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AI型路面測定の応用による地域の救急医療に資する舗装維持管理方策の提案

研究課題

研究課題/領域番号 22K04360
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22050:土木計画学および交通工学関連
研究機関室蘭工業大学

研究代表者

浅田 拓海  室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (50634680)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023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)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード救急搬送 / AI / 点検効率化 / DX / 積雪寒冷地 / データ融合 / IRI / ひび割れ率 / マルチモーダルAI / 説明可能なAI / 維持管理 / 舗装マネジメント / 深層学習
研究開始時の研究の概要

救急車の搬送時間の短縮は,極めて重要な課題である.一方で,走行中の車両振動は患者の負担となり,振動を抑えるために減速すれば,その分搬送時間が増えるという問題もある.これらの解決に向けて,申請者は,救急搬送と路面性状のデータを用いて,舗装に着目した救急車挙動の分析を進めている.その結果から,両データを統合的に揃えて統計学的アプローチから分析できれば,救急車の車両振動と搬送時間の低減につながる方策を提案できると考えた.そこで,本研究では,申請者が開発したAI型路面測定技術によりデータを拡充し,統計解析やシナリオ分析を行い,地域の救急医療に資する舗装維持管理方策を提案する.

研究実績の概要

長距離にわたる救急搬送路線の舗装状態を効率的に測定するため,簡易な車載カメラとAIを用いた路面点検技術の構築および点検データの活用方法について検討を進めた.
1つ目は,救急車走行に影響を与える横断ひび割れを検知する手法である.この手法では,深層学習(CNNやU-net)および機械学習(ランダムフォレスト)を組み合わせた複合モデルと構築し,さらに,舗装診断士が構築した教師データにより学習を行っている.この手法により,道内の大規模道路ネットワークにおける路面測定を行い,補修に必要な費用についてシナリオ分析している.
2つ目は,昨今,発生が増加しているポットホールの検知技術である.積雪寒冷地では,融雪期にポットホールが群発し,救急車を含む多くの一般交通に多大な影響を及ぼしている.このポットホールを効率的に発見すること,さらには,発生予測に基づく予知保全を実現させるために,札幌市内でのモニタリングを進めている.
他,都市内での救急搬送については,生活道路の舗装点検データに加えて,交通量や沿道建物に基づいたネットワークレベルの補修計画を策定する方法について提案した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

路面状態をモニタリングする技術の構築や点検結果に基づく修繕シナリオ分析についてはほぼ計画通り進んでいる.
救急搬送時間や車両振動を推定するモデルについては,データが揃っていないため,若干の遅れが生じている.

今後の研究の推進方策

救急搬送時間や車両振動を推定するモデルの構築するため,救急車プローブ調査を実施してデータの追加を急ぐ.これが難しい場合は,過去に行った調査のデータを用いて,モデルを構築する.

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 画像認識AIと顕著性マップを用いた融雪期道路の路面損傷評価手法2023

    • 著者名/発表者名
      日原 弘貴, 浅田 拓海, 後藤 宏行, 亀山 修一
    • 雑誌名

      土木学会論文集

      巻: 79 号: 21 ページ: n/a

    • DOI

      10.2208/jscejj.23-21015

    • ISSN
      2436-6021
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 住宅分布と交通量を考慮した生活道路のネットワークレベル舗装評価2023

    • 著者名/発表者名
      浅田 拓海, 可知 宏太, 有村 幹治, 亀山 修一
    • 雑誌名

      土木学会論文集

      巻: 79 号: 8 ページ: n/a

    • DOI

      10.2208/jscejj.22-00168

    • ISSN
      2436-6021
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] AIによる舗装診断システムを用いた北海道内の舗装ひび割れ発生原因の分析2023

    • 著者名/発表者名
      長屋弘司,浅田拓海,亀山修一
    • 雑誌名

      土木学会論文集E1(舗装工学)

      巻: 78 号: 2 ページ: I_211-I_218

    • DOI

      10.2208/jscejpe.78.2_I_211

    • ISSN
      2185-6559
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] マルチモーダルAIを用いた簡易カメラ搭載型IRI測定技術の開発2023

    • 著者名/発表者名
      浅田拓海,布広祥平,後藤宏行,城本政一,亀山修一
    • 雑誌名

      土木学会論文集E1(舗装工学)

      巻: 78 号: 2 ページ: I_191-I_199

    • DOI

      10.2208/jscejpe.78.2_I_191

    • ISSN
      2185-6559
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 救急車走行と路面性状の統合調査に基づく舗装修繕シナリオ別の救急搬送時間推計2022

    • 著者名/発表者名
      浅田拓海,布広祥平,佐々木博,城本政一,亀山修一
    • 雑誌名

      土木学会論文集D3(土木計画学)

      巻: 77 号: 5 ページ: I_511-I_519

    • DOI

      10.2208/jscejipm.77.5_I_511

    • ISSN
      2185-6540
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Novel Approach for Urban Road Network Maintenance Plans Using Spatial Autocorrelation Analysis and Roadside Conditions: A Case Study of Muroran City, Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Takumi Asada,Tran Vinh Ha,Mikiharu Arimura,Shuichi Kameyama
    • 雑誌名

      Sustainability

      巻: 14 号: 23 ページ: 16189-16189

    • DOI

      10.3390/su142316189

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 車載カメラと単眼深度推定を用いた建築限界越境樹木の検知手法2024

    • 著者名/発表者名
      髙山侑人,植田知孝,浅田拓海
    • 学会等名
      令和5年度 土木学会北海道支部 年次技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 路面ひび割れに着目した自転車走行環境に関する印象評価試験2024

    • 著者名/発表者名
      熊谷陽太,柳澤ひかり,小島真実,浅田拓海
    • 学会等名
      令和5年度 土木学会北海道支部 年次技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 舗装診断 DB と地理情報 API を用いた積雪寒冷地型舗装損傷の要因分析2024

    • 著者名/発表者名
      石村嘉基,Tamas Simonek,浅田拓海
    • 学会等名
      令和5年度 土木学会北海道支部 年次技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 蜘蛛の巣クラックに着目した舗装の予知保全に関する基礎的検討2024

    • 著者名/発表者名
      小野良太,日原弘貴,浅田拓海
    • 学会等名
      令和5年度 土木学会北海道支部 年次技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 道路維持管理のDX とEBPM にむけた舗装点検・ 道路巡回のAI 支援技術の構築と導入効果検証2023

    • 著者名/発表者名
      日原弘貴,浅田拓海,亀山修一
    • 学会等名
      68回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 深層学習と顕著性マップ推定を用いた冬期路面損傷の簡易モニタリング手法2023

    • 著者名/発表者名
      日原弘貴,浅田拓海,後藤宏行,亀山修一
    • 学会等名
      第28回 土木学会舗装工学講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 舗装診断AIを用いた大規模サイクルルートの路面損傷原因のネットワークレベル分析2023

    • 著者名/発表者名
      柳澤ひかり,日原弘貴,浅田拓海,小島真実
    • 学会等名
      第67回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 車載カメラによる複数データを用いたIRI推定に関する機械学習手法の比較2023

    • 著者名/発表者名
      藤野優真,布広祥平,浅田拓海
    • 学会等名
      土木学会北海道支部 令和4年度 年次技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 説明可能なAIとテクスチャ解析を用いたポットホール損傷評価手法の構築2023

    • 著者名/発表者名
      石井啓介,日原弘貴,浅田拓海
    • 学会等名
      土木学会北海道支部 令和4年度 年次技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 市販カメラとマルチモーダルAIを用いた簡易型舗装点検技術の構築と実践2022

    • 著者名/発表者名
      日原弘貴,布広祥平,浅田拓海,櫻庭晃,亀山修一
    • 学会等名
      第66回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Estimation of Emergency Transportation Time using Ambulance Probe Data and Pavement Survey Data2022

    • 著者名/発表者名
      Shohei Nunohiro, Takumi Asada, Shuichi Kameyama
    • 学会等名
      PDRG Meeting JRPUG2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Advancements of 3D and AI Technologies in Pavement Engineering Fields2022

    • 著者名/発表者名
      Takumi Asada
    • 学会等名
      PDRG Meeting JRPUG 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 冬期の路面画像と深層学習を用いたポットホール損傷評価手法の構築2022

    • 著者名/発表者名
      日原弘貴,浅田拓海,後藤宏行,亀山修一
    • 学会等名
      第27回舗装工学講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] マルチモーダルAIを用いた簡易カメラ搭載型IRI測定技術の構築2022

    • 著者名/発表者名
      布広祥平,浅田拓海,後藤宏行,城本政一,亀山修一
    • 学会等名
      第27回舗装工学講演会概要集
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] AIによる舗装診断システムを用いた北海道内の舗装ひび割れ発生原因の分析2022

    • 著者名/発表者名
      長屋弘司,浅田拓海,亀山修一
    • 学会等名
      第27回舗装工学講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 冬期に誰もが安心に移動できる環境構築に向けた取組みと今後の展望2022

    • 著者名/発表者名
      浅田拓海
    • 学会等名
      第4回JSTEシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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