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情報技術(IT)を活用した社会インフラの維持管理情報プラットフォームの構築

研究課題

研究課題/領域番号 15K06165
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 土木材料・施工・建設マネジメント
研究機関山口大学

研究代表者

中村 秀明  山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (20207905)

研究期間 (年度) 2015-10-21 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード維持管理 / 社会インフラ / 橋梁点検 / 人工知能 / 深層学習 / 画像認識 / 損傷 / 画像処理 / データ拡張 / 異常検知 / AnoGAN / DOC / 点検支援 / Deep Learning / Semantic Segmentation / 機械学習 / 目視点検 / 点検画像 / 変状図 / 施工管理記録 / 維持管理記録 / データベース / GPS / 準天頂衛星システム / 識別 / 個別ID
研究成果の概要

本研究は、社会インフラの維持管理を支援するための情報プラットフォームを構築し、維持管理の効率化、合理化を図るものである。
インフラの維持管理では、目視点検が基本となるため、これを支援するため人工知能の一手法である深層学習により、点検画像から変状領域を自動的に抽出し、損傷ランクを判断するシステムを構築し、さらに、損傷のランク付けだけではなく、深層学習によるSemantic Segmentationで、損傷ごとにピクセル単位で損傷領域を抽出するシステムを開発した。これにより、5年ごとの定期点検で、損傷領域が拡がっているかどうかが定量的に判断できるようになり、劣化予測の精度向上に繋がった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

建設された構造物は、必ず維持管理が必要であり、これら構造物は年を重ねるごとに増えるため、これら構造物の維持管理を効率的に行うことが重要である。また、熟練技術者の退職や生産年齢人口の減少により、専門技術者の不足が懸念されている。さらに、現在政府は「働き方改革」で労働時間の短縮を目指しており、維持管理の分野においても労働生産性の向上が喫緊の課題となっている。
そこで、本研究は、人工知能などの情報技術を活用し、社会インフラの維持管理を支援するための情報プラットフォームを構築し、維持管理の効率化、合理化を図るものである。

報告書

(6件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 8件、 謝辞記載あり 1件)

  • [雑誌論文] 深層学習による異常検知手法を用いたコンクリート表面の変状検出2019

    • 著者名/発表者名
      青島 亘佐, 中野 聡, 徳永 皓平, 中村 秀明
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2(応用力学)

      巻: 75 号: 2 ページ: I_559-I_570

    • DOI

      10.2208/jscejam.75.2_I_559

    • NAID

      130007795473

    • ISSN
      2185-4661
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 深層学習による画像認識を用いたコンクリート構造物の変状検出に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      青島 亘佐, 河村 伸哉, 中野 聡, 中村 秀明
    • 雑誌名

      土木学会論文集E2(材料・コンクリート構造)

      巻: 74 号: 4 ページ: 293-305

    • DOI

      10.2208/jscejmcs.74.293

    • NAID

      130007536258

    • ISSN
      2185-6567
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 覆工コンクリート初期ひび割れ予測のための温度解析に関する考察2018

    • 著者名/発表者名
      中村 明彦, 國近 光生, 中村 秀明
    • 雑誌名

      土木学会論文集F1(トンネル工学)

      巻: 74 号: 2 ページ: I_18-I_29

    • DOI

      10.2208/jscejte.74.I_18

    • NAID

      130007603493

    • ISSN
      2185-6575
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] トンネル覆工コンクリート初期ひび割れ解析のためのトンネル坑内温湿度環境のモデル化に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      中村明彦, 國近光生, 細田暁, 中村秀明
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文報告集

      巻: 40 ページ: 1215-1220

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] トンネル壁面画像展開図作成のための曲率を用いた画像結合位置探索手法に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      吉崎晶俊, 河村 圭, 仁田尾慎吾, 塩崎正人, 中村秀明
    • 雑誌名

      土木情報学シンポジウム講演集

      巻: 42 ページ: 139-142

    • NAID

      40021409911

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] トンネル壁面画像展開図作成における画像間の画素値差分布の勾配を利用した画像結合位置探索手法に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      河村 圭, 吉崎 晶俊, Cuong Nguyen KIM, 塩崎 正人, 中村 秀明
    • 雑誌名

      土木学会論文集F3(土木情報学)

      巻: 73 号: 2 ページ: I_188-I_200

    • DOI

      10.2208/jscejcei.73.I_188

    • NAID

      130006555788

    • ISSN
      2185-6591
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] コンクリート構造物耐久性評価のための気象環境条件のモデル化に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      中村明彦, 國近光生, 河村圭, 中村秀明
    • 雑誌名

      土木学会論文集E2

      巻: Vol.72, No.3 ページ: 288-303

    • NAID

      130005405346

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] コンクリート壁面画像からのひび割れ抽出処理における抽出点指示手法2016

    • 著者名/発表者名
      河村 圭, 児玉聖治, 村上慧季, 塩崎正人, 中村秀明
    • 雑誌名

      土木学会論文集F3

      巻: Vol72,No2

    • NAID

      130005475992

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2015-10-21   更新日: 2021-02-19  

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