(57)【要約】【課題】リスクの判断に有益な情報を提示するシールド工法支援システムを提供する。【解決手段】シールド工法支援システム１は、シールドマシン１００を用いたシールド工法の施工中に監視される掘進不能、地盤変状、線形逸脱及び覆工損傷のうち少なくとも２個を含む複数のリスク分類に関する処理を実行する。シールド工法支援システム１は、センサＭ１〜Ｍ５を利用して、計測項目である掘進速度、掘進力、カッタトルク、切羽圧力、掘削土量、排泥流量、ピッチング、ローリング、裏込注入量、裏込注入圧、方位、テールクリアランス、セグメント真円度に対応する計測データを取得する計測データ取得部１１と、計測項目がリスク分類に及ぼす影響度合いを示すサブスコアを得るサブスコア算出部１２と、総合スコアをサブスコアに基づいて得る総合スコア算出部１３と、を備える。【選択図】図３
2019007265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールドマシンを用いたシールド工法の施工中に監視される掘進不能、地盤変状、線形逸脱及び覆工損傷のうち少なくともＮ個（Ｎ≧２）を含む複数のリスク分類に関する処理を実行するシールド工法支援システムであって、
前記シールドマシンに設けられた複数のセンサを利用して、掘進速度、掘進力、カッタトルク、切羽圧力、掘削土量、排泥流量、ピッチング、ローリング、裏込注入量、裏込注入圧、方位、テールクリアランス、セグメント真円度のうち少なくともＭ個（Ｍ≧２）の計測項目ごとに計測データを取得する計測データ取得部と、
前記計測データに対して所定の統計処理を実行することにより、前記統計処理に供された前記計測データに対応する前記計測項目が前記リスク分類に及ぼす影響度合いを示すサブスコアを得るサブスコア算出部と、
前記リスク分類が示す状態が生じる可能性を評価する総合スコアを、前記サブスコアに基づいて得る総合スコア算出部と、を備える、シールド工法支援システム。
【請求項２】
前記サブスコア算出部は、
第ｍ（Ｍ≧ｍ≧１）の前記計測項目に対応する前記計測データに対して第ｑ（Ｑ≧ｑ≧２）の前記統計処理を実行することにより、第ｑの被処理値及び第ｑの比較値を得る統計処理部と、
第ｑの前記被処理値と第ｑの前記比較値との関係が第ｑの条件を満たすか否かを判定し、第ｑの前記条件を満たす場合に、第ｑの前記統計処理に対応する前記リスク分類に対して前記サブスコアを付与するサブスコア付与部と、を含む、請求項１に記載のシールド工法支援システム。
【請求項３】
前記統計処理部は、第ｍの前記計測項目に対応する前記計測データに対して、第１（ｑ＝１）の前記統計処理及び第２（ｑ＝２）の前記統計処理を行って、第１（ｑ＝１）の前記被処理値及び第２（ｑ＝２）の前記被処理値と、第１（ｑ＝１）の前記比較値及び第２（ｑ＝２）の前記比較値と、を生成し、
前記サブスコア付与部は、第１の前記被処理値と第１の前記比較値との関係が第１（ｑ＝１）の前記条件を満たすと判断した場合に第１の前記統計処理に対応する第ｎの前記リスク分類に第１のサブスコアを付与すると共に、第２の前記被処理値と第２の前記比較値との関係が第２（ｑ＝２）の前記条件を満たすと判断した場合に第２の前記統計処理に対応する第ｎの前記リスク分類に第２のサブスコアを付与し、
前記総合スコア算出部は、同一である第ｎの前記リスク分類に対応する第１の前記サブスコア及び第２の前記サブスコアを合算して前記総合スコアを得る、請求項２に記載のシールド工法支援システム。
【請求項４】
前記被処理値を得るための第１情報と、前記比較値を得るための第２情報と、前記所定の条件及び前記所定の条件を満たす場合に付される前記サブスコア及び前記リスク分類との関係を示す第３情報と、を含む情報記録部さらに備え、
前記統計処理部は、前記第１情報を利用して前記被処理値を生成すると共に、前記第２情報を用いて前記比較値を生成し、
前記サブスコア付与部は、前記被処理値、前記比較値、前記第３情報を利用して、前記リスク分類に前記サブスコアを付与する、請求項２又は３に記載のシールド工法支援システム。
【請求項５】
前記総合スコアが予め設定された報知条件を満たすか否かを判定する判定部と、
前記判定部において前記報知条件を満たすと判断された前記総合スコアに対応する前記リスク分類をオペレータに報知する報知部と、をさらに備える、請求項１〜４の何れか一項に記載のシールド工法支援システム。
【請求項６】
前記報知部は、前記報知の対象となった前記リスク分類に加えて、前記報知の対象となった前記リスク分類の前記総合スコアを構成する前記サブスコアと、前記サブスコアに対応する前記統計処理に供された前記計測データに対応する前記計測項目と、を報知する、請求項５に記載のシールド工法支援システム。
【請求項７】
前記リスク分類が示す状態が生じる可能性を推測し、当該推測の結果を利用して前記サブスコアを更新するサブスコア更新部をさらに備え、
前記サブスコア更新部は、
前記リスク分類が示す状態が生じる可能性は低いと推測する場合には、前記サブスコアを下げ、
前記リスク分類が示す状態が生じる可能性は高いと推測する場合には、前記サブスコアを上げる、請求項５に記載のシールド工法支援システム。
【請求項８】
前記サブスコア更新部は、前記報知が第１閾値時間以上継続した場合、又は、前記報知が所定の期間中において第２閾値の回数以上発令された場合に、前記リスク分類が示す状態が生じる可能性は低いと推測し、前記サブスコアを下げる、請求項７に記載のシールド工法支援システム。
【請求項９】
前記サブスコア更新部は、前記報知が第３閾値の時間以下で解除された場合、又は、前記報知が前記所定の期間中において１回だけ発令された場合に、前記リスク分類が示す状態が生じる可能性は高いと推測し、前記サブスコアを上げる、請求項７に記載のシールド工法支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールド工法支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、トンネル掘削機の掘進支援システムが開示されている。この支援システムは、記憶手段に記憶された操作履歴計測データを表示手段に表示する。この構成によれば、マシントラブルの発生時に、オペレータのいかなる操作によってトラブルが生じたのかを判断することができる。また、特許文献２にはシールド掘削支援システムが開示されている。支援システムでは、経験の多い技術者による承認を作業開始の開始条件とする。この構成によれば、技量不足に起因する判断ミスを生じにくくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１３１９８１号公報
【特許文献２】特開２０１５−２２１９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シールド工法を実施する場合には、多くの計測項目に関する計測データが取得される。オペレータは、取得された計測データを監視しつつ掘進作業を遂行する。監視の対象となる計測項目は多岐にわたり、オペレータはそれら複数の計測項目の傾向を総合的に考慮して、起こり得るリスクの高低を判断する。そして、オペレータは、リスクが高いと判断したときに問題を解決するために必要な処置を実行する。従って、オペレータには、リスクの高低を判断するにあたり高い負荷が課せられる。
【０００５】
そこで、本発明は、オペレータの負荷軽減に鑑み、リスクの判断に対して有益な情報を提示するシールド工法支援システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一形態は、シールドマシンを用いたシールド工法の施工中に監視される掘進不能、地盤変状、線形逸脱及び覆工損傷のうち少なくともＮ個（Ｎ≧２）を含む複数のリスク分類に関する処理を実行するシールド工法支援システムであって、シールドマシンに設けられた複数のセンサを利用して、掘進速度、掘進力、カッタトルク、切羽圧力、掘削土量、排泥流量、ピッチング、ローリング、裏込注入量、裏込注入圧、方位、テールクリアランス、セグメント真円度のうち少なくともＭ個（Ｍ≧２）の計測項目ごとに計測データを取得する計測データ取得部と、計測データに対して所定の統計処理を実行することにより、統計処理に供された計測データに対応する計測項目がリスク分類に及ぼす影響度合いを示すサブスコアを得るサブスコア算出部と、リスク分類が示す状態が生じる可能性を評価する総合スコアを、サブスコアに基づいて得る総合スコア算出部と、を備える。
【０００７】
このシステムでは、少なくとも２個の計測項目ごとに計測データを取得する。次に、取得した計測データに対して統計処理を実行する。さらに、サブスコア算出部において各計測項目がリスク分類に及ぼす影響度合いがサブスコアによって評価される。そして、総合スコア算出部において、サブスコアに基づいて総合スコアが得られる。そうすると、このシステムによれば、少なくとも２個以上の計測項目に基づいて総合スコアが算出され、当該総合スコアをオペレータに示すことが可能になる。このオペレータに示された総合スコアの高低は、リスク分類に示される事象が生じる可能性の大小を示す。従って、オペレータが監視すべき対象の数が低減される。さらに、経験の浅いオペレータであっても、総合スコアを参照することにより、リスク判断の精度を高めることができる。よって、このシステムによれば、リスクの判断に有益な情報をオペレータに提供することができ、ひいてはオペレータの負荷を軽減することができる。
【０００８】
上記の形態において、サブスコア算出部は、第ｍ（Ｍ≧ｍ≧１）の計測項目に対応する計測データに対して第ｑ（Ｑ≧ｑ≧２）の統計処理を実行することにより、第ｑの被処理値及び第ｑの比較値を得る統計処理部と、第ｑの被処理値と第ｑの比較値との関係が第ｑの条件を満たすか否かを判定し、第ｑの条件を満たす場合に、第ｑの統計処理に対応するリスク分類に対してサブスコアを付与するサブスコア付与部と、を含んでもよい。
計測項目とリスク分類との関係は、１個の計測項目が複数のリスク分類に影響を及ぼし得るというものである。そこで、統計処理部において、第ｍの計測項目に対して、影響を及ぼし得るリスク分類に対応するように、互いに異なるＱ回の統計処理を実行する。この統計処理部によれば、リスク分類が生じる可能性をより適切に評価することができる。
【０００９】
上記の形態において、統計処理部は、第ｍの計測項目に対応する計測データに対して、第１（ｑ＝１）の統計処理及び第２（ｑ＝２）の統計処理を行って、第１（ｑ＝１）の被処理値及び第２（ｑ＝２）の被処理値と、第１（ｑ＝１）の比較値及び第２（ｑ＝２）の比較値と、を生成し、サブスコア付与部は、第１の被処理値と第１の比較値との関係が第１（ｑ＝１）の条件を満たすと判断した場合に第１の統計処理に対応する第ｎのリスク分類に第１のサブスコアを付与すると共に、第２の被処理値と第２の比較値との関係が第２（ｑ＝２）の条件を満たすと判断した場合に第２の統計処理に対応する第ｎのリスク分類に第２のサブスコアを付与し、総合スコア算出部は、同一である第ｎのリスク分類に対応する第１のサブスコア及び第２のサブスコアを合算して総合スコアを得てもよい。
第ｍの計測項目が複数のリスク分類に影響を及ぼすとき、各リスク分類への影響度合いは互いに異なることがあり得る。この構成において、統計処理部は、第ｍの計測項目に対して互いに異なる第１及び第２統計処理を実行して、第１及び第２被処理値と第１及び第２比較値とを得る。さらに、サブスコア付与部は、それら第１及び第２被処理値と第１及び第２比較値とを用いた評価を行い、所定の条件を満たす場合には、第１及び第２サブスコアを付与する。そして、総合スコア算出部は、第１及び第２サブスコアを合算して総合スコアを得る。そうすると、総合スコアは、第１及び第２サブスコアによって構成されるので、リスク分類が生じる可能性を複数の側面から評価することが可能になる。従って、リスク分類が生じる可能性をさらに適切に評価することができる。
【００１０】
上記の形態において、シールド工法支援システムは、被処理値を得るための第１情報と、比較値を得るための第２情報と、所定の条件及び所定の条件を満たす場合に付されるサブスコア及びリスク分類との関係を示す第３情報と、を含む情報記録部さらに備え、統計処理部は、第１情報を利用して被処理値を生成すると共に、第２情報を用いて比較値を生成し、サブスコア付与部は、被処理値、比較値、第３情報を利用して、リスク分類にサブスコアを付与してもよい。
この構成によれば、サブスコアを得るための各種情報を好適に管理することができる。
【００１１】
上記の形態において、シールド工法支援システムは、総合スコアが予め設定された報知条件を満たすか否かを判定する判定部と、判定部において報知条件を満たすと判断された総合スコアに対応するリスク分類をオペレータに報知する報知部と、をさらに備えてもよい。
この構成によれば、判定部によって総合スコアの判定が行われ、その結果、報知対象となったリスク分類を報知する。そうすると、オペレータは、総合スコアに示される数値に基づく判断を実行する必要がなく、報知の有無を監視すればよい。従って、オペレータの負荷をさらに軽減できる。
【００１２】
上記の形態において、報知部は、報知の対象となったリスク分類に加えて、報知の対象となったリスク分類の総合スコアを構成するサブスコアと、サブスコアに対応する統計処理に供された計測データに対応する計測項目と、を報知してもよい。
この構成によれば、報知されたリスク分類に関する詳細な情報が提示される。従って、オペレータに対してより適切な判断を促すことができる。
【００１３】
上記の形態において、シールド工法支援システムは、リスク分類が示す状態が生じる可能性を推測し、当該推測の結果を利用してサブスコアを更新するサブスコア更新部をさらに備え、サブスコア更新部は、リスク分類が示す状態が生じる可能性は低いと推測する場合には、サブスコアを下げ、リスク分類が示す状態が生じる可能性は高いと推測する場合には、サブスコアを上げてもよい。この構成によれば、サブスコア更新部は、リスク分類が示す状態が生じる可能性を推測し、その推測の結果に基づいてサブスコアを更新する。そうすると、サブスコアは、リスク分類が生じる可能性をより精度良く評価できる値に調整される。従って、オペレータに対してより精度の高い情報を提供することができる。
【００１４】
上記の形態において、サブスコア更新部は、報知が第１閾値時間以上継続した場合、又は、報知が所定の期間中において第２閾値の回数以上発令された場合に、リスク分類が示す状態が生じる可能性は低いと推測し、サブスコアを下げてもよい。報知が第１閾値時間以上継続した場合、又は、報知が所定の期間中において第２閾値の回数以上発令された場合とは、本来ならば異常であると判断されない状態がサブスコアの数値によって異常であると判定されている場合である。従って、サブスコアの数値を下げることにより、異常であると判断されないようにすることができる。
【００１５】
上記の形態において、サブスコア更新部は、報知が第３閾値の時間以下で解除された場合、又は、報知が所定の期間中において１回だけ発令された場合に、リスク分類が示す状態が生じる可能性は高いと推測し、サブスコアを上げてもよい。報知が第３閾値の時間以下で停止した場合、又は、報知が所定の期間中において１回だけ発令された場合とは、オペレータが直ちに対応を行った結果として報知が停止した場合である。従って、サブスコアの数値を上げることにより、異常であることがさらに確実に判断されるようにすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、リスクの判断に対して有益な情報を提示するシールド工法支援システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、シールド工法支援システムが適用されるシールド工事の概要を示す図である。
【図２】図２の（ａ）部は計測項目とリスク分類との関係を示す表であり、図２の（ｂ）部は判定テーブルの内容を簡易化して示す表である。
【図３】図３は、第１実施形態に係るシールド工法支援システムの構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、判定テーブルの一例である。
【図５】図５の（ａ）部は被処理値生成部に読み込まれる部分テーブルの一例であり、図５の（ｂ）部は比較値生成部に読み込まれる部分テーブルの一例であり、図５の（ｃ）部はサブスコア付与部に読み込まれる部分テーブルの一例である。
【図６】図６は、判定テーブルに付される付加情報の一例である。
【図７】図７は、シールド工法支援システムが実行する処理を示すフロー図である。
【図８】図８は、第２実施形態に係るシールド工法支援システムの構成を示すブロック図である。
【図９】図９の（ａ）部は実施例１の結果をまとめた表であり、図９の（ｂ）部は実施例２の結果をまとめた表である。
【図１０】図１０の（ａ）部は実施例３の結果をまとめた表であり、図１０の（ｂ）部は実施例４の結果をまとめた表である。
【図１１】図１１の（ａ）部は実施例５の結果をまとめた表であり、図１１の（ｂ）部は実施例６の結果をまとめた表である。
【図１２】図１２は、実施例７の結果をまとめた表である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１９】
＜第１実施形態＞
図１に示されるように、シールド工法は、シールドマシン１００を用いてトンネル１０１を施工する。このシールド工法にあっては、シールドマシン１００のカッタ１００ａが地盤（地中）を掘削し、その後にセグメント（覆工）１０２を順次配置していく。シールド工法を実施するにあたっては、工事の状態を管理するために種々の計測値が取得される。そこで、シールドマシン１００やその他の付帯設備には、複数のセンサＭ１〜Ｍ５が設けられる。センサＭ１〜Ｍ５は、シールド工法支援システム１に対して有線又は無線によって接続されており、センサＭ１〜Ｍ５の出力は随時シールド工法支援システム１に送信される。センサＭ１〜Ｍ５は、監視の対象である計測項目ごとに設けられる。
【００２０】
計測項目とは、シールド工法の作業状態を示す項目をいう。例えば、計測項目として、掘進速度、掘進力、カッタトルク、切羽圧力、掘削土量、排泥流量、ピッチング、ローリング、裏込注入量、裏込注入圧、方位、テールクリアランス、セグメント真円度などが例示される。シールド工法の実施にあたっては、複数の計測項目が設定され、それぞれの計測項目ごとに計測データが取得される。
【００２１】
計測データとは、取得された時刻と関連付けられた計測値の集合である。例えば、あるタイミングにおいてセンサＭ１から得た情報が計測値である。計測値は、取得された時刻に関する情報と関連付けられている。従って、計測データは、計測値の経時変化を示す情報であるとも言える。計測データは、センサＭ１〜Ｍ５から得てもよいし、シールドマシン１００がもともと備える計測器から得てもよい。
【００２２】
本実施形態では、計測項目として、掘進速度（第１の計測項目：ｍ＝１）、掘進力（第２の計測項目：ｍ＝２）、カッタトルク（第３の計測項目：ｍ＝３）、切羽圧力（第４の計測項目：ｍ＝４）、掘削土量（第５の計測項目：ｍ＝５）及びピッチング（第６の計測項目：ｍ＝６）の６個（Ｍ＝６≧２）を例示する。なお、設定される項目数は、少なくとも２個以上であれば上記の数に限定されない。また、設定される計測項目も、作業の内容に応じて適宜選択してよい。
【００２３】
シールド工法支援システム１は、センサＭ１〜Ｍ５等から提供された計測データを予め定められた手順によって処理する。例えば、シールド工法支援システム１は、経時変化を示すように計測データをグラフ化し、液晶ディスプレイといった表示装置である報知部１６に表示する。また、シールド工法支援システム１は、計測データを用いて統計的な処理を実行する。この処理によれば、シールド工法を実施するにあたり、注意すべきリスク分類の高低を評価できる。
【００２４】
リスク分類とは、シールド工法の実施に際して、注意を要する事象を示す項目群をいう。例えば、注意を要する事象には、掘進不能、地盤変状、線形逸脱、覆工損傷などが例示される。本実施形態では、リスク分類として、上記４個の項目を例示する。つまり、リスク分類は、掘進不能（第１のリスク分類：ｎ＝１）、地盤変状（第２のリスク分類：ｎ＝２）、線形逸脱（第３のリスク分類：ｎ＝３）、覆工損傷（第４のリスク分類：ｎ＝４）を含む。なお、リスク分類として、その他の項目を採用してもよい。
【００２５】
シールド工法支援システム１は、計測データを用いて、これらリスク分類が発生し得る可能性を数値化する。この数値化された可能性は、本実施形態における総合スコアである。換言すると、総合スコアとは、リスク分類に関連付けられた複数種の計測データの統計処理に基づいてリスク分類が示す事象が生じ得る可能性を示す評価値である。そして、シールド工法支援システム１は、総合スコアをディスプレイに表示する。また、シールド工法支援システム１は、当該総合スコアが重大か否かを判断し、「警報」や「注意報」といった直接的な報知を行う。オペレータは、ディスプレイに表示された計測データのそのものや、総合スコア及び直接的な報知などを確認しながら、工事の状況について判断し、必要に応じて適切な処置を実行する。
【００２６】
ここで、図２の（ａ）部に示した表を参照しつつ、計測項目とリスク分類との関係について説明する。表の行にはリスク分類が列記され、表の列には計測項目が列記されている。表における「○」は、当該列における計測項目が当該行におけるリスク分類に関係することを示す。
【００２７】
図２の（ａ）部に示されるように、１個の計測項目は、少なくとも２個のリスク分類に関係する。例えば、掘進速度は、掘進不能と地盤変状とに影響を及ぼす。掘進力は、掘進不能と地盤変状と線形逸脱と覆工損傷とに影響を及ぼす。カッタトルクは、掘進不能と地盤変状と線形逸脱と覆工損傷とに影響を及ぼす。切羽圧力は、地盤変状と線形逸脱とに影響を及ぼす。掘削土量は、掘進不能と地盤変状とに影響を及ぼす。ピッチングは、地盤変状と線形逸脱と覆工損傷とに影響を及ぼす。
【００２８】
各計測項目がリスク分類に与える影響度合いは種々の数値を取り得る。図２の（ａ）部の表において、「○」の隣に付された数値は、計測項目がリスク分類に与える影響度合いを例示する。この数値が大きいほど、計測項目がリスク分類に与える影響度合いが大きいことを示す。この数値は、本実施形態におけるサブスコアである。つまり、本実施形態におけるサブスコアとは、計測項目がリスク分類に与える影響度合いを示す数値である。図２の（ａ）部に示されるように、サブスコアは、１〜５までの整数を便宜設定されるがリスク分類ごとに、例えば、１〜３、３〜５、１〜５と異なる範囲を設定してもよい。
【００２９】
このサブスコアは、計測データの傾向がリスク分類に影響を及ぼす程度のものであると判定されるときに、リスク分類に対して付与される。従って、計測データの傾向がリスク分類に影響を及ぼす程度のものでないと判定された場合には、リスク分類に対してサブスコアは付与されない。
【００３０】
従って、シールド工法支援システム１は、各計測項目が関連するリスク分類のそれぞれについて、計測データの傾向が影響を及ぼす程度のものであるか否かを判定する。そして、シールド工法支援システム１は、計測データの傾向が影響を及ぼす程度のものであると判定したときにリスク分類に対してサブスコアを付与する。
【００３１】
さらに、図２の（ｂ）部に示されるように、シールド工法支援システム１は、１個の計測項目に関する計測データについて、複数の統計処理（第１〜第ｑの統計処理）を実行する。
【００３２】
統計処理とは、計測データより被処理値と比較値とを得る処理をいう。また、１個の計測データについて複数の統計処理を実行するとは、例えば、掘進速度に関する計測データに対して、処理番号：１に示される統計処理と、処理番号：２に示される統計処理と、処理番号：３に示される統計処理と、を実行することである。なお、図２の（ｂ）部の表は、計測項目（掘進速度）に対する統計処理の一部について例示する。
【００３３】
被処理値とは、リスク項目に対してサブスコアを付与するか否かの判定に供される数値である。被処理値は、計測データに対して所定の統計処理を行うことにより得られる。例えば、経時データである計測データのうち、最新の値を被処理値とすることがある。この最新の値は、瞬時値とも呼ぶことがある。また、所定の期間に含まれる複数の値の平均値を被処理値とすることもある。さらに、所定の期間に含まれる複数の数値のうち、最大値又は最小値を被処理値とすることもある。
【００３４】
比較値とは、リスク項目に対してサブスコアを付与するか否かの判定に供される数値である。比較値は、計測データに対して所定の統計処理を行うことにより得られる。例えば、所定の期間に含まれる複数の数値のうち、最大値及び最小値を比較値とすることがある。また、所定の期間に含まれる複数の数値に基づく平均値又は標準偏差を比較値とすることもある。
【００３５】
同じ掘進速度に関する計測データであっても、統計処理の内容に応じて、関連付けられるリスク分類が異なることがある。例えば、掘進速度に関する計測データに対する統計処理（処理番号：１）は、リスク分類のうち掘進不能に関連付けられている。掘進速度に関する計測データに対する統計処理（処理番号：２）は、リスク分類のうち地盤不能に関連付けられている。
【００３６】
さらに、同じ掘進速度に関する計測データであっても、統計処理の内容に応じて、付与されるサブスコアが異なることがある。例えば、掘進速度に関する計測データに対して処理番号：１に示される処理を行った場合には、掘進不能に対してサブスコア「１」が付与される。一方、掘進速度に関する計測データに対して処理番号：３に示される処理を行った場合には、掘進不能に対してサブスコア「２」が付与される。
【００３７】
そして、シールド工法支援システム１は、リスク分類ごとにサブスコアを足し合わせて、総合スコアを得る。リスク分類ごとにサブスコアを足し合わせるとは、例えば、「掘進不能」に付与されたサブスコアを足し合わせることである。例えば、掘進速度の計測データに対して処理番号：１に示される統計処理を行った結果、掘進不能に対してサブスコア「１」が付与されたとする。さらに、掘進速度の計測データに対して処理番号：３に示される統計処理を行った結果、掘進不能に対してサブスコア「２」が付与されたとする。そうすると、掘進不能に関する総合スコアは、「３」（＝１＋２）である。
【００３８】
以下、シールド工法支援システム１の構成について説明する。シールド工法支援システム１は、例えば、コンピュータによって実現される。コンピュータは、ＣＰＵ、メモリ、ハードディスクドライブといった構成要素を有する。そして、シールド工法支援システム１の機能は、メモリ上に読み出されたプログラムをＣＰＵが実行することにより実現される。コンピュータとして採用し得る装置は、種々の構成を取り得る。例えば、コンピュータとして、デスクトップ型パーソナルコンピュータ、携帯可能なスマートフォンなどが例示される。
【００３９】
図３に示されるように、シールド工法支援システム１は、計測データ取得部１１と、サブスコア算出部１２と、総合スコア算出部１３と、判定部１４と、報知部１６と、計測データ記録部１７と、判定テーブル１８と、を有する。
【００４０】
計測データ取得部１１は、センサＭ１〜Ｍ５から計測データを受け入れる。計測データの受け入れは、予め設定された期間（すなわちサンプリング期間）に毎に実行する。例えば、計測データ取得部１１は、１秒ごとに計測データを受け入れる。計測データ取得部１１は、受け入れた計測データを計測データ記録部１７に出力する。
【００４１】
計測データ記録部１７は、計測データ取得部１１から出力された計測項目の測定値（計測値）である計測データを逐次記録する。つまり、計測データ記録部１７は、計測項目ごとの測定値（データ）である計測データを有する。
【００４２】
図４を参照しつつ判定テーブル１８の詳細な一例について説明する。上記の説明において図２の（ｂ）部に例示した判定テーブルは、説明の便宜のため図４の判定テーブル１８から一部を抽出し、表現を変更したものである。なお、図４の判定テーブル１８は、例示であってこの内容に限定されるものではない。
【００４３】
判定テーブル１８（情報記録部）には、統計処理の内容と、サブスコア付与の判定に供される条件と、判定の結果として付与され得るリスク分類及びサブスコアの関係と、がパターンとして整理されて記録されている。図４は、判定テーブルの一例である。図４に例示する判定テーブル１８は、「パターン」、「計測項目」、「処理番号」、「施工状態」、「統計処理」、「条件」、「リスク分類」及び「サブスコア」を含む。さらに、「統計処理」は、「被処理値」及び「比較値」を含む。そして、「被処理値」及び「比較値」は、それぞれ「項目」及び「母集団」を含む。なお、これらの項目名は、説明の便宜上のものであり、実際の適用にあたっては、適宜変更してもよい。また、図４の判定テーブル１８のように、計測項目に対応する計測データに対して互いに異なる複数の統計処理を「パターン」や「処理番号」として整理してもよい。
【００４４】
計測項目は、上述したとおり、掘進速度、掘進力、カッタトルク、切羽圧力、掘削土量、ピッチングという６個の項目（Ｍ＝６）を含む。
【００４５】
施工状態は、当該処理を実行するシールド工事における状態を定める。施工状態として、掘進中及び常時が例示される。例えば、掘進中は、シールドマシン１００が掘削中であることを示し、掘進停止中、例えばセグメント１０２を配置している期間は含まない。一方、常時は、施工状態を問わず、シールド工法に関する全ての作業が行われている期間である。従って、常時には、シールドマシン１００が掘削期間、掘進停止期間、セグメント１０２の組立期間が含まれる。
【００４６】
統計処理の項目は、被処理値及び比較値を生成する条件を定める。統計処理に規定される用語として、「平均値」「最大値」「最小値」「標準偏差（１σ）」「標準偏差（２σ）」「固定値」があり、これらはそれぞれの用語が示す意味のとおりに定義される。平均値及び最大値等については、当該値を得るための計測項目の測定値（計測データ）の計測データの母集団についても示される。統計処理に規定される用語として示される「瞬時値」は、最新の計測値（つまり現在値）である。
【００４７】
被処理値としては、「掘進中の計測データのうち最新の値」や「掘進中の計測データのうち過去５リングの平均値」や「常時（掘進中・掘進停止中）の計測データのうち過去１０リングの平均値」などが例示される。従って、判定テーブル１８に含まれる条件には、例えば、「掘進中の計測データのうち最新の値（瞬時値）を被処理値として選択する」や「掘進中の計測データのうち過去５リングの平均値を被処理値として生成する」や「常時（掘進中・掘進停止中）の計測データのうち過去１０リングの平均値を被処理値として生成する」などがある。
【００４８】
比較値は、計測項目の測定値（計測データ）の計測データの母集団を含む。つまり、比較値は、母集団の数値に対して統計処理に示される処理を実行することにより得られる。母集団の項目として、時間又は工程数が例示される。工程数は、１個のセグメント１０２を配置する期間を単位期間とする。統計処理の項目として、最大値、標準偏差（１σ）、標準偏差（２σ）、固定値、平均値、最小値が例示される。比較値の例としては、「掘進中の過去１０秒間の計測データにおける最大値」や「掘進中の過去５リングを設置する期間の計測データにおける標準偏差（１σ）」などが例示される。
【００４９】
条件は、サブスコアを付与すべき被処理値と比較値との関係を規定する。この関係には、被処理値が比較値に対して所定の割合以上上昇したか、被処理値が比較値に対して所定の割合以上下降したか、被処理値が比較値以上であるか、被処理値が比較値以下であるか、が例示される。所定の割合として、１００％、３０％、６０％、５０％といった数値が例示される。固定値として、２０００が例示される。
ここで、上昇とは、下記式（１）が成り立つ場合に条件を満たすものと定義される。
（被処理値−比較値）／比較値×１００＞剥離の程度…（１）
また、下降とは、下記式（２）が成り立つ場合に条件を満たすものと定義される。
−（被処理値−比較値）／比較値×１００＞剥離の程度…（２）
【００５０】
具体的には、例えば、「過去１０分秒の平均値を比較値として、被処理値が１００％以上上昇したか？」や、「過去２０リング分の標準偏差を被処理値が上回るか？」などが例示される。また、この関係には、例えば、掘進中の計測データのうち最新の値（瞬時値）」という被処理値に対して、「過去１０分間の平均値」を比較値として、「１００％以上上昇したか？」を条件（判定条件）とするといった判定条件や、「掘進中の計測データのうち過去５リングの平均値」という被処理値に対して、「過去２０リング分の標準偏差」を比較値として、「上回るか（超えるか）？」条件（判定条件）とするといった条件が例示される。
【００５１】
リスク分類は、それぞれの統計処理がどのリスク分類に対応しているかを示す。従って、リスク分類は、４個の項目（Ｎ＝４）、つまり掘進不能、地盤変状、覆工損傷、線形逸脱を含む。
【００５２】
サブスコアは、リスク分類に対して付される数値を示す。サブスコアは、例えば、０以上５以下の整数のうちの一つとしてよいが、リスクを表すという点では、判定条件を満たす場合には、１以上というようにゼロ以外の数字を割り当てることが実際的である。例えば、０より大きく、１００以下の数字であってもよい。
【００５３】
以下、いくつかの代表的な処理について具体的に説明する。
【００５４】
＜処理番号：１＞
処理番号：１の処理では、掘進速度が掘進不能に及ぼす影響を評価する。処理番号：１では、以下の条件が示されている。
施工状態：掘進中
被処理値：瞬時値
比較値：最大値
比較値の母集団：過去１０秒間
条件：１００％上昇したか
リスク分類：掘進不能
サブスコア：１
これらの条件を総合すると、処理番号：１に示される処理内容は以下のとおりである。
掘削中における掘進速度の瞬時値が、過去１０秒間の最大値に対して、１００％以上上昇しているならば、掘進不能のリスク分類に対してサブスコア「１」を付す。
【００５５】
＜処理番号：７＞
処理番号：７の処理では、掘進速度が掘進不能に及ぼす影響を評価する。なお、この点においては、処理番号：１と同じであるが、処理番号：７は処理番号：１とはその処理内容が異なっている。従って、結果として付され得るサブスコアの数値が処理番号：１とは異なる。処理番号：７では、以下の条件が示されている。
施工状態：掘進中
被処理値の母集団：過去５リング
被処理値：平均値
比較値の母集団：過去２０リング
比較値：標準偏差（２σ）
条件：１００％以下であるか
リスク分類：掘進不能
サブスコア：２
これらの条件を総合すると、処理番号：７に示される処理内容は以下のとおりである。
掘削中における掘進速度において過去５リングの間の平均値が、過去２０リングの間の標準偏差（２σ）より大きいならば、掘進不能のリスク分類に対してサブスコア「２」を付す。
【００５６】
＜処理番号：２６＞
処理番号：２６の処理では、カッタトルクが掘進不能に及ぼす影響を評価する。処理番号：２６では、以下の条件が示されている。
施工状態：掘進中
被処理値の母集団：過去５秒間
被処理値：最大値
比較値：固定値
条件：２０００以上であるか
リスク分類：掘進不能
サブスコア：５
これらの条件を総合すると、処理番号：２６に示される処理内容は以下のとおりである。
掘削中におけるカッタトルクにおいて過去５秒間の最大値が、固定値である２０００以上であるならば、掘進不能のリスク分類に対してサブスコア「５」を付す。
【００５７】
＜処理番号：３４＞
処理番号：３４の処理では、掘削土量が掘進不能に及ぼす影響を評価する。処理番号：３４では、以下の条件が示されている。
施工状態：掘進中
被処理値：瞬時値
比較値の母集団：過去５リング
比較値：最小値
条件：３０％上昇したか
リスク分類：掘進不能
サブスコア：１
これらの条件を総合すると、処理番号：３４に示される処理内容は以下のとおりである。
掘削中における掘削土量において瞬時値が、過去５リングの間の最小値より３０％以上上昇したならば、掘進不能のリスク分類に対してサブスコア「１」を付す。
【００５８】
判定テーブル１８は、後述する統計処理部１２ａ及びサブスコア付与部１２ｂからそれぞれ参照される。具体的には、判定テーブル１８のうち、「パターン」、「計測項目」、「処理番号」、「施工状態」、「統計処理」は、統計処理部１２ａから参照される。また、判定テーブル１８のうち、「パターン」、「計測項目」、「処理番号」、「施工状態」、「条件」、「リスク分類」、「サブスコア」は、サブスコア付与部１２ｂから参照される。
【００５９】
再び図３に示されるように、サブスコア算出部１２は、リスク分類に対してサブスコアを付与するか否かを判断する。また、サブスコア算出部１２は、条件を満たす場合にリスク分類に対してサブスコアを付与する。サブスコア算出部１２は、統計処理部１２ａと、サブスコア付与部１２ｂと、を有する。
【００６０】
統計処理部１２ａは、サブスコア付与部１２ｂに供する情報を生成する。サブスコア付与部１２ｂの供される情報とは、被処理値及び比較値である。統計処理部１２ａは、被処理値を生成する被処理値生成部１２ｃと、比較値を生成する比較値生成部１２ｄと、を有する。
【００６１】
被処理値生成部１２ｃは、判定テーブル１８に含まれる条件に基づいて、計測データ記録部１７に記録された計測データから被処理値を生成する。具体的には、被処理値生成部１２ｃは、判定テーブル１８（図４参照）から、「パターン」、「計測項目」、「施工状態」、「被処理値」の項目を読み出し、部分テーブル１８ａ（図５の（ａ）部参照、第１情報）を保持する。被処理値生成部１２ｃは、計測データ記録部１７から部分テーブル１８ａの「計測項目」に対応する計測データを読み出す。次に、被処理値生成部１２ｃは、読み出した計測データから部分テーブル１８ａの「項目」に対応する数値を被処理値として抽出する。また、被処理値生成部１２ｃは、読み出した計測データから部分テーブル１８ａの「施工状態」及び「母集団」に対応する情報を抽出し、当該情報に対して部分テーブル１８ａの「項目」に示された処理を行うことにより、被処理値を得る。
【００６２】
比較値生成部１２ｄは、判定テーブル１８に含まれる条件に基づいて、計測データ記録部１７に記録された計測データに対応した具体的な比較値を生成する。比較値生成部１２ｄは、判定テーブル１８（図４参照）から、「パターン」、「計測項目」、「処理番号」、「施工状態」、「比較値」の項目を読み出し、部分テーブル１８ｂ（図５の（ｂ）部参照、第２情報）を保持する。比較値生成部１２ｄは、計測データ記録部１７から部分テーブル１８ｂの「計測項目」に対応する計測データを読み出す。次に、比較値生成部１２ｄは、読み出した計測データから部分テーブル１８ｂの「施工状態」及び「母集団」に対応する情報を抽出する。そして、比較値生成部１２ｄは、当該情報に対して部分テーブル１８ｂの「統計処理」に示された処理を行うことにより、比較値を得る。
【００６３】
サブスコア付与部１２ｂは、判定テーブル１８に示された条件に基づいて、被処理値と比較値との関係を評価する。具体的には、サブスコア付与部１２ｂは、判定テーブル１８（図４参照）から、「パターン」、「計測項目」、「処理番号」、「条件」、「リスク分類」及び「サブスコア」の項目を読み出し、部分テーブル１８ｃ（図５の（ｃ）部参照、第３情報）を保持する。サブスコア付与部１２ｂは、被処理値と比較値との関係が、部分テーブル１８ｃに示された条件を満たすか否かを判断する。そして、条件を満たす場合に、計測項目の当該被処理値を判定条件に基づいて判定してリスク分類にサブスコアを付与する。つまり、サブスコア付与部１２ｂは、統計処理に関連付けられたリスク分類に対して、サブスコアを付与する。サブスコア付与部１２ｂの結果は、総合スコア算出部１３に出力される。
【００６４】
なお、被処理値生成部１２ｃにより行われる処理（被処理値の生成）、比較値生成部１２ｄで行われる処理（比較値の生成）、サブスコア付与部１２ｂで行われる処理（サブスコアの付与）は、判定テーブル１８に記録されている複数のパターンごとに統計処理が行われる。つまり、被処理値生成部１２ｃ及び比較値生成部１２ｄは、処理番号：１〜５０に示される統計処理を全て実行する。そして、サブスコア付与部１２ｂは、処理番号：１〜５０に示された統計処理の結果を利用して、５０回のサブスコアを付与するか否かの判断を行う。
【００６５】
総合スコア算出部１３は、サブスコア算出部１２の結果を用いて、リスク分類ごとに総合スコアを得る。総合スコア算出部１３は、リスク分類ごとにサブスコアを合算することにより、リスク分類ごとの総合スコアを得る。総合スコア算出部１３の結果は、判定部１４に出力される。
【００６６】
判定部１４は、総合スコア算出部１３の結果である総合スコアを用いて、各リスク分類について報知が必要か否かを報知条件に基づいて決定する。さらに、報知が必要と判断されたとき、判定部１４は、報知する内容についても決定する。判定部１４の結果は、報知部１６に出力される。
【００６７】
報知条件とは、総合スコアを利用して、報知が必要であるか否かを判定するための条件である。報知条件は、複数の数値範囲によって示され、それぞれの数値範囲に対して報知を行うか否か、報知を行う場合にはその内容とが関連付けられる。例えば、報知条件と報知態様との関係は以下のように例示される。
総合スコアの数値範囲が０以上３以下のとき、報知しない。
総合スコアの数値範囲が４以上７以下のとき、「注意報」の報知を実行する。
総合スコアの数値範囲が８以上のとき、「警報」の報知を実行する。
【００６８】
報知部１６は、判定部１４の結果を用いて、必要に応じてオペレータに対して報知を実行する。報知部１６の構成や報知の態様は、特に限定されず、オペレータが認識しやすいものを採用してよい。報知部１６は、例えば、液晶ディスプレイであり、液晶ディスプレイに「注意報」や「警報」といった文字情報を表示するものであってよい。また、「警報なし」、「注意報」、「警報」との報知態様を色によって示してもよい。例えば、「警報なし」を青色とし、「注意報」を黄色とし、「警報」を赤色としてもよい。
【００６９】
さらに、報知部１６がディスプレイである場合には、「注意報」や「警報」といった情報だけでなく、オペレータに対してさらに詳細な付加情報を提示してもよい。
【００７０】
図６の表に示されるように、付加情報としては、例えば、計測データの変化の傾向、計測データの変化に起因して起こり得る不具合、及び、不具合の発生を回避するための対応策が例示される。ここで、あるリスク分類について警報が発令されたとき、その警報のもととなる総合スコアは、いくつかのサブスコアの足し合わせである。そうすると、警報を解除するためには、最も大きいサブスコアに対応する計測項目について優先的に対応するとよい。そこで、報知部１６は、警報が発令されたリスク分類の総合スコアにおいて、サブスコアの大きさの順にいくつかの計測項目を提示する。例えば、警報が発令されたリスク分類が「掘進不能」であり、総合スコアにおいて、最も大きいサブスコアが「掘進速度」であったとする。この場合に、報知部１６は、計測項目の変化の傾向として「シールドマシン掘進速度が低下傾向です。」といった文言を示し、起こり得る不具合として「胴締めに注意してください。」といった文言を示し、さらに、対応策として「切羽圧の適正化、掘進速度の低減、余堀の確保又は滑材の注入により警報が解消される可能性があります。」といった文言を示すこととしてもよい。
【００７１】
このような構成によれば、オペレータの負担をさらに低減することができる。
【００７２】
次に、図７に示されたフロー図を参照しつつ、シールド工法支援システム１の動作について説明する。
【００７３】
まず、シールド工法支援システム１は、全ての計測項目の現在値を取得する（工程Ｓ１）。この工程Ｓ１は、センサＭ１〜Ｍ５及び計測データ取得部１１を利用して実行される。
【００７４】
次に、シールド工法支援システム１は、工程Ｓ１において得た現在値を計測データ記録部１７に保存する（工程Ｓ２）。この工程Ｓ２は、計測データ取得部１１及び計測データ記録部１７によって実行される。
【００７５】
次に、シールド工法支援システム１は、サブスコアに関する処理を実行する（工程Ｓ３〜工程Ｓ９）。これらの工程Ｓ３〜工程Ｓ９は、サブスコア算出部１２によって実行される。
【００７６】
まず、被処理値生成部１２ｃは、被処理値を生成する（工程Ｓ３）。被処理値生成部１２ｃは、部分テーブル１８ａに示された内容に基づいて、計測データ記録部１７に記録された計測データから被処理値を生成する。次に、比較値生成部１２ｄは、比較値を生成する（工程Ｓ４）。比較値生成部１２ｄは、部分テーブル１８ｂに示された内容に基づいて、計測データ記録部１７に記録された計測データから比較値を生成する。
【００７７】
次に、サブスコア付与部１２ｂは、被処理値と比較値との関係が部分テーブル１８ｃに示された条件を満たすか否かを判断する（工程Ｓ５）。そして、条件を満たす場合（工程Ｓ５：ＹＥＳ）には、サブスコア付与部１２ｂは対応するリスク分類にサブスコアを付与する（工程Ｓ６）。一方、条件を満たさない場合（工程Ｓ５：ＮＯ）には、サブスコア付与部１２ｂは、サブスコアを付与しない（工程Ｓ７）。その後、サブスコア算出部１２は、第ｍの計測項目について全ての統計処理を完了したか否かを判断する（工程Ｓ８）。全ての統計処理が終了していない場合には、再び工程Ｓ３から工程Ｓ８を実行する。全ての統計処理が終了している場合には、次の工程Ｓ９に移行する。
【００７８】
次に、シールド工法支援システム１は、全ての計測項目について処理を終了したか否かを判断する（工程Ｓ９）。つまり、判定テーブル１８に示された全ての計測項目について、サブスコアの付与処理を行ったか否かを判断する。全ての計測項目について処理を終了していない場合（工程Ｓ９：ＮＯ）には、再び工程Ｓ３から工程Ｓ８を実行する。全ての計測項目について統計処理を終了している場合（工程Ｓ９：ＹＥＳ）には、次の工程Ｓ１０に移行する。
【００７９】
次に、シールド工法支援システム１は、サブスコアを集計する（工程Ｓ１０）。この工程Ｓ１０は、総合スコア算出部１３によって実行される。工程Ｓ１０の処理において、リスク分類ごとにサブスコアが付されている。そこで、例えば、リスク分類のそれぞれについて、計測項目の処理において付与されたサブスコアを全て足し合わせる。その結果、リスク分類ごとに、総合スコアが得られる。
【００８０】
次に、シールド工法支援システム１は、総合スコアが報知条件を満たすか否かを判断する（工程Ｓ１１）。この工程Ｓ１１は、判定部１４が実行する。判定部１４は、総合スコアが予め設定された報知条件を満たすか否かを判断する。
【００８１】
次に、シールド工法支援システム１は、工程Ｓ１１の結果に応じて報知動作を実行する（工程Ｓ１２）、或いは報知動作を行わない（工程Ｓ１３）。
【００８２】
最後に、シールド工法支援システム１は、全ての総合スコアについて処理を完了したか否かについて判断する（工程Ｓ１４）。全ての総合スコアについて処理を完了していない場合（工程Ｓ１４：ＮＯ）には、次の第ｎ＋１のリスク分類に関する総合スコアについて、工程Ｓ１１から順に処理を実行する。全てのリスク分類について処理を完了した場合（工程Ｓ１４：ＹＥＳ）には、このループに関する処理を終了する。
【００８３】
この工程Ｓ１〜工程Ｓ１４までの処理は、シールド工法が実施されている間、繰り返し実行される。
【００８４】
このシールド工法支援システム１では、センサＭ１〜Ｍ５によって５個の計測項目を含む計測データを取得する。そしてサブスコア算出部１２において、取得した計測データのそれぞれを用いて統計処理を実行する。このサブスコア算出部１２における統計処理により、計測項目がリスク分類に及ぼす影響の大小が評価される。この影響の大小は、サブスコアによって示されている。そして、総合スコア算出部１３においてリスク分類ごとにサブスコアが総計される。そうすると、シールド工法支援システム１によれば、複数の計測項目に基づいて、リスク分類に示される事象が生じる可能性を評価する指標としての総合スコアがオペレータに示される。すなわち、オペレータに示された総合スコアの高低は、直接にリスク分類に示される事象が生じる可能性の大小を示す。従って、オペレータが監視すべき項目の数が低減されると共に、示された数値に対してリスク回避の対応をとることができる。従って、オペレータの経験を踏まえた判断に加えて客観的な指標を得ることができる。よって、シールド工法支援システム１によれば、リスクの判断に有益な情報をオペレータに提示することができ、ひいてはオペレータの負荷を軽減することができる。
【００８５】
統計処理部１５において、複数の計測項目に対して、影響を及ぼし得るリスク分類に対応するように、互いに異なる複数個の統計処理を実行する。この統計処理部１５によれば、リスク分類が生じる可能性をより適切に評価することができる。
【００８６】
ある計測項目が複数のリスク分類に影響を及ぼすとき、各リスク分類への影響度合いは互いに異なる。この構成においては、複数の計測項目に対して互いに異なる統計処理を実行する。そして、統計処理の結果に対して互いに異なる条件を設定して、条件を満たすか否かを判断する。そして、条件を満たす場合に付されるサブスコアを互いに異ならせる。この統計処理部１２ａによれば、リスク分類が生じる可能性をさらに適切に評価することができる。
【００８７】
判定テーブル１８によれば、サブスコアを得るための各種情報を好適に管理することができる。
【００８８】
判定部１４は、総合スコアの判定を実行する。判定の結果、報知対象となったリスク分類を報知する。そうすると、オペレータは、総合スコアに示される数値に基づく判断を実行する必要がなく、報知の有無を監視すればよくなる。従って、オペレータの負荷をさらに軽減できる。
【００８９】
＜第２実施形態＞
上述したように、リスク分類の生じる可能性の評価は、総合スコアに基づく。この総合スコアは、複数のサブスコアの足し合わせである。そうすると、リスク分類の生じる可能性の評価の精度は、サブスコアの精度に左右される。
【００９０】
そこで、図８に示されるように、第２実施形態のシールド工法支援システム１Ａは、サブスコアを更新するサブスコア更新部１９（サブスコア付与部１２ｂに読み出されたサブスコア）をさらに備える。第２実施形態のシールド工法支援システム１Ａは、サブスコア更新部１９を有するほかは、第１実施形態のシールド工法支援システム１と同様の構成を有する。以下、サブスコア更新部１９について、説明する。
【００９１】
サブスコア更新部１９は、報知に対するオペレータの判断を推測し、当該推測の結果を利用してサブスコアを更新する。具体的には、サブスコア更新部１９は、報知されたリスク分類が示す状態が生じる可能性は低いとオペレータが判断した、と推測した場合には、サブスコアを下げる。一方、サブスコア更新部１９は、報知されたリスク分類が示す状態が生じる可能性は高いとオペレータが判断した、と推測した場合には、サブスコアを上げる。
【００９２】
オペレータの判断の推測には、例えば、警報が発令されてから警報が解除されるまでに要した時間を用いることがある。この構成において、サブスコア更新部１９は、報知が第１閾値時間以上継続した場合に、リスク分類が示す状態が生じる可能性は低いとオペレータが判断したと推測する。その結果として、サブスコア更新部１９は、サブスコアを下げる。また、サブスコア更新部１９は、報知が第３閾値の時間以下で停止した場合に、リスク分類が示す状態が生じる可能性は高いとオペレータが判断したと推測する。その結果として、サブスコア更新部１９は、サブスコアを上げる。
【００９３】
具体的には、経過時間が条件時間よりも長い場合には、オペレータの経験等を踏まえた判断では重要でなかった可能性がある。本実施形態では、シールド工法支援システム１Ａの判定条件では重要とされたものであっても、重要でなかったことを自ら学習して、シールド工法支援システム１Ａは報知されたリスク分類に関連する計測項目について実行される処理に基づくサブスコアを例えば１だけ小さくする。例えば、もとのサブスコアが「２」であったとき、サブスコアを「１」に更新する。これは、警報が発令されとき、オペレータが計測データを確認したところ放置してよいと判断し、時間の経過と共に警報が解除された状況に基づく。すなわち、計測項目がリスク項目に及ぼす影響度合いが小さいことを示す。一方、経過時間が閾値よりも短い場合には、報知されたリスク分類に関連する計測項目のサブスコアを例えば、１だけ大きくする。例えば、元のサブスコアが「２」であったとき、サブスコアを「３」に更新する。これは、警報が発令されとき、オペレータが計測データを確認したところ速やかに対処すべきと判断し、対処を行った結果として警報が解除された状況に基づく。すなわち、計測項目がリスク項目に及ぼす影響度合いが大きいことを示す。
【００９４】
これらの条件に基づくサブスコアの更新によれば、熟練したオペレータの経験をシールド工法支援システム１Ａが自ら学習して判定テーブル１８（具体的にはサブスコアの数値）に反映させることが可能になる。従って、リスク分類の評価の精度を向上させることができる。
【００９５】
なお、オペレータの判断の推測には、警報が発令された回数を用いることもできる。この構成においては、サブスコア更新部１９は、報知が所定の期間中において第２閾値（例えば１０）の回数以上発令された場合に、リスク分類が示す状態が生じる可能性は低いとオペレータが判断したと推測する。その結果として、サブスコア更新部１９は、サブスコアを下げる。一方、サブスコア更新部１９は、報知が所定の期間中において１回だけ発令された場合に、リスク分類が示す状態が生じる可能性は高いとオペレータが判断したと推測する。その結果として、サブスコア更新部１９は、サブスコアを上げる。
【００９６】
要するに、警報が単位時間あたりに複数回にわたって発令された場合は、実際には異常ではないものの、サブスコアの数値によって異常と判定されてしまった結果であると考えられる。そこで、単位時間あたりに所定回数の警報が発令された場合には、報知されたリスク分類に関連する計測項目のサブスコアを１だけ小さくする。
【００９７】
上述したように、サブスコアの更新は、少なくとも１回の報知がなされることを前提としている。従って、判定部１４の結果をトリガとして開始し、図７に示されるフローと平行して実行することとしてよい。この構成によれば、シールド工法の施工中において随時サブスコアが更新され（いわゆるオンライン処理）、リスク分類が示す現象の発生を精度良く評価することができる。
【００９８】
また、サブスコアの更新は、必要に応じて実施してよい。また、サブスコアの更新は、計測項目ごとに実施するか否かを設定してもよい。例えば、掘進速度に関するサブスコアの更新は実施するが、カッタトルクに関するサブスコアの更新は実施しないとしてもよい。さらに、サブスコアの更新によって調整される数値の上限値と下限値とを設定してもよい。例えば、掘進速度に関するサブスコアの更新を実行するが、上限値として「４」を設定し、下限値として「２」を設定してよい。この場合には、掘進速度に関するサブスコアは、更新によって２、３、４の数値の何れかを取り得る。
【００９９】
次に、実施例１〜１１について説明しつつ、シールド工法支援システム１の動作についていくつかの結果を示す。
【０１００】
実施例１〜７は、図４のフローチャートにおける工程Ｓ１から工程Ｓ１４まで実行した結果について例示するものである。
【０１０１】
＜実施例１＞
図９の（ａ）部は、実施例１の結果を示す。図９の（ａ）部は、サブスコア算出処理と、総合スコア算出処理と、判定処理と、を一覧にして示す表である。この結果は、図７に示された処理フローを、工程Ｓ１から工程Ｓ１４まで実行した結果である。つまり、処理番号：１から処理番号：５０まで実行した結果、パターン（１１１）に示される処理が条件を満たし、サブスコアが付された。このパターン（ａｂｃ）は、ａが計測項目を示し、ｂが施工状態と被処理値を示し、ｃが比較値を示す。つまり、同じ数字は同じ内容を示す。
【０１０２】
具体的に述べると、実施例１では、計測項目「掘進速度」についてリスク分類「掘進不能」に対してサブスコア「１」が付された。そうすると、各リスク分類の総合スコアは以下のとおりであった。
掘進不能：１、地盤変状：０、覆工損傷：０、線形逸脱：０。
報知の有無や内容を判断する条件は、第１実施形態に示した条件に従うものとすると、実施例１では報知対象となるリスク分類は存在しない。その結果、実施例１では、全てのリスク分類について報知はなされなかった。
【０１０３】
＜実施例２＞
図９の（ｂ）部は、実施例２の結果を示す。実施例２において、工程Ｓ１から工程Ｓ１４まで実施したところ、パターン（１１１）、パターン（１２１）、パターン（１３１）に示される処理が条件を満たした。具体的に述べると、パターン（１１１）では、計測項目「掘進速度」についてリスク分類「掘進不能」に対してサブスコア「１」が付された。パターン（１２１）では、計測項目「掘進速度」についてリスク分類「掘進不能」に対してサブスコア「２」が付された。パターン（１２１）は、リスク分類「掘進不能」に加えてリスク分類「地盤変状」にも関係する。従って、計測項目「掘進速度」についてリスク分類「地盤変状」に対してサブスコア「１」が付された。パターン（１３１）では、計測項目「掘進速度」についてリスク分類「掘進不能」に対してサブスコア「１」が付された。
そうすると、各リスク分類の総合スコアは以下のとおりであった。
掘進不能：４＝１＋２＋１、地盤変状：１、覆工損傷：０、線形逸脱：０。
その結果、実施例２では、リスク分類「掘進不能」について注意報が発令され、その他のリスク分類については報知がなされなかった。
【０１０４】
＜実施例３＞
図１０の（ａ）部は、実施例３の結果を示す。実施例３において、工程Ｓ１から工程Ｓ１４まで実施したところ、パターン（１１１）、パターン（３２１）に示される処理が条件を満たした。具体的に述べると、パターン（１１１）では、計測項目「掘進速度」についてリスク分類「掘進不能」に対してサブスコア「１」が付された。パターン（３２１）では、計測項目「カッタトルク」についてリスク分類「掘進不能」に対してサブスコア「４」が付された。さらに、パターン（３２１）は、リスク分類「掘進不能」に加えてリスク分類「地盤変状」及び「覆工損傷」にも関係する。従って、計測項目「カッタトルク」についてリスク分類「地盤変状」に対してサブスコア「３」が付された。そして計測項目「カッタトルク」についてリスク分類「地盤変状」に対してサブスコア「２」が付された。
そうすると、各リスク分類の総合スコアは以下のとおりであった。
掘進不能：５＝１＋４、地盤変状：３、覆工損傷：２、線形逸脱：０。
その結果、実施例３では、リスク分類「掘進不能」について注意報が発令され、その他のリスク分類については報知がなされなかった。
【０１０５】
＜実施例４＞
図１０の（ｂ）部は、実施例４の結果を示す。実施例４において、工程Ｓ１から工程Ｓ１４まで実施したところ、パターン（１２２）、パターン（３３４）に示される処理が条件を満たした。具体的に述べると、パターン（１２２）では、計測項目「掘進速度」についてリスク分類「掘進不能」に対してサブスコア「３」が付された。さらに、パターン（１２２）は、リスク分類「地盤変状」にも関係する。従って、パターン（１２２）では、計測項目「掘進速度」についてリスク分類「地盤変状」に対してサブスコア「２」が付された。パターン（３３４）では、計測項目「カッタトルク」についてリスク分類「掘進不能」に対してサブスコア「５」が付された。さらに、パターン（３３４）は、リスク分類「覆工損傷」にも関係する。従って、パターン（３３４）では、計測項目「カッタトルク」についてリスク分類「覆工損傷」に対してサブスコア「２」が付された。そうすると、各リスク分類の総合スコアは以下のとおりであった。
掘進不能：８＝３＋５、地盤変状：２、覆工損傷：２、線形逸脱：０。
その結果、実施例４では、リスク分類「掘進不能」について警報が発令され、その他のリスク分類については報知がなされなかった。
【０１０６】
＜実施例５＞
図１１の（ａ）部は、実施例５の結果を示す。実施例５において、工程Ｓ１から工程Ｓ１４まで実施したところ、パターン（２４１）、パターン（４２２）、パターン（５１２）に示される処理が条件を満たした。具体的に述べると、パターン（２４１）では、計測項目「掘進力」についてリスク分類「掘進不能」に対してサブスコア「３」が付された。さらに、パターン（２４１）は、リスク分類「覆工損傷」及び「線形逸脱」にも関係する。従って、パターン（２４１）では、計測項目「掘進力」についてリスク分類「覆工損傷」に対してサブスコア「３」が付された。さらに、パターン（２４１）では、計測項目「掘進力」についてリスク分類「線形逸脱」に対してサブスコア「２」が付された。パターン（４２２）では、計測項目「カッタトルク」についてリスク分類「地盤変状」に対してサブスコア「３」が付された。さらに、パターン（４２２）は、リスク分類「線形逸脱」にも関係する。従って、パターン（４２２）では、計測項目「カッタトルク」についてリスク分類「線形逸脱」に対してサブスコア「１」が付された。パターン（５１２）では、計測項目「掘削土量」についてリスク分類「掘進不能」に対してサブスコア「２」が付された。さらに、パターン（５１２）は、リスク分類「地盤変状」にも関係する。従って、パターン（５１２）では、計測項目「掘削土量」についてリスク分類「地盤変状」に対してサブスコア「２」が付された。そうすると、各リスク分類の総合スコアは以下のとおりであった。
掘進不能：５＝３＋２、地盤変状：５＝３＋２、覆工損傷：３、線形逸脱：３＝２＋１。
その結果、実施例５では、リスク分類「掘進不能」、「地盤変状」について注意報が発令され、その他のリスク分類については報知がなされなかった。
【０１０７】
＜実施例６＞
図１１の（ｂ）部は、実施例６の結果を示す。実施例６において、工程Ｓ１から工程Ｓ１４まで実施したところ、パターン（２４１）、パターン（４２２）、パターン（５１２）、パターン（５２２）に示される処理が条件を満たした。つまり、実施例５の結果に加えて、さらにパターン（５２２）に示される処理が条件を満たした。パターン（５２２）では、計測項目「掘削土量」についてリスク分類「掘進不能」に対してサブスコア「３」が付された。そうすると、各リスク分類の総合スコアは以下のとおりであった。
掘進不能：５＝３＋２、地盤変状：８＝３＋５、覆工損傷：３、線形逸脱：３＝２＋１。
その結果、実施例５では、リスク分類「掘進不能」について注意報が発令され、リスク分類「地盤変状」について警報が発令され、その他のリスク分類については報知がなされなかった。
【０１０８】
＜実施例７＞
図１２は、実施例７の結果を示す。実施例７において、工程Ｓ１から工程Ｓ１４まで実施したところ、パターン（２４１）、パターン（４２２）、パターン（５１２）、パターン（６１１）に示される処理が条件を満たした。つまり、実施例５の結果に加えて、さらにパターン（６１１）に示される処理が条件を満たした。パターン（６１１）では、計測項目「ピッチング」についてリスク分類「地盤変状」に対してサブスコア「３」が付された。さらに、パターン（６１１）は、リスク分類「覆工損傷」及び「線形逸脱」にも関係する。従って、パターン（６１１）では、計測項目「ピッチング」についてリスク分類「覆工損傷」に対してサブスコア「３」が付された。さらに、パターン（６１１）では、計測項目「ピッチング」についてリスク分類「線形逸脱」に対してサブスコア「３」が付された。そうすると、各リスク分類の総合スコアは以下のとおりであった。
掘進不能：５＝３＋２、地盤変状：８＝３＋２＋３、覆工損傷：６＝３＋３、線形逸脱：６＝２＋１＋３。
その結果、実施例７では、リスク分類「掘進不能」、「覆工損傷」及び「線形逸脱」について注意報が発令され、リスク分類「地盤変状」について警報が発令された。
【０１０９】
実施例８〜１１は、サブスコアの更新動作について例示するものである。
【０１１０】
＜実施例８＞
実施例８は、実施例４と同じ条件を設定した。つまり、パターン（１２２）、パターン（３３４）に示される処理が条件を満たし、処理の結果としてリスク分類「掘進不能」について警報が発令された。実施例８では、「掘進不能」の警報に加えて、その対応策として「掘進速度の低減をしてください」という付加情報がオペレータに提示された。このような警告と付加情報の提示に対して、オペレータは、「掘進不能」の警報を解除するためになんらの対応も取らなかった。つまり、オペレータは、各計測データの傾向を総合的に判断し、「掘進不能」の警報は適当でないと判断したためである。そうすると、警報は発令され続けることになる。そして、サブスコア更新部１９は、警報が発令された時点から時間のカウントを開始する。サブスコア更新部１９は、カウント開始後２分間の間に警報が解除されなかった（つまり、警報が２分間継続した）と判断したとき、サブスコアを更新する。具体的には、サブスコア更新部１９は、パターン（１２２）に対応する処理番号：４のサブスコアを、「３」から「２」に減じる。また、サブスコア更新部１９は、パターン（３３４）に対応する処理番号：２６のサブスコアを、「５」から「４」に減じる。
【０１１１】
＜実施例９＞
実施例９も、実施例４と同じ条件を設定した。つまり、パターン（１２２）、パターン（３３４）に示される処理が条件を満たし、処理の結果としてリスク分類「掘進不能」について警報が発令された。さらに、実施例９でも、「掘進不能」の警報に加えて、その対応策として「掘進速度の低減をしてください」という付加情報がオペレータに提示された。実施例９では、このような警告と付加情報の提示とが、１個のセグメント（覆工）１０２を配置する期間中に閾値（１０回以上）も発せられた。１０回以上も発せられた警告と付加情報の提示に対して、オペレータは、「掘進不能」の警報を解除するためになんらの対応も取らなかった。つまり、オペレータは、各計測データの傾向を総合的に判断し、「掘進不能」の警報は適当でないと判断したためである。この場合においても、サブスコア更新部１９は、実施例８と同様のサブスコアの更新を行う。つまり、サブスコア更新部１９は、パターン（１２２）に対応する処理番号：４のサブスコアを、「３」から「２」に減じる。また、サブスコア更新部１９は、パターン（３３４）に対応する処理番号：２６のサブスコアを、「５」から「４」に減じる。
【０１１２】
＜実施例１０＞
実施例１０は、実施例７と同じ条件を設定した。つまり、パターン（２４１）、パターン（４２２）及びパターン（６１１）に示される処理が条件を満たし、処理の結果としてリスク分類「線形逸脱」について警報が発令された。実施例１０では、「線形逸脱」の警報に加えて、その対応策として「掘進ジャッキの適正圧力を確認してください」という付加情報がオペレータに提示された。このような警告と付加情報の提示に対して、オペレータは、直ちに「線形逸脱」の警報を解除するために適切な対応を行った。つまり、オペレータは、各計測データの傾向を総合的に判断し、「線形逸脱」の状態が生じる可能性があると判断したためである。オペレータの対応の結果、警報は１０秒以内に解消した。この場合、サブスコア更新部１９は、警報が発令された時点から時間のカウントを開始する。サブスコア更新部１９は、カウント開始後１０秒以内に警報が解除されたと判断したとき、サブスコアを更新する。具体的には、サブスコア更新部１９は、パターン（２４１）に対応する処理番号：１７のサブスコアを、「２」から「３」に増加する。サブスコア更新部１９は、パターン（４２２）に対応する処理番号：３２のサブスコアを、「１」から「２」に増加する。サブスコア更新部１９は、パターン（６１１）に対応する処理番号：４２のサブスコアを、「３」から「４」に増加する。
【０１１３】
＜実施例１１＞
実施例１１も、実施例７と同じ条件を設定した。つまり、パターン（２４１）、パターン（４２２）及びパターン（６１１）に示される処理が条件を満たし、処理の結果としてリスク分類「線形逸脱」について警報が発令された。実施例１１でも、「線形逸脱」の警報に加えて、その対応策として「掘進ジャッキの適正圧力を確認してください」という付加情報がオペレータに提示された。オペレータは、直ちに「線形逸脱」の警報を解除するために適切な対応を行った。この場合、サブスコア更新部１９は、１回目の警報が発令された時点から、警報が発令回数のカウントを開始する。サブスコア更新部１９は、警報の発令が１回だけであり、２か回目の警報発令がなかった場合に、サブスコアを更新する。２回目の警報発令がないということは、オペレータの対応の結果、次の判断のタイミングまでに「線形逸脱」の要因が解消されたためである。すなわち、オペレータが対応すべき事項と判断して、行動を行ったためである。従って、サブスコア更新部１９は、サブスコアを更新する。具体的には、サブスコア更新部１９は、パターン（２４１）に対応する処理番号：１７のサブスコアを、「２」から「３」に増加する。サブスコア更新部１９は、パターン（４２２）に対応する処理番号：３２のサブスコアを、「１」から「２」に増加する。サブスコア更新部１９は、パターン（６１１）に対応する処理番号：４２のサブスコアを、「３」から「４」に増加する。
【０１１４】
以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【符号の説明】
【０１１５】
１，１Ａ…シールド工法支援システム、１１…計測データ取得部、１２…サブスコア算出部、１２ａ…統計処理部、１２ｂ…サブスコア付与部、１２ｃ…被処理値生成部、１２ｄ…比較値生成部、１３…総合スコア算出部、１４…判定部、１６…報知部、１７…計測データ記録部、１８…判定テーブル、１９…サブスコア更新部、１００…シールドマシン、１０１…トンネル、１００ａ…カッタ、１０２…セグメント、Ｍ１〜Ｍ５…センサ。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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