实的工作指令区域2的边界2a、2b、2c、2d。根据一个替代方案，土壤压实机10通过位于控制室12中的驱动装置13手动驱动或通过适当的方式远程驱动，并且工作指令区域2的至少一个边界2a、2b、2c、2d被指示，并保存在压实水平的竣工模型50中，以选择土壤压实机10的至少一个土壤压实装置19在其上行进的区域6的最右边缘或最左边缘中的至少一个。在这种边界确定期间，至少一个土壤压实装置19可以或者是不操作的，即，禁用的，或者是在操作的，即，启用的。在后一种情况下，用于测量土壤s的压实水平的测量布置20也将被激活，以测量用于描述达到的压实效果的所提供的压实水平。特定边缘的知识可以对进行压实工作有重要影响，所述特定边缘的知识即为，如果这是至少一个土壤压实装置19在其上行进的区域6的最右边缘或最左边缘(或在一些情况下甚至是这二者)的问题，并且该边缘由此旨在确定工作指令区域2的特定边界2a、2b、2c、2d。例如，这是在道路施工中的情况，其中，相邻车道可以向不同方向倾斜，并且不允许将土壤压实机10在与相邻车道相交处的中心线上驱动。同一方面还涉及例如旨在下降到特定方向的斜坡或坡道的边缘。
70.根据另一个替代方案，土壤压实机10的用户或操作员经由用户界面定义工作指令
区域2的边界2a、2b、2c、2d。用户界面可以例如包括：显示器和计算机程序代码，其配置成响应于用户提供的定义，在工作现场1的模型中绘制工作指令区域2的边界2a、2b、2c、2d。根据另一个示例，用户界面可以包括触摸屏，在所述触摸屏处，用户在工作现场1的模型中绘制工作指令区域2的边界2a、2b、2c、2d。随后将工作指令区域2的边界2a、2b、2c、2d保存到压实水平的竣工模型50中。
71.根据另一个替代方案，工作指令区域2的边界2a、2b、2c、2d在土方工程信息模型中定义，并从其加载到土壤压实机10的控制系统40，所述边界也保存到压实水平的竣工图50中。
72.工作指令区域2的边界2a、2b、2c、2d也可以通过以上公开的替代方式的任意组合来确定。
73.再次参考最新的行进路径3，当至少一个土壤压实装置19在操作中时，并且当用于测量土壤s的压实水平的测量布置20也在操作中时，以上实施例中的最新的行进路径3至少包括土壤压实机10或尤其是至少一个土壤压实装置19将或应沿着其行进的轨道或路线。然而，根据一个实施例，最新的行进路径3包括：在启用或激活压实机操作的情况下驱动以及在没有压实机操作的情况下驱动。根据这个实施例，因此，行进路径中可能有一个或多个段，所述一个或多个段由土壤压实机10驱动，而至少一个土壤压实装置19不在操作中。行进路径的这些段例如可以包括：固体岩石，诸如基岩，其根本不需要压实；或者在需要第二次或多次运行以达到工作指令区域2的整个区域的预期最低压实水平的情况下在土壤压实机10的第一次运行或之前运行期间已经达到预期或目标压实水平的段。当至少一个土壤压实装置19在操作中时，可以如上所述的控制或调整土壤压实的压实参数，以提高土壤s的预期压实水平的完成度，而不会导致土壤s的过度压实水平。
74.此外，根据一个实施例，最新的行进路径包含压实机操作或测量功能中的至少一个被禁用(即，未激活)的过渡。根据这个实施例，最新的行进路径3可以包含土壤压实机10或尤其是至少一个土壤压实装置19的实际驱动路径由于某种原因偏离原始计划驱动路径的段。例如，由于预期最新的行进路径上存在障碍物，或由于工作指令区域2中未准备好压实工作的区域6，可能发生这种情况。在这种情况下，土壤压实机10可能必须通过另一个区域绕过障碍物，或通过在已经被压实到具有预期压实水平的一个或多个区域6上行进来移动到工作指令区域2中的另一个区域或非常靠近它，由此，在这个过渡移动期间，不需要至少一个土壤压实装置19和相应的测量布置20处于操作中，除非土壤压实机10的重量本身可能导致土壤s的压实水平的显著变化，从而导致需要保持测量布置20处于操作中。图2用附图标记4表示的点划线示意性地示出了土壤压实机10在行进路径3上剩余的且在较早工作阶段已至少压实一次的区域上的虚拟行进。根据本文的另一个替代方案，仅测量布置20可以处于操作中，例如，在没有操作土壤压实装置19，仅土壤压实机10的重量预计会导致土壤s的压实水平发生一些变化的情况下。根据本文中的另一个替代方案，如果至少一个土壤压实装置19的效果预计会导致土壤s的压实水平发生特定变化，则仅至少一个土壤压实装置19可以处于操作中，由此，可以认为不需要操作测量布置20。当至少一个土壤压实装置19处于操作中时，至少在这些时间更新土壤s的特定位置竣工压实水平。
75.根据一个实施例，最新的行进路径多次覆盖工作指令区域，使得超过土壤的临界压实水平的土壤的特定位置竣工压实水平覆盖工作指令区域。根据这个实施例，最新的行
进路径3被布置成包括：至少一个启用的或激活的土壤压实装置19在工作指令区域2中的每个区域6上的多次运行或行进，使得在工作指令区域2的每个区域6(即，在工作指令区域2的整个区域上)处达到由土壤s的特定预定临界压实水平确定的土壤s的预期或目标压实水平。这意味着工作指令区域2中的一些区域6可以仅行进一次或两次，即，经受压实效果，例如，以达到土壤s的预期或目标压实水平，而工作指令区域2中的一些其他区域6可能必须经过两次以上的压实效果。
76.根据一个实施例，压实水平的竣工模型还包括超过土壤的临界压实水平的区域边界。根据这个实施例，压实水平的竣工模型50可以还包括边界，所述边界指示工作指令区域2中土壤s达到的临界压实水平超过目标或预期压实水平(即，临界压实水平)的区域。图2示意性地公开了用虚线描述并用附图标记5表示的区域，所述区域位于工作指令区域2中的最新的行进路径3处，并且具有用于描绘工作指令区域2中的已超过临界压实水平的区域的边界5a、5b、5c、5d。通过在压实水平的竣工模型50中指示工作指令区域2中的压实水平超过临界压实水平的区域，可以更新最新的行进路径3，使得土壤压实机3不再被控制为在这些区域上驱动，或者根本不受控制，或者至少启用土壤压实装置19。通过这种方式，可以确保在工作指令区域2的这些区域5处不导致过度压实效果。
77.根据一个实施例，压实水平的竣工模型包括以下至少一个：要压实的工作指令区域的确定边界或超过土壤的临界压实水平的区域的边界。换句话说，根据这个实施例，压实水平的竣工模型包括：要压实的工作指令区域的确定边界和/或超过土壤的临界压实水平的区域的边界。要压实的工作指令区域的确定边界和超过土壤的临界压实水平的区域的边界已在上文中更详细地讨论。
78.根据一个实施例，除了要压实的工作指令区域之外，至少基于控制土壤压实机的物理特性和土壤压实机的至少一个土壤压实装置的物理特性来生成最新的行进路径。根据这个实施例，当生成最新的行进路径3时，还可以考虑控制土壤压实机3的物理特性，这些物理特性包括例如土壤压实机10的转弯圆的最小半径，由此，最新的行进路径3不允许包括：土壤压实机10的转弯，其转弯半径小于土壤压实机10的转弯圆的最小半径。可以考虑的土壤压实机10的其他物理特性是，例如滚轮/中心枢轴转向的最大转弯速率和角加速度。此外，根据这个实施例，当生成最新的行进路径3时，还可以考虑土壤压实机10的至少一个土壤压实装置19的物理特性，这些物理特性包括例如土壤压实装置19的最佳或最大输出力。土壤压实装置19的最佳或最大输出力对于确定土壤压实装置19在工作指令区域2中每个区域6上的行进次数具有决定性作用，以达到土壤s的预期或目标压实水平。例如，通过使用具有基本上低输出力的土壤压实装置19，在压实工作开始之前，可能已经很明显，需要至少两次行进或运行启用的土壤压实装置19，以达到土壤s的预期或目标压实水平。可以考虑的土壤压实装置19的其他物理特性例如是土壤压实装置19能够提供的压力脉冲或振动的频率、幅度和/或角度的变化范围。
79.根据一个实施例，通过替换或重写之中的至少一个，通过后续的土壤的特定位置竣工压实水平，将保存的土壤的特定位置竣工压实水平更新为压实水平的竣工模型。根据这个实施例，在进行压实工作期间，将通过为土壤s的特定位置竣工压实水平确定的较新信息，更新先前保存到压实水平的竣工模型50中的土壤s的特定位置竣工压实水平。
80.描述工作指令区域2的特定区域6处达到的压实水平的较新数据可以替换土壤s的
特定位置竣工压实水平中描述工作指令区域2的相同特定区域6处先前达到的压实水平的较早数据。如果土壤压实机10行进或至少一个土壤压实装置19的至少行进在工作指令区域2的特定区域6上的角度与先前在同一区域6上行进期间的角度相同，则这个替代方案尤其适用。在这种情况下，在这两次运行期间，区域6的虚拟边界可以被视为具有可接受的精度和压实效果，并且压实水平的测量可以被视为具有可接受精度的同一区域6。
81.替代地，描述工作指令区域2的区域6处达到的压实水平的较新数据可以在土壤s的特定位置竣工压实水平中重写，在这种情况下，描述工作指令区域2的区域6处先前达到的压实水平的较早数据也将保留在更新的土壤s的特定位置竣工压实水平中。如果土壤压实机10的行进或至少一个土壤压实装置19的至少行进在工作指令区域2的区域6上的角度偏离先前运行期间在基本上同一区域6处应用的行进方向的角度，则这个替代方案可以适用。然而，由于两次连续运行之间行进方向的偏差，在这两次运行期间，区域6的虚拟边界不一定具有可接受的精度以及因此的压实效果，并且压实水平的测量可以不被视为仅以可接受的精度适用于一个相同的区域6。在这种情况下，可以认为描述受工作指令区域2和其中的区域6影响的压实工作的新数据集对于以期望的精度存储描述受工作指令区域2影响的压实工作的信息是有用的。
82.在本文应注意，在两个替代方案中，除了描述在特定区域6处达到的压实水平的数据之外，还可以保存或存储描述在这个区域6处应用的压实参数的数据。
83.根据一个实施例，如果测量的土壤的特定位置压实水平的两个后续水平之间的百分比变化低于确定的临界百分比，则确定超过土壤的临界压实水平。根据这个实施例，如果用于测量土壤s的压实水平的两次后续测量之间的百分比变化低于预定临界百分比，则确定达到预期或目标压实水平。根据这个实施例，在工作指令区域2中区域6处达到的特定压实水平(诸如140mpa的压实水平)并非如人们所感兴趣的，而是百分比变化，在至少一个土壤压实装置19已在操作中的情况下，土壤压实机10在同一区域6上相应连续两次行进之后，在工作指令区域2的同一区域6处用于测量土壤s的压实水平的两次连续测量之间发生所述百分比变化。如果在工作指令区域2中同一区域6处测量土壤s的压实水平的两次后续测量之间的这个百分比变化低于预定临界百分比，则可以认为已达到预期或目标压实水平，因为工作指令区域2的特定区域6不再发生实质性压实。
84.用于基于监测测量工作指令区域2中同一区域6处的土壤s的压实水平的两次后续测量之间的百分比变化来确定已达到的预期或目标压实水平的这个实施例，可以通过下表进行示例，下表示出了描述要压实的区域6的压实水平变化的测量结果，如在实际试验运行中测量的：
[0085][0086][0087]
如果预定临界百分比的设定值设定为8％，则该表示出了：仅在土壤压实装置在要压实的特定区域6上行进两次之后，才能达到要压实的区域6的预期或目标压实水平，因为第一次行进与第二次行进之间压实水平的变化百分比为5.9％，即，小于8％的确定的临界百分比。
[0088]
替代地，如果预定临界百分比的设定值设定为3％，则该表示出了：需要土壤压实装置在要压实的区域6上行进三次，以达到要压实的区域6的预期或目标压实水平，因为第二次行进与第三次行进之间压实水平的变化百分比为2.8％，即，小于3％的确定的临界百分比。
[0089]
根据一个实施例，压实水平的竣工模型还包括以下至少一个：特定位置竣工高度水平或测量的土壤的特定位置竣工压实水平的特定位置水平数量。根据这个实施例，压实水平的竣工模型50可以包括在工作指令区域2处压实的区域6的特定位置竣工高度水平，即，描述区域6受到压实效果之后区域6的高度水平的信息。在土壤压实机10或土壤压实装置19在特定区域6上每次行进之后，或特定区域6经受的压实工作完成之后，可以保存区域6的高度水平。替代地或附加地，压实水平的竣工模型50可以包括测量的土壤s的特定位置竣工压实水平的特定位置水平数量，即，换句话说，特定区域6经受压实效果的次数。描述测量的土壤s的特定位置竣工压实水平的高度水平和/或特定位置水平数量也可以用测量的压实水平来补充，其形式或者是达到的特定压实水平，或者是该特定区域6经受的连续压实效果之间压实水平的变化，和/或用描述在该区域6处应用的压实参数的信息来补充，和/或用描述土壤压实机10或至少一个土壤压实装置19在该区域6上行进方向的信息来补充，可能还包括描述土壤压实机10或至少一个土壤压实装置19在该区域6上行进期间的倾斜角度的数据。
[0090]
本领域技术人员将清楚地看到，随着技术的进步，本发明的构思可以以各种方式实现。本发明及其实施例不限于上述示例，而是可以在权利要求的范围之内变化。