5. 車載用高精度位置特定実験システム設計
5.1. 車載用高精度位置特定実験システムの要件定義
5.1.1. 背景
近年、道路管理業務においては、事業費が削減される中、社会生活の高度化に伴う道路に対するニーズの高度化・多様化への対応が求められている。これらのニーズへ対応するためには、道路管理業務の高度化・効率化が必要である。
この実現方策として、位置特定技術，センシング技術，通信技術，GIS 技術といった情報通信技術の活用が不可欠であり、これらの技術を採り入れた各種システムが開発されている。
これらのシステム開発を効率的に行うためには、共有化可能な部分の標準化を図る必要がある。
その部分として、道路管理車両の位置特定機器，ユーザーインターフェースが挙げられる。既存の位置特定技術については、数多く存在するが、その精度や適用条件が様々であり、また、ユーザーインターフェースについても同様である。道路管理作業車両共通して利用できるシステムが必要である。
5.1.2. 開発システムの目的
本システムは、道路管理作業車両を支援する各種システムにおいて、道路管理作業車両の位置情報をオペレータおよび作業制御装置へ情報提供の提供を行うとともに、作業履歴の情報収集を行うことを目的とするものである。
5.1.3. 目標
各種道路管理車両支援システムにおいて、各種位置特定機器から自車位置に関する情報を収集し、常に最適な位置情報を選択・補正を行う。また、オペレータへの自車位置および周辺情報の提供，作業装置制御システムへの自車位置情報提供を行う。

5-1

5.1.4. システム化の範囲設定a） システム化の範囲
道路管理作業車両支援システムの全体構成イメージを図 5-1 に示す。本システムの範囲については、図 5-1 における着色部分を対象とする。

道路管理作業車両
車載器

位置特定機器

車載用高精度位置特定システム○位置特定データ選択○オペレータへの情報提供○作業履歴情報収集
道路GIS

D-GPS

RTK-GPS

ジャイロ

加速度計

車速計

レーンマーカセンサ

作業装置制御システム○作業計画情報収集○作業装置操作判定 等

路側センター
GPS基準局

作業計画支援システム

各種気象センサ

レーンマーカ

図 5-1 道路管理作業車両支援システムとシステム化範囲b） 利用するエンドユーザ
本システムを利用するエンドユーザは、道路管理車両を操作するオペレータとする。

5-25.1.5. システムに対する要件整理システムに求められる要件を以下に示す。
a） 位置特定データ選択
位置特定機器から位置情報を収集し、常に最適な位置情報を選択・補正できること。
b） オペレータへの自車位置情報等の提供
自車位置情報および自車位置周辺の地物等の情報をオペレータへ提供できること。
c） 作業関連地物等との接近情報提供
作業に関連のある地物等に車両が接近した場合、それらの位置情報をオペレータに提供できること。
d） 作業履歴情報収集機能
作業履歴情報を作業装置から収集し蓄積できること。
5.1.6. システム運用体制
システム構築後の運用体制・人員や必要スキル、運用に対しての注意要件事項について表 5-1に示す。
表 5-1 システム運用体制項目

要件

運用時間

備考

・24 時間連続運用

運用体制の人員（組織） ・国土交通省 道路管理系出張所職員
・作業委託業者
必要スキル

・運用前に操作方法等のユーザ教育を行い、必要なスキルを身につけること。

5.1.7. システムの機能システムに求められる機能を表 5-2 に示す。
表 5-2 システムの機能要件位置特定データ選択機能

機能概要

位置情報収集機能

位置特定機器から自車位置情報を収集する機能。

位置情報選択・補正機能

最適な位置情報を選択し、補正する機能。

オペレータへの自車位道路地物等検出機能

自車位置周辺の道路地物等を検出する機能。

置情報等の提供

自車位置情報提供機能

自車位置周辺の道路地物等の位置情報をオペレータに提供する機能。

作業関連地物等との接作業関連地物等検出機能

近情報提供

作業履歴情報収集機能

自車両と接近したある特定の地物等を検出する機能。

作業関連地物等の位置情報提作業関連地物等の存在をオペレータに注意喚供機能起する機能。

作業履歴情報収集機能

作業履歴情報を収集・蓄積する機能。

5-3

5.1.8. データ要求の定義
本システムで扱うデータを表 5-3 に示す。
表 5-3 本システムで扱う入出力データ一覧
要件
位置特定データ選択

オペレータへの自車機能取り扱う主な情報

位置情報収集機能○自車位置情報

位置情報選択・補正機能○自車位置情報

道路地物等検出機能○自車位置情報

位置情報等の提供○道路地物等情報・道路基盤空間データ
・除雪作業空間データ
・周辺建物・その他散布作業に必要な地物（作業計画情報等）
自車位置情報提供機能○自車位置情報○道路地物等情報

作業関連地物等との作業関連地物等検出機能○自車位置情報

接近情報提供作業履歴情報収集機○道路地物等情報
作業関連地物等の位置情報○自車位置情報提供機能○道路地物等情報

作業履歴情報収集機能○作業履歴情報

能・作業者情報・作業内容情報
・作業時刻情報・作業位置情報

5.1.9. 既存通信インターフェース定義
既存システムとの通信インターフェースを表 5-4 に示す。
表 5-4 本システムで扱う入出力データ一覧
送信側

受信側

データ種類

入出力頻度・周期

作業計画支援システム

高精度位置特定システム

作業計画情報

1 回/出動高精度位置特定システム

作業装置制御システム

作業計画情報

1 回/出動

自車位置情報(100msec 周期)（1sec 周期）

作業装置制御システム

高精度位置特定システム

作業履歴情報

高精度位置特定システム

作業計画支援

作業履歴情報システム

5-4

1 回/出動5.1.10. システムに求められる性能・品質システムに求められる性能・品質について表 5-5 に示す。
表 5-5 システムの性能及び品質要件

機能性能

位置特定デー

位置情報収集機能○収集間隔:（100msec）

タ選択

位置情報選択・補正機能○位置精度：2m 以内○対応速度：60km/h○対象範囲：工区全域

オペレータへ道路地物等検出機能の自車位置情報等の提供○対応速度：60km/h○対象範囲：工区全域

自車位置情報提供機能○表示情報：
・自車位置情報
・道路地物等情報（道路基盤空間データ,除雪作業空間データ,周辺建物）
・その他散布作業に必要な地物（作業計画情報等）
作業関連地物

作業関連地物等検出機能

等との接近情報提供○対応速度：60km/h○対象範囲：工区全域

作業関連地物等の位置情報○情報提供手段：

提供機能

・地図画面上での地物の点滅・警報音

作業履歴情報

作業履歴情報収集機能

収集機能○位置精度：2m 以内○対象範囲：工区全域

5.1.11. システムのアーキテクチャ
システム構築にあたっての要望・条件を次に示す。
○除雪作業での使用条件を考慮し、システムを検討すること。
○本システムのソフトウェアについては、ノート PC レベルの機器に搭載させること。
○オペレータへの情報提供については、画面表示や注意喚起音によるものとすること。
（ただし、プロトタイプシステムでは、画面表示のみを対象）○地図データについて、管轄路線の道路地物のデータについては、道路 GIS データを用いること。
○接続する位置特定機器については、DGPS，RTK-GPS，レーンマーカ，ジャイロ，車速計を想定すること。
○プロトタイプシステムの詳細設計・実装設計・製作にあたっては、散布車での利用を想定し行うものとする。その際、散布装置の取り扱い情報の実態に留意すること。

5-5

5.1.12. その他、開発に対する条件
開発スケジュールを表 5-6 に示す。
表 5-6

開発スケジュール

作業

H14 年度

H15 年度以降

○―

○―

○

―

作業履歴記録機能○―

位置特定データ選択機能

○―

○―

○――

○

位置特定データ選択機能
オペレータへの基本設計

自車位置情報等の提供
作業関連地物との接近情報
提供機能

詳細設計,オペレータへの実装設計,自車位置情報等の提供

プロトタイプ
製作,テスト

作業関連地物との接近情報
提供機能
作業履歴記録機能

5-6