技術士（河川・砂防及び海岸）受験に役に立つブログNO24

ICTについて考えてみました。

導入の意義

少子高齢化による人材不足、熟練工の高齢化による生産性の低下に対応
ICT技術を全面的に活用した施工の推進

実施例・活用例
・UAV（ドローン）による起工測量
・３次元設計データ作成
・３Dマシンガイダンスによる施工→丁張りの設置、確認の作業必要なし。作業員の削減と安全性の向上。
・出来型管理・電子納品→レーザースキャナーによる出来型確認測量及び点群データ
・AIによる河川堤防点検やコンクリート構造物の診断（打音検査など）
・地形や構造物を精度よく計測できる３次元レーザースキャナー。設計から維持管理まで活用。設計のデータを引き継ぎ施工や維持管理にも利用。いかに短い時間で効果をあげるか。（地上波レーザースキャナー、レーザードローン、MMS（モバイル・マッピング・システム、モバイルレーザースキャナーなどがある）

・河川点検での活用方法に、遠隔操作式大型除草機に３次元レーザーやGPSを取付草刈粗しながら、河川堤防を計測する方法などがある。目視では把握しにくい損傷等を点群データにより正確に把握が可能。はらみ出しやもぐらの穴も観測が可能。→これまで、地形や構造物の変化を知るには、同じ場所を測り続けて局所的な変位を観測してきたが、レーザースキャナーを使えば「形」の変化を見ることが可能。これは、トンネルや法面など地盤から力を受ける構造物の維持管理に役立つ。構造物の変形がわかれば、そこに働く応力の大きさや向きを逆解析で求めることができる。

・３次元CADを生かした計画・設計の自動化。高速・簡単モデリング。様々なデジタルデータの入出力に対応した統合プラットホーム。高速スキャンで面的に計測した変位量などの視覚化。３D設計データに適用した３Dマシンコントロールシステム。スマートフォンによる簡易路面性状評価システム。など

技術の解説
・レーザースキャナーとは、レーザーを照射することで対象物までの距離と角度の情報を得て、３次元座標を取得する計測装置。TS（トータルステーション）が「単点」を測るのに対し面的に点群データを取得し、半径数百メートルの広範囲を一度に計測できる。
土木での使用は、土工や舗装工の起工測量、出来型計測、施工中の進捗管理、図面がない既設構造物の３次元形状の把握とCIM（コンストラクションインフォメーションモデリング）モデルとして活用。
・CIM（Construction Information Modeling/Management）は、計画、調査、設計段階から3次元モデルを導入することにより、その後の施工、維持管理の各段階においても3次元モデルを連携・発展させて事業全体にわたる関係者間の情報共有を容易にし、一連の建設生産システムの効率化・高度化を図ることを目的としている。構造物を三次元モデリングするだけではなく、モデル自身に各種情報を付加し、データ流通させることで、建設サイクルの全体プロセスの効率化に取り組む。単に3次元モデルを作成することが目的では無く、事業全体をマネジメント（M→Management）するための手段として、3次元モデルを活用する。 一連の計画、調査、設計、施工、維持管理の各プロセスで、CIM モデルを連携、段階的に構築しながら、建設生産システムの効率化を目指す。
・CIMモデルとは、対象とする構造物等の形状を3次元で表現した「3次元モデル」と「属性情報」を組み合わせたものを指す。 3次元モデルとは、対象とする構造物等の形状を3次元で立体的に表現した情報。属性情報とは、3次元モデルに付与する部材（部品）の情報（部材等の名称、形状、寸法、物性及び物性値（強度等）、数量、そのほか付与が可能な情報）。建設現場の抜本的な生産性向上のためには、３つのトップランナー施策から取組を始め、対象工種の拡大や継続的な「カイゼン」を進め、建設現場の全てにわたって i-Construction を浸透させることにより、建設現場の生産性革命を実現する必要がある。

様々な、ICT技術の活用例に触れておくことで、答案の参考になると思います。活用例から課題や問題点を逆引きすることもできると思います。

今日のコラム

人間は働くためにできている
自分が生まれて
そして自分の一生を
自分の力で生きるということ
それが人間だ。　　　出光佐三