(57)【要約】【課題】  検出した交通インフラの劣化又は損傷に関する探査データを有効に利用し、事故を未然に防ぐことができるシステムを提供する。【解決手段】  車両１３に搭載される電磁波レーダ１２と、車両１３に搭載され、現在走行個所を検出するＧＮＳＳ装置１４と、電磁波レーダ１２及びＧＮＳＳ装置１４と通信回線を介して接続され、反射波データ及び現在の位置データを受信するサーバ３０と、を具備し、サーバ３０は、反射波データを解析して対象面及び対象面下の劣化、損傷及び埋設物の有無を検出する解析プログラムＰ１と、地図データＤ１と、解析プログラムＰ１によって劣化、損傷又は埋設物が検出された個所を位置データに基づいて、地図データＤ１上で特定する地図データ同期プログラムＰ２と、を有しており、サーバ３０は、劣化、損傷又は埋設物が検出された個所が特定された地図データＤ１を、特定のアクセス者のみに対してダウンロード可能にインターネット上に開示する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交通インフラストラクチャの対象面上を走行する車両に搭載され、対象面に向けて電磁波を入射し、反射してきた反射波を受信する電磁波レーダと、
前記車両に搭載され、現在走行個所を検出するＧＮＳＳ装置と、
該電磁波レーダ及び前記ＧＮＳＳ装置と通信回線を介して接続され、前記電磁波レーダから反射波データ及び前記ＧＮＳＳ装置からの現在の位置データを受信するサーバと、を具備し、
該サーバは、
前記電磁波レーダから送信された反射波データを解析して対象面及び対象面下の劣化、損傷及び埋設物の有無を検出する解析プログラムと、
地図データと、
該解析プログラムによって劣化、損傷又は埋設物が検出された個所を前記位置データに基づいて、前記地図データ上で特定する地図データ同期プログラムと、を有しており、
前記サーバは、劣化、損傷又は埋設物が検出された個所が特定された地図データを、特定のアクセス者のみに対してダウンロード可能にインターネット上に開示することを特徴とする交通インフラストラクチャ探査データの利用システム。
【請求項２】
前記解析プログラムは、
異なる日時で、同じ場所に対する反射波データを受信した場合、異なる日時での反射波データから、劣化又は損傷の進行状況を算出する進行状況算出機能を有することを特徴とする請求項１記載の交通インフラストラクチャ探査データの利用システム。
【請求項３】
前記車両は、運輸企業、又は公共交通機関が所有する車両であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の交通インフラストラクチャ探査データの利用システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路、橋梁、鉄道、空港などの交通インフラストラクチャにおける探査結果を利用したシステム及び利用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路表面のアスファルトの損傷、道路の下方の地中の空洞化、あるいは橋梁の床板の劣化や損傷が生じている場合など、交通インフラストラクチャ（以下、交通インフラと省略する場合がある）における劣化や損傷が問題となっている。
このような交通インフラの劣化や損傷を診断するための方法が、従来より提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１：特開２０１５−１９７４３４号公報に開示されている方法によれば、電磁波を地中に入射し、反射波を分析することにより、道路等の対象面の下方に空洞が生じていることを検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１９７４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
交通インフラの劣化や損傷（空洞を含む）を検出した場合、検出したデータをどのように有効利用して事故を未然に防ぐかについては、活発な議論がなされておらず、課題となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、検出した交通インフラの劣化又は損傷に関する探査データを有効に利用し、事故を未然に防ぐことができるシステムを提供することにある。
【０００７】
本発明にかかる交通インフラストラクチャ探査データの利用システムによれば、交通インフラストラクチャの対象面上を走行する車両に搭載され、対象面に向けて電磁波を入射し、反射してきた反射波を受信する電磁波レーダと、前記車両に搭載され、現在走行個所を検出するＧＮＳＳ装置と、該電磁波レーダ及び前記ＧＮＳＳ装置と通信回線を介して接続され、前記電磁波レーダから反射波データ及び前記ＧＮＳＳ装置からの現在の位置データを受信するサーバと、を具備し、該サーバは、前記電磁波レーダから送信された反射波データを解析して対象面及び対象面下の劣化、損傷及び埋設物の有無を検出する解析プログラムと、地図データと、該解析プログラムによって劣化、損傷又は埋設物が検出された個所を前記位置データに基づいて、前記地図データ上で特定する地図データ同期プログラムと、を有しており、前記サーバは、劣化、損傷又は埋設物が検出された個所が特定された地図データを、特定のアクセス者のみに対してダウンロード可能にインターネット上に開示することを特徴としている。
この構成を採用することによって、探査結果を地図データ上で場所を特定し、劣化、損傷（空洞も劣化又は損傷に含まれるものとする）、埋設物の存在場所が特定された地図データを、例えば、高速道路の管理事業者、国土交通省、地方自治体、コンサルタント、等の特定のアクセス者に提供することにより、正確なデータを利用した交通インフラの整備を確実に進めることができ、事故を未然に防止できることに寄与する。
【０００８】
また、前記解析プログラムは、異なる日時で、同じ場所に対する反射波データを受信した場合、異なる日時での反射波データから、劣化又は損傷の進行状況を算出する進行状況算出機能を有することを特徴としてもよい。
この構成によれば、劣化又は損傷の進行状況として、劣化又は損傷の所定期間あたりの拡大率を算出し、地図データと関連付けさせてインターネット上で開示させることもできる。
【０００９】
また、前記車両は、運輸企業、又は公共交通機関が所有する車両であることを特徴としてもよい。
この構成によれば、電磁波レーダを搭載した車両を探査用に走行させることなく、運輸企業や公共交通機関によって常に走行している車両を利用して探査を行うことができる。このため、探査データの収集に無駄な費用が生じることが無い。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、正確な交通インフラの探査データを利用し、交通インフラの整備を確実に進めることができ、事故を未然に防止できることに寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】交通インフラストラクチャ探査データの利用システムの全体構成を示す説明図である。
【図２】ＧＮＳＳ装置の構成を示すブロック図である。
【図３】電磁波レーダの構成を示すブロック図である。
【図４】サーバの構成を示すブロック図である。
【図５】地図データアクセス用のログイン画面の一例を示す説明図である。
【図６】地図データの表示画面の一例を示す説明図である。
【図７】選択されたポイントにおけるデータの一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本実施形態の交通インフラの探査データの利用システム全体の構成を図１に示す。
本実施形態の交通インフラとしては一般道路又は高速道路であるとする。道路の下方に生じている空洞、損傷及び埋設物は、電磁波レーダ１２によって探査される。電磁波レーダ１２は、道路下方に向けて電磁波を照射し、反射波を受信する機能を有している。
【００１３】
電磁波レーダ１２は、道路を走行する車両１３に搭載される。
車両１３としては、運輸会社の所有する車両、又は公共交通機関の車両である。運輸会社の車両とは、宅配便のトラック、運送用のトラックなどを挙げることができる。公共交通機関の車両としては、バス会社のバス、タクシー会社のタクシーなどを挙げることができる。また、公共車両として、警察車両、救急車両、消防車両、各自治体が所有する公務パトロール車両などにも電磁波レーダ１２を搭載してもよい。
【００１４】
上記のように、電磁波レーダ１２を搭載する車両として、走行すること自体が業務である車両を選択することで、わざわざ探査専用の車両を用意し、探査のためだけに走行させるという必要が無い。このため、探査の際のコスト低減に寄与する。
【００１５】
また、本システムの管理者は、電磁波レーダ１２を車両に搭載してもらう運輸会社、又は公共交通機関との間で、電磁波レーダ１２を車両１３に搭載してもらうかわりにその対価を支払う契約を締結するとよい。
これにより、運輸会社、公共交通機関としては、所有する車両１３に電磁波レーダ１２を搭載する動機づけが与えられる。対価としては、走行１ｋｍあたりの金額を設定するとよい。
【００１６】
なお、ＧＮＳＳとは、人工衛星を利用して現在位置を測定する衛星測位システムの総称であり、例えばＧＰＳ、ＧＯＬＯＮＡＳＳ、ＧＡＬＩＬＥＯ、ＣＯＭＰＡＳＳなどが含まれる。
【００１７】
ＧＮＳＳ装置の概略構成を図２に示す。
ＧＮＳＳ装置１４は、複数の衛星からの電波を受信する受信部２０と、電話回線に接続可能である電話回線接続部２２と、インターネット等の通信回線により、受信した電波に基づいた位置データを送信する送信部２４と、を有している。
電話回線接続部２２は、受信部２０で受信して電波に基づいて割り出した位置情報に対し、電話回線の基地局との距離に基づいて補正を行うために設けられている。送信部２４は位置データをリアルタイムに送信する。
【００１８】
電磁波レーダの概略構成を図３に示す。
電磁波レーダ１２は、地中に向けて電磁波を照射する照射部２５と、地中からの反射波を受信部２６と、インターネット等の通信回線により反射波データを送信する送信部２７と、を有している。送信部２７は反射波データをリアルタイムに送信する。
【００１９】
ＧＮＳＳ装置１４及び電磁波レーダ１２は、サーバ３０に対して通信可能に接続されており、サーバ３０はＧＮＳＳ装置１４からの位置データ及び電磁波レーダ１２からの反射波データを受信する。
【００２０】
図４にサーバの概略構成を示す。
サーバ３０は、ＣＰＵ、メモリ等から構成される制御部３２と、ハードディスク等の記憶装置３４と、インターネット等の通信回線と通信するための通信部３５と、を有している。
記憶装置３４には、解析プログラムＰ１、地図データ同期プログラムＰ２、及び地図データＤ１が記憶されている。
【００２１】
制御部３２が、解析プログラムＰ１を実行することにより、解析プログラムＰ１は電磁波レーダ１２から送信されてきた反射波データに基づいて地表部の劣化、例えばアスファルトやコンクリートの劣化、地中の空洞又は埋設物の有無を判断する。
解析プログラムＰ１における具体的な判断手法については省略するが、反射波データの波形ピークの大きさや波形ピークの正負によって判断する。
【００２２】
制御部３２が、地図データ同期プログラムＰ２を実行することにより、地図データＤ１上に劣化や空洞又は埋設物の存在個所を表示させることができる。
地図データ同期プログラムＰ２は、ＧＮＳＳ装置１４から送信されてきた位置データに基づき、解析プログラムＰ１で判断された劣化や空洞又は埋設物の存在個所を地図データＤ１に反映させる。なお、地図データ同期プログラムＰ２では、位置データと反射波データとの同期をとり、劣化や空洞又は埋設物の存在個所を正確に地図データＤ１に反映させる必要がある。
なお、地図データＤ１への表示方法としては、例えば劣化や空洞又は埋設物の存在個所を他の個所とは異なる色で表示させる等の方法がある。
【００２３】
また、解析プログラムでは、反射波データに基づいて、劣化や空洞又は埋設物の異常度を判定する。異常度は、高、中、低の３段階に区分する。
また、解析プログラムは、異常度のほかに、その位置が土工部（道路）なのか橋梁なのかを位置データに基づいて判定し、土工部の場合は舗装体の異常か、空洞・異物の存在か、埋設物の敷設状態なのかを判定し、橋梁の場合は舗装体の異常か、舗装体・床版の異常かを判定する。判定した結果は、反射波データと関連付けして、調査年月日とともに記憶装置３４に記憶される。
【００２４】
地図データＤ１は、サーバ３０の公開用ディレクトリに保存されており、劣化や空洞又は埋設物の存在を表示させた地図データＤ１は、アクセス権限を有する者に対してインターネット上で開示される。アクセス権限を有する者は、地図データＤ１にアクセスして閲覧又はダウンロードすることが可能である。
【００２５】
アクセス権限を有する者としては、例えば高速道路の管理事業者、国土交通省、地方自治体などの発注機関、又はコンサルタント等を想定している。ただし、一般ユーザもアクセス権限を有する者としてもよい。
これらの者は、本システムの管理者に対して、地図データＤ１を取得するための対価を支払う契約を交わし、本システムの管理者から地図データＤ１へアクセスするためのＩＤ、パスワードを受領する。
【００２６】
このように、常に道路上を走行している運輸会社、又は公共交通機関の走行車両から、電磁波レーダ１２の反射波データをリアルタイムで受信し、解析プログラムＰ１及び地図データ同期プログラムＰ２により劣化や空洞又は埋設物の存在を地図データＤ１にリアルタイムで反映させることができるため、交通インフラの補修についての検討を迅速に行うことができる。
【００２７】
また、解析プログラムＰ１は、異なる日時で、同じ場所に対する反射波データを受信した場合、異なる日時での反射波データから、劣化又は損傷の進行状況を算出する進行状況算出機能を有していてもよい。
進行状況算出機能は、例えば、反射波データの解析により、同じ場所での空洞の大きさの所定日数当たりの拡大率を算出し、地図データＤ１と関連付けさせてインターネット上で開示させることもできる。
【００２８】
このようなシステムは道路だけでなく、橋及びトンネルの劣化及び損傷等に対しても用いることができる。例えば、トンネルの場合、電磁波レーダ１２の電磁波の照射方向をトンネルの壁面方向にすれば、トンネルの内壁表面や内部の劣化や損傷を検出できる。
【００２９】
また、このようなシステムは、鉄道や空港において用いることができる。
鉄道の場合には、通常走行している列車に電磁波レーダ１２及びＧＮＳＳ装置１４を搭載し、線路表面や線路下方の劣化や損傷を検出する。
【００３０】
空港の場合には、コンテナを積んだパレットをけん引するトーイングトラクター、飛行機にコンテナを積み込むハイリフトローダーやベルトローダー、飛行機を動かすトーイングカー、乗客が乗り降りするためのパッセンジャーステップカー等に電磁波レーダ１２及びＧＮＳＳ装置１４を搭載し、空港の舗装表面や舗装下方の劣化や損傷を検出する。
【００３１】
図５〜図７に、劣化、空洞又は埋設物の存在を表示させた地図データの例について示す。
図５は、サーバ３０がインターネット上で開示する地図データアクセス用のログイン画面を示している。
ログイン画面では、会員ＩＤ入力欄４０、パスワード入力欄４２及びログインボタン４４が表示される。
地図データの利用を欲する者（以下、単に利用者と称する）は、予め会員登録をして会員ＩＤ及びパスワードを取得しておく必要がある。利用者への会員登録、会員ＩＤ及びパスワードの付与などは、サーバ３０の管理運営会社で行う。
【００３２】
利用者は、地図データが公開されるＵＲＬにアクセスし、付与された会員ＩＤ及びパスワードをログイン画面の会員ＩＤ入力欄４０及びパスワード入力欄４２に入力する。
サーバ３０は、会員の会員ＩＤ及びパスワードを予め記憶装置３４に記憶しておき、サーバ３０の制御部３２は、入力された会員ＩＤ及びパスワードを確認し、認証された者のみをログイン可能とする。
サーバ３０の制御部３２は、会員ＩＤ及びパスワードを認証したのち、ログインボタン４４が押下されたことを確認すると、地図データの表示画面に移行する。
【００３３】
図６に、地図データ表示画面の例を示す。
地図データ表示画面には、地図データ表示部４６、診断条件の選択欄４８、診断時期の選択欄５０、ポイントの選択方法選択欄５２、ダウンロードポイント欄５４、ダウンロードボタン５５が表示される。
地図データ表示部４６には、地図データ上の道路又は橋梁において、電磁波レーダ１２から送信されてきた反射波データに基づいて異常度に関する情報が表示される。異常度は、高、中、小で色分けしてドット（ポイント）で地図データ上に表示されるよう制御される。
地図データにおける異常度の表示は、地図データ同期プログラムＰ２が、劣化、空洞又は埋設物の有無の状態を位置データごとに異常度高、中、低に分類し、地図データ上の該当する位置にドット（ポイント）を表示させることで実行される。
例えば、地図データ同期プログラムＰ２は、異常度高を赤、異常度中を黄、異常度低を青で表示することにより、異常のある個所が一目でわかるようにすることができる。
【００３４】
また、診断条件の選択欄４８は、土工部で舗装体の異常度、空洞・異物の有無、埋設物の敷設状態のいずれを表示させるかユーザが選択可能となっており、橋梁部で舗装体の異常度、舗装体・床版の異常度のいずれを表示させるかユーザが選択可能となっている。
サーバ３０の制御部３２は、ユーザが選択した土工部又は橋梁部の異常状態、及び診断時期の選択欄５０に入力された診断時期の条件に合致する異常内容について地図データ表示部４６に表示する。
【００３５】
また、ポイントの選択方法選択欄５２では、一点選択、線形選択、範囲選択のいずれかをユーザが選択可能となっている。
一点選択とは、地図上にあるポイントを一点ずつ選択することができるものであり、線形選択とは、地図上でスタート地点とゴール地点を選択すると、その線上にある地図上のポイントがすべて選択できるものであり、範囲選択とは、地図上で起点角地点と終点角地点を選択すると、その範囲内にある地図上のポイントがすべて選択できるものである。
また、ダウンロードポイント欄５４では、異常度の高、中、低のいずれかを除外できるようにユーザが選択可能となっている。また、最終的にユーザが選択したポイントが表示される。
【００３６】
ユーザがポイントを選択した後、ダウンロードボタン５５を押下すると、サーバ３０の制御部３２は、ダウンロードポイント欄５４で選択されたポイントにおけるデータをユーザに対してダウンロードする。
【００３７】
ダウンロードされた、異常のあるポイントのデータの例を図７に示す。
このデータには、このポイントの道路区分、管轄区分、診断条件、調査日、調査位置、調査位置図、走行画像、過去の雨量、解析データが含まれる。
すなわち、サーバ３０の記憶装置３４には、解析プログラムＰ１によって得られた劣化、損傷又は埋設物が検出された個所における、道路区分、管轄区分、調査日、走行画像、過去の雨量、及び解析データを関連付けして記憶されていることが必要である。
【００３８】
図７に示す解析データは、道路を上から平面的に見たものであり、異常度の高、中、低に応じて色分けしている。
この例では、選択されたポイントにおける１７６ｍ地点から１７８ｍ地点に掛けて異常度が大きいことが分かる。
【００３９】
上述してきたように、走行車両から得られた道路又は橋梁の異常に関する情報を、インターネット上で特定の会員に開示することにより、異常個所の補修、改修を迅速かつ的確に行うことができる。
【符号の説明】
【００４０】
１２   電磁波レーダ
１３   車両
１４   ＧＮＳＳ装置
２０   受信部
２２   電話回線接続部
２４   送信部
２５   照射部
２６   受信部
２７   送信部
３０   サーバ
３２   制御部
３４   記憶装置
３５   通信部
４０   会員ＩＤ入力欄
４２   パスワード入力欄
４４   ログインボタン
４６   地図データ表示部
４８   診断条件の選択欄
５０   診断時期の選択欄
５２   選択方法選択欄
５４   ダウンロードポイント欄
５５   ダウンロードボタン
Ｄ１   地図データ
Ｐ１   解析プログラム
Ｐ２   地図データ同期プログラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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