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除雪機械等情報管理システムの展望－除雪機械等情報管理システムの調査・試験－

本局事業振興部 防災・技術センター

技術課○小野寺敬太佐々木憲弘
中村隆一

１．まえがき
一般国道における円滑な道路交通を確保する上で、維持除雪用機械は重要な役割を果たしているが、現地の作業状況を的確に把握する手段は存在していない。そこでこれら車両の動態を把握蓄積可能なＧＰＳを活用した除雪機械等情報管理システムを平成１７年度に導入した。このシステムを導入することにより、今まで不可能であった地図上でのリアルタイムな除雪進捗状況確認および過去の作業履歴確認が可能となり、道路利用者からの問い合わせ対応、豪雪災害対応、日々の施工結果の確認等、さまざまな場面において道路の維持管理業務の高度化、効率化が期待されている。
本報告においては、導入システムの発展的メニューとして、除雪関連情報を相互連携させ、除雪マネジメントシステムを構築すべく、マネジメントメニューの検討を進
め て お り 、 そ の 代 表 的 な メ ニ ュ ー で あ る 「 ダ イ ナ ミ ッ ク 工 区 シ フ ト 構 想 」、「 豪 雪 災
害 対 応 支 援 構 想 」「 凍 結 防 止 剤 散 布 車 等 の 散 布 日 報 （ 散 布 箇 所 ・ 散 布 量 ） 作 成 構 想 」の検討状況および今後の展望について報告するものである。

２．システムの概要
本システムは、除雪機械、パトロールカーおよび災害対策用機械から送られてくるリアルタイム位置・作業情報および動画映像（パトロールカーのみ）を収集管理し、リアルタイムな除雪進捗状況の把握や道路状況の確認を行うほか、データを蓄積することで、除雪の施工結果の確認、災害発生時等に過去の状況等を迅速かつ的確に確認できる機能を有している。
各種情報を伝送する媒体は、北海道開発局で整備した光ファイバー網と無線ＬＡＮを活用した通信方式を基本的に考えているが、路線全体の無線ＬＡＮの整備は、セキュリティやコスト面から困難なことが予想される。このため、除雪機械は民間通信媒体との併用方式を採用することとし、パトロールカーについては大容量の動画映像伝送を行うことから、コスト面を考慮し、無線ＬＡＮ限定で映像、位置・作業情報を送信可能としている。
現在、無線ＬＡＮの整備は、札幌・小樽開発建設部の管轄である中山峠（Ｒ２３０ＫＰ＝２７～５８ｋｍ）と函館開発建設部の管轄である森町赤井川（Ｒ５ＫＰ＝２８～３３ｋｍ）に全体で３５ｋｍ程度のエリアをシームレスにカバーするアクセスポイントを整備している。
平成１９年度現在では、除雪機械２５１台（内、作業情報を取得可能な車載器１０Keita Onodera, Norihiro Sasaki, Ryuichi Nakamura

台）とパトロールカー３台、災害対策用機械９台の稼動状況が本システムで把握できる。
除雪機械等情報管理システムの全体イメージを図－１に、現在の除雪状況確認画面を図－２に、過去の除雪状況確認画面を図－３に示す。

図－１システム全体イメージ

稼働中の機械のみ表示。任意の機械のみの表示も可能

道路上の「マーク」は一目で作業内容がわかる様に色別に表示。

一覧表でも各機械の詳細情報を確認可能。

図－２現在の除雪状況確認画面

道路上の「マーク」にカーソルを合わせると詳細情報が旗揚げされる。

過去の作業履歴は、「一括表示機能」「アニメーション表示機能」「一覧表示機能」の3形式。

図－３過去の除雪状況確認画面
３．除雪マネジメントシステムへの発展
除 雪 マ ネ ジ メ ン ト シ ス テ ム へ 展 開 す べ く 、本 シ ス テ ム で 入 手 し た 位 置 ・ 作 業 情 報 と 、気象データ（注意報、警報、テレメータ等）等のさまざまな道路管理データと結び付け、新たな道路維持管理業務においてマネジメント可能なメニューの設計、開発、導入について検討を進めているところである。
除雪マネジメントとは、除雪作業を行う上で、除雪工区の設定や機械配置等の除雪計画を策定し実施する必要があるが、本システムを除雪マネジメントシステムへ発展
さ せ る こ と で 、除 雪 計 画 の 策 定（ Plan)、計 画 の 実 施（ Do）、評 価（ Check）、処 置（ Action）と い っ た 「 PDCA」 サ イ ク ル を 実 現 さ せ 、 道 路 維 持 管 理 業 務 の 効 率 化 お よ び 、 よ り 一
層のサービスレベル向上を図ることを指す。ここでは、除雪マネジメントの基本構想について紹介する。
（１）除雪計画支援
除雪工区の見直しや除雪機械の適正配置の検討には、過去の膨大な稼働データや気象データ等の資料および整理に多くの時間を要するが、位置・作業情報と気象データを蓄積しデーターベース化することで必要なデータが容易に検索可能となり、除雪計画をより効率的に作成することが可能となる。また、実態に見合った工区設定をすることで工区間格差是正に繋がる。
（２）出動判断支援
除 雪 機 械 の 出 動 判 断 は 、通 勤 通 学 前 に 除 雪 作 業 が 終 了 す る こ と を 目 標 と さ れ て お り 、

その判断は経験によるところが多く、蓄積した位置・作業情報と気象データのデータベースを活用し、現在の気象状況により出動タイミングをガイダンスすることで、経験が少ない職員、現場代理人等でも、効率的な待機出動判断が可能となり、通勤ラッシュ時の渋滞を緩和することができる。
（３）ダイナミック工区シフト
除雪作業は、契約上決められた工区内についてのみ行われ、隣接工区に遅れがあっても担当工区を優先せざるを得ない状況であり、異常気象時等は工区間の除雪格差が発生する場合がある。局所的な大雪が発生した場合、隣接工区の除雪状況をリアルタイムに確認することにより、隣接工区に応援可能な場合は、あらかじめ決められたシフト箇所まで工区を変更することで、道路機能が一定水準に確保可能となり、未然に経済損失を防げる可能性がある。
（４）豪雪災害対応支援
豪雪災害時の除雪機械の位置や作業進捗状況の把握は、電話等による確認のみで、状況確認に時間を要しているが、本システムにより応援可能な機械および作業進捗状況をリアルタイムに確認することや、出動指示等をシステムで行い、時系列を自動作成することで、情報の共有化による災害対応の迅速化や対応結果の確認および整理の効率化に繋がる。
（５）散布日報（散布箇所・散布量）の作成
凍結防止剤の散布日報は、あらかじめ決められた様式に、手入力で散布車等の設定情報を記載しなければならず、請負業者の大きな負担になる。また、道路管理者として、凍結防止剤の種類・量は、ある指標に基づき散布している等の根拠を整理し、適正散布に努めなければならない。本システムにより、凍結防止剤散布に使用している操作パネルの設定情報と位置情報を入手し地図上に散布箇所および散布量を機械毎に表示することで、散布情報の詳細な確認が可能になるほか、散布日報の自動化による日報作成作業の効率化に繋がる。
以上のメニューを実現することで、道路維持管理業務の効率化に繋がり、結果的に旅行時間の短縮等のサービスレベル向上に繋がるものである。
な お 、 こ れ ら の マ ネ ジ メ ン ト メ ニ ュ ー を 策 定 し た が 、『 除 雪 計 画 支 援 』 や 『 出 動 判断支援』といったメニューは、データの信頼性を確保するために複数年のデータ蓄積が 必 要 と な る こ と か ら 、 当 面 は 、『 ダ イ ナ ミ ッ ク 工 区 シ フ ト 』、『 豪 雪 災 害 対 応 支 援 』『散布日報（散布箇所・散布量）作成』といったメニューを先行して取り組んでいく予定であり、この３つの構想について、具体なサービス内容を以降にまとめる。
３－１ダイナミック工区シフト
ダイナミック工区シフトは、図－４に示す様に、あらかじめ複数の転回場所を登録しておき、ユーザが指定する転回場所で除雪機械が展開した場合に、出発地点（除雪ＳＴ等）に何時に戻ってくるか『作業終了予想時刻』を提供するものである。
作業終了予想時刻においては、通常時を想定し、過去の平均的な除雪速度から算出したものと、豪雪災害時や特定箇所の除雪を想定した直近１０分程度の平均除雪速度から算出したものの２種類の提供を考えている。これにより、ユーザは、場面に応じた工区シフト判断が容易になると考える。図－５に提供イメージを示す。
ダイナミック工区シフト構想【ダイナミック工区シフト】
・除雪出動時に隣接する工区の除雪進捗状況をリアルタイムに監視し、作業が遅れている工区に対し早い工区がダイナミックに応援することにより、一定水準の道路機能を提供（工区間格差解消）できると共に、渋滞時の除雪を回避することができる。
・道路利用者の目的地迄の旅行時間短縮により経済損失の縮減に寄与できる。
通勤ラッシュ迄に作業が終了しないよ。
どうしよう・・・。

事務所A
工区境

除雪機械A
（事務所A）
終了予定時刻10：00

今日の作業は終了したぞ！

事務所/事業所
監督員

除雪機械B（事務所B）

作業状況の確認
事務所Ｂの除雪車に、転回地点迄応援させ、通勤通学時間前に除雪を終わらせよう！

工区シフト実施
応援のおかげで、通勤ラッシュ前に作 転回地点業が終了するぞ。

応援に行くぞ！

除雪機械A（事務所A）
終了予定時刻7：00

除雪機械B（事務所B）

渋滞時の除雪を回避し経済損失の縮減

作業状況の確認

１．現在の稼働状況
提供
２．終了予定時刻の提供(当初設定工区、工区シフト後)
３．応援可能かの判
断支援

事務所Ａの除雪が、このままだと通勤通学時間帯にラップするぞ！

応援の必要性検討

システムの処理事務所B事務所/事業所
監督員
応援要請
事務所B 除雪ST

出動指示

工区シフト効果
１．工区間格差解消
２．旅行時間の短縮
３．経済損失の縮減

事務所A 除雪ST

作業内容の変更指示

現場代理人

応援要請

図－４ダイナミック工区シフト構想図＜凡例＞
通過 ルート

旗上げ ：通過時 刻

予想 ルート

旗上げ ：予想時 刻

転回 可能箇所 （指定 後は青→ 紫）
現在 位置

図－５提供イメージ
３－２豪雪災害対応支援
豪雪災害対応支援は、災害対策本部の職員が、各部局からの応援要請を基に、応援可能な機械を調査し、出動指示を出す事になる。本システムでは、災害対策本部の職員が応援要請内容（使用目的、使用場所、必要な機械、人員等）をシステムに入力することで、応援要請された機械の稼働状況（出動時刻、現在位置、使用場所までの距離、到着予想時刻）を地図や一覧表でリアルタイムに表示し、豪雪災害時の情報共有を図ることが可能となる。また、一覧表を蓄積することで、時系列作成の効率化が図られる。図－６に情報共有の一覧表イメージを示す。
また、応援要請部局以外にも豪雪災害情報を知らせる目的で、通行止め情報と連携を図り、アラート表示機能も設ける予定である。図－７にアラート表示イメージを示す。

図－６提供イメージ

図－７アラート表示イメージ
３－３散布日報（散布箇所・散布量）作成
凍結防止剤を散布する際は、運転室に設けられた「操作パネル」にて、散布のＯＮ／ Ｏ Ｆ Ｆ 、 散 布 材 の 種 類 （ 砂 類 、 塩 類 ）、 散 布 量 （ g/m2）、 散 布 幅 、 散 布 方 向 、 湿 式 割合を都度設定し、散布を行っている。これらの情報の内、いずれかの操作があった場
合に位置情報とセットで送信することで「いつ、どこで、どれだけ散布したのか」を把握可能になる。また、走行距離もセットで送ることで、サーバ側で「日散布量」を算出可能になる他、これらを一覧表示することで請負業者が作成していた散布日報の代わりとなり、日報作成作業の効率化を図ることが可能となる。さらに寒地土木研究所で研究を進めている「連続路面すべり抵抗値測定装置」で測定した「すべり抵抗値（ Ｈ Ｆ Ｎ ）」 と 連 携 を 図 る こ と で 、 散 布 前 、 散 布 直 後 、 散 布 か ら 数 時 間 後 の 「 す べ り抵抗値」を相互比較し、適正な散布箇所、散布量の指標を定める上での支援が可能と考える。図－８に散布箇所、散布量表示イメージを示す。

作業時刻： 3/19 5： 10～3/19 5： 35
機械種別：除雪トラック 10tIGS散管理番号： 17-2951
散布箇所： R274 現道 下り 14.000～16.750
散布量 ： 25 g/㎡
湿式割合： 10%散布幅 ： 3m
散布方向：中央
散布剤の種類：塩類＜凡例＞
散布量： g/㎡
510～2020～3030～4040～5050～6060～『湿式割合』、『散布幅』、『散布方向』
等の情報も付加して、CSV
図－８散布箇所、散布量表示イメージ 形式でダウンロード可能とする。

４．まとめ
本システムを除雪マネジメントシステムへ発展させることで、下記の効果や懸案事項が考えられる。
（１）ダイナミック工区シフト
本システムにより、隣接工区の除雪状況をリアルタイムに確認し、隣接工区へ応援可能な場合は、あらかじめ決められたシフト箇所まで工区を変更することで、道路機能が一定水準に確保可能となり、未然に経済損失を防げる可能性がある。
懸案事項としては、契約当初より、除雪機械が転回可能な場所を複数設け、沿道条件に大差が無いこと、当初の契約時においても工区を臨機に変更可能な条件明示を行う等実施に向けては慎重な検討が必要である。
（２）豪雪災害対応支援
本システムにより応援可能な機械への応援指示、作業進捗状況をリアルタイムに確認、時系列を自動作成することで、情報の共有化による災害対応の迅速化や対応結果の確認および整理の効率化に繋がる。
懸案事項としては、応援要請情報の入力に係る災害対策本部の職員への運用方法の教育を徹底しないと、この機能自体が活用されなくなる可能性がある。
（３）散布日報（散布箇所・散布量）作成
本 シ ス テ ム に よ り 、散 布 箇 所 お よ び 散 布 量 を 機 種 別 に 地 図 及 び 一 覧 表 示 す る こ と で 、散布箇所等の詳細な確認が可能になるほか、散布日報の自動化による日報作成作業の効率化に繋がる。
懸案事項としては、北海道内の約１割程度で実施している増量散布機能を使った場合の散布量の誤差をどの程度まで縮められるかが課題であり、情報の信頼性に係わる
重 要 な 部 分 で あ る 。 ま た 、 寒 地 土 木 研 究 所 の 「 す べ り 抵 抗 値 （ Ｈ Ｆ Ｎ ）」 と 連 携 す る構想があるが、散布箇所、散布量の指標を定める上で、どの様な支援が必要なのか、役割分担も含め、極めて重要な調整事項である。

５．あとがき今後は、基本構想を充実させ、より現場のニーズに即したマネジメントメニューを設計していくとともに、蓄積情報が少なくてもメニューとして機能する『ダイナミッ
ク 工 区 シ フ ト 』『 豪 雪 災 害 対 応 』『 散 布 日 報 （ 散 布 箇 所 ・ 散 布 量 ）』 を 優 先 し て 設 計 ・開発を進めていく予定である。
また、国土交通省では、少子高齢化に伴い、建設従事者や熟年オペレータが減少し施工能力や品質に影響を与えたり、他産業に対して労働災害が多いこと、現状の施工管理は確実だが手間がかかる等の建設施工を取り巻く課題の対応策として情報通信技術 （ ICT) を 活 用 し た 「 情 報 化 施 工 」 を 進 め て い る 。 情 報 化 施 工 は 、 施 工 に 関 す る 情 報の効率的利用を図り、施工の効率性・安全性・品質の向上・省力化・環境保全等に関する施工の合理化を図ることが可能であることから、本システムも、施工の効率性や品質の向上等を目標とし、情報化施工の一つとして検討を進めているところである。