平成１５年度国土交通省総合技術開発
プロジェクトの取り組みについて
国土交通省大臣官房技術調査課
研究企画係長

なが た

ひとし

長田仁

ステムの開発」について，その概要を紹介しま１

はじめにす。

総合技術開発プロジェクトは，建設技術に関する重要な研究課題のうち，特に緊急性が高く，対２

リアルタイム災害情報システムの開発

象分野の広い課題を取り上げ，行政部局が計画推 研究の目的

進の主体となり，産学官の連携により，総合的，切迫性が懸念される東海地震等，また，頻発す組織的に研究を実施する制度です。１
９７
２年度の創る豪雨災害などに対して防災対策を推進すること

設以来，２００
２年度までに４６課題が終了していまにより，安全・安心な社会を構築することは重要す。

な課題であり，最新の科学的知見に基づいた自然

平成１５年度に実施する総合技術開発プロジェク

災害の危険情報をできる限り迅速に発信すること

トの課題は表―１のとおりです。このうち，平成により被害の軽減・防止を行うことが重要です。

１
５年度に新規に開始する「リアルタイム災害情報

この推進のため，宇宙・情報処理・通信技術などシステムの開発」「ロボット等による IT 施工シを活用して，リアルタイムに災害情報を収集，解ステムの開発」および「準天頂衛星測位・通信シ析，提供できる体制の構築のための研究開発を行うことを目的としています。

表―１

平成１５年度総合技術開発プロジェクト実施課題課題名

平成１５年度
予算（千円）

 研究の内容

リアルタイム電子基準点データ高精度 RTK
解析手法の研究開発
リアルタイムに配信される電子基準点データの循環型社会及び安全な環境の形成のための建築・都市基盤整備技術の開発

９６，
９６
９

シックハウス対策技術の開発

２
７２，
３
３
８

測 点 に つ い て，リ ア ル タ イ ム キ ネ マ テ ィ ッ ク

自然共生型国土基盤整備技術の開発

３２３，
３
７３（RTK）解析を行い，１０分単位で地域的な地殻活社会資本ストックの管理運営技術の開発

８０，
７８３

動を追尾する手法を開発するための研究を行いま

リアルタイム災害情報システムの開発

２０４，０５５す。

ロボット等による IT 施工システムの開発

１５８，５
１
１

現状では，緊急時に３時間ごとに電子基準点の準天頂衛星測位・通信システムの開発

１９８，
３９７

位置を確定させることが上限ですが，東海地方にうち，地殻活動が活発化している地域の複数の観建設マネジメント技術

2003 年 5 月号 ２５

集中的に配置されている観測点等からのリアルタイムデータを用いて１０分オーダーで精度１cm 以内に位置を確定させるデータ監視装置を開発します。

 地殻活動半自動化モデル作成・定常反復解析

３

ロボット等による IT 施工システムの開発

 研究の目的
土木工事においては，雲仙普賢岳や有珠山のよ技術および準リアルタイム地殻活動現況認知手

うな火山噴火災害現場における復旧工事のほか，法の研究開発

地下空間，トンネル，がけ地，土壌汚染などの危地表変動の最新情報を用いて，地殻活動の現象険・苦渋作業を伴う工事も多く，これらの劣悪なを半自動的に逆解析でモデル化し，変動源の状況作業環境を改善し，安全を確保することが喫緊のを推定する手法の研究開発，定常反復的に解析を課題となっています。

行い，準リアルタイム（１時間以内）に現況を把握する手法の研究開発を行います。

 災害情報のリアルタイム取得・転送・解析・雲仙普賢岳等の火砕流や火山ガスで危険な現場等において遠隔操作による無人化施工が実施されている例はありますが，高コストであるため現段予測技術の開発

階では適用できる範囲が特殊な工事に限られていスリーラインスキャナー，航空・地上型レーザます。適用範囲を拡げて一般の工事現場にも無人ースキャナー，被害位置情報取得モバイルパソコ

化施工を活用し，危険・苦渋作業の解消を図るたン等を用いて，災害地理情報等をリアルタイムにめには，技術研究開発の推進によって施工効率や取得・転送・解析する技術を開発します。

汎用性を向上させることが不可欠です。

また，得られた災害地理情報について，被害個また，一般の建設工事においては，例えば人手所の検出，被害状況・地形変動等を GIS を用いによる２次元的な計測，データの紙による管理がて２４時間以内に解析処理する技術を開発するとと行われるなど，他産業に比べて IT 導入が遅れてもに，被害予測に活用する手法を開発します。

いるのが実情であり，業務の効率化，コスト低 災害情報の共有・提供技術の開発

減，品質向上のための技術開発が求められていま

リアルタイム災害情報の共有・提供技術についす。て調査し，効果的な情報提供手法を開発するとと「ロボット等による IT 施工システムの開発」

もに，複数のデータ取得者・提供者からの地理情は，最先端の IT やロボット技術を活用して，土報・災害情報を，迅速に Web 等で共有・提供す木施工における危険・苦渋作業を解消するとともるため，情報の受信・処理・配信手法を調査し情に，一般施工現場への導入により業務の効率化，報交換手法等の標準化を行い，災害時の情報受配コスト縮減，品質向上を図ることを目的としてい信の実用モデルを構築します。

ます。

 研究の内容
遠隔操作ロボット等による施工技術の開発

他省庁

都道府県

内閣府

本省

地方整備局

土木工事における危険・苦渋作業を解消するた
めに，人に代わって土木作業を行う建設機械ロボ

災害情報の収集・提供〜
全国的・組織横断的な共有ットを開発します。具体的には，遠隔操作で簡単
工事事務所
市町村

ドーザ等建設機械およびその操縦をサポートする

災害現場

出張所

災害情報の提供

災害情報の提供住民

２
６ 建設マネジメント技術

な作業指示により施工を行う油圧ショベル，ブル2003 年 5 月号

システムを開発するものです。また，これにより得られた技術は，通常の建設機械における誤操作（ヒューマンエラー）を防ぐための操縦支援シス

３次元空間データを用い施工技術

遠隔操作ロボット等による施工システム

GPS衛星

遠隔操作ロボット：
簡単な運転操作による高効率な施工

３次元データによる建設機械施工

GPS

GPS

災害復旧

３次元計測データ

バーチャルリアリティ（VR）を活用した遠隔操作環境（イメージ）

３次元データによる自動施工

ITによる出来形管理，監督検査の高度化
簡単な作業指示による遠隔操作施工

映像・制御等のデータ伝送技術

ITによる帳票表示の自動化，測量データの利活用

ITによる出来形
測量の自動化

そこで得られた成果は，遠隔操作による建設機

テムにも応用することを期待しています。

）映像や制御用のデータをリアルタイムで伝械の開発に資するだけでなく，同時に一般的な土木施工現場での測量・丁張り，出来形や品質管理達するためのデータ伝達技術の開発

）モニター映像に加え，設計データ・計測デ等の施工管理業務，監督検査業務にも導入するこータをオペレーターに同時に提示するバーとができ，土木施工業務の効率化，コスト縮減，チャルリアリティ等を活用した施工状況の品質向上を図ることができます。

認識技術の開発）簡単な作業指示で遠隔操作施工を行うこと４ができるロボット技術の開発

 ３次元空間データを用いた施工技術の確立

準天頂衛星測位・通信システムの開発

 研究の目的

土木施工は，設計どおりに所定の構造物を構築

衛星測位・通信技術は，広域性や耐災性を有しするものであり，遠隔操作により円滑に動作させていることから，交通，防災，測量，国土管理等るためには，地形や設計の３次元空間データを効の分野への利用が期待されていますが，現行の率的に取得し，的確に伝達管理する高度な技術がGPS システムは都市部や山間部等に測位不可能不可欠であるので，そのための技術開発も併せて地域が多数存在し，衛星単独の精度も十数 m と行います。

十分でないこと，また，静止衛星を利用した衛星
MT SATA

準天頂衛星（GPS補完）
準天頂衛星から高精度測位情報を送信

GPS衛星の一つとして測位情報を送信

A

測位

測位

A

測位

GPS

E 送信
高精度測位情報（補正情報）の送信

高精度測位情報の送信

A 測位

B
電子基準点ネットワーク
・GPS測位情報を受信
・測位情報をデータ統合センターへ送信

・GPSと準天頂衛星の測位情報を受信
・巡天頂衛星により送信される高精度測位情報（補正情報）を受信

C
F

データ統合センター（仮称）各電子基準点のGPS測位デー
タを収集

自動離着桟支援など地理情報の取得など走行支援など準天頂衛星システムの効果

D
GPS測位補正情報センター（仮称）
各地の電子基準点の測位情報より，エリア毎の高精度測位補正情報を生成し，衛星に送信・受信可能エリアの拡大・高精度衛星測位（cm 級）の実現
・移動体を対象とした送信が可能

建設マネジメント技術

2003 年 5 月号 ２７

通信では地形的制約から移動体通信への利用が不います。

可能なことから，これらの課題を解消するため，また，今後の多様な用途にも情報提供可能な最仰角７０°〜８０°付近（準天頂）を通過する軌道を有

適データ取得頻度，高速処理が可能な合理的なデする測位・通信衛星の整備をすることが求められータフォーマット，大容量データを高速かつ安定ています。に収集するための合理的なネットワーク技術につこのため，関係省庁，宇宙研究開発機関，民間の適切な役割分担の下，準天頂衛星測位・通信シいて研究します。

 移動体への RTK―GPS 適用化技術の開発

ステムの開発・整備を推進に取り組んでいます。

RTK―GPS は，現状でも数 mm〜３cm と 高 精

国土交通省としては，地上系システムとの組合度な測位が可能ですが，海上等のマルチパスの影せによるセンチメートル級の高精度測位サービス

響の少ない好条件な場所においても，高精度測位の実現と，搬送波を利用した高精度測位技術の移を開始するまでの初期化時間に２〜３分を要する動体への適応を実現するための研究開発を行いまことから，現状では測量等，定点観測に利用が限す。

定されています。今後の利用分野を拡大するため

 研究の内容には，この初期化時間を短縮することが不可欠で準天頂衛星測位・通信システムの精密測量へあり，このため D―GPS，疑似衛星，自律航法シの応用技術の研究開発

ステム（ジャイロ）の高精度化と，これらの装置衛星測位を利用する場合，測量精度は衛星の軌と RTK―GPS を組み合わせた複合補完技術の開道制御精度の影響が大きいことから，軌道制御精発を行います。

度の許容量等をあらかじめユーザーニーズとしてまた，位置特定の電波を受信する際に問題とな決定することが必要になります。また，測量の精る建物，構造物からの反射波の影響（マルチパ度や効率は，電離層の状況，気象条件などによりス）による位置特定精度の低下を防ぐため，受信大きく変わることから，高精度測位を実現するたおよび処理段階でマルチパスを除去する技術を開めには，さまざまな条件下での最適な補正情報等発します。

を求めることが重要です。

さらに，電離層，対流圏等による GPS の波長

このため，衛星の数，軌道面，衛星の姿勢，周の不確定性（ambiguity）を解決するため，搬送波数標準，信号形式等を設定することが可能なバ

波の整数値バイアスを高速決定するアルゴリズム

ーチャルな衛星測位・通信システムをコンピューの開発を行います。

タ上で実現できるシミュレータを開発し，精密測地測量，リアルタイム測量等に必要な軌道制御精５

おわりに度や，地上での測位効率改善を実現するための測量条件，補正情報等を求めます。

 次世代電子基準点に関する研究開発

国土交通省では環境との調和，安全と安心の確
保，経済社会の活性化等国土交通行政に対する経GPS 近代化計画および GALILEO 計画では，済・社会的ニーズの変化に的確に対応した課題設

これまでと異なった周波数で測位のための信号を定を行い，分野横断的・総合的な技術研究開発を送信しますが，現行の電子基準点の受信機やアン推進しているところであり，総合技術開発プロジテナでは新たな波長の信号を利用することができェクトとしても戦略的・重点的な技術研究開発をないことから，次世代受信機の開発状況等につい推進していきます。て調査し，将来の電子基準点更新手法の検討を行

２８ 建設マネジメント技術

2003 年 5 月号