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Practical health monitoring diagnosis method for aged bridges and proposed for bridge inspection work efficiency

Research Project

Project/Area Number 21K04223
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 22010:Civil engineering material, execution and construction management-related
Research InstitutionTottori University (2022-2023)
Fukushima National College of Technology (2021)

Principal Investigator

Emoto Hisao  鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (90556698)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords橋梁健全度評価 / 点検技術者養成 / Artificial Intelligence / MR-HMD / Augmented Reality / Artificial intelligence / Augmented reality
Outline of Research at the Start

わが国では社会基盤構造物の多くが高度経済成長に建設されており,これらの多くの橋梁は老朽化を迎え,持続可能な社会を維持していくためには,更新や維持管理が重要となる.本研究は,老朽化橋梁の実用的な健全度診断法とその点検業務の効率化に関して,最新ICT技術であるAI(Artificial Intelligence),MR(Mixed Reality)といった技術の活用研究である.AIにより個人差のない健全度評価システムの構築を試み,MRではHMDを利用して点検技術者の学習支援を実現する.また,ARによって変状図をスマートフォンやタブレットに表示し橋梁点検時の効率化を試みる.

Outline of Final Research Achievements

The results of this project showed that the use of random forests as a bridge health condition method is effective. We also proposed a data expansion method for the problem of low training data (i.e., damaged data and its evaluation), which is typical of the civil engineering field. Using Random Forests, we were also able to calculate importance levels that can derive important factors for health condition. To improve the efficiency of inspection work, a tool for training seminars using MR-HMD was developed for the training of inspection technicians. In addition, by dividing the content of its seminars into levels, the company was able to create a system that is effective for learning. In addition, we have attempted to improve efficiency by using AR to display inspection results.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

わが国の橋梁の70%は、市町村が管理する橋梁である。市町村や地方の技術者のレベルや技術者不足を補うためには、橋梁点検技術の向上や新規産業からの参入とその若手技術者の教育が重要となる。さらに、その結果を評価する実用的な健全度診断が重要となる。橋梁の健全度診断では、技術力による差異が発生する。これは、暗黙知を含む項目が存在することもあり、その重要な項目の抽出も重要となる。
以上から、点検業務の効率化のためにMR-HMDを利用した点検講習会用のツール開発と橋梁の健全度診断における暗黙知の抽出や健全度判定の点において学術的・社会的な意義がある。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 4 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] 変状自動抽出とマップシステムを用いた舗装路面簡易評価システムの実践的研究2023

    • Author(s)
      沼田 美織, 大田 涼介, 江本 久雄, 吉武 俊章
    • Journal Title

      インフラメンテナンス実践研究論文集

      Volume: 2(1) Pages: 66-75

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  • [Journal Article] INFLUENCE OF RAINFALL INTENSITY ON INFILTRATION SURFACE FORMATION OF RIVER EMBANKMENTS2022

    • Author(s)
      Shin-ichi kanazawa, Tsubasa Ichijo, Hisao Emoto
    • Journal Title

      GEOMATE Journal

      Volume: 22(92) Pages: 71-76

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  • [Journal Article] 二重正弦波起振法による橋梁の剛性推定2022

    • Author(s)
      深川容三, 江本久雄
    • Journal Title

      土木学会論文集(A2)

      Volume: 78(1) Pages: 23-31

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  • [Journal Article] XRの活用による橋梁点検者支援システムの研究2022

    • Author(s)
      江本久雄, 佐藤華苗子, 太田隆夫
    • Journal Title

      AI・データサイエンス論文集

      Volume: 3(J2) Pages: 145-157

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  • [Journal Article] Development of the bridge inspection experience system with MR head-mounted display2021

    • Author(s)
      Y. Baba, H. Emoto, S. Tanikawa, H. Nakamura, K. Kawamura
    • Journal Title

      Bridge Maintenance, Safety, Management, Life-Cycle Sustainability and Innovations

      Volume: 2021 Pages: 256-263

    • DOI

      10.1201/9780429279119-31

    • ISBN
      9780429279119
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  • [Journal Article] MR-HMDを用いた若手橋梁点検技術者の教育支援システムに関する研究2021

    • Author(s)
      江本久雄, 谷川さくら, 小野香奈恵
    • Journal Title

      福島工業高等専門学校紀要 61

      Volume: 61 Pages: 31-39

    • NAID

      40022560383

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  • [Journal Article] 橋梁カードを用いたARによる橋梁点検データの活用研究2021

    • Author(s)
      江本久雄, 小野智生
    • Journal Title

      福島工業高等専門学校紀要 61

      Volume: 61 Pages: 13-22

    • NAID

      40022560372

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      飯高 優翔, 江本 久雄, 馬場 那仰
    • Journal Title

      AI・データサイエンス論文集

      Volume: 2 Pages: 733-740

    • NAID

      130008118377

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      YiMing Su, YinYongDong Ma, Kei KAWAMURA, Shuji SAWAMURA, Hisao EMOTO
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      江本久雄
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      令和4年度土木学会全国大会第77回年次学術講演会
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  • [Presentation] AR技術による地下埋設物可視化システムの研究開発2022

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      江本 久雄
    • Organizer
      令和4年度土木学会全国大会第77回年次学術講演会
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  • [Presentation] 社会基盤構造物の維持管理の方法とその課題2022

    • Author(s)
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      「信頼性とOR」研究部会 第一回研究会
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    • Author(s)
      江本久雄
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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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