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車両センシングデータを活用した道路舗装の維持管理技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K04652
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分22010:土木材料、施工および建設マネジメント関連
研究機関関西大学

研究代表者

窪田 諭  関西大学, 環境都市工学部, 教授 (60527430)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード道路維持管理 / 舗装維持管理 / 集配車両 / センサ / 位置情報 / 地理空間情報 / 道路舗装管理 / 舗装管理 / GNSS / 道路舗装 / 維持管理 / 3次元データ
研究開始時の研究の概要

本研究では,道路舗装面の状況を効率的に収集し,損傷箇所を発見することを目的として,道路を日常的に利用する宅配便事業者の集配車両に加速度,GNSS及びカメラのセンサ機器を取り付け,それらから収集するデータを組み合わせる同期技術を開発し,地理空間分析により道路損傷箇所を発見する技術を研究開発する.さらに,道路損傷箇所とその内容を3次元地理空間データで可視化するシステムにより,維持管理情報の管理基盤を構築する.

研究成果の概要

道路維持管理においては、道路損傷箇所を効率的かつ早期に発見することが求められる。本研究では、道路舗装面の状況を効率的に収集し、損傷箇所を発見することを目的として、道路を日常的に利用する宅配便事業者の集配車両に加速度、GNSSおよびカメラのセンサ機器を取り付け、それらから収集するデータを組み合わせて、上下加速度で閾値を超える揺れを確認し、その時刻のGNSSと動画データを基に損傷を地理空間分析により発見する技術を研究開発した。そして、道路損傷箇所と内容を3次元地理空間データで可視化するシステムにより、維持管理情報の管理基盤を構築した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

道路の損傷箇所を抽出するためには、コストが高く、技術面でも地方公共団体の日常業務で利用するうえで課題がある。本研究では、安価な加速度センサ、GNSSとカメラによる低価格の機器の組み合わせ技術を開発し、地方公共団体が業務に導入可能な技術を提案した。これにより、既存のMMSや国土交通省の技術より安価かつ地方公共団体が利用可能な道路損傷発見技術を構築した。また、複数計測機器によって計測する3次元データを融合して、維持管理に運用する研究は十分には行われていなかった点について、本研究では、無人小型航空機と地上レーザスキャナにより精緻な3次元データの構築およびGISを用いた表示技術を確立した。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 13件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] 既設橋梁の点群データに基づく3次元パラメトリックモデルの構築2023

    • 著者名/発表者名
      窪田 諭、井上 明日香、関 和彦、安室 喜弘
    • 雑誌名

      インフラメンテナンス実践研究論文集

      巻: 2 号: 1 ページ: 224-232

    • DOI

      10.11532/jsceim.2.1_224

    • ISSN
      2436-777X
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 3次元点群による道路損傷データ共有システムの提案2023

    • 著者名/発表者名
      村上篤志、安室喜弘、窪田諭
    • 雑誌名

      土木学会論文集

      巻: 79 号: 22 ページ: n/a

    • DOI

      10.2208/jscejj.22-22043

    • ISSN
      2436-6021
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CIMモデルを用いた3D損傷図作成支援システムの開発と評価2022

    • 著者名/発表者名
      関 和彦、窪田 諭
    • 雑誌名

      AI・データサイエンス論文集

      巻: 3 号: J2 ページ: 925-934

    • DOI

      10.11532/jsceiii.3.J2_925

    • ISSN
      2435-9262
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 3次元点群に可視化した道路損傷データを用いた維持管理システム2022

    • 著者名/発表者名
      村上篤志、窪田諭、安室喜弘
    • 雑誌名

      土木情報学シンポジウム講演集

      巻: 47 ページ: 281-284

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 3次元点群による損傷データを用いるWeb型道路維持管理システムの提案2022

    • 著者名/発表者名
      村上篤志、窪田諭、安室喜弘
    • 雑誌名

      地理情報システム学会講演論文集

      巻: 31

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 車載カメラによる映像を用いた道路維持管理システムの開発2022

    • 著者名/発表者名
      窪田 諭、森本 健太、安室 喜弘
    • 雑誌名

      インフラメンテナンス実践研究論文集

      巻: 1 号: 1 ページ: 80-86

    • DOI

      10.11532/jsceim.1.1_80

    • ISSN
      2436-777X
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 日常点検結果を活用する道路点検支援システムの開発と評価2022

    • 著者名/発表者名
      窪田 諭、牧野 翔平、榎原 晃太
    • 雑誌名

      インフラメンテナンス実践研究論文集

      巻: 1 号: 1 ページ: 488-493

    • DOI

      10.11532/jsceim.1.1_488

    • ISSN
      2436-777X
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 点群データを用いた橋梁パラメトリックモデルの生成に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      窪田 諭、塚田 義典、梅原 喜政、田中 成典
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 62 号: 5 ページ: 1234-1245

    • DOI

      10.20729/00211091

    • NAID

      170000184882

    • 年月日
      2021-05-15
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 地上型レーザスキャナとカメラを用いた道路構造物の3次元点群データの更新手法2021

    • 著者名/発表者名
      窪田 諭, 並川 佳愛, 安室 喜弘
    • 雑誌名

      土木学会論文集E1(舗装工学)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_93-I_101

    • DOI

      10.2208/jscejpe.77.2_I_93

    • NAID

      130008150496

    • ISSN
      2185-6559
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Maintenance management system using road images and 3D data2021

    • 著者名/発表者名
      Kubota, S. and Morimoto, K.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2021 ASCE International Conference on Computing in Civil Engineering

      巻: 447 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bridge Inspection Field Support And Inspection Method By Heat Map Using 3D Point Cloud Data In Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Seki Kazuhiko、Yamaguchi Aika、Kubota Satoshi
    • 雑誌名

      Peoceedings of the 38th International Symposium on Automation and Robotics in Construction

      巻: 38 ページ: 161-168

    • DOI

      10.22260/isarc2021/0024

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] RFIDとQRコードを用いた小規模橋梁の情報提示システムの開発と実験2021

    • 著者名/発表者名
      窪田 諭, 石井 慶之介, 丸山 明, 安室 喜弘
    • 雑誌名

      土木学会論文集F3(土木情報学)

      巻: 77 号: 2 ページ: II_9-II_15

    • DOI

      10.2208/jscejcei.77.2_II_9

    • NAID

      130007998780

    • ISSN
      2185-6591
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 集配車両のセンシングデータを用いた舗装維持管理の提案2020

    • 著者名/発表者名
      窪田 諭, 木下 広翼, 丸山 明, 岡村 正, 中川 均
    • 雑誌名

      土木学会論文集E1(舗装工学)

      巻: 76 号: 2 ページ: I_133-I_141

    • DOI

      10.2208/jscejpe.76.2_I_133

    • NAID

      130007980629

    • ISSN
      2185-6559
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 地上型レーザスキャナを用いた舗装の3次元データの構築とその維持管理への活用2020

    • 著者名/発表者名
      窪田 諭, 畑 亮輔, 西 皐太郎, 何 啓源, 安室 喜弘
    • 雑誌名

      土木学会論文集E1(舗装工学)

      巻: 76 号: 2 ページ: I_161-I_168

    • DOI

      10.2208/jscejpe.76.2_I_161

    • NAID

      130007980627

    • ISSN
      2185-6559
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Road Maintenance Management System Using 3D Data by Terrestrial Laser Scanner and UAV2020

    • 著者名/発表者名
      Kubota Satoshi、Hata Ryosuke、Nishi Kotaro、Ho Chiyuan、Yasumuro Yoshihiro
    • 雑誌名

      Proceedings of the 37th International Symposium on Automation and Robotics in Construction (ISARC2020)

      巻: 37 ページ: 1337-1343

    • DOI

      10.22260/isarc2020/0184

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 点群データを用いた4次元道路管理システムの検討2023

    • 著者名/発表者名
      村上篤志、安室喜弘、窪田諭
    • 学会等名
      情報処理学会第85回全国大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 地下共同溝における3次元データの構築方法と情報システムの提案2023

    • 著者名/発表者名
      長谷川良輔、安室喜弘、窪田諭
    • 学会等名
      情報処理学会第85回全国大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 設計図書のない既存建築物の点群データから構築したBIMモデルを用いた維持管理2023

    • 著者名/発表者名
      鶴田駿、窪田諭、安室喜弘
    • 学会等名
      情報処理学会第85回全国大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 道路のスマートな維持管理を目指す3次元データの活用2022

    • 著者名/発表者名
      窪田諭
    • 学会等名
      精密工学会 大規模環境の3次元計測と認識・モデル化技術専門委員会第46回定例研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 3次元社会空間情報の計測とデジタルツインへの活用展開2022

    • 著者名/発表者名
      窪田諭
    • 学会等名
      山口大学グローカル環境・防災研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 土木施工現場のデジタルツインを志向した現場情報の定義と利活用について2022

    • 著者名/発表者名
      田中友悠,山口愛加,窪田 諭
    • 学会等名
      情報処理学会第84回全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 建設事業のライフサイクルを考慮した3次元データに基づく施工情報システムの検討2022

    • 著者名/発表者名
      山口愛加,窪田 諭,安室喜弘
    • 学会等名
      情報処理学会第84回全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 土木施工現場の3次元可視化による進捗管理の実験2022

    • 著者名/発表者名
      原田風渚,山口愛加,窪田 諭
    • 学会等名
      情報処理学会第84回全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 道路舗装の維持管理のための配送車両の動画データと加速度データの分析2022

    • 著者名/発表者名
      藤木陽起,窪田 諭
    • 学会等名
      情報処理学会第84回全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 3次元点群データに可視化した道路損傷を用いる維持管理システムの提案2022

    • 著者名/発表者名
      村上篤志,窪田 諭,安室喜弘
    • 学会等名
      情報処理学会第84回全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 橋梁の3次元点群データを用いたヒートマップによる損傷の可視化2021

    • 著者名/発表者名
      山口愛加,関 和彦,窪田 諭
    • 学会等名
      土木情報学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 橋梁の点群データを用いたカラーマップによる損傷の可視化2021

    • 著者名/発表者名
      山口愛加,関 和彦,窪田 諭,安室喜弘
    • 学会等名
      令和3年度土木学会全国大会第76回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 橋梁の点群データとパラメトリックモデルを用いた3次元モデルの構築2021

    • 著者名/発表者名
      井上明日香,関 和彦,窪田 諭
    • 学会等名
      情報処理学会第83回全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 3次元点群データを用いた橋梁の損傷のヒートマップ表示2021

    • 著者名/発表者名
      山口愛加,関 和彦,窪田 諭
    • 学会等名
      情報処理学会第83回全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 道路維持管理の基盤となる3次元点群データの更新手法の提案2021

    • 著者名/発表者名
      並川佳愛,西皐太郎,窪田 諭
    • 学会等名
      情報処理学会第83回全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 集配車両のセンシングデータと3次元データを用いた道路維持管理に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      西皐太郎,木下広翼,窪田 諭
    • 学会等名
      情報処理学会情報システムと社会環境研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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