BUSINESS環境・社会事業

業務名：令和5年度　管理用電気通信設備カーボンニュートラル化検討業務
業務期間：2023年06月07日～2024年03月27日
発注機関：国土交通省 四国地方整備局 企画部【局長表彰（技術者表彰）、部長等表彰（業務表彰）】

本業務では、2050年度のカーボンニュートラル社会実現に向けた取り組みの一環として、カーボンフリーで生成/発電可能な「グリーン水素」を使用した非常用発電機に着目しました。
新エネルギーの1つである水素は、再生可能エネルギーの利活用によりCO2の発生無しで生成でき、長期間貯蔵しても劣化しにくいため次世代エネルギーとして注目を集めています。一方で、水素は爆発性を有する気体であり、使用上は安全面の懸念があることから広く普及していません。
そこで、国土交通省で整備・維持・運用するインフラ管理用電気通信設備（CCTVカメラ、衛星通信端末等）の一般的な予備電源であるディーゼル発電機の代替として、「①水電解で水素生成、②水素貯蔵、③必要に応じて使用/発電する一連のシステム」の活用可否について、実証検証を通じてその信頼性・有効性を検証しました。
実証検証の実施に当たっては、技術の新規性を加味し、国土交通省と連携して全国から技術公募を行いました。加えて、先行事業者へのヒアリング、標準機器仕様書（案）の作成も行い、水素燃料電池の整備・活用・普及に向けた課題を抽出しました。

業務名：AI画像認識技術を活用した伸縮装置の損傷自動診断モデルの改良検討業務
業務期間：2023年03月17日～2024年03月29日
発注機関：阪神高速技術株式会社

インフラの維持管理を行う技術者の減少を受け、メンテナンスの効率化は大きな課題となっています。そこで、これらの課題の解決策の一つとして、AI画像認識技術を活用し、阪神高速道路における点検写真を用いて、伸縮装置の分類や伸縮装置および舗装の損傷を自動的に診断するモデルを作成しました。

1）伸縮装置タイプ分類モデル
　伸縮装置を種別ごとに分類するモデルを構築しました。正解率は99.2%となり、実運用に供することができるものと評価されました。
2）伸縮装置・舗装損傷自動診断モデル
　分類した伸縮装置の点検写真に対して、損傷箇所を抽出するモデルを構築しました。損傷種類によって適合率と再現率に差はありますが、1次スクリーニングとしては利用し、人による確認作業の効率化に寄与することができるものとして評価されました。

阪神高速技術株式会社のHPでも紹介されています。

業務名：淀川管内河川空間監視手法検証業務
業務期間：2021年04月17日～2022年03月25日
発注機関：国土交通省 近畿地方整備局 淀川河川事務所

河川空間は、身近な自然環境として住民の憩いの場を提供する一方で、ごみの不法投棄、花火・焚火、河川内の不正走行、ゴルフ行為等の迷惑・不法行為が課題となっております。
本業務では、CCTVカメラ等の画像から、AI技術を活用し、河川空間内における迷惑・不法行為の発見、証拠保全、警告の自動化を行うためのシステムを構築するとともに、実証実験を実施しました。
構築したシステムは、事象検知、証拠保全、警告の自動化だけでなく、実証実験時や今後の利活用における誤報防止策として、迷惑・不法行為と認定する閾値（映像に映っている時間、人とモノとの離隔距離等）を設定できるものとしました。
また、さらなる河川管理の高度化・効率化に向けて、UAVや車載カメラからの撮影映像での検証を行い、移動するカメラでも迷惑・不法行為を検知可能であることを確認しました。
さらに、河川空間の迷惑・不法行為検知技術の研究論文が、土木学会 構造工学委員会 AI・データサイエンス論文集編集小委員会が主催する「2023年 AI・データサイエンス賞」において、「AI・データサイエンス奨励賞」を受賞しました。

業務名：令和3年度　新丸山ダム画像設備検討業務
業務期間：2022年03月18日～2023年02月28日
発注機関：国土交通省 中部地方整備局 新丸山ダム工事事務所

本業務では重要インフラであるダム向けの国内製無人航空機を選定し、新技術として船舶ドローン、遠隔臨場のためのVirtual Reality技術、巡視点検の省力化のためのAI画像解析技術の検討などを行いました。
無人航空機の導入検討では、ドローンの基本性能、無線通信性能、高速映像伝送、ドローンポート、自動充電技術などの技術の現状と将来動向を調査し、導入シナリオを3段階に整理しました。巡視点検の航路、安全な運用方法をとりまとめました。
新たな技術の導入検討では、将来のダム完成時の飛行リスクを直感的に把握可能とするために、BIM/CIMモデル上で無人航空機の飛行をアニメーション化する方法を検討し実現しました。さらにSfM技術を用いて無人航空機で撮影した画像から3次元データを作成し精度確認を行いました。その結果マーカ無しで3%の誤差で掘削土量の把握が可能なことを明らかにしました。

業務名：R4荒川下流河川管理DX検討業務
業務期間：2023年05月20日～2024年03月29日
発注機関：国土交通省 関東地方整備局 荒川下流河川事務所【全建賞】

全国初の河川系DX出張所である小名木川出張所や、荒川下流河川事務所の業務の効率化及び働き方改革を実現するためのDX施策の利用実態を把握し、課題解決に向けたフォローアップを行うとともに導入したことによる業務改善効果の検討を行いました。
ウェアラブルカメラ等を用いた河川巡視等、各種DX施策を導入して実務を行っている河川巡視員や事務所・出張所職員にヒアリングやアンケート調査を実施し、DX施策の導入効果を定量的に具体化しました。また、効果を最大限得られるようにするため、各DX施策の実務上の課題を分析し、運用面・技術面双方の観点で改善を行いました。
各種DX施策（一部試行を含む）の導入効果を検証した結果、効果が高く評価された「ウェアラブルカメラ」「チャットボット」については、他の地方整備局や事務所にも展開できるようにするため、導入手順や効果、運用上の留意点などをまとめた「導入検討のためのガイドブック」をとりまとめました。

業務名：R4東京国道防災検討業務
業務期間：2022年4月13日～2023年6月30日
発注機関：国土交通省 関東地方整備局 東京国道事務所

近年多発する大規模災害を踏まえ、東京国道事務所の防災体制の検証や具体化を目的とし、防災訓練等の防災教育の実施支援や、防災に関する各種調査を行いました。
管内の浸水リスクを踏まえた風水害対策の検討、首都直下地震等を想定した道路啓開に係る備蓄資機材の配備・運用計画の作成、大雪時における国道と首都高速道路との同時通行止めの検討を行い、関係機関との協議結果等を踏まえて防災計画全般を改定しました。また、職員の災害対処能力向上、防災意識の高揚や、防災計画の検証及び見直し・改定のため、 首都直下地震防災訓練（机上）、首都直下地震を想定したドローン映像伝送訓練等の防災訓練の 企画・運営を行いました。

左）首都直下地震を想定したドローン映像伝送練の状況　右）首都直下地震防災訓練（机上）の状況　
※撮影：建設技術研究所

業務名：田辺市事前復興計画策定支援業務
業務期間：2020年12月16日～2022年3月31日
発注機関：和歌山県田辺市

南海トラフ巨大地震発生を想定し、被災前から復興後のまちづくりを見据え、被害の軽減、速やかな生活再建および創造的な復興を果たす姿をイメージする「事前復興まちづくり計画」と、日常のまちづくりの中で事前に取り組むことで被害の軽減や迅速かつ円滑な復興を実現する「事前復興準備計画」を検討しました。検討にあたり、復興事業は関係部局が多岐にわたり、相互連携が必須であることを踏まえて実施された職員ワークショップにおいて運営支援を行いました。発災後における復旧・復興の対応を、市職員が当事者として実施すると想定し、直面する課題、復興まちづくりのイメージ、復興体制等について議論を重ね、あるべき復興の姿をとりまとめました。

左）出典：田辺市事前復興計画（田辺市、令和6年3月）　右）撮影：建設技術研究所

業務名：R1江戸川管内環境検討業務
業務期間：2019年10月10日～2020年5月29日
発注機関：国土交通省 関東地方整備局 江戸川河川事務所

本業務では、国土交通省江戸川河川事務所管内における2つの環境施策（かわまちづくり・水辺の楽校）と、河川整備計画の推進に向けた環境情報のとりまとめに関わる検討を行いました。
かわまちづくりの検討では、管内の埼玉県三郷市が進めるまちづくりと、隣接する江戸川他の河川環境整備が連携可能な案を複数提案しました。提案は、①ヘルスツーリズム（地域住民などが川を活用して健康増進を図ることが可能なメニュー）、②インフラツーリズム （国土文化研究所が有する舟めぐりの知見などを活用し、河川管理者が行う事業や施設を地域住民に周知し理解を促すメニュー）の観点から検討し、実現可能性のある案を選定しました。検討にあたっては、世界的に取り組みが進められているSDGs（持続可能な開発目標）を背景とする「SDGsかわまちづくり」を看板テーマに掲げ、管内全域における今後の環境整備のマスタープランとなるよう、事務所長らとプロジェクタ画面で資料を共有しながら取りまとめました。