第１期中長期目標期間 業務実績等報告書

令和５年６月

国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所

目

次第１章 研究開発の成果の最大化その他の業務の質の向上に関する目標を達成するためとるべき措置------------------------------------------------------------- １

１．分野横断的な研究の推進等 ------------------------------------------- ２（１）分野横断的な研究の推進 ------------------------------------------- ２（２）研究マネジメントの充実 ----------------------------------------- ２９２．船舶に係る技術及びこれを活用した海洋の利用等に係る技術に関する研究開発
等---------------------------------------------------------------- ３７（１）海上輸送の安全の確保 ------------------------------------------- ４０（２）海洋環境の保全 ------------------------------------------------- ５９（３）海洋の開発 ----------------------------------------------------- ８３（４）海上輸送を支える基盤的な技術開発----------------------------- １０５
３．港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する研究開発等------- １２６（１）沿岸域における災害の軽減と復旧------------------------------- １２７（２）産業と国民生活を支えるストックの形成------------------------- １７６（３）海洋権益の保全と海洋の利活用--------------------------------- ２１５（４）海域環境の形成と活用----------------------------------------- ２３０４．電子航法に関する研究開発等------------------------------------- ２５３（１）軌道ベース運用による航空交通管理の高度化--------------------- ２５５（２）空港運用の高度化--------------------------------------------- ２７３（３）機上情報の活用による航空交通の最適化------------------------- ２９５（４）関係者間の情報共有及び通信の高度化--------------------------- ３０８
５．研究開発成果の社会への還元------------------------------------- ３２１（１）技術的政策課題の解決に向けた対応----------------------------- ３２１（２）災害及び事故への対応----------------------------------------- ３２７（３）橋渡し機能の強化--------------------------------------------- ３３５（４）知的財産権の普及活用----------------------------------------- ３４５（５）情報発信や広報の充実----------------------------------------- ３５４
６．戦略的な国際活動の推進----------------------------------------- ３７６（１）国際基準化、国際標準化への貢献------------------------------- ３７６（２）海外機関等との連携強化--------------------------------------- ３８６

第２章 業務運営の効率化に関する目標を達成するためにとるべき措置 ------- ４０９
１．統合に伴う業務運営の効率化-------------------------------------- ４１２
２．業務の電子化---------------------------------------------------- ４１６
３．業務運営の効率化による経費削減等 ------------------------------- ４２２
第３章 財務内容の改善に関する目標を達成するためにとるべき措置 ---------４２７
平成28年度 ---------------------------------------------------------- ４３１
１．運営費交付金を充当して行う事業---------------------------------- ４３１
２．運営費交付金以外の収入の確保------------------------------------ ４３２
３．業務達成基準による収益化---------------------------------------- ４３２
４．短期借入金の限度額---------------------------------------------- ４３２
５．不要財産の処分に関する計画-------------------------------------- ４３２
６．財産の譲渡又は担保に関する計画---------------------------------- ４３２
７．剰余金の使途---------------------------------------------------- ４３２
平成29年度 ---------------------------------------------------------- ４３３
１．運営費交付金を充当して行う事業---------------------------------- ４３３
２．運営費交付金以外の収入の確保------------------------------------ ４３４
３．短期借入金の限度額---------------------------------------------- ４３４
４．不要財産の処分に関する計画-------------------------------------- ４３４
５．財産の譲渡又は担保に関する計画---------------------------------- ４３４
６．剰余金の使途---------------------------------------------------- ４３４
平成30年度 ---------------------------------------------------------- ４３５
１．運営費交付金を充当して行う事業---------------------------------- ４３５
２．運営費交付金以外の収入の確保------------------------------------ ４３６
３．短期借入金の限度額---------------------------------------------- ４３６
４．不要財産の処分に関する計画-------------------------------------- ４３６
５．財産の譲渡又は担保に関する計画---------------------------------- ４３６
６．剰余金の使途---------------------------------------------------- ４３６
令和元年度 ----------------------------------------------------------- ４３７
１．運営費交付金を充当して行う事業---------------------------------- ４３７
２．運営費交付金以外の収入の確保------------------------------------ ４３８
３．短期借入金の限度額---------------------------------------------- ４３８
４．不要財産の処分に関する計画-------------------------------------- ４３８
５．財産の譲渡又は担保に関する計画---------------------------------- ４３８
６．剰余金の使途---------------------------------------------------- ４３８

令和2年度----------------------------------------------------------- ４３９
１．運営費交付金を充当して行う事業--------------------------------- ４３９
２．運営費交付金以外の収入の確保----------------------------------- ４４０
３．短期借入金の限度額--------------------------------------------- ４４０
４．不要財産の処分に関する計画------------------------------------- ４４０
５．財産の譲渡又は担保に関する計画--------------------------------- ４４０
６．剰余金の使途--------------------------------------------------- ４４０
令和3年度----------------------------------------------------------- ４４１
１．運営費交付金を充当して行う事業--------------------------------- ４４１
２．運営費交付金以外の収入の確保----------------------------------- ４４２
３．短期借入金の限度額--------------------------------------------- ４４２
４．不要財産の処分に関する計画------------------------------------- ４４２
５．財産の譲渡又は担保に関する計画--------------------------------- ４４２
６．剰余金の使途--------------------------------------------------- ４４２
令和4年度----------------------------------------------------------- ４４３
１．運営費交付金を充当して行う事業--------------------------------- ４４３
２．運営費交付金以外の収入の確保----------------------------------- ４４４
３．短期借入金の限度額--------------------------------------------- ４４４
４．不要財産の処分に関する計画------------------------------------- ４４４
５．財産の譲渡又は担保に関する計画--------------------------------- ４４４
６．剰余金の使途--------------------------------------------------- ４４４第４章 その他業務運営に関する重要事項-------------------------------- ４４５
１．内部統制に関する事項-------------------------------------------- ４４８
２．人事に関する事項------------------------------------------------ ４４８
３．外部有識者による評価の実施・反映に関する事項-------------------- ４４９
４．情報公開の促進に関する事項-------------------------------------- ４４９
５．施設・設備の整備及び管理等に関する事項-------------------------- ４４９

第１章 研究開発の成果の最大化その他の業務の質の向上に関する目標を達成するためとるべき措置- 1 -１．分野横断的な研究の推進等【中長期目標】１．分野横断的な研究の推進等
研究所は、海洋の利用推進や運輸産業の国際競争力の強化等の政策について、今回の統合を機に、分野横断的な研究を効率的かつ効果的に実施し、その実現に大きく貢献していくことが期待されている。また、分野横断的な研究をはじめとする研究開発を効率的かつ効果的に実施していくためには、戦略的な研究の企画立案や各研究部門の連携や調整といった研究マネジメントの充実が不可欠であり、研究所は、そのための体制を構築する必要がある。
【重要度：高】 統合を機に新たに構築する体制の下、分野横断的な研究を効率的かつ効果的に実施し、国土交通省の政策実現に大きく貢献していくことが期待されているため。
【中長期計画】
１．分野横断的な研究の推進等
海洋の利用推進、我が国産業の国際競争力強化といったテーマは、旧海上技術安全研究所、旧港
湾空港技術研究所及び旧電子航法研究所の旧３研究所が保有する技術と知見を効果的にかつ最大限に活用して取り組むべき政策課題である。このため、旧３研究所の研究領域にまたがる分野横断的な研究を効率的かつ効果的に実施し、その政策の実現に貢献する。また、新たに経営戦略室を設置する等、分野横断的な研究をはじめとする研究開発を効率的かつ効果的に実施するため、戦略的な研究計画の企画立案や各研究部門の連携・調整を行う研究マネジメント体制を構築する。
（1）分野横断的な研究の推進【中長期目標】（１）分野横断的な研究の推進
各分野の技術シーズや専門的な知見を応用し、国土交通省の政策の実現に大きく貢献していくことを目的とした、海中探査技術、海中施工技術、物資・人員輸送技術の連携による次世代海洋資源調査技術に関する研究開発や、航空交通の管理・解析技術と空港施設の維持管理技術の連携による首都圏
空港の機能強化に関する研究開発といった分野横断的な研究を推進する。また、これら以外の分野横
断的な研究テーマの模索や検討を継続的に行う。
【中長期計画】（１）分野横断的な研究の推進
研究所は、海洋の利用推進と国際競争力の強化といった課題について、分野横断的な研究を効率的かつ効果的に実施する。このため、以下の研究開発を進める。
①次世代海洋資源調査技術に関し、海底観測・探査、海中での施工、洋上基地と海底との輸送・通信、陸上から洋上基地への輸送・誘導等に係る研究開発②我が国における国際交通ネットワークの要である首都圏空港の機能強化に関し、滑走路等空港イン
フラの安全性・維持管理の効率性の向上等に係る研究開発
さらに、上記以外の分野横断的な研究テーマについても、模索や検討を継続的に行い、新たな研究
テーマの確立を目指す。

- 2 -①次世代海洋資源調査技術に関し、海底観測・探査、海中での施工、洋上基地と海底との輸送・通信、陸上から洋上基地への輸送・誘導等に係る研究開発【項目名】★次世代海洋資源調査技術☆AUV の複数運用手法等の研究開発【平成 28 年度】●研究タスクフォースの設置
各研究所の研究成果の活用など連携研究についての検討を実施するとともに、海底施工システムのコ
ンセプトを取りまとめた。


各研究所における研究成果を活用して、平成２８年度は、図 1.1.1 のような研究テーマの要素を検討した。担当研究者によるタスクフォースを立ち上げ、AUV の複数運用技術と水中音響ビデオカメラおよびその他の研究成果を活かしたさらなる連携研究についての検討を開始した。



その端緒として、海底観測・探査、海中での施工、洋上基地と海底との輸送・通信、陸上から洋上基地への輸送・誘導等の海洋で想定されるミッションに対応するためにどのような技術が研究開発されるべきか検討した。これにより、AUV による新たなミッションとこれに対応する運用、制御手法を想定し、これに連携する水中音響ビデオカメラの新たなハード仕様とアプリケーションの開発を想定していくこととした。図に示す通り、AUV のペイロードや機動性と運用に対して、水中音響ビデオカメラに要求される性能の範囲と重量、大きさ、耐圧性などを、電源、通信、データ解析手法と回路構成等の再考により検討していき、両者の擦り合わせにより実施可能な具体的な研究テーマを設定していくこととした。

図 1.1.1 タスクフォースにおける新たな研究テーマの検討について

新たな海洋利用の推進のため、将来の海洋への展開において必要となる海洋構造物の合理的な建設技術の研究開発として、海底での施工システムについてひとつのコンセプトをまとめた。これは、図1.1.2 のように海底の施工現場を想定し、施工資機材のロジスティクス、無策無線式半自律施工用建機、水中ステーションなどを統合した研究テーマで、大学との連携も含んだ具体的な体制を提案して、次年度の科研費などの競争的資金等、予算獲得のための動きや研究分担の想定など、具体的な活動を
始めた。

- 3 -

図 1.1.2 海中ステーションを統合した研究テーマの検討【平成 29 年度】●研究タスクフォースによる活動
AUV による広範囲なスクリーニングののちに音響ビデオカメラをスポット的に投入するとともに、ソフト側に主点を置いた方向性に修正した。
・ 平成２９年度は、担当研究者によるタスクフォースにおいて、AUV の複数運用技術と水中音響ビデオ
カメラおよびその他の研究成果を活かしたさらなる連携研究についての検討を実施した。その結果、AUV に水中音響ビデオカメラを搭載して行うようなミッションのほかに、AUV による迅速で広範囲なスクリーニングののちに音響ビデオカメラをスポット的に投入する、といったソフト側に主点のある
ものに方向性を修正した。ミッションとして、AUV の役割、音響ビデオカメラの役割を検討し、それぞれソフトウェアの面での研究開発を進めていくこととした。

図 1.1.3 AUV を使った海洋資源開発・エネルギー開発関連技術【平成 30 年度】●AUV5 機同時運用の成功
伊豆諸島海域の熱水帯で調査を実施し、広域で高効率なデータ取得調査（複雑で急峻な海底カルデラの探査で世界的に最高レベルの運動性能があることを実証）を実現した。

- 4 -

・

複数の AUV を１隻の母船から着水・揚収させ、同時に異なるデータを広範囲に取得する「AUV の複数運用技術の研究開発」を海上技術安全研究所において実施し、また、海底において光学カメラでは取得できない濁水中の視野および高精細な３次元地形データを同時に取得できる「水中音響ビデオカ
メラの研究開発」を港湾空港技術研究所において実施した。

・AUV の複数運用技術について海上技術安全研究所は、４機の航行型 AUV と１機のホバリング型 AUVの計５機同時運用に成功した。また、実運用事例として、伊豆諸島（大室ダシ、東青ヶ島カルデラ、
スミスリフト）において、民間企業による複数機 AUV 熱水地帯調査を実施し、全 7 回の潜航調査を成功させた（図 1.1.4）。複数機 AUV 同時運用の有効性及び社会実装達成が可能であることを確認するとともに、広域高効率調査を実現した。

・

海底探査の国際競技大会（世界的 AUV 運用コンペ Shell Ocean Discovery XPRIZE）で、日本の産学官で結成された Team KUROSHIO が準優勝し、AUV 複数同時運用技術の高さを世界に示した（図 1.1.5）。

図 1.1.4 伊豆諸島での複数機 AUV 熱水地帯調査

図 1.1.5 Shell Ocean Discovery XPRIZE 表彰式日本メンバー【令和元年度】●海技研 AUV の運用技術の民間移転
民間による海技研 AUV の運用技術の完成度向上のため、制御プログラムの改良を兼ねて、民間による習熟運用を実施。海技研 AUV を使用した海底調査を、民間が独力で行う体制を完全に構築した。

- 5 -●次世代音響画像システムの改良
浅海用音響ビデオカメラについては取得映像の調整、音響映像呈示システムについては床掘浚渫用、置換工用のアプリケーションを作成、視認サポートについて一定の成果が認められた。
・

令和元年度はその技術を民間企業に移転することを目的に、国内の海洋調査関連民間企業で構成された協会に海技研 AUV システムの運用技術を移転し、同協会で海技研の AUV を使った事業ベースの海底調査の展開を検討した。また、海技研のホバリング型 AUV の運用ノウハウを受け継いだ環境計
測コンサルタント会社がホバリング型の AUV を運用する事業を開始した。複数 AUV を同時運用する
際の隊列制御アルゴリズムの開発を実施し、非線形モデル予測制御を使った AUV の隊列制御方法の高度化手法を開発した。これにより駿河湾（1000m 深）実海域試験では、ASV をリーダ機、2 機航行型 AUV をフォロワー機とした動的ウェイポイント航走を実現し、 運用技術の高度化（隊列制御技術の発展）を実施。
（海技研の研究成果としても併記）

・

次世代音響画像システムについて、施工中の進捗管理での使用を目指し、浅海用音響ビデオカメラについては取得映像の調整を行い、音響映像呈示システムについては床掘浚渫用、置換工用のアプリケーションを作成し、北九州新門司（Ⅱ期）の各実工事で試用し、濁りのある中での視認サポートについて一定の成果が認められた。本検討は施工中の港湾構造物の音響可視化とともに将来の CIM を活用した施工の ICT 化への橋渡しをするものであり、施工の生産性向上に向けて着実に前進した。
（港
空研の研究成果としても併記）これらの成果を活用し、今後、港湾施設や洋上風力施設等の保守点検
等広範囲な適用を可能にする予定（2 研連携）。

図 1.1.6 駿河湾での AUV 複数機運用

図 1.1.7 音響ビデオカメラ画像（左：操作画面、右：拡大画像）- 6 -【令和 2 年度】●浅海用音響ビデオカメラの改良と AUV の隊列制御
浅海用音響ビデオカメラについては、床掘浚渫工、置換工をターゲットとした施工モニタ用のアプリ
ケーションを改良するとともに、AUV 複数機（3 機）を同時運用する際の隊列制御アルゴリズムを新たに開発し、駿河湾にて有効性を確認した。
・

次世代海洋資源調査技術に関する連携研究については実質的に令和元年度で終了しているが、これまでの連携研究結果のまとめを令和 2 年度の最初に連携して行った。

・

音響映像呈示システムを含む浅海用音響ビデオカメラについては、床掘浚渫工、置換工をターゲットとした施工モニタ用のアプリケーションの改良を行い、施工管理システムとして試用し実用の目途を得ると共にマニュアルを作成した。
（港空研の研究成果としても併記）

・

AUV（Autonomous Underwater vehicle）の技術開発については、第 2 期 SIP に参画しながら ASV（Autonomous Surface vehicle）による AUV 複数機（3 機）を同時運用する際の隊列制御アルゴリズ
ムを新たに開発し、駿河湾にて有効性を確認することにより、複数機の管理が安定し、広大な海底域の探索が可能となった。
（海技研の研究成果としても併記）

図 1.1.8 ASV 管理下基本隊列制御アルゴリズムを用いた AUV3 機同時運用【今期 7 年間の達成状況】
外部受託研究課題である「AUV 複数運用手法等の研究開発(H26 ～ R1)」や「深海 AUV 複数運用技術に関する研究開発（H30 ～ R4）」において、研究課題への分野横断的な取り組みに努め、効率的かつ効果的に研究開発を実施することで、中長期計画の目標達成に大きく貢献した。連携研究の実施については
令和元年で実質的に終了したものの、それに伴う相乗効果は以降の研究開発にも大きく影響した。R4 年
度には他機関の ASV による管制のもと、メーカーや運用主体の異なる異機種の AUV4 機を同時に運用し、駿河湾水深 1400m の海底を、高精度かつ高効率で調査することに成功した（図 1.1.9）。
【次期中長期における発展性】
次期の重点研究課題である「高度な海洋調査に向けた先進的海洋無人機に関する研究開発」では、複数 AUV の協調群制御による海底下地盤構造の高精度調査が、重要テーマの一つとなっている。より高度な複数 AUV 同時運用技術の導出を目指す次期の研究開発において、今期の成果はその土台となるのはもちろん、研究開発の方向性や成果目標の策定において、重要な指針となる。

- 7 -

図 1.1.9 他機関の ASV 管制下基本隊列制御による異機種 AUV3 機同時運用【項目名】★次世代海洋資源調査技術☆ROV による高効率海中作業システムの開発【平成 28 年度】●研究タスクフォースの設置
・

図 1.1.9 に示すように AUV のペイロードや機動性と運用に対して、水中音響ビデオカメラに要求される性能の範囲と重量、大きさ、耐圧性などを電源、通信、データ解析手法と回路構成等の再考により検討していき、両者のすり合わせにより実施可能な具体的な研究テーマを設定していくことにした。

【平成 29 年度】●研究タスクフォースによる活動
AUV による広範囲なスクリーニングののちに音響ビデオカメラをスポット的に投入することとした。
・ 担当研究者によるタスクフォースにおいて、AUV の複数運用技術と水中音響ビデオカメラおよびその他の研究成果を活かしたさらなる連携研究についての検討を実施した。その結果、AUV に水中音響ビ
デオカメラを搭載して行うようなミッションのほかに、AUV による迅速で広範囲なスクリーニングののちに音響ビデオカメラをスポット的に投入する、といったソフト側に主点のあるものに方向性を修正した。ミッションとして、AUV の役割、音響ビデオカメラの役割を検討し、それぞれソフトウェ
アの面での研究開発を進めていくこととした。

図 1.1.9 水中音響ビデオカメラ- 8 -【平成 30 年度】●水中音響ビデオカメラの改良
土砂の確認、置換後の海底高さのリアルタイム表示が可能となった・ 置換工での投入される土砂の視認の他、置換後の海底高さをリアルタイムで表示することに成功した。

図 1.1.10 音響映像呈示システム【令和元年度】●水中音響ビデオカメラの現場試験
実事業場面におけるグラブによる土砂投入管理への適用性を検討した。
・

港湾空港技術研究所は国内外で最も高精細な映像を取得する仕様の装置を、特に浅海用について軽量化を行うと共に、港湾施工や維持管理での使用を目指し、潜水士の視認、浚渫工や置換工の施工管理での試用を行った。それぞれ、国土交通省関東地方整備局及び九州地方整備局との連携により、専用ソフトウェアの開発も行っている。それらの成果により、水槽内で潜水士の動作の視認、浚渫時のグラブの動作の視認、置換工での投入される土砂の視認の他、置換後の海底高さをリアルタイムで表示することに成功している。これらの検討は、AUV や ROV のミッションに水中音響ビデオカメラを導入した場合にも生かせるものである。

図 1.1.11 置換工で投入される土砂の視認【令和 2 年度】
●浅海用音響ビデオカメラの改良
音響映像呈示システムを含む浅海用音響ビデオカメラについて、床掘浚渫工、置換工をターゲットとした施工モニタ用のアプリケーションを改良した。

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・ 次世代海洋資源調査技術に関する連携研究については実質的に令和元年度で終了しているが、これまでの連携研究結果のまとめを令和 2 年度の最初に連携して行った。音響映像呈示システムを含む
浅海用音響ビデオカメラについては、床掘浚渫工、置換工をターゲットとした施工モニタ用のアプリ
ケーションの改良を行い、施工管理システムとして試用し実用の目途を得ると共にマニュアルを作成した。
（港空研の研究成果としても併記）

図 1.1.12 床掘浚渫工時のリアルタイム海底高さ視認②我が国における国際交通ネットワークの要である首都圏空港の機能強化に関し、滑走路等空港インフラの安全性・維持管理の効率性の向上等に係る研究開発【項目名】★首都圏空港の機能強化☆空港設計に資する交通データ等活用技術の予備的研究【平成 29 年度】●空港面交通シミュレーション環境の整備
・

平成２８年度に空港の基盤施設・航空交通管理の各分野に渡る連携課題として立案した「空港設計に資する交通データ活用技術の予備的研究」を実施し、空港面交通データを用いた地上走行の特性を調査するとともに、空港のインフラ整備に求められる交通量の把握手法等について、空港関係者と意見交換を行った。また、これらを踏まえて、空港内の交通流を円滑にする誘導路等の施設配置や運用の改善のため、交通データ等活用技術の研究を行うこととした。

図 1.1.13 首都圏空港の機能強化- 10 -

☆空港設計および地上走行時間管理に資する交通データ等活用技術の研究【平成 30 年度】●国交省の政策実現に貢献
誘導路の交通量と路面損傷との関連性を調査し、関東地方整備局にデータを提供した。
・

平成３０年度より空港の基盤施設・航空交通管理の各分野に渡る連携課題として「空港設計および地上走行時間管理に資する交通データ等活用技術の研究」を電子航法研究所にて実施しており、港湾空港技術研究所と連携して羽田空港の交通量と緊急補修工事箇所に基づいた路面損傷場所をマップ上で重ね合わせ、交通量と路面損傷との関連性および要因について検討を進めている。平成３１年１月にこれまでの研究結果を羽田空港の舗装の維持管理を実施する国土交通省東京航空局及び、設計・整備を実施する国土交通省関東地方整備局に報告したところ継続的なデータ提供の要望があったため、今後も両研究所で連携して検討を進めることとした。

・

港湾空港技術研究所、電子航法研究所及び国土交通省航空局により、連携調整会合を平成２９年度に続いて平成３１年２月２７日に霞ヶ関にて開催した。海上・港湾・航空技術研究所からは上記２研究所と研究監、研究計画課及び企画調整・防災課の関係者が同会合に出席し、首都圏空港の機能強化に関連する研究として前述の研究課題の概要と進捗を関係する研究者間及び当局との間で共有した。
同会合では今後の連携事項について意見交換が行われ、国土交通省航空局の担当官からも有益な助言を得ており、空港機能の強化に寄与する研究課題の整理に向けて引き続きこの会議を運営していくこととした。

図 1.1.14 交通量分析【令和元年度】●継続的な交通量データと路面劣化の関連性調査
羽田空港施設部との定期的なデータ提供および意見交換を実施するともに、管制運用変更に伴う空港
レイアウトおよび交通流の変化への対応を可能とした。
・・

平成 30 年度以降、研究結果に基づき、羽田空港の舗装の維持管理を実施する国土交通省東京航空局
及び設計・整備を実施する国土交通省関東地方整備局から要望された交通データの提供や意見交換を継続的に実施しており、一定の成果として認められている。
平成 30 年度に実施した重ね合わせ結果とも比較し、路面損傷箇所の交通量等の特徴を抽出の上、関連性を明らかにした。また、主要な誘導路の地点交通量をパターンとして把握し、実際の交通データを取得できない場合でも、通年日々の交通量を推定できる見通しが得られた。

- 11 -

図 1.1.15 空港内補修履歴と交通量、滞留箇所の関係- 12 -

●空港レイアウトに関わる混雑度評価の検討および手法開発
エプロンエリアにおける混雑度を評価した。
・

北風運用，南風運用で空港面交通流は大きく変わるため，各地点の交通量も変わる。運用ごとの交通流の特徴を把握した。羽田空港における北風運用（交通データ取得日 31 日分）の出発便を例に，各地点の交通量と，離陸滑走路および出発スポット群（エプロン）により分類した。

出発スポット群ごとの分類
離陸滑走路ごとの分類※左図は C 滑走路からの出発をピンク，D 滑走路からの出発を青で示している，右図は出発スポット群ごとの分類である。国際線ターミナルはオレンジ色であり，重量が重く誘導路への付加の高い国際線がどの誘導路に負荷をかけているかがわかる。
図 1.1.16 交通量と種別の分析【令和 2 年度】
●空港緊急補修時シミュレーションおよび路面損傷分析
日中運用時間帯に緊急補修を実施することになった場合の空港内の交通に及ぼす影響をシミュレーシ
ョンするとともに、誘導路の路面損傷に影響を及ぼす要因と考えられる航空機の走行方向について検討及び情報提供を行った。
・

前年度までの解析から予想される、誘導路上の交通量の多い地点が損傷し、日中運用時間帯に緊急補修を実施することになった場合において、通行不可の経路や、その影響といった空港内の交通に及ぼす影響を調べるためにシミュレーションを行った。これにより通常、一方通行の経路が対面通行となることで、安全性を考慮した業務の煩雑化や遅延増加の可能性を提示した。

・

誘導路の路面損傷に影響を及ぼす要因と考えられる航空機の走行方向について検討し、情報を提供した。従来と同様の傾向がある一方で、航空交通量のデータとの関係がわからない路面損傷箇所もあり、当該箇所については東京空港事務所で今後検討することとなった。研究成果の一部について、
国土交通省航空局主催の空港技術報告会で電子航法研究所、港湾空港技術研究所両研究所から発表した。

- 13 -

図 1.1.17 日中運用時間帯の緊急補修工事発生を想定したシミュレーション画面【令和 3 年度】
●MLAT データを利用した空港面交通データを作成し補修工事件数との関係の分析
MLAT データを使った空港面交通データを作成するとともに、計測点を交通流の特徴で分類し，補修工事件数との関係を分析した。
・ 前年度までの研究をもとに，空港舗装管理に有効な空港面交通量データを整理し，誘導路の補修工事件数との関係を分析した。計測点を設定し，各計測点を通過した航空機の交通量や速度，機体のサイズ（大型機，中型機などの分類）を分類した。計測点全体では交通量と補修件数に強い相関は見いだせなかったが，出発機が走行速度を減速する計測点について交通量と補修件数に相関があることが分かった。
・ この分析結果を、両研究所の研究者による共著論文（電子研主）として電子情報通信学会論文誌（レター）に投稿し採録された（2022 年 7 月）
。さらに、詳細な分析結果を両研究所の研究者による共著
論文（電子研主）「羽田空港におけるマルチラテレーションデータをもとにした航空機の交通量デー
タの作成と空港舗装維持管理への活用可能性に関する考察」として土木学会論文集に投稿し採録された（2023 年 3 月）。

※赤丸では到着機が離脱時にブレーキをかける。青丸では出発機が離陸待ちで低速走行もしくはいった
ん停止する。
図 1.1.18 計測点滑走路進入地点〇その他の新たな分野横断的な研究テーマ【項目名】★海洋分野におけるドローン技術の活用に関する研究- 14 -

【平成 29 年度】●効率的な点検手法の検討および課題の抽出・海洋分野である船舶、洋上風車、港湾施設の点検において、ドローンを効果的に活用し、目視確認の代替又は支援を行うことで、点検作業の負担を軽減させることが可能となることを確認し、コスト低減、安全性向上、作業効率の向上など総合的な観点での維持管理の高度化を目的として研究を実施した。

・

海洋分野（船舶の貨物艙、洋上風車のブレード、港湾施設の消波ブロック）の点検におけるドローン
技術活用に関し、調査及び実証実験を通じて、その効率的な手法を検討した。その結果、何れの分野においても、ドローン技術の活用によりこれまでの点検作業を効率化できる可能性が、費用対効果も含めて明らかとなった。また、実用化に向けて今後検討すべき課題も抽出することができた。

図 1.1.19 生産性向上のためのドローン技術の活用イメージ【平成 30 年度】●AI 技術を用いた画像認識による点検技術を開発
船内や風車ブレードなどを対象とした効率的な点検が可能となった。
・

昨年度の研究結果を踏まえ、AI 技術を用いながら抽出した実用化に向けた課題について対策を検討した。飛行実験の結果、LIDAR（レーザーによるレーダー）を用いたドローンによる自立安定飛行が確認され、閉鎖区域内でも自立飛行ドローンを用いることで、検査時間の安定及び短縮が可能であることを確認した。

※（左・中央）自立飛行ドローンを用いた LIDAR によるオートマッピング技術、（右）AI 技術（画像認識）を用いたブレード点検支援技術
図 1.1.20 自立飛行ドローンを用いた点検状況- 15 -

【令和元年度】●実環境（就航船のタンク内、洋上風車）での実証実験
課題の抽出とガイドラインの作成を行った。
・

開発したドローンの操縦・運用技術や、ドローンへの搭載センサ技術、収集した画像等データに基づ
く点検保守技術等を、船舶の船倉内の構造部材の点検(海技研担当)、港湾構造物の異常検出(港空研担当)、洋上風力発電施設でのブレード等風力発電機器の点検に適用した実験を実施してその結果を取りまとめ、その有効性を確認するとともに、ドローンの法制度面の動向調査結果(電子研担当)と組
み合わせて、ドローンを利用した海洋分野における点検作業に対するガイドラインを作成し、研究を終了した。これにより、今後のドローンによる点検の普及に資すると考えられる。

図 1.1.21 （左）船倉内点検の様子および（右 3 枚）2MW 風車実機ブレードの詳細検査【今期 7 年間の達成状況】
ドローンを利用した海洋分野における点検作業ガイドラインを作成した。
【次期中長期における発展性】
事業者は、本点検作業ガイドラインを参考にして、ドローンを活用した点検作業が行えるようになった。そのため、研究開発のフェーズを終了する。
鋼構造で閉囲された船舶のタンク内，洋上風力発電施設のブレード位置で強風環境においては，操縦技能が求められる。このような業務への習熟，人材育成は課題である．
【項目名】★大規模災害時における海上・航空輸送に関わるボトルネック解析シミュレータの開発【令和元年度】●大規模災害時の問題点の抽出
文献調査および災害対策委員会が自治体との連携等を行い、大規模災害時の傷病者搬送の問題点の抽出を実施した。
・3 研究所が連携して、大規模災害発生時の救助・救援活動（特に、人命救助において一つのリミットとなる発災後 72 時間以内）における陸・海・空が連携した輸送およびその結節点となる空港、港湾における混雑の発生と対応策についての事前検討を可能にするシミュレーションツールの開発を目的とした交通運輸技術開発推進制度による研究を、令和元年度より開始した。本研究の成果が地方自治体の防災計画や災害対策の立案・修正において有効に活用されることが最終目標とした。

・

令和元年度は、傷病者輸送シミュレーションの前提条件となる各種データを取得するため、津波や地震、台風等による大規模災害が予想される地方公共団体の防災計画等について、連絡会（静岡県、高知県）を設けて実態調査を実施した。さらに、災害時輸送シミュレータ（海技研担当）に、陸と空の結節点の様子を模擬する空港面シミュレータ（電子研担当） 及び港湾施設の利用性を評価するシス
テム（港空研担当）を組み込み、災害時の傷病者輸送全体を模擬するシミュレーションツール構築のためのフレームワークを設計した。

- 16 -

図 1.1.21 傷病者輸送シミュレーションの概念図【令和 2 年度】
●ボトルネックシミュレーションツール開発
災害時の傷病者輸送全体を模擬するシミュレーションツールを開発するとともに、静岡県、高知県とも連携しながら地方自治体の被災想定を基にシミュレーションを実施した。
・ 傷病者輸送シミュレーションの前提条件となる各種データを取得するため、津波や地震、台風等による大規模災害が予想される地方公共団体の防災計画等について、連絡会（静岡県、高知県）を設けて実態調査を実施し（昨年度）、災害時輸送シミュレータ（海技研担当）に、陸と空の結節点の様子を模擬する空港面シミュレータ（電子研担当）及び港湾施設の利用性を評価するシステム（港空研担当）
を組み込み、災害時の傷病者輸送全体を模擬するシミュレーションツールを開発した。そのツールを用い、静岡県、高知県とも連携しながら地方自治体の被災想定を基にシミュレーションを実施することで、輸送の妨げ（ボトルネック）となる課題や問題点を明らかにした。

図 1.1.21 高知県を例にした傷病者輸送シミュレータ【令和 3 年度】
●昨年度まで開発したシミュレータのクラウド上実装と Web ブラウザ上でも稼働するシステム改良開発したシミュレータを活用して、静岡県及び高知県を対象に各自治体の被災想定をもとに分析するとともに、利用頻度の高い道路の可視化や救助率の時系列変化といった有益な情報を、複数の分析事例で定量的に提示した。
・

昨年度まで開発したシミュレータをクラウド上に実装し、Web ブラウザで動作するプログラムに改良した。シミュレータを活用した分析事例として、通行速度の変化、通行止めカ所の設定、追加機材の投入、病院船の投入など複数のケースについて示した。また域外搬送の拠点となる空港（電子研担当）
や港湾（港空研担当）についてもシミュレータおよび評価システムより、どの程度活用可能か検討を行った。対象自治体に、シミュレータおよび分析結果を見ていただき、自治体が必要としている機能については、ほぼ網羅できていることが確認できた。さらに、「シミュレーション結果の分析内容か
ら、課題が明確化されるので、何をすればいいか対応方法がよく分かった」、との意見を頂いた。

- 17 -

図 1.1.22 高知県を例にした傷病者輸送シミュレータ【令和 4 年度】
令和 4 年度は、これまで開発したシミュレータの自治体への展開の取組として、関係のある自治体や協力のある自治体等に対して、災害に関する意見交換等を通じたシミュレータの紹介を行った。また、対外的な発表を通じて、問い合わせを頂いた自治体に対しては、分析事例を示し、担当者との議論を行った。今後においても、相談を頂いた自治体に関しては、簡単な解析例を提供しつつ、意見交換等を実施する予定である。

図 1.1.23 傷病者輸送シミュレータを活用した分析事例【今期 7 年間の達成状況】
傷病者輸送シミュレータの開発においては、国土交通省の競争的資金である交通運輸技術開発推進制度に採択され、実態調査、シミュレータの開発、シミュレータを用いた分析に至るまで実施することができたと考える。交通運輸技術開発推進制度の最終年度における外部評価委員会において複数の委員から「非常に意義の大きい成果を得られている」「素晴らしいシステムができた」との評価を頂いた。
【次期中長期における発展性】
傷病者輸送シミュレータについては、地震災害を想定したシミュレータである。しかしながら、開発中には複数の風水害が発生し、本シミュレータを水害救助にも活用できないのかという声もあった。そこで次期中長期においては、傷病者輸送シミュレータをベースに水害救助シミュレータの開発を行う予定である。

- 18 -

【項目名】★感染症禍における緊急支援物資輸送プラットフォームの構築【令和 3 年度】
●緊急支援物資輸送プラットフォームの構築開発したシステムを、国、自治体、指定公共機関が参加した机上演習、現場実証において活用できるように構築した。
・

3 研究所が連携して、災害時に国土交通省がプッシュ型支援を行う際に、輸送モード・輸送ルートの選択に係る意思決定をサポートするため、陸海空の輸送モードが連動した緊急支援物資輸送システ
ムを開発した。

・本システムをクラウド化し、各種データベースと連携することによって、国・地方公共団体・指定公共機関が同一のデジタルインターフェイスで情報共有できるプラットフォームを構築した。

図 1.1.24 感染症禍に対応した物資輸送オペレーションの概念図【令和 4 年度】
●緊急支援物資輸送システムを活用した実動演習
 昨年度より開発している、大規模災害時における輸送モード・輸送ルート選択に係わる意思決定をサポートするための緊急支援物資輸送システムについて、複数の物資に対応できるような改良を一部行い、昨年度の現場実証からの意見があったユーザーインターフェースについて一部改良を行った。
 緊急支援物資輸送システムを活用した訓練について、岡山県、高知県、宿毛市、物流事業者等が参加した実動演習において活用された。

- 19 -

図 1.1.25 緊急支援物資輸送システムを活用した実動演習の様子（左：オンラインによる共有、右：物資の積み替え）【今期 7 年間の達成状況】
本件は、国が支援物資輸送を行う際の情報共有における課題に対応するため、令和 3 年度と令和 4 年
度と 2 年間にわたり緊急支援物資輸送プラットフォームである緊急支援物資輸送システムの開発を実施した。緊急支援物資輸送システムは、国・自治体・物流事業者等が同一のデジタルインターフェイスで
情報共有できるシステムであり、国、自治体、物流事業者等が参加する実動演習において活用した。
【次期中長期における発展性】
緊急支援物資輸送システムについては、プッシュ型支援に対応した形で開発を行った。今後は、ユー
ザーインターフェースの改良や被災地のニーズを捉えたプル型支援に対応したシステムに改良を行う予定である。なお、現在、災害に関するデータの一部は外部（基盤的防災情報流通ネットワーク SIP4D）から取得しており、今後支援物資輸送に活用できる新たなデータが入ってきた場合は、それに対応した
形でのシステムの改良を行う予定である（令和 5 年度からは海上技術安全研究所単独で進める予定であるが、必要により港空研、電子研と連携して進める）。
【項目名】★高温高圧ジェットによる高粘度物質の微細化及び流動化に関する研究【令和元年度】●システム試作及び基礎実験
重油・水・界面活性剤の 3 成分の混合系のエマルション化に関する基礎的な実験を実施するとともに、水に界面活性剤等を加えた混合液を高温高圧ジェットで重質油に加えて高粘度物質の微細化及び流動化促進するシステムの試作及び基礎実験を海技研と港空研の共同で実施した。
・

海上技術安全研究所および港湾空港技術研究所で共同提案した「高温高圧ジェットによる高粘度物
質の微細化及び流動化に関する研究」が科学研究費助成事業（科研費）で採択され、研究を開始。本
研究では、重質油等の高粘度物質を効率よく回収する方法として、重油・水・界面活性剤の 3 成分の分散混合系のエマルション化による粘度特性の変化に注目し、水に界面活性剤等を加えた混合液を
高温高圧ジェットで重質油に加えて高粘度物質の流動化促進を行うシステムの構築を目指した。

・

本年度は、重油・水・界面活性剤の 3 成分の分散混合系のエマルション化に関する基礎的な実験を実施するとともに、水に界面活性剤等を加えた混合液を高温高圧ジェットで重質油に加えて高粘度物
質の流動化を促進するシステムの試作及び実験を海技研と港空研の共同で実施した。この結果を、日
本機械学会における両研究所の研究者による共著論文（海技研主）として発表した。

- 20 -

図 1.1.24

重油・水・界面活性剤によるエマルション化に関する基礎的な実験計測

図 1.1.25 重油・水・界面活性剤の混合率による粘度変化の関係およびエマルション化顕微鏡観察画像【令和 2 年度】
●重油のエマルション化による回収に関する技術の提案
令和元年度に得られた重油・水・界面活性剤の実験解析結果を踏まえた重油回収に関する技術を検討するとともに、重油・水・添加剤からなる重油エマルション化による新たな重質油の回収技術として特許を出願した。
・

油回収船からの荷揚げ時の高粘度油の回収方法を容易にするため、界面活性剤等の添加剤を加えた
重油エマルション化技術の導入について検討した。
（港空研担当）・

本年度は、前年度行った基礎実験の結果を説明するモデルの検討と、重油移送管路系における重油エマルション化に伴う流動性改善効果の検証実験等を海技研と港空研の共同で実施するとともに、研究成果をもとに、重質油の回収方法および回収システムに関する特許を海技研と港空研の共同で出願した。

- 21 -

図 1.1.26 重質油のエマルション化よる重質油回収システムに関する特許出願の概略図【令和 3 年度】
●重質油移送管路系における重油のエマルション化による流動促進化関する実験の実施
令和元年度から行ってきた重油・水・界面活性剤の 3 成分による分散混合系の粘性変化に関する物理モデルについて考察及び公開を行った。また、重質油のエマルション化による流動性変化検証のための試験装置を構築し、試験計測を実施した。
・

令和元年度から計測を行ってきた 重油・水・界面活性剤の 3 成分の分散混合系の粘性に関する実験結果より物理モデルを考案して、令和 2 年度までに得られた重油エマルション化に関する基礎実験で得られた現象を説明した。考察結果をプレプリントサーバ（engrXiv)に、両研究所の英文共著論文（港空研主）として公開した。

(a) 系全体・・(b) 修正した系(c) 粘性予測モデル

図 1.1.27 重油・水・界面活性剤の 3 成分の分散混合系の粘性に関する物理モデルの概要図
令和 2 年度までに得られた実験結果より、重油移送配管系における重油エマルション効果による、流動性の変化を調べるために、重油移送実験模型を用いて港空研にて両研究所共同で実験を実施した。実験では、水・界面活性剤の混合液を高圧ジェット噴射し、噴射前後の配管内で発生する摩擦損失の計測を実施して高圧ジェットを用いた重質油回収システムの実用化に向けた検討を行った。
重油と水のみの分散混合系では、エネルギー散逸の大きい管路で CAF（図 1.1.29 試験装置概略図と試験計測結果参照）流動様式が保持できず、これまでに計測・観測した W/O エマルション（粘度が上昇する Water in Oil 型のエマルション）が形成することで、大きな摩擦損失が発生した。一方で重油に水と添加剤（界面活性剤）の混合液を付加する体系の実験では、O/W エマルション化（粘度が急低下する Oil in Water 型のエマルション化）によって、安定した摩擦損失の上昇抑制・軽減が見られることなどを確認した。

- 22 -

図 1.1.28 重質油のエマルション化による流動性変化検証のための試験装置

図 1.1.29 試験装置概略図と試験計測結果【項目名】★高粘度重質油のエマルション化と流動性の向上及び回収分離技術の構築に関する研究（科研費 R4 -）☆重油のエマルション化による流動促進化及び回収技術の開発（横断的研究課題 R4 -）【令和 4 年度】
●システム試作及び基礎実験
先の研究の継続として新規に採択された科研費「高粘度重質油のエマルション化と流動性の向上及び回収分離技術の構築に関する研究」、ならびに、うみそら研横断的研究課題として新規に採択された「重油のエマルション化による流動促進化及び回収技術の開発」について研究を実施した。前年度までに実施した重油回収移送管（水平配管）に加え、油回収のためのエジェクタポンプを導入した。回収移送管においては、揚程について検証できる垂直配管を新しく導入・拡張し、より実際の回収作業を意識した試験装置を製作して、海技研・港空- 23 -

研の2研共同で重油回収移送実験を実施した。水に溶解させる界面活性剤濃度を変えて回収移送配管内で発生する圧力低下について計測することで、O/Wエマルション（粘度が急低下する Oil in Water 型のエマルション）の形成により、圧力損失が抑制・軽減され、安定した挙動を示すことが確認できた。また、重油エマルション化について混合攪拌効果に関連する基本的な実験及びベンチュリ効果を応用した回収分離に関する基礎的な実験を実施し、その効果と結果について検討中である。

図 1.1.30 垂直配管を用いた油移送配管内圧力損失検証のための試験装置

図 1.1.31 垂直配管を用いた重質油回収試験装置概略図と試験計測結果- 24 -

【今期 7 年間の達成状況】
次期中長期計画に先駆け、前倒しで科研費ならびに横断的研究課題として、2 研共同で油回収を対象とした研究課題に取り組んでいる。その成果として、非ニュートン流体で複雑な挙動を示すエマルショ
ン（水－重質油）の特徴（せん断速度とせん断応力の関係）について詳細に計測し把握した。また実用化を意識し、水平配管ならびに垂直配管を活用した水－重質油混合流体の移送試験を実施し、エマルシ
ョン形成の有無が配管内の圧力損失に及ぼす影響について詳細に計測している。さらにエマルション形
成過程の可視化計測や、ベンチュリ効果を応用したエマルション重油の回収分離に関する基礎的な実験も同時に進行している状況にある。

【次期中長期における発展性】
2 研共同で取り組む横断的研究課題を継続することにより、高効率な油回収技術開発の実用化に向けた研究開発をより推し進めることができる。
【項目名】★小型船の自動着桟に関する研究【令和元年度】●着桟支援システムの構築
小型船の自動着桟の研究を、船舶のモデル化および制御技術（海技研担当）、準天頂衛星「みちびき」
による高精度測位技術（電子研担当）で連携し、海技研所有の小型船による実船での自動着桟システムと音声による着桟支援システムを構築した。
・

小型船の自動着桟の研究では、海上技術安全研究所が船舶のモデル化および制御技術、電子航法研究所が準天頂衛星「みちびき」による高精度測位技術で連携し、小型船による実船での自動着桟試験を行い、仮の桟橋を対象とした順風環境下での自動着桟に成功した。

図 1.1.31 準天頂衛星「みちびき」による小型船自動着桟【令和 2 年度】
●着桟支援システムの構築
昨年に続き、小型船による本桟橋への自動着桟に成功した。
・

海技研所有の小型船を用いた自動着桟（海技研担当）において、準天頂衛星「みちびき」による高精度測位技術（電子研担当）を利用した本桟橋を用いた自動着桟試験を行い成功した。
- 25 -

・

全交通モード向けにメッセージを送信する MDAS（MSAS データアクセスサービス）構想の実現に向けた実証実験等に対応する検討を開始した。

・

港湾空港技術研究所で実施中の音響灯台の方式検討における基準点配置等測距に関して、電子航法研究所との意見交換、連携を開始した。

図 1.1.32 GPS 測位補強サービスの一例（航空への適用）【令和 3 年度】
●小型実験船「神峰」を使いながらのシステム高度化
準天頂衛星「みちびき」による高精度測位技術（電子研担当）を活用しながら、小型実験船「神峰」により、機能確認試験を実施した。

桟橋

船体
計画経路

図 1.1.33 安全な自動着桟を行うための制御・リアルタイム監視画面【今期 7 年間の達成状況】
令和元年度から令和 3 年度にかけて、海技研管理の小型船を用いた自動運航技術（海技研担当）と準天頂衛星「みちびき」による高精度測位技術（電子研担当）を利用した自動着桟実験を行った。両者の技術を組み合わせることによって、高度な自動着桟を実現した。
【次期中長期における発展性】
今期 7 年間においては、小型実験船における実験に留まっている。本技術の社会実装のためには様々な大きさの船舶による実証実験等を行い、より高度な自動運航船の開発が必要になると考えられる。また、港湾施設との連携や衛星監視なども期待できる。

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【項目名】★洋上風力発電に関する研究【令和元年度】●3 研勉強会を通じた情報共有と課題設定の実施
・

3 研連携勉強会を開催し、洋上風力発電施設をテーマとして討議した。洋上風力発電施設については
着床式および浮体式があり、設置法、メンテナンス、自然環境影響、電波環境影響、リスク評価等多様な検討要素がある。勉強会では、これらについての現状を把握し、今後の対応について理解することにより、それぞれの研究の理解を深めるとともに、多分野の研究者による新たな視点で対象を見ることで、共通点や今後の連携を探った。

図 1.1.34 洋上風力発電施設３研連携勉強会【令和 2 年度】
●研究マップの作成・係留安全性評価・杭基礎評価
現状の把握と今後の対応点を整理するとともに、風車の動的応答のカギとなる外力要因の分析を実施した。
・

再生可能エネルギー供給の主力の一つと位置づけられる着床式及び浮体式洋上風力発電施設の設計、施工、保守及び運営を対象に安全性評価などに一体的に取り組む調査研究を行った。具体的には、内部・外部連携のための研究マップの作成と安全性評価の要素技術への取り組みである。研究マップの作成は、令和元年度の 3 研連携勉強会の成果を踏まえた取組であり、当研究所実施の研究並びに研究能力を示す論文及び知財のみならず、施設設計や施工、保守、風車による電波障害評価などの内容をもとに、外部連携のための洋上風力発電に関する研究マップを作成した。

・

安全性評価の要素技術については、大型機器の洋上施工の手法とその危険性の検討を進め、研究対象となる洋上施工を実現するために必要なダイナミック・ポジショニング・システムと自己昇降式作業
船機能を併せ持つ SEP 船のシミュレーションができるわが国唯一のシミュレータの整備（海技研担当）を行った。また、浮体式洋上風力発電施設の形状最適化検討及び合成繊維ロープを使用した場合の係留安全性評価法の提案（海技研担当）、並びに、洋上風力発電施設の杭基礎の水平抵抗特性の解析（港空研担当）を実施し、風車の動的応答のカギとなる要因分析を実施した。

- 27 -

図 1.1.35 洋上風力発電に関する研究マップ【令和 3 年度】
●洋上風力発電連携研究加速に向けた対応
3 研連携で次期中長期も含めた新たな研究連携企画を推進した。
・

分野横断的研究課題を募集し、洋上風力発電施設の連成計算を活用した劣化予測など保守点検に関するデジタルツインの構築、モニタリング技術やシミュレーション技術、さらにはその統合技術に関する研究を推進することとした。

【令和 4 年度】
●洋上風力発電の低コスト化のためのコンクリート製浮体の安全性評価に関する研究事業者からの導入への期待が高いコンクリート製浮体の安全性に関する研究を国土交通省海事局からの請負研究を通じて推進した。また、点検コストの低減に資する研究として、電気防食の検査の省力化、効率化に向けた研究に着手した。
浮体式洋上風力発電施設の低コスト化に資するコンクリート製浮体の設計、施工、保守及び運営を対象に安全性評価に関する研究を実施した。土木学会コンクリート標準示方書をベースに諸外国のコンクリート製浮体の先行事例を参考にして、変状連鎖図を用いて最適運用に資するモニタリング項目の抽出等、日本の気海象条件に適合するガイドラインを新規に作成した。その成果は、国土交通省海事局より「コンクリート製浮体式洋上風力発電施設の設計施工ガイドライン」として令和 5 年 3 月に公表された。
O&M（運用・保守）を対象に合理的な検査・モニタリング手法を検討し、点検コストの低減のため、一例として電気防食の検査の省力化、効率化に向けた研究に着手した。港湾内での電気防食の運用実績から、事業者及び検査機関の現状の運用からの改善箇所を特定し、それに伴うリスクとベネフィットを洗い出した。これらの成果をまとめ、、令和 5 年 3 月に「浮体式洋上風力発電施設の検査のガイドライン（案）」を作成した。
【今期 7 年間の達成状況】
令和 2 年のカーボンニュートラル宣言により、政府をあげて再生可能エネルギーの主力電源化に向けた取組が加速化している。洋上風力発電はその切り札として位置づけられており、一定の安全性の確保と、経済性の両立に向けた研究が求められている。令和元年度より各研究所の洋上風力分野に関する強みと専門性の共有を起点に３研連携がスタートし、令和 2 年度から 3 年度に浮体式洋上風力発電にコンクリート製浮体をした場合の適用した場合の留意点について海上技術安全研究所と港湾空港技術研究所が共同で検討し、「コンクリート製浮体式洋上風力発電施設の設計施工ガイドライン（案）」を作成した。
さらに、令和 4 年度には O&M（運用・保守）コスト低減についても検討し、検査についても浮体式洋上風力発電施設の検査のガイドライン（案）を作成した。
これらの研究成果は、コンクリート製浮体の安全性評価に関して、鋼製浮体の安全性評価を主導して- 28 -

きた海上技術安全研究所と、材料としてのコンクリートの特性に熟知している港湾空港技術研究所が連携して実施し、国土交通省海事局のガイドラインとして公表されるなど所期の目標を大幅に上回るものとなった。
「コンクリート製浮体式洋上風力発電施設の設計施工ガイドライン」については、従来の鋼製浮体に加えて、コンクリート製浮体の社会実装に向けた取組の加速化が期待される。
【次期中長期における発展性】
令和 3 年 4 月に発表した「洋上風力の産業競争力強化に向けた技術開発ロードマップ」において浮体式洋上風力発電施設の設計・施工・保守に関する技術は、新技術の導入も含めて発展途上にあり、今後も実証事業を通じた技術の検証及び低コスト化に向けた課題への対応を継続する必要がある。次期中長期にて計画されている大規模実証事業の成果も織り込みながら、安全性評価に関する研究を高度化していくことが求められている。
今後は主に、民間主体の実海域試験等における技術実証を通じ O&M コスト低減に資する技術を確立し、浮体式洋上風力発電の検査・モニタリングガイドラインを作成する。また、維持管理技術の高度化として、令和 4 年度より着手しつつある、洋上施設を対象とした新たな構造物のモニタリングシステムの開発・実用化を目指し、さらに施設点検に無人機を導入するための、目視外完全自動運航を支援する広域監視システムの開発などを行う。
（２）研究マネジメントの充実【中長期目標】（２）研究マネジメントの充実
研究開発成果の最大化を推進するため、研究所全体の統制管理を行う体制を構築し、当該体制の下で、国土交通省の政策を取り巻く環境や最新の技術動向を踏まえた戦略的な研究計画の企画立案や、将来的な研究所の業務量を見据えた経営の在り方についての企画立案を行う。また、研究の一層の推進を図るため、必要な経費の積極的な確保に努める。さらに、それぞれの研究の実施にあたっては、
必要に応じた分野横断的な研究体制の導入やＩＣＴを活用した日常的な研究情報の交換、研究施設の有効活用を進め、将来のイノベーション創出に向けた取組の活性化を図る。
【中長期計画】（２）研究マネジメントの充実
研究開発成果の最大化を推進するため、研究所全体の統制管理を行う経営戦略室を設置し、当室を中心として、国土交通省の政策を取り巻く環境や最新の技術動向を踏まえた戦略的な研究計画の企画立案や、将来的な研究所の業務量を見据えた経営の在り方についての企画立案を行う。また、当室を中心として、研究所全体の研究計画や経営戦略に関する会議を定期的に開催する。また、研究の一層の推進を図るため、必要な経費の積極的な確保に努める。さらに、それぞれの研究の実施にあたって、ＩＣＴを活用した日常的な研究情報の交換、研究施設の有効活用を進め、経営資源の効果的・効率的な活用を図るとともに、研究者相互のコミュニケーションの場、研究所の役員と職員との間での十分な意見交換の場を設ける等、将来のイノベーション創出に向けた取組を活性化する。
【年度計画】（２）研究マネジメントの充実
研究開発成果の最大化を推進するため、研究所全体の統制管理を行う経営戦略室を中心として、国
土交通省の政策を取り巻く環境や最新の技術動向を踏まえた戦略的な研究計画の企画立案や、将来的な研究所の業務量を見据えた経営の在り方について継続して検討を行う。また、当室を中心として、研究所全体の研究計画や経営戦略に関する会議を定期的に開催する。また、研究の一層の推進を図る
ため、必要な経費の積極的な確保に努める。さらに、それぞれの研究の実施にあたって、ICT を活用
した日常的な研究情報の交換、研究施設の有効活用を進め、経営資源の効果的・効率的な活用を図る
とともに、研究者相互のコミュニケーションの場、研究所の役員と職員との間での十分な意見交換の- 29 -

場を設ける等、将来のイノベーション創出に向けた取組を活性化する。
①研究所全体の研究計画や経営戦略に関する会議の開催【平成 28 年度】●経営戦略室の設置及び運用
経営戦略室を設置し、研究開発成果の最大化を推進して、分野横断的な研究を効率的かつ効果的に実施するとともに、研究所全体の統制管理を踏まえた運用を開始した。具体的には、研究推進のための必要経費の積極的確保や、幹部や職員とのコミュニケーション・意見交換の場の設置等を行った。
【平成 29 年度】●検討会議の実施
分野横断的な研究を効率的かつ効果的に推進するため、理事長、戦略理事、研究監等による検討会議
を継続して実施した。また、総合的な政策に貢献するための研究の方向性の整理や、産学官連携のための取組等を行った。
【平成 29～令和 4 年度】●経営戦略室の運用、経営戦略室会議の定期的な開催
各研究分野の連携・調整を行うため、経営戦略室会議を定期的に開催した。具体的な取り組みとして、研究推進のための必要経費の積極的な確保や、幹部や職員とのコミュニケーション・意見交換の場の設置等に関して検討を進めた。
【平成 30～令和 4 年度】●役員懇談会の設置・定期的な開催
研究所全体の経営戦略や研究計画の検討を行うため、理事長をはじめ全役員と経営戦略室メンバーによる会議体として役員懇談会を設置して定期的に開催した。具体的な取り組みとして、研究マネジメン
トの充実等に関して検討を進めた。
【令和 3 年度】
●拡大経営戦略室会議の開催
次（第 2）期中長期計画の検討を効率的に進めるため、理事長、戦略理事、研究監、経営戦略室、各研究所のプロジェクトチーム等による検討会議を開催した。本会議を開催することで、第 2 期中長期計画の骨子を取りまとめた。
【令和 4 年度】
●次期中長期計画策定会議の開催
戦略理事、研究監、経営戦略室、各研究所の担当者による次（第 2）期中長期計画策定会議を開催して、
令和 3 年度に取りまとめた第 2 期中長期計画の骨子、並びに国土交通省が策定した第 2 期中長期目標を踏まえた第 2 期中長期計画を取りまとめた。研究マネジメントの充実を図る取組に関して、業務管理を行う体制の機能強化などの、研究開発成果の最大化推進を踏まえた企画立案を行い、計画内容に反映させた。
【今期 7 年間の達成状況】
経営戦略室会議、役員懇談会、研究監会議を定期的に開催し、研究所全体の経営戦略や研究計画を検討した。令和 4 年度では、国交省が策定した中長期目標を踏まえた第 2 期中長期計画を取りまとめた。

- 30 -

【次期中長期における発展性】
引き続き、経営戦略室会議、役員懇談会、研究監会議を定期的に開催して、研究所全体の経営戦略や研究計画の検討を進める。
②経営の在り方につて検討／戦略的な研究計画の企画立案【平成 28 年度】●基本理念及び運営方針の策定
基本理念を「交通の発展と、海、空、国土づくりに貢献します」と策定し、図 1.1.36 に示す研究所の将来像を設定した。本理念の策定にあたっては、役員との意見交換を踏まえ、研究所全体の意見の聴取などを行った。
また、運営方針として、図 1.1.37 に示すとおり、以下の 3 本柱を定めた。
①アカデミズムとインダストリーの交流点②基礎学術の充実と産業知識の体系化③イノベーションと新技術、未来創造の拠点
さらに、新たな価値を創造する研究所の「かたち」を、図 1.1.38 に示すとおりに設定した。

図 1.1.36 海上・港湾・航空技術研究所の将来像

図 1.1.37 海上・港湾・航空技術研究所の目指す方向- 31 -

図 1.1.38 海上・港湾・航空技術研究所の運営方針と研究所の「かたち」【平成 29 年度】●長期ビジョンの策定
社会全体の将来の方向性、交通運輸のあり方、関連技術・研究を取り巻く環境などの動向を踏まえ、海事、航空、社会基盤、交通経済、国際経済各分野の外部有識者等で構成された会合を開催して、長期ビジョンを策定した。長期ビジョンについては、これまで 3 研究所が培ってきたポテンシャルをさらに高めるだけでなく、基礎学術と技術力を連携・融合させることで、交通とこれを支える産業の持続発展や、海・空・国土の開発や保全等に貢献することを基本理念として策定した。
●行動計画の策定
長期ビジョンの中において、図 1.1.39 に示す「行動計画」を策定した。策定した行動計画は、共通基盤となる技術や基礎的研究強化などの「研究体制の充実」、能力ある人材の採用や研修等充実などの「人づくり」、そして外部機関との研究・技術交流・連携学術などの「研究交流の促進」を 3 つの柱としたもので、研究所一体として本行動計画に取り組んでいくことを確認した。

図 1.1.39 海上・港湾・航空技術研究所の行動計画- 32 -

【平成 30～令和 4 年度】
平成 30 年度以降は以下のとおりに、行動計画の内容に沿った取組を進めた。
●研究体制の充実
3 研連携勉強会やグループ勉強会を各々複数回開催し、共通基盤技術の研究に関する今後の連携について情報共有や意見交換等により推進するなど、分野横断的な研究を中心に研究成果の最大化に向けた研究体制の充実を目指す取組を行った。その結果、令和元年度には 3 研究所が連携して研究課題を立案
し、国土交通省の交通運輸技術開発推進制度への応募・獲得に結びつけた。
●人づくり
内閣官房内閣サイバーセキュリティセンター等の外部機関が主催する研修や勉強会に研究所職員を積極的に参加させるとともに、研究倫理研修、知財研修及び安全保障輸出管理研修等の各種研修（所内研修）を積極的に実施した。その際、研究部門のみならず総務・企画部門の職員も受講させることにより、研究所全職員のスキルを向上させることで、より効率的かつ効果的に研究業務を進めるための支援体制の強化につなげた。
●研究交流の促進
国内企業や大学等の外部機関との共同研究を引き続き実施したほか、研究員の在外派遣、オンライン
交流を通じて海外の研究機関との連携を促進することにより、研究所としての研究分野の幅を広げ、将来の海外機関との共同研究等、イノベーション創出に向けた研究開発環境の構築を目指す取組を行った。
【令和 2～4 年度】●分野横断的研究推進のための新たな仕組みの構築
分野横断的な研究を推進する新たな仕組みを構築することを目的として、分野横断的研究推進会議を設立する準備を令和 2 年度に進めた。本会議は、内部特別予算を活用する新規研究をトップダウンにより選定するもので、令和 3 年度に本会議を開始して、令和 4 年度の新規研究テーマとして 4 件が採択された。令和 4 年度は、採択された新規研究テーマ 4 件の進捗状況を確認するとともに、令和 5 年度の新規研究テーマ 1 件が採択された。
【今期 7 年間の達成状況】
うみそら研の基本理念、運営方針、長期ビジョンを策定した。さらに、分野横断的研究のさらなる推進のため、分野横断的研究推進会議を設立することで、戦略的な研究計画の企画立案に貢献した。
【次期中長期における発展性】
分野横断的研究推進会議などを活用して、分野横断的研究から融合的に発展させた包括連携研究を推進する。
③研究の一層の推進を図るために必要な経費の積極的な確保●外部資金の獲得
必要経費の積極的な確保のため、科研費を含む各種競争的資金の研究への応募及び各種受託業務の契約等により、外部資金獲得の取組を積極的に行った。表 1.1.1 に外部資金による分野横断的研究一覧を示す。

- 33 -

表 1.1.1 外部資金による分野横断的研究一覧
No.

課題名

参画機関名

1

戦略的イノベーション創造プログラム

海上・港湾・航空技術研究所（海上技術安（SIP)「次世代海洋資源調査技術」（テ

全研究所、港湾空港技術研究所）、高知大ーマ 2「海洋資源調査技術の開発」
（平

学

備考

成 29 年度より）
2

科研費基盤研究（C）「携帯端末の電波直海上・港湾・航空技術研究所（海上技術安接探知による海上衝突予防に関する基

全研究所、電子航法研究所）

礎的研究」
3

交通運輸技術開発推進制度「海洋分野

海上・港湾・航空技術研究所（海上技術安の点検におけるドローン技術活用に関全研究所、港湾空港技術研究所、電子航法する研究」（平成 29 年度より）

研究所）、日本海事協会、ClassNK コンサ
ルティングサービス、ブルーイノベーション(株)4

交通運輸技術開発推進制度「大規模災海上・港湾・航空技術研究所（海上技術安害時における海上・航空輸送に関わる

全研究所、港湾空港技術研究所、電子航法

ボトルネック解析」（令和元年度より） 研究所）
5

科研「高温高圧ジェットによる高粘度

海上・港湾・航空技術研究所（海上技術安物質の微細化及び流動化に関する研

全研究所、港湾空港技術研究所）

究」（令和元年度より）
6「浮体式洋上風力発電施設の安全評価

海上・港湾・航空技術研究所（海上技術安手法等の確立のための調査研究」（令和

全研究所、港湾空港技術研究所）

2 年度より）
7「緊急支援物資輸送のデジタル化等推

海上・港湾・航空技術研究所（海上技術安進事業」（令和 3 年度より）

全研究所、港湾空港技術研究所、電子航法研究所）

8

科研「高粘度重質油のエマルション化

海上・港湾・航空技術研究所（海上技術安と流動性の向上及び回収分離技術の構

全研究所・港湾空港技術研究所）

築に関する研究」（令和 4 年度より）【平成 28～30 年度】
戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）により資金を確保し、分野横断的研究「次世代海洋資源調査技術」に関する研究開発を海技研と港空研により実施した。
【平成 29～31（令和元）年度】
平成 29 年度に交通運輸技術開発推進制度（競争的資金）において、「海洋分野の点検におけるドローン技術活用に関する研究」が採択され、3 研究所がそれぞれの得意分野を生かした形で研究を実施した。
【平成 31（令和元）～令和 4 年度】
平成 30 年度に分野横断的な研究に係る外部資金の確保に向けた取組を行い、令和元年度からの国土交
通省の交通運輸技術開発推進制度に 3 研で連携して応募し、「大規模災害時における海上・航空輸送に関わるボトルネック解析」が採択され、令和元年度から実施している。
また科研費により獲得した「高温高圧ジェットによる高粘度物質の微細化及び流動化に関する研究」
を、令和元年度から海技研と港空研による共同で開始した。

- 34 -

また、科研費により獲得した「高粘度重質油のエマルション化と流動性の向上及び回収分離技術の構築に関する研究」を、令和 4 年度から海技研と港空研による共同で開始した。
【令和 2～4 年度】
3 次補正予算により、分野横断的研究「洋上風力発電施設の安全評価手法等の確立のための調査研究」
及び「緊急支援物資輸送のデジタル化等推進事業」の資金を確保した。令和 2 年度は、「浮体式洋上風力発電施設の安全評価手法等の確立のための調査研究」を海技研と港空研で開始した。一方、令和 3 年度
は、「緊急支援物資輸送のデジタル化等推進事業」を 3 研究所が連携した分野横断的な研究として開始した。
【今期 7 年間の達成状況】
分野横断的研究のための外部資金として、戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）、交通運輸技術開発推進制度、科研費、補正予算などを確保して、研究の一層の推進に貢献した。
【次期中長期における発展性】
引き続き科研費等の競争的資金や受託業務等による新たな外部資金確保に努める。
④ICT を活用した日常的な研究情報の交換など将来のイノベーション創出に向けた取り組みを活性化【平成 29 年度～令和 4 年度】●TV 会議システムの活用
三鷹・調布地区にある海上技術安全研究所・電子航法研究所と、横須賀地区にある港湾空港技術研究所との間のコミュニケーションにテレビ会議システムやメール等を積極的に活用した。各種報告や情報交換に加え、各研究分野の連携・調整を行うための会議もテレビ会議やメール等を活用して行い、分野横断的な研究の計画立案にも役立てた。
【平成 30 年度～令和 4 年度】●ネットワークシステムの統合研究所の情報システムに関して、3 研究所のネットワークシステム統合などの整備を実施し、平成 31
年 1 月からは 3 研究所で同一のグループウェアの稼働を開始した。
この情報システムの統合については、必要なセキュリティ対策を講じながら運用されていたことから、内閣サイバーセキュリティセンター
（NISC）によるセキュリティ監査において、3 研究所が連携して「法人として共通のセキュリティ水準を念頭にセキュリティ対策を推進したこと」が「他法人に推奨される良好事例」として高く評価された。
また、3 研究所統一の新会計システムの整備を行い、平成 31 年 4 月からは運用を開始し、管理業務の効率化及び経費の節減に貢献した。さらに、令和 3 年度からは電子入札システムを導入し、より一層効率化を図っている。
加えて、令和 5 年度では、情報システムの整備強化による研究サポート体制の充実を図るため、情報セキュリティ委員会では扱うことが難しかった情報システムの整備及び維持管理について調整を行う情報システム委員会を設立した。
【平成 30～令和 4 年度】●研究施設の有効活用
海上技術安全研究所の研究分野において、港湾空港技術研究所の懸濁物粒径分布測定装置及び水中設
置型粒度・粒径分布測定記録計、海底探査水槽を活用し、海上技術安全研究所の AUV の潜航動作試験を
港湾空港技術研究所の水中作業環境再現水槽において実施するなど、研究所間の施設利用を積極的に行い、効果的・効率的な施設運用を推進した。また、400m 試験水槽、海底探査水槽及び電波無響室などに- 35 -

おいて、民間企業等の要望に基づき有償で研究所施設を利用させることにより、研究資金の確保にもつなげた。
【平成 31（令和元）～令和 4 年度】●3 研連携勉強会
各研究所の研究発表会のほかに 3 研究所の研究者間の情報共有及び意見交換の場として、3 研連携勉強会とグループ勉強会を定期的に開催した。特に 3 研連携勉強会については、研究所の施設見学会や意見交換会を併せて開催することで、最新の研究や研究所施設の紹介等を行い、3 研究所としての研究の一層の推進を図った。また、3 名の研究監が各研究所の研究計画及び研究評価の委員会に参加し、各研究所の情報収集を互いに行い、海上・港湾・航空技術研究所内の研究の把握と連携研究の提案に活用した。
●役員と職員間での意見交換
研究所役員と職員との間については、理事長をはじめとする役員及び経営戦略室による研究所運営全般に係る会議や、経営戦略室と研究監による分野横断的研究の推進に係る会議を定期的に行うことで、研究所の将来の運営方針や研究職職員の研究内容等の相互理解を深めた。また、将来のイノベーション創出に向けた取組に役立てるための研究所職員からの意見聴取を行うことも積極的に実施した。
その他、管理部門が研究職職員に対して研究支援の充実方策に関する要望調査を実施し、研究者と管理部門のコミュニケーションにも取り組んだ。加えて、役員が全職員に対して、研究所の方針に関するアンケートや、令和元年度には 3 研統合後の 4 年間に関する職員の意識調査を実施して、役員と職員のコミュニケーションの向上にも取り組んだ。
●将来のイノベーション創出に向けた取組
分野横断的な研究を推進する新たな仕組みを構築することを目的に、分野横断的研究推進会議を設立
して、各研究所による分野横断研究の加速を図った。本会議における意見交換を活用する他、研究職職員間における連携の場をさらに設置するなど、将来のイノベーション創出に向けた取組を引き続き促進していく。
【今期 7 年間の達成状況】
ICT を有効活用して、３研連携勉強会などを開催し、研究者間の情報・意見交換を活発化することができ、将来のイノベーション創出に向けた取組の促進に貢献した。
【次期中長期における発展性】
引き続き ICT を有効活用して研究者間の活発なる情報・意見交換に努める。

- 36 -

２．船舶に係る技術及びこれを活用した海洋の利用等に係る技術に関する研究開発等【中長期目標】２．船舶に係る技術及びこれを活用した海洋の利用等に係る技術に関する研究開発等
国土交通省は、より安全かつ効率的で環境負荷の低い海上輸送の実現に向けて、船舶等の安全の確保及び環境負荷の低減を進めるとともに、海洋産業の振興及び国際競争力の強化、海事産業を支える人材の確保・育成などの政策を推進している。研究所は、このような政策における技術的課題への対応や関係機関への技術支援等のために、次の研究開発課題について、重点的に取り組むこととする。さらに、独創的または先進的な発想に基づき、研究所の新たな研究成果を創出する可能性を有す
る萌芽的研究に対しては、先見性と機動性を持って的確に対応する。
【重要度：高】 我が国の海上輸送の安全の確保等における技術的課題の解決は、国土交通省の政策
目標実現に不可欠であるため。
（１）海上輸送の安全の確保
海難事故の再発防止と社会合理性のある安全規制の構築による安全・安心社会の実現及び国際ルール形成への戦略的な関与を通じた海事産業の国際競争力の強化に資するため、先進的な船舶の安
全性評価手法の研究開発や、海難事故等の原因究明手法の深度化や適切な再発防止策の立案等に関する研究開発に取り組む。
（２）海洋環境の保全
船舶による環境負荷の大幅な低減と社会合理性を兼ね備えた環境規制の実現及び国際ルール形
成への戦略的な関与を通じた海事産業の国際競争力の強化に資するため、適切な規制手法、船舶のグリーン・イノベーションの実現に資する革新的な技術及び実海域における運航性能評価手法の研究
開発、並びに船舶から排出される大気汚染物質の削減や生態系影響の防止に資する基盤的技術及び評価手法等に関する研究開発に取り組む。
（３）海洋の開発
海洋再生可能エネルギー・海洋資源開発の促進及び海洋開発産業の育成並びに国際ルール形成
への戦略的関与を通じた我が国海事産業の国際競争力強化に資するため、船舶に係る技術を活用して、海洋再生可能エネルギー生産システムに係る基盤技術、海洋資源開発に係る生産システム等の基盤技術及び安全性評価手法の確立並びに海洋の利用に関する技術等に関する研究開発に取り組む。
（４）海上輸送を支える基盤的技術開発
海事産業の技術革新の促進と海上輸送の新ニーズへの対応を通じた海事産業の国際競争力強化
及び我が国経済の持続的な発展に資するため、海事産業の発展を支える革新的技術、人材育成に資する技術、海上輸送の新たなニーズに対応した運航支援技術、海上輸送の効率化・最適化に係る基盤的な技術等に関する研究開発に取り組む。
【中長期計画】
２．船舶に係る技術及びこれを活用した海洋の利用等に係る技術に関する研究開発等
中長期目標に掲げられた研究開発課題、すなわち海上輸送の安全確保及び環境負荷の低減や海洋開発の推進、海上輸送を支える基盤的技術開発等に対する適切な成果を創出するため、本中長期
目標期間においては、次に記載する研究に重点的に取り組むこととする。
また、これら重点的に取り組む研究開発課題以外のものであっても、本中長期目標期間中の海事行政を取り巻く環境変化により、喫緊の政策課題として対応すべきものがある場合は、重点的に取り組む- 37 -

研究開発課題と同様に取り組むこととする。
さらに、独創的または先進的な発想に基づき、研究所の新たな研究成果を創出する可能性を有する萌芽的研究についても、先見性と機動性をもって的確に対応するとともに、研究ポテンシャルの維持・向上、海事分野での新たなシーズの創生を図るための取組を行う。
（１）海上輸送の安全の確保
安心・安全社会の実現のため、適切な安全規制の構築が求められる一方、国際海事機関（ＩＭＯ）での議論に基づき必ずしも技術的合理性のない規制の導入による社会的コストの増加に対する懸念か
ら、船舶の安全性向上と社会的負担のバランスを確保する合理的な安全規制体系の構築が期待されている。また、船舶の安全性向上に係る技術開発成果を背景として我が国が国際ルール策定を主導することは、安心・安全社会の実現とともに我が国海事産業の国際競争力強化の観点から重要である。さらに、海難事故の発生原因を正確に解明し、適切な海難事故防止技術を開発することは、海難事故の削減のため不可欠である。
このため、以下の研究開発を進める。
①先進的な船舶の安全性評価手法及び更なる合理的な安全規制の体系化に関する研究開発②海難事故等の原因究明の深度化、防止技術及び適切な対策の立案に関する研究開発（２）海洋環境の保全
ＩＭＯにおいて、船舶の運航に伴い排出される二酸化炭素（ＣＯ２）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）等の規制が段階的に強化されるとともに、排ガス中のブラックカーボン等新たな課題についても検討が行われている。このため、これらの船舶に起因する環境負荷の大幅な低減に資する革新的な技術開発とともに、環境への負荷を正しく評価したうえで社会合理性のある適切な規制を構築することが求められている。また、環境負荷低減に係る技術開発成果を背景として国際ルール策定を主導することは、地球環境問題解決への貢献とともに我が国海事産業の国際競争力強化の観点から重要である。
このため、以下の研究開発を進める。
①環境インパクトの大幅な低減と社会合理性を兼ね備えた環境規制の実現に資する規制手法に関する研究開発②船舶のグリーン・イノベーションの実現に資する革新的な技術及び実海域における運航性能評価
手法に関する研究開発③船舶の更なるグリーン化を実現するための、粒子状物質（ＰＭ）等の大気汚染物質の削減、生態系影響の防止に資する基盤的技術及び評価手法に関する研究開発（３）海洋の開発
海洋再生可能エネルギー・海洋資源開発の促進及び海洋開発産業の育成並びに国際ルール形成
への戦略的関与を通じた我が国海事産業の国際競争力強化が求められている。一方、実際の海洋開発は民間での開発リスクが過大であるため、海洋開発推進、海洋産業の育成に向けた国と民間との連携が重要である。
したがって、研究所には、船舶に係る技術を活用し、海洋基本計画等の国の施策に沿ったナショナ
ルプロジェクト、海洋産業育成等への技術的貢献を行うとともに、実際の開発・生産を担う我が国企業への技術的支援が求められている。
このため、以下の研究開発を進める。
①海洋再生可能エネルギー生産システムに係る基盤技術及び安全性評価手法の確立に関する研
究開発②海洋資源開発に係る生産システム等の基盤技術及び安全性評価手法の確立に関する研究開発- 38 -

③海洋の利用に関連する技術に関する研究開発（４）海上輸送を支える基盤的な技術開発
海事産業の技術革新の促進、海運・造船分野での人材確保・育成、多様なニーズに応える海上交通
サービスの提供等により我が国海事産業の国際競争力を強化するとともに、我が国経済の持続的な発展に資することが求められている。
このため、以下の研究開発を進める。
①海事産業の発展を支える技術革新と人材育成に資する技術に関する研究開発②海上輸送の新たなニーズに対応した運航支援技術・輸送システム等に関する研究開発③海上物流の効率化・最適化に係る基盤的な技術に関する研究開発- 39 -

２．船舶に係る技術及びこれを活用した海洋の利用等に係る技術に関する研究開発等（１）海上輸送の安全の確保①先進的な船舶の安全性評価手法及び更なる合理的な安全規制の体系化に関する研究開発★先進的な船舶の安全性評価手法及び更なる合理的な安全規制の体系化に関する研究開発☆全船荷重・構造一貫強度評価システム（DLSA-Basic）の開発【平成 28 年度】●DLSA-Basic(荷重・構造応答一貫解析強度評価システム)を開発
船舶の構造設計は、複雑かつ高度な各種解析を経て行われるが、これら解析を一貫して行うツール（全船荷重・構造一貫強度評価システム）：DLSA(Direct Load and Strength Analysis) - Basic を開発した。これまでは、
構造強度評価において、波浪中運動解析、荷重推定、構造解析、強度評価（降伏、座屈、疲労）の各分野の担
当設計者が個別に実施していた解析を設計者 1 名のみで実施可能になり、解析に要する時工数が約 1/15 になるなど、設計効率が大幅に向上した。また、これまでに 5 社の造船所で利用され、造船所における新造船の設計効率の向上に大きく寄与した。

図 1.2.1 全船荷重・構造一貫強度評価システム（DLSA-Basic）のイメージ【平成 29 年度】●極限海象に対応したシステム（DLSA-Professional） の開発に向けて CFD と FEM を組み合わせた連成解析
手法を構築
極限海象下における最終強度を評価できる全船荷重・構造一貫強度評価システム DLSA-Professional のコ
ア部分を完成させた。
また、CFD－FEM 連成手法を３通り（片方向連成、双方向弱連成、双方向強連成）で構築し、それぞれの手法を規則波中ホイッピング予測に適用した場合の特性及び精度を検証した。
さらに、CFD－FEM 連成手法と構造信頼性理論を用いた短期海象中の最大応答推定法を構築した。

図 1.2.2 DLSA-Professional による計算結果の例- 40 -

EXP.
One-way coupling
Weak two-way coupling (α=0.05)
Strong two-way coupling (α=0.3)

Whipping component of Mv
at SS8.0 [Nm]

250
200
150
100
50
0

図 1.2.3 ホイッピング応答のベン
チマーク結果例

-50

-100
-150
-200
-250
0.5

1

1.5

2

2.5

Time [s]【平成 30 年度】●DLSA-Professional 開発に向けて疲労被害度等の全船構造要素マッピングソフトを開発
DLSA-Basic（荷重解析－線形構造解析評価システム）の荷重解析モジュールとして 3 次元グリーン関数法を適用した NMRIW-3D-Lite を開発した。内圧付与法（A 法/B 法）を選択可能とした。強度評価・海象条件設定モジュールとして DLSA-Basic-Projection（疲労及び降伏に関する統計評価値（疲労被害度等）を出力し、全船構造要素へのマッピングする）を開発した。これにより、網羅的な強度と作業コスト低減を両立し造船所の設計への適用も可能にした。世界的にも例をみない荷重構造一貫解析評価システムである。従来からの 2 社のユーザに加え、新規に 1 社へ販売。他に本システムを適用し新構造設計を行う造船所が 1 社確定（共同研究）、1 社
予定（来年度販売、共同研究の見込み）。また、船級規則改正に資するデータ構築に必要なツールしても指定された。
DLSA- Professional （非線形荷重解析－非線形構造評価解析システム）の構造解析における境界条件（外圧、内圧、拘束）設定法の提案及び検証を行った。これにより全船を対象とした構造の動的応答及び崩壊強度が可能となった。

図 1.2.4 強度評価マッピング（左：超過確率 10-8 レベルの応力の最大期待値 右：応力が最大となる波向きの分付）■市村産業賞貢献賞を受賞※
衝突安全性に優れた「船体用高延性厚鋼板の開発」が評価され、 2018 年度市村産業賞貢献賞を受賞した。
※市村産業賞は、昭和 38 年紺綬褒章受賞を受賞した市村清氏が創設。わが国の科学技術の進歩、産業の発展に顕著な成果を挙げ、産業分野あるいは学術分野の進展に多大な貢献をした技術開発者を表彰する伝統と権威ある賞。

- 41 -

図 1.2.5 市村産業賞貢献賞受賞の様子■日本船舶海洋工学会賞（論文賞）を受賞
本研究に関連して、「AIS データに基づく実運航船の波浪荷重推定 －最大荷重に対する操船影響の評価－」
が日本船舶海洋工学会論文賞を受賞した。
【令和元年度】●リアルタイム強度評価システムを開発
DLSA-Basic（荷重解析－線形構造解析評価システム）を活用した海象条件（設計波）設定法及び強度評価法を提案した。リアルタイム強度評価を開発した。従来からの 5 社（DLSA-Basic：3,NMRIW-II：4）のユーザに加え、新規に 3 社（DLSA-Basic：1,NMRIW-II：2, NMRIW-Lite：1）へ販売。他に本システムを適用し新構造設計を行う造船所が 1 社確定（共同研究）、大学が 1 校確定（共同研究）。また、船級規則改正に資するデータ構築に必要なツールとしても指定された。

図 1.2.6 縦曲げモーメントリアルタイム強度評価の表示例（赤：船体の強度、青：現在の荷重）●DLSA-Professional を開発
DLSA- Professional （非線形荷重解析－非線形構造評価解析システム）の構造解析における境界条件（外圧、内圧、拘束）設定法の提案及び検証を行った。これにより全船を対象とした構造の動的応答及び崩壊強度評価が可能となった。

図 1.2.7 DLSA- Professional による全船荷重構造一貫解析の例- 42 -

■ものづくり日本大賞を受賞
海上技術安全研究所、日本製鉄株式会社、今治造船株式会社、日本海事協会の 4 社が共同で研究・開発した船舶の衝突安全性向上技術（新材料「高延性鋼：NSafe®-Hull」）に対して、「第 8 回ものづくり日本大賞、製造・技術開発部門、九州経済産業局長賞」を共同で受賞した。NSafe®-Hull は、4 社共同で開発後、既に実用化されており、超大型原油タンカー（VLCC）7 隻を含め既に 22 隻の大型船舶に適用され、油タンカーからの油流出防止並びに船舶の安全性向上に寄与している。

図 1.2.8 ものづくり大賞の表彰状■米国機械学会優秀論文賞を受賞
米国機械学会（The American Society of Mechanical Engineers）主催の第 37 回（2018 年）国際海洋・極地工学に関する国際会議（37th International Conference on Ocean, Offshore & Arctic Engineering：OMAE-2018）における、安全・構造・信頼性部門（Safety, Structures, Reliability: SSR）において OMAE2018 最優秀論文賞を受賞した。

図 1.2.9 受賞の様子【令和 2 年度】
●DLSA-AT を開発
オンボードで計測された船体運動履歴を用いて、数十秒先までの船体運動をリアルタイムで予測する新しい手法を構築した。定常状態の実験データおよび非定常な実船データにより手法の有効性を確認した。

- 43 -

0.5

Meas.
Sample ACF
PSWF_Ne=124

Vertical acceleration [m/s2]

0.4
0.3
0.2
0.1
0
-0.1
-0.2
-0.3
-0.4
-0.5
900

910

920

930

940

950
Time [s]

960

970

980

990

1000

図 1.2.10 船体運動の予測結果の検証例■NMRI-Lite をクラウド化
DLSA-Basic の荷重解析パート（NMRIW-Lite）のクラウド化及び NAGISA と NMRIW の連携プログラム（入力ファイル変換プログラム）を作成した。
■第 3 回オープンイノベーション大賞を受賞「海洋油濁防止のための耐衝突・座礁性に優れた高延性厚鋼板開発・実用化」で、第 3 回オープンイノベー
ション大賞 国土交通大臣賞を共同で受賞した。
本プロジェクトでは、船舶の衝突や座礁に起因する海洋油濁による環境破壊を防止するために、衝突されてもよく伸びることで破口しにくい「高延性鋼」を開発。当所と、日本製鉄、今治造船、日本海事協会の 4 社が連携し、コンセプト提案、材料開発、実機製造、認証制度およびガイドラインの公開、実船適用を実現した。
【令和 3 年度】
●DLSA-Basic の Web アプリを開発
線形ストリップ法および 3 次元 Green 関数法のクラウド利用 Web アプリケーション版 NMRIW-Lite Web を開発し、販売開始した。

図 1.2.11 NMRIW-Lite Web の web ブラウザ上の操作画面（左）および結果アニメーション(右)●DLSA-Basic の POST 機能に非線形統計予測機能、マッピング機能を追加
DLSA-Basic の POST 機能に非線形統計予測機能を追加することで降伏強度評価を合理化、応力の多軸度評価および全船モデルへのマッピング機能を追加、船級規則に準拠したホットスポット応力ベースの疲労強度評価機能を追加した。

- 44 -

図 1.2.12 DLSA-Basic の新機能による Mises 応力の最大期待値（左）と従来法による結果との比（右）のマッピング☆船体構造モニタリングシステムの開発【平成 29 年度】●世界初のシリーズコンテナ船の船体構造モニタリング解析を実施
応力モニタリングデータ等の不規則波形データを統計解析して長期予測値及び累積疲労被害度等、強度評
価に必要なパラメータを計算するプログラムを作成し登録した（プログラム登録 1）。このプログラムは船体構造
モニタリングのメインエンジンとなる。
また、作成したプログラムを用いて、10 隻連続建造の 14000TEU コンテナ船の疲労寿命評価を行い、疲労寿
命に対する弾性振動の影響及びその個船間のバラつきを示した。また、実データに基づいてホイッピング等の船体弾性振動が疲労寿命に与える影響を明確にし、航海系データ及び波浪データの解析によって操船との関係性を調べた。この研究成果は国土交通省の i-Shipping の報告書に反映されている。
LBS(P/S) (#2,#3)
LBS(P) (#4)

EQUIP./MONITOR(#1)

ACC (#1)

LBS(P) (#1)

Stress (#1)

図 1.2.13 14000TEU 型コンテナ船の歪みゲージ
配置（上）とシリーズ船の疲労被害度の比較（下）

図 1.2.14 弾性振動が重畳した応力波形（上）と弾性振動が疲労被害度の進行に与える影響（青：弾性振動を含む応力、赤：弾性振動を除去
した応力）【平成 30 年度】●船体構造モニタリングガイドライン（草案）を作成
実船データの統計解析プログラム（2017 年度に登録）を用いて、10 隻連続建造の 14,000TEU 型コンテナ船で計測された応力データを解析し、最大応力値及び疲労寿命に及ぼすホイッピングの影響を明らかにした。また、計測応力を FE 解析による応力と比較して、現状の強度設計で行われる応力の予測精度を確認し、遭遇波- 45 -

浪の推定精度が予測精度に大きく影響を及ぼすことを示した。この研究成果は国土交通省の i-Shipping の報
告書に反映されている。

図 1.2.15

図 1.2.16

14000TEU 型コンテナ船の歪みセンサ配置（上）ホイッピングが最大応力値に与える影響と計測された応力波形の例（下）青：ホイッピング有り、オレンジ：ホイッピングなし●解析プログラムの開発
AIS データと波浪追算データを用いて、就航船の遭遇海象及び作用荷重の履歴及び統計解析を行うためのプログラムを開発し、これを用いて実遭遇海象をベースとした波浪発現頻度表を作成し、また、遭遇波浪を元に就航船の最大荷重を推定し、数値シミュレーション及び規則による設計荷重の安全余裕を示した。
AIS データ及び波浪追算データによる荒天中操船状況の可視化プログラムを作成した。これを活用すること
で最大荷重と操船判断との関係性が次第に明らかになり、合理的な構造設計の実現に寄与する。

図 1.2.17 AIS データ及び波浪追算データによる荒天中操船状況の可視化プログラム【令和元年度】●船体構造デジタルツインの研究開発を開始
近年、急速に進展しつつあるデジタルツイン技術にかかる取り組みとして、船体の余寿命予測や過大荷重への警告を主眼とした船体構造デジタルツインの研究開発を開始した。

- 46 -

図 1.2.18 船体構造デジタルツインの波浪中実験【令和 2 年度】
●デジタルツインシステムのコアとなる、DLSA 連携 HMS プログラムを構築し、有効性を検証
船体構造デジタルツインのコアとなる DLSA 連携 HMS プログラム（DLSA/HMS）を構築した。また、（一財）日本船舶技術研究協会からの受託研究「超高精度船体構造デジタルツインの研究開発」の一環で、DLSA/HMSを組み込んだ船体構造デジタルツインシステム(i-SAS ; integrated Structural Analysis System)のプロトタイプを
東京大学等と共同開発した。

図 1.2.19 開発中の船体構造デジタルツインシステム（i-SAS）【令和 3 年度】
●ハルモニタリングとデータ同化手法を統合した船体構造デジタルツインシステムを開発し、水槽試験及び実船で検証
コンテナ船モニタリングの共同研究の一環で、船体構造デジタルツインの認証用ガイドラインのベースとなる「船体構造モニタリングシステムに関するガイドライン」を作成。2021 年 7 月に日本海事協会より発行された。
ハルモニタリングシステム(NMRI/HMS)を利用した船体疲労健全性予測システムについて、コンテナ船モニタ
リングのデータで検証した結果をシステムにフィードバックしてブラッシュアップした。
舶用品の欠陥認識にあたって、画像認識 AI だけでは不十分な問題に対して、知識処理 AI を活用して、設計知識を踏まえた対応を可能にするための課題を整理した。
ハルモニタリングシステム(NMRI/HMS)を複数ユーザが遠隔操作可能なデジタルツインクラウドシステムを構築して実海域試験で検証した。

- 47 -NMRI/HMS 及び波浪逆推定手法などのデータ同化技術を組み込んだ船体構造デジタルツイン統合システム(i-SAS)を、大学等との共同研究をプラットフォームとして構築し、水槽試験、実海域試験で検証した。実船体全域の応力応答をリアルタイムで取得可能であること、及び波浪逆推定により実海域の波浪スペクトル・波浪荷重を良好な精度で推定できることを確認した。

図 1.2.20 デジタルツインクラウドシステム(Web アプリ)

図 1.2.21 統合型デジタルツインシステム(i-SAS)のプロトタイプ【令和 4 年度】
●DLSA-Basic の機能強化
全船有限要素モデルを対象にした腐食板厚衰耗を考慮した座屈強度評価機能を追加・実装、疲労強度に影響を及ぼす二軸指標の全船マッピング結果として、応力振幅比に加え各軸の応力の位相差を表示する機能を実装した。
また、荷重解析パートに不規則波中計算機能を追加し、利便性向上に資する各種機能の追加、マニュアル
刷新・手順書・解説書の整備を行った。

図 1.2.22 腐食板圧衰耗を考慮した座屈強度評価（左：腐食前、右：腐食後）- 48 -●DLSA-AT プロトタイプの開発
スロッシングの推定精度向上のため、LNG 模型船を対象に、パネル法（波浪中船体運動解析）と粒子法（タンク内流体力）を連成させる双方向連成ハイブリッド解析の精度を検証した。
また、ICFD(ラグランジュ格子)を適用した規則波中の流体-弾塑性構造連成解析をロバストな計算を可能とした。
●デジタルツイン統合システムの開発
全船荷重構造一貫解析システム（NMRI-DLSA）にハルモニタリングシステムを統合して、船体全域の応力推定を目的としたデータ同化手法を開発した。波浪逆推定データ同化技術により、船体全域の応力を得ることができ、また、実海域の波浪スペクトル及びこれに続く波浪荷重を良好な精度で推定できることを、実船データで確認した。

図 1.2.23 実船に搭載したデジタルツイン統合システム（i-SAS）■海事関係功労者国土交通大臣表彰を受賞
DLSA の社会実装に関し、「海の日」海事関係功労者国土交通大臣表彰を受賞した。また、共同研究を通じて2 社での新船型開発に貢献した。

図 1.2.24 国土交通大臣表彰の様子- 49 -

【今期 7 年間の達成状況】
第 1 期中長期目標期間においては、荷重構造一貫解析システム（DLSA）の社会実装により、社会ニーズに応じた新船の開発を促進するとともに日本の造船所の設計力の強化に貢献した。
また、船損事故やコンテナの荷崩れ事故などへの早急かつ精度よい評価を可能にして、安全・安心の確保に貢献した。
さらに、船体構造デジタルツインにより船体や波浪のデータをリアルタイム取得・蓄積・活用することで、安全運航や合理的メンテナンス等の支援に貢献して海事従事者の負担軽減を図るとともに、今後の統合型デジタル
ツインの開発を通じて総合的判断支援や自動運航船の実現に資する成果を得るとともに、データドリブンな荷重・強度評価手法を策定し、将来の安全で環境適合性のある船体強度設計を実現可能にした。
【次期中長期における発展性】
第 2 期中長期目標期間においては、DLSA の機能・精度向上及び DLSA にデータ同化技術を加えたライフサ
イクル安全監視・支援システムの研究・開発を行い、次世代の船舶及び海洋構造物の安全・安定稼働を図るとともに、システムによって得られる設計・建造・運航・保守に渡るビッグデータを活用した次世代設計手法の確立を目指す。
また、モニタリングデータを活用してライフサイクルで安全性を保持することを思想とした新しい概念の設計手法の開発に資する研究を行ない、安全性を保持しつつ余剰な強度を排除した船舶の設計・建造を実現することにより、我が国の海事産業の競争力確保に貢献する。
★船舶のリスク評価技術及びリスクに基づく安全対策構築のための影響評価技術の開発に関する研究【平成 28 年度】●伊豆大島西岸沖推薦航路を設定
船舶事故調査結果や、昨年度までに作成した AIS データ解析ツール（AIS Analyzer）を用いて、伊豆大島西方海域での交通状況や衝突事故の分析を行い、同海域で多い衝突事故のタイプと危険箇所を特定した。同海域での衝突事故は、2005 年～2014 年の 10 年間における事故の分析結果から、多い順に、商船同士（特に、行き会いの見合い関係）、商船と航行中の漁船（特に、操業後の帰港中）、商船と操業中の漁船であることがわかった。また、図 1.2.25 は、同海域を東西方向 315 個×南北方向 301 個のメッシュに区切り、通航船舶数計測ゲー
トを設定し、1 日あたりのゲート毎の交通密度を東西航行別に解析したものである。同図より、東西交通流の混在が事故に寄与していると考えることができる。これらの衝突事故については、東西交通流を分離することにより、航行船舶同士の遭遇を減らすことで衝突機会を低減させ、あるいは航行船舶の通航域と漁船の操業域を分けることで航行船舶と漁船の衝突機会を低減させることにより、衝突事故予防の効果が得られると考え、分離の方法を提案した。本研究で作成した東西交通流分離のための推薦航路を定義する 3 種類の「基線」の設定案と、同海域での漁場および衝突事故発生地点を示したものである。

- 50 -

図 1.2.25 東西交通流分離のための仮想航路標識の設定案【令和元年度】●液化水素運搬船漏洩リスク解析のためのリスクモデルを構築構築したベイズ推定モデルを用いて、英国周辺に位置するオフショア施設からの原油等の漏洩データベース
である英国安全衛生庁 (UK HSE) の Hydrocarbon Release Database (HcRD) 及び高圧ガス保安協会の事故事例データベースの水素ステーションにおける事故データの 2 種類のデータを利用することで、これらから求められる漏洩頻度は水素運搬船からの漏洩頻度であると仮定し、機器毎の漏洩頻度をベイズ推定した。また、水素漏洩に伴う影響度の評価については HyRAM コードを用いて、液化水素運搬船で取り扱われる圧力条件のもと、漏洩源の口径を変化させて可燃範囲にあるガス量を算出した結果、口径に対する可燃範囲にあるガス量の傾向が得られた。
原油タンカーを対象に、作成したシミュレーションを用いて、戦略毎の費用対効果評価を実施した。シミュレー
ション結果より、作成したシミュレーションが定性的には問題ないことを確認した。また、貨物タンクのモジュール化という需要変動に対応する新技術を考え、その新技術は、将来的に低コスト化が実現すれば費用対効果が良い技術になることが分かった。
液化水素運搬船の社会実装の支援については、設計者が作成した代替設計承認のための同等性評価書について助言を行った結果、これに基づいて修正された評価書が主管庁へ提出され、最終的に代替設計が承認された。

図 1.2.26 液化水素運搬船（2020 年に建造する予定の Pilot 船）の実船モデル（左図：イメージ図（HySTRA より）、右図：被害度評価用の FEM モデル外観。）- 51 -

●推薦航路を導入した船舶の行動を解析■海の日・海上保安庁長官表彰
潮岬沖海域の特徴である航路片側の陸岸による制限下を考慮した推薦航路導入後の船舶行動予測手法を考慮した導入による効果予測手法を確立し、当該海域における安全対策の立案に必要な技術の確立を行った。
また、昨年度に続き潮岬沖海域の状況の分析を行い、神戸海難防止研究会が実施する潮岬沖における安全対策の構築に関する調査研究委員会への解析資料提供を行うと共に、必要な説明を行った。図に潮岬沖海域
における同航船同士の OZT の発生回数及び遭遇頻度の現状と推定を示す。
また、以前に導入された伊豆大島西岸沖の導入後の船舶行動を分析し、対策後に残る安全阻害要因の分析を行った。伊豆大島西岸沖の推薦航路における導入前後の遵守率の推移を解析した。
なお、導入前は推薦航路予定位置に対する航行位置から算出した。また、伊豆大島西岸沖海域における OD(航路群) 毎の横断面方向の通航位置分布を作成して、低遵守率の原因を解析した。安全対策の効果の推定として、伊豆大島西岸沖海域における反航船の遭遇頻度の導入前後の変化についても調査を行った。
さらに、バーチャル AIS（船舶自動識別装置 AIS により航海用レーダー画面上にシンボルマークを仮想表示）を活用した、伊豆大島西岸沖での世界初の推薦航路設定（多くの船舶が遵守していることを確認済）が評価され、海上保安庁長官賞を受賞した。

図 1.2.27 伊豆大島西岸沖海域における反航船の遭遇頻度の変化(左: 2017.3(導入前) 右: 2018.9(導入後))

図 1.2.28 授賞式の様子- 52 -

【令和 4 年度】●水素燃料電池船の安全ガイドラインへの解析手法提供
国交省の「水素燃料電池船安全ガイドライン」で燃料タンクの配置(位置と寸法)を代替設計にもとづいて実施するためのリスク評価手法を構築し、手順書を作成した。
また、本手順書に従って設計する際に行うべき計算を計算プログラムとして作成し、支援を行った。
本プログラムは、標準プログラムとして公開予定となっている。
●潮岬沖の推薦航路が令和 5 年 6 月より運用開始
準ふくそう海域の安全対策として、海上保安庁と共同で提案してきた潮岬沖の推薦航路が、令和 4 年 11 月に開催された IMO MSC106 にて合意され、令和 5 年 6 月 1 日より運用が開始される。
また、海上交通センターでの管制業務支援のため、航路逸脱時または航路逸脱が起こり得る船舶を検知するモデルを開発し、令和 5 年度以降の海上保安庁との共同研究締結の準備を進めている。

図 1.2.29 潮岬沖の推薦航路（出典：IMO NCSR 9/3/2 を加工）
●運輸安全委員会による衝突事故調査の基礎資料として活用
事故解析における状況認識の妥当性検証に適用するため、乗組員の衝突危険感に相当する衝突危険度指標の目安を明らかにすることを目的とし、事故調査報告書から抽出した乗組員の衝突に対する危険感と AIS データ分析による衝突危険度指標の関係を分析した。分析の結果、危険度指標 CJ と BC の衝突危険感相当の目安、および危険を感じる OZT 識別のための評価エリアの角度と長さを示し、既存研究との比較により CJ の目安は妥当であることを示した（図 1.2.30）。

tanker (300m)
cargo (150m)
training (34m)

Unavoidable collision
Collision risk
No collision risk

図 1.2.30 避航開始閾値と危険感相当の危険度指標 CJ 値の比較
■公益社団法人日本航海学会「奨励賞」を受賞「衝突頻度モデルに基づく衝突原因確率の推定」にて、公益社団法人日本航海学会「奨励賞」を受賞した。
受賞論文では、衝突を回避しづらい海域を特定することは衝突事故防止の一手段であることから、その海域を海上交通の実態に対応して定量的に示すために、船舶が衝突回避に失敗する確率である衝突原因確率を、
輻輳海域において見合い関係別に推定する方法及びその結果を述べている。
- 53 -

図 1.2.31 表彰状及びオンライン表彰式の様子【今期 7 年間の達成状況】
第 1 期中長期目標期間においては、日本海事協会が発行する代替燃料船リスク評価ガイドライン、国土交通
省の自動車運搬船の火災安全に関する通達、日本船舶技術研究協会が発行する燃料電池船の代替設計に関するリスク評価法として導入された。
また、IMO における液化水素運搬船の暫定要件見直しに反映された。
さらに、伊豆大島西岸沖推薦航路の運用が開始（平成 30 年 1 月）され、期待通りの衝突予防効果が確認された。提案していた潮岬沖推薦航路についても、IMO での審議の結果、令和 5 年 6 月より運用開始が決定された。
【次期中長期における発展性】
第 2 期中長期目標期間においては、自動運航船、無人運航船の運航形態やシステム構成の定義・表現方
法、並びにこれらを用いたリスク解析手法の構築により、国際規則策定のための議論を促進した。国際規則策
定のための議論は今後も継続されるため、将来的な成果の創出も期待できる。
また、海域リスク評価技術（第 1 期での成果）とデジタル基盤技術との併用により船舶交通の安全運航監視技術に発展予定である。
②海難事故等の原因究明の深度化、防止技術及び適切な対策の立案に関する研究開発★安全運航と海難事故防止に必要な技術開発及び基準に関する研究☆最低出力暫定指針の改訂【平成 28 年度】●理論的かつ学術的検討の踏まえた最低出力暫定指針改訂案を IMO（国際海事機関）に提出
国際海事機関（IMO）で策定された、荒天下でも船舶を安全に操船維持するために最低限必要な推進出力を定めた最低出力暫定指針の改訂には、学術的に検討不十分な点も多く含まれていることから、理論的・学術的な検討を行った指針に改訂する必要があった。当初、検討を主導していた欧州の研究グループは、運航実態等を十分に考慮していなかったため、要求値が過大になる等、我が国海運・造船業等海事産業に深刻な影響を及ぼす懸念があった。欧州の研究グループと連携しつつ、簡易手法の設定等学術的な検討を行うとともに、実際の運航状態と海象条件の関係を分析することにより、IMO に指針案を提案（本年 7 月に審議予定）した。我が国造船所の技術水準を考慮した合理的かつ実行可能な指針案策定に貢献した。

- 54 -

図 1.2.32 IMO 会議と IMO への提案文書☆操縦性能を推定模型実験法の開発【平成 29 年度】●実海域環境下での操縦性能を推定する模型実験法を開発
新たに波浪中操縦性能模型実験を実施し、痩せ形船に対する荒天下の操船評価のための数値計算テストプ
ログラムの検証とそのための拡張を行った。さらに、これまでに開発した主機作動制限を考慮する模型実験手法の妥当性を調べた。
また、前年度に作成した荒天下の操船評価のための操縦運動を含む 6 自由度波浪中船体運動計算法を小GM の痩せ形船型にも適用可能なように拡張し、新たに実施したコンテナ模型船の波浪中旋回試験と比較した。
その結果、本計算法の妥当性を明らかにした。
当所で開発した主機作動制限を考慮する模型実験手法の妥当性を，平水中の 3 自由度操縦運動計算法に

1.2

1.2

1.0

1.0

0.8

0.8

V/V0

V/V0

波の影響として波漂流力のみを考慮した既存の数値計算法との比較によって明らかにした。

0.6

0.6

0.4

0.4

0.2

0.2

0.0

w/o OLEExp.(model)Cal.(full)Cal.(model)

0.0
0

30
60
90
120 150
wave dir. [deg.] (head:0deg.)180

with OLE with OLE-100%MCR -80%MCR

0

30
60
90
120 150
wave dir. [deg.] (head:0deg.)180

図 1.2.33 舵効き船速修正に主機の作動制限を考慮する方法を適用した波風中の船速低下の実験値と計算結果の比較(タンカー，多方向不規則波，有義波高 7m，平均波周期 10.2s，風速 22.7m/s)。左が模型実
験、右の線が実船尺度計算，右の点が模型尺度計算。青が主機作動制限を考慮していない結果で、橙色と灰色が制限を考慮した結果。橙色と灰色の応答に対する主機作動制限は、それぞれ対象船の最大連続出力 MCR、80%の MCR から推定した。実験で明らかとなった主機制限の考慮やその制限の強さに対する船速低下の変化が定性的に数値計算と一致していることから、本試験法の妥当性を確認できる。

【令和 2 年度】
●走錨危険度推定プログラム、走錨リスク判定システム（錨 ing）を開発■錨 ing は、ダウンロード版、アプリ版を無償提供
運航中発生する危険現象のひとつである横加速度を取り上げ、危険を回避する操船支援法を開発した。空載状態のコンテナ船のブリッジ内で大きな横加速度が発生し、死傷者が出る事故が報告されている。IMO で最終化された第二世代非損傷時復原性基準暫定ガイドライン（MSC cir.1627）には復原性に起因する危険現象のひとつとして過大加速度モードが挙げられている。
開発した操船支援法は海象（波高と波周期）と船の速度、針路（波向）、載荷状態（喫水、トリム、GM）を入力
値とし、過大加速度の危険性評価結果を操船者に適切に示し、危険を回避する操船を支援するもので、GUI を- 55 -

備えた具体的な操船支援用危険度評価システムを作成した。
走錨危険度推定プログラムに入出力 GUI を組み合わせて、荒天下での走錨を回避するため、錨泊実施前に船長や乗組員の判断を支援する「走錨リスク判定システム」を開発した。「走錨リスク判定システム」は、船舶、
気象・海象等のデータを入力することにより、錨泊方法，錨鎖長さ、風速に対応した走錨リスクを提示し、船舶運航者に走錨を回避するための判断材料を提供するもので、今後当所の HP や海技研クラウドで公開され関係者に無償提供される。

図 1.2.34 操船支援用危険度評価システム（横加速度）

図 1.2.35 走錨リスク判定システム【令和 3 年度】●「走錨リスク判定システム」の PC 版、web アプリ版を 2021 年 7 月 1 日に一般に無償リリース●航海機器との連接により、連続計算によるモニタリングが可能
昨年度作成した走錨危険度推定プログラムに錨泊時のプロペラ推力簡易推定手法を組み込み、走錨危険度
軽減のためにプロペラを作動させた場合のリスク判定を行う機能を追加した PC 版及び Web アプリ版の「走錨リ
スク判定システム」（図 1.2.36）を開発し令和 3 年 7 月 1 日に一般にリリースした。

- 56 -

図 1.2.36

PC 版走錨リスク判定システム（左図：入力画面、右図：計算結果表示画面）

走錨危険度モニタリング手法として，錨泊中の船舶の錨鎖と水平面とのなす角度を計測することで、船体に働く錨鎖張力が推定できることを確認した（図 1.2.37）。これにより船上で錨鎖の角度を計測することで、走錨リスクを評価することが可能となる。

図 1.2.37 錨鎖の角度から推定した錨鎖張力と検力計で計測した錨鎖張力の比較
走錨リスク判定システム(錨 ing)に，船舶の航海機器で計測された情報をネットワーク経由で自動取得できる機能を追加した（図 1.2.38）。これにより船員の入力作業の省力化が図れ，また船上で計測されたデータを
気象・海象情報として利用することで走錨リスクの判定精度の向上が期待できる。さらに，自動取得した情報を用いて走錨リスク判定システムの連続計算を行うことで走錨リスクの時系列変化を確認すること(走錨危険度モニタリング)が可能となった。

図 1.2.38 船上における走錨リスク判定システム（錨 ing）入力データの自動取得（概念図）☆スマホアプリ開発ガイドライン案作成【平成 28 年度】●小型船衝突防止等支援スマホアプリ開発ガイドライン案を作成
小型船の衝突乗揚げの防止等の支援を行うスマートフォンアプリ開発に必要な、他船回避警告、危険海域回避警告等の各種指標案等を求め、国土交通省が作成するアプリ開発のためのガイドラインに反映させた。国土- 57 -

交通省は「船舶事故防止スマホアプリの安全ガイドライン」を平成 29 年 3 月 16 日に公表した。
☆主機設計手法の開発【平成 28 年度】●波浪中での負荷変動に対する主機応答特性を考慮できる水槽模型試験法を開発■日本船舶海洋工学会奨励賞（乾賞）を受賞
船舶が実際に航行する際の波浪中での負荷変動に対する主機応答特性（回転数、燃費等の変動）を考慮できる水槽模型試験法の開発により、水槽模型試験により主機設計が可能であることを示し、実海域性能評価の高度化に貢献した。具体的には、国際条約による船舶の燃費規制導入により、出力の抑制による荒天中操縦性悪化が見込まれる。このため、波浪中での負荷変動に対する主機応答特性も含めた実海域性能評価手法
及びそれに対応する主機設計手法の確立が急務であり、開発した水槽試験法を活用した。これにより、水槽模型試験で船舶が実際の海域で航行した際の船速低下や燃料消費量等を高精度での計算が可能となった。本

回転速度変動計測値の標準偏差[%]

件は平成 28 年度日本船舶海洋工学会奨励賞（乾賞）を受賞した。

標準設計

2

改良設計

活用

1.5
1
0.5
0
0.2

0.4 0.6 0.81
1.2 1.4船の長さに対する波長の比

図 1.2.39 水槽模型試験を通じた主機設計の直接検証☆船舶の新たな制動手法の開発【平成 29 年度】●舷側に抵抗体を設置するなど船舶の新たな制動手法を開発
固定ピッチのプロペラを装備したコンテナ船模型を用いた水槽実験を行い、新たな制動手法の有効性を確認した結果、新たな制動手法は一般的なプロペラ逆転による停止試験と比べて Track Rearch で 17%の短縮されることが確認された。本制動手法については、特許出願に向けて準備中である。

図 1.2.40 停止性能に対する新たな制動手法と操舵の効果に関する模型実験結果- 58 -

【今期 7 年間の達成状況】
第 1 期中長期目標期間においては、波浪中での負荷変動に対する主機応答特性を考慮できる模型試験法の開発、実海域環境下での操縦性能を推定する模型実験法の開発、舷側に抵抗体を設置するなど船舶の新たな制動手法の開発、過大加速度モードの運航ガイダンスに活用できる操船支援用危険度評価システムの開発、PC 版及び Web アプリ版の走錨リスク判定システムの開発、荒天下操船運動評価プログラムの開発、低速時の実船の舵効き及び船速を再現する自由航走模型試験の開発及び風外乱に対応できる試験環境の整備など、海難事故等の原因究明の深度化、防止技術及び適切な対策の立案等、海上輸送の安全確保に貢献した。
【次期中長期における発展性】
第 2 期中長期目標期間においては、さらなる海難事故等の原因究明の深度化、防止技術及び適切な対策の立案はもとより、荒天下操船運動評価プログラムに関しては、外洋外乱下での自動運航船の安全性評価を可能とする船舶操縦運動推定法として発展させる。
（２）海洋環境の保全①環境インパクトの大幅な低減と社会合理性を兼ね備えた環境規制の実現に資する規制手法に関する研究開発★船舶から排出される大気汚染物質に関わる環境対策技術に関する研究／多様なエネルギー源等を用いた
新たな舶用動力システムの開発に関する研究☆SOｘ等排ガス処理技術、計測及び分析技術の高度化【平成 29 年度】●船舶ディーゼル機関から排出される PM 等の計測組成を分析
当所所有の実験機関において 2 台の PM 計測装置の比較実験を行った結果、両装置により得られた PM 計
測結果は非常に良く一致した。
船舶特有の PM 組成プロファイル及び PM 排出量データの作成の予備作業として、2016 年度を対象とした
AIS に基づく船舶活動量（外航船・内航船）の集計及び解析を行った。
エンジンの燃料噴射圧を上げることで、60～77％の BC 削減効果があったが、PM については 2～3 割の削減
効果にとどまった。なお、噴射圧を高くすることで PM の増加が見られる条件もあり、これについては有機炭素及び炭素以外の成分の増加が主な要因であった。
また、2 種類の BC 計測法による計測結果と PM 中の元素状炭素（＝BC）の熱分析結果とを比較したところ、
エンジン形式やエンジン負荷率・燃料が異なっていても、BC 計測器同士の計測値が良好に一致することを確認した。一方、BC 計測器と熱分析の結果についても相関は高かったが、比例係数はエンジンや燃料によって変化した。
さらに、ほぼ同じ硫黄分（0.5％未満）を含む A 重油及び C 重油を用いて BC・PM 計測を行った。A 重油に比べて C 重油では、エンジン負荷率の低い時に BC 排出量が顕著に増加した。なお、その排出量は高硫黄 C 重油（硫黄分 2.2%）の場合と大きな違いはなく、BC 排出量が燃料硫黄分と直接関係しないことを明らかにした。PM
排出量についても、低負荷率時には A 重油より C 重油で増加したが、これは元素状炭素の増加を反映した結果であると考えられる。

- 59 -

図 1.2.41 PM 計測装置 2 機による PM 排出率の比較結果［横軸：エフテクノ製 PM 計
測装置（MIT-2000CT）縦軸：可搬式 PM 捕集装置］

■日本マリンエンジニアリング学会論文賞を受賞
舶用ディーゼル機関から排出される PM の分析事例-大気質シミュレーションへの適用が、「第 43 回日本マリンエンジニアリング学会論文賞」を受賞した。

図 1.2.42 日本マリンエンジニアリング学会論文賞受賞の様子【平成 30 年度】●低硫黄燃料の燃焼試験を実施し、品質等を確認
燃料組成の異なる低硫黄燃料を準備し、BC や PM 排出量に与える影響について明らかにするため、実機試験を行った。PM 排出量は高硫黄残渣油から低硫黄燃料油に転換することで大きく削減できる一方、BC 排出量については燃料油中の硫黄分とは直接相関はなく、燃料の残渣成分によって燃焼条件の悪い条件下では増加した。エンジン形式やエンジン負荷率によって影響を受けるが、同じ 4 ストロークエンジンでも、燃料の着火・燃
焼性への敏感度は異なることがわかった。
燃料の着火・燃焼性評価試験法である FCA 試験の結果から、複数の指標を組み合わせることで、燃料のもつ燃焼性に起因するトラブルリスクを予測できる可能性が確認された。実際のトラブルについては、各エンジンの燃料の着火性に対する敏感度にも左右されることが示唆された。
また、LSC の陸上物性試験や寒冷地における燃料温度の実船計測を実施。成果は「2020 年 SOx 規制適合
舶用燃料油使用手引書」（国交省、3 月発行）に反映された。

- 60 -

BC emission rate [g/kWh]

0.3

LSA
LSC
LCIA
C

0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
0

25

50

75

100

engine load [%]

図 1.2.43 硫黄分の異なる燃料を用いたときの、BC 排出率のエンジン負荷率依存性（左図）
および PM 排出率（右図）【令和元年度】●規制導入前に低硫黄燃料の燃焼試験・実船試験を実施（12 隻）し、品質等を確認
2020 年以降に提供される適合油（LSC）の性状動向の調査及びその性状が船舶での使用条件に与える影響（着火・燃焼性、低粘度化と高流動点化、安定性など）について検討した。今年度は、ラボ試験だけでなく、実船トライアルも実施し、HSC を提供しているバンカリング船における LSC 補油についての課題調査や、船舶で使用するにあたって必要となる対策や留意事項について確認した。
本研究成果は、国交省「2020 年 SOx 規制適合舶用燃料油使用手引書（第 2 版）」に反映された。

C 重油から LSC 重油への燃料切替え（異なる設備を持つ内航船における手順・課題の確認）
スポットテスト
バンカリング時に各船舶の燃料タンク内に残っている HSC 重
油及び A 重油と、
LSC 重油の混合安定性を確認

温度を手動でコントロールの場合

粘度調節器（ビスコン）使用の場合

図 1.2.44 適合油の実船トライアル（499GT 小型貨物船～14,000GT 級 RoRo 船など 12 隻で実施）【令和 3 年度】
●GHG 削減のための後処理技術の評価
CO2 分離膜を利用した GHG 削減に関する研究をおこなった。小型ディーゼル発電機の排ガスを分流し、分離膜への流量を系統的に変化させ、CO2 削減率を調査した。その結果、分離膜入口側のガス流量が低いほど、CO2 削減率が高くなることがわかった。また、模擬 EGR によって、分離膜の入口の CO2 濃度を増加させると削減率も高くなった。また、分離ガス流量を一定にして分離膜の圧力を変えたところ、分離膜の圧力が高くなるほど、CO2 削減率が高くなり、分離側ガス中の CO2 濃度は最大 70vol%程度まで高まった。このように、分離側のCO2 は高濃度でドライであることから、冷却するだけで容易に CO2 を回収することができた。船舶に搭載する- 61 -

際の課題としては、排ガスの圧力を高める手段、分離膜の性能を阻害する排ガス中の水分の除去手段の検討がある。
後処理装置（酸化触媒）によるメタンスリップ低減効果を確認するため、ガスエンジンの実排気における触媒の性能を、実験的に評価した。海技研保有のガスエンジンは発電機運転を前提としていることから、舶用運転の低負荷率では、未燃メタンすなわちメタンスリップが多く発生する。また低負荷率では排ガス温度も低く、触媒反応にとっては不利である。それにもかかわらず、触媒によるメタン転換率は 100％で、完全にメタンが削減されることがわかった。逆に比較的排ガス温度が高く、触媒性能が発揮されると予想された 75％や 100％の高負荷率では、メタン削減率は 5 割程度だった。その理由を調べるため、模擬排ガスを使いマイクロリアクタという反応容器で触媒反応をおこなったところ、低負荷率を模擬した条件では、触媒出口での温度上昇が大きく、逆に高負荷率を模擬した条件では温度上昇が小さいことがわかった。これにより、低負荷率で温度が低い不利な条件であっても、メタン濃度が高い場合は触媒反応にともなう発熱が生じ、酸化反応が促進されることが示唆された。

図 1.2.45 CO2 削減率の分離膜入口ガス流量依存性●アンモニアエンジンへの 2 段階軽油早期噴射技術の開発
アンモニアエンジンの実験を行い、軽油早期噴射による未燃 NH3 と N2O の低減効果（前年度報告）を維持したまま、軽油早期噴射の 2 段化によって、増加していた CO と THC の排出量の低減に効果があることを確認した。成果は国際学会（査読付きプロシーディング）にて発表した。

図 1.2.46 軽油早期噴射の 2 段化による CO と THC の低減効果- 62 -

【今期 7 年間の達成状況】
第 1 期中長期目標期間においては、舶用燃料の着火・燃焼の実験的評価手法・技術の構築、舶用燃料の着火性に関係する燃料中炭化水素成分構成比の推定手法を構築、着火性指標の改善、低硫黄燃料、次世代燃料の燃焼時に発生する燃焼生成物の計測・分析手法を確立し、燃料の組成との相関を解明した。
また、排ガス後処理技術の高度化。次世代燃料使用時のメタンスリップ、N2O 削減手法として触媒反応条件と削減率の相関を解明し、次世代燃料の燃焼性評価等の確立に貢献した。
【次期中長期における発展性】
第 2 期中長期目標期間においては、燃料評価の実験および推定手法は、GHG 削減のために使用想定されるドロップイン燃料の評価にも適用が可能であり、次期重点研究等で使用であり、次世代燃料を使用した際の排ガス計測手法は次期重点研究でもさらに高度化し、IMO での規制策定等の際の技術データとして寄与する。
また、温暖化ガスの後処理技術として触媒反応研究に取り組んできた、反応効率を上げるための排ガス条件の推定が可能になったことから、アンモニア・水素等の次世代燃料の実機試験と併せ、さらに触媒反応制御に取り組んでいく。
☆内航船向け小型スクラバの開発【平成 30 年度】●大型の排ガス洗浄装置（スクラバ）の小型化するための設計及び試作機を製作
当所既存スクラバの一部を利用し、洗浄水の噴射量、噴射ノズルからの距離、噴霧状態（噴霧洗浄水粒径）を変えた実験を行い、0.9m 程度の配管長さがあるジェット式スクラバは、国際海事機関（IMO）の EGCS ガイドラ
インに規定されている排ガス中の硫黄分規制をクリアできることを明らかにした。この結果をもとに、小型ジェッ
ト式スクラバを設計・試作した。

図 1.2.47 ジェット式スクラバにおける、洗浄水条件（流速、噴霧状態距離）を変えた実験【令和元年度】●小型並行流ジェット式スクラバを開発
内航船舶に SOx スクラバを搭載することを想定して小型並行流ジェット式スクラバを製作し、種々の噴射ノズ
ルを組み合わせて、規制に対応できる脱硫性能を達成する条件を調査した。その結果、機関の負荷率が高く、排ガス流量が多い場合でも、噴射ノズルを組み合わせることで十分な脱硫性能が確認された。

- 63 -

主脱硫箇所

充填剤

排ガス冷却部

エンジン負荷率が高い条件下でも、ノズルのサイズ・数の変更
で十分な脱硫性能を達成

主脱硫箇所(a) 従来の充填塔式スクラバ(b) 小型スクラバ

図 1.2.48 小型スクラバの開発☆海洋環境影響評価システムの対象物質拡張及び高度化【令和 3 年度】
●油漂流予測シミュレーションシステムの油運命モデルと計算手法を更新し、それらの効果を実現象 2 例に基づき検証(ａ) 油漂流予測シミュレーションシステム（以下、予測システム）の改善[油運命モデル] 海表面の油が海上風及び波浪に晒されることによる海水中への【分散過程】、分散された【油滴の形状分布】、海上風による油の【水平方向への輸送】、渦拡散係数に基づく拡散係数による【鉛直方向への輸送】、及び【油の風化】(揮発、乳化、分散)に関するパラメータを、最新の要素試験結果に基づくものに更新した。
[油移動の駆動力] 油運命モデルを海洋モデルに基づく海流で計算できるようにし、従来特定の港湾内のみに限定されていた評価範囲を拡張した。また、計算速度を上げるために、流出油の移動計算手法を変更した。
(b) 油漂流予測性能の検証(a)の改善を経た予測システムが、複雑な海洋環境での実現象を適切に再現・予測できることを検証した。
[油運命モデル] 岩手県の八戸沖で昨年 8 月に発生した貨物船の座礁事故に伴う燃料油の海洋環境への流出事象を対象として、流出油の漂流状況を予測した(図 1.2.49)。予測システムによる評価結果を航空機及び海上保安庁による漂着位置の観測結果と比較し、漂着位置の観測結果を再現していることを確認した。モデルの感度評価を行った結果、今年度改善したモデルのうち、【分散過程】【水平方向への輸送】【鉛直方向への輸送】【油の風化】が予測に大きく影響することを確認した。これらの過程を考慮することで、観測結果（下北半島上部に至る漂着）を再現することが可能となった。本事象に対する予測計算は、他に類例がない。

図 1.2.49 八戸沖貨物船座礁事故発生から 4 日半経過までの流出油分布- 64 -

【今期 7 年間の達成状況】
第 1 期中長期目標期間においては、東日本大震災に伴う東京電力福島第一原子力発電所の事故により海洋放出された放射性核種の、海洋環境における中長期的な濃度分布の変化について、数値モデルシミュレー
ションによる予測、および曳航式放射線検出器を用いた実海域における海底堆積物中の放射性物質濃度計測によるモニタリングの両面から評価した。
また、大気汚染物質の推計排出量を転用して EGCS 排水による長期水質環境影響評価を実施、国によるEGCS ガイドライン案策定に具体的なサポートデータを提供することで貢献した。
さらに、終端速度に着目した軽石のモデル、および軽石の船体周りでの挙動に関して端的なダイアグラムとして提示でき、学術および安全政策の両面で貢献した。
藻類に係る防汚塗料性能評価試験法の構築から始まり、その有効性の実証、実環境に適合させるための簡易評価試験法の開発とその実証を行い、その有効性を示した。
回収前後におけるエマルション化ならびに油水分離挙動について可視化計測を実施し、今後油回収システ
ムとして構築するための課題を抽出した。（再掲）【次期中長期における発展性】
第 2 期中長期目標期間においては、海運における GHG 削減の目標達成のために求められるゼロエミッショ
ン燃料の安全・環境対策策定、船舶運航時における環境負荷低減技術の開発について、これらに対応する環
境影響評価技術の高度化を推進する必要がある。
また、燃料の燃焼、船体の汚損防止対策、あるいは事故時損傷等に係り船外へ放出される物質の、環境中濃度評価技術、モニタリング技術および合理的後処理技術の高度化を行い、国際競争力強化および我が国経済の持続的な発展に資する。
☆アンモニア／水素等多様なエネルギーを用いた新たな舶用エンジンの開発等【平成 28 年度】●アンモニアの舶用ディーゼルエンジンにおける直接燃焼システムの開発
水素社会の実現に向けて、エネルギーキャリアとして有望視されているアンモニアの舶用ディーゼルエンジ
ンにおける直接燃焼システムを開発した。具体的には、液体を燃料とした舶用ディーゼルエンジンの吸気にア
ンモニアを混合したアンモニア直接燃焼システム（CO2 を発生する燃料消費量を低減化するもの）について、その実用化のため基礎研究に着手し、吸気へのアンモニア混合の影響、パイロット噴射（メイン噴射前に行う噴射）の効果等を把握し、多段噴射による未燃アンモニアの低減効果を確認した。吸気にアンモニアを混合した
場合について、いくつかの事例で燃焼状況を予測する燃焼解析シミュレーションを実施した。また、当該成果を基にして、実用化に向けた更なる効率向上等の研究を SIP（戦略的イノベーション創造プログラム：科学技術イ
ノベーション実現のための国家プロジェクト（内閣府））の研究課題「エネルギーキャリア」にて、29 年度より開始している。

- 65 -

図 1.2.50 アンモニアの直接燃焼システム【平成 29 年度】●水素燃料電池船ガイドライン案の作成
燃料電池、リチウムイオン電池および電気推進システムの状態を適切に監視・制御するシステムを構築し、模型船によりその動作を検証した。
小型実験船に水素燃料電池システムおよびリチウムイオン電池を搭載し、実船試験を実施した。
各要素機器の動作が適切に動作することを確認した他、水素漏洩等の不具合が発生した際の安全機能が適切に作動することを検証した。さらに、国土交通省からの請負研究のもと，水素燃料電池船の安全ガイドライン案を完成させた。

図 1.2.51 模型ハイブリッド船- 66 -

図 1.2.52 水素燃料電池システムおよびリチウムイオン電池を搭載した小型実験船【令和元年度】●GHG 削減シナリオを策定
今後活用の拡大する可能性のある代替燃料並びに GHG 削減技術について、上記研究成果を含めて、開発状況を調査し、実現可能性を検討した。さらに、将来の代替燃料並びに GHG 削減技術による GHG 削減シナリ
オを検討するための計算ツールを作成した。
本研究成果は、国交省「国際海運のゼロエミッションに向けたロードマップ」策定に貢献した。

図 1.2.53 技術開発による GHG 削減効果の推定（海技研シナリオ）【令和 2 年度】
●アンモニア燃料、燃焼改善のメカニズムを解明
既設の NH3 ガス供給装置による NH3 混合率を増加させた実験を実施した。供給熱量割合で、最大混焼率69%を達成（前年度は 20%程度）した。
軽油早期噴射による未燃 NH3 と N2O 排出量の低減を確認した。関連した成果を英文論文として投稿した。
軽油早期噴射と NH3 供給量の増加を行い、混焼率 58%時に、軽油のみの運転と比較して GHG 削減率 46%を達成した。

- 67 -

市販の N2O 分解触媒を入手し、NH3 混焼エンジンを想定した排ガス条件で性能試験を実施した。その結果、限られた温度条件において（400℃～）、N2O を半減するための設計指針が得られた。

45°BTDC 付近が効果的

図 1.2.54 軽油早期噴射の効果

図 1.2.55 軽油早期噴射を用いた
未燃 NH3 と N2O の削減と GHG 削減●水素混焼エンジンと水酸化ナトリウム水溶液を用いた CO2 回収システムを開発
水素混焼エンジン（最大混焼率 50%）と水酸化ナトリウム水溶液を用いた CO2 回収システムを組み合わせた
小型エンジン試験によって、トータルで約 75%の CO2 削減が可能なことを確認した。

図 1.2.56 水素混焼エンジンと CO2 回収システムを組み合わせた小型試験装置の構成
図 1.2.57 水素混焼エンジンと CO2 回収システムを組み合わせた試験の結果■日本マリンエンジニアリング学会賞として「ロイドレジスターマンソン賞」を受賞
舶用リーンバーンガスエンジン(ガスエンジン)のメタンスリップの後処理対策技術としてパラジウム(Pd)メタン
酸化触媒を用いた触媒反応器を設計するために、ガスエンジン排気中における Pd メタン酸化触媒のメタン酸化
性能評価を行った。排気中の温度及びガス組成に対するメタン酸化反応速度を実験的に求め、反応速度解析を行った結果、Pd メタン酸化触媒の活性点量を維持することで高いメタン酸化性能が得られることを明らかにした。さらに、これらの検討で得られた式を基に、実際のガスエンジンに設置する触媒反応器に搭載する触媒サイズの推定を行い、要求されるメタン酸化性能が得られる触媒サイズとエンジンサイズとの関係を明らかにした。
その一連の取り組みを論文「Study with Micro-reactor on Deactivation of Pd Methane Oxidation Catalyst forMarine Lean Burn Gas Engines」としてまとめ、その内容が評価された。

- 68 -

図 1.2.58 受賞の様子【令和 3 年度】
●水素混焼ガスエンジンでの実験において、燃焼抑制技術の開発
水素混焼ガスエンジンの実験を実施し、50％負荷率、水素熱量混焼率 96%において、GHG 排出率削減率 96%を実証した。
また、水素混焼時の燃焼制御のため希薄燃焼と排気再循環（EGR）を実施し、希薄燃焼よって高混焼率においても、燃焼速度の抑制と低い NOx 排出率が実現できることを確認した。
さらに、アンモニア層状噴射燃焼の可視化定容燃焼試験装置を用いた基礎実験を実施し、層状噴射によって着火・燃焼が成立すること、N2O 排出低減に有効であることが明らかになった。
水素無混焼
水素95%混焼+希薄

水素混焼95%
水素95%混焼+EGR

希薄燃焼による
低NOxを確認

8
7

1.2

6

1.0

5
4
3
500

燃焼抑制を確認

400
300
200

NOx排出率 [g/kWh]

熱発生速度[j/deg.CA]

筒内圧力[MPa]

9

0.90

0.83

0.8
0.6
0.4

0.32

0.2

0.08

0.0
水素無混焼

100
0

水素95%

水素95%
＋希薄燃焼

水素95%
+EGR

-100
345

360

375

390

405

クランク角度 [deg.ATDC]

図 1.2.59 水素混焼時の燃焼特性

図 1.2.60 水素混焼時の NOx 排出率- 69 -

熱発生率 [kJ/ms]

5
4
3
2
1
0
-1
5 -10
4
3
2
1
0
-1
-10

2層噴射(補助燃料/NH3)
燃料噴射期間00

3層噴射(補助燃料/NH3/補助燃料)

10

20

30

40

50

60

10

20

30

40

50

60

噴射開始後経過時間 [ms]図 1.2.61 可視化定容燃焼試験装置

図 1.2.62 アンモニア層状噴射燃焼の特性●カーボンフリー船導入に向けた技術課題、船舶への適用性や将来性について整理
内航船の GHG 削減については、様々な省エネ技術を組み合わせた“連携型省エネ船”を検討するなど、国交省の内航カーボンニュートラル推進方針の策定に貢献した。
外航船の GHG 削減については、2050 年ネットカーボンニュートラルに向けた検討を行い、バックキャストによる目標設定や課題対策の整理など、国交省・船技協の国際海運 GHG 削減ロードマップの改定に貢献した。

図 1.2.63 各種省エネ技術を導入した“連携型省エネ船”のイメージ【令和 4 年度】
●水素混焼ガスエンジンにおける燃焼制御技術の開発
実機ガスエンジンを用いて、負荷率 25％から 93％の幅広い条件にて水素熱量混焼率 90%以上で実験を行い、希薄燃焼、副室燃料停止、点火時期調整によって、適切な燃焼期間で安定燃焼を実現した。さらに、高水
素混焼率では、低 NOx かつ高効率が実現できることを確認した。（図 1.2.64）
また、クランクケースの空気希釈システムと水素濃度監視によって、クランクケース内水素濃度を LEL50%以下に維持することができた。希釈空気流量が過大になると、クランクケース内圧力が増大することで、軸端から潤滑油が漏洩することが確認された。十分な希釈をするためには、クランクケース排出管に吸引ブロアを設置するなどの対策を検討する必要がある。

- 70 -

排気中NOx濃度 [ppm_dry]

水素熱量混焼率[%]

95
90

90％以上の
混焼を実施

85
80
0

25

水素無混焼

水素90－96％混焼

50
負荷率 [%]

75

100

水素90－96％混焼

150

発電端効率改善量 [LHV%]

水素無混焼
100

低NOx
を確認

100

50

0
0

25

50
負荷率 [%]

75

100

6

効率改善
を確認

5
4
3
2
1
0
0

25

50
負荷率 [%]

75100

図 1.2.64 幅広い負荷率での水素混焼率、NOx 濃度、燃焼効率●軽油早期噴射及び水素による NH3 燃焼支援効果の利用技術の検討
吸気加熱器を用いて吸気温度をコントロールし（液化 NH3 の気化熱で吸気温度が下がる対策）、吸気温度がN2O や未燃 NH3 排出量に与える影響を調査し、NH3 混焼率が 60%より多い場合、吸気温度が低いと N2O の排出量が増加することを確認した。
NH3 混焼率 60％以上の混焼率において、軽油早期噴射による燃焼位相の制御による未燃 NH3 と N2O の低減効果を調査した。NH3 混焼率が 70%より多い場合、軽油早期噴射によるエンジンの運転が困難であり、未燃 NH3 と N2O の低減効果が得られなかった。同方式の適用範囲の拡張のため CFD の活用を考え、エンジン
内の燃焼状態を解析した(図 1.2.65)。
さらに、NH3 混焼割合と H¬2 の混合量を変化させて、H¬2 の混合により未燃 NH3 低減やその他排ガス性分の変化と燃焼状態の変化を確認した。また、NH3 改質触媒を利用して H2 を含む NH3 改質ガスを単気筒エンジンに供給し、NH3 改質システムの実現可能性を評価した。

図 1.2.65 混焼時における未燃 NH3 及び N2O 排出量及び経由早期噴射での排ガスへの影響●連携型省エネ内航船のコンセプト立案と実船建造支援
2021 年度に国土交通省が提案した、省エネ機器の組み合わせや船主との連携による GHG 削減を目指す“連携型省エネ船”について、国土交通省や内航海運関係者らと共同で、詳細なコンセプトを検討・立案した。
（図 1.2.66）（一社）内航ミライ研究会らが実施する環境省事業に協力して、運航・荷役・離着桟・停泊時の省エネ化を目- 71 -

指した 499GT 内航貨物船の建造支援を行った。
また、内航船の 2050 年ネットカーボンニュートラルを目指して、水素エンジンを搭載する小型船の安全性評
価等を実施した。さらに、国土交通省事業として、バイオ燃料を利用する大型貨物船の実証試験を補助するとともに、バイオ燃料に関連した各種陸上試験を実施し、その成果を基に「船舶におけるバイオ燃料取り扱いガイド
ライン案」を策定した。

図 1.2.66 連携型省エネ船のコンセプト例（2022 年度国交省事業）【今期 7 年間の達成状況】
第 1 期中長期目標期間においては、水素混焼ガスエンジンにおける燃焼制御技術の確立、水素混焼エンジンの安全対策技術の確立（クランクケース内の水素濃度制御システム）、アンモニア混焼ディーゼル機関からの未燃 NH3 及び N2O 排出量低減手法の確立、アンモニア混焼舶用 2st エンジン開発のための大型定容燃焼試
験装置の設計・製作、及び燃焼解析技術の確立等、GHG 削減評価技術等の構築に貢献した。
また、水素燃料電池船ガイドライン策定、水素エンジンを搭載する小型船の安全性評価等の実施、連携型省
エネ内航船のコンセプト船の詳細立案と実船建造の支援 、船舶におけるバイオ燃料取り扱いガイドライン策定
等、社会合理性を兼ね備えた環境規制の実現に貢献した。
さらに、国際海運におけるゼロエミッションへの貢献として、国交省「国際海運のゼロエミッションに向けたロードマップ」GHG 削減シナリオの策定、アンモニア燃料船の国際安全ガイドラインの策定（CG コーディネータ、
提案文書案の作成など）、水素燃料船の国際安全ガイドラインの策定等、国際ルールの形成による国際競争
力強化に貢献した。
【次期中長期における発展性】
第 2 期中長期目標期間においては、水素・アンモニア専焼を目指したエンジン制御技術、GHG や NOx 等も含めたエミッションの低減技術の開発、更なる燃焼解析技術・シミュレーション技術の高度化を実現し、エンジン開発等の次世代燃料利用の社会実装に資するデータの提供を行っていく。
また、引き続き、内航・外航船舶のカーボンニュートラル実現に向けて、実装技術の高度化、更なる省エネ化、次世代燃料の安全利用技術の確立を目指し、外部機関と連携して研究開発を実施していく。
②船舶のグリーン・イノベーションの実現に資する革新的な技術及び実海域における運航性能評価手法に関す
る研究開発★実海域実船性能に関する研究☆実海域の実船性能評価法の開発【平成 28 年度】●世界一の精度を有する全球版気象海象データベースを構築- 72 -

気象庁波浪推算データ（波・風の約 150 億を超える膨大な基礎データ）を統計処理して、世界一の精度を有する「全球版気象海象データベース」を構築し、実海域運航性能を評価するための基盤を確立した。これまで
世界で標準的に利用されているデータベース(BMT／GLOBAL WAVE STATISTICS)との比較改善においては、
ブロックの数約 100 倍、解像度 16 倍以上、初めて波高－波周期－風速の発現頻度表が提供可能となり、2 次
元から 3 次元での検討が可能になった。 このような高精度な気象海象データベースを用いると国際航路上の燃費の標準値が高精度に計算可能となり、船舶設計時に実海域運航性能を評価することが可能となった。また、世界の様々な分野で活用可能な高い汎用性があり、海洋資源開発事業（リグ・生産用浮体等の稼働率推定）、風力・波力等海洋エネルギーの資源ポテンシャル分析（風況マップ等）海底機器等の敷設工事（施工計画の立案）など船舶以外の他の用途においても成果の活用が見込まれる。

比較のポイント
ブロックの数
メッシュ（赤道の場合）
発現頻度表（１）BMT（左）108
最小で10°（約1110km）
波高－波周期
風速－風向（２）海技研（右）
改善点
10368
約100倍
2.5°（約278km）
解像度16倍以上
左に加え、波高－波向、波高－風速など2 初めて３相関（波高－波周期－風速）の発現頻相関に加え、3相関も提供（１２種類）
度表を提供（２次元から3次元での検討が可能）

図 1.2.67 「全球版気象海象データベース」とこれまで世界で標準的に利用されている
データベースとの比較【平成 29 年度】●実船モニタリングデータから実船性能を評価推定する手法を開発
船社や舶用メーカーなど水槽試験データや造船設計データを入手できない立場での実船モニタリングデータの解析法として、平水中性能データのデータフィッティングを基本とする逆算解析法を提案し、実海域実船性能評価プロジェクトにおいて希望する参加社にて解析作業を実施し、排水量修正法や経年劣化・汚損影響評価の検討を行った。また、実船モニタリングデータの解析法として、水槽試験データや造船設計データを用い外力修正を行うことにより特定海象下での性能を評価する外乱修正法について検討を行い、外乱修正法が実船モニタ
リングデータの解析に有効な手法であることを示した。
measuredestim ated

BHP [kW ]18000

corrected

16000
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
12

14

16

18

20

22

Ship speed [knot]

図 1.2.68 外乱修正の例- 73 -

24

■日本船舶海洋工学会賞（論文賞）を受賞
ジャパンマリンユナイテッド株式会社との共同研究で実施した、「実運航シミュレーションによる実船データ解
析－排水量修正と波風修正の適用－」が、日本船舶海洋工学賞を受賞した。

図 1.2.69 日本船舶海洋工学賞受賞の様子【平成 30 年度】●波浪中抵抗増加算出プログラムを公開
海上試運転実施解析法（ITTC7.5-04-01-01.1, 2017）の更新に伴う EEDI 検査認証ガイドラインの改訂提案がIMO/MEPC で合意された。解析法に記載の NMRI 法（波浪中抵抗増加計算）による波浪修正の高精度化のため、当計算プログラムについて日本海事協会からプログラム認証を取得し、海上試運転での波浪修正がより適切に行われるようプログラムを国際的に公開した。

図 1.2.70 波浪中抵抗増加算出プログラム■日本オープンイノベーション大賞優良事例（内閣府）に選出
海技研が主体となって実施している「実海域実船性能評価プロジェクト」が内閣府第 1 回日本オープンイノベーション大賞優良事例として選出された。

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図 1.2.71 優良事例として選出された本プロジェクトの概要■日本船舶海洋工学会賞（論文賞）を受賞
本研究に関連し、「実運航シミュレーションによる実船データ解析－排水量修正と波風修正の適用－」及び「実運航性能評価における船速－回転数－主機出力関係のモデル化」が、日本船舶海洋工学会論文賞を受賞した。

図 1.2.72 受賞の様子【令和元年度】●GLOBUS 詳細版を完成させ、GLOBUS を利用した海象影響評価を実施
ライフサイクルの実海域実船性能を評価する標準航路・海象の設定を検討し、気象海象の長期統計（GLOBUS）を利用した海象影響の評価を実施した。

- 75 -

図 1.2.73 長期統計（GLOBUS）を利用して調査した海象影響（北太平洋航路）■日本船舶海洋工学会英文論文集優秀論文賞を受賞
ジャパン マリンユナイテッド株式会社との共同研究で実船モニタリングデータを用いて実海域推進性能の理論推定法の詳細な検証を実施し、両者が良く一致することから理論推定法の妥当性を示した論文「Performance prediction of full-scale ship and analysis by means of on-board monitoring Part 2: Validation of
full-scale performance prediction in actual seas」が評価され、日本船舶海洋工学会から英文論文優秀賞を受賞した。

図 1.2.74 英文論文優秀賞の表彰状【令和 2 年度】
●船舶要目データ、衛星 AIS データ、気象海象データを組み合わせた性能評価手法を構築
船舶要目データ及び AIS データにより、より詳細な運航形態に関する情報を付加して分析し、ベストプラクテ
ィス運航モデルとなるデータを抽出して、実運航の分析・検証を行った。
これにより、EU- MRV データだけでは得られない情報を付加し、 VESTA(実運航性能シミュレータ) とのリンクで、波風影響を除いた性能の評価を行うことを可能とした。
【令和 4 年度】
●実海域性能評価技術にウェザールーティングを適用
実海域性能評価法の高度化について、ローター船を対象にウェザールーティングによる省エネ効果の評価を行った。また、生涯燃費におけるローター船の省エネ効果の評価を燃料消費量の長期予測結果に基づいて実施した（図 1.2.75）。

- 76 -

図 1.2.75 ローター船を対象としたウェザールーティング（北太平洋東航時）
また、気候変動に対する海運分野での緩和・適応策を検討について、現在気候、将来気候における気象海象の数値予測データを用いてウェザールーティング（WAN：海象適応航法）を実施し、燃料消費量に及ぼす気候変動の影響を評価し（図 1.2.76）、北太平洋では気候変動に伴い最適航路が南に寄る傾向を把握した。

図 1.2.76 ウェザールーティング例（コンテナ船、西航、2085 年、評価シナリオ：RCP2.6）●主機デジタルツイン技術の開発
AI 機関長システムの根幹をなす主機デジタルツイン技術を開発し、エンジン性能や各部品の劣化を明示化するアルゴリズムを作成し、就航船実データを用いて検証した。
また、強化学習手法を適用した主機運転状態を最適にする主機制御パラメータ自動調整アルゴリズムについて、並列計算技術を適用するために計算環境を改造し計算パフォーマンスを改良した。さらに強化学習の報
酬関数の設計を確立し、二つのアルゴリズム（PPO と TRPO）で PID 制御の最適調整ができることを示した。
●伴流設計システムを造船所で導入、Web アプリ版開発
伴流設計システムの船型・流場データベースを内航船タンカー、外航コンテナ、PCC、バルク、タンカーを含む
多様性のある 1 万船型程度のデータベースにアップデートした。また、これらに加えて、一般利用可能な数式船型、KVLCC2 船型の船型データベースを構築した。
開発した伴流設計システム（社内データ用：Excel 版）を造船所が導入し、今後設計での利用が行われることとなった。また、伴流設計システムの Web アプリ版を開発し、海技研クラウド上で利用可能とした。

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図 1.2.77 伴流設計システムの概要図●ゼロエミッションコンセプト船（低速幅広肥大船）の開発
低速幅広肥大船について、拘束模型試験により針路安定性を評価した。斜航・旋回時に船体に働く流体力等を計測し、操縦流体力微係数を求めた。同微係数を用いて得られる針路安定性指数では、低速幅広船は針路
不安定側と判定されたものの、現実的な形状を有するタンカー船型である KVLCC1, 2 よりは安定側となることが分かった。
低速幅広肥大船のプロペラのキャビテーション試験を実施し、船尾変動圧計測により実機換算の船尾変動圧力が問題ないレベルであることを確認した。
最適化アルゴリズムの一種である差分進化法を用いてプロペラ効率の向上、キャビティ体積の低減を両立させる翼形状の最適設計を実施した。これにより単独効率を 2.5%、キャビテーション体積を 22%低減できる改良プロペラが得られた。
実運航性能シミュレータ VESTA を使って低速幅広肥大船の実海域性能を評価した。低速幅広肥大船の主機
出力（BHP）は実海域中でも従来船より小さく、さらに載貨重量も大きいことから単位輸送貨物量当たりの燃費
効率は従来船に対して約 1.7 倍高い（BF6～7）ことが確認された。平水中のみならず実海域においても低速幅
広肥大船の優位性を示すことができた。
低速幅広肥大船の抵抗自航試験結果には、従来船型に比べ計測値のばらつきが大きい傾向が確認された。
また船尾周りの PIV 計測により伴流分布や船体表面の主流速度の変動（分散）が大きいことも確認された。幅広肥大船の低速時の計測精度の向上のためには船体周りの流場を安定化（乱流化）させる試験法が必要であり、その解決策として船体後半部に乱流促進を追加しその効果を確認した。追加の乱流促進がない場合には、
低速幅広肥大船の船体周りの流れは層流状態の箇所が存在し、そこから剥離が非定常に生じるが、追加の乱流促進によって剥離の抑制ができ、流場が安定し、抵抗自航試験結果も安定することを確認した。
空気潤滑を低速幅広肥大船に適用した時の効果を明らかにするために空気潤滑状態の CFD シミュレーショ
ンを実施した。従来船型（JBC）と比較して、低速幅広船は浸水表面積のうち平坦な船底が占める割合が大きく、同じ相当気膜厚さになる空気を船底に吹き出した場合に、全体の摩擦抵抗係数の低減量が従来船型よりも10%増加することが明らかになった。
運航データ、市況データ、船価データの分析をもとに運航条件の設定を行い、2030 年から 2050 年までの燃料価格予測値に基づいて、低速幅広肥大船の経済性評価を行った。輸送貨物を石炭・鉄鉱石、航路を日本-豪州と想定し 2030 年の経済性を推定）。低速幅広肥大船は、リプレース候補の 180,000DWT のバルクキャリアと比較し、重油による運航時は同等の経済性を持つこと、また、アンモニアや水素といった高価なゼロエミッション
燃料使用時は、従来船型よりも経済性が高いことを明らかにした。

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図 1.2.78 低速幅広肥大船の性能評価試験☆省エネ船型の開発【平成 28 年度】●大幅な省エネ率（約 20～40%）を達成する船型群（約 60 種類）を開発
地球温暖化対策に関するパリ協定に基づき、我が国内航海運も大幅な省エネルギーが求められている。国の内航海運の省エネ施策のうち、「省エネモデル船型開発」に位置づけされている、内航海運の省エネルギー化を促進するための内航船の大幅な省エネ性能を実現した船型の設計手法を確立した。具体的には、プロペ
ラ周りを伴流（※）分布から逆から遡って理想的な省エネ船型を導き出す伴流設計システムを開発し、約 500 隻の船型を保有している船型・流場データベースを活用して、これまでの職人知・暗黙知であった船型の知見を各
種データの見える化を行った。この研究成果により、代表的なサイズの内航船（749 総トン及び 499 総トン）に関し、従来に比べて大幅な省エネ（約 20～40%）を実現できる船型を約 60 種類開発した。これによって、内航海運における GHG（温室効果ガス）削減の可能性を拡大、船主や荷主などの多様な仕様に応える広い選択肢の提供が可能となり、社会への貢献に大きく寄与した。
※伴流：船体の後方にできる流れの遅くなった領域。伴流の分布が船体とプロペラの推進（省エネ）性能に大きく影響。

図 1.2.79 船舶の新しい省エネ関連設計手法☆主機制御／主機監視システムの開発（運航面）【令和元年度】●船体＋プロペラ＋主機特性連成計算プログラムを開発- 79 -

「船体抵抗＋プロペラ＋主機特性の連成計算プログラム」の開発により、波浪中主機負荷変動の時系列評
価とガバナーゲイン設定による影響評価が可能となった。

図 1.2.80 船体抵抗＋プロペラ＋主機応答連成プログラムの概要

図 1.2.81 開発プログラムによる規則波中（斜め向波）の波浪中主機負荷変動計算例●主機の異常状態を検知するシミュレーションプログラムを開発
主機シミュレーションプログラムに異常模擬モデルを追加し、主機の実機試験により有効性を検証した。異常状態を検知するアルゴリズムの評価が可能となった。

図 1.2.82 主機シミュレーションプログラムによる異常検出の検証例【令和 2 年度】●「船体＋プロペラ＋主機応答連成計算プログラム」を開発し、波高影響を追加することにより、性能評価の精度を格段に向上
海技研にて開発した主機特性数学モデル（Hybrid-CMV モデル）を組み込み、これまでに開発した“船体＋プロペラ＋主機応答連成計算プログラム”を改良した。Hybrid-CMV モデルは、従前の CMV モデルでは評価が困難であった 1 サイクルでの燃料燃焼とエンジントルク発生の関係について、CMV モデルベースでこれらを合理的に評価可能である上に同じ評価が可能な詳細計算手法よりも高速計算が可能であることが特徴である。本- 80 -

プログラムは、パナマックスバルクキャリア船を対象船とした主機特性を考慮した波浪中水槽模型試験結果との比較を通じ、高い計算精度を有することを確認している。そして、本プログラムの活用により波浪中主機負荷
変動が大きいほど燃料消費性能が悪化することを理論計算にて示し、学術的に新規性の高い知見を得ることが出来た。これらの成果は論文発表にて適宜公表している。
上記の波浪中主機性能の評価のため、プロペラメーカーとの共同研究により波浪中プロペラ性能の評価を行うことで技術開発を推進した。
【今期 7 年間の達成状況】
第 1 期中長期目標期間においては、全球版波と風データベースの開発、実船モニタリングデータ解析法の確
立、実海域（燃費）性能推定法の確立、ライフサイクル燃費評価法の確立、実海域性能を考慮したウェザール
ーティングシステムの開発、伴流設計システムの開発、新コンセプト船評価法の確立、水中騒音簡易推定法の確立等、実海域における運航性能評価手法の開発に貢献した。
また、波浪中主機負荷変動による燃費評価法の確立、主機経年劣化予測法の確立、主機デジタルツインシ
ステムの開発等、主機制御技術の開発に貢献した。
【次期中長期における発展性】
第 2 期中長期目標期間においては、高度な分析技術をベースにした実海域実船性能の診断技術の確立、実運航からの GHG 削減の促進、AI 機関長システムの開発等、さらなる実運航からの GHG 削減技術の開発に取り組んでいく。
★船舶の総合性能評価のための次世代 CFD 技術の高度化に関する研究☆CFD 計算手法の高度化【平成 28 年度】●水中騒音の計測システム・騒音推定方法を構築
船舶のプロペラから発生するキャビテーション（※）に起因する水中騒音からの海洋生物保護を目的とした規制の検討等に対応するため、水中騒音の計測システム・騒音推定方法を構築するとともに、我が国のキャビテーション水槽試験技術の ISO 規格化を実現した。
具体的には、国際動向を踏まえ、就航船 2 隻のプロペラ水中騒音計測を実施、精度を検証し、キャビテーシ
ョン水槽におけるプロペラ水中騒音計測システムを構築した。また、計算流体力学(CFD)による水中騒音推定方法を開発し、計算結果を水槽試験結果および実船計測結果と比較し、開発した手法の妥当性を確認した。さらに、ISO 基準・CBD/SBSTTA（科学技術助言補助機関会合）勧告への対応を行い、研究成果を活用し、キャビテーション水槽試験法の ISO 規格（ISO20233/DIS：「プロペラキャビテーションノイズの評価のモデル試験方法」）に、中韓・欧州標準である模型船を使用したキャビテーション水槽試験法だけでなく、我が国がノウハウを有するワイヤーメッシュ法（※）を採用させた。また、CBD/SBSTTA から勧告された水中騒音推定ツールキット
整備に対応し、日本方式試験法の維持・ツール整備といった我が国の業界要望を実現した。
※キャビテーション：流体がプロペラの近傍で急激な圧力減少により沸騰する現象。
※ワイヤーメッシュ法：キャビテーション水槽試験において、プロペラの前に金属の網状のものを設置して、船舶の伴流（流速の遅い領域）を再現する方法。

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図 1.2.83 キャビテーション水槽の水中騒音計測

キャビテーション発生状況

水中騒音レベル推定

図 1.2.84 CFD による騒音発生状況のシミュレーション【平成 29 年度】●世界初の省エネ付加物に対応した次世代 CFD ソフトを開発し、計算のためのガイドラインを作成■日本船舶海洋工学会賞（開発）を受賞
NAGISA を用いて、世界で初めて省エネ付加物の CFD 計算のためのガイドラインを作成し、日本船舶海洋工学会賞(開発)を受賞した。
NAGISA をはじめとする次世代 CFD の機能拡張が進み、ソフトウェアとしての価値が向上したため、今年度より有償の使用許諾を開始した。
【今期 7 年間の達成状況】
第 1 期中長期目標期間においては、実船性能の CFD による高精度推定に向けて、実船流場等との比較検証から、実船スケール計算ガイドラインを構築した。
また、ITTC の特設委員会における風圧抵抗計算ガイドラインの構築に貢献した(実海域実船性能評価プロジ
ェクトと連携)。
さらに、波浪中の標準計算法の構築(実海域実船性能評価プロジェクトと連携)及び動的重合格子手法による
波浪中での自由航走状態の計算を実現、損傷状態・双方向を含む流体構造連成手法を構築等、次世代 CFD
技術の高度化に取り組んだ。
これらの成果は、統合した CFD システムとして提供し、最終年度では 26 社と有償契約(実用化・社会実装)を締結している。
【次期中長期における発展性】
第 2 期中長期目標期間においては、第 1 期で開発した実海域性能の評価を可能にする CFD システムをもとに、実船性能推定のための各種数理モデルや新規手法、港湾内操船を主とした操縦性能の推定手法及び仮想現実手法に基づく新たな設計手法を開発し、Model Based System Engineering に対応する統合システムとしてデジタルツイン化を含めて関連業界に提供するとともに普及につなげていく。

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（３）海洋の開発①海洋再生可能エネルギー生産システムに係る基盤技術及び安全性評価手法の確立に関する研究開発★海洋資源開発に係る基盤技術及び支援技術に関する研究☆波力発電、浮体式風力発電の開発【平成 29 年度】●並進動揺型波力発電装置の不規則波中での制御手法を確立
並進動揺型波力発電装置の発電性能評価試験として、昨年度は規則波に遭遇した際の波予測、制御最適化の実験的検証を行い、開発した制御技術の規則波中における発電性能向上を確認した。今年度は、これに引き続き、不規則波中での発電性能を検討した。規則波中では最適な制御パラメータは理論上は一意に決まるが、不規則波中ではそれが刻々と変化するところに難しさがある。基本的には、波予測のモジュールとモデル予測制御のモジュールで構成されたアルゴリズムを適用し、数値シミュレーションと水槽実験の両面からアプローチした。結果として、不規則波中であっても規則波中と同レベルの発電性能が確保できる目途を付けた。特に、発電装置側の可動範囲制限等を考慮した非線形性の強い場合においても、開発した手法が有効であることが確認された。

図 1.2.85 数値シミュレーションのアルゴリズム

図 1.2.86 水槽実験
【平成 30 年度】●損傷時復原性の適用条件を明確化
浮体式風力発電施設の損傷時復原性が問題となる事象及びその発生確率について例示的に検討を行うとともに、航行船舶が風力発電施設に衝突する際の浮体側壁破壊エネルギー等を数値シミュレーションや模型試験により求めた。さらに損傷時復原性規則に関するガイドライン案を作成した。

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図 1.2.87 航行船舶の浮体式風力発電施設への衝突シミュレーション（左）と衝突模型試験（右）【令和元年度】●浮体式洋上風力発電施設技術基準安全ガイドラインを改正（3 月）
海洋再生可能エネルギー浮体式風力発電については、平成 30 年度の研究成果（損傷時復原性の確保に関する国内への適用に必要な条件の明確化）が浮体式洋上風力発電施設技術基準安全ガイドライン（令和 2 年
3 月改正）に反映されるとともに、国海事行政の要請に基づき新たなガイドラインに対する検討課題を抽出して、その課題に対する解決方法を示した。
【令和 2 年度】
●合成繊維索について、風車・浮体・係留の一体解析による安全性評価
合成繊維索を用いた係留について、風車・浮体・係留の一体解析モデルを作成し、浮体式洋上風力発電シス
テムの係留安全性評価を実施することにより、評価における留意点（合成繊維索の軸剛性の非線形性、最大張力の発生する環境条件として暴風時（50 年再現風速）の他に定格荷重とカットオフ風速の間で最大張力が発生する可能性が極めて高いこと 等）を抽出して、安全ガイドラインの改定案としてまとめた。

Max Line tension/MBL

0.6
0.5
0.4
0.3
Uwind=11.25m/s

0.2

Uwind=18.75m/s

0.1

Uwind=28.75m/s

0
0

2

4

6

8

Significant Wave Height (m)1012

図 1.2.88 係留安全性評価結果（左：頻度表に従って計算した最大張力（定格風速：11.4m/s、カットオフ風速：25m/s）、右：軸剛性特性に違いによる最大張力の比較）【令和 3 年度】
●浮体式風力発電施設 構造強度評価技術の構築
セミサブ型の浮体、スパー型の浮体について、前年度より大型の風車を搭載した場合の概略寸法の算出と賦存量の評価を実施して、搭載風車と浮体形式に応じた導入ポテンシャルを明らかにした。また、15MW 風車を搭載したセミサブ型浮体に対し、風車・係留系との連成影響を含む波浪中応答特性を求めるとともに、試設計結果に基づく強度評価を実施した。その結果、波浪中応答解析と強度評価を連成して評価可能な数値解析手法を構築した。

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[kNm]

図 1.2.89 セミサブ型浮体の強度評価例（中央コラム底部の曲げモーメント）●合成繊維索の生物付着影響評価のための実海域試験
合成繊維索の試験体を実海域に浸漬し、付着量を計測するとともに、一部試験体については強度評価を実施し、生物付着が繊維索の強度に与える影響を評価した。結果は安全ガイドライン改訂案の一部となる予定である。

図 1.2.90 合成繊維索係留の観察例及び強度評価試験の様子●GPS 波浪計の新係留システムの適用性検証
国土交通省では、GPS 波浪計について既存の係留索の維持管理方法の検討を行うとともに、海域特性に対応した、新たな係留方式の検討を行っている。当研究所はその一部の検討として、新たに提案された GPS 波浪計の新係留システムの諸元に基づいた係留システムの適用性検証のための数値シミュレーション及び模型試
験を実施した。

図 1.2.91 GPS 波浪計の新係留システム- 85 -

■国際海洋・極地工学会議（OMAE-2021）感謝賞受賞
2021 年 6 月 21 日～6 月 30 日にオンラインで開催された、米国機械学会（The American Society of MechanicalEngineers）主催の第 40 回（2021 年）国際海洋・極地工学会議（40th International Conference on Ocean,
Offshore and Arctic Engineering：OMAE2021）において、当所職員が感謝賞（Appreciation Award）を受賞した。
当所職員は、2018 年より Ocean Space Utilization Symposium の中のセッション「Deepsea Mining and Ocean
Resources」のオーガナイザーを務めるとともに、同セッションの司会を担当しており、これらの功績が評価された。

図 1.2.92 ASME OMAE Awards Committee から贈られた表彰状【令和 4 年度】
●浮体式風力発電施設建造・運用コスト低減
ブレードピッチ制御と浮体応答、浮体寸法との関係を数値計算により定量的に評価した。
また、建造コストについても浮体寸法との関係を明らかにした。
さらに、カタマラン船型の Crew Transfer Vessel（CTV）を対象に、風車タワーに接舷した状態での波浪中動揺評価を可能とする数値計算プログラムを開発し、デジタルツイン技術の構築に向け、浮体挙動から遭遇海象を推定する手法を構築した。

図 1.2.93 船首接舷した CTV 波浪中動揺試験- 86 -

●浮体式風力発電施設の損傷時復原性規定が IEC において承認
浮体式洋上風力発電施設や浮体式構造物の係留システムに関する研究成果を ISO や IEC 等の規定として提案・協議した結果、規定に盛り込まれた。（IEC61400-3-2 Annex S）【今期 7 年間の達成状況】
第 1 期中長期目標期間においては、浮体式洋上風力発電施設安全ガイドライン案の作成、コンクリート製浮体の浮体式洋上風力発電施設の設計施工ガイドライン案の作成、IEC61400-3-2 の浮体式洋上風力発電施設の損傷時復原性規定への導入等、国際ルール形成へ貢献した。
また、浮体式洋上風力発電施設係留安全性評価法の確立、クレーン作業中の多目的作業船と吊荷の波浪
中連成運動解析プログラムの開発、2 浮体を使ったクレーン作業中の波浪中連成運動解析プログラムの開発、
風車タワーに接舷した Crew Transfer Vessel の波浪中連成運動評価プログラムの開発、浮体式波力発電施設の発電量向上のための制御技術の開発等、海洋開発産業への国際競争力強化に貢献した。
【次期中長期における発展性】
第 2 期中長期目標期間においては、浮体式洋上風力発電施設を中心に海洋再生可能エネルギーの普及拡
大のための関連システムについて、大規模な実用化を目指し、単独のシステムを対象とした研究から、多数の浮体で構成されるファームを対象とした研究に移行する。
また、様々な高速船の船型に対応させるために次期重点においても CTV 研究を継続する。
さらに、洋上風力発電施設の設置等の作業船オペレーションにも対応するため、作業船研究を継続していく。
②海洋資源開発に係る生産システム等の基盤技術及び安全性評価手法の確立に関する研究開発★海洋資源開発に係る基盤技術及び支援技術に関する研究（再掲）☆海底熱水鉱床に関する研究開発【平成 28 年度】●採鉱・揚鉱パイロット事業に参加し、稼働性・安全性評価を実施、氷況観測技術を開発
海底熱水鉱床開発において、経済産業省委託事業で（独）石油天然ガス・金属鉱物資源機構（JOGMEC）が実施している採鉱・揚鉱パイロット試験事業に民間企業と共に参加し、安全性・稼働性評価を実施するとともに、
海底熱水鉱床の商業生産システムのコンセプトを検討した。また、フロンティア海域（氷海域）における資源開発支援のための氷況観測技術の開発を実施した。システム内のスラリー流に伴う安全性を対象とした HAZOP
分析等を行って、平成 29 年度実施予定の実海域試験の計画策定につなげた。また、将来の商業化のための、
我が国の海底熱水鉱床生産システムのコンセプトを検討し、同システムの基本計画支援のためのプログラム
構成図を作成した。さらに、スラリー輸送管の寿命延伸方法等を考案し、関連特許 5 件を出願した。フロンティ
ア海域（北極海）開発において、JOGMEC 技術ソリューション事業に大学、民間企業と共に参加し、氷海域における資源開発に不可欠な氷況観測技術の開発を実施し、開発した技術が実用化直前の段階にあるとの高い評価を受けた。（出典：JOGMEC、技術ソリューション事業（技術開発）平成 28 年度事後評価報告書、2017)。

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図 1.2.94 海底熱水鉱床商業生産システムのコンセプト

図 1.2.95 氷況観測技術開発の概要図【平成 29 年度】●採鉱・揚鉱パイロット試験中、これまでの成果を機器設計・製作オペレーション検討に活用
海底熱水鉱床開発専用としては世界初となる、計画支援プログラムのβ版を作成した。平成 30 年度にプログラム登録を行う予定である。
●揚鉱母船の稼働性、揚鉱管挙動等の評価手法を構築
採鉱・揚鉱パイロット試験事業において、採鉱・揚鉱パイロット試験の稼働性評価、安全性評価等を行って、
水深約 1,600m の海底熱水鉱床を海水とともに連続的に洋上に揚げるという世界初となる試験の成功に貢献するとともに、揚鉱母船の稼働性、揚鉱管挙動等に関して実海域試験にて取得した各種データとの比較を通じて、それらの評価手法を構築した。
平成 28 年度に行った既存の安全ガイドライン、DP 事故の調査に引き続き、過年度までに行った HAZID 会
議、HAZOP 会議、平成 29 年度に実施した差分 HAZID 会議、浅海域試験より得られたハザード情報から注意すべきことをとりまとめ、安全対策とその方法の検討を行った。これらに加え、実海域試験により得られたインシデント情報から商用化に向けて注意すべきことを抽出し、安全ガイドラインに記載する項目としてとりまとめた。

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図 1.2.96 揚鉱母船の稼働性評価（左）、揚鉱管の挙動評価（右）【平成 30 年度】●スラリー流を考慮した移送管の挙動解析プログラムを開発
内部流を考慮した移送管模型試験を行い、移送ホースの挙動計測を行い、解析に必要となるデータを取得した。揚鉱管下端部の水中ポンプユニットから採掘ユニットまでを接続する移送管の挙動を同時に解析できるプ
ログラムの開発を行った。

図 1.2.98 移送管模型試験の様子

図 1.2.97 一体解析概念図

図 1.2.99 移送管部分の解析結果例【令和元年度】●海底鉱物資源開発における計画支援プログラムの開発及び稼働性評価プログラムを開発
平成 30 年度に抽出した課題を踏まえて計画支援プログラムの修正を行い、海底熱水鉱床の商業生産システムを想定したプログラムを完成させた。さらに、揚鉱から陸上での荷役までを考慮した全体システムの稼働性評価プログラムを開発した。

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図 1.2.100 計画支援プログラムのインターフェース（左：表紙、右：データ出力画面のイメージ）

図 1.2.101 全体システム稼働率計算プログラム（左：合計累積荷役量の例、右：入力用インターフェース）■エンジニアリング奨励特別賞を受賞
海底熱水鉱床採鉱・揚鉱パイロット試験プロジェクトチーム（(独)石油天然ガス・金属鉱物資源機構、三菱造船(株)、日鉄エンジニアリング(株)、(国研)海上・港湾・航空技術研究所、清水建設(株)、住友金属鉱山(株)、深田サルベージ建設(株)、(株)三井三池製作所、三菱重工業(株)）の功績が評価され、エンジニアリング協会より、令和元年度エンジニアリング奨励特別賞を受賞した。
■日本船舶海洋工学会賞（論文賞）を受賞
世界初となる海底熱水鉱床の採鉱・揚鉱パイロット試験を安全かつ効率的に実施するため、想定海域の海気象データの分析、揚鉱母船の位置保持及び波浪中動揺性能に関する水槽試験と数値計算、オペレーション
ウィンドウ解析等による稼働性評価を実施しました。また、パイロット試験後に作業回数分析を実施し、稼働性評価の妥当性と問題点を明らかにしました。その一連の取り組みをまとめた論文「海底熱水鉱床の採鉱・揚鉱
パイロット試験のための稼働性評価」が評価され、日本船舶海洋工学会（JASNAOE）から論文賞を受賞した。
■北極圏国際シンポジウム青田昌秋賞を受賞
氷海域の資源開発で係留浮体と海氷との干渉によって生じることが懸念される浮体動揺に関して氷海水槽
において実施した研究をまとめた論文「Ice Tank Test of Moored Conical Structure Model in Managed Ice」が、北方圏国際シンポジウム実行委員会より青田昌秋賞（若手表彰）を受賞した。
■米国機械学会優秀論文賞を受賞
米国機械学会（The American Society of Mechanical Engineers）主催の第 37 回（2018 年）国際海洋・極地工- 90 -

学に関する国際会議（37th International Conference on Ocean, Offshore & Arctic Engineering：OMAE-2018）海洋工学部門（Ocean Engineering Symposium）において論文「Semi-Submersible Floater’s VIM Simulation
Method for Mooring Line Safety Assessment」が、OMAE-2018 最優秀論文賞を受賞した。

図 1.2.102 受賞の様子【令和 2 年度】
●採掘・揚鉱・採鉱母船一体解析プログラム、揚鉱管内の固液二相流の圧力損失推定手法を確立
採掘ユニット・揚鉱ユニット・採鉱母船を一体とした挙動解析プログラムの開発を行うにあたり、採掘ユニット
から揚鉱ユニットまでをつなぐ移送管部分について、摩擦抵抗及び管内圧力変化を考慮したプログラムを開発し、令和元年度に取得した商業時のスラリー移送における運用状態を想定した水槽試験データと計算結果の比較を行い、開発プログラムの検証を行った。

図 1.2.103 内部流れの影響を考慮した時間領域解析フロー

図 1.2.104 試験データとの検証結果

さらに、固定鉛直管内の脈動固液二相流、軸方向に振動する鉛直管内の固液二相流それぞれに対する圧力損失推定手法を構築した。

- 91 -

10

4.0|Δp|/L (cal.) [kPa/m]

ΔP/L (cal.) [kPa/m]

8

6

4

2

3.0

2.0

T=1.26s
T=1.90s
T=2.85s1.0

T=3.48s
T=5.06s

0.0

0
0

2

4
6
ΔP/L (exp.) [kPa/m]

8

10

0.0

1.0
2.0
3.0
|Δp|/L (exp.) [kPa/m]

4.0

図 1.2.105 固定鉛直配管内の脈動スラリー流の圧力損失推定結果（左：定常成分、右：変動成分）■2019 年国際海洋・極地工学会議（OMAE-2019）最優秀論文賞受賞
米国機械学会（The American Society of Mechanical Engineers）主催の第 38 回（2019 年）国際海洋・極地工学に関する国際会議（OMAE-2019）において、海底鉱物資源開発における鉱石移送に用いられる移送管の挙動について、内部流及び揚鉱管（洋上プラットフォーム）の動揺による影響に関する実験と数値解析をまとめた
論文「Experimental Analysis of Reduced-Scale Jumper for Deep-Sea Mining」が評価され、海洋空間利用部門（Ocean Space Utilization Symposium）において OMAE-2019 最優秀論文賞を受賞した。
【令和 4 年度】
●傾斜管内の脈動する固液二層流の圧力損失推定モデルを構築
海底鉱物資源開発のスラリー移送に係る評価モデルの構築において、揚鉱・移送時に想定される揚鉱管・移送管の傾斜に伴う影響を考慮した脈動固液二相流の圧力損失推定モデルを構築し、スラリー移送試験結果との比較により、モデルの妥当性を検証した（図 1.2.106）。

Feeder

Separation tank
Flexible tube

Differential pressure gauge

Buffer tankTransducer

Inclination angle, θHigh-speed camera
Electro-magnetic flowmeter

Slurry pumpFlexible tube

図 1.2.106 スラリー移送試験●計画支援プログラムと稼働性評価プログラムを統合。国家プロジェクト等で活用異なる言語で開発された経済性の検討が可能な計画支援プログラムと稼働性評価プログラムを簡易的に統合した開発支援プログラムβ版を作成した。本統合により、共通の設定条件（開発地点、荷役地点、輸送距離、シャトル船の隻数など）を共有し総合的な解析が可能となった。なお、各プログラムの単独使用も可能である。
併せて、運用面の向上を図るため、単独使用、統合使用に係わらず評価結果と設定条件をレポート出力する機能も追加した。稼働性評価プログラムでは、操業期間だけでなく、採掘、揚鉱、荷役などの各作業に要する占有時間を得ることができ、システム変更をした場合の稼働率の比較やボトルネックとなる作業項目の抽出が可能である。（図 1.2.107、108）- 92 -

さらに、計画支援プログラム及び稼働性評価プログラムの計算結果は、海底資源開発の国家プロジェクトや初期検討を行っている機関に活用された。

図 1.2.107 統合時におけるプログラム間の図 1.2.108 開発支援プログラムβ版のトップメニュ

データ共有フローー【今期 7 年間の達成状況】
第 1 期中長期目標期間においては、海底熱水鉱床開発システムに関する安全性及び稼働性評価技術の開発、産業化に向けた海底鉱物資源開発の事業検討に資する開発支援プログラムβ版を開発した。
また、国が実施する採鉱・揚鉱パイロット試験事業に参画して稼働性・安全性評価を実施して、世界初となる
実海域での連続揚鉱試験の成功に貢献した。
これらの成果が、国が実施する総合的な検証・評価への活用や海底資源開発企業などによる活用へとつながった。
さらに、クローラを有する移動体に作用する荷重データの取得とその推定式の構築、他機関で構築中の大型シミュレータへ実装、スラリー流を考慮した移送管の挙動解析プログラムの開発、管内二相流解析プログラムの開発等、海洋資源開発に係る技術開発に貢献した。
【次期中長期における発展性】
第 2 期中長期目標期間においては、管内混相流評価技術について、固液二相流だけでなく固気液三相流も対象とし、揚鉱システムの設計、運用に適用可能な管内混相流評価技術として発展させる。
また、開発した開発支援プログラムのもとに、評価対象を大水深に賦存する海底資源（マンガン団塊等）に拡張し、最適なシステム選定を可能とするプログラムを構築する。
さらに、SURF 研究で開発した数値計算プログラム及び試験技術等は、次期重点で実施する CCS 研究の中で発展させていく。
③海洋の利用に関連する技術に関する研究開発★海洋資源開発等に係る探査システムの基盤技術及び運用技術の開発に関する研究☆AUV 運用技術に関する研究開発【平成 28 年度】●洋上中継器を開発し 3 機の AUV と同時運用
国の科学技術イノベーション総合戦略にもとづく SIP（戦略的イノベーション創造プログラム：科学技術イノベーション実現のための国家プロジェクト（内閣府））に参加し、海底熱水鉱床等の広域探査を可能とする高性能な航行型の自律型無人潜水機（Autonomous Underwater Vehicle: AUV）及び洋上中継器を製作し、これら 3 機の AUV を実海域で同時に運用する技術を実証した。これにより、単機の AUV による調査に比べて、4～5 倍の調査効率を実現した。具体的には、海底熱水鉱床等の更なる広域探査を可能とする小型 AUV 航行型 3 号機
及び複数 AUV の位置補正や非常時指令など統括監視をするための洋上中継器を製作し、高難易度の実海域連接試験を実施した。また世界レベルで難易度の高い複数の AUV の運用を可能とするオペレーションシステ

- 93 -

ムを開発したが、これは 3 機の AUV と洋上中継器の同時運用による熱水地帯での全自動海底調査としては世界で初めての成功であり、海底熱水鉱床等広域探査技術の開発に大きく貢献した。

図 1.2.109 AUV 等による海底調査【平成 29 年度】●AUV3 機、ホバリング型 AUV 及び洋上中継器の同時運用に成功（沖縄海域）
AUV3 号機、ホバリング型 AUV 及び洋上中継器の同時運用に成功した。洋上中継器は、本体を稼働させ、洋上中継器と複数の AUV の同時運用時の監視、通信、制御を可能とするオペレーションを実施。
実際には、民間企業（技術の民間移転の成果）が主体となり、沖縄海域および鹿児島湾の海底熱水域での調査（マッピング、光学画像等）を実施。別途、ほばりんは、水産資源調査（光学画像）も実施した。

図 1.2.110

複数 AUV 同時運用の様子●航行型 AUV4 号機を開発し、水産資源調査に活用
小型化、低コスト化等と共に、複数機運用、協調行動を見据えた航行型 AUV4 号機を研究開発した。
同機は、昨年度製作した 3 号機と同型なるも、3 号機の実海域運用状況を踏まえた改良点（運動の安定性）等を改善して完成させた。（3 号機も同等の改造を実施）- 94 -

図 1.2.111

航行型 AUV４号機の全容【平成 30 年度】●5 機の同時運用技術を完成し、実証（伊豆諸島）
平成 30 年 9 月の駿河湾においては、ASV1 機と AUV5 機（航行型 1~4 号機、ほばりん）を用いて水深約 30m
にて複数機同時運用を実証した。

図 1.2.112 平成 30 年 9 月駿河湾にて AUV 等の全機同時運用を実証（右図は AUV5 機同時潜航時の音響測位画面）
平成 30 年 10 月には、伊豆諸島（大室ダシ、東青ヶ島カルデラ、スミスリフト）において民間企業による複数機
AUV 熱水地帯調査を実施し、複数機同時潜航 4 回、3 号機単独潜航 2 回、ほばりん単独潜航 1 回、全 7 回の潜航調査を成功させた。複数機 AUV 同時運用の有効性及び民間事業化への可能性を確認するとともに、広域高効率調査を実現した。

- 95 -

2、4 号機同時潜航で観測した
東青ヶ島カルデラ東縁斜面
図 1.2.113 平成 30 年 10 月民間企業による伊豆諸島での複数機 AUV 熱水地帯調査
平成 28 年 12 月には、それまでの成果を基に「3 機の複数 AUV と洋上中継器の同時運用による熱水地帯での全自動海底調査に世界初成功」として報道発表を行ったところであるが、その後もこれに追従または凌駕す
る他国報道は確認されておらず、当研究開発では更に同時運用機数を 5 機に伸ばしているから、依然として世界の最先端に位置すると考えられる。
●3・4 号機は世界最高レベルの運動性能を実証
初めて国内生産による AUV 用 INS を完成させ、陸上作動試験、クレーンでの吊下試験、曳航試験を実施。その後、航行型 AUV4 号機に搭載、制御ソフトとの連携を確認。駿河湾にて、実海域試験を実施。80m 海域において計 3 回の潜航（潜水合計約 1 時間）に成功。AUV への搭載に問題の無いことを確認した。

図 1.2.114 INS 搭載試験時の AUV4 号機（左）と内部機器（右）●マニュアル作成など民間へオペレーションを技術移転
AUV 等を民間企業に継続的に提供すると共に、円滑な使用技術の移転に資するためにマニュアル類も作成して提供。NHK 取材協力として伊豆諸島最南端の孀婦岩（標高 99m）をほばりんにて調査。生態観測の一環として魚類等の画像取得に成功した。

- 96 -

図 1.2.115 調査した孀婦岩（左）と付近での探索経路（右）琵琶湖北部でのほばりんの潜航調査により、27,425 m2 の湖底画像を取得。結果として 1000 年以上前と推測される 9 個の壺を確認。 NHK 大津放送局(2018.6.26 ニュース)、京都新聞(2018.6.21 一面)等が本調査の内容を報道。TBS「アサ秘ジャーナル」(2018.8.27)でも紹介された。

図 1.2.116 文化遺産発掘を目的とした琵琶湖北部でのほばりんの潜航調査●洋上風力発電施設の点検作業施行試験の実施
銚子沖風力発電施設の基部点検作業の試行試験をほばりんが実施した。

図 1.2.117 ほばりんによる銚子沖風力発電施設の基部点検試行作業- 97 -

■シップオブザイヤー2018 部門賞受賞「NMRI 航行型 AUV4 号機」は、技術の独創性や革新性が評価され、世界トップレベルの運動性能を持つ機体であることが決め手となり、海洋構造物・海洋機器部門賞を受賞した。

図 1.2.118 航行型 4 号機
【令和元年度】●AUV 隊列制御アルゴリズムを開発し、1000m 水深海域で有効性を確認
SIP 第 2 期で必要としている複数 AUV を同時運用する際の隊列制御アルゴリズムの開発を実施した。具体的には、航行型 AUV の CFD 計算により定常流体力を特定し（水槽試験結果とも比較）、AUV の操縦モデルを作成するとともに、シミュレータ上で動的ウェイポイント航走を再現することを可能とした。このことにより、実海域で実際の AUV を航走させる前段階で、動的ウェイポイント航走の成立性の検討が行えた。
さらに非線形モデル予測制御を使った AUV の隊列制御方法の高度化手法について検討を行い、モデル予測制御を使ったアルゴリズムの有効性をシミュレーション計算により確認した。
また、8/17-24、および 12/14～21 にかけて、駿河湾にて AUV 複数機同時運用（隊列制御技術開発）を実施した。8 月は支援船を ASV に模擬した条件で、12 月は ASV がリーダ機として、目標ウェイポイントを指示し、そのウェイポイントに対する目標相対位置を AUV が目指すことで、最終的には所定の隊列を組んだ航行を 1000m
水深海域で実施した。
マルチビームソナーを使った海底地形観測も実施し、隊列制御アルゴリズムの有効性を検証した。
8 ⽉試験
ASV 模擬船12 ⽉試験
ASV と連携

80

隊列指⽰情

1

報

10
0

図 1.2.119 2019 年 8 月と 12 月に駿河湾にて実施した複数 AUV 隊列制御アルゴリズム実証試験の様子- 98 -

図 1.2.120 複数 AUV 隊列制御アルゴリズム実証試験の海底地形観測結果●AUV 充電ドッキング技術を開発
AUV の長期間水中運用を目指し、AUV 充電ドッキング技術開発を岡山大学と共同で実施。複眼空間認識方法による AUV ドッキングの施行を海技研内水槽で実施し、成功した。

図 1.2.121 AUV ドッキング試験状況【令和 2 年度】
●3 機の航行型 AUV を 1 つの ASV が統括、運用するシステムを開発
SIP2 事業に参画しながら駿河湾において、最終的に 3 機の航行型 AUV（海技研 AUV2, 3, 4 号機を使用）を
1 機 ASV が統括監視・制御するシステム（基本隊列制御システム）を開発し、実海域でシステムの有効性を検証した。その際、問題なく精緻な海底地形も計測した。（第 1 回、8/1-8 実施、図 1.2.122 は第 2 回、10/17～24
実施試験）。効率的な AUV の複数機運用技術に貢献した。

- 99 -

図 1.2.122 1 機 ASV と 2 機 AUV（AUV3, 4 号機）による海底地形図（基本隊列制御システムを使った駿河湾実証試験）

図 1.2.123 1 機 ASV（洋上中継機）で 3 機 AUV（AUV2, 3, 4 号機）を統括監視・制御するシステム（基本隊列制御システム）を完成、駿河湾で有効性を確認、その際の海底地形図と使用 ASV と AUV■IEEE Oceanic Engineering Society (IEEE 海洋工学会) において、Grand Prize(大賞）を受賞「New Approaches for Practical Simultaneous Operation of Multi-AUVs（複数 AUV の実用的な同時運用に関する新しい手法）」と題して、戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）「革新的深海資源調査技術」において当所 が 実 施 し て い る 複 数 AUV 隊 列 制 御 技 術 に か か る 発 表 が 、 IEEE 海 洋 工 学 会 の 国 際 シ ン ポ ジ ウ ム「Underwater Technology 2021（UT21）」で最も素晴らしい研究発表として Grand Prize（大賞）を受賞した。
- 100 -

図 1.2.124 受賞の様子【令和 3 年度】
●AUV 隊列制御アルゴリズムの統括制御システムを改善開発・AUV 搭載
SIP2 事業に参画し、令和 4 年度に実施する基本隊列制御システムの実海域実証試験に向けた各種調整を行った。
次年度の試験を念頭に置き、JAMSTEC の保有する ASV と通信し、複数機 AUV を用いた隊列制御システ
ムを構築するためには、ハードウェア・ソフトウェアの両方において必要部分を共通化させる必要がある。隊列制御へ参加する AUV は、海技研の航行型 2、3、4 号機の 3 機と JAMSTEC ゆめいるかの 1 機、IHI の AU-3、1 機の計 5 機であり、それぞれに JAMSTEC の開発した音響測位装置が追加搭載された。また、支援母船上での各運用チームの機器接続仕様および隊列制御コマンド・航行ステータス配信のための音響メッセージ仕様について詳細設計を行った。

図 1.2.125 基本隊列制御システムの実海域試験に向けた調整（ASV と 5 機 AUV の想定試験概念図（左）、機器間接続・通信経路設計（右））- 101 -

●銚子沖洋上風力発電設備において、AUV-ASV 連結システムを使用し、リアルタイム点検技術を実証
共同研究（H30～R1）を踏まえ、小型でリアルタイム海底映像転送可能な「AUV-ASV 連結システム」一式を開発した。また、試験水槽において動作確認試験を行った。
銚子沖洋上風力発電設備において、水深 12m の海底部点検を実施し、リアルタイム点検技術の性能を実証した。

図 1.2.126 AUV-ASV 連結システム一式の外観（左）とシステム概要（右）図 1.2.127 銚子沖洋上風力発電設備での「AUV-ASV 連結システム」による点検技術試験
ASV 単体による風車塔の自律周回航行の経路（左）とその時の様子（右）■日本マリンエンジニア学会技術賞受賞
今回日本マリンエンジニアリング学会誌へ投稿し、技術資料「深海調査に向けた小型軽量航行型 AUV の開発」が優秀な技術資料であると認められ、技術賞を受賞した。

- 102 -

図 1.2.128 受賞した賞状【令和 4 年度】
●基本隊列制御システムによる、深度 1,300ｍでの実海域実証試験に成功
JAMSTEC 研究船「よこすか」および東洋建設株式会社自航式多目的船「AUGUST EXPLORER」を支援母船とし、深度 1,300m 海域で基本隊列制御試験を実施した。基本隊列制御システムにソナー干渉を防ぐためのアルゴリズムを追実装し、5 機の ASV・AUV を用いた広域・詳細（1m 解像度）な海底地形データの取得に成功した。

図 1.2.129 9 月駿河湾 1300m 海域での基本隊列制御実証試験●数値解探索アルゴリズムを開発、適用。最大計算時間を 70％短縮
航行型 AUV 最適誘導の問題において、GDS(Gradient Descent Search)法をベースに、探索毎にステップサ
イズを最適化することで、収束性を改善する新しい数値解探索アルゴリズムを開発し、適用した。その結果、既存の GDS(Gradient Descent Search)法と比べ、同等の精度の収束解が最大約 70%短縮した計算時間で求めら- 103 -

れることを確認し、実機実装に向けた一つの土台作りができた（図 1.2.130）。

図 1.2.130 探索アルゴリズムによる収束性の比較（既存（左）と最適ステップサイズ（右））●AUV-ASV 連結システムでの、海中部点検技術試験を実施
R3 年度までに製作した「AUV-ASV 連結システム」の不具合点（コネクタの防水性能等）について改良を施し、深海水槽、動揺水槽にてシステム動作確認を行った後、銚子沖洋上風力発電設備において、海中部点検技術試験を実施した。「AUV-ASV 連結システム」の運用方法として、以下が有効であることわかった。
・ASV-作業船間がケーブルレス（無線 LAN）であるため、作業船は ASV を直接目視できる範囲であれば、緩い位置保持（ASV との距離 20～50m の範囲）を行うだけで十分であった。
・「AUV-ASV 連結システム」が着水位置から風車塔に接近する際など、長距離を移動する際には、ASV が AUV
をケーブル曳航する方法が有効であった。
・「AUV-ASV 連結システム」の AUV は、海面から海底までの 20m 以内の鉛直距離を、1 分以内で上下移動することが可能であり、風車塔の東西南北＋α（北西）の 5 方向に関して、30 分以内での点検撮影完了が可能であった。

図 1.2.131 銚子沖洋上風力発電設備での海中部点検技術試験の様子（AUV-ASV 連結システム(左)、風車塔に接近した ASV を作業船から撮影（中）、海底付近の AUV（右））■日本マリンエンジニアリング学会：ロイドレジスター電気電子工学賞を受賞
当所が投稿した技術資料、「ASV による複数 AUV の管制」が、日本マリンエンジニアリング学会ロイドレジス
ター電気電子工学賞を受賞した。本技術資料では、開発した洋上中継器について、艇体設計や搭載機器、具備する機能といった設計コンセプトを解説しており、実際に複数の AUV を用いて行った資源調査潜航におけるAUV 管制の結果、およびその解析から導出した、ASV による AUV 管制可能範囲の評価等について述べている。

- 104 -

図 1.2.132 受賞の様子【今期 7 年間の達成状況】
第 1 期中長期目標期間においては、内閣府 SIP 第 2 期プロジェクトに参画し、計画を上回る成果をあげ、SIP
第 3 期でのさらなる貢献が期待される成果を達成した。
また、AUV 群制御技術の基盤システムや AUV の自己位置補正など高度な AUV 制御法を各種提案、AUVASV 連結システムといった AUV の新たな活用方法の提案と実証に成功した。
【次期中長期における発展性】
第 2 期中長期目標期間においては、内閣府 SIP 第 3 期への参画が内定し、複数 AUV 協調制御による高効率・高精度海底下地盤調査技術の研究開発を実施予定であり、高度な制御技術を更に発展させ、海中充電による長時間無浮上ミッション遂行を可能とする AUV-海中ステーションドッキング技術を研究開発予定(SIP 第 3期)している。
また、培った要素技術をもとに海洋研究開発機構(JAMSTEC)と共に JST「経済安全保障重要技術育成プログラム（K プロ）」に応募しており、K プロでは無人航空機による着水・揚収に対応する AUV の開発を担当し、高機動性深深度 AUV の設計を行う予定である。
（４）海上輸送を支える基盤的な技術開発①海事産業の発展を支える技術革新と人材育成に資する技術に関する研究開発★造船業の競争力強化や新たなニーズに対応するための新しい生産システムの構築並びに新材料利用技術に関する研究☆生産管理システムの開発【平成 29 年度】●生産管理システムを中小造船所用に開発・導入「建造モニタリングシステムとモニタリング情報の高度解析技術の開発」では、日本中小型造船工業会による日本財団助成事業「中小造船業への新しい生産管理手法の導入による人材活用」（平成 28 年度～平成 30 年度）の受託研究と連動し、平成 28 年度に開発した生産管理システムを中小造船所 2 社に導入した。2 社の実情
や対象工程に合わせて、負荷工数を計画段階で平準化する中日程計画の作成や、「3 本グラフ管理」による実行管理を導入し、A 造船所にて、船殻組立の取付工程にて約 2％（中日程計画の作成を実施）、船殻組立の溶接工程にて約 19％（中日程計画の作成、「3 本グラフ管理」による実行管理を実施）、B 造船所にて、船殻組立工程にて約 8％（「3 本グラフ管理」による実行管理を実施）、船殻搭載工程にて約 3％（「3 本グラフ管理」による実行管理を実施）の工数削減効果を確認した。これらの結果から、一般的な中小造船業の造船工程全体に対して、技能職工数を 5%以上削減する効果が得られるとの推計をしている。
造船作業の臨機応変性を計算機上で表現する試みとして、造船の小組工程を想定した造船シミュレータを開発に取り組んだ。開発したシミュレータ上にて、定盤上に展開された小組材の作業順序が異なるという臨機応- 105 -

変の結果として、小組作業の付随作業（道具揃え等）時間が変動し、統計モデルとして表現できることを示した。
今後、建造モニタリングシステムとの接続により造船シミュレータに投入するパラメータを高精度化し、これにより造船作業のモデル化から要素作業レベルでの工程計画の実現に取り組んでいく。
【平成 30 年度】●生産管理システムを実証実験を通じ、改良「工数最適化を目的とした生産計画・実行管理」について、中小造船所 7 社に、負荷平準化を伴った中日程
計画、管理監督者が行なう業績管理（3 本グラフによる日程と工数の管理）、職場リーダーやスタッフが行なう職
場作業指示・管理（ワーク別標準作業進行図による日々の具体的作業の管理）等を導入し、実船の生産管理に展開した。その結果、いずれの造船所においても工数の削減効果が確認でき、これらの結果から、本手法は一般的な中小造船業の造船工程全体に対して少なくとも工数削減効果 5～10%が得られることを明らかにした。
【令和 2 年度】
●造船工程をモデル化し、作業手順や作業時間を定量的評価●造船所内における人・情報・モノの流れをデジタルで一気通貫にコントロール
造船作業における工数推定及び生産計画の高精度化を目指し、造船作業のモデリング及び建造シミュレーションに関する検討を行った。本シミュレーションモデルは、造船作業の特徴である作業者が作業に応じて、移動・動作することを表現すること、すなわち作業者の詳細な動きを表現した。
造船工程のモデル化にあたって、製品（プロダクトモデル）、設備・道具（ファシリティモデル）、作業（プロセスモデル）のデータ構造（情報の内容、形式、関係性等）を定義した。本データ構造に基づいて、建造シミュレーシ
ョンを実施するための情報処理の手法を整理した。これに基づく建造シミュレーションシステムの試作を行い、工場内の作業者の詳細な動きを視覚化できるとともに、ガントチャート等で表現できるようになった。
同じ製品の製造に対して、生産方法の違いにより作業手順や作業時間が変わりうることを確認した。詳細な作業の積み上げにより、作業手順や作業時間を定量的に示すことが可能となった。造船所内における情報の流れ、モノの流れをデジタルで一気通貫にコントロールするデジタルシップヤードの実現にむけて、造船工程のモデリングの基礎を整備した。

図 1.2.133 造船工程のモデル表現☆造船曲げ加工支援 AR システムの開発【平成 29 年度】●曲げ加工支援システムのプロトタイプを開発
ICT 技術を応用した現場での生産支援・生産管理システムに関しては、造船曲げ加工に対して、作業者に、鋼板上のどこを、どのようにプレスすればよいかを随時、情報提供するものとして「リアルタイムプレス線」出力- 106 -

システムを開発した。施工中の外板の形状をレーザースキャナーで計測すれば、現在形状と目的形状の差か
ら次に実施すべきプレス位置、プレス荷重を出力するものである。このリアルタイムプレス線の妥当性は実際の造船所での実証実験で確認された。また、リアルタイムプレス線出力システムを、「曲げ加工支援 AR アプリケーション」等の ICT デバイスを用いた情報インターフェースに接続した。

図 1.2.134 開発したシステムによる追加のプレス線指示
鋼板、曲り外板に対して、精度管理を行うレーザースキャナー計測、精度管理システムを開発した。このシス
テムは、3D CAD から設計データを読み込む機能、レーザースキャナーで計測された点群データを読み込む機
能、対象の鋼板あるいは曲り外板上の点群のみを自動抽出する機能、点群データと設計データを適切に重ね合わせる機能、現物の形状と設計形状を比較し精度評価結果をカラーマップ表示する機能、評価インデックス（仕上がり具合度など）を表示する機能を有する。
「造船用ロボットの開発」では、曲率線配向の CFRP 成形技術について実験室レベルでの実機を製作し、成形性及び製品品質に関する効果を確認した。具体的には、曲面構造物に対して、炭素繊維トウの曲率線配向
ツールパスの設計、プリフォームの作成、実験室での CFRP 成形を行い、その成形性及び品質が優れていることを確認した。現在、この成形手法に関して、特許出願の準備に取り組んでいる。

図 1.2.135 自動車ボンネット曲面に対する提案手法での CFRP 成形物【平成 30 年度】●曲げ加工支援ＡＲシステムを開発
曲率線情報に基づく曲り外板形状評価、追加作業指示線を作業現場においてより効果的に情報伝達するため、「曲げ加工支援 AR システム」の現場導入に取り組んだ。具体的には、大型鋼板に対する重畳表示の対応（複数マーカー対応）、リアルタイムプレス線出力システムとのインターフェースの開発を行った。造船所での実証実験を行い、造船所の作業環境であっても良好に AR 表示が可能であることを確認した。次年度に、当該造- 107 -

船所の生産ラインへの実展開を行うが、AR 技術の造船現場での実展開は我が国初の実績となる。

図 1.2.136 実際の造船所における「曲げ加工支援 AR システム」の検証【令和元年度】●フィードバック型現場曲げ加工支援システムを開発
フィードバック型現場曲げ加工支援システムを実際の造船所 1 社に導入した。このシステムの支援により、曲げ加工において熟練作業者と同等程度の工数で、曲げ型レスで曲げ加工が完結することを実証実験で確認した。今後、他の造船所等に販売ができるように開発したシステムをパッケージ化した。

図 1.2.137 フィードバック型現場曲げ加工支援システムによるプレス作業の推移●曲げ加工支援 AR システムを改良開発
曲げ加工支援 AR アプリケーションを実際の造船所 1 社に導入した。今年度は、AR 表示を鋼板上でも安定的に行えるようにシステムの改良を行った。また、表示デバイスに関して HMD（ヘッドマウントディスプレイ）対応の AR アプリケーションを開発し、造船所での実証実験で実用上十分に使えることを確認した。

- 108 -

図 1.2.138 曲げ加工支援 AR アプリケーション【令和 2 年度】
●造船工程をモデル化し、作業手順や作業時間を定量的評価●造船所内における人・情報・モノの流れをデジタルで一気通貫にコントロール
造船工程をモデル化し、そのデータ構造（情報の内容，形式，関係性等）を定義した。本データ構造に基づいて、造船所内の工程を詳細な作業の積み上げにより、作業手順や作業時間を定量的に示すことを可能とした。
また、造船所内における人・情報・モノの流れをデジタルで一気通貫にコントロールするデジタルシップヤードの実現に向けて、造船工程のモデリングの基礎を整備した。

図 1.2.139 デジタルシップヤードの概念図【令和 3 年度】
●仮想的な建造シミュレーション技術（小組立工程）を開発
造船所の実際の小組立工程および中組立本溶接工程を対象に、本シミュレータによる再現を実施した。また、実際の作業のビデオ撮影から、作業要素単位での比較を実施し、妥当な近似精度であることを確認した。中組
本溶接工程においては、簡易自動台車の台数による影響を検討し、非線形な傾向を示すことを明らかにした。
この結果は連携した造船所の独自調査結果とも一致する傾向であった。また、本シミュレータの設計や計画段階での利用や現場の作業効率向上といった活用方法も検討中である。

- 109 -

図 1.2.140 小組立および中組立本溶接工程の再現●造船 PLM システムと建造シミュレータの一連のデモの作成
造船の標準化及び造船用 PLM システムの開発については、PLM システムを造船における統一データプラッ
トフォームとして、基本設計、詳細設計、生産設計の設計プロセスを検討している。2021 年度では、実際の船舶を想定して、工程設計までの製品データをモデリングした。製品データ、工程データは BOM、BOP(Bill ofprocess) の形式で表現されるが、特に「建造シミュレーション」への接続を想定してデータ構造を策定した。また、PLM 内で生成した製品データを、手作業によるデータ補填処理を介すが、建造シミュレーションに接続し、実際の造船所の小組工程を対象に建造シミュレーションが実施できることを確認した。また、異種間の造船設計シス
テムで生成されたデータについて、提案する BOM、BOP のデータ構造にデータ交換できるかを検討した。具体的には、国内造船業で最も使用されている造船設計用 CAD でモデリングされた船殻データについて、PLM シス
テム内の BOM、BOP へのデータ交換について検討し、データ交換に際する仕様等を整理した。

図 1.2.141 実際の船舶を想定したモデリング（左）と PLM システム内の BOP のイメージ（右）- 110 -

【令和 4 年度】●流用設計により製品モデルを BOM/BOP データの自動生成機能の開発
製品データをたちどころに生成できる仕組みや仕様変更等にも柔軟に対応できる設計手法を整備するため、PLM システムを基盤とする設計プロセス、データ生成機能について検討した。具体的には、過去番船モデルの流用設計により製品モデルを BOM/BOP データまで含めて高速設計する一連の手法を検討した。この際、3 次元モデルの設計変更については既存 CAD システムのパラメトリック設計機能（形状情報をパラメトリックに表現することで類似形状部品を複製処理できる機能）及びルールベース設計機能（設計標準等の設計ルールを
CAD に搭載することでスロット形状や開先処理等の生産設計を自動処理する機能）を活用することで、新船の3 次元モデルが高速かつ低工数で設計できることを確認するとともに、それら機能の活用を想定した設計プロセスを整理した（図 1.2.142）。また、新船の BOM/BOP データ生成について、PLM システムのテンプレート機能（レシピ機能）をカスタマイズすることで類似部品の BOM/BOP データを自動生成できることを確認した。これらの機能確認、機能開発にあたっては、実際の船舶製品モデルの生成を想定し、上流から下流までの設計プロセスを再現することで実施した。具体的には、代替燃料対応による機関室内燃料タンク拡張の設計変更を想定した上で、設計プロセスの一連のデモ作成まで実施した。

図 1.2.142 過去番船モデルの流用設計による高速設計、データ生成のイメージ●建造シミュレーションシステムを大組立工程に適用
前年度より当研究所で研究開発を実施している建造シミュレーション技術について、本年度は大組立工程に適用できるように拡張を実施した。一般的に組立の工程は、造船の製造工数全体に対して 3～4 割ほどを占めており、付随作業が多く、ブロックの中に人が潜り込むなど製品形状に由来する立体的な制約も存在するなど、
これまで過去の関連研究でも取り扱いが非常に少ない、難易度の高い工程であった。本研究では、特に製品が大きく、人がブロックに入り込むような大組立工程に対して、実際の工程を参考に緻密な建造シミュレーションを実施した（図 1.2.143）。

図 1.2.143 大組立工程の建造シミュレーション（左：実際の造船所の様子、 右：建造シミュレータによる計算）
上記の建造シミュレータを適用するにあたり、実際の造船所で用いられている CAD データから本シミュレータを実行するまでのデータフローについて検討を実施した。図に示すように、造船所で利用している市販の CAD- 111 -

システムから汎用的な形式で形状や MBOM（Manufacturing-BOM）相当の情報を出力し、それらを Rhinoceros7と Grasshopper をプラットフォームとして、シミュレータ用の入力形式に変換する。その際に BOP（Bill of Process）の情報が欠けているため、本研究では今回の工程と設備に限定的ではあるが、簡易的に BOP を自動生成するルールベースのアルゴリズムを構築した。また、シミュレーションを実行する前に、設備や製品のレイアウト、
設備や道具の個数、人員、資格、タスクの進行状況などの初期条件を設定するプレ処理部を構築し、最後にソルバーであるシミュレータが実行できるまでの一連のデータフローを確認した。

図 1.2.144 MBOM-BOP-シミュレーションに至る一連のデータフローの検証【今期 7 年間の達成状況】
第 1 期中長期目標期間においては、中小造船所向けに生産管理システムを開発し、工数削減効果 5～10%の効果を確認するとともに中小造船所 7 社に導入した。
また、フィードバック型現場曲げ加工支援システム及び曲げ加工支援 AR システムを開発し、造船所 1 社に導入した。
さらに、造船用 PLM システムのプロトタイプシステムを開発するとともに、BOM/BOP のデータ構造を策定した。流用設計等の設計プロセスのデモを作成し、小組工程及び大組工程の建造シミュレータを開発した。本システムは、造船所 2 社に導入予定となっている。
【次期中長期における発展性】
第 2 期中長期目標期間においては、接着部の破壊靭性やき裂進展特性の定量評価により、接着部の品質保障の高度化を図る。構造接着の実機への適用拡大を支援するため、標準化・ガイドラインへの波及に取り組む。
また、造船用 PLM システムを国内造船所に実展開する。船舶開発におけるモデルベース設計の研究開発を進める。
さらに、対象工程を拡張していき建造すべてを再現できるように研究を進める建造シミュレーションを活用した設計、生産計画、製造現場の生産管理体制を整備することで、本技術の社会実装を進めていく。
②海上輸送の新たなニーズに対応した運航支援技術・輸送システム等に関する研究開発★ICT を利用した大陸間自動運航に係る支援技術に関する研究☆自動運航システムの概念の構築【平成 28 年度】●AI 技術を活用した画像処理による AIS 非搭載船検出システムを開発
船舶の衝突等海難事故の軽減に資するため、AI 技術を活用し、船舶を画像処理により検出・追尾するシステ
ムを開発した。具体的には、海上保安庁からの請負研究の成果に基づき、レーダー及び船舶自動識別装置(AIS)では検出できない船舶があることから、AI 技術の一つである深層学習（Deep Learning）を用いて、陸上に設置した可視カメラ及び遠赤外線カメラの画像を処理することにより、船舶の検出、船種の特定及びその追尾- 112 -

を可能とするシステムを開発した。深層学習に必要な画像のデータベースと画像抽出システムを構築（可視：4,270 枚、赤外:2,813 枚）した。また、検出された船舶の画像上の座標からカメラ位置からの相対距離を計算することにより、この情報を別途設定したレーダーに送信し統合表示するシステムへのリアルタイムのデータ供給を可能にした。今後これらの技術を船舶に搭載することで、自律航行船等の研究開発にも寄与することが期待される。AI 技術を用いた船舶分野では例を見ない取り組みであり、衝突事故防止等、海上交通の安全性に今後大きく貢献できるものである。
景観画像（可視・赤外線）

船舶の検出（可視画像による船種の認識）

船体画像の白黒二値化（船体部分の形状を再定義）

船種の特定（カメラ位置から）
距離方向の船位
船位(緯度経度)（カメラ位置から）
上記と直角方向の船位（平成２８年度 ＡＩＳ非搭載船の動静把握に関する技術開発報告書）
図 1.2.145 AIS 非搭載船検出システムのフロー

図 1.2.146 船舶検出結果画像【平成 29 年度】●自律機能組み込み型操船シミュレータのフレームワークを構築
平成 28 年度に構築した操船シミュレータ上の自律運航船プラットフォームに自動操船機能モジュールを組み込み、自律航行船の体験を可能とした。

- 113 -

図 1.2.147 自律運航船プラットフォームでの操船の様子●自動避航操船機能モジュールを構築
自律運航船への組み込みを考慮した自動避航操船機能のモジュール化手法を構築し、保有する自動避航操船アルゴリズムのモジュール化を行い、テスト環境の構築を行った。

図 1.2.148
モジュール化された避航操船アルゴリズムによる操船結果
自船は、南から北に向かい避航
右上：右からの横切り船との航跡
左下：行会い船との航跡●自動運航船の運航に必要な規則を整理し IMO へ提出
自律船のテスト環境実現のために必要な体制や安全措置等の項目を整理した。今後、改正や新規作成が必
要な規則を検討する基礎となる。
自律船の航行に関係する IMO 規則の分析結果をとりまとめた。今後、必要な IMO 規則の改正及び新規作成に関する IMO での議論の基礎を提供した。

- 114 -

【令和元年度】●音声ガイダンスによる着桟操船支援システムを開発
神峰を対象として、音声情報を活用した着桟操船支援システムを開発した。図 1.2.149 に、支援システムのモニタ画面を示す。図 1.2.150 に、音声ガイダンスの例を示す。音声ガイダンスにより位置 S→位置 P、位置 P→位
置 T、位置 T→位置 O での変針指示、位置 T で設定船速にするための減速指示、風向と風速の情報提供、位
置 T、位置 O までの距離のアナウンスが行われる。図 1.2.151 に、実船実験で得られた航跡の一例を示す。実験において、目標航路に近い航跡が得られており、音声ガイダンスは概ね適切なタイミングで出力されていることが分かった。一方、着桟位置近くにおける支援方法や目標航路とのずれに対する補正等の課題が挙げられる。図 1.2.152 に、操船シミュレータ実験による評価実験から得られた航跡の一例を示す。音声ガイダンスを活用した着桟操船支援システムを使用した場合、実船実験結果と概ね同様の結果が得られた。着桟目標位置における船速と進入角度を音声により誘導する着桟操船支援システムは、操船経験のない､または､少ない操船者 15 人の NASA-TLX スコアの平均値の結果から、精神的作業負担を低減することを確認した。ユーザビリテ
ィの評価においても、同じ被験者の SUS スコアの平均値の結果から、支援システムが受容される評価であることを確認した。しかし、この支援システムは実験段階のシステムであり、事前設定等の汎用性・操作性を高める必要がある。課題としては、舵を戻すタイミングや着桟直前の舵の操作が習熟訓練での把握結果をもとに感覚で操作した被験者が多かったことから、本支援システムにこれらのタイミングや操作量を指示する機能を追加することで、さらに操船者への支援に役立つと考える。

図 1.2.149 支援システムのモニタ画面- 115 -

図 1.2.150 音声ガイダンスの例

図 1.2.151 実船実験で得られた航跡の一例- 116 -

音声による着桟支援あり（被験者 1）

音声による着桟支援なし（被験者 1）

図 1.2.152 操船シミュレータ実験による評価実験から得られた航跡の一例【令和 2 年度】
●自動離着桟操船システムの高度化により、外乱下の自動着桟に成功
2019 年度より進めてきた実験用小型船向けの自動着桟システムを更新し、検証試験を実施した。風圧力特性と舵による力をもとにしたフィードフォワード制御を導入し、さらに着桟直前の回頭モードのクラッチ操作を改良することによって、8～10m/s 程度の強風時においても比較的安定した自動着桟ができることを確認した。

図 1.2.153 自動着桟実船試験の様子●遠隔操船システムと計画航路追従機能を組み合わせることにより、遠隔操船の実証試験を実施
陸上からの自動運航船のバックアップ機能として、実船上で計測データ及びカメラ画像データを船・陸間通信技術により陸上に転送し、陸上で確認できるシステムを構築した。
さらに、遠隔操船システムと計画航路追従機能を組み合わせることによって、陸上からの遠隔操船によって計画航路追従が行えるシステムを試作した。この遠隔操船システムを小型実験船に実装し、広島県尾道市因島の海上において、遠隔操船システムの動作確認試験を行い、他船が周りにいない状況で遠隔操船ができることを確認した。
- 117 -

図 1.2.154 遠隔操船システムの小型実験船への実装並びに遠隔操船の概要

図 1.2.155 計画航路追従（ウェイポイント運航）の試験結果【令和 3 年度】
●ファストタイムシップシミュレータ（FTSS）の構築
FTSS を構築し、外部への配布を想定した実行ファイル及びドキュメントを作成した。また、SHS のハードウェ
アの詳細仕様を決定した。
また、無人運航における他船検知センサシステムの検証手法に関しては、検証ガイドラインを作成し実海域で検証する方向で、引き続き検討することとした。
- 118 -

さらに、オーバーライド実験から、オーバーライドにおける評価指標として、判断までの時間が適当である事を確認した。
遠隔操船を模擬するための情報伝達時の欠損及び時間遅れの疑似発生システムを構築し、「神峰」を用いて機関遠隔監視システムの要件を洗い出した。

図 1.2.156 FTSS
●自動化システムや遠隔監視システムについての安全要件を整理、機能確認試験を実施
小型実験船「神峰」により、船-陸通信を含めたそれぞれの自動化システムについての安全要件（開発目標）を整理し、機能確認試験を実施した。
また、小型実験船「神峰」の遠隔操船システムを用いた実船試験を行い、通信遅れの把握や通信遅れが生じたときの対応、さらに各種センサの健全性の確認方法等が重要であることを確認した。
さらに、自動着桟制御の機能を PLC に実装し、実験船に搭載されている PLC の制御システムと接続、動作確認を実施した。また、3D LiDAR によるマリーナ周辺の海岸線に沿った点群計測を行い、海上における SLAM
（自己位置推定と地図作成の同時実行）を行った。
自動着桟システムの適用範囲を拡大するため、199GT 内航船の離着桟操船時の詳細データを取得し、昨年度までに開発を進めてきた模型船の自動化システムを見直し、簡易的な試験を行った。

図 1.2.158 通信遅れ時間の確認画面

図 1.2.157 遠隔操船試験の様子- 119 -

図 1.2.159 遠隔操船試験の計画経路

図 1.2.160 遠隔操船試験の航跡■自動運航船の実用化に向けた安全評価ガイドラインの策定■自動運航船の安全ガイドラインの骨子を作成
GBS ガイドラインでは、目的を定義し、その目的を満足するための機能要件を定義し、その機能要件に対するハザードをリスク解析から洗い出す。次に機能要件を満足するための各システムの一般要件を定義し、八ザードが生じた場合のリスクの増加を、各ハザードに対応したシナリオを作成して確認する。具体的には、ハザードによって誘起される事象の評価方法（評価指標）及び閾値を決め、対応して増大するリスクを求め、増大したリスクが許容されれば安全と見做す。
上記により、GBS ガイドラインに則った自動運航船の安全ガイドラインの骨子を、自動運転車のガイドライン
及び IGF code 等を参考に、船技協と検討し、IMO へ提案した日本案作成に貢献した。
【令和 4 年度】
●自動化システムの課題対策、高度化
前年度までの小型実験船「神峰」を用いた実船試験により得られた遠隔操船のための監視機能および自動避航操船機能のユーザビリティに関する課題について、インターフェースの改善を行った（図 1.2.161）。
その後、小型実験船「神峰」による検証試験を行い、自動離桟、自動避航操船、自動着桟を連続して行う自動運航システムが適切に機能することを確認した（図 1.2.162）。さらに、本自動運航システムを用いた遠隔操船の検証試験を実施し、容易な操作で遠隔操船が可能なことを確認した（図 1.2.163）。

図 1.2.161 自動避航操船機能の表示画面- 120 -

図 1.2.162 Full 自動運航システムの試験結果(a) 電子海図(b) リアルタイム映像
図 1.2.163 遠隔操船時の表示画面(c) 操作画面●199GT 内航船での実船試験を実施
本研究で進めてきた自動化システムを多種多様な船舶への適用範囲を拡大するため、船首・船尾スラスタお
よび 2 基の係船ウインチを搭載した模型船を用いて、自動着桟・係船支援のシステム開発を行った。模型試験により、綱取り作業を除く一連の動作を自動化できることを確認した。また、スラスタによる方位制御など、一部の自動化システムについては、199GT ケミカルタンカーを用いた実船試験を行い、実用技術に関する検討を進めた（図 1.2.164）。

(a) スラスタによる方位制御(b) スラスタによる平行移動制御

図 1.2.164 199GT ケミカルタンカーによる実船試験の例- 121 -

●FTSS（ファストタイムシップシミュレータ）の改良
2021 年度までに開発した FTSS の改良を行った。FTSS の外部システムとの接続性を確認するために、
MEGURI 事業者の操船自動化システムの接続試験を行った。その結果、Adapter を適切に作成することで 2 社
4 隻のシステムとの接続に成功した(図 1.2.165)。また、ノイズ・データ欠損等の緊急時シナリオ再現のための機構を構築した。

図 1.2.165 自動化システム接続試験実施環境及び実行結果
自動避航システムの安全評価手法の開発では、評価対象の機能、評価すべき安全性の対象を明確にした。
避航操船において重要な交通法規である COLREGs は Rule8-10 及び Rule13-17 を考慮の対象とした。新たに提案した見合い関係のカテゴリと停止船の存在、変針の有無を考慮して Rule13-17 を網羅する 1 対 1 及び、1対 2 の基本テストシナリオ群の設計方針を示した(図 1.2.166)。また、評価は FTSS と操船シミュレータを連携させ網羅性を確保しつつ効率的に実施することを検討した。内航船の操縦運動モデルの拡充のため、2 軸 2 舵の旅客船の操縦運動モデルを作成した。

図 1.2.166 基本テストシナリオセット案- 122 -

■ICMASS（自動運航船に係る国際会議）最優秀論文賞を受賞
自律・無人運航船の安全性評価に関する論文”Development of the Comprehensive Simulation System forAutonomous Ships“「自律運航船のための総合シミュレーションシステムの開発」が、自動運航船に関する国際会議「International Conference on Maritime Autonomous Surface Ships（ICMASS）」の Maritime Safety 部門にて最優秀論文賞を受賞した。
【今期 7 年間の達成状況】
第 1 期中長期目標期間においては、自動避航アルゴリズム、自動着桟システムの開発、他船検知システムの開発と自動避航アルゴリズムと連携した自動避航システムの開発、小型実験船「神峰」での自動化システム
及び遠隔監視・操船システムの構築等、自動運航技術開発に貢献した。
また、FTSS 及び操船シミュレータからなる総合シミュレーションシステムの完成、総合シミュレーションシステ
ムによる自動避航アルゴリズム評価方案の作成、IMO の自動運航船ガイドライン（MASS ガイドライン）に関する
日本提案の作成支援等、自動運航船の安全性評価技術の開発に貢献した。
【次期中長期における発展性】
第 2 期中長期目標期間においては、自動化システム及び遠隔監視・操船システムは、多種多様な船舶への適用範囲の拡大を図る。共同研究等ではニーズを精査し必要とされる機能から実装を進めていく。
また、自船で取得されるデータのみを入力とする自動化システムを構築したが、船船間および船陸間の通信により取得されるデータも活用したシステムの構築を検討する。
さらに、完成した総合シミュレーションシステムを用いて自動運航船の安全評価技術の高度化を図る。
③海上物流の効率化・最適化に係る基盤的な技術に関する研究開発★AI 等による海上物流の効率化・最適化・予測等に関する研究☆海上貨物・造船需要等の評価及び予測手法の構築【平成 30 年度】●海上運賃予測モデルの構築
航路別に衛星 AIS データから、ある海域の船舶隻数、船速、総船舶容積の時系列データを抽出した。この抽出した衛星 AIS データと各種統計データ（石油価格、各種経済指標等）を入力データとし、航路別の海上運賃を予測するモデルを Deep Learning の技術を用いて構築した。

図 1.2.167 豪州-中国間の海上運賃の予測結果- 123 -

☆平時及び災害時における複合一貫輸送評価手法の構築【平成 30 年度】●Deep learning 技術による貨物輸送評価手法を開発
平時(非災害時)を対象とした複合一貫輸送では、輸出入海上コンテナ貨物の全数統計調査である全国輸出
入コンテナ貨物流動調査の非集計データを用い、貨物の国内部分の輸送経路を評価する推定モデルを Deep
Learning 手法を用いて改良した。その結果、4 経路中から正解経路を選択する場合で 95%程度の正解率を得る
ことが出来た。

accuracyepoch

図 1.2.168 輸出入貨物経路推定の
学習経過例●地震発生後の輸送計画作成から評価までの輸送シミュレータを開発
災害時を対象とした複合一貫輸送では、地震発生後の輸送計画作成から評価までの輸送シミュレータを開発して評価を行った。その結果、広域震災時におけるプッシュ型輸送(4～7 日目用の災害支援物資輸送)の実施にあたり、被災港(瀬戸内海及び付近の港を除く)も用いた海上輸送を併用することで遅延を効果的に緩和できる可能性があることを示した。

図 1.2.169 南海トラフ地震を想定した災害支援物資輸送評価例【今期 7 年間の達成状況】
第 1 期中長期目標期間においては、傷病者輸送シミュレータを開発、緊急支援物資輸送システムの開発、船隊運航管理システムの高度化、外航海運における燃料転換シミュレータの開発、造船需要予測モデルの開発、- 124 -

GHG 削減対策の影響評価シミュレータの開発、AI・ビッグデータによる海運市況予測・分析モデル開発等、AI 等を活用した海上輸送の効率化、最適化に向けた技術開発に貢献した。
【次期中長期における発展性】
第 2 期中長期目標期間においては、造船需要予測モデルは、輸送モデルの連携、傭船料の分析、各種のGHG 削減対策の影響評価などにも対応ができるような改良を実施する予定である。
また、船舶動静ビッグデータ解析技術については、ビッグデータの高解像度化や AI 技術の発展を踏まえ、高度な推計・予測が可能な改良を実施する予定である。
さらに、傷病者輸送シミュレータについては、地震災害のみならず他の災害にも対応できるような改良を今後実施する予定であり、緊急支援物資輸送システムについては、プッシュ型支援からプル型支援への対応が可能となるような改良を実施していく。
以上- 125 -

３．港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する研究開発等【中長期目標】国土交通省では、港湾・空港施設等の防災及び減災対策、既存構造物の老朽化対策、国際コンテナ戦略
港湾や首都圏空港の機能強化、海洋開発の拠点整備等の緊急的な課題への対応のための政策を推進している。
研究所は、上記政策における技術的課題への対応や関係機関への支援のため、構造物の力学的挙動
等のメカニズムの解明や要素技術の開発など港湾・空港整備等に関する基礎的な研究開発等を実施するとともに、港湾・空港整備等における事業の実施に係る研究開発を実施する。
さらに、独創的または先進的な発想に基づき、研究所の新たな研究成果を創出する可能性を有する萌芽的研究に対しては、先見性と機動性を持って的確に対応する。
なお、研究所による基礎的な研究開発等の成果は、国土技術政策総合研究所において、技術基準の策定など政策の企画立案に関する研究等に活用されている。このことから、研究所は引き続き国土技術政策
総合研究所との密な連携を図る。
【中長期計画】
中長期目標に掲げられた研究開発課題、すなわち東日本大震災を教訓とした地震や津波の防災及び減災対策、港湾・空港 等施設における既存構造物の老朽化対策、産業の国際競争力強化のための国際コンテナ戦略港湾や首都圏空港の機能強化、海洋開発の拠点整備など、国土交通省が推進する政策における技術的課題への対応や関係機関への技術支援に対する適切な成果を創出するため、本中長期目標期間においては、次に記載する研究に重点的に取り組むこととする。
基礎的な研究開発等のうち、波浪、海浜、地盤、地震、環境、計測等に関する研究は、研究所が取り組む
港湾・空港等分野のあらゆる研究等の基盤であることから、中長期目標期間中を通じてこれらを推進し、波浪や海浜変形等に係るメカニズムや地盤及び構造物の力学的挙動等の原理や現象の解明に向けて積極的に取り組む。また、個別の港湾・空港等の整備を技術的に支援するための研究開発についても積極的に取り組む。
これら重点的に取り組む研究開発課題以外のものであっても、本中長期目標期間中の港湾行政を取り巻く環境変化により、喫緊の政策課題として対応すべきものがある場合は、重点的に取り組む研究開発課題と同様に取り組むこととする。
さらに、独創的または先進的な発想に基づき、研究所の新たな研究成果を創出する可能性のある萌芽的研究に対しても、先見性と機動性を持って的確に対応する。
なお、港湾・空港分野に関する研究開発については、 同分野において政策の企画立案に関する研究等を実施する国土技術政策総合研究所との一体的な協力体制を、引き続き維持する。

- 126 -

３ 港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する研究開発等（１） 沿岸域における災害の軽減と復旧① 地震災害の軽減や復旧に関する研究開発★ 最大級の地震による波形予測と被害予測【平成 28 年度】●熊本地震の強震記録を分析し、強震記録が得られなかった地点の地震動を推定した。
平成 28 年 4 月の熊本地震の発生を受け、震源断層の破壊過程の推定、震源近傍の強震記録の分析、強震記録が得られなかった港湾・空港での地震動を推定するための震源モデルの開発などを行った。本成果は、港湾・空港をはじめ強震記録が得られなかった地点での地震動の推定に活用された。また、速やかに国際ジャーナルに投稿、掲載し、国際的な評価を得た。

図 1.3.A1 熊本地震での震源断層の破壊過程の推定●液状化の発生に及ぼす地震動継続時間の影響を考慮する方法を海外にも応用した。
⇒港湾の技術基準に反映した。
これまでの各種実験及び解析をさらに進めるとともに、地震動の連成作用による液状化特性・機構と評価予測についてとりまとめた。また、液状化の発生に及ぼす地震動継続時間の影響を考慮する方法を海外の液状化予測判定法にも適用できるように拡張し、海外のジャーナルに発表した。
成果の一部は技術基準に反映させるとともに、液状化の発生に及ぼす地震動継続時間の影響を考慮する方法について、海外の技術基準等の反映に資することとなる。

図 1.3.A2 液状化に及ぼす余震強度の影響- 127 -

【平成 29 年度】●連続する大きな地震動（余震を含む）による液状化メカニズムを体系的に解明した。
⇒海洋分野で著名な ISOPE 学会のジャーナルに採択された。
南海トラフ地震、首都直下地震」等、地震動の連成作用や細粒分を含有する地盤を対象として液状化挙動の評価・分析を行い当該特性・メカニズムの新たな知見を得た。
本成果は、国内の複数の論文集に掲載されると共に、米国発祥の海洋分野で著名な ISOPE 学会のジャーナル(IJOPE)に採択されるなど、国内外の評価を得た。
併せて、当該地震動に対して有効な新たな発想による、臨港道路やエプロン等の液状化対策技術を提案し、有効な地盤対策技術および液状化被害抑止技術について検討・検証を行った。

図 1.3.A3 地震動の連成作用による液状化挙動●ドローン等による岸壁使用可否判断システムを、世界に先駆けて開発した。
迅速な復旧活動等が行えるよう、本省等関係機関と連携し、地震後の港湾施設の被災状況把握、利用可否判断に関係する RTK-GNSS を用いた岸壁使用可否判断システムを世界に先駆けて開発しており、このうち、岸壁変形量計測システムについて、岸壁法線の正確な変形量の測定手法を提案し、現地実証実験により検証した。
具体的には、敦賀港において、RTK-GNSS ツールの基準局設置位置を選定し、巨大地震時の広域地殻変動
により基準局が移動した場合にも施設変形量測定が可能であることを確認した。
また、ドローン撮影による岸壁変形量測定の適用性も検討した。
引き続き RTK-GNSS ツールの現地試験導入、利用可否判断の検討を行う。
また、被害を伴うような地震が発生した場合に現地調査を実施して被害状況を整理分析し、施設被災メカニ
ズム解明の検討を行う。

図 1.3.A4 RTK-GNSS を用いた岸壁変形量計測ツールと敦賀港における試計測- 128 -

【平成 30 年度】●当所の開発した疑似点震源モデルによる強震動シミュレーションのスラブ内地震動への適用性を提示した。
大都市直下で発生する大地震に対する強震動予測手法に関して、当所の開発した疑似点震源モデルによる
強震動シミュレーションのスラブ内地震への適用性を示し、強震動評価手法として確立した。スラブ内地震の観測記録は、震源での破壊の影響が直接的に表れた記録、地盤の応答の影響を強く受けた記録など様々である
が、それらを疑似点震源モデルという一つの枠組みの下で説明できることを確認した。
9 月に発生した北海道胆振東部地震については、震源断層の破壊過程の推定、震源近傍の強震記録の分析などに取り組むとともに、強震計のなかった苫小牧東港で余震観測を行い、得られた記録に基づき東港での地震動の推定を行った。その際、周辺の強震記録を説明できるような疑似点震源モデルを構築し、これを利用して苫小牧東港での地震動を推定した。
結果については本省等に情報提供を行い、復旧の検討にも用いられた。

Velocity (cm/s)

100

IBUH03(EW)

50
0
-50
-100
-150
0

10

20

30
Time (s)

40

50

60

図 1.3.A5 北海道胆振東部地震を対象とした疑似点震源モデルによる
KiK-net 厚真（IBUH03）での速度波形（0.2-2Hz）の計算結果（赤）と観測結果（黒）
1000

1000

8
6

8
6

4

フーリエスペクトル（Gal*s）

フーリエスペクトル（Gal*s）

4
2

100

8
6
4
2

10

苫小牧西港
（苫小牧-U）
工学的基盤
2018/9/6 SOUTH
2018/9/6 WEST
L1地震動

8
6
4
2

2

100

8
6
4
2

10

8
6

苫小牧東港
地表
2018/9/6 NS
2018/9/6 EW
L1地震動

4
2

1

1
2

3 4 5 62

3 4 5 61
周波数 (Hz)

10

2

3

4 5 6

2

3 4 5 61
周波数 (Hz)10

図 1.3.A6 （左）苫小牧西港におけるレベル 1 地震動と北海道胆振東部地震の地震動の比較．
（右）苫小牧東港におけるレベル 1 地震動（西港におけるレベル 1 地震動をサイト増幅特性の違いの分だけ補正したもの）と北海道胆振東部地震の地震動（推定値）の比較【平成 31 年度、令和元年度】●地震後に迅速に岸壁の利用可否判断を行うための RTK-GNSS を利用したシステムの開発、現地への試験導入を行った。
令和元年度には、現地調査を要する被害地震は発生しなかった。
地震後の復旧復興の拠点としての港湾の役割の重要性を踏まえ、地震後の係留施設の利用可否判断を迅速かつ適切に行うことが重要な課題となっている。
当所では、本省や地方整備局等関係機関と連携し、RTK-GNSS を用いた岸壁使用可否判断支援システム- 129 -

（名称：Berth Surveyor）の開発を行った（スマートフォンアプリ、PC ソフトウェアを含む）。
これは地震時の岸壁法線の変位を数 cm の誤差で計測できるものであり、部材の損傷程度の正確な把握を可能とするものである。
令和元年度は本システムの表示機能の強化を行うとともに、その活用方策について本省・地方整備局とともに議論を深めた。複数の港湾に本システムを適用し、システムの稼働に必要な基準点を選定し、施設変形量測定および施設の供用可否判断（損傷判断）が可能であること、地震後の供用可否判断に資するものであることを確認した。

図 1.3.A7 岸壁使用可否判断支援システム「Berth Surveyor」における表示機能の強化●人工排水材を用いた液状化伝播・ボイリング被害抑止工法並びに隆起抑制型 CPG 工法を開発・提示した。
南海トラフ地震、首都直下地震等、地震動の連成作用や細粒分を含有する地盤を対象として液状化挙動の評価・分析を行い、液状化域の進展・伝播に伴う地盤内流動特性・機構を明らかにし、これを踏まえ、新たな地盤対策技術および液状化被害抑止技術の開発・提示を行った。
液状化に伴う臨港道路等表面の大きな変状は、液状化した地層から地表に向けて水圧が伝播し、ボイリング
によって顕著な変状がもたらされる場合が多い。
本研究ではこのことに着目し、表面付近に人工排水材を導入することで、液状化の発生を許容しつつも、液状化域の伝播を抑制することによって地盤内の流動を防ぎ、それにより液状化に伴う噴砂・ボイリングと地表面付近の変状を抑制する新たな技術の開発を行った。
この技術について、1G 場の模型実験及び遠心力場実験を通じて有効性を明らかにした。
この工法は、最大級の地震発生時に港湾等に立地する道路面の変状を抑えるコスト面で有利な対策方法として大いに期待される。

図 1.3.A8 人工排水材を用いた液状化伝播・ボイリング被害抑止工法：概念図- 130 -

【令和 2 年度】●実地震を対象として複合型の震源モデルを構築し、強震動シミュレーション結果を強震記録と比較することによりその妥当性を検証した。
規模の大きい内陸地殻内地震において、地表面付近まで大きなすべりが生じる場合や、地表地震断層が現れる場合は、その近傍において永久変位成分を含む地震動が生じる。このような永久変位成分を含む地震動
は、フリングステップと呼ばれることが多い。
1995 年兵庫県南部地震の際の神戸市内の地震動には顕著なフリングステップは含まれていなかったが、2016 年熊本地震本震の際には、地表まで破壊が進展したことに伴い、断層近傍の西原村小森などで顕著なフリングステップが観測された。
2016 年熊本地震本震の際に観測されたフリングステップは立ち上がり時間が 2s 程度と短く、構造物に対して顕著な応答をもたらしうるものであった。
本研究では、従来から設計において考慮されている断層深部のアスペリティの破壊に伴う強震動に加え、断層浅部のすべりによるフリングステップも考慮できる包括的な強震動予測手法の開発を目標とする。
その際、工学的な応用を考慮し、できるだけ簡便で利用しやすくかつ計算精度も確保できる震源モデルとすることを念頭におく。
令和２年度は、強震動シミュレーション手法について、精度の良い計算を行うために必要となる断層面の離Displacement (10-2m)

散化の方法、複素周波数の利用方法などについて、基礎的な検討を行い、成果を公表した。
50

50

NS

DWN:500m
DWN:200m
25 Okada-NS

50

NS

DWN:500m
DWN:200m
25 Okada-NS

0

0

0

-25

-25

-25

Displacement (10

-2

m)

-50
-20
80

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

-50
-20
80

UD

DWN:500m
60 DWN:200m
Okada-UD
40

60
40

-15

NS

DWN:500m
DWN:200m
25 Okada-NS

-10

-5

0

5

10

15

20

-50
-20
80

UD

DWN:500 m
DWN:200m
Okada-UD

60
40

20

0

0

0

-20
-20

-20
-20

-20
-20

-10

-5
0
5
distance (km)

10

15

20

-10

-5

0

5

10

15

20

-5
0
5
distance (km)

10

15

20

UD

DWN:500 m
DWN:200m
Okada-UD

20

-15

-15

20

-15

-10

-5
0
5
distance (km)

10

15

20

-15

-10

図 1.3.A9 永久変位成分を含む地震動の計算精度に関する基礎的な検討の例
また、実際の地震を対象にして、従来から設計において考慮されている断層深部のアスペリティの破壊に伴う強震動に加え、断層浅部のすべりによる影響も考慮できる複合型の震源モデルを構築し、強震動シミュレー
ション結果を強震記録と比較することによりその妥当性の検証をすすめた。
50

Displacement (cm)

南阿蘇村(EW)
0
-50
-100
-150
-200
0

10

20

Time (s)3040

図 1.3.A10 実地震を対象とした複合型の震源モデルによる強震動シミュレーション結果の例
さらに、近年発生した米国の被害地震について震源断層の破壊過程の推定を行い、成果を米国地震学会が刊行する“Bulletin of the Seismological Society of America”にて公表した。
- 131 -

図 1.3.A11 2019 年 7 月 6 日米国 Ridgecrest 地震（Mw7.1）のすべり量分布（断層を北東側から見た図，●は破壊開始点）●近年発生した被害地震について震源断層の破壊過程を推定した。
地震によって発生した津波や台風や低気圧によって発生した高波によって、護岸や堤防などの多くの沿岸地
盤構造物が被災してきた。地盤を含んだ被災も多く発生している。
一方で、津波や高波に対する沿岸構造物の設計においては、被覆工や上部工など構造部材の安定性に着目されることが多く、地盤を考慮した安定性については評価が不十分なことも多かった。
このような背景から、波・流れによる沿岸地盤構造物の変形・破壊特性を把握し、その安定性を評価するとともに、安定性を保てない場合の対策方法を検討することを目標とし、令和２年度より本研究を開始した。
この研究では、実物スケールでの流体と地盤の挙動を同時に再現できる遠心模型実験手法を適用する。その際、遠心模型実験装置用波・流れ再現装置を利用し、波と流れに対する沿岸地盤構造物の変形・破壊過程を観察する。
また、数値解析も実施し、より詳細に変形・破壊メカニズムを検討する。令和２年度は波・流れに対する沿岸
地盤構造物の変形・破壊過程を調べ、不規則波によっても引き波時に護岸が倒壊すること、地盤内水位が高まるほど護岸が不安定化することを確認した。
また、深層混合処理工法を用いた補強に関する実験を先行的に実施し、堤体内部に固化処理土を設けることで越流時に天端高さを保てること、適切な固化処理土の強度設定が必要であることを確認した。

図 1.3.A12 波による護岸の破壊実験（左）と越流による堤防の破壊実験（右）- 132 -

●成果の一部を米国地震学会が刊行する”Bulletin of the Seismological Society of America”（2 編）および
日本地震学会が刊行する”地震”（1 編）において公表した。

【令和 3 年度】
●複合型震源モデルの構築と検証を行った。
規模の大きい内陸地殻内地震において、地表面付近まで大きなすべりが生じる場合や、地表地震断層が現れる場合は、その近傍において永久変位成分を含む地震動が生じる。このような永久変位成分を含む地震動
は、フリングステップと呼ばれることが多い。
１995 年兵庫県南部地震の際の神戸市内の地震動には顕著なフリングステップは含まれていなかったが、2016 年熊本地震本震の際には、地表まで破壊が進展したことに伴い、断層近傍の西原村小森などで顕著なフリングステップが観測された。2016 年熊本地震本震の際に観測されたフリングステップは立ち上がり時間が 2s程度と短く、構造物に対して顕著な応答をもたらしうるものであった。
研究では、従来から設計において考慮されている断層深部のアスペリティの破壊に伴う強震動に加え、断層浅部のすべりによるフリングステップも考慮できる包括的な強震動予測手法の開発を目標とした。
その際、工学的な応用を考慮し、できるだけ簡便で利用しやすくかつ計算精度も確保できる震源モデルとすることを念頭においた。
令和３年度は、これまでに行ってきた数値計算法の適用条件に関する検討の結果を踏まえ、実地震である熊本地震本震を対象にして、従来から設計において考慮されている断層深部のアスペリティの破壊に伴う強震動に加え、断層浅部のすべりによる影響も考慮できる複合型の震源モデルを構築し、強震動シミュレーション結果と強震記録を比較することにより手法の妥当性を検証し、成果のとりまとめを行った。

図 1.3.A13 数値計算法の適用条件に関する検討を行った際の観測点配置（左）と検討結果（右）- 133 -

33.1★

Strong motion stations
Epicenter

Lat.(deg.)

33.0

KMM00532.9

南阿蘇村河陽西原村小森

KMM00632.8★

KMMH16

32.7

32.6

50km

0

32.5
130.4

130.6

130.8

131.0

131.2

Lon.(deg.)

図 1.3.A14 実地震を対象とした複合型震源モデル（左）とそれによる強震動シミュレーション結果（右）【令和 4 年度】
●令和 3 年 2 月 13 日福島県沖の地震（M7.3）による相馬港での地震動を分析、復旧設計に活用した。
令和 4 年 3 月 16 日に福島県沖を震源とする M7.4 の地震が発生し、港湾施設に被害が発生した。この地震を受け、当所では国土技術政策総合研究所と合同で 2 回にわたり調査団を派遣し、相馬港および仙台塩釜港
石巻港区において調査を行ったことは令和 3 年度の業務実績報告書で既に述べた。
その後は調査で得られた成果等に基づき、「相馬港復旧検討会」への参画などを通じ、早期本格復旧に向けた支援を実施した。
また、地震後の係留施設の利用可否判断を迅速かつ適切に行うことを目的としてこれまで開発を行ってきた
RTK-GNSS を用いた岸壁使用可否判断支援システム（名称：Berth Surveyor）を複数の港湾に適用し、システムの稼働に必要な基準点を選定し、施設変形量測定および施設の供用可否判断（損傷判断）が可能であることを

地表/地中

地表/地中

確認するとともに、複数の地方整備局を訪問し、機材の使用方法についてデモンストレーションを行った。

図 1.3.A15 相馬港で観測された加速度波形 図 1.3.A16 相相馬の強震記録から求めたフーリエスペクトル比（地表/地中）と FLIP 解析によるスペクトル比の比較- 134 -

図 1.3.A17 相馬港の被害（左）と岸壁使用可否判断支援システム「Berth Surveyor」のデモの状況（右）【今期 7 年間の達成状況】●中長期目標どおりの成果
・実地震を対象として複合型の震源モデルを構築し、強震動シミュレーション結果を強震記録と比較することによりその妥当性を検証できた。
◎中長期目標以上の成果
・近年発生した被害地震について震源断層の破壊過程を推定し、成果の一部を著名な国際ジャーナル
等で公表できた。

【次期中長期における発展性】■発展性
・地震学的・地盤工学的知見に基づく地震動事後推定技術の開発に発展させる。
■課題
・施設の強靭化に資する耐震設計法の検証のため、被害発生箇所での揺れ推定技術が必要である。

★地震・津波・高波と地盤ダイナミクスの相互作用【平成 28 年度】●海底地すべり・重力流の発達過程等による防波堤の不安定化機構を解明した。
⇒港湾の技術基準に反映した。
海底地すべり・重力流の発達過程についての提案モデルを最新の海底地盤流動事例と比較検討し、モデルの精度を検証した。
また、津波越流－浸透連成作用による防波堤・マウンド・基礎地盤の不安定化機構を解明するとともに、 津
波浸透を受ける防波堤基礎の安定性評価手法を構築した。
海底地すべり・重力流の発達過程についてのモデルは過去に関係学会から賞を受けており、国内外で高い評価のある成果である。
防波堤基礎の安定性評価手法には、港湾の技術基準に反映される。

- 135 -

図 1.3.A18 海底地すべり・重力流の発達過程のモデルの検証（左：海底地盤流動の実測,右：計算結果）-1

吸い出し発生 (ボイリング)(a)ケーソン端部(b)

マウンド天端面における

4m/s
4m/s

洗掘フロントの水平位置: m

0

浸透あり

ケーソンが不安定化
した領域

1

2

3

浸透なし

実スケール (50G)
マウンド厚●12m ●5m ●3m

4
0

20

40

60

80

100

120

越流作用時間: s

4m/s

津波越流－浸透連成作用による(a) マウンド・基礎地盤洗掘，
(c)
4m/s

図 1.3.A19 防波堤基礎の浸透作用による不安定化(b) マウンド支持力破壊，(c) マウンド流動過程
ケーソン不安定化に及ぼす津波
越流－浸透連成効果の解明

図 1.3.A20 浸透流による不安定化の実験【平成 29 年度】●波浪・地盤の複合問題で、新たに導入したセンサによる観測で、護岸崩壊を確認した。
大型化が想定される台風や低気圧に伴う高波に対して、地盤を含んだ、海岸保全施設の安定性評価手法の構築に着手した。
波に対する地盤の安定性を調べる遠心模型実験を実施し、地盤内の応力や水圧が地盤の安定性に影響を与えることを明らかにした。その際、不飽和地盤内の水圧状態を調べるためのセンサを開発し、高速度カメラによる動画撮影等も活用した。
また、浅海変形させるための距離を取れない狭い試料容器内で砕波を再現するための検討を行い、遠心模型実験と数値解析との対比を行った。
さらに、地盤の安定性を解析する方法についても検討を行った。
本研究は、波浪と地盤の複合問題であり、先駆的・独自的な研究である。
遠心力場で波と流れを同時に再現できる装置を世界で初めて製作した。
- 136 -

図 1.3.A21 水圧計測センサーヘッド部

図 1.3.A22 砕波状況確認実験断面図【平成 31 年度、令和元年度】●2018 年インドネシア・スラウェシ地震津波を対象とし、地震液状化に伴う海岸・海底地すべりによる津波の発生機構を世界に先駆けて解明した。
南海トラフ地震、首都直下地震等、地震動の連成作用や細粒分を含有する地盤を対象として液状化挙動の評価・分析を行い、液状化域の進展・伝播に伴う地盤内流動特性・機構を明らかにし、これを踏まえ、新たな地盤対策技術および液状化被害抑止技術の開発・提示を行った。
液状化に伴う臨港道路等表面の大きな変状は、液状化した地層から地表に向けて水圧が伝播し、ボイリング
によって顕著な変状がもたらされる場合が多い。
本研究ではこのことに着目し、表面付近に人工排水材を導入することで、液状化の発生を許容しつつも、液状化域の伝播を抑制することによって地盤内の流動を防ぎ、それにより液状化に伴う噴砂・ボイリングと地表面付近の変状を抑制する新たな技術の開発を行った。
この技術について、1G 場の模型実験及び遠心力場実験を通じて有効性を明らかにした。
この工法は、最大級の地震発生時に港湾等に立地する道路面の変状を抑えるコスト面で有利な対策方法として大いに期待される。

図 1.3.A23 人工排水材を用いた液状化伝播・ボイリング被害抑止工法：概念図
これに加え、2018 年に発生したインドネシア・スラウェシ地震津波災害を対象とし、地震液状化に伴う海岸・海底地すべりによる津波の発生機構、特に地震液状化・地すべり・津波の連鎖機構を世界に先駆けて明らかにした。

- 137 -

図 1.3.A24 インドネシア・スラウェシ地震津波災害における液状化・地すべり・津波の連鎖機構●地震・波・流れ等の多様な動的外力下の吸出し・空洞の生成・発達及び陥没等を有効に抑制しうる対策技術について検討・検証した。
地震・波・流れによる多様な動的外力作用下の吸い出し・陥没等安定性評価と分析を行い、当該特性・メカニ
ズムを明らかにするとともに、吸い出し・陥没抑止に有効な新たな対策技術を提示した。
様々な水理外力下における地盤内の空洞形成・陥没の進行過程について、大型水理模型実験により検討した。
水理外力の繰り返し作用により、地盤内で空洞が徐々に拡大し、陥没に至る吸い出しの一連の進行過程に
水理外力の作用方向が大きく影響することを明らかにするとともに、均等係数 3.0 以上のフィルター材を中央粒
径比 20 以下で設置した場合、強い水理外力下においても十分な吸い出し抑止効果を発揮することを実証した。
二層構造のバリア層
⼆層構造のフィルター層

裏埋砂（海砂）防砂シート

砕石20-5mm
砕石40-20mm

裏込石（捨石）図 1.3.A25 吸い出し防止対策としての二層構造のフィルター層の概念図(左)とフィルター層の設計指針に関する検討(右)護岸・岸壁の吸い出し・陥没リスク抑制に向けて新たに考案・構築した緩衝材によるケーソン目地透過波低減法について、設置直後及び設置後１年間の追跡調査を行った結果、高波浪の影響や目地間の形状変更などの通年の周囲環境の変化後も、90%以上のきわめて高い波力低減効果が保持されること、ならびに、陥没サイ
クルが事前に把握されている複数の現場で陥没抑止効果を実証した。
さらに、洋上風力発電施設基礎モノパイルやパイプラインなどの沿岸構造物の安定性評価と対策技術の研究を実施し、高波作用時の地盤液状化に伴うモノパイルの安定性やパイプ挙動ならびに効果的な対策法に関する知見を得た。

- 138 -

図 1.3.A26 ケーソン目地透過波低減法(左)とその効果(右)（赤線と青線の違いが低減効果を示す）【令和 2 年度】
●地震・波・流れによる多様な動的外力作用下の吸い出し・陥没等安定性評価と分析を行った。
●吸い出し・陥没抑止に有効な新たな対策技術を提示し、那覇空港増設滑走路、那覇港クルーズバース岸壁において実用化した。
●新たに考案・構築した緩衝材によるケーソン目地透過波低減法について、きわめて高い波力低減効果が保持されること、ならびに、陥没サイクルが事前に把握されている複数の現場で陥没抑止効果を実証し、鹿島港、相馬港、横浜港、高知港において実用化した。
地震・波・流れによる多様な動的外力作用下の吸い出し・陥没等安定性評価と分析を行い、当該特性・メカニズ
ムを明らかにするとともに、吸い出し・陥没抑止に有効な新たな対策技術を提示した。
二層構造のフィルター層による吸い出し防止対策について、水理外力の繰り返し作用により、地盤内で空洞が徐々に拡大し、陥没に至る吸い出しの一連の進行過程に水理外力の作用方向が大きく影響することを明らかにするとともに、均等係数 3.0 以上のフィルター材を中央粒径比 20 以下で設置した場合、強い水理外力下においても十分な吸い出し抑止効果を発揮することを実証した。
本対策法は那覇空港増設滑走路、那覇港クルーズバース岸壁において実用化された。
護岸・岸壁の吸い出し・陥没リスク抑制に向けて新たに考案・構築した緩衝材によるケーソン目地過波低減法について、設置直後及び設置後１年間の追跡調査を行った結果、高波浪の影響や目地間の形状変更などの通年の周囲環境の変化後も、90%以上のきわめて高い波力低減効果が保持されること、ならびに、陥没サイクルが事前に把握されている複数の現場で陥没抑止効果を実証した。
本対策法は鹿島港、相馬港、横浜港、高知港において実用化された。

- 139 -

二層構造のバリア層
⼆層構造のフィルター層

裏埋砂（海砂）防砂シート

砕石20-5mm
砕石40-20mm

裏込石（捨石）図 1.3.A27 吸い出し防止対策としての二層構造のフィルター層の概念図(左)とケーソン目地透過波低減法(右)図 1.3.A28 ケーソン目地透過波低減法による波力低減効果と陥没抑止効果【令和 3 年度】
●遠心模型実験装置用波・流れ再現装置を利用し、波と流れに対する沿岸地盤構造物の変形・破壊過程を観察するとともに、数値解析も実施し、変形・破壊メカニズムを検討した。
地震によって発生した津波や台風や低気圧によって発生した高波によって、護岸や堤防などの多くの沿岸
地盤構造物が被災してきた。地盤を含んだ被災も多く発生している。
一方で、津波や高波に対する沿岸構造物の設計においては、被覆工や上部工など構造部材の安定性に着目されることが多く、地盤を考慮した安定性については評価が不十分なことも多かった。
このような背景から、波・流れによる沿岸地盤構造物の変形・破壊特性を把握し、その安定性を評価するとともに、安定性を保てない場合の対策方法を検討することを目標とし、令和２年度より本研究を開始した。
この研究では、実物スケールでの流体と地盤の挙動を同時に再現できる遠心模型実験手法を適用する。
その際、遠心模型実験装置用波・流れ再現装置を利用し、波と流れに対する沿岸地盤構造物の変形・破壊過程を観察する。
また、数値解析も実施し、より詳細に変形・破壊メカニズムを検討する。
令和３年度は、海岸堤防の地震後の液状化状態での津波来襲実験を行い、堤防の変形・破壊挙動を調べた。振動により地盤が液状化し、津波が来襲することで地盤内の間隙水圧が高まり、矢板を歪ませることを確認した。

- 140 -

図 1.3.A29 海岸堤防の地震後の液状化状態での津波来襲実験【令和 4 年度】
●多様な動的外力下の沿岸構造物の吸い出し・陥没等抑止に有効な設計・対策技術について汎用的な成果としてとりまとめた。
吸い出し・陥没抑止に有効な対策技術である二層構造のフィルター層とケーソン目地透過波低減法について、より広範な土質・外力・構造条件での検討を進め、越波・降雨によるフィルター層の吸い出し抑止機能を評
価・検証すると共に、フィルター材の粒子物性の影響を明らかにし、開発技術の継続的な陥没抑止効果を実証した。各種の追加試験・実験及び現地試験を実施し、吸い出し・陥没抑止技術の包括的な知見として取り纏めた。
本研究により得られた成果は、R5 発足の「地震・高潮・高波による吸い出し・陥没等予知と維持管理技術の開発」に発展・展開していく予定である。

- 141 -

図 1.3.A30 臨海部の潮汐・引き波・風波・降雨・越波等の多様な動的外力作用下の吸い出し・空洞生成・発達・陥没過程の体系的解明【今期 7 年間の達成状況】●中長期目標どおりの成果
・地震・波・流れ等の多様な動的外力下の吸い出し・空洞の形成・発達及び陥没等を抑制する対策技術について検討・検証できた。
◎中長期目標以上の成果
・2018 年インドネシア・スラウェシ地震津波を対象として、地震液状化に伴う海岸・海底地すべりによる津波の発生機構を世界に先駆けて解明できた。

【次期中長期における発展性】■発展性
・地震・津波・高潮・高波と地盤ダイナミクスの相互作用に基づく防災減災技術の開発に発展させる。
■課題・近年増加する地盤関連の沿岸災害への対策技術が必要である。

- 142 -

★最大級の地震に対する被害軽減技術【平成 28 年度】●大型振動台「E-ディフェンス」を用い、液状化対策を施した断面と施さない断面を比較検討した。
防災科学技術研究所の大型振動台「E-ディフェンス」を用いて、京浜港に実在するコンビナート施設の石油タ
ンク、桟橋、護岸を 1/8 に縮小して再現した模型振動台試験を行った。試験では耐震対策を施した断面と施さない断面の 2 つの模型を作成し、比較検討を行った。
この実験については、多くの報道機関から取材があり、成果について大きな期待がある。

図 1.3.A31 大型振動台「E-ディフェンス」

図 1.3.A32 実験の報道の様子【平成 29 年度】●大幅にコスト縮減と工期短縮を図る「櫛形鋼矢板工法」を開発し、港湾海岸整備事業に導入⇒「港湾における護岸等の耐震に係るガイドライン」に反映した。
過去の地震記録やレベル２地震を用いた地震応答解析などを実施して、鋼管部材の数値解析モデル化法を開発し、桟橋、鋼管矢板式岸壁および矢板控え工の照査用限界値を変更した新たな耐震設計法を提案した。
これらの成果は、平成 30 年改訂予定の港湾の技術基準へ反映された。
また、大ひずみ領域（ひずみ 0.1%超）における地盤の動的変形特性を把握するため繰返しせん断試験を実施
し、大ひずみ領域の排水条件及び荷重載荷条件の影響を検討した。

図 1.3.A33 鋼管部材のモデル化法と限界値の比較- 143 -

図 1.3.A34 動的変形特性における排水の影響【平成 30 年度】●北海道胆振東部地震で被災した苫小牧港を現地調査し、強震観測記録、震源断層の破壊過程に関する分析結果等を基に、復旧に向けた技術的支援を実施した。
⇒行政機関から高い評価を得た。
大都市直下で発生する大地震に対する強震動予測手法に関して、当所の開発した疑似点震源モデルによる
強震動シミュレーションのスラブ内地震への適用性を示し、強震動評価手法として確立した。スラブ内地震の観測記録は、震源での破壊の影響が直接的に表れた記録、地盤の応答の影響を強く受けた記録など様々である
が、それらを疑似点震源モデルという一つの枠組みの下で説明できることを確認した。
9 月に発生した北海道胆振東部地震については、震源断層の破壊過程の推定、震源近傍の強震記録の分析などに取り組むとともに、強震計のなかった苫小牧東港で余震観測を行い、得られた記録に基づき東港での地震動の推定を行った。その際、周辺の強震記録を説明できるような疑似点震源モデルを構築し、これを利用して苫小牧東港での地震動を推定した。結果については本省等に情報提供を行い、復旧の検討にも用いられた。

Velocity (cm/s)

100

IBUH03(EW)

50
0
-50
-100
-150
0

10

20

30
Time (s)

40

50

60

図 1.3.A35 北海道胆振東部地震を対象とした疑似点震源モデルによる
KiK-net 厚真（IBUH03）での速度波形（0.2-2Hz）の計算結果（赤）と観測結果（黒）
1000

1000

8
6

8
6
4

フーリエスペクトル（Gal*s）

フーリエスペクトル（Gal*s）

4
2

100

8
6
4
2

10

苫小牧西港
（苫小牧-U）
工学的基盤
2018/9/6 SOUTH
2018/9/6 WEST
L1地震動

8
6
4
2

2

100

8
6
4
2

10

8
6

苫小牧東港
地表
2018/9/6 NS
2018/9/6 EW
L1地震動

4
2

1

1
2

3

4 5 6

2

3 4 5 61
周波数 (Hz)

10

2

3

4 5 6

2

3 4 5 61
周波数 (Hz)10

図 1.3.A36 （左）苫小牧西港におけるレベル 1 地震動と北海道胆振東部地震の地震動の比較．
（右）苫小牧東港におけるレベル 1 地震動（西港におけるレベル 1 地震動をサイト増幅特性の違いの分だけ補正したもの）と北海道胆振東部地震の地震動（推定値）の比較【平成 31 年度、令和元年度】●地震動・浮力等の多様な組み合わせ外力下で設計を行うための解析コードを開発した。
地震・波・流れによる多様な動的外力作用下の吸い出し・陥没等安定性評価と分析を行い、当該特性・メカニ
ズムを明らかにするとともに、吸い出し・陥没抑止に有効な新たな対策技術を提示した。
様々な水理外力下における地盤内の空洞形成・陥没の進行過程について、大型水理模型実験により検討した。水理外力の繰り返し作用により、地盤内で空洞が徐々に拡大し、陥没に至る吸い出しの一連の進行過程に- 144 -

水理外力の作用方向が大きく影響することを明らかにするとともに、均等係数 3.0 以上のフィルター材を中央粒
径比 20 以下で設置した場合、強い水理外力下においても十分な吸い出し抑止効果を発揮することを実証した。
護岸・岸壁の吸い出し・陥没リスク抑制に向けて新たに考案・構築した緩衝材によるケーソン目地透過波低減法について、設置直後及び設置後１年間の追跡調査を行った結果、高波浪の影響や目地間の形状変更などの通年の周囲環境の変化後も、90%以上のきわめて高い波力低減効果が保持されること、ならびに、陥没サイ
クルが事前に把握されている複数の現場で陥没抑止効果を実証した。
さらに、洋上風力発電施設基礎モノパイルやパイプラインなどの沿岸構造物の安定性評価と対策技術の研究を実施し、高波作用時の地盤液状化に伴うモノパイルの安定性やパイプ挙動ならびに効果的な対策法に関

二層構造のバリア層
⼆層構造のフィルター層する知見を得た。
裏埋砂（海砂）防砂シート

砕石20-5mm
砕石40-20mm

裏込石（捨石）図 1.3.A37 吸い出し防止対策としての二層構造のフィルター層の概念図(左)とフィルター層の設計指針に関する検討(右)図 1.3.A38 ケーソン目地透過波低減法(左)とその効果(右)（赤線と青線の違いが低減効果を示す）- 145 -

【令和 2 年度】●洋上風力発電施設を対象として本研究で開発した地震応答解析プログラムを用い、モノパイル基礎を対象として、地震動・風力連成解析の影響、液状化層のモデル化方法の影響、海底面傾斜の影響等について解析した。
最大級の地震に対して港湾・空港施設の被害を的確に予測し、また対策工法の効果を評価していくためには、数値解析手法の信頼性の向上が欠かせないが、近年では対象施設も多様化してきており、また、予測される被害形態も様々である。
本研究では、これまでに蓄積された沿岸域構造物の地震時挙動に関する知見を活かし、耐震性能照査
手法の一層の信頼性向上を目指すものである。
令和２年度は、洋上風力発電施設を対象として本研究で開発した地震応答解析プログラムを用い、モノパイ
ル基礎を対象として、地震動・風力連成解析の影響、液状化層のモデル化方法の影響、海底面傾斜の影響等について検討した。
地震動・風力連成解析の影響については、風は地震動による風車の振動を抑制する傾向があること、連成
解析によれば単独解析の結果を足し合わせるよりも断面力が小さくなり経済的な断面となる可能性があることを明らかにした。
液状化層のモデル化方法の影響については、地盤ばねの非線形性、有効応力の変化を精緻にモデル化した方が杭の断面力が小さくなることを示した。
海底面傾斜の影響については、海底面傾斜による流動変位が杭の断面力に及ぼす影響が大きいこと、海底地盤の傾斜の把握が重要であることを示した。

図 1.3.A39 開発したプログラムと解析の一例【令和 3 年度】
●既存施設への部材追加や地震損傷後の取り換えについて、施設供用への影響の小さい耐震補強、復旧の施工法について検討した。
沿岸域施設の耐震性向上のための改良においては、これまで、地盤改良による方法が多く用いられてきたが、供用しながらの改良において制約が大きいものも多く、また、条件によっては改良範囲が大きくなり高コストとなる場合もある。
そこで、本研究では、構造的対策を含めた新たな耐震対策技術について検討する。
その際、従来のように単に地震に強い構造を検討するだけでなく、万が一被災した場合においても、一部の部材の交換等により早期の供用を可能とする構造についても検討する。
- 146 -

令和３年度は、直杭式桟橋に座屈拘束ブレースを追設した構造について、さらに検討を進めた。
本構造では、追設部材の地震時の損傷を許容することで、構造全体としての損傷・変形を低減することに加え、地震後に追設部材だけを取り替えて早期に復旧を完了することを意図している。
過年度には追設部材を防振ゴム等により模擬した模型振動実験を行っており、設置角度が部材追設の効果に影響を及ぼすこと、基礎杭の損傷の観点から適切な部材特性の選定が望まれること等の知見を得ており、令和３年度は、これらの結果を踏まえ、追設部材の構造の検討、全体系減衰への影響の検討、試設計の検討を行った。

図 1.3.A40 直杭式桟橋に座屈拘束ブレースを追設した構造（左）と追設部材の再現実験に用いた防振ゴム等（右）【令和 4 年度】
●地震による係留施設損傷過程の可視化とそれに基づく簡易被害推定方法の開発に着手した。
有効応力分布の推移を可視化する模型振動台実験により様々な係留施設の不安定化過程を記述すること、得られた実験・解析の有効応力分布の推移を学習することで、簡易かつ高精度な被害推定方法を開発することを目標とし、令和 4 年度は実験環境構築と予備検討の実施、被災情報の収集と DB を検討した。

- 147 -

図 1.3.A41 地盤内の作用力分布と過剰間隙水圧の可視化【今期 7 年間の達成状況】●中長期目標どおりの成果
・既存の港湾施設への部材追加により耐震性を向上させる技術や、地震損傷後の部材交換により早期復旧を可能とする技術について検討できた。
◎中長期目標以上の成果
・洋上風力発電施設を対象として、地震動・風力等の多様な外力を考慮した条件下で設計を行うための解析プログラムを開発できた。

【次期中長期における発展性】■発展性
・港湾・空港施設が地震動を受けてある程度損傷した状態で船舶や航空機からの荷重を受ける場合の性能を評価する技術の開発に発展させる。
■課題
・地震後に施設の利用可否を迅速に判断できる技術の現場実装が必要である。

- 148 -

② 津波災害の軽減や復旧に関する研究開発★ ICT による意思決定支援システム【平成 28 年度】●津波で漂流するがれきの発火・燃焼・鎮火モデルを構築した。
東日本大震災で気仙沼湾に発生した海上火災をモデル化し､三重県津松阪港を例に津波による自動車・漁
船の漂流、流出油の拡散、がれきの発火・燃焼・鎮火の計算を試みた。図に 30 分間隔の計算結果を示す。
従来の津波計算モデルは、海水と漂流物の動きを表現し、溺死者を減らす避難計画に有効なツールであったが、このモデルは火災も考慮した防災計画に役立つ。

図 1.3.A42 津波火災の数値計算（黄緑：漂流中の自動車・漁船､濃緑：漂流停止した自動車・漁船､
オレンジ：流出した油､ 黒：未発火のがれき､ 赤：燃焼状態のがれき､ 青：鎮火後のがれき）●従来モデルに波の分散性、海水の圧縮性、地球の弾性等の計算コードを統合した。
⇒遠地津波の到達時刻や波形の予測精度を大幅に向上した。
従来の津波伝播計算モデルは、遠地から伝播した津波の引き波の初動や第 1 波から第 3 波のピークを十分に再現できなかったが、波の分散性、海水の圧縮性と地球の弾性、地球の自己重力の効果を考慮することで、再現性を非常に高めることができた。
この新たな計算モデルを用いれば、遠地津波そのものの予測精度が高まるだけでなく、既存の津波シミュレ
ータ STOC に組み込むことで、沿岸部の浸水の予測にも役立つ。

図 1.3.A43 海水の圧縮性と地球の弾性が津波に及ぼす影響- 149 -

図 1.3.A44 東北地方太平洋沖地震津波のペルー沖での波形（長波近似が従来のモデル）【平成 29 年度】●津波計算モデルの流体・漂流物相互干渉部を改良した。
がれきの集積域で延焼が拡大する津波火災の予測には、がれきの発生・漂流・漂着の過程を適切に考慮する必要があり、既存の数値計算モデルにおける流体－漂流物相互干渉処理部を改良した。
また、過去の漂流物実験の動画から各漂流物の位置を読み取り、漂流特性を解析した。

図 1.3.A45 漂流物の挙動（上：初期の配置、中：各漂流物の位置、下：位置の平均と標準偏差- 150 -

●GPS 衛星の配置情報や観測波形のウェーブレット変換により津波検知精度を向上した。
GPS 波浪計は GPS 衛星から届く信号を解析することで水面の高さを計測しているが、衛星配置に偏りがある場合などは水位データに顕著なノイズが混入することがあり、そのノイズには津波と類似した波形を描くものもあって、これが津波の早期検知の障害になっている。
そこで、GPS 波浪計の過去の観測値を再解析し、衛星配置等の情報と、連続ウェーブレット変換によるフィル
ター処理とを組み合わせることで、津波の検知精度を高める手法を構築した。
さらに、GPS 波浪計と海洋レーダーのようにノイズ特性の異なる複数のデータを適切に重み付けする新しい
津波波源インバージョン手法について理論的な検討を行った。

図 1.3.A46 津波来襲時の水位データに対する連続ウェーブレット解析【平成 30 年度】●二次元の漂流物挙動モデルを完成、被災事例で再現計算を行った。
⇒南海トラフ地震津波の被害予測への活用に期待できる。
岩手県山田町の浸水とがれき分布の計算結果を示す。がれきの挙動の精度を高めることが、津波遡上域の再現性を高められることにもつながった。このモデルは漂流物の挙動を平面二次元で扱ったものである。

図 1.3.A47 津波の浸水とがれきの漂流の計算- 151 -

●海洋レーダーの観測値に含まれるノイズ特性を解析した。
海洋レーダーの観測のノイズが距離や方向に依存することを確認した。
また、津波伝播計算モデルを改良して、全球規模の長距離伝播を高精度に表現できるようにするとともに、計算効率も高めた。

図 1.3.A48 海洋レーダーの誤差特性【平成 31 年度、令和元年度】●三次元の漂流物挙動モデルを構築した。
●GPS 波浪計と海洋レーダーの観測値を用いた津波の検知・伝播予測モデルを開発した。
港湾と市街地の地形模型を用いた実験によって船舶スケールの漂流挙動の複雑さを把握した。図は船舶ス
ケールの漂流軌跡を示した結果であり、海底面や構造物との接触が漂流挙動に大きな影響を与えるものの、軌跡が少数のパターンに分かれることが分かった。

図 1.3.A49 船舶スケールの漂流物の挙動の実験【令和 2 年度】
●三次元漂流物挙動モデルを開発した。
岸壁上の漂流物の挙動を平面二次元と三次元のモデルで比較計算することで、平面二次元モデルでは考慮できない三次元の回転による地面との接触で漂流物の挙動を大きく変わることを確認した。

- 152 -

図 1.3.A50 三次元漂流物モデルによる計算●GPS 波浪計と海洋レーダーの複数観測情報から逆伝播解析し、モンテカルロ法を導入することにより、短時間で安定した波源断層の推定手法を確立した。
津波波源断層のパラメータの推定では、最適化関数が局所ピークを持つため、初期値の与え方によっては大域的な最適値に収束せず、推定値が安定しないという問題があった。波源インバージョン手法にレプリカ交換マルコフ連鎖モンテカルロ法を用いることにより短時間で安定した波源断層の推定を実現した。

図 1.3.A51 複数の観測地点のデータからの逆推定した波源断層【令和 3 年度】
●漂流挙動の三次元性を簡便にかつ適切に平面二次元モデルに導入するための数値実験式の構築及び平面二次元モデルへ実装した。
モデルの改良により三次元漂流物モデルが安定化した。さらに段積みコンテナの倒壊計算等従来の漂流物
モデルでは考慮できない計算が可能になった。

- 153 -

図 1.3.A52 段積みコンテナの倒壊計算●津波浸水シミュレーショモデルを開発した。
●線形分散波アジョイントモデルを構築した。
断層推定に基づく地殻変動推定を早期の被害推計に活用可能なレベルにまで効率化する新しい計算手法（アジョイント波形合成法）を開発し、津波波形の予測精度向上を確認した。

図 1.3.A53 2012 年 Haida Gwaii 地震津波の観測波形（DART）と各種法による予測波形とその推定精度【令和 4 年度】
●部分接触を考慮可能な漂流物モデルを開発した。
●高速津波浸水シミュレーションプログラムを構築した。
これまで開発してきた漂流物モデルと実際の港湾を模した複雑地形上の漂流物の移動経路や漂流範囲を比較すると、顕著な違いがあり、再現性の向上が課題であった。実験の動画解析により、動き方の違いが生まれるのが漂流物と地面や障害物が部分的に接触している場合であることが推定された。
そこで、漂流物モデルに部分接触の効果を取り入れる新しいモデルを構築したところ、移動経路や漂流範囲の再現性が大きく向上した。これにより、現実の複雑地形上で発生する漂流物挙動をより正確に再現できるようになったと考えられる。
また、前年度に開発した津波波形データから断層パラメータを推定する手法では、均一すべりを仮定したものであったが、今年度は不均一な滑り分布を再現するため、断層面を分割し、小断層ごとのすべり量を推定パラメータに加え、他の断層パラメータとともに一括して推定できる手法を構築した。

- 154 -

図 1.3.A54 部分接触を考慮した漂流物モデル

図 1.3.A55 漂流物の移動経路（実験：赤、モデル：緑）

図 1.3.A56 津波波形データから推定した不均一滑り断層による地殻変動の推定結果【今期 7 年間の達成状況】●中長期目標どおりの成果
・津波の流れ及び漂流物の挙動を表現する津波計算モデルを構築できた。
◎中長期目標以上の成果
・津波波形データから地震断層を推定する新しい手法を開発し、特に遠地での波形予測精度が向上できた。

【次期中長期における発展性】■発展性
・随伴型データベースによる波形予測手法の高潮への応用、多数シナリオに基づくアンサンブル漂流物モデルの開発に発展させる。
■課題
・多数シナリオに基づくアンサンブルシミュレーションへの対応が必要である。

★ 耐津波強化港湾の形成【平成 28 年度】●津波の波源から防護施設の変形、後背地の浸水までを一気に計算するシミュレータを構築した。
⇒複数モデルを双方向に結合し、引き波による諸現象の精度を向上させた点で世界最先端である。
波の発生から沿岸への伝播、防護施設の変形、後背地への遡上を一貫して計算するシミュレータを構築した。
図は一つの都市を例に浸水域を示したものであり、防護施設の変形のタイミングや浸水域の広がり方を詳しく見ることができる。
- 155 -

図 1.3.A57 三次元高精細津波遡上シミュレータの構成

図 1.3.A58 防護施設の変形を考慮した浸水計算の例【平成 29 年度】●シミュレータにハイブリッド並列計算手法を導入して計算効率を向上した。
喫緊の課題である南海トラフ地震等に係る地震・津波対策として、地震・津波時の防波堤等の倒壊等を考慮
した、世界最先端の三次元高精細津波遡上シミュレーションモデルを開発した。
本モデルは、沖から岸まで複数のモデルを双方向に結合することで引き波も再現できるものである。MPI とOpenMP を使ったハイブリット並列計算手法を実装することで計算効率を向上させた。釜石港と高知港で試計算を行い、実用レベルとした。
併せて、来年度のシミュレータープログラム公開に向け、その利用マニュアルを整備し、入力支援ツールや統合実行環境の開発を行った。
さらに、防護施設の影響を適切に評価する手法として、フラジリティカーブを用いた評価手法を構築し、現地適用計算を通して手法の妥当性を検証した。

- 156 -

図 1.3.A59 釜石港を例とした計算【平成 30 年度】●シミュレータに計算結果の可視化機能を追加、被災事例で試計算、プログラムを公開した。
⇒各地の防災計画の立案への活用に期待できる。
シミュレータは、計算効率を前年度の約 3 倍まで高め、避難シミュレータと可視化ツールを追加する改良を行い、完成させるとともに、そのプログラムを Web で公開した。

図 1.3.A60 津波遡上シミュレータの構成【平成 31 年度、令和元年度】●施設の大きな変形を総合的に扱える計算モデルを開発した。
粒子法モデルによって防波堤周辺の流れを二次元と三次元で計算できるようになった。下図(a)は、津波が堤体を越流する状況であり、消波ブロックや被覆ブロックの移動も考慮できる。下図(b)は、堤頭部を背後に回り込む様子であり、地盤の洗掘も考慮できる。

図 1.3.A61 粒子法モデルによる防波堤の周辺の流れの解析- 157 -

【令和 2 年度】●津波の潜り込みによる防波堤の堤頭部の局所洗掘現象を大規模水理模型実験と数値モデル計算で明らかにし、連結式の袋詰め被覆工等による新たな洗堀防止工法を開発した。
●成果は、国の防波堤設計に反映され、連結式袋詰め被覆工の特許を取得した。
防波堤の堤頭部で、津波の潜り込みによって海底面で流速が増大し洗掘が生じる過程を模型実験と数値計
算で明らかにした。
堤体に作用する波力の算定法をまとめ、連結式の袋詰め被覆工による新たな洗掘防止工等の安定性を確認した。
これらの成果は浦戸湾口の防波堤の設計に使われ、洗掘防止工法では特許を取得した。
津波起因の渦が人体を巻き込む過程と巻き込みを抑制するための必要浮力も明らかにした。

図 1.3.A62 袋詰め被覆工による

図 1.3.A63 堤頭部の流速の計算

図 1.3.A64 津波による

洗堀対策

巻き込み

【令和 3 年度】
●モデルの高精度化（圧力、水表面境界条件）を実施した。
●STOC 等との高精度な接続を可能とする造波境界モデルをソフトウェアに導入した。
新たな圧力モデルと水表面境界条件モデルの開発により衝撃圧再現時の数値ノイズが改善した。
また、開発中のソフトウェアに令和 2 年度に開発した造波境界モデルと複雑地形に対応したユーザーインターフェースを実装した。
さらに、大量に計算を回すための自動連続計算機能をソフトウェアに実装した。

図 1.3.A65 複雑地形に対応した UI の開発

図 1.3.A66 数値ノイズの改善（壁面波圧の時系列）- 158 -

【令和 4 年度】●被覆ブロックの挙動や洗堀の進行状況を再現するチューニング不要型固液混相カップリングモデルを構築した。
消波ブロックや被覆ブロックの挙動や砂地盤層の洗堀現象に対して、これまでは流体（液相）の計算設定に合わせて煩雑なパラメータチューニングを毎回行う必要があったが、既往の実験式を直接適用できるように固相モデルの改良を行い、移動限界に関してチューニング作業の大幅な省略が可能な枠組みを構築した。
また、消波ブロックや砕石マウンド、被覆ブロックを含む複数の防波堤を対象に、2 次元の広域津波シミュレーションモデル(STOC)による計算結果を反映した 3 次元の津波シミュレーションを実施した。水理模型実験との比較から開発した数値波動水槽の妥当性を検証するとともに、堤頭部における消波ブロックの巻き止め形状の適用性について数値実験を通して検討した。
さらに、開発中のソフトウェアに対して、計算結果の 3 次元描画が可能なポストプロセス機能を追加して、ユーザーインターフェースを改善した。

図 1.3.A67 被覆ブロックや洗堀の再現モデルの改善

図 1.3.A68 複数構造物の 3 次元数値解析【今期 7 年間の達成状況】●中長期目標どおりの成果
・津波の発生、沿岸域への伝播から後背地の浸水までを計算する三次元高精細津波遡上シミュレータを構築できた。
◎中長期目標以上の成果
・三次元高精細津波遡上シミュレータを実用化できた。
・粒子法を用いることで施設の大きな変形を総合的に扱える数値計算モデルを開発できた。

【次期中長期における発展性】■発展性
・STOC 等との高精度な接続を可能とする造波境界モデルの拡張及び数値計算モデルを軸とした設計手法の構築に発展させる。
■課題
特になし。

- 159 -

③ 高潮・高波災害の軽減や復旧に関する研究開発★ 高潮・高波の予測と最大級の被害想定【平成 28 年度】●うねり性波浪の方向スペクトル解析の適用性を向上した。
2015 年に全国で観測された波浪観測データの統計解析を行い、年報として原稿をとりまとめた（刊行は 2017年 6 月を予定）。そこには、6 地点（留萌、熊本、潮岬、小松島、苅田、鹿児島）の沿岸波浪計と 3 地点（青森西岸沖、和歌山南西沖、高知室戸岬沖）の GPS 波浪計で既往最大有義波を更新したことなどを記している。
2016 年以降のデータ解析を継続する。
方向スペクトル推定法については、収束計算の回避により、短時間の演算で安定した解が得られるように改良し、これまで苦手とした「うねり性波浪」への適用性を高めた。
さざ波の物理過程を究明するために、平塚沖海洋観測タワーで観測された風と波浪の解析も行った。

●一つの内湾を例に最大級の台風による高潮と波浪を経験的台風モデルにより推算した。
これまで再現が難しい「うねり性波浪」とされてきた 2008 年の富山湾の「寄り回り波」を WAM と WW3 で推算した。WW3 は富山湾独特な起伏のある海底地形で生じる波向や波高の変化を表現し、富山における波高と周期の経時変化も WAM より観測値に近づいている。

図 1.3.A69 富山周辺の波向・波高の分布

図 1.3.A70 富山での波高・周期の経時変化●波浪変形解析プログラム NOWT-PARI に航走波を考慮する機能を追加した。
⇒港口侵入波と港内航走波を合わせた静穏度解析を可能にした。
港内を航行する船舶の航走波の計算において、船がかき分ける横方向の流量や船型の違いを考慮できるようにした。船舶が旋回するときの航走波や、航走波の防波堤による反射も表現できる。
- 160 -

この計算モデルは、外洋から進入する波浪と航走波の両方を考慮した港内の静穏度の評価への活用が期待される。

図 1.3.A71 旋回する船舶による航走波

図 1.3.A72 港内を航行する船舶による航走波【平成 29 年度】●観測風を用いて波浪スぺクトルを風波とうねりに分離する手法を開発した。
近年のうねり性波浪による防波堤等の被災を踏まえ、その対策に向け、風波とうねりが共存する沿岸波浪において風波とうねりを分離して個別に評価する手法の開発に着手した。これにより、これまで風波とうねりを分離するという解析上の困難から十分に研究なされていなかった、うねりの季節・海域特性の定量的な評価が可能となる。
風の観測データを参照して波浪の方向スペクトルにおける風波とうねりを分離し、それぞれの方向集中度を算定して波形勾配との関係を調べた。その結果、風波については合田ら(1975)による波形勾配と方向集中度の関係に概ね従うが、うねりについては異なる、という可能性を示した。
また、多峰性の方向スペクトルにおけるピークの抽出や風波とうねりの合理的な識別など、次に取り組むべ
き課題を示した。

（ａ）うねりの方向スペクトル観測例（ｂ）波形勾配と方向集中度

図 1.3.A73 波浪の方向スペクトルの解析●波浪推算モデル WW3 のパラメータ設定によって日本沿岸の推算値を比較した。
日本沿岸の 3 カ年を対象に WW3 による常時波浪推算を行った。その結果、風から波へのエネルギー輸送やエネルギー消散などが異なる 4 種類の計算スイッチを用いることで、年平均有義波などの統計値にも差が生じることを明らかにした。
- 161 -

（ａ）ST4 による年最大有義波高（ｂ）ST4 による年平均有義波高（ｃ）ST3 と ST4 の平均有義波高比

図 1.3.A74 計算スイッチ ST3 と ST4 による波浪推算値●メソスケール気象モデル WRF の風場による高潮の再現計算を行った。
WRF と気象庁の予測 MSM の気圧・風を用いて 2015 年台風 23 号による根室の高潮を計算し、何れも良好な再現結果を得た。
また、GPV GSMJP と WRF を用いた伊勢湾シミュレータによる環境流動の短期予測計算を行い、計算結果がやや乖離する場合のあることがわかった。
さらに、富山湾の寄り回り波を超高解像度波浪モデルで計算した結果、沿岸部の複雑なキャニオン地形によるうねりの屈折効果が有義波高に大きく影響することが分かった。

図 1.3.A75 根室における気圧と高潮偏差●潜堤上を通過する波浪の実験、NOWT-PARI による再現性を検討した。
設計潮位を超える高潮位での護岸の大規模な実験によって、護岸背後に作用するマウンド透過波力、マウンドからの堤内への浸水状況を明らかにし、堤体の天端を超える越波量・越波越流量の簡易推定法を作成した。
また、風波、孤立波、越波越流時の風波作用下でパラペットに働く波力の特性を調べ、それぞれの砕波の作用状況（越流下での砕波や Bagnold 型、Wagner 型砕波）と鉄筋コンクリートの破壊過程から鉄筋の必要強度を明らかにした。

- 162 -

図 1.3.A76 パラペットに働く波力の実験【平成 30 年度】●風向・波齢により風波かうねりかを識別する手法を開発した。
2017 年に全国港湾海洋波浪情報網で観測された波浪観測データを波浪観測年報にとりまとめた。
また、波浪には風波とうねりの成分があり、各地点の Swell Index（うねりのエネルギーが占める割合）の出現
特性を整理した結果、1 に近い値の頻度は地点によって異なることが分かった。

図 1.3.A77 Swell Index の頻度分布（赤が高頻度、青が低頻度）●WW3 による波浪推算システムを構築した。
第三世代波浪推算モデル WAM、WW3（計算スイッチ ST3、ST4）の推算精度は、有意な差はなく、外洋では十分な精度を有することを確認した。
また、富山湾の寄り回り波は、単に方向分解能を高めるだけでは再現できず、位相干渉を考慮したモデルが必要であることを示した。本研究で構築した波浪推算システムが施設の計画・設計や被災原因の究明で活用される。

- 163 -

1.00
WW3/ST3
WW3/ST4

相関係数

0.95

WAM

0.89

0.90

0.88

0.88
0.86

0.85

0.85

0.85

0.86

0.84
0.81

0.80
2013年

2014年

2015年

図 1.3.A78 波浪推算の精度●風洞実験で波浪の発達過程を調べ、NOWT-PARI に導入した。
圧力項を導入したブシネスク方程式モデル NOWT-PARI で、初期条件としてシーズ（微小な波）を与え、風による波の発達を表現できることを確認した。
また、風洞水路を用いて風による波の発達過程について理解を深めた。
有義波高(m)

1.0
0.8
0.6
0.4
0.2

SMB法

Miles

Jeffreys

0.0
1000

1500

2000
吹送距離(m)

2500

3000

図 1.3.A79 風による波の発達の計算●温帯低気圧化後も含む台風の諸元の統計解析を行った。
北海道周辺の高緯度では台風より中心気圧の低い温帯低気圧が来襲していることを示した。台風 1821 号による大阪湾の高潮の推算も観測値とよく一致することを確認した。
この計算は海洋モデル ROMS によるものであり、日本各地で高潮の再現精度を検証する。

図 1.3.A80 台風等の中心気圧の分布

図 1.3.A81 台風 1821 号の高潮の再現計算- 164 -

●近年顕著な高潮が発生した台風について、MSM-GPV と経験的台風モデルの風場の補正係数を伊勢湾に対して算出した。
ブシネスク方程式モデル NOWT-PARI に新たな境界処理法を導入し、水深が急変する地形上での波浪変形を従来よりも安定して精度よく計算できるようになった。下図に矩形潜堤の前後の計算例を示す。
また、この計算に用いる港湾域の水深・地形データベースの機能を強化し、陸上の地形や構造物も扱えるように更新した。モデル港湾において港内発生波を考慮した静穏度解析を行う。

図 1.3.A82 矩形潜堤前後の有義波高・周期分布の再現性【平成 31 年度、令和元年度】●国内の検潮記録を整理し、海洋モデル ROMS と波浪モデル SWAN を用いて高潮・波浪を推算した。
2018 年の波浪観測年報をとりまとめた。台風 1915 号では第二海堡で既往最大の有義波高 3.27m を記録し、その波浪を第三世代波浪推算モデルで概ね再現できた。
引き続き、年報を発刊し、顕著な高波が発生すれば、その解析も行っていく。

図 1.3.A83 第二海堡における波浪の観測値と推算値●観測値と比較することで再現性を検証した。
風波とうねりの出現頻度を整理したところ、日本海沿岸と太平洋沿岸で異なる傾向を示すことがわかった。日本海沿岸では風波の寄与が比較的高く、一方で太平洋沿岸ではうねりの寄与やスペクトルが多峰性を示す割合が高かった。

- 165 -

図 1.3.A84 風波とうねり，単峰と多峰の割合●港内の強風による波や航走波の造波・静穏度解析手法を開発した。
●港内波が荷役稼働率に与える影響を検討した。
1 年間の AIS データから選定した代表 19 船舶諸元がそれぞれ入出港時に造波する航走波とその港内伝播を計算し、港口から侵入した波浪に対する荷役稼働率を有意に低下させることを確認した。
また、風洞実験結果から、風速による水面摩擦速度の変化が初期水面の状態により異なる可能性を示した。

図 1.3.A85 貨物船による航走波の造波・伝播計算●気象モデルを取り入れた高精度の高潮予測モデルを開発した。
気象庁の気象 GPV（2008 年以降）を用いれば、wave setup の影響が顕著でない限り高潮を概ね再現でき、
長期気象再解析データセット（2007 年以前）では過小評価しやすいことが分かった。
台風の成長限界強度の緯度に応じた変化は、既往の最低中心気圧の変化に概ね対応していた。

図 1.3.A86 高潮の推算精度- 166 -

【令和 2 年度】●方向スペクトルに基づいて日本沿岸のる多峰性波浪の出現特性を整理した。
2019 年のナウファスでは、通年欠測した地点を除く 69 地点のうち 5 地点で、何れも台風 1915 号または 1919
号によって既往最大有義波高を更新した。
引き続き、継続的に波浪観測データの解析を行い、日本沿岸各地点における波浪の出現特性を解明する。

図 1.3.A87 第二海堡における波浪の経年変化●台風 1915 号による東京湾の波浪を推算により再現した。
東京湾の波浪推算で風や地形の再現性が重要であり、湾外からのうねり性波浪が横浜港周辺に甚大な被害をもたらした可能性が高いことを示した。この知見は、被害の実態解明の手掛かりになる。

図 1.3.A88 波パワーの最大値の分布

図 1.3.A89 湾内に侵入するうねりの波向線の解析●台風 1821 号の高潮・高波によるコンテナ埠頭の浸水をブシネスクモデルで計算した。
高潮・高波の時間変化に応じて連続計算できるよう改良した NOWT-PARI によって、潮位の低下や越波の減少で生じる自然排水も考慮して、埠頭の浸水過程を把握できることを確認した。
水没による荷役機械の損傷を防ぎ港湾の早期再開に資する計算手法の確立に向け、水面変動を含めた最大浸水高の計算精度の向上と低減策の検討を推進した。

- 167 -

図 1.3.A90 台風 1821 号に伴う高潮・高波による浸水過程●wave setup の影響が顕著な港湾を対象に、ROMS と SWAN の双方向結合モデルにより最大クラスの台風による高潮浸水計算を実施した。
台風が洋上で波浪の群速度を上回る速度（時速 70km）で移動すると、波浪はあまり発達できず、沿岸に達する波浪もそれによって生じる wave setup もあまり大きくならない。これより遅い速度のときの方が wave setup
が大きくなり、潮位偏差の合計としても大きくなる可能性があることが分かった。

図 1.3.A91 台風の移動速度と経路による潮位偏差の比較【令和 3 年度】
●各港の波浪観測値の長期解析を行った。
2020 年の観測データに統計解析を行って年報にとりまとめた（2022 年 6 月刊行予定）。そこには、能代の沿岸波浪計と宮崎日向沖の GPS 波浪計の 2 か所のみで既往最大有義波高を更新したことも記した。また、2020年の年平均有義波高は直近 10 年の平均値に比べて、四国太平洋岸では小さかった。

図 1.3.A92 2020 年と直近 10 年の平均有義波高の比較- 168 -

●平面実験と数値計算により、岸壁法線沿いの流入・流出流量や面的な浸水過程を把握した。
下図に示すレイアウトで越波による浸水の実験を行い、その再現計算も行って計測データを補完することで、岸壁上の越波・排水流量と背後の浸水状況との関係を初めて明らかにした。

図 1.3.A93 岸壁の越波による浸水の平面実験●海水の密度場を考慮した台風 1915 号の高潮の再現計算を行った。
気象場の補正と密度場の時間変化を考慮することで、台風通過後に現れた潮位偏差ピークの再現性を向上できた。
また、密度場の鉛直勾配に応じて潮位偏差が増加し、副振動に対する影響も顕著になることも分かった。

図 1.3.A94 様々な条件で計算した潮位偏差の比較●位相解像モデルによる台風 1915 号の波浪解析を行った。
●傾度風の関係に基づく気象場の補正方法を開発した。
東京湾で波高と波長から求められる波の強度指標の分布を調べ、横浜港の周辺が特異な波浪の来襲する海域であることを示した。また、砕波帯相似パラメータ Iribarren Number が波浪の直立壁の最大遡上高（波圧強度）を代表する指標である。これらのことから、横浜港の被害は「うねり性波浪」に起因する可能性が高いことを示した。

- 169 -

図 1.3.A95 台風 1915 号の襲来時に湾外からの図 1.3.A96 砕波帯相似パラメータと遡上高の関係（右）うねりが横浜港周辺に集中したことを示す波の強度指標※分布（左）※波高と波長の積の平方根で算定した物理量【令和 4 年度】
●2022 年 1 月に発生したトンガ国海底火山噴火に伴って観測された日本周辺の海面変動を整理した。
2021 年の観測データに統計解析を行って年報にとりまとめた（2023 年 6 月刊行予定）。そこには、能代と敦賀の沿岸波浪計で既往最大有義波高を更新したことも記した。
また、2022 年 1 月に発生したトンガ国海底火山噴火に伴って観測された日本周辺における海面変動を整理したところ、沖合に設置された GPS 波浪計で観測された気圧の急激な上昇の直後に、海面変動（潮位偏差）が観測され、今回の海面変動が気圧変動に伴うことが示唆された。

図 1.3.A97 GPS 波浪計の気圧(a)と潮位偏差(b)の時系列変化（黒点線と青鎖線は青森東岸沖と岩手北部沖の気圧ピーク時）- 170 -

●断面実験と数値計算により、埠頭における浸水対策の具体的な検討手法を提示した。
断面越波実験を行い、岸壁天端の嵩上げや胸壁の設置による浸水対策効果を検討し、これらを平面配置し無次元越波流量 q/(2gH0'^3)^0.5

た埠頭の浸水シミュレーションを実施して、浸水対策の具体的な検討手法を提示した。
0.014

現況：hc0+=0, hp=0, x=00
案３：hc0+=1, hp=0, x=00
案２：hc0+=0, hp=1, x=00
案１：hc0+=0, hp=1, x=20

0.012
0.010

対策１：hp=1.00

0.008

対策２：hp=1.00
hp

0.20

0.006

対策３：
hc=2.05

hc=1.050.004
h=15.05

0.002
0.000

20.00

区間３ 区間２

区間１

図 1.3.A98 断面実験による浸水対策工の特性把握●高潮の過去再現計算を通じて波・密度場が高潮に与える影響を検討した。
●領域気象モデル WRF によって d4PDF を高解像度化する手法を開発した。
高潮の過去再現計算を通じて波・密度場が高潮に与える影響を検討すると共に、領域気象モデル WRF によって d4PDF を高解像度化する手法を開発した。
東京湾に接近した複数の台風は、高解像度化によって上陸直前の最大風速 Wmax が増加し、中心気圧 Pc も低下する傾向を示すことが分かった。

図 1.3.A99 d4PDF の高解像度化に伴う風速・気圧変化- 171 -

【今期 7 年間の達成状況】●中長期目標どおりの成果
・7 年分の波浪観測年報をとりまとめ、高精度な波浪スペクトル解析方法を開発できた。
・風波に加え、うねりの特性にも着目した設計沖波体系を提案できた。
・伝達波・航走波等を考慮した港内波浪変形計算モデルを開発できた。
・埠頭の越波浸水・排水計算モデルを開発できた。
・高精度な海上風と密度場を考慮した高潮推算モデルを構築できた。
◎中長期目標以上の成果
・高解像度モデルにより台風 1915 号の東京湾に侵入するうねり、位相分解モデルにより富山湾の寄り
回り波を再現できた。
・台風 1821 号の高潮・波浪による埠頭の浸水実験と再現計算ができた。
・埠頭における浸水対策の検討手法を提示できた。
・海水の密度場を考慮した台風 1915 号の高潮の再現計算ができた。

【次期中長期における発展性】■発展性
・高精度な高潮・波浪推算モデルや画像解析による高潮・波浪現象の解明に発展させる。
・港内施設を対象とした新たな設計体系の整備に資する浸水シミュレーション技術の確立に発展させる。
■課題・標準型でない波浪スペクトルに関する出現特性の把握及び設計外力の設定技術が必要である。
・台風襲来時の緻密な埠頭浸水予測技術が必要である。

★ 最大級の高潮・高波の被害軽減技術【平成 28 年度】●被災事例の収集整理を行った。
●実験により、高い潮位での波圧が波高と波長の積に依存することを確認した。
被災調査などを通じて全国各地の防潮堤や護岸の事例を収集した。
また、津波や高潮によって潮位が高い時に波浪が作用すると、水圧は潮位が高いことによる静水圧の増加と波圧を足し合わせたものとなり、波圧は波高 H と波長 L の積の平方根に比例する傾向があることを、模型実験によって明らかにした。

図 1.3.A100 仙台港の被災調査- 172 -

図 1.3.A101 防波堤・護岸に作用する波圧の特性【平成 29 年度】●護岸のマウンド透過波力と堤内側の浸水の実験、越波流量の推定式を提案した。
設計潮位を超える高潮位での護岸の大規模な実験によって、護岸背後に作用するマウンド透過波力、マウンドからの堤内への浸水状況を明らかにし、堤体の天端を超える越波量・越波越流量の簡易推定法を作成した。

【平成 30 年度】●防砂シートの擦り切れや消波ブロックの移動の実験を行った。
●UAV を導入した台風 1821 号の被災調査を行った。
⇒被害把握の迅速化に貢献した。
小型および大規模な模型実験によって防砂シートの耐久性を明らかにした。台風 1821 号の被災調査では、
UAV を活用して上空からコンテナの散乱状況を明らかにした。
また、台風 1721 号による浸水地区を RTK 登載型の UAV で写真測量し、地盤高を計測することで、短時間に浸水範囲および浸水深が求められることを示した。

図 1.3.A102 防砂シートの耐久性の実験【平成 31 年度、令和元年度】●衝撃波力の最大値や経時変化を ANN で推定するモデルを構築した。
●想定を超える高潮位と高波が複合する複雑な条件下での構造物の安定性を解明した。
台風 1915 号の高波による衝撃波力で護岸パラペットが倒壊するプロセスを、模型実験や CADMAS-SURF
による計算で明らかにした。
衝撃波力の最大値や経時変化を ANN で推定するモデルを構築した。

- 173 -

【令和 2 年度】●護岸の後退パラペットや土のうに作用する衝撃波力の実験を行った。
⇒土のうの安定性の評価法を提案した。
●網型減勢材で波力が低減するメカニズムの実験を行った。
護岸の後退パラペットや土のうに作用する衝撃波力の特性を明らかにし、土のうの越波に対する安定性の評
価法を提案した。
その成果は、港湾局の「港湾における高潮・高波被害軽減のための土のうの設置事例集」に盛り込まれる予定である。網型減勢材による目地内波圧の低減メカニズムも明らかにした。

図 1.3.A103 後退パラペットに働く波力実験

図 1.3.A104 土のうの安定性の実験の結果【令和 3 年度】
●直立型、越波透水型、ダブルパラペット型、フレア型の護岸の断面実験を行った。
⇒換算天端高係数を算出した。
●裏込石と埋立て砂の間の捨石フィルターの安定性の実験を行った。
実験によって様々な形式の護岸の越波特性を調べ、越波した水塊を護岸背後の捨石透水層を通じて海に戻す構造で越波量を大きく低減できることを明らかにした。また、緩傾斜護岸では、捨石の粒径によってマウンド
内部の水位が上昇することがあり、CADMAS-SURF による計算ではその粒径の適切な設定が必要であることも分かった。

- 174 -

図 1.3.A105 ダブルパラペット＋消波ブロックの越波実験【令和 4 年度】
●2021 年度に引き続き、海底勾配など、より広範な条件で実験を行い、換算天端高係数を算出した。
●越波計算のための数値計算の安定性を高めるため CADMAS SURF のモデル改良を実施した。
実験によって改良型護岸（ダブルパラペット型、上部フレア型、透水型）の越波特性を調べ、換算天端高係数を求めた。また、越波計算の数値計算では長時間の計算が必要となるが、これに用いる数値計算モデル
CADMAS-SURF が途中で不安定となって停止する場面が多かった。
そこで、プログラム改良に取り組んだところ、自由表面の境界条件を改良することにより、計算の安定性を高めることに成功した。
2.0
1.8

1.70

換算天端⾼係数β

1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6

0.80
0.70

0.4

1.00

0.90
0.70
0.40

0.70
0.50
0.35

0.60

1.00

0.50

0.2
階段護岸

型消波護岸

後 退型護岸

縦

積 護岸

護岸

消波

護岸

透⽔型護岸

0.0

図 1.3.A106 改良型護岸を含む各種護岸の換算天端高係数【今期 7 年間の達成状況】●中長期目標どおりの成果・設計を超える潮位での波圧や越波特性を把握し、衝撃波力の最大値等の推定式を提案できた。
・吸い出し防止のための防砂シートや捨石フィルターの安定性を評価できた。
◎中長期目標以上の成果
・パラペット後退型護岸を対象とした波力実験を実施し、仮設被覆工としての土嚢の安定性の評価式を提案できた。

- 175 -

【次期中長期における発展性】■発展性
・波力と越波の両方を低減する護岸の開発に発展させる。
■課題
特になし

（２） 産業と国民生活を支えるストックの形成① 国際競争力確保のための港湾や空港機能の強化に関する研究開発★ 連続コンテナターミナル等の効率化方策の開発⇒ ①-2 コンテナターミナルシステムへの AI ,ICT 等新手法導入効果の評価手法の提案【平成 28 年度】●シミュレーションによる定量的な評価を実施し、一体的なコンテナターミナルの有効活用を確立できるシス
テムについて検討した。
連続コンテナターミナルの有効活用方策やターミナル作業の自動化等の効率化方策を開発し、横浜港南本牧埠頭 MC1-4 等を対象として、シミュレーションによる定量的な評価を実施した。

図 1.3.B1 横浜港南本牧埠頭 MC1-4

図 1.3.B2 シミュレーションによる定量的な評価イメージ- 176 -

【平成 29 年度】●海外のコンテナターミナル調査を取りまとめ、国内での対応方針を整理した。
●予約システムの活用についてシミュレーションによる評価を行い、ふ頭内道路の渋滞への影響等についての効果や注意点を明確化にした。
●AI を活用した高効率コンテナターミナルの開発の検討に着手した。
連続コンテナターミナルの有効活用方策やターミナル作業の自動化等の効率化方策を開発し、横浜港南本牧埠頭 MC1-4 等を対象として、シミュレーションによる定量的な評価を実施した。
A I や ICT、IoT を活用したコンテナターミナルの検討に着手し、特許 6 件を申請した。

図 1.3.B3 横浜港南本牧埠頭 MC1-4

図 1.3.B4 シミュレーションによるモデルイメージ

図 1.3.B5 シミュレーションによる予約制の評価

図 1.3.B6 シミュレーションによる渋滞状況の表示例【平成 30 年度】●横浜港南本牧ふ頭を対象に、拡張蔵置場の効果、ICT による予約システム、事前ゲート手続導入効果をシミュレーションにより定量的に評価した。
●AI を活用したコンテナターミナルの要素技術の検討、開発項目の行政部局に提案した。
●PIANC の WG208 による自働化ターミナルのプランニングのガイドライン作成作業に参加した。
横浜港南本牧埠頭 MC-1～4 を対象として、シミュレーションによる定量的な評価を実施した。
拡張蔵置場により、ゲート前の駐機場待機シャーシ台数が、１日目（比較的外来シャーシの来場数が多い日）において顕著な効果が確認できた。
外来シャーシの来場数が多い１日目について、拡張蔵置場がない場合に最大２００台のシャーシが待機しているが、拡張蔵置場を設けることで、待機台数がほぼなくなった。拡張蔵置場の効果が高いと評価できる。
- 177 -

図 1.3.B7 横浜港南本牧埠頭 MC1-4

図 1.3.B8 シミュレーションによるモデルイメージ

図 1.3.B9 シミュレーションによる拡張蔵置場の評価- 178 -

【平成 31 年度、令和元年度】●横浜港新本牧地区のコンテナターミナルの将来の配置等について想定し、妥当性をシミュレーションで評価した。
●関東地整による CONPAS （ICT ソリューション）の導入についてシミュレーションでモデルを仮定し、評価した。
●遠隔操作式 RTG の導入について、モデルを仮定し、評価した。
●PIIANC の WG208 による自働化ターミナルのプランニングのガイドライン作成作業での意見具申、調整を行った。
●名古屋港、神戸港におけるシミュレーションの技術指導を行った。
●コンテナターミナルのダメージチェックの自働化システムについてそのコンセプトの概要を整理・提案し、プロトタイプを構築した。
●STS (Ship to Shore))クレーン（ガントリークレーン）の操作の自律制御について検討調査を行った。
150 万 TEU/年の取扱量では、構内のトラックの待ちが多く、MC-3、4 に倣った RTG の基数では全く不足であると考えられる。100 万 TEU/年の取扱量でも、長い渋滞列が発生する。ただし、RTG とトラックがお互いに待ち時間を発生しており、荷役機械相互のマッチングをより適切にプログラムできる手法があれば改善される可能性がある。ただし、単純に夜間荷役を積極的に実施できるオンドックを用いることで、これらは大きく改善する。
なお、CONPAS による効果はゲート通過量の増加で確認できた。
（秒）
350(GCwaitTRK)Ave.

300(RTGwaitTRK)Ave.
(TRKwaitRTG)Ave.
(TRKwaitGC)Ave.

250
200
150
100

2日

22時

19時

16時

13時

7時

10時

4時

1時

22時

19時

16時

13時

7時

1日

10時

4時

1時

22時

19時

16時

13時

7時

10時

4時

0

1時

50

3日

図 1.3.B10 荷役機械相互の待ち時間
また、遠隔 RTG に関しては、繁忙期には一人で４基担当すると RTG 側に待ちが生じてしまうことが確認された。大量のコンテナを取り扱う場合には、ゲートよりも構内荷役がクリティカルになっているため、蔵置と荷役機
械の効率的なオペレーションプログラムを可能とする AI ターミナルシステム導入には上記問題を緩和する可能性があるとわかった。
荷役機械相互の待ち時間の図によれば、RTG とトラック（TRK）が互いに待ち合っていることがわかる。
（CONPAS、オンドック、遠隔 RTG 使用、150 万 TEU/年のある週のデータ想定）。
このため、AI による適切な蔵置計画と荷役機械の配置のシステムによる効果が期待できる。
遠隔 RTG のオペレータは一人で４基を担当するため、RTG のタイミングが重なると、RTG が操作を待たされる。下図は、RTG が操作を待っている時間を示す。

- 179 -

（秒） 120
100

平均

80

最小

60

最大

40

1日

2日

22時

19時

16時

13時

7時

10時

4時

1時

22時

19時

16時

13時

7時

10時

4時

1時

22時

19時

16時

13時

7時

10時

4時

0

1時

20

3日

図 1.3.B11 遠隔 RTG がオペレーションを待つ時間【令和 2 年度】
●横浜港新本牧埠頭を対象として、ゲート、蔵置場、GC、RMG、ゲートレーン数を設定、計画取扱量を上回る 150 万 TEU/年とし垂直配置に対する 、AutoMod によりシミュレーションを実施した。この際に ICT として CONPAS とコンテナダメージチェックの効果を評価した。
令和元年度に検討した平行蔵置方式において、150 万 TEU/年の取扱量では、構内のトラックの待ちが多く、MC-3、4 に倣った RTG の基数では全く不足であるという結果になったが、令和２年度では、自働ダメージチェッ
クがある場合、構内待ち時間は 5〜6 分台である。自働ダメージチェックがない場合でも 10 分に満たない。
蔵置場の奥行きが５００m から７００m に大幅に拡大されたモデルであることに加え、縦型配置によりどのレー
ンにも常に外来シャーシ側に ASC（自動トランスファークレーン）が配置されているためであると考えられる。
ただし、初期投資はかなり多額になると考えられる。このように AutoMod によるシミュレーションで未来の計画を自在に検討することができる。
なお、港湾計画においては、目標取扱貨物量が約 100 万 TEU/年となっており、本シミュレーションによればかなりの余裕が見込めることとなる。
内閣府官民研究開発投資拡大プログラム(PRISM)を活用して、画像処理とレーザー計測の双方のデータで判定するシステムを実用化することを目標とし、令和２年度は画像を AI で判定するシステムを構築し、横浜港大黒埠頭でデータ取得試験を実施した。
また、神戸港ポートアイランド PC18 への適用性の検討と試験マニュアルを作成した。

図 1.3.B12 外来シャーシの構内待ち時間- 180 -

【令和 3 年度】●AutoMod により、CONPAS とコンテナダメージ自動チェックシステムを、より実際的なモデルとして、垂直配置と並行配置の比較評価を実施し、シミュレーションの運用について考察し評価した。
横浜港新本牧埠頭を対象として、ゲート、蔵置場、GC、RTG、ゲートレーン数を設定、計画取扱量を上回る
150 万 TEU/年として、AutoMod によりシミュレーションし平行配置と垂直配置の比較をした。
主な内容ⅰ） 平行配置(横型)と垂直配置(縦型)の蔵置パターンの能力の比較
ⅱ） CONPAS の予約システム・事前クラークシステムの評価および位置データの活用の評価ⅲ） コンテナダメージチェックシステムのモデルと配置の見直し(ダメージチェックレーンの別置き)ⅳ） AutoMod によるシミュレーションⅴ） 考察
平行配置(横型)はヤード内荷役に工夫がないと本船荷役に大きく影響するが、垂直配置(縦型)は十分な能力を示した。
また、予約率が 100％と 50％（Case_1_1 と Case_1_2）では大きな差はないが、Case_2 のように位置データを利用して先に蔵置場のクレーンを準備させる場合はより工夫が必要である。
なお、コンテナダメージチェックシステムはゲートの 1 レーン幅に収まらないので、別の位置にアクセス路の車線数を考慮して最小限の設置とした。

図 1.3.B13 平行配置(横型)と垂直配置(縦型)の蔵置パターンの能力の比較

図 1.3.B14 本船荷役（GC）の効率- 181 -

【今期 7 年間の達成状況】●中長期目標どおりの成果
・海外のコンテナターミナルの高度化の背景と現状について現地調査を行い、結果を取りまとめることができた。
・新規コンテナターミナルを対象として、AI・ICT 等を活用したオペレーションシステムの導入効果について、AutoMod による数値シミュレーションを行い、定量的な評価を実施できた。

★ 定量的なシミュレーションによる新型 コンテナターミナル計画技術の提案【令和 2 年度】
●PIANC MarCom WG 208 に参加し、オートメーションターミナルの計画のガイドラインとなる報告書を出版した。
●シンガポール大学と港湾のマークアップ言語（PortML）の共有に関する MOU を締結し、活動した。
●本省港湾局の物流のサイバーポートについて技術支援を行った。
●名古屋港におけるコンテナターミナルのシミュレーションの技術指導を行った。
PIANC の WG208 “Planning for Automation of Container Terminals”がまとまり、令和３年に出版されることとなった。内容は、現場がまだ何もない計画段階の場合、土地の造成が進んでいる場合、すでにあるコンテナタ
ーミナルに自動化を導入する場合について、多くの最新の荷役機械、オペレーションシステム等とその組み合わせ方などについて記載された約１９０ページ程度の冊子となった。
国際臨海開発研究センター、港湾荷役機械システム協会と連名で、シンガポール国立大学との間で、シンガ
ポール海事研究所のほか、オーストラリア、中国、ドイツ、韓国、オランダの研究所及び大学等と、スマートポー
トの国際標準を目指した研究アライアンスの立ち上げの覚書を締結した。
この研究アライアンスでは、グローバルパートナーとして、港湾関係者による相互連携や情報の共有（PortML：port make-up language）を国際標準化する。
これにより、革新的なデジタルツイン技術を開発できるようになり、港湾及び海事関係者の国際競争力を強化することができるようになる。

図 1.3.B15

Planning for Automation of Container Terminals- 182 -

【令和 3 年度】●PIANC MarCom WG 208 の報告書の和訳版を港湾荷役システム協会と実施し、発行した。
●日 ASEAN PTG 会議において最新の、コンテナターミナルの計画について基調講演を行った。
●デジタルツインの港湾への導入について、シンガポール大学の情報などから考察した。
●本省港湾局の物流のサイバーポートについて技術支援を行った。
●名古屋港におけるコンテナターミナルのシミュレーションの技術指導を行った。
PIANC の WG208 “Planning for Automation of Container Terminals”がまとまり、令和３年に出版されたことを受け、これの邦訳について外部団体のプロジェクトに参加し、邦訳版を完成した。
また、日 ASEAN WS での基調講演など、コンテナターミナルのデジタルツインやエミュレーションとシミュレー
ションについて情報発信を行った。

図 1.3.B16 Planning for Automation of Container Terminals 邦訳版【令和 4 年度】
●横浜港新本牧ふ頭が将来平行型増値であると想定し、また、AI が荷役実施中に改善策を提示したと仮定
したストーリーでシミュレーションを実施し、途中での改善策が効果があることを確認するとともに、平行型増値の有利な点を示した●トランシップ率が 15％となり、これをはしけあるいは内航船に外来トレーラーからシフトした場合、ターミナルの運用に一定の貢献をすることがシミュレーションで示された●伊万里港で実証試験を行っている AI ターミナルシステムの効果を、AutoMod®が連携したシミュレーショ
ンを可能としたことを想定したシミュレーションで、AI の効果の評価を試みた
下図は、平行型蔵置では、ターミナルの年間取扱量目標値 100 万 TEU に合わせて RTG32 基で運用する場
合、年間 150 万 TEU のペースになった場合は、RTG を 10 台加増することで効率が上げられる(前年度の垂直型蔵置では常に 48 基の運用が必要)。
RTG を加増しない場合は、15％がトランシップ船で外来トレーラーからシフトしても RTG の運用効率が上がらないことがわかる例である。
このように荷役中でもシミュレーションでその後の結果が推定できるため、計画を途中で変更することでより良い運用を導けることを示した。
AI が示すオペレーションに関する支援の結果を同時に予測できるため、将来のデジタルツインの在り方の一つとしてシミュレーションの有効利用を示した。

- 183 -

図 1.3.Ｂ17 2 日目に RTG を加増する例、15％がトランシップで内航船にシフトした例の比較評価【今期 7 年間の達成状況】◎中長期目標以上の成果
・PIANC の国際的な委員会 WG に参加し、コンテナターミナルの自動化に係る報告書を執筆するとともに、シンガポール大学とデジタルツインに向けた MOU を締結するなど積極的な国際活動を実施できた。
・トランシップ率が 15％となり、これを、はしけあるいは内航船に外来トレーラーからシフトした場合、ター
ミナルの運用に一定の貢献をすることがシミュレーションで示すことができた。

【次期中長期における発展性】■発展性・コンテナターミナルの計画・運用に関して、デジタルツイン化に向けた IoT と各種アプリケーションの構築
及びその応用手法の提案に発展させる。
・コンテナターミナルの高度な運用支援技術として、ターミナル間連携を促進するシステム及びカーボンニュートラルに資する荷役機械システムの提案に発展させる。
■課題
特になし

- 184 -

★ パッケージ輸出を目指した技術規格の確立【平成 28 年度】●我が国のインフラ輸出力の向上のため、コンテナターミナルの効率化に資する荷役設備、オペレーション
システム、設計及び計画手法の検討を実施した。
港湾空港技術研究所は、コンテナターミナルに関し、高潮や津波による災害の軽減のための減災技術、大規模施設の整備、施設の耐震性向上、施設建設後の維持管理、既存施設の改良技術などを保有するとともに、現在、生産性の向上のための荷役機械の最適配置、自動化導入技術の開発を進めている。
このような要素技術を有機的に組み合わせ、パッケージ化可能な技術規格を確立し、インフラ輸出力を向上させる。
このため、コンテナターミナルの効率化を進めることの可能な荷役設備、オペレーションシステム、設計及び計画手法を確立する。

図 1.3.Ｂ18 コンテナターミナルの

図 1.3.Ｂ19 在来荷役型を自動荷役型へ改良したパッケージ輸出イメージ

ロサンゼルス港トラパックコンテナターミナル★ コンテナターミナルの運用支援技術の提案【令和 2 年度】
●横浜港においてコンテナの自動ダメージチェックシステムのプロトタイプの試験を行い、研究開発としてはほぼ終了した。
内閣府官民研究開発投資拡大プログラム(PRISM)を活用して、画像処理とレーザー計測の双方のデータで判定するシステムを実用化することを目標とし、令和２年度は画像を AI で判定するシステムを構築し、横浜港大黒埠頭でデータ取得試験を実施した。また、神戸港ポートアイランド PC18 への適用性の検討と試験マニュア
ルを作成した。

【令和 3 年度】
●横浜港においてコンテナの自動ダメージチェックシステムの改良版の実験を実施し、その後は本省港湾局において、神戸港と横浜港での実装実験及び名古屋港での試行に移った。
●はしけ輸送による陸上ロジスティクスの緩和を検討した。
内閣府官民研究開発投資拡大プログラム(PRISM)を活用して、画像処理とレーザー計測の双方のデータで判定するシステムを実用化することを目標とし、令和２年度までに基本システムが完了したため、令和 3 年度は国土交通省の現地実証試験を支援した。
- 185 -

図 1.3.Ｂ20 コンテナダメージチェックシステムのイメージ(横浜港設置プロトタイプ）【令和 4 年度】
●コンテナダメージチェックシステムの実証試験(国土交通省が実施)の技術支援を行った。
横浜港大黒埠頭での現地実証試験においては、過年度の継続の中での改良点について、また博多港での現地実証試験においては、導入のための課題及び実証試験結果に対して、改善点の提案などにより技術支援を行った。

図1.3.Ｂ21 コンテナダメージチェックシステムの実証イメージ【今期 7 年間の達成状況】●中長期目標どおりの成果・コンテナダメージチェック支援システムのプロトタイプを開発できた。
・国交省港湾局が行う「ガントリークレーン熟練技能者の暗黙知の継承」に関連し、クレーンの自律制御
範囲を提案できた。

【次期中長期における発展性】
■発展性
特になし
■課題
・陸上ロジスティクスの輸送力低下への対策、トランシップ貨物獲得のための新機能技術、内航船とのターミナル供用技術などが必要である。
- 186 -

② インフラのライフサイクルマネジメントに関する研究開発★ インフラの長寿命化技術【平成 28 年度】●長期経過した実港湾構造物から採取したサンプルを分析した。
●コンクリート部材のアルカリ骨材反応等の評価・予測の高度化などにより、コンクリートの劣化要因を解明した。
被覆防食工法の劣化予測手法の確立を目的として、長期間供用された実港湾構造物から採取されたサンプ
ル分析を行った。その結果、水中硬化形被覆については高濃度な範囲が変化していないこと、ウレタンエラスト
マー（20 年）については表層から 20μm の範囲で劣化傾向にあることを確認した。
また、促進劣化試験により、ペトロラタム被覆工法の劣化メカニズムの解明を進めた。

図 1.3.Ｂ22 水中硬化形被覆の調査結果

図 1.3.Ｂ23 ウレタンエラストマーの調査結果【平成 29 年度】●「アルカリ骨材反応」に対して、新しい膨張試験法及び環境条件を考慮したコンクリート膨張予測モデルを初めて構築し、予測精度を大幅に向上した。
●セメントの一部を高炉スラグ微粉末で置換することで反応を抑制する対策を提案、実証した。
⇒複数の学会賞を受賞した。
長期暴露施設を用いて、コンクリートの塩害劣化予測手法（技術基準に反映）、および鋼材の集中腐食メカニ
ズムについて検討した。
また、各種木質材料の耐久性、再生骨材を用いたコンクリートの耐久性に関するデータを取得した。
長期暴露施設は昭和 41 年から稼働している施設で、港湾・空港施設で用いられる材料についての耐久性について国内外に貴重なデータを提供してきている。

図 1.3.Ｂ24 コンクリートの塩害劣化予測手法の検討（水セメント比と塩素イオンの拡散係数）

図 1.3.Ｂ25 再生骨材コンクリートの強度変化（海水噴霧環境）→強度低下は見られず- 187 -

【平成 31 年度、令和元年度】●高密度スラグ骨材や石灰灰、銅スラグ細骨材等を用いたコンクリートの試験施工・暴露実験を行った。
●ケーソンや PC 桟橋上部工の補修・補強設計フローを提案した。
サステナブルな社会を形成するためには、構造物（主にコンクリート構造物を想定）の建設時において、天然資源の使用量およびＣＯ２排出量を削減することが望まれている。
また、構造物を高性能化・長寿命化させ、経年劣化や自然災害に対して安全性に余裕を持たせることも望まれている。
上記に対する 1 つのアクションとして、リサイクル材料（各種スラグ骨材、高炉スラグ微粉末、フライアッシュなど）の活用は明快かつ有効な手段である。
しかし、実際に使われる例は少ない。この理由として、特に「無筋コンクリート構造物（ブロック類、防波堤上部工等）に要求される性能が不明確なこと、長期の耐久性を評価する方法が確立されていないこと等が考えられる。
また、環境負荷低減の観点から、環境への調和性の高い建設材料の使用が望まれる。しかし、各種材料の環境調和性に関して、これまで研究された事例はほとんどない。
上述の課題を解決するため、既往研究の統合にあわせて、改めて着手した。
リサイクル材料を用いたコンクリートの諸性能（施工性、耐久性等）の評価、港湾コンクリート構造物（主に無筋）の要求性能の整理および長期耐久性の評価方法の整理、環境調和性の高い材料（特にリサイクル材料）の適用性の評価 （これまでは「耐久性」の評価が中心であったが、それに加え、「環境負荷（CO2 排出量等）」も含めて、総合的に検討）等に取り組む。

図 1.3.Ｂ26 高密度リサイクル骨材（銅スラグ細骨材）を用いたコンクリートの施工実験（実機プラントで製造しポンプ圧送で打設）

図 1.3.Ｂ27 高炉スラグ微粉末を用いたコンクリートの遮塩性の迅速評価（室内試験と実海洋環境暴露の比較）- 188 -

【令和 2 年度】●リサイクル材料を用いたコンクリートの諸性能を評価した。
●港湾コンクリート構造物の要求性能及び長期耐久性の評価方法を整理した。
サステナブルな社会を形成するためには、構造物（主にコンクリート構造物を想定）の建設時において、天然資源の使用量および CO２排出量を削減することが望まれている。
また、構造物を高性能化・長寿命化させ、経年劣化や自然災害に対して安全性に余裕を持たせることも望まれている。
上記に対する 1 つのアクションとして、リサイクル材料（各種スラグ骨材、高炉スラグ微粉末、フライアッシュなど）の活用は明快かつ有効な手段である。
しかし、実際に使われる例は少ない。この理由として、特に「無筋コンクリート構造物（ブロック類、防波堤上部工等）に要求される性能が不明確なこと、長期の耐久性を評価する方法が確立されていないこと等が考えられる。
上述の課題を解決するため、既往研究の統合にあわせて改めて着手した。
リサイクル材料を用いたコンクリートの諸性能（施工性、耐久性等）の評価、港湾コンクリート構造物（主に無筋）の要求性能の整理および長期耐久性の評価方法の整理、環境調和性の高い材料（特にリサイクル材料）の適用性の評価 （これまでは「耐久性」の評価が中心であったが、それに加え、「環境負荷（CO２排出量等）」も含めて、総合的に検討）等に取り組む。

図 1.3.Ｂ28 高密度リサイクル骨材（銅ｽﾗｸﾞ細骨材）を用いたコンクリートの暴露試験（R2.12 開始）（実機プラントで製造しポンプ圧送で打設）

図 1.3.Ｂ29 高炉スラグ微粉末を用いたコンクリートの遮塩性の迅速評価（室内試験と実海洋環境暴露の比較）【令和 3 年度】
●高密度スラグ骨材（銅スラグ粗骨材、電気炉酸化スラグ骨材など）を用いたコンクリートの諸性能の評価を目的とする暴露試験を実施した。
サステナブルな社会を形成するためには、構造物（主にコンクリート構造物を想定）の建設時において、天然資源の使用量および CO２排出量を削減することが望まれている。
- 189 -

また、構造物を高性能化・長寿命化させ、経年劣化や自然災害に対して安全性に余裕を持たせることも望まれている。
上記に対する 1 つのアクションとして、リサイクル材料（各種スラグ骨材、高炉スラグ微粉末、フライアッシュなど）の活用は明快かつ有効な手段である。しかし、実際に使われる例は少ない。
この理由として、特に「無筋コンクリート構造物（ブロック類、防波堤上部工等）に要求される性能が不明確なこと、長期の耐久性を評価する方法が確立されていないこと等が考えられる。
上述の課題を解決するため、既往研究の統合にあわせて改めて着手した。リサイクル材料を用いたコンクリ
ートの諸性能（施工性、耐久性等）の評価、港湾コンクリート構造物（主に無筋）の要求性能の整理および長期耐久性の評価方法の整理、環境調和性の高い材料（特にリサイクル材料）の適用性の評価（これまでは「耐久性」の評価が中心であったが、それに加え、「環境負荷（CO２排出量等）」も含めて、総合的に検討）等に取り組む。

再生微粉（島しょ部で製造）

ケーソン（RC）を模擬

図 1.3.Ｂ30 高密度リサイクル骨材（銅スラグ細骨材）を用いたコンクリートの暴露試験（R4.1 に暴

図 1.3.Ｂ31 島しょ部で副産された再生微粉を用いたコンクリートにおける CO2 排出量

露 1 年の調査） *実機プラントで製造しポンプ圧
送で打設【令和 4 年度】
●各種リサイクル材料（高密度スラグ骨材、再生骨材など）を用いたコンクリートの諸性能の評価を目的とす
る暴露試験を実施した。
リサイクル材料（各種スラグ骨材、高炉スラグ微粉末、フライアッシュなど）の要求性能、耐久性の評価に関する既往研究の統合に改めて着手した。リサイクル材料を用いたコンクリートの諸性能（施工性、耐久性等）の評価、港湾コンクリート構造物（主に無筋）の要求性能の整理および長期耐久性の評価方法の整理、環境調和性の高い材料（特にリサイクル材料）の適用性の評価（これまでは「耐久性」の評価が中心であったが、それに加え、「環境負荷（CO２排出量等）」も含めて、総合的に検討）等の検討を行った。CO2 排出量の算定手法については、「港湾工事における二酸化炭素排出量算定ガイドライン（発注段階編）：国土交通省港湾局」に反映された。

- 190 -

図 1.3.B32 高密度リサイクル骨材を用いた暴露試験

図 1.3.B33 暴露 1 年後の付着生物の状況

図 1.3.B34 排出源別 CO2 排出量算定結果●鋼構造物の防食工法に関する暴露試験を実施した。
長期暴露施設や実環境での暴露試験により、コンクリートの塩害劣化予測手法、コンクリート中鉄筋の電気防食特性および鋼材の集中腐食メカニズム、LWL 付近の電気防食特性等について検討した。また、各種木質材料の耐久性に関するデータを取得した。
- 191 -

3

2

LWL-1mまで
LWL-1.5mまで

100

M.L.W.L.

80

0Mass loss (%)
質量減少率（％）

M.S.L.

1

位置(m)Untreated
220℃, 24h

被覆無H.W.L.

L.W.L.

-1

-2

60
40
20
0

羽田空港
電気防食有

-3

200℃, 36h
220℃, 36h

-20
0

-4
0

0.1

0.2

0.3

1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11

Seawater immersion period (year)
海水浸漬期間（年）0.4

腐⾷速度(mm/y)

図 1.3.B35 暴露試験による電気防食効果

図 1.3.B36 熱処理木材の海水浸漬時の質量減少率【今期 7 年間の達成状況】●中長期目標どおりの成果
・海洋構造物の被覆防食工法における性能評価手法を開発できた。
・高密度スラグ骨材を利用したコンクリートの活用方策を提案できた。
◎中長期目標以上の成果
・アルカリ骨材反応に対して新しい膨張試験法及び環境条件を考慮したコンクリート膨張予測モデルを初めて構築し、予測精度を大幅に向上できた。
・港湾構造物の建設時における CO2 排出量推定のための手法を整理し、方向性を示すことができた。

【次期中長期における発展性】■発展性
・コンクリート等建設資材の CO2 排出削減に関する要素技術を開発するとともに、港湾工事全体での CO2削減効果の評価に発展させる。
■課題・施設の長寿命化技術などに SDGs や CO2 削減を組み込んだ研究開発が必要である。

★ インフラの点検診断システム【平成 28 年度】●桟橋上部工点検用 ROV を改良して、現地試験を実施した。
桟橋上部工点検用 ROV および非接触肉厚測定装置の改良を行い、現地試験を実施して課題等の抽出を行った。本研究は、「①港湾構造物のヘルスモニタリングの導入」と密接に連携しており、港湾構造物の点検・診断を効率化させ、生産性向上に大きく寄与する。

- 192 -

図 1.3.B37 桟橋上部工点検用 ROV（左）と運用アプリケーション（中）および実証試験結果（右）【平成 29 年度】●IoT を活用した遠隔操作による点検診断システムを構築し、実証実験を行った。
Society5.0 に向け、効率的な維持管理を図り、その生産性の大幅な向上を図るため、ＩｏＴを活用した遠隔操作による点検診断システムを構築し、実証試験を実施して実用レベルとした。
この際、国内初となる防食効果確認センサやコンクリート中の鋼材腐食センサ等を開発して構造物に設置した。また、地球統計学による桟橋上部工の重点点検モニタリング部材・位置（センサ埋込）の検討を行い、この研究成果は土木学会賞吉田研究奨励賞を受賞した。
さらに、RC 部材の適切なセンサ配置検討のための腐食モニタリング、新工法・材料の有効性確認のためのモニタリング手法などの検討を進めた。
この他、大規模地震発生時における桟橋の使用可否判定に向けて、簡易的な測量や ROV、水中３D スキャ
ナを活用した点検手法について、実証試験により適用可能性を評価した。これらの検討より得られる成果は、
港湾構造物の点検・診断を効率化に大きく寄与する。
また、インフラ維持管理における点検データの数量・精度等と性能評価の精度の関係の明確化にも繋がるものである。

図 1.3.B38 桟橋の点検診断システム- 193 -

【平成 30 年度】●測位・衝突回避機能など、ROV の操作性を向上した。
●運用マニュアルなど、貸出体制を整備した。
●鋼部材のペトロラタム被覆防食の防食効果確認センサを新たに開発（世界初）した。
被覆防食工法の劣化予測手法の確立を目的として、波崎観測桟橋での鋼管杭の被覆防食工法に関する暴
露試験（34 年経過）、ハット型鋼矢板に関する暴露試験（10 年経過）を継続実施した。
また、促進劣化試験および暴露試験（H30d 開始）により、ペトロラタム被覆工法の劣化メカニズムの解明を進めた。

屋外暴露 1 か月後*劣化しやすい状態に設定
図 1.3.B39 ハット型鋼矢板に関する暴露試験

図 1.3.B40 ペトロラタム被覆工法の暴露試験（10 年経過）【平成 31 年度、令和元年度】●点検装置の作業外乱への対応技術を開発した。
桟橋上部工点検用 ROV について、杭の相対位置計測を利用した測位に対する波浪等外乱の影響を実験的に確認した。
また、波浪等の現場条件を考慮して、八幡浜港、舞鶴港、尼崎地区にて当該 ROV による桟橋上部工下面の現地調査を実施した。特に、桟橋下のクリアランスが 0.5m 以下となり測位に要する杭の視認ができない舞鶴港
においては、ROV を低頭仕様に改変し、波浪や潮位条件に留意して狭隘な桟橋下への進入を実現するとともに、ROV が視認可能な模擬杭の仮設により測位を伴った写真撮影を実現した。

図 1.3.B41 波浪等の外乱下における

図 1.3.B42 模擬杭を用いて測位を行いながら模擬作業実験

桟橋下面の撮影を行う点検用 ROV（舞鶴港）●海洋構造物の性能評価の高度化に向けた点検診断技術の導入・運用に関する検討を行った。
IoT を活用した点検診断システムによるモニタリングについて、荷役機械等が頻繁に稼働するコンテナターミ
ナルにおいて、無線通信によるモニタリングの適用性を検証した。
その結果、無線通信によるセンサモニタリングは適用可能であるが、その運用にあたっては安定的な電力供- 194 -

給やモニタリングデータの管理方法に課題があることが明らかとなった。
また、水中ドローンを活用した点検手法について、係留施設を対象とした実証試験により、実海域における画像取得能力や動作能力等を検証した。実証試験より得られた課題を踏まえて、実務での運用マニュアルをとりまとめた。
これらの検討より得られた成果は、港湾構造物の点検・診断の効率化に大きく寄与する。

図 1.3.B43 無線通信モニタリング実験

図 1.3.B44 水中ドローンの適用性検証【令和 2 年度】
●水中 ROV の定点保持機能（推力調整、当て舵等）の開発と大阪港での実証実験による機能確認を実施した。
●水中ドローンによる電気防食用の陽極消耗量調査に関する現地確認実験を実施した。
●「桟橋上部工点検用ロボットと診断支援システムの開発」に対してインフラメンテナンス大賞優秀賞を受賞した。
桟橋上部工点検用 ROV について、実装済みの測位機能を応用して外乱への対応技術の一つである定点保
持機能（推力調整、当て舵等）のプロトタイプを構築した。
また、桟橋上部工点検用 ROV を用いて、大阪港安治川地区、同港大正地区にて桟橋上部工下面の現地調査を実施し、波待ち時に実港湾における当該定点保持機能の効果を確認した。
なお、この研究成果を含む「桟橋上部工点検用ロボットと診断支援システムの開発」について、令和３年 1 月に第 4 回インフラメンテナンス大賞優秀賞（国土交通省等７省共催）を受賞した。

図 1.3.B45 定点保持機能プロトタイプの実装と

図 1.3.B46 点検用 ROV による桟橋下面調査の活用状況（大阪港安治川地区）

実施（大阪港大正地区）- 195 -

【令和 3 年度】●構造物との干渉を回避しながら、衝突を含む最低限の構造物との干渉を許容する移動式点検装置の運用技術を実験的に検証した。
●センサモニタリングデータを用いた構造物の性能評価・予測に関する検討を行った。
●海洋構造物の構成部材や構造物全体の性能評価のためのデータ分析方法に関する検討を行った。
目視による点検が困難な部位があり、コンクリートの劣化進行過程やそれに対する対策の効果を評価・予測するためには、センサ等を活用したモニタリングが不可欠となる。
一方、センサによるモニタリングは局所的な情報であり、モニタリングで得た情報から部材または構造物全体の性能評価や劣化進行の予測ができることが望ましい。
本検討では、数値解析とモニタリングの併用により部材全体の性能を評価・予測する技術の開発を行った。
具体的には、アルカリシリカ反応（ASR）による膨張劣化に着目し、有限要素解析での ASR による膨張劣化シミュレーションを可能にするとともに、劣化状態を反映して部材の構造解析まで可能な解析プラットフォームを構築した。また、実構造物での現地モニタリングを開始した。

図 1.3.B47 解析プラットフォームの構築

図 1.3.B48 構造物での現地モニタリングの実装【令和 4 年度】
●海上目視作業における ROV の調査経路の自動生成機能、自動誘導機能を試験的に実装して検証した。
定点保持機能を有する桟橋上部工点検用 ROV（Remotely Operated Vehicle）に、測位と撮影、衝突回避機
能、調査経路の自動生成機能、自動誘導機能等を新たに構築した。この改良型の海上用 ROV（ASV：
Autonomous Surface Vehicle）、及び水中用 ROV（AUV：Autonomous Underwater Vehicle）を用いて水槽試験と実海域試験を実施した。
この実験を元に、部分自動化にかかる課題を抽出し、自動化が困難な作業（陽極消耗量の計測）の無人化・自動化要素の検討を実施した。

- 196 -

図 1.3.B49 海上用 ASV による実海域試験

図 1.3.B50 水中用 AUV による水槽試験●ASR で劣化したコンクリート構造物の性能評価・予測のためのモデルを追加し、精度を向上した。
●残留 X 線応力測定法による構造物の長期的なモニタリングに関する検討を行った。
●コンクリートの収縮挙動に及ぼす環境作用の影響の解明とモデル化を行った。
長期モニタリングのうち鋼材の X 線残留応力測定技術を活用し、その適用性を評価した。アルカリシリカ反応（ASR）による膨張劣化が生じたコンクリート中の鉄筋で残留応力を測定し、センサでの計測値と比較したところ、整合的な結果が得られた。また、昨年度までに構築した解析プラットフォームを用いて、ASR による膨張が橋脚柱部の耐震性能に及ぼす影響と補強効果について検討した。

図 1.3.B51 X 線残留応力の測定状況

図 1.3.B52 劣化による柱部材の耐力評価【今期 7 年間の達成状況】●中長期目標どおりの成果
・桟橋上部工点検用ＲＯＶを改良し、実港湾で装置の運用技術を実証できた。
◎中長期目標以上の成果
・特許の取得、桟橋上部工点検用 ROV の定点保持機能等の部分的な自動化技術を開発できた。
・ASR で劣化したコンクリート構造物におけるモニタリングおよびそれに基づいた性能評価・予測手法を構築できた。

【次期中長期における発展性】■発展性
・特定作業における ROV の操作性や利便性向上のための自動化・自律制御化技術の開発に発展させ
る。
■課題
特になし。
- 197 -

★ インフラのマネジメントシステム【平成 28 年度】●コンクリート部材の ASR（アルカリ骨材反応）や DEF（遅延エトリンガイト生成）等の評価・予測の高度化などにより、コンクリートの劣化要因を解明した。
係留施設の変状連鎖の再構築と点検診断項目、空洞を有するエプロン舗装の健全性評価手法、コンクリー
ト構造物の耐久性評価・予測、既存施設の延命化・改良検討の課題、桟橋上部工の維持管理シナリオと LCC、桟橋の対策工法選定フロー、港湾施設の維持管理計画の策定・修正方法などについてとりまとめた。
本研究の公表成果のうち、コンクリートのアルカリシリカ反応（ASR）、遅延エトリンガイト生成（DEF）の評価・予測に関する成果は、学協会から論文賞を受賞するなど高い評価を受けている。

図 1.3.B53 拘束を受けるコンクリートの図 1.3.B54 骨材界面に生成したエトリンガイトと微細構造

ASR 膨張挙動の予測モデルの開発【平成 31 年度、令和元年度】●ライフサイクルコストに加えて、便益損失や CO2 排出量を指標とした施設群の維持管理優先度評価方法を提案した。
事後保全的な維持管理が実施されているモデル桟橋群を想定して、個々の桟橋をすべて予防保全型に移行するための補修シナリオ（補修工法および実施時期の選定）について、ライフサイクルコスト（LCC）に加えて、便益を考慮した純現在価値（NPV）、さらに維持管理における CO2 排出量（LCCO2）を評価指標としたケーススタデ
ィを実施した。
その結果、NPV を最大化しながら LCC と環境負荷を可能な限り最小化するためには、予防保全型の維持管理を実施することが有効であることが示唆された。
また、事後保全的な維持管理を適用した場合、劣化のばらつきがこれらの評価指標のばらつきに与える影響が大きくなり、意思決定の不確実性が高くなることがわかった。

LCC vs. LCCO2

NPV vs. LCCO2
図 1.3.B55 各補修シナリオにおける LCC と NPV、LCCO2- 198 -

【今期 7 年間の達成状況】●中長期目標どおりの成果
・港湾施設群のライフサイクルコストを最適化するための維持管理計画策定手法を検討できた。
◎中長期目標以上の成果
・ライフサイクルコストに加えて、便益損失や CO2 排出量を指標とした施設群の維持管理優先度評価方法を提案できた。

③ インフラの有効活用に関する研究開発★ 既存設備の改良・更新技術【平成 28 年度】●液状化対策工法として用いられる薬液注入工法について、地盤の可視化技術により、注入薬液の浸透状の観察を可能化した。
遠心場において薬液注入実験-加振実験の一連のプロセスを再現する実験システムを開発した。
屈折率整合技術を用いた地盤の可視化を行い、注入薬液の浸透状況を直接観察する技術を開発した。
遠心場における地盤内の薬液注入過程の可視化技術は他に類のないもので、非常に先進性の高い成果である。

図 1.3.B56 遠心模型実験での薬注過程の可視化例（左上：遠心装置、左下：注入土槽、右：注入過程）【平成 29 年度】●既存杭式構造物の、耐震性の高い安価な補強工法を開発した。
既存港湾施設の改良ニーズ（増深、耐震性向上等）が増加しており、施工履歴を考慮し杭間地盤改良による既設組杭の改良工法について、組杭だけでなく前面矢板まで含めた全断面の模型について遠心模型実験を行うとともに、FLIP による再現解析を行い、実断面への適用に向けた各部の数値解析上のモデル化手法の妥当性を検証した。
- 199 -

本工法は、耐震性の高い安価な補強工法であり、国内初のもので港湾整備事業に適用予定である。
また、軟弱粘性土中の杭の長期的な挙動を検討することを目的として、模型実験及び数値解析手法の検討を行った。
その結果、軟弱粘性土中の単杭の挙動については、数値解析 GeoFem によりある程度再現することが可能となった。

Horizontal displacement, cm

10

1
Experiment
pl-02
pl-02-cs01
pl-02-cs02
pl-02-cs03
pl-02-cs04

0.1
0.1

1

10

100

1000

Elapsed time, hours

図 1.3.B57 既設組杭の改良工法の開発

図 1.3.B58 模型実験による杭のたわみや
地表面変位等の把握【平成 30 年度】●砂地盤改良時の薬液注入過程を可視化し、異なる条件下での浸透状況、周辺への影響を評価した。
細粒分含有率(Fc)が異なる砂質地盤への薬液注入過程を透明土を用いて可視化した。
薬液注入実験は重力場および遠心場で行い、拘束圧、細粒分含有率、細粒分の分布が異なる条件下で地盤の不均質箇所周辺の浸透状況や周辺地盤への影響の評価を行った。
遠心場における地盤内の薬液注入過程の可視化技術は他に類のないもので、非常に先進性の高い成果である。
また、統計的手法を活用して空港埋立地内の細粒分含有率の不均質空間分布モデルの生成方法について検討を行った。
これらの成果は、従来から困難であった不均質地盤の地盤改良を効率的、効果的に進めることに活用できる。

- 200 -

図 1.3.1.B59 遠心模型実験での薬注過程の可視化例（地盤条件の違いが改良領域の形成に及ぼす影響）【平成 31 年度、令和元年度】●物理探査による改良地盤の品質評価方法、施工管理方法の確立に向けた検討を行った。
薬液注入工法を用いて不均質地盤へ液状化対策を実施した場合における、地盤内の改良体の形成状況を 3
次元的に確認する有効な手法がないため、物理探査による改良地盤の品質評価方法、施工管理方法の確立に向けての検討に着手した。
本手法の確立により、施工後、施工中の高度な品質管理や i-construction の推進に資することが期待される。室内実験、現地実験と数値計算を組み合わせて、改良地盤の物理特性と物理探査計測結果の関連性について検討を行った。

図 1.3.B60 物理探査による改良地盤の品質確認のイメージ

図 1.3.B61 弾性波の有効性の検討（弾性波減衰率と材齢，薬液濃度の関係）- 201 -

●鋼管杭の塑性化後の挙動及び鋼管杭の地中部での曲げ挙動に関する模型実験を実施した。
桟橋の要求性能は、使用性・修復性・安全性にカテゴライズされるが、現状では残留変位量や塑性ヒンジの発生箇所・個数といった性能規定が採用されており、実際的な使用可否・修復可否に基づく規定となっていない。
桟橋の実際的な使用可否・修復可否を検討するためには、桟橋の構成部材の降伏後、塑性化後の挙動を含む桟橋構造全体の破壊過程を詳細に把握する必要がある。そのため、過去の被災事例の再整理、鋼管杭の塑性化後の挙動及び鋼管杭の地中部での曲げ挙動に関する模型実験を実施した。

図 1.3.B62 兵庫県南部地震による高浜桟橋の被災

図 1.3.B63 想定される桟橋の破壊モード

図 1.3.B64a 地中部での曲げ挙動に関する実験の様子

図 1.3.B64b 曲げにより生じた局部座屈【令和 2 年度】
●薬液注入工法施工後の不均一地盤の改良効果を、物理探査による比抵抗の違いから確認する手法を検討した。
●現地実験によって注入箇所とそれ以外の比抵抗差を確認し、その有効性を確認した。
薬液注入工法を用いて不均質地盤へ液状化対策を実施した場合における、地盤内の改良体の形成状況を 3
次元的に確認する有効な手法がないため、地盤サンプルの採取が不要な物理探査による改良地盤の品質評
価方法、施工管理方法の確立に向けての検討を行った。
室内模型実験より、改良地盤の三次元形状の計測、また、沿岸部における適用性について実規模計測実験
で検討を行った。

- 202 -

図 1.3.B65 三次元計測の結果

図 1.3.B66 現地計測実験結果（比抵抗トモグラフィによる薬注前後の結果）●桟橋上部工と鋼管杭の接合部の損傷過程を確認する模型実験を実施した。
桟橋の要求性能は、使用性・修復性・安全性にカテゴライズされるが、現状では残留変位量や塑性ヒンジの発生箇所・個数といった性能規定が採用されており、実際的な使用可否・修復可否に基づく規定となっていない。
桟橋の実際的な使用可否・修復可否を検討するためには、桟橋の構成部材の降伏後、塑性化後の挙動を含む桟橋構造全体の破壊過程を詳細に把握する必要がある。そのため、桟橋上部工と鋼管杭の接合部の損傷過程を確認するための模型実験を実施するとともに、過年度に実施した鋼管杭の地中部での曲げ挙動に関する模型実験結果について数値解析による破壊挙動の再現を試みた。

図 1.3.B67 兵庫県南部地震による高浜桟橋の被災

図 1.3.B68 想定される桟橋の破壊モード

実験は、杭と上部工の接合部の模型を作製し、鋼管を繰返し交番載荷することでその損傷過程を確認した。
下図に杭と上部工の接合部の模型実験により得られた荷重変位関係の例と破壊時の状況を示す。損傷が鉄筋定着部（つばプレート）付近に集中し、それによって鉄筋の破断が生じている。

- 203 -

図 1.3.B69 実験模型と交番載荷方向

400

300

200

載荷荷重（kN）

100

DPH10

0

+Pmax
-Pmax
-100

-200

+Pmax:+312.0kN、+152.65mm（+3δy-1)-Pmax：-268.3kN、-154.16mm（-3δy-1)
-300

-400
-250

-200

-150

-100

-50

0

50

100
150
変位（mm）

200

250

300

350

400

450

図 1.3.B70 杭と上部工の接合部の模型実験により

図 1.3.B71 破壊時の状況得られた荷重変位関係の例
過年度に実施した鋼管杭の曲げ試験の状況と数値解析による実験結果の再現例を示す。H31 年度検討と比較して今年度試行した解析手法（検討-1〜4）の方が実験結果の再現性がよいことが確認できた。

- 204 -

図 1.3.B72 過年度に実施した鋼管杭の曲げ試験の状況と数値解析による実験結果の再現例【令和 3 年度】
●過年度に開発した三次元計測手法の実大規模の地盤への適用性に係る検討を行った。
薬液注入工法を用いて不均質地盤へ液状化対策を実施した場合における、地盤内の改良体の形成状況を
3 次元的に確認する有効な手法がないため、地盤サンプルの採取が不要な物理探査による改良地盤の品質
評価方法、施工管理方法の確立に向けての検討を行った。
室内模型実験より、薬液注入中の地盤の変状をリアルタイムでモニタリングできる物理探査手法について適用性の検討を行った。

図 1.3.B73 リアルタイム計測の結果（上段：物理探査，下段：実際の地盤状況）- 205 -

●桟橋の性能設計のコンセプト検討及び性能照査方法の課題を抽出した。
令和 3 年度は将来的な桟橋の性能設計のコンセプト検討及び性能照査方法の課題抽出を行った。
具体的には、非耐震施設の偶発状態に対する要求性能や耐震強化施設の性能規定の考え方、それぞれの性能照査方法に関する課題の抽出・整理を実施した。
非耐震施設の偶発状態に対する要求性能については、基本的に安全性を軸とした規定を考えていく必要があること、その照査方法に関しては施設の状況に促したものを準備していく必要があることを確認した。耐震強化施設の性能規定については、レベル２地震後に求められている性能を維持できているかどうか直接的に照査できるような体系の整理が必要であると整理された。
これにより、従来よりも効率的な構造断面が得られる可能性がある。またその性能照査方法に関しては、レベル２地震後の性能照査（ポスト L2 照査）方法を念頭に、鋼管の限界曲率発生以降のモデル化の方法や一般的に用いられる微小変形理論に基づく数値解析では考慮できない付加曲げモーメントを考慮する方法等を検討していく必要があると考えられる。

図 1.3.B74 兵庫県南部地震による高浜桟橋の被災

図 1.3.B75 想定される桟橋の破壊モード【令和 4 年度】
●杭が限界曲率を超過する場合に許容できる曲率の範囲の検討及び杭と上部工の接合部のデル化方法を検討した。
数値解析により、杭が限界曲率に達した後の耐力低下の影響評価と許容できる曲率の設定方法の検討、杭と上部工の接合部のモデル化方法の検討等を行った。既存の数値解析モデルでは、杭の曲げモーメント𝑀と曲率𝜙の関係をバイリニア型で設定しているため、杭が限界曲率𝜙 （局所座屈等により曲げモーメントの低下が始まる曲率）に達した後も曲げモーメントが維持されることとなり不合理である。そこで、𝑀が最大値𝑀 のなどを許容できる最大95%まで低下する曲率𝜙 や、降伏応力時の曲げモーメント相当まで低下する曲率𝜙の曲率として用いることを検討した。これにより桟橋の海側の杭では板厚を 1.5 倍程度まで増厚する必要が生じるものの、陸側の杭については現状と同程度の杭で十分に成立することが確認できている。
一方、杭と上部工の接合部は、従来は剛結としてモデル化されているものの、実施工で完全な剛結状態を確保することは難しいことから、回転ばねを使ったモデル化による影響を調査した。解析結果の一例を示す。回転ばねをある程度やわらかいものに設定すると、桟橋天端の変位が大きくなるとともに振動の周期が長くなる傾向が見られる。しかしながら、このときの杭に発生する曲率を確認すると、板厚を低減できるほどの差は生じていないことが確認された。

- 206 -

1 . 0 ×1 0 4 kNm /rad剛
1 . 0 ×1 0 5 kNm /rad

図 1.3.B76 杭の𝑀-𝜙関係のモデル

図 1.3.B77 桟橋天端の変位時刻歴【今期 7 年間の達成状況】●中長期目標どおりの成果
・砂地盤改良時の薬液注入過程を可視化し、細粒分含有率が異なる場合の浸透状況等を評価できた。
・鋼管杭塑性化後の挙動および曲げ挙動等の解明のための実験等を実施できた。
・桟橋の性能設計のコンセプト検討と課題抽出ができた。

★ 建設副産物等の有効活用・処理技術【平成 28 年度】●X 線 CT 装置と３D プリンタを用いた各種土質試験を実施し、粒子接触点の再現性が重要因子であることを解明した。
X 線 CT 装置及び三次元造形装置（3D プリンタ）を用いた各種試験を実施し、個別要素法による数値解析結果との比較を行った。圧縮試験の再現解析では粒子接触点の再現性が重要な影響因子であることがわかった
他、透水問題では粒径および粒子配置が等しい場合、ほぼ同様の透水係数が解析によって得られることがわかった。
開発したシステムは他で類のない非常に先進性の高い研究成果で、国際ジャーナルに発表している。

図 1.3.B78 X 線 CT 装置及び三次元造形装置（3D プリンタ）を用いた試験システム- 207 -

【平成 29 年度】●礫地盤における「原位置 X 線 CT スキャン装置を初めて開発した。
⇒ASTM の国際ジャーナルに採択された。
個別要素法の解析モデルを対象として、三次元造形装置によって個々の粒子およびその配列を復元した供試体を用いて各種試験を実施した。
これまでの供試体作製方法では、個々の粒子同士が接着した状態で供試体が造形されるため、その接着力が巨視的な力学特性に影響を及ぼすことが指摘されていた。
本年度には、粒子の配列構造を保ったまま、個々の粒子が接着しない状態で供試体を復元する供試体作製
方法を新たに検討した。
また、精度の高い土質試験法もめざし、礫地盤を対象にして、「原位置 X 線 CT スキャン装置」を開発した。具
体的には、原位置で採取されたコアを原位置で X 線 CT スキャンするための装置である。上記の一連の技術は特許出願されている。
これまでの取り組みを継続し、個別要素法による解析技術、X 線 CT 画像の画像解析技術、復元供試体による力学特性評価法、原位置での X 線 CT スキャン技術の高度化に取り組む。
本技術は、試料採取が特に難しいとされている礫地盤において、同装置と 3D プリンタを活用して、乱れていない状態の試料を再現することが可能となる。
また、同じ供試体が大量に作成できる。本研究の成果は、ASTM（米国国際規格設定機関）の国際ジャーナ
ルに採択されており、本装置等の活用によって、精度の高い土質試験が期待でき、より適切な構造物設計が可Unconfined comp. stress, (kPa)

能となる。
800
overlap ratio
1%
2%
3%
5%
10%

600
400
200
0
0

0.2

0.4

0.6

Axial strain, (%)

図 1.3.B79 （左）X 線 CT 装置及び三次元造形装置（3D プリンタ）を用いた試験システム（右）粒子の接着力の影響を調べた一軸圧縮試験の DEM シミュレーション結果（造形時の粒子の重なり=overlap ratio が大きいほど、一軸圧縮強度が大きい。）【平成 31 年度、令和元年度】●土のデジタルサンプリングの実現に向けて必要なツールとして、国際的にも先駆的な地中撮影型小型Ｘ
線 CT スキャナ、デジタルサンプリング装を開発した。
粒度分布や粒子形状といった微視構造の異なる地盤材料は、その微視構造の違いに起因して多様な力学特性を示す。そのため、微視構造の影響を評価することは、地盤の力学特性評価の高度化につながるものと考えられる。
原位置で地盤を X 線 CT スキャンし、CT 画像からコアの多様な工学特性を評価することができれば、従来の地盤調査の概念を覆す大きなブレークスルーとなる。
平成 31 年度には、粒子とその堆積構造を 3D プリントした擬似供試体について一軸圧縮試験や三軸圧縮試
験を実施し、地盤のような粒状体地盤の挙動を示すことを確認した。また、疑似供試体の元データ（各粒子の形- 208 -

状や位置情報）を数値解析モデルとして利用し、圧縮挙動の再現解析を試みた。
さらに、原位置地盤の微視構造を可視化することを目的として、原位置地盤内で撮影可能な小型 X 線 CT ス
キャナおよび掘削マシンを開発、製作した。

a) DEM モデルb) 疑似供試体a) 全体写真

図 1.3.B80 圧縮用供試体の解析モデルとb)礫（2－5mm）の CT 画像例

図 1.3.B81 原位置用 X 線 CT スキャナ

疑似供試体

【令和 2 年度】
●開発したＸ線 CT スキャナ内蔵型掘削装置を用いた掘削実験を実施、掘進力等の計測を行うなど、実用化に向けた検証を実施した。
粘着性の低い砂礫地盤など地盤によっては依然として乱れの少ない地盤サンプル（以下、コア）の採取が技術的に難しいことや、特殊な地盤環境ではコアを持ち帰ること自体に問題が生じる。
他方、砂礫地盤のように大粒径の粒子を多く含む地盤では、コアが不均質であることも多く、構成粒子の形
状や堆積構造といった地盤の微視構造特性が地盤全体の力学特性やそのばらつきに有意な影響を与える。
このような課題の解決に資する地盤調査技術の開発や地盤評価法の高度化が求められる。
本研究では、原位置地盤内でコアを X 線 CT スキャンする「原位置デジタルサンプリング法」の開発と、得られた CT 画像をもとに地盤の工学特性を評価する一連の試験、解析技術の開発を行い、CT 画像をはじめとするデジタルデータを活用した地盤評価法の高度化、新たな地盤調査法の確立をめざす。
令和 2 年度は、開発した X 線 CT スキャナ内蔵型掘削装置を用いて、模型礫地盤を対象とした掘削実験を実施し、掘進力等各種計測を行った。

c) 掘削実験（掘削中）a) 掘削装置b) 掘削実験（掘削前）d) 掘削実験による各種計測結果

図 1.3.B82 開発した掘削装置と模型地盤に対する掘削実験- 209 -

【令和 3 年度】●弱部の一軸圧縮試験の応力ひずみ関係に及ぼす影響の数値解析的検討、並びに弱部を含む供試体を作製した。
●電気浸透圧密試験装置の製作並びに電気浸透圧密試験及び標準圧密試験を実施し、圧密脱水効果について比較検討した。
健全部の強度と弱部の強度の比、弱部の大きさ、弱部の供試体内の位置をパラメータとして、弱部が一軸圧
縮試験時の応力ひずみ関係に及ぼす影響を数値解析的に検討した。解析の結果、固化改良体が未改良部を弱部として含む場合、破壊ひずみはあまり増加せず、強度のみ低下するクラック型の乱れと同じ影響を示すことが分かった。
施工管理で強度確認のための一軸圧縮試験を行った場合、他に比べて破壊ひずみが変化せず、強度が小さい供試体が見られる場合は、その程度に応じた未改良部を想定し、改良地盤全体として性能を評価するなどの対応が考えられる。
併せて、液果窒素で冷凍した粘土スラリーをモールド内に設置し、そこにスラリー状のセメント改良土を流し込んで養生することで未改良部を含む供試体を作成し、一軸試験を行った。弱部の存在割合及び存在位置を様々に変えた一軸試験結果から、弱部が分散して存在する方が一軸強度低下に及ぼす影響が小さくなることが分かった。

図 1.3.B83 一軸圧縮時の応力ひずみ関係

図 1.3.B84 弱部割合とピーク強度の比較【令和 4 年度】
●未改良部を弱部として含む改良地盤全体の支持力について、弱部の大きさや配置の影響について数値
解析的に検討した。
健全部の強度と弱部の強度の比、弱部の大きさ、弱部の供試体内の位置をパラメータとして、弱部が一軸圧縮試験時の応力ひずみ関係に及ぼす影響を数値解析および室内試験で検討した。その結果、固化改良体
が未改良部を弱部として含む場合、破壊ひずみはあまり増加せず、強度のみ低下するクラック型の乱れと同じ影響を示すことが分かった。以上のことから、施工管理で強度確認のための一軸圧縮試験を行った場合、他に比べて破壊ひずみが変化せず、強度が小さい供試体が見られる場合は、その程度に応じた未改良部を想定し、改良地盤全体として性能を評価するなどの対応が考えられる。さらに、未改良部を弱部として含む改良地盤全体の支持力について数値解析的に検討した。その結果、一軸試験と同様、未改良部が分散することによってその影響が小さくなる傾向が見られた。また、内部の塑性領域の分布は大きく異なっており、単一の未改良部が大きいほど荷重が周辺地盤に伝達せず、破壊が局所的になることが分かった。
検討対象の地盤構成や改良体寸法、想定される荷重の大きさや範囲を用いて同様の計算を行うことで、支持力に対する未改良部の影響をある程度想定することが可能であると考えられる。
- 210 -

図 1.3.B85 支持力計算の各ケースのメッシュ

図 1.3.B86 荷重－変位曲線

図 1.3.B87 塑性領域（緑色の要素)●模型地盤を対象として地盤の掘削、地中での CT スキャン、得られた画像データの処理・解析を行い、原位置デジタルサンプリング法の実現可能性を実証した
粘着性の低い砂礫地盤など地盤によっては依然として乱れの少ない地盤サンプル（以下、コア）の採取が技術的に難しいことや、特殊な地盤環境ではコアを持ち帰ること自体に問題が生じる。
他方、砂礫地盤のように大粒径の粒子を多く含む地盤では、コアが不均質であることも多く、構成粒子の形
状や堆積構造といった地盤の微視構造特性が地盤全体の力学特性やそのばらつきに有意な影響を与える。このような課題の解決に資する地盤調査技術の開発や地盤評価法の高度化が求められる。本研究では、原位置地盤内でコアを X 線 CT スキャンする「原位置デジタルサンプリング法」の開発と、得られた CT 画像をもとに地盤の工学特性を評価する一連の試験、解析技術の開発を行い、CT 画像をはじめとするデジタルデータを活用した地盤評価法の高度化、新たな地盤調査法の確立を目指す。
本年度には、礫材で作製された模型地盤を対象として実証試験を実施し、原位置デジタルサンプリング法における以下の一連の作業を行った。
・地盤の掘削サンプリングチューブを貫入し、地中で撮影する地盤コアを保護する。
その後、CT スキャナを内蔵した掘削マシンを地盤中に貫入する。
- 211 -

・地盤内での CT 撮影・画像取得
掘削マシンを停止し、内蔵された CT スキャナを起動する。
サンプリングチューブ周りを 360 度回転し、地盤コアをスキャンする。
得られた画像データは、地上の PC に転送されるほか、CT スキャナ内の内蔵 PC に保存される。
・画像処理による地盤の可視化得られた画像データ（すなわち透視画像）を再構成し、CT 画像（すなわち断層画像）を作成する。
CT 画像に対して、ノイズ除去、二値化、異なる深さでの画像セットの接続を行う。
・礫粒子のモデル化（数値解析用粒子形状モデルの作成）
画像処理された CT 画像に含まれる個々の不規則形状粒子を個別要素法（DEM）や３D プリントに使用可能なデータ形式に変換する。
上記の実証試験より、原位置デジタルサンプリング法の実現可能性が示された。

図 1.3.B88 装置設置

図 1.3.B89 掘削マシンの貫入

図 1.3.B90 地中での CT スキャン結果

図 1.3.B91 CT 画像処理後

図 1.3.B92 粒子の

図 1.3.B93 不規則形状粒子モデル(ノイズ除去、二値化、画像接続)

セグメント化、ラベル化作成（数値解析や３D プリント用）●模型実験により電気浸透圧密脱水量と通電時間の関係を整理し、最適な電極材料について検討した。
電気浸透による圧密脱水効果について検討するため、電気浸透圧密試験を実施可能な試験装置を製作し、カオリン粘土及び東京湾粘土を用いた電気浸透圧密試験及び標準圧密試験を実施した。その結果、供試体の初期電気抵抗が大きいカオリン粘土では、0.01A の定電流条件で電圧が 75V に到達するまでに約 15 分を要し、このとき生じた体積変化量は載荷重 20kPa 程度で生じる体積変化量に相当することが分かった。一方、東京湾粘土では、0.1A の定電流条件で電圧が 75V に到達するまでに約 3 時間を要し、載荷重 80ｋPa 程度で生- 212 -

じる体積変化が電気浸透圧密で生じることが分かった。
以上のことから、東京湾粘土のように間隙水が海水であるために供試体の初期電気抵抗が小さい材料を減容化の対象とする場合、電気浸透脱水が生じる電圧が加わるまでに時間を要するため、地盤内の電圧が短時間で上がるようにするための対応が必要であると考えられる。

図 1.3.B94 電気浸透圧密試験装置

図 1.3.B95 電気浸透圧密による含水比変化

図 1.3.B96 電気浸透圧密前後の供試体性状の違いの様子【今期 7 年間の達成状況】●中長期目標どおりの成果
・Ｘ線ＣＴスキャナと３Ｄプリンタを用いた土質試験を実施し、粒子接触点の再現性が重要因子であることを解明できた。
◎中長期目標以上の成果
・掘削機能を有する原位置Ｘ線ＣＴスキャン装置を開発し、デジタルサンプリングについて特許を取得できた。

【次期中長期における発展性】■発展性
・原位置地盤内で X 線 CT スキャンする「原位置デジタルサンプリング法」の開発に発展させる。
■課題
特になし。

- 213 -

海面廃棄物処分場の管理と利用【平成 28 年度】●海面廃棄物処分場の管理と利用に関し、粘土と杭の界面における付着特性、透水特性について検討した。
2014 年度に未焼却廃棄物で埋め立てられた処分場に打設された杭の周面遮水特性についての評価を継続した。
また、焼却灰を埋め立てた処分場における杭打設・引抜き試験に参画した。
粘土と杭との界面における付着特性・透水（遮水）特性について検討を進めた。杭基礎に限らず、処分場の鉛直遮水工とも関連して検討を行った。
また、セメント改良による汚染物質の不溶化技術の検討に着手する。

図 1.3.B97 杭の周面遮水特性についての評価に関する室内試験【平成 30 年度】●処分場での杭打設方法について、従来の三重管に比べて効率的な二重管方式等を検討した。
⇒港湾局の指針に反映した。
焼却灰を埋め立てた処分場における杭打設・引抜き試験についての取りまとめを行った。
また、セメント改良による汚染物質の不溶化技術の検討に着手した。具体的には固化処理土の劣化と汚染物質の溶脱を検討するための固化処理土の劣化促進手法を検討した。
この手法は国内初の手法である。その結果、供試体に透水することにより、早強セメントについては、供試体を均等に劣化させることができたが、それ以外のセメントでは逆に強度が増加する結果となった。
供試体からの排出水のカルシウムイオン濃度を分析した結果、早強セメントでは 2 日目以降イオンの排出が収束しているのに対し、それ以外のセメントでは排出が継続した。これは排出水の pH の値とも整合していた。このため、透水時間を早強セメントより長く設定する必要があることがわかった。
また、本研究の成果が、港湾における管理型海面最終処分場の高度利用の指針（平成 31 年 3 月）に反映された。
これらの研究は、海面処分場の土地利用（橋梁等のインフラ整備や大型物流施設等の整備）の進展に寄与する。

- 214 -

図 1.3.B98 固化処理土の劣化促進に使用した透水装置および供試体からの排出水分析結果【今期 7 年間の達成状況】●中長期目標どおりの成果
・海面廃棄物処分場の高度土地利用のための基礎構造（杭）の施工に係る技術を開発できた。

（３）海洋権益の保全と海洋の利活用①遠隔離島での港湾整備や海洋における効果的なエネルギー確保など海洋の開発と利用に関する研究開発★ 遠隔離島での港湾整備【平成 28 年度】●通常の係留索と防舷材を用いた係留方法とは異なる新たな船舶の係留技術を、過酷な海象条件化へ適用するための評価・検討を実施した。
通常の係留索と防舷材を用いた係留方法とは異なった船舶の係留技術について情報収集・整理を行い、離島のような厳しい海象条件下への適用性について評価・検討を行った。下図は新型係留装置のイメージの一例である。

図 1.3.C1 新型係留装置のイメージ●浸食に脆弱な炭酸カルシウムを母材とする地盤や堆積物で形成される離島において、現地調査及び現有サンプルコア試料を採取して分析した。
南鳥島において、地形・生物相調査およびサンゴや底質の採取等を行った。
また、サブサイトでの現地調査も実施した。
- 215 -

図 1.3.C2 南鳥島西海岸

図 1.3.C3 ルカン礁でのコア採取【平成 29 年度】●遠隔離島における港湾施設の点検・調査の省人化・効率化によりその生産性向上を図るため、陸上走行機能を備えた ROV 用いたシステムを開発した。
水中で撮影した点検写真について、それらの取得位置情報等を付帯情報として関連付ける管理手法を提案した。
管理時に必要な水中航行体の位置情報の計測方法については、音響測位装置・GNSS・対地速度計・水圧計を組み合わせる手法を提案した。
水槽に設置した模擬対象物撮影実験において、平行ラインレーザを照射して撮影した水中写真から被写体や変状等の寸法を計測可能であることを示した。
これらにより、遠隔離島の港湾施設の維持管理の生産性向上が図られる。さらに人工海浜突堤等の海岸保
全施設の維持管理にも活用できるものと考えられる。

図 1.3.C4 付帯情報を利用した点検写真の管理例（例示は Nikon View NX-i 利用の場合）- 216 -

図 1.3.C5 平行ラインレーザを用いた寸法計測●遠隔離島のモデルサイトにおいて、炭酸カルシウム地盤形成速度を推定するとともに、その規定要因を解明した。
離島における炭酸カルシウム地盤の形成と安定性に関して、以下の成果を得た。
石灰化生物が生成した炭酸カルシウムを母材とする地盤の遠隔離島等において、石灰化生物による地盤形
成速度と規定要因に関する定量的な概念モデルを構築した。
モデルサイトにおける現地調査や現有コアサンプル試料分析から、地盤形成速度の精緻な推定に成功した（数日～季節スケール、千年スケール）。
また、地盤形成速度に大きな影響を与える石灰化速度の規定要因について明らかにした。これらの成果は、サンゴ等による地盤形成促進技術に関する研究につながり、延いては低潮線保全や国土保全に適切に寄与できるものと考えられる。
低潮線保全対策の検討に向け、那覇港のサンゴ共生型防波堤の過去 40 年間にわたるデータの解析等により、サンゴ生息と環境条件を定量化した。

港外側

港外側

港内側

通水部

消波ブロック
凹凸加工

港内側

ATP
消波ブロック

根固ブロック凹凸加工
図 1.3.C6 那覇港浦添防波堤のサンゴ共生型タイドプール【平成 30 年度】●孤立リーフ周辺海域の複雑な波浪場に係留された船舶の動揺実験・計算を実施し、安全に係留するための波浪条件等を提案した。
海洋上の孤立リーフ海域に建設される係留施設の利活用に関して、以下の成果を得た。
過年度に算定した波高比を活用し、沖縄本島のリアルタイム NOWPHAS データから南北大東港各岸壁の波高を推定するマクロツールを作成した。
孤立リーフ上の係留施設に船舶模型を数種類の方法で係留し、波高・周期・波向による動揺量及び係留力の違いを計測するとともに、過年度に開発した改良 CADMAS-SURF/3D を用いて動揺実験結果を適宜補完し、当該海域において安全に係留・荷役できる係留・波浪条件を明らかにした。
- 217 -

本島NOWPHAS
（２地点）
△
相関

推算

観測

□

相関

南北大東島
沖

観測地点（２地点）

岸壁（６地点）△換算（波高比）※H29d成果■■
換算（波高比）推定
精度検証※H29d成果
（回帰式）
※H30d
※H30d
□
（推算値の補正）

■

相関

H30d

図 1.3.C7 南北大東港各岸壁での波浪概略値の推定方法●離島の現地調査を実施し、汀線変化解析、土砂収支の長期予測に必要なデータ収集を開始した。
南鳥島の過去の地形変化解析と種々の測量手法を適用した。
南鳥島の地質コアサンプルを用いて海水準変動を精度よく推定し、既往の海水準変動研究結果の見直しの必要性を指摘した。
南鳥島の汀線測量データを整理し、島全体の土砂量収支を算定した（ただし汀線近傍のみ）。その結果、長期のトレンドを捉えるには、測量の継続が必要であることが判明した。
真の島全体の土砂収支を求めるためには、汀線近傍のみではなく、リーフエッジやリーフ内の地形変化を捉える必要があるため、その手法として、マルチビーム測量、グリーンレーザー測量の適用性を検討した。
サンゴ成長と環境条件との関係性について、ケーソン目地部は、目地から離れた直立部よりもサンゴの総被度が高くなるといった知見を得た。
現地観測や水理模型実験結果と合わせて、那覇港では目地幅約 1m まで目地幅が広いほど港内側出口流
速が速くなり、それによってサンゴの着生が促進されることが示唆された。
造礁生物の分布や活性について、AI を用いた機械学習を導入するための材料や手順について検討した。

図 1.3.C8 造礁生物の分布や活性を自動判定する手順の検討【平成 31 年度、令和元年度】●離島を対象とした船舶の新型係留装置を考案し、模型実験による効果検証を実施した。
港湾内の船舶の新型係留装置に関して、以下の成果を得た。
離島の係留施設における貨客船の荷役係留時を対象に考案した、高強度ワイヤを用いた新型係留装置について、現地に実際に適用する場合の施工時および維持管理時における技術的課題について検討し、その対応策について提案した。
現状の船舶の係留技術の離島のような厳しい海象条件下への適用性の評価、離島を対象とした船舶の新- 218 -

型係留装置の考案、高強度ワイヤを用いた新型係留装置の基礎的な模型実験による効果の確認、高強度ワイヤを用いた新型係留装置の船体動揺計算による有効性の検証、新型係留装置の現地適用のための技術的課
題と対応策の提案といったこれまでの研究成果を取りまとめた。
⾼強度ワイヤ ⽀持柱
ウインチ

貨客船（だいとう、690GT）
連結アーム（ワイヤ固定式）
係留索
⾼強度ワイヤ⽀持柱⽀持柱

船体と⾼強度ワイヤとの距離＝2.0 m

連結アーム

係船柱

ウインチ（張⼒調整⽤）

貨客船

断面図

平面図

図 1.3.C9 高強度ワイヤを用いた新型係留装置の構成図●離島における GNSS 測量、RTK 搭載ドローンによる写真測量、グリーンレーザードローンによる海底地形調査等を実施した。
南鳥島の過去の地形変化解析と種々の測量手法を適用した。
真の島全体の土砂収支を求めるためには、汀線近傍のみではなく、リーフエッジやリーフ内の地形変化を捉える必要がある。その手法として、マルチビーム測量、グリーンレーザー測量の適用性を検討した。
水中でも測量可能なグリーンレーザースキャナのドローンへの搭載が可能となったため、グリーンレーザー
搭載ドローンを適用した結果、ボアにより測量不可能だった砕波帯も砕波の切れ間から測深可能であることが判明した。
すなわち、離島研究だけでなく、沿岸域地形変化に関する研究のブレイクスルーになり得ることを確認した。
AI を用いた機械学習によるサンゴ自動検出について、南鳥島の空撮画像を例として試行した。

図 1.3.C10 UAV 搭載型グリーンレーザーによる計測【令和 2 年度】
●受衝板付き防舷材に吸着機構を組み込んだ防舷材システムの概略構造を検討し、基本コンセプトを設定した。
船舶の自動離着岸のための防舷材システムの開発に関して、以下の成果を得た。
船舶の自動的かつ効率的な離着岸と安定的な係留荷役を実行できるように、防舷材の受衝板前面に吸着パ- 219 -

ッドを組み込んだ防舷材システムを考案し、船舶側面に吸着し易い吸着パッドの構造や船舶の喫水変化に追従する上下機構の構成について検討した。
これらの概略構造の検討成果をもとにして、船舶の自動離着岸のための防舷材システムの基本コンセプトを
設定した。

岸壁
受衝板付き防舷材（吸着機構）

船舶

図 1.3.C11 受衝板付き防舷材の例

図 1.3.C12 自動離着岸防舷材システムのイメージ●グリーンレーザードローン等からの画像や測量データにより、離島の複雑な地形や低潮線等の変化をモ
ニタリングする手法を確立した。
●空撮画像や AI 等を用いて、造礁生物の分布や活性を自動判別する手法を開発した。
ドローンや固定カメラからの撮影画像と測量データを組み合わせ、離島の低潮線や汀線全体や港湾施設周辺の地形変化をモニタリングする手法を確立、沖縄県の西表島における現地試験により、その有効性を確認した。
大量データを用いて、土砂輸送過程と土砂生成過程の両方を考慮した地形変化を解析する手法を開発した。
空撮画像や AI 等を用いることにより、造礁生物の分布や活性を自動判定する手法を開発した。

図 1.3.C13 グリーンレーザー搭載ハイブリッド型ドローン
メーカー側で、ガソリン燃料発電機よりバッテリーに給電可能とした
ハイブリッド型ドローンを開発、長時間飛行による測量、空撮が可能となった。

図 1.3.C14 グリーンレーザー搭載ドローンによって得られた地形データ
水中部分も地音響測深による結果と比較しても圧倒的な高解像度- 220 -

図 1.3.C15 ドローン空撮画像をベースとした機械学習によって構築されたサンゴ識別モデルによる推定サンゴ分布図【令和 3 年度】
●要素実験により防舷材システムの吸着機構の構造安定性を検証し、数値計算によりその係留力などの有効性を評価した。
防舷材システムの吸着機構について、スケールモデルを使用した要素実験によりその吸着効果を含めた構造安定性を確認した。
また、係留船舶動揺シミュレーションを用いた数値計算の結果に基づいて、船舶の荷役係留時における防舷材システムによる係留力などの有効性について検討した。

図 1.3.C16 吸着盤の構造イメージ【令和 4 年度】
●要素実験と数値計算の成果を考慮した上で、防舷材システムの全体コンセプトを構築した。
前年度までに実施した吸着盤のスケールモデルを使用した要素実験および係留船舶動揺シミュレーションを用いた数値計算の成果を考慮した上で、フェリー用岸壁を対象とした防舷材システムの概略図を作成するとともに、吸着盤の個数・配置や潮位変化への追従機構などの全体コンセプトについて検討した。

図 1.3.C17 吸着盤の引張力の計算例

図 1.3.C18 対象係留施設（フェリー用岸壁）- 221 -

【今期 7 年間の達成状況】●中長期目標どおりの成果
・遠隔離島のような厳しい海象条件に対応した新たな船舶係留技術の適用性を評価できた。
・船舶の離着岸の自動化に資する新形式防舷材システムを提案できた。
・離島の低潮線や汀線全体、港湾施設周辺の地形変化を高精度にモニタリングする手法を確立できた。
◎中長期目標以上の成果・造礁生物による地盤形成の速度を推定するとともに、その速度の規定要因を解明できた。

【次期中長期における発展性】■発展性
・沿岸・海洋環境の形成に資する沿岸域地形の動態解明及び地形変化の予測手法の検討に発展させる。
■課題
・地形変化のモニタリング手法と予測手法のさらなる精度向上と適用範囲の拡大が必要である。

★海洋の利用・開発を支援するインフラ技術【平成 28 年度】●深海用 ROV による海底調査等で、視界不良下でも作業を進めるため、濁水中でも利用可能な音響ビデ
オカメラを開発した。
音響ビデオカメラの水槽実験等を実施し、カメラの性能を確認するとともに、音響映像呈示ソフト開発のためのデータを取得した。下図は、開発した音響ビデオカメラの性能（黄色：ショートレンジ、赤：ロングレンジ）を示したものである。

図 1.3.C19 音響ビデオカメラのレンジと視野角

表 1.3.C20 音響ビデオカメラの性能- 222 -

【平成 29 年度】●世界一の解像度を誇る水中音響カメラにつき、深海用及び浅海用を開発し、実海域実験を実施した。
深海用音響ビデオカメラ、浅海用音響ビデオカメラについて、実海域に耐える仕様として整えた。
深海用については、南鳥島界隈の調査サイト拓洋第五海山での実証試験を行い、深海 1500ｍでの撮像に成功した。
浅海用については、南本牧での公共工事での試験運用を行い、鋼管矢板の撮像に成功した。本システムは、
浚渫工等公共工事への活用で、港湾整備等の大幅な生産性の向上に寄与するものである。

●ICT を活用した水中施工機械（水中バックホウ）の開発に、世界に先駆けて着手、京浜港ドックで実証実験を実施した。
音響プロファイラを追加し不陸形状の事前計測を行うこととした。
実工事現場において音響測位装置の単体試験を行い、多重反射やノイズの影響が大きくないことを確認した。
マシンガイダンス機能（施工情報等の提供により操作者をサポート）を付加して京浜港ドックで実証実験を実施し、水中での刃先座標誤差（高さ方向）が±32mm 以下であることを確認した。
共同研究者が所有する水中バックホウに水中 MG システムを移植した。

図 1.3.C21 音響プロファイラによる地形計測

図 1.3.C22 実機に搭載した水中 MG- 223 -

【平成 30 年度】●浅海用水中音響カメラについて、耐水圧 30ｍ、気中重量 32 ㎏の軽量化を実施するとともに、社会実装の一環として、音響ビデオカメラ及び音響映像定時システムの運用マニュアルを作成した。
浅海用音響ビデオカメラについて、耐水圧 30m、気中重量 32 kg の軽量化を実施した。
音響映像呈示システムについて、床堀浚渫工、置換え工をターゲットとした施工モニタ用のアプリケーションを作成し、床堀浚渫工、置換え工での視認に着手した。また、潜水士の視認についても施工モニタ用のアプリケーションを作成し、検討を行った。
社会実装の一環として、SIP メンバーである海洋調査協会と連携して、音響ビデオカメラ及び音響映像呈示シ
ステムの運用マニュアルを作成した。
水中音響ビデオカメラ特許（国際出願済）の各国内移行手続に着手した。

図 1.3.C23 音響映像呈示システム【平成 31 年度、令和元年度】●新門司（Ⅱ期）工事において、床堀浚渫工、置換工の施工管理システムとして音響ビデオカメラシステムの実証試験を実施した。
浅海用音響ビデオカメラについて、機器調整を行い、不要応答の低減を図った。
音響映像呈示システムについて、床掘浚渫工、置換工をターゲットとした施工モニタ用のアプリケーションの改良を行った。
新門司（Ⅱ期）工事において、床掘浚渫工、置換工の施工管理システムとして試用した。

グラブバケットで右から左に４回
つかみ取ったトレミー管
浚渫後、海底面が深くなった
投入中の砕石原地盤
原地盤
約 1.2m(a) 床掘浚渫工、浚渫後の海底状況(b) 置換工、投入中の砕石

図 1.3.C24 床堀浚渫工、置換工の施工管理システムの表示例- 224 -

●杭の貫入過程を表現可能な数値解析コードの開発を行い、杭と地盤との摩擦特性について検討を実施した。
欧州で実施されている洋上風力プロジェクト（PISA プロジェクト）等について、情報収集を行い、現状の洋上風力発電施設設計について整理した。
現地地盤により近い飽和地盤条件での貴重な水平繰り返し載荷試験データが得られた。
杭の貫入過程を表現可能な数値解析コードの開発を行い、杭の支持力発揮メカニズムに重要な杭と地盤との摩擦特性について検討を行った。

図 1.3.C25 開端杭の貫入解析におけるせん断応力分布（左：摩擦係数 0.0，右：摩擦係数 0.2）

【令和 2 年度】
●設計断面などの情報を表示する水中マシンガイダンスを操作インターフェースとした遠隔操作支援システ
ムを構築した。
●他工種への応用として、暗渠部浚渫作業を対象としたシステムを提案し、水槽試験により壁面検出センサ
等の性能を確認した。
昨年度成果の本均しアタッチメントに対し、石の移動を行うための小型バケットを追加し、陸上試験によりその有効性を確認した。
沖縄県宮古島のケーソン仮置きマウンドにおいて、割石投入直後の状況から遠隔操作による均し作業試験を実施し、その施工精度や施工能力、実用化に向けた課題点を抽出した。
他工種への応用として、暗渠部浚渫作業を対象としたシステム案を提案し、水槽試験により壁面検出センサ
等の性能を確認した。

図 1.3.C26 遠隔操作実験機と遠隔操作室の状況- 225 -

●大型土槽を用いた飽和砂地盤における杭の繰り返し水平載荷試験を実施した。
三軸試験装置を用いた微小荷重による繰り返し載荷試験を実施した。試験の結果、微小繰り返しにより土の剛性が低下する結果が得られた。大型土槽を用いた杭の繰り返し水平載荷試験を実施した。
土と剛体との摩擦接触を解く解析手法の開発を行うとともに、開発した解析手法を杭の貫入現象へ応用し、妥当性の検証を行なった。

図 1.3.C27 左：三軸試験における微小な繰り返し載荷に伴う土の剛性低下
右：杭の貫入実験の再現解析●洋上風力発電施設の周囲の洗掘現象に関する大規模実験を実施した。
洋上風力発電施設に働く波力算定法に関する研究に関して、洗掘に関する大規模移動床実験を実施した。
下図は無対策での洗掘状況であり、波を作用させた後、水路の水を抜いた状況である。

図 1.3.C28 洋上風力発電施設周囲の洗掘に関する大規模移動床実験●モノパイル式洋上風力発電施設のモデル風車を対象に、風と波の組み合わせ荷重に対して FAST による荷重連成解析を実施した。
波と風の同時作用下における洋上風力発電施設の荷重設定手法に関して、モノパイル式洋上風力発電
施設のモデル風車を対象に、風と波の複数の組み合わせ荷重に対する荷重連成解析を実施し、動的応答のカギとなる要因について分析した。

- 226 -

【令和 3 年度】●作業情報呈示システムを他工種に適応させるための機能を検討した。
●水中マシンガイダンス・遠隔操作支援システムの実現場への適応について那覇港、石垣港で検証し、運用面における課題を抽出した。
作業情報呈示システムを他工種に適応させるための機能について検討を行った。
また、水中マシンガイダンスおよび遠隔操作支援システムの実現場への適応について那覇港、石垣港で検証し、運用面における課題を抽出した。

図 1.3.C29 運用面における課題の抽出（那覇港）●杭の貫入・水平載荷実験から杭径が水平抵抗特性に与える影響を検証し、杭の水平抵抗特性への貫入過程の影響を解析的に検討した。
過年度と比較して杭径の大きな模型杭を用いて、大型土槽にて杭の貫入および水平載荷実験を行い、杭径が杭の水平抵抗特性に与える影響について検証を行った。
また、杭の水平抵抗特性に及ぼす貫入過程の影響について、杭が地盤に貫入する様子をシミュレートできる
数値解析手法を用いて検討した。

図 1.3.C30 大口径杭の水平載荷実験

図 1.3.C31 杭の貫入過程の数値解析●洋上風力発電施設の洗掘対策として、袋型根固め材を用いた洗掘防止工の有効性に関する大型模型実験を実施した。
着床式洋上風力発電施設の円柱基礎周りにおける袋型根固め材を用いた洗掘防止工について、その洗掘対策としての有効性に関する大型模型実験を大規模波動地盤総合水路にて実施した。
また、袋型根固め材の耐波安定性および洗掘防止効果の観点から、洋上風力発電施設の洗掘防止工としての適用性を検証した。

- 227 -

図 1.3.C32 洗掘防止工に関する大型模型実験

図 1.3.C33 レーザー測量による洗掘状況●波や風に対する複数の実機相当洋上風車の動的応答特性を FAST を用いた荷重連成解析で検討した。
過年度に収集した着床式洋上風力発電施設にかかる気象・海象・構造諸元のデータを利用して、FAST を用いた荷重連成解析により、波や風に対する 5MW、10MW および 15MW の実機相当洋上風車の動的応答特性の特徴について解明した。

図 1.3.C34 風・波に対する荷重連成解析結果の動画表示

図 1.3.C35 風車規模が風車応答に及ぼす影響【令和 4 年度】
●水中マシンガイダンス・遠隔操作支援システムの実現場適応の検証を継続し、遠隔操作インターフェース
や測位装置の改善を検討した。
前年度に引き続き、水中マシンガイダンスおよび遠隔操作支援システムの実現場適応の検証を実施した。
また、実現場試験による運用時の課題点の整理や遠隔操作インターフェースの改善点の抽出を行い、判明した課題への対応策を提案した。

図 1.3.C36 港湾工事や他工種作業（ダム排水口）における水中マシンガイダンスの利用- 228 -

●風と波の同時作用下における洋上風力発電施設の動的応答特性を解明し、簡易に推定できる静的解析
手法を提示した。
●南海トラフの深海域に試験体を設置し、深海でのコンクリートの応力負担メカニズムを解明した。
FAST を用いた荷重連成解析により、様々な風と波を同時に受ける洋上風力発電施設の動的応答特性について調べるとともに、洋上風車の合理的・効率的な荷重設定手法について検討した。
また、洋上風車の動的応答を簡易に推定できる静的解析手法を提案し、その有効性を確認した。

図 1.3.C37 風車の発電規模が応答特性に

図 1.3.C38 風と波のミスアライメントの及ぼす効果

風車応答への影響

高水圧を負荷させながらコンクリートの圧縮試験が可能な試験機を用いて、高水圧下でのコンクリートの応力負担メカニズムを解明した。
また、南海トラフの深海域に暴露していた鉄筋コンクリートはり試験体を回収・分析するとともに、コンクリート
部材の接合実験を実施し、深海でのセメント系材料を活用した部材接合法について検討した。

図 1.3.C39 水圧とコンクリートの強度の関係

図 1.3.C40 深海（約 3515m）における部材接合実験【今期 7 年間の達成状況】●中長期目標どおりの成果
・深海海底や港湾工事の現場で水中音響ビデオカメラシステムの実証を実施できた。
・水中マシンガイダンス・遠隔操作支援システムを構築し、港湾工事等で現場実証を実施できた。
◎中長期目標以上の成果
・杭の貫入過程を表現可能な数値解析プログラムを開発できた。
・洋上風力発電施設の洗掘防止工の設計法を提案できた。
・洋上風力発電施設の風と波の組み合わせ荷重に対する動的応答特性を解明できた。

- 229 -

【次期中長期における発展性】■発展性
・港湾の DX を推進するためのサイバー施工の導入や施工データ計測の IoT 化の検討に発展させる。
・カーボンニュートラルの実現に向けた洋上風力発電施設の最適な設計法等の検討に発展させる。
■課題
・施工現場全体を対象とした水中マシンガイダンス・センシングの管理技術の開発が必要である。
・洋上風力発電施設の風と波に地震を加えた複数組み合わせ荷重に対する解析手法の確立が必要である。

（４）海域環境の形成と活用① 沿岸生態系の保全や活用に関する研究開発★ 沿岸生態系の活用【平成 28 年度】●沿岸域で炭素動態に関連する水底大気質の実測を進め、開発しつつある計測手法を活用して、インドのガンジス川河口域の現地調査に着手した。
●海草場 1km2 で年間 20－25 トンの CO2 を大気から吸収していることを解明した。
⇒港湾の基準に反映されたほか、気候変動への有効な対策として国際的に非常に高い評価を得た。
これまで開発しつつある炭素動態に関連する計測手法を活用し、海外の沿岸域（インド・ガンジス川河口域）を対象とする現地調査に着手した。
また、気候変動に伴う沿岸域環境の変化に及ぼす、沿岸生態系の機能を評価するための数値モデルを構築した。
さらに、干潟・砂浜海岸の潮上帯～潮間帯～潮下帯にかけた広域地盤環境動態の一体計測・調査システムを構築し、現地での実用化試験を行った。
本研究に係るブルーカーボンによる気候変動の緩和効果と適応効果の研究成果は、港湾における CO2 の排出量削減の観点から港湾技術基準へ反映されるとともに、気候変動への有効な対策として UNFCCC の湿地
ガイドラインに対する日本政府の意見表明に反映され、国際的に非常に高い評価を受けている。

図 1.3.D1 サンゴ礁海域を想定した地形変形予測モデル- 230 -

【平成 29 年度】●ブルーカーボン生態系がもたらす二酸化炭素吸収効果及び波浪減衰効果の両方の定量化を可能とする
新たな沿岸生態系モデルを開発した。
⇒地球科学分野で世界トップ級のジャーナルに複数掲載された。
気候変動緩和に有効とされるブルーカーボンの活用について、多様な沿岸域におけるブルーカーボン生態
系がもたらす二酸化炭素吸収効果（緩和効果）及び波浪減衰効果（適応効果）の両方の定量化を可能とする新たな沿岸生態系モデルを開発した。
全球の地形・生態系データを収集・解析を行っており、同モデルを活用して、世界に先駆けて、全世界（全球）の沿岸生態系の緩和効果・適応効果を推計する。
ブルーカーボン関係書籍などの資料をベースとした専門家グループによるブルーカーボン研究会での検討の結果、2013 年と 2030 年における全国のブルーカーボン生態系による CO2 吸収量の見込み値についてとりまとめ、公表した。
堆積物への有機炭素貯留量・速度の定量化とその規定要因について明らかにした。
これらの研究成果の一部は、地球科学分野で世界トップ級ジャーナルである「Geophysical Research Letters」
誌をはじめとして、他科学分野の主要ジャーナルに複数に掲載されるとともに、IPCC（国連気候変動に関する
政府間パネル）・パリ協定にも反映できるものである。
また、事務局である豪州政府からの要請により「ブルーカーボン国際パートナーシップ」に当研究所として登録した。

図 1.3.D2 インドでのマングローブ調査

図 1.3.D3 24 時間連続の炭素動態調査【平成 30 年度】●沿岸生態系の特性を再現するため、波浪モデル、地形底質モデル及び生態系モデルを統合し、かつ、全球的・動的に解析できる数理動態モデルを世界で初めて構築した。
⇒複数の世界トップジャーナルに掲載されるとともに、英語書籍を編集・出版された。
全球ならびに全国の吸収量の将来予測が定量的に可能な数理動態モデルを初めて開発、浅海生態系を用いた気候変動対策の定量的な効果の予測を可能とした。
ブルーカーボン生態系＋他の浅海生態系による CO2 吸収量の現況を、世界で初めて全球ならびに全国で推計し、政策化に必要な吸収ポテンシャルを提示した。
査読あり英文論文 9 編（うち、Impact Factor が 9-12 と、非常に格の高い jounal 含む）、査読あり和文論文 5編などを、対外発表した。また、英文書籍を編集、出版した。
気候変動適応計画、第五次環境基本計画、第３期海洋基本計画、第５期科学技術基本計画、港湾の中長期政策（PORT2030）に初めてブルーカーボンが盛り込まれた。
気候変動枠組条約（UNFCCC）締結国会合（COP24）にて成果を公表した。
三省庁オブザーバーの研究会を主導し、地球温暖化対策計画への組み入れ準備が進捗した。
- 231 -

図 1.3.D4 出版された英語書籍と CO2 吸収速度の全球推計【平成 31 年度、令和元年度】●全球の沿岸域に適用可能なモデルを開発し、将来、水温が上昇するにつれ吸収速度が顕著に低下する
予測結果を得た。
⇒世界のトップジャーナル（Nature Communications）に掲載された。
熱帯域の生態系を新たに導入し全球の沿岸域に適用可能なモデルを開発し、将来、水温が上昇するにつれ吸収速度が顕著に低下する予測を得た。
沿岸生態系分布範囲を特定するために、全球の生態系の分布を GIS 上で整理し、代表的な海岸線毎に平均
岸沖地形断面を作成し、浅海生態系面積の将来予測を実施した。
RCP8.5 のシナリオで予測される波浪に対して、生態系による波浪減衰効果を算定した。
藻食魚による食害が CO2 吸収に与える影響を調べるため、山口県の平郡島の自然藻場や北九州の人工護岸等において、大型海藻場における炭素動態を調査した。

図 1.3.D5 開発中のモデル計算によって得られた全球における浅海域生態系面積の将来予測【令和 2 年度】
●マングローブ・海草・サンゴの複合生態系における生態系間の炭素フローを定量化し、全球動態モデルによる二酸化炭素吸収量を検証した。
⇒国際科学ジャーナル（Science of the Total Environment）に掲載されるとともに、令和 2 年土木学会論文賞を受賞した。
大型海藻場による難分解性溶存有機炭素放出を介した CO2 吸収について、現地で実測した。亜熱帯域ブル
ーカーボン生態系における現地調査を実施し、マングローブ・海草・サンゴの複合生態系における生態系間の炭素フローを定量化、全球モデルでの CO2 吸収量の検証が可能となった。
浅海生態系面積変化の将来予測を RCP シナリオ別に実施し、論文を投稿した。
- 232 -

波高減衰計算の基盤となる、サンゴ礁域の詳細な地形観測をグリーンレーザードローンにより実施した。独
創かつ学術的意義が認められ平成 2 年土木学会論文賞（公益社団法人木学会）を受賞した。

図 1.3.D6 マングローブ・海草・サンゴの複合生態系において定量化した生態系間の炭素フロー（西表島）【令和 3 年度】
●生態系の要素（地形、外力、炭素、生物量など）や過程（移流拡散、生成消費など）に関する既往データを収集した。
●波浪モデル、地形底質モデル、生態系モデルを結合し、得られたデータを改良した。
●結合モデルの検証と改良した。
全球動態モデルの検証に関し、全球における炭素循環・生態系モデルならびに波浪・地形モデルの開発と検証、地形・生態系データの収集と GIS 解析を継続して実施した。
また、大型海藻場の炭素動態に関する現地調査や現地実験と数値モデル解析を実施し、これら現地調査結果および数値計算結果をとりまとめた。
さらに、技術研究組合（JBE）と国土交通省との連携による、オフセットクレジット（J ブルークレジット）の試行
準備と手引書を作成した。

図 1.3.D7 モデルサイトの図 1.3.D8 潮間帯藻場のマッピング

生態系分布と断面地形（空中ドローン）

図 1.3.D9 ブルークレジット
申請手引書の作成【令和 4 年度】
●港湾区域内外のブルーカーボン生態系の分布・生息状況に関する既往データ・知見を収集した。
●港湾内外の構造物を対象としたドローンによるブルーカーボンの計測手法を開発した。
●水底質へのアルカリ材等の影響による CO2 吸収効果に関する現地調査を実施した。

- 233 -

港湾区域内外のブルーカーボン生態系の生息状況に関する既往データや報告書等の収集と、グリーンレー
ザー搭載ドローンによる港湾内外の構造物を対象とした現地調査を実施し、計測手法の開発を進めた。
自然生態系においてブルーカーボン生態系の堆積物が水底質に与える影響を現地調査し、アルカリ材等による CO2 吸収効果の基礎情報を得た。
また、令和 2 年度に設立した「ジャパンブルーエコノミー（JBE）技術研究組合」によるクレジット制度において、
R4ｄは 21 件が認証された（R2d は 1 件、R3d は 4 件）。

図 1.3.D11 構造物上の藻場計測

図 1.3.D12 堆積物が CO2 吸収（グリーンレーザー搭載ドローン）に与える影響の評価

図 1.3.D10 藻場分布予測モデルの開発【今期 7 年間の達成状況】●中長期目標どおりの成果
・ブルーカーボン生態系による CO2 吸収効果及び波浪減衰効果の両方について、定量化を可能とする
沿岸生態系モデルを開発した。
◎中長期目標以上の成果
・マングローブ・海草・サンゴの複合生態系における生態系間の炭素フローを定量化し、全球動態モデ
ルによる CO2 吸収量を検証した。

【次期中長期における発展性】■発展性・カーボンニュートラルの実現に向けて、「温室効果ガスインベントリ報告」に対応できる CO2 吸収量の精緻化、経年変化の把握を可能にするとともに、CO2 吸収能力を高める藻場造成手法の検討に発展させる。
■課題・2050 年カーボンニュートラル宣言による脱炭素化の加速により、港湾における CO2 吸収技術の開発が必要である。

★ 内湾域の水環境リアルタイム予測技術【平成 28 年度】●内湾水質環境の変化を、数値シミュレーションにより評価した。
●観測データをシミュレーション結果に反映させることで、より高精度な予測システムを構築するためのデータ同化解析手法の構築を実施した。
内湾域の沿岸部利用状況の変遷などを考慮した、内湾水質環境の変化を数値シミュレーションにより評価した。また、沿岸域生態系の生物多様性の評価手法の検討や、観測データをシミュレーション結果に反映させてより高精度な予測システムを構築するためのデータ同化解析手法の構築を進めた。
本研究の成果により、内湾環境の再現性が向上し、リアルタイム予測システムを稼働することが可能になった。
- 234 -

図 1.3.D13 底層溶存酸素濃度の評価（赤:低下, 青:増大）

図 1.3.D14 東京湾の流動解析へのデータ同化手法の応用【平成 29 年度】●世界でも類を見ない、湾口を横断するフェリーを活用した、海洋・大気同時の安定的な湾口環境観測手法を構築（海技研と連携）した。
大気観測に関して、安価な計測手法の検討および試作品による計測結果が得られた。
海洋観測に関して、かなや丸における既存のシステムと新たな海洋観測システムの統合方針を定めた（海洋酸性化に係る観測手法の検討を含む）。

- 235 -

図 1.3.D15 かなや丸における安価な計測機器を用いた大気観測．

【平成 31 年度、令和元年度】●既存の低次生態系モデルに、魚類を表現するモデルを組み込み、より上位の食物連鎖を表現できるモデル化を実施した。
沿岸生態系シミュレーションにおけるマクロ生物の動態解析に関して、既存のモデルに新たに魚類を想定したモデル化を行い、パラメータチューニングを行った。その結果、魚種によって実測値の再現性が異なるが、漁獲量等について概ね良い再現性が示された。

【令和 2 年度】
●データ同化による沿岸域の沿岸域の流動及び水質環境の解明に関して、閉鎖性水域を対象としたデータ
同会において、長期間にわたり安定的に同化が実施可能であること、同化によって精度改善が可能であることを提示した。
データ同化による沿岸域の流動及び水質環境の解明に関して、閉鎖性水域を対象としたデータ同化において、長期間にわたって安定的に同化が実施可能であること、同化によって精度改善が可能であることを示した。

図 1.3.D16 水温のシミュレーション結果と衛星観測値の差
右図：水温の同化結果と衛星観測値の差．

- 236 -

【令和 3 年度】●ROMS のデータ同化モデルを用いて、湾口での外洋との流出入や、湾内の流動構造に着目した計算結果を図化した。
●データ同化の効果を最大限発揮するための条件設定を伊勢湾の事例により検討した。
●データ同化結果を用いた短期予測の精度を検証した。
●伊勢湾シミュレータのデータ同化モデルを用いたリアルタイム予測を検討した。
伊勢湾を対象とした水温と塩分の実観測値を用いた通年のデータ同化結果の解析及び、同化の手法の違い
による同化結果の違いについて検証を行った。

図 1.3.D17 伊勢湾を対象としたデータ同化方法の違いによる
表面水温に関する観測結果と計算結果の比較【令和 4 年度】
●東京湾湾口で実施している流動観測結果や衛星データについて、の過去 10 年以上のビッグ膨大なデータを解析した結果をとりまとめ成果を公表した。
●湾スケールでの地形変化に伴う海水交換量等の変化について、平均水深の増加、面積の縮小の観点から検討し、また流入負荷量と二枚貝資源との関係について数値解析を実施した。
●伊勢湾シミュレータ(物理モデル)のデータ同化を用いた伊勢湾の過去解析値（解析データ）作成について検討した。
大気モニタリングでは、常時運転で得られたデータの中間解析を、また海洋モニタリングに関しては、東京湾
湾口の過去の膨大なデータ解析結果の成果を公表し、さらに東京湾内と外洋との相互作用の解明に向けた解析を行った。

- 237 -

図 1.3.D18 東京湾口での大気データの計測例
長期間にわたる地形改変が内湾の海水交換率や滞留時間に与える影響について検討したところ、湾ス
ケールでの地形変化は滞留時間に大きな影響を及ぼすことが示された。

図 1.3.D19 内湾における地形改変に伴う水域面積と滞留時間との関係
伊勢湾シミュレータ(物理モデル)のデータ同化を用いた伊勢湾の過去解析値（解析データ）作成の検討を通じて、精緻化された境界条件を基に数値シミュレーションとデータ同化を実施することで、単純にデータ同化だけに頼ることなく精度を更に高めることができることを示した。

図 1.3.D20 伊勢湾を対象としたデータ同化前後の水温（左）と塩分（右）に関する観測値との RMSE の比較- 238 -

【今期 7 年間の達成状況】●中長期目標どおりの成果
・内湾域の水環境の変化を数値シミュレーションにより評価できた。
◎中長期目標以上の成果
・低次生態系モデルに、魚類を表現するモデルを組み込み、より上位の食物連鎖を表現するモデルを確立できた。

【次期中長期における発展性】■発展性
・環境変動が生態系に与えた影響を定量的に評価するとともに、将来予測の検討に発展させる。
■課題・モニタリングポスト等のデータを活用し、閉鎖性水域での水質予測の信頼性向上技術が必要である。

★ 海上流出油への対応技術【平成 28 年度】●流出油の津波による拡散範囲の検討や油の漂着抑制技術の開発等を進め、ネットワーク対応型による油漂流シミュレーションとハザードの常時提供システムについて、実装に向けたβ版を開発した。
港湾施設から流出した油の津波による移流及び拡散範囲の検討、流出油の漂着抑制技術の港湾施設への適用可能性の検討、油流出リアルタイムハザードマップの設計等を進め、ネットワーク対応型（サーバークライ
アント方式）による油漂流シミュレーションとハザードの常時提供システムのβ版を開発した。
本研究の成果は、流出油に対する危機対応能力の向上に資する。

図 1.3.D21 津波時の漂流油の制御手法の検討- 239 -

図 1.3.D22 津波時の油漂流シミュレーション【平成 29 年度】●油流出発生時に応急的に敷設・回収できる「多連関式のバブルカーテン（噴出気泡）」による流出油の岸壁等への漂着抑制技術を、海技研・民間と共同開発（世界初）した。
●日本沿岸域における大量油流出に迅速に対応するため「油漂流シミュレーション・ハザード情報提供システム」を開発、試験運用した。
南海トラフ地震等の自然災害や船舶等の事故による油流出に対して、船舶や石油タンク等の流出油から岸壁等を防護するため、事案発生時に応急的に敷設・回収できる、世界初のシステムの「多連管式のバブルカー
テン（噴出気泡）」による流出油の岸壁等への漂着抑制技術を開発し（海技研・民間と共同研究）、港湾施設への応用、津波火災への応用、油回収船への応用を検討した。
日本沿岸域における船舶等からの大規模油流出に迅速に対応するため、油漂流シミュレーション・ハザード
情報提供システムを開発し、ネットワーク対応型（サーバークライアント方式）による油漂流シミュレーションとハザードの常時提供システムのγ版（試験運用版）の開発を行った。
また、メッシュフリーデータ同化手法の開発と潮流、潮汐の調和解析への応用を検討した。ネットワーク型としては国内初の使いやすいものであり、北東アジアでの油漂流予測も可能である。

図 1.3.D23 油漂流シミュレーションとハザードの常時提供システムのγ版（試験運用版）- 240 -

【平成 30 年度】●バブルカーテンによる施設の自己防衛（特許出願）、水面燃焼油の分散消火等を検討した。
バブルカーテンによる漂流油の制御技術を油回収船の油回収機に応用し、新たな集油装置としての可能性を見出すことができた。
火災を伴う海上流出油の新たな消化法として、水中に燃焼油を分散させることで消化を図る分散消化法が有効であることを小規模二次元実験により明かにした。
日本沿岸域における船舶等からの大規模油流出に迅速に対応するため、リアルタイム流出油ハザードマッ
プ配信システムを開発し、ネットワーク対応型（サーバークライアント方式）による油漂流シミュレーションとハザードの常時提供システムの RC 版を試験運用版として研究所のホームページに公開する形で社会実装を行った。

図 1.3.D24 バブルカーテン

図 1.3.D25 分散消火実験

図 1.3.D26 リアルタイム油流出ハザード
マップによる油の集積保持【平成 31 年度、令和元年度】●高圧化水ジェットサクションと、余水リサイクルシステムを導入した油回収方法に関する模型実験を実施した。
次世代型油回収機に適した油回収方法に関する原理検討について、高圧化水ジェットサクションと、余水リ
サイクルシステムを導入した模型実験を実施し、実用的な運転条件における動作の確認を行った。
ネットワーク対応型漂流予測システムについて、乱流拡散モデルを取り込めるようにバックエンドプログラムを修正するとともに、フロントエンドの更新等のバージョンアップを実施した。
沈船からの油の抜き取りについて、油、水、界面活性剤の 3 相系におけるエマルション生成に関するレオロ
ジー計測実験を実施し、W/O から O/W に逆転する条件と粘性の関係を把握した。

図 1.3.D27 次世代型油回収機

図 1.3.D28 クラウド型油漂流予測システム- 241 -

【令和 2 年度】●大型水槽における模型実験により、次世代型油回収機の性能を評価し、従来機同等あるいはそれ以上の回収効率を有することを解明した。
次世代型油回収機の開発においては、大型水槽における模型槽実験により油回収性能を評価し、従来機同等あるいはそれ以上の回収効率を有することを定量的に明らかにし、併せて、当該装置に関する特許を出願した。
WEB アプリケーション型海上流出油漂流予測シミュレータの開発においては、サーバーバックエンドプログラ
ムを全面的に Node.js 化し、マルチスレッド、クラスタリング等の手法を導入し、スケーラブルな高速化計算エンジンを実現した。
フロントエンド機能についても、ユーザ間におけるシミュレーション結果の共有機能を追加するなどの機能増強を行った。
沈船内に残留した高粘度油の抜き取り作業時の流動性改善技術の研究においては、過年度行ったビーカー
試験の結果を説明するモデルの検討と、管路系における効果の検証実験等を行なった。研究成果を基に、重質油の回収方法及び重質油の回収システムに関する特許を出願した。

図 1.3.D29 次世代型油回収機実験模型

図 1.3.D30 net-OILPARI 2020 システム構成【令和 4 年度】
●空気吸引エジェクタの開発、重油のエマルション化による流動促進化及び回収技術の開発、漂着軽石の覆砂材としての利用に関する検討、およびマイクロプラスチックの回収について検討した。
空気吸引エジェクタの開発、重油のエマルジョン化による流動促進化及び回収技術の開発、漂着軽石の覆砂材としての利用に関する検討、およびマイクロプラスチックの回収について検討した。

図 1.3.D31 エマルション流動の実験

図 1.3.D32 エジェクタ吸引の圧力変動の把握- 242 -

【今期 7 年間の達成状況】●中長期目標どおりの成果
・津波による流出油の拡散範囲を検証するとともに、油の漂着抑制技術を開発できた。
◎中長期目標以上の成果
・油流出時に応急的に敷設・回収する多連関式バブルカーテンによる流出油の漂着抑制技術を開発するとともに、特許を取得できた。

【次期中長期における発展性】■発展性
・環境整備船等への実装に向けた油回収機の技術開発を行うとともに、油以外の漂流物への活用の検討に発展させる。
■課題・プラスチックや軽石等、油以外の漂流物も回収可能な汎用性の高い技術が必要である。

② 沿岸地形の形成や維持に関する研究開発★ 海岸保全と航路・泊地維持【平成 28 年度】●インドネシアのパティンパン海岸周辺において、河口濁度分布計測の現地調査等、インドネシア政府機関との共同調査に着手し、底泥密度の分布特性評価に用いるデータを取得、高濃度浮泥の分布特性の解明に成功した。
東南アジア域の河口域で特徴的である微細泥の輸送過程を把握するため、インドネシア・ジャワ島東部のパティンバン海岸周辺の河口域での調査を実施し、底泥密度の分布特性を評価するためのデータ取得に成功した。
本研究の成果は、大河川河口域での港湾水域施設（航路・泊地）の効率的な維持管理に資する地形予測ツールとして活用できる。

図 1.3.D33 インドネシア・ジャワ島東部のパティンバンでの現地調査（上：調査海域、中：調査時の様子、下：密度鉛直分布の測定データ例）- 243 -

●波流れ地形変化モデルの開発により、これまで考慮されていなかった長周期の流動による底質移動を考慮した、広範囲の地形予測計算を可能とした。
●海水面変化と海浜地形変化との応答把握のためのデータ取得を継続したほか、浚渫土砂の海洋投入後の汀線変動を解析することで、投入量の約 30％が汀線の前進に寄与したことを解明した。
砂浜海岸における数値シミュレーションによる構造物周りの地形変化シミュレーションモデルの構築や、大規模な浚渫土砂の投棄が過去に行われた砂浜海岸を対象に、現地データに基づく長期的な汀線変動特性を明らSh orelin e Ch an g e from 1961 (m )かとした。

current m/s
0.01
2

400

0.05

300

200
150
100
50
0
-50
-100
-4

0.04

300

1984
1979
1974
1969
1965

250

-2

0.03

0
2
4
6
8
Long shore Distance from HORS (km )

10

12

0.02

Shorelin e Ch an g e from 1961 (m )

0.01
0

200

-0.01
-0.02
-0.03
-0.04

100

-0.05
-0.06
-0.07
-0.08
-0.09

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

400

300

200

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0
0

100

200

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500

600

700

800

900

1000

-0.1
-0.11

0.1
0.09
0.08
0.07
0.06
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0
-0.01
-0.02
-0.03
-0.04
-0.05
-0.06
-0.07
-0.08
-0.09
-0.1

図 1.3.D34 潜堤周りの地形変化予測シミュレーション

2002
1999
1996
1993
1990
1987

250
200
150
100
50
0
-50
-100
-4

Sh oreline Chang e from 1961 (m )

0

300

-2

0
2
4
6
8
Long shore Distance from HORS (km )

10

12

300
2013
2009
2005

250
200
150
100
50
0
-50
-100
-4

-2

0
2
4
6
8
Long shore Distance from HORS (km )1012

図 1.3.D35 汀線の広域的長期変動の把握【平成 29 年度】●インドネシアのパティンパン海岸周辺における河口濁度分布の雨季・乾季調査等により、高濃度浮泥の季変動特性を把握した。
●新潟西港内において、出水時の高濃度濁水の現地調査等を行い高濃度浮泥の浚渫域への集積プロセスを解明した。
インドネシアのパティンバン海岸周辺における河口濁度分布調査（2017 年 8 月，乾季）と前回調査（2017 年 2月，雨季）との比較により高濃度浮泥の季節変動特性を把握した。
新潟西港内において出水時の高濃度濁水の現地調査を行い、高濃度浮泥の浚渫域への集積プロセスを明らかにした。
河口域周辺の港湾における流下土砂堆積に対する航路等の効果的効率的な維持管理（埋没対策）を図るた
め、このような現地調査等により、含泥率等の変化に依存する底泥輸送量のモデル化と検証を行い、国際会議で発表した。
同モデルは、国内初のシミュレーションモデルであり、また、精度が高いため他国（インドネシア等）の港湾での活用が期待される。

- 244 -

図 1.3.D36 雨季（上）と乾季（下）の底泥密度の鉛直分布

図 1.3.D37 信濃川河口および新潟西港内の高濃度濁水調査●海岸域（砕波帯含む）の面的測量を大幅に省力化して、生産性の大幅な向上を図るため、海域における沿岸地形測量へのグリーンレーザーによる航空測量技術の適用性に関する研究に初めて着手した。
砕波による白泡が多い範囲を除いて、グリーンレーザーを用いた航空測量による地盤高計測値はレッド測深による断面地形の計測値と良い一致を示しており、また、観測桟橋を支える鋼管杭周りの洗掘状況についても正確に計測が行われている。
航空測量による地盤高さと観測桟橋断面の地盤高さとは強い相関がある。
本測量手法は、砕波の白泡による海底面の欠測、および、水深の深い場所における濁り等によると思われる
誤計測が若干あるものの、航空測量の精度は高く、これまで困難であった砕波帯内の高精度な地盤高測量が広範囲に高密度で行える有効な手段と考えられ、海岸域（砕波帯含む）の面的測量を大幅に省力化でき、生産性向上に大きく資するものである。
また、これまで実施困難であった海岸保全施設（ヘッドランド、離岸堤）周辺の地形測量が可能となり、適切な漂砂対策（海岸保全施設の計画、設計等）や維持管理が図られるものと考えられる。

- 245 -

図 1.3.D38 航空レーザー測量結果と海底断面地形との比較

図 1.3.D39 海底面地盤高の計測精度【平成 30 年度】●濁水挙動の把握実験を行い、モデルのパラメータ設定の検証を実施した。
●インドネシア政府機関との共同調査の一環として、インドネシアでのセミナー及び研究者の招聘を実施した。
新潟西港内の水深急変部において堆積物特性調査を行い、浚渫域への砂・シルト等の集積状況を明らかにした。
河口域周辺の港湾において特有の海水と淡水の混じりあう港内浚渫域に流入する濁水の挙動を実験で再現し、乱れ制御模型の有無による浚渫域への堆積量の違いを明らかにした。
インドネシア政府機関 BPPT との研究連携協定に基づく共同調査の一環として、インドネシアでのセミナーおよび研究者の招聘を行った。
調査や実験の結果を用いて開発された底泥輸送モデルは、国内の流下土砂堆積予測のみならず、海外（インドネシア）の港湾での活用が期待される。

- 246 -

図 1.3.D40 浚渫域周辺の地形と調査地点（左）と調査地点の堆積物特性（右）図 1.3.D41 港内浚渫域に流入する濁水挙動の実験【平成 31 年度、令和元年度】●河口域周辺の地形や底質分布の変化を予測するための数値モデルの検証を行い、国内外の現地海岸に適用可能な数値シミュレーション・システムを構築した。
新潟西港内の水深急変部（浚渫域縁辺部）において、斜面部で生じる地形変化の詳細を捉えることに成功した。
河口域周辺の地形や底質分布の変化を予測するための数値モデルの検証を行い、国内外の現地海岸に適用可能な数値シミュレーション・システムの構築を行った。

図 1.3.D42 ナローマルチビーム測量による詳細地形調査（左）と浚渫域内での地形変化の把握（右）- 247 -

図 1.3.D43 熊本港周辺での底質（含泥率）変化予測シミュレーションの計算例（左）とインドネシア・パティンバン海岸を対象とした底質移動外力評価のための潮流・波浪シミュレーション（右）●開発した汀線変動モデルにより複数の海岸の地形変化を高精度に再現するとともに、北太平洋上の気圧配置の年々変動が地形変化へ与える影響を統計的に解明した。
波崎海岸、表浜海岸、オーシャン・ビーチの地形変化は汀線変動モデルによって高精度に再現できた。
一方で、モデルのパラメータは Site Specific なままであることから物理指標との関連付けが必要である。
北太平洋上の気圧配置の年々変動が地形変化へ与える影響を統計的に説明した。

図 1.3.D44 汀線変動の過去再現計算：Ocean Beach（左）種々の変数が地形変化へ与える影響（右）【令和 2 年度】
●インドネシア・パティンバン海岸の地形変化予測システムの開発に向けて、砂泥モデルの適用、特に底質輸送に及ぼす同海域での波浪場の特異性に注目した数値的検討を実施した。
砂泥移動実験データを用いた砂泥モデルの精度検証に関するとりまとめを行った（港空研資料）。
インドネシア・パティンバン海岸の地形変化予測システムの開発にむけて、砂泥モデルの適用に向けて、特に底質輸送に及ぼす同海域での波浪場の特異性に注目した数値的検討を進めている。
港湾地形を考慮した数値計算への展開に向けた底質・地形条件の整理を行った。

図 1.3.D45 パティンバン海岸を対象とする波浪場の再現計算（左）とパティンバン港建設後の地形データ（右）- 248 -

●波崎海岸の 34 年にわたる長期地形データを整理し、潮汐変動が地形変化に及ぼす影響を解明した。
⇒Geophysical Research Letters（米国地球物理学連合）に掲載、社会的に高い注目を得た。
深浅測量結果他を用いた観測桟橋周辺の洗掘状況の把握を行った。整理した測量データおよび解析結果は
砂浜地形変化予測に用いられる。
周辺洗掘穴のある砂浜地形上で砕波する波による海浜流の計算を行い、洗掘穴による地形変化への影響を検討した。

図 1.3.D46 深浅データの解析による海岸の一様性変化（左）、周辺洗掘穴による流れ、地形変化（右）【令和 3 年度】
●砂泥混合底質モデルの実海域（インドネシア・パティンバン海域）に適用する波浪場の季節変動制を考慮した底質輸送解析を実施した。
●河口港湾内の土砂堆積機構のメカニズム解明のため水槽実験を実施した。
インドネシア・パティンバン海岸を対象として、ジャワ海特有の風場の変化（モンスーン風、海陸風）による波
浪外力の変動を考慮した底質輸送ツールを確立し、さらに港湾施設（航路浚渫地形、外郭施設等）の詳細形状を考慮可能な数値計算ツールへの改良を進めた。

図 1.3.D47 熱帯域での風場の変動特性を考慮した底質輸送シミュレーション- 249 -

図 1.3.D48 非構造格子を導入した航路周辺での底質輸送シミュレーションへのモデル改良●波向き観測のための画像処理解析法を開発した。
●砕波による地形変化を考慮した海岸地形変化予測モデルを開発した。
海象観測カメラの画像データを活用した波向き観測手法を開発し、また砕波による地形変化を考慮した海岸
地形変化予測モデルについて検討を行った。

図 1.3.D49 カメラ画像による波向き観測手法の開発【令和 4 年度】
●河口沿岸域の土砂動態の特徴と、沿岸地形や港湾の複雑地形の再現性を向上させる土砂輸送解析ツー
ルを開発した。
●河口・沿岸域特有の土砂動態の解明に有用な、新たな計測手法を開発した。
港湾域を含めた複雑地形を考慮した数値シミュレーションによる航路埋没予測および堆積量縮減方法の検討し、上流堰での流下土砂量制御等、河口港湾の水理特性を考慮した埋没量抑制効果に関する検討を行った。
また、河口域でのフロック粒子の直接画像計測や、浮泥集積状況をモニタするための新たな計測システムによる現地データを蓄積した。

図 1.3.76 非構造格子モデルによる土砂輸送計算と外郭施設の配置による埋没量抑制の評価検討例（左）と新
たな粒子挙動計測システムの開発（右上：フロック粒径現地計測システム、右下：浮泥センサ）- 250 -

●ディープニューラルネットワークを用いた既存の地形予測モデルを用い、水位上昇に伴った擬似的な地形応答を計算した。
●種々のビッグデータをインプットデータに利用するように再構成し、同様の検討を行い、別の因子を介した
海面上昇の地形変化への影響についての検討を実施した。
●波崎海洋研究施設での現地観測継続し、波向き観測のための画像処理解析法や砕波による地形変化を考慮した海岸地形変化予測モデルの開発と周辺海岸の地形変化予測・対策工を検討した。
ディープニューラルネットワークを用いた地形予測モデルにおける最適なハイパーパラメータについての知見を得た。数値実験により Bruun 則で示される海面上昇に伴う地形変化と同様のものだけでなく、新たな洞察を得ることができる興味深い地形変化が確認できた。

図 1.3.D51 海面上昇によって生じた地形変化（約 3 cm の海面上昇時の地形（黒）と 35 cm の海面上昇時の地形（赤））観測桟橋を用いた現地観測を継続し、観測されたデータは、整理・解析して公表した。
海岸地形変化予測モデルは、局所砕波モデルの改良を行い、構造物周辺の精緻な波と流れの計算モデルを開発した。

図 1.3.D52 観測桟橋の群杭構造物と周辺深掘れによる波と流れ，平均水面変化の数値計算結果【今期 7 年間の達成状況】●中長期目標どおりの成果
・河口域における埋没対策に資する高濃度浮泥の分布特性を解明できた。
・沿岸域における構造物周りの地形変化シミュレーションモデルを開発できた。
◎中長期目標以上の成果
・河口域周辺の地形や底質分布の変化を予測する数値計算モデルを開発し、現地対策技術として国内外で活用できた。
・潮汐変動が海岸地形変化に及ぼす影響を解明し、著名な国際ジャーナルで発表できた。

- 251 -

【次期中長期における発展性】■発展性
・国内外の港湾を対象とする底質輸送シミュレーションを行い、航路埋没の予測に基づく外郭施設の最適配置や、航路整備の効率化に資する維持管理手法の検討に発展させる。
・海面上昇に伴う海浜地形への影響を適切に評価し、長期的な地形変化の予測を可能とする新たな解析手法の確立に発展させる。
■課題・個別地域の海象特性に応じた土砂輸送解析による埋没予測及び対策に関する精度検証技術が必要である。
・気候変動の影響について、海浜を含めた海岸保全施設全体の侵食対策技術が必要である。

- 252 -

４．電子航法に関する研究開発等【中長期目標】国土交通省は、航空交通の安全の確保とその円滑化を図るため、航空管制等の航空保安業務を実施するとともに、我が国の国際競争力の強化に資するため、首都圏空港の機能強化、航空交通容量の拡大等に係る施策を推進している。
このため研究所は、航空交通の安全性向上、航空交通容量の拡大、航空交通の利便性向上、航空機運航の効率性向上及び航空機による環境影響の軽減を目標にして航空交通システムの高度化を図るため、次の研究開発課題に重点的に取り組み、航空行政の推進を技術面から支援することとする。
さらに、独創的または先進的な発想に基づき、研究所の新たな研究成果を創出する可能性を有する萌芽的研究に対しては、先見性と機動性を持って的確に対応する。
【重要度：高】我が国の航空交通システム等における技術的課題の解決は、国土交通省の政策目標実現に不可欠であるため。
（１）軌道ベース運用による航空交通管理の高度化
全航空機の飛行経路と通過時刻によって航空交通を管理する軌道ベース運用について、混雑空域において実施可能とする技術、当該運用を支える航空交通システムの堅牢性向上、管制空域及び飛行経路の管理技術に関する研究開発等に取り組む。
（２）空港運用の高度化
到着機が燃料消費を抑えて進入する継続降下運航の混雑空港における運用の拡大を可能とする経路設
定技術、衛星航法を利用した進入着陸方式等高度な運航方式、空港面における出発機と到着機の交通管
理手法、光ファイバ技術等を応用した航空機監視技術、滑走路上の異物監視システムに関する研究開発等に取り組む。
（３）機上情報の活用による航空交通の最適化
航空機が保持する運航や気象等に関する情報を地上へ伝送し活用する技術、航空機が地上と連携して周辺航空機の状況を把握し最適な航空機間隔を維持するとともに最適な飛行経路を実現する技術に関する研究開発等に取り組む。
（４）情報共有及び通信の高度化
多数の関係者が航空機運航の状況認識・判断を行えるようにする情報共有基盤の構築及び航空機と地上の間で航空管制、運航、気象等に関する情報を高速伝送する地対空通信システムの開発並びにそのセキュリティの確保に関する研究開発等に取り組む。
【中長期計画】
中長期目標に掲げられた研究開発課題、すなわち航空交通の安全性向上を図りつつ、航空交通容量の拡大、航空交通の利便性向上、航空機運航の効率性向上及び航空機による環境影響の軽減に寄与する観点から、適切な成果を創出するため、本中長期目標期間においては、次に記載する研究に重点的に取り組むこととする。
また、これら重点的に取り組む研究開発課題以外のものであっても、本中長期目標期間中の航空行政を取り巻く環境変化により、喫緊の政策課題として対応すべきものがある場合は、重点的に取り組む研究開発課題と同様に取り組むこととする。
さらに、独創的または先進的な発想により研究所の新たな研究成果を創出する可能性を有する萌芽的研究については、電子航法に関する国際的な技術動向を踏まえつつ先見性と機動性を持って長期的な視点から取り組むとともに、プロジェクト型の研究開発に成果を移転するための基盤技術に関する研究にも経常的に取り組む。
（１）軌道ベース運用による航空交通管理の高度化
運航者の希望に基づく飛行経路を実現するとともに、安全な航空機間隔が維持できる軌道ベース運用による航空交通管理方式の、洋上空域などの航空路空域のみならず航空交通量が多い高密度空域や複雑な空域への導入を実現するため、効率的な管制空域及び飛行経路の管理並びに軌道ベース- 253 -

運用の概念を実装するための技術の開発が求められている。
また、この効率的な管制空域及び飛行経路の管理手法並びに軌道ベース運用の円滑な導入のため、高度な航空交通システムの安全かつ安定的な機能に必要となる堅牢な通信・航法・監視を含む
航空交通管理のためのシステムの開発が求められている。
このため、以下の研究開発を進める。
①運航者の希望に基づく飛行経路を実現しつつ、適切な管制処理容量の確保を可能とするための管理手法に関する研究開発②全航空機の飛行経路と通過時刻によって航空交通を管理する軌道ベース運用を可能とする技術に関する研究開発③システム故障、ヒューマンエラーや自然状況変化によるリスクなどに強い通信・航法・監視を含む航空交通管理のためのシステムに関する研究開発（２）空港運用の高度化
燃費軽減に寄与する混雑空港における継続降下運航の運用拡大、低視程時の就航率を改善するための衛星航法による高度な運航方式、空港面における到着便と出発便の交通流の輻輳を解消する効率性と定時性の高い航空交通管理技術の開発が求められている。また、空港面に対する監視技術の高度化等が求められている。
このため、以下の研究開発を進める。
①混雑空港における継続降下運航の運用の拡大及び衛星航法による進入着陸システムを用いた曲線精密進入等の高度な運航方式等に関する研究開発②航空機の離着陸時刻及び地上走行時間の予測を基に行う空港面交通の管理に関する研究開発③光ファイバ技術等を応用した航空機監視技術及び滑走路上の異物監視システム等に関する研究
開発（３）機上情報の活用による航空交通の最適化
航空機が持つ情報（機上情報）を航空交通管理などにおいて活用するため、機上情報を迅速に取得する等の監視性能向上、航空機監視応用システムと地上管制の連携による航空機間隔最適化に関する技術の開発が求められている。
このため、以下の研究開発を進める。
①放送型自動位置情報伝送監視システム等の機能を用いて航空機の飛行管理システムが持つ運航情報などを地上に伝送して航空交通管理に活用する技術に関する研究開発②航空機が地上と連携して周辺航空機の状況を把握し最適な航空機間隔を維持するとともに最適な飛行経路を実現する運航に関する研究開発（４）関係者間の情報共有及び通信の高度化
航空情報、飛行情報、気象情報等、航空機の運航に必要な情報の共有に関する技術の開発及び航空機と地上管制機関等との間のセキュアで高速な通信に関する技術の開発が求められている。
このため、以下の研究開発を進める。
①異種システム間の情報交換において安全性の保証された共通データ基盤の構築に関する研究開発②航空機と管制機関間をつなぐ高速で安全性の保証された次世代航空通信に関する研究開発- 254 -

（１）軌道ベース運用による航空交通管理の高度化
全航空機の飛行経路と通過時刻によって航空交通を管理する軌道ベース運用について、混雑空域において実施可能とする技術、当該運用を支える航空交通システムの堅牢性向上、管制空域及び飛行経路の管理技術に関する研究開発等に取り組む。
① 運航者の希望に基づく飛行経路を実現しつつ、適切な管制処理容量の確保を可能とするための管理手法に関する研究開発【項目名】★陸域における UPR に対応した空域編成の研究（平成 28 年度～平成 30 年度）☆航空管制作業量を推定するモデルの構築☆UＰＲシミュレーション
航空需要の増加により、これまでの管制運用の限界が予想されていた。これに対して、国土交通省では空域の抜本的再編により業務負荷低減等を図り、管制処理能力を向上することを計画した。一方、陸域（地上のレーダが監視できる空域）への UPR（User Preferred Route、燃料消費等を考慮し空域利用者が決める飛行経路）の導入により飛行の効率向上が期待されていることから、我が国の陸域への UPR 導入を考慮した空域再編が不可欠であり、本研究を実施することとした。
【平成 28 年度】
UPR の便益予測のため、平成 27 年度に作成したツールを用いて多様な気象条件を適用しながら UPR に与える影響を検証し、燃料費の削減量及び UPR の経路構成は、気象条件により大きく変化することを明らかにした。
【平成 29 年度】
航空交通流の予測を容易にするため、航空機の実運航を再現した航空交通流に関するシミュレーションモデ
ルを構築し、飛行時間について再現性を検証した。
【平成 30 年度】●UPR に対応したシミュレーションモデルの構築
・我が国の陸域における UPR 導入時の便益を明らかにした。
・航空局による UPR 導入の意思決定に貢献した。
洋上空域にはすでに条件付きで UPR が導入されているが、将来、我が国の陸域に UPR が導入された場合の便益を明らかにし、また UPR 導入時の空域の最適化を可能とする手法を開発したことにより、航空局における UPR 導入の検討に貢献した。〔図 1.4.1～.2〕- 255 -

図 1.4.2 UPR の算出例

図 1.4.1 UPR の概念【項目名】★気象要因による運航制約条件を考慮した軌道調整に関する初期的研究（平成 31 年度（令和元年度））☆悪天候が運航や航空交通に及ぼす影響の分析
将来の航空交通システムに関する長期ビジョン(CARATS)においては、「協調的な運航前の軌道調整」（OI-15）を実現するために施策「気象情報から運航情報、容量への変換」（EN-6）に係る研究開発の実施が求められていた。具体的には、気象（悪天）現象による航空機の運航や航空交通への影響及び空域容量に対する制約について可視化・定量化し、航空交通流及び運航管理の高度化を図ることが望まれており、これに対応して本研究を実施することとした。
本研究では、交通流及び運航管理の高度化を図るために、悪天の影響を受ける管制空域について、気象情報や経路逸脱に関する現状分析を行う。
【平成 31（令和元）年度】
令和 2 年度より開始する重点研究のための基礎解析として、悪天気象情報と悪天による経路逸脱について解析した。また、航跡データと気象レーダエコーを同一画面上でアニメーション表示する実験用評価システムのプロトタイプを開発した。
【項目名】★気象要因による運航制約条件を考慮した軌道調整に関する研究（令和 2 年度～令和 4 年度）☆悪天候が運航や航空交通に及ぼす影響や空域容量に対する制約の可視化・定量化
協調的な運航前の軌道調整の実現にあたっては、天気図等から悪天域を読み取り、航空機運航や航空交通に及ぼす影響及び空域容量に対する制約を判断する高度な能力が要求される。これを支援するために、現状では航空交通気象センターから悪天に係る一般的な気象情報とともに航空交通気象時系列予報（ATMet 時系列）が提供されているが、それでも必要な情報を直感的かつ定量的に把握することは容易ではない。ATMet
時系列等の気象情報に対して航跡データや航空交通流制御実績データ等から求めた航空機の運航状況との相関を調べる等、飛行経路の選択や航空交通流制御の実施判断に資する気象情報の意味付けを行う研究開発が必要とされていることから、本研究を実施することとした。
【令和 2 年度】
実験用評価システムに飛行計画経路、実航跡、交通流密度及び気象レーダのエコー強度を同時に表示し、解析できるように機能追加した。また、運航者の設定する悪天回避経路を予測するために、経路生成法の開発- 256 -

に着手した。
【令和 3 年度】
悪天域を単純に回避する経路生成に対して、より現実的な悪天域の一部通過も考慮した悪天回避モデルを開発した。また、飛行計画軌道やセクタの悪天域との重なり及びデビエーション割合を過去のデータより統計的に求めた。研究用データは国土交通省等を通じて公開した。同一データは、研究機関、大学、民間企業等に広く利用されて研究開発や行政に寄与したことが評価された。
【令和 4 年度】
●運航前の飛行計画段階で利用可能な気象予報データを用いて悪天回避の予測経路を生成する技術の開発
・実際の回避経路により近づけるために必要となる気象予報データの種類を明らかにした。
運航前の飛行計画段階で利用可能な気象予報データを用いて悪天回避の予測経路を生成する技術を開発し、実際の回避経路により近づけるために必要となる気象予報データの種類を明らかにした。
【今期 7 年間の達成状況】
利用者選択経路（UPR）に対応したシミュレーションモデルを構築し、日本の陸域への UPR 導入時の便益を明らかにするとともに、UPR 導入時の空域の最適化を可能とする手法を開発した。これにより航空局によるUPR 導入の検討に貢献した。
また、航空機運航における悪天時の迅速で効率的な軌道調整手法に資する悪天回避モデルを構築し、運航者が実際に悪天を回避した経路の作成を再現できる気象予報データの種類を明らかにした。
さらに、気象情報と航空機の運航状況との相関を調べる等により、飛行経路の選択や航空交通流制御の実施判断支援に資する気象情報を定義した。これにより運航者と航空管制機関の間での航空気象に関する状況
認識の共通化が期待できる。
【次期中長期における発展性】
次期中長期計画では､この成果を発展させ､軌道調整の迅速化や効率化を実現するための航空交通管理手
法や空域管理手法の研究開発を進めるとともに、気象予報の不確実性に対する運航者と航空管制機関の間での共通の状況認識の数値化と高度化を目指す。

- 257 -

（１）軌道ベース運用による航空交通管理の高度化
全航空機の飛行経路と通過時刻によって航空交通を管理する軌道ベース運用について、混雑空域において実施可能とする技術、当該運用を支える航空交通システムの堅牢性向上、管制空域及び飛行経路の管理技術に関する研究開発等に取り組む。
② 全航空機の飛行経路と通過時刻によって航空交通を管理する軌道ベース運用を可能とする技術に関する
研究開発
【項目名】
★Ｆｕｌｌ４Ｄの運用方式に関する研究（平成 28 年度）☆軌道最適化ツールの開発
航空交通量の増加に対して運航の効率と定時性を維持するため、航空交通管理の方式は空域の管理から
航空機軌道の管理（軌道ベース運用、TBO：Trajectory Based Operation）に移行する計画がある。飛行経路のみならず経路の通過時刻まで管理をする TBO の最終形態である「Full 4D」の TBO 方式は 2030 年頃から運用可能になる見込みとされるが、その実現のために TBO の概念、便益及び課題を明確にする必要があることから、本研究を実施した。
【平成 28 年度】●軌道最適化アルゴリズムの開発
・運用制限を考慮できる機能を追加し、より現実的な最適経路の生成が可能になった。
●空域複雑性指標の開発
・交通量が増大した将来の航空交通環境において管制官の作業負荷を軽減する手法の評価に用いる指標を開発した。
将来の航空交通管理の方式である航空機の軌道管理（TBO）については、平成 28 年度時点で世界的にも詳細は決まっておらず、具体的な課題も明らかになっていなかった。本研究により運用上の制約条件を考慮した
経路算出機能を開発し、より現実的な最適経路の生成が可能となった。軌道最適化の結果、燃料消費量について北太平洋における経路で 1 飛行あたり 1,000～4,000kg を削減できる可能性を示した。将来の TBO の運用
環境においては管制の難易度を示す指標が必要となることが予想されるため、様々な飛行経路の組み合せに対応できる難易度指標を開発し、管制官の主観評価と対応付けられることを示した。この指標は、航空管制官の作業負荷の軽減に資するものである。〔図 1.4.3～4〕

図 1.4.4 軌道最適化による燃料消費の
図 1.4.3 様々な運用制約を考慮した最適軌道の生成例- 258 -

削減量の拡大（DARP 経路との比較）

【項目名】★フリールーティング空域における軌道ベース運用に関する研究（平成 29 年度～令和 2 年度）☆フリールーティング概念の開発、軌道最適化アルゴリズムの改良
我が国が担当する福岡 FIR（Flight Information Region、飛行情報区）において、国際航空交通量は 2013 年
から 2030 年までの間に約 8 割増加するとの予測が示された。運航効率と空域容量の拡大のため、航空交通
管理（ATM）の方式は軌道ベース運用（TBO）に基づくこととなる。各フライトの最大便益を得るため、運航者が希望する軌道をなるべく抑制しない、いわゆる「フリールーティング」が必要であり、需要が高い時に空域や空港の資源を効率よく割り当てるために CDM（Collaborative Decision Making、協調的意思決定）が不可欠である。
今後、フリールーティングと CDM を取り入れた TBO に基づいた軌道管理方式を高高度空域に提供することが必要になる。
CDM では、複数の関係者の間で軌道管理を行う。空域混雑や軌道間の干渉を解決するために軌道変更が必要な場合、各関係者への影響を客観的に評価するためのパフォーマンス指標が必要である。また、意思決定を支援するため、各関係者の利益及び不利益を公平にバランスする必要がある。以上より、本研究を実施することとした。
【平成 29 年度】
軌道管理には目標とその達成度を示す指標が必要であり、国際的 CDM や軌道管理等における各種パフォーマンス指標として、「管制難度」の開発に着手した。また、各航空機の最適軌道と空域全体の最適化を図るために、便益バランシング方式の開発に着手した。
【平成 30 年度】
フリールートコンセプトを作成し、「管制難度」の指標に飛行中の経路変更も反映できるようにした。また、高い管制難度が予測される交通状況を回避する方法の検討に着手した。
【平成 31 年度（令和元年度）】●ATM パフォーマンス指標の検討
・交通流の混雑回避のための指標として「管制難度」を適用できる可能性を示した。
ATM パフォーマンス指標の検討を行い、フリールーティング運用環境では航空交通流が現状とは異なること
から、先行研究において提案した管制支援ツールを基に、航空交通流の混雑回避のための指標として「管制難度」を適用することにより、混雑を回避できる可能性を示した。また、上空通過機の交通流分析と北太平洋経路
再編のシミュレーションを実施し、フリールーティングによれば飛行経路短縮及び消費燃料削減の便益があり、また運航不確定性を小さくする効果があることが分かった。さらに航空管制作業の難易度を示す指標に基づ
き、軌道変更の候補を航空管制官に提案する管制支援ツールの検討を行った。〔図 1.4.5～6〕- 259 -

図 1.4.6 飛行計画経路（赤）と実際経路（青）図 1.4.5 管制支援ツールの概念【令和 2 年度】
●段階的な初期的フリールート空域（FRA）概念
・管制上の影響なく経路長や搭載燃料の削減が可能となることを示した。

軌道最適化ツールの改善や ATM パフォーマンス指標の検討をするとともに、韓国航空大学との共同研究により、仁川 FIR 及び福岡 FIR（レーダ空域及び洋上空域）における段階的な初期的フリールート空域（FRA：Free
Route Airspace）概念を公表し、管制上の影響なく経路長や搭載燃料の削減が可能となることを示した。これは夜間に高度 FL310 以上の空域について自由な経路を認めるもので、ゲート間の直行を仮定した場合、現在の経路に比べて年間 269,000NM 以上（FRA 内飛行の 3.5%減）の潜在的な経路短縮効果があることを明らかにした。〔図 1.4.7〕
韓国航空大学との共同研究により仁川 FIR 及び福岡 FIR（レーダ空域及び洋上空域）における初期的なフリールート空域（FRA）運用コンセプトを立案した。

図 1.4.7 FRA 拡大時の経路（赤）と現状空域での経路（青）- 260 -

【項目名】★国際交通流の円滑化に関する研究（令和 3 年度～令和 4 年度）☆FRA 運用への移行課題に関する対策の提案・隣接 FIR との情報共有に関する提案
福岡 FIR、仁川 FIR 及び上海 FIR 間の航空交通流並びに福岡 FIR を通過するアジア・北米間の交通量は長期にわたり増加傾向であり、航空交通流の効率化のために ICAO アジア太平洋地域のシームレス航空航法サービス計画はフリールート空域（FRA）の導入を推奨している。航空交通流の効率化は FIR 毎に単独で行うと得られる便益に限界があるため、シームレススカイの実現に極めて重要と考えられる。
一方、上記 FIR におけるシームレススカイ上での FRA の実装手法は学術レベルを含めても現在までに検討されておらず、フリールートや空域構成の算出や便益推定及び FIR 間での情報共有の具体的な手法の決定が必要とされることから、本研究を実施することとした。
【令和 3 年度】
●北太平洋（NOPAC）空域の FRA 拡大運用・国際学会（ATM セミナー）で優秀論文賞を受賞した。
●高度変更時の洋上管制間隔を短縮できる上昇降下方式の試行運用開始
・研究成果が低燃費な飛行高度の実現に寄与した。
高需要空域である北太平洋（NOPAC）空域において将来の短縮管制間隔を想定し、様々な気象条件、交通
流でのフリールート空域（FRA）拡大運用の実現可能性をシミュレーションにより検証し、便益を推定した。その成果により NOPAC 空域内のフリールート空域（FRA）の拡大が大幅に進展した。また、その成果は航空交通管理に関する国際学会（ATM セミナー）で優秀論文賞を受賞した。さらに、高度変更時の洋上管制縦間隔を短縮できる上昇降下方式についても様々な気象条件、交通量で導入効果を検証しており、令和 3 年度から試行運用が開始された。
【令和 4 年度】
●仁川 FIR〜福岡 FIR 洋上空域間のフリールート空域（FRA）空域を設計
・2019 年（令和元年）交通量ベースで年間 300 時間の飛行時間及び４千トンの CO2 排出削減が可能と試算した。
●洋上空域における交通シミュレーションの可変的な経路設定において、風の季節変動による影響を反映するため、季節毎の気象パターンを用いた機械学習による予測技術を開発
仁川 FIR と福岡 FIR の高高度空域のフリールート空域（FRA）を設計した。2019 年（令和元年）交通量ベースで年間 300 時間の飛行時間及び 4 千トンの CO2 排出削減が可能と試算された（図 1.4.8）。
洋上空域における交通シミュレーションの可変的な経路設定において、風の季節変動による影響を反映するため、季節毎の気象パターンを用いた機械学習による予測技術を開発した。
LANAT→PUTER の例（東⾏）NANAC→SAPRA の例（⻄⾏）
PUTER
NANAC

LANAT

←SAPRA

図 1.4.8 FRA 空域設計案による飛行経路短縮の効果例
青線：現行空域での飛行計画経路

赤線：FRA 空域で可能になった飛行計画経路- 261 -

【今期 7 年間の達成状況】
交通流の混雑回避のための指標として電子航法研究所が提案した「管制難度」を適用できる可能性を示した。また、段階的な初期的フリールート空域（FRA）概念を示し、航空管制上の影響なく燃料消費の削減が可能となる例を示した。
航空交通管理に関する国際学会（ATM セミナー）で優秀論文賞を受賞した研究成果が、北太平洋（NOPAC）
空域内のフリールート空域（FRA）の拡大につながった。また、高度変更時の洋上管制間隔を短縮できる上昇降
下方式の導入効果を検証しており、令和３年度に当該方式の試行運用が開始され、洋上の混雑空域の低燃費
な飛行高度の実現に寄与した。
軌道最適化アルゴリズムの開発において、運用制限を考慮できる機能を追加したことで、より現実的な最適経路の生成が可能となった。
北太平洋の NOPAC 経路再編や NOPAC 空域へのフリールーティング導入、日韓の FRA 導入について便益を示し提案した。これらは隣接する FIR とのシームレスな航空交通管理の運用検討に寄与し、ANSP（航空局や米国 FAA）及び運航者に便益をもたらすものである。
【次期中長期における発展性】
次期中長期計画においては、引き続きより具体的な FRA の経路設計案を検討し、課題抽出や便益の定量化を進めるとともに、東北アジア地域だけでなくアジア～北米間のシームレス運用や運航効率化を目指す。

- 262 -

（１）軌道ベース運用による航空交通管理の高度化
全航空機の飛行経路と通過時刻によって航空交通を管理する軌道ベース運用について、混雑空域において実施可能とする技術、当該運用を支える航空交通システムの堅牢性向上、管制空域及び飛行経路の管理技術に関する研究開発等に取り組む。
③ システム故障、ヒューマンエラーや自然状況変化によるリスクなどに強い通信・航法・監視を含む航空交通
管理のためのシステムに関する研究開発【項目名】★マルチスタティックレーダ（MSPSR）による航空機監視と性能評価に関する研究（平成 28 年度～平成 29 年度）☆MSPSR 実験システムによる測位実験
航空機の監視に使用されている一次監視レーダ（PSR：Primary Surveillance Radar）は、トランスポンダに頼らない監視手段であり、欠かすことのできない装置である。しかしながら、現在の PSR は維持管理コストが大きい
ため、安全性を確保した上、低コストで同等性能以上となる次世代 PSR が求められている。次世代 PSR として
マルチスタティックレーダ（MSPSR：Multi Static PSR）の検討が一部で始まっているが、このような受動型レーダでは設置した地域における電波信号環境による監視性能への影響が避けられず、諸外国等の検討結果を我が国へそのまま導入できる保証はない。このため、MSPSR の要素技術の開発とともに、導入を判断できる技術
基準や性能要件の作成に資する検討が求められている。以上のことから、本研究を実施することとした。
【平成 28 年度】
開発した MSPSR 実験システムを用いた測位実験と検証により、受信機 1 台による動作を確認した。また、複数の受信機による受信及び信号処理が可能となるようシステムを改良した。さらに、開発した地上デジタル放送
波信号を使ったパッシブレーダについて、航空機から送信された ADS-B データを使って測位精度を検証した結果、レーダシステムで得られた航跡と ADS-B データに基づく航跡が一致した。
【平成 29 年度】●地上デジタル放送波を利用した MSPSR の開発
・航空機の検出に成功し、低コストかつ既存周波数帯を活用した航空機監視方式を実証した。
地上デジタル放送波を利用したマルチスタティックレーダによる航空機検出実験において、空港周辺を航行する航空機の検出に成功した。これにより、地上デジタル放送波による MSPSR の実現可能性を示した。
MSPSR 本来の構成で航空機の検出精度が向上し、また、地上デジタル放送波を使った航空機の位置推定に成功したことは、航空機監視方式を既存の周波数帯域の有効活用で実現したい国のニーズに適合する。また、国際的にも技術基準や性能要件の作成につながる発展性が期待できる。〔図 1.4.9〕- 263 -

図 1.4.9 地上デジタル放送波を利用した航空機検出実験の様子【項目名】★空港面及び空港近傍の独立非協調監視システムに関する研究（平成 30 年度～令和 2 年度）☆リアルタイムパッシブ監視システムの開発・製作
空港面及び空港近傍の航空機監視に利用される二次監視レーダ（SSR：Secondary Surveillance Radar）やマ
ルチラテレーション（MLAT：Multi Lateration）等は、高精度、高検出率かつ高更新率を備えた監視システムである。これらの監視システムは監視対象にトランスポンダを必要とすることから、トランスポンダが搭載されていな
い、若しくは正常に動作していない場合の監視はできない。そのため、トランスポンダに依存しない一次監視レ
ーダ PSR（ASR、ASDE 等）は、監視対象空域における航空交通の安全性を担保する上で重要な役割を果たす。
しかし、PSR 等は、大型の回転型空中線及び高出力送信機を必要とするため、整備及び維持の面で課題がある。このような観点から PSR の代替若しくは覆域拡張のために新しい監視システムの導入が期待されているが、新たな周波数帯の割当ては困難であり、航空用途以外の電波など既存の周波数資源を有効活用した新しい監視システムの技術開発が求められている。以上のことから、本研究を実施することとした。
【平成 30 年度】
平成 29 年度までに構築した MSPSR 実験システムを利用し、測定実験や数値解析等に基づき、パッシブレー
ダシステムにおいて有効な信号処理方式の検討を始めた。また、移動体検出性能の検証を実施し、リアルタイ
ム処理が可能な実験用リアルタイムパッシブ監視システムの開発に着手した。さらに、常時測定可能な実験環境を整備する等必要な要素技術の開発も進めた。
【平成 31 年度（令和元年度）】●リアルタイムの信号処理
・移動体をリアルタイムで検出する実験用パッシブ監視システムを構築した。
平成 30 年度から平成 31 年（令和元）年度にかけて実施してきた各種要素技術の開発や方式検討に基づき、長時間を必要としていた信号処理を見直すことで実験用リアルタイムパッシブ監視システムを構築した。これは、実運用を見据えてリアルタイム処理が可能な評価システムである。〔図 1.4.10〕- 264 -

図 1.4.10 実験用リアルタイムッシブ監視システム【令和 2 年度】
●光ファイバ無線を使ってセンサを接続する監視システムの構築
・研究成果が ICAO 監視マニュアル（Doc 9924）に反映された。
低コストで実装可能なソフトウェア無線機を使い、信号処理部も含んだリアルタイムパッシブ監視システムの評価システムを構築した。信号処理能力の制約が多いリアルタイムシステムにおいても既存の実験システムと同等の性能が得られることを確認した。〔図 1.4.11〕
システム構築時に技術検討を行った光ファイバ無線を使ってセンサを接続する監視システムを ICAO 監視マ
ニュアル（Doc 9924）に反映した。受信センサの小型化や時刻同期の正確性等、これまでに得られた成果が監視システム構成方法の一例として標準文書に追記された。

図 1.4.11 従来型 MLAT（左）と提案手法（右）の構成の比較- 265 -

【今期 7 年間の達成状況】
航空機の搭載機材に依存せず、空港面及び空港近傍における移動体を検出するために、現行の監視レーダを補完する航空機監視システムの研究として、地上デジタル放送波を利用した MSPSR を開発して航空機の検出に成功し、低コストかつ既存周波数帯を活用した航空機監視方式を実現した。マルチスタティックレーダ導入技術を確立し、さらに移動体をリアルタイムで信号処理して検出する実験用パッシブ監視システムも構築できた。
さらに、このシステム構築時に技術検討を行った光ファイバを使ってセンサを接続する無線方式を使用した航空機監視システムを、監視システム構築における技術指針として ICAO 監視マニュアル（Doc 9924）に反映させた。

- 266 -

（１）軌道ベース運用による航空交通管理の高度化
全航空機の飛行経路と通過時刻によって航空交通を管理する軌道ベース運用について、混雑空域において実施可能とする技術、当該運用を支える航空交通システムの堅牢性向上、管制空域及び飛行経路の管理技術に関する研究開発等に取り組む。
③ システム故障、ヒューマンエラーや自然状況変化によるリスクなどに強い通信・航法・監視を含む航空交通
管理のためのシステムに関する研究開発【項目名】★次世代 GNSS に対応したアベイラビリティの高い航法システムに関する研究（平成 28 年度～平成 31 年度（令和元年度））☆次世代 SBAS・次世代 GBAS のプロトタイプ構築☆実環境（飛行実験等）による性能評価
衛星航法システム（GNSS）は一般にインテグリティ（完全性）について十分な保証がなされておらず、そのままでは航空機の航法に利用するには安全上の問題がある。衛星航法システムのインテグリティを保証し、かつ位置精度を改善することで航空機の航法に利用可能とするのが補強システムであり、航空機ユーザは衛星航法システムと補強システムを併用することで所要のインテグリティによる航法を行う。補強システムには SBAS
（Satellite-Based Augmentation System）及び GBAS（Ground-Based Augmentation System）があり、前者は静止衛星を使用して航空路向けにサービスを行うもの、後者は地上からの無線信号により補強情報を放送して進入着陸に利用されるものである。
GNSS におけるインテグリティ確保のうえで主要な脅威は上空にある電離圏の擾乱現象であり、我が国を含む低緯度地域ではその影響が大きいことが知られている。従前の補強システムでは電離圏擾乱の発生時にGNSS を利用できなくなることがあるなど、必ずしも十分なアベイラビリティが得られなかった。本研究は、このよ
うな GNSS の利用促進上の課題に対応するために実施した。
【平成 28 年度】
次世代 SBAS のプロトタイプシステムを開発して補正性能を評価するとともに、次世代 GBAS のアルゴリズム検討のための国際共同実験を石垣島及びフランス・ツールーズにて実施した。低緯度地域で影響が大きい電離圏擾乱の対策の検討を進め、ICAO において関係各国との共同作業によりアジア太平洋地域で共通に利用可能な世界初の GBAS 電離圏脅威モデルとともに SBAS 及び GBAS における電離圏脅威対策のためのガイド
ライン文書を策定した。
【平成 29 年度】●実衛星による世界初の次世代 SBAS の実証実験
・準天頂衛星の L5S 信号による補強が可能なことを検証した。
■国際基準改訂案の提案
・日本提案の次世代 SBAS の国際基準改訂案が採用された。
・非静止衛星からの SBAS 信号の送信を可能とした。
●次世代 GBAS プロトタイプの構築
・ロバスト性向上を目指して電離圏擾乱の問題に取り組むためのプロトタイプを開発し、石垣島に設置した。
■査読付ジャーナル論文が Radio Science 誌で Journal Highlight に選出
平成 28 年度に構築した準天頂衛星みちびきに対応した次世代 SBAS プロトタイプを使用し、我が国の準天
頂衛星みちびきの L5S 信号を使用して世界初の実衛星による次世代 SBAS 送信実験に成功した。この結果は、- 267 -

次世代 SBAS に関する ICAO 標準案の検証に貢献するものであった。また、次世代 SBAS 規格を我が国の準天頂衛星に対応するものとする ICAO 標準の改訂案を提示し、採用された。〔図 1.4.12～13〕
次世代 GBAS のプロトタイプを構築し、電離圏擾乱の大きな南西諸島にある石垣空港に設置した。衛星を利用したシステムでは電離圏擾乱が問題であり、ICAO における国際標準案の議論を先導することが期待される。
〔図 1.4.14〕

図 1.4.12 準天頂衛星 L5S 信号による次世代 SBAS の実験

図 1.4.13 リアルタイム測位例（補正なし（青）、補正あり（赤）、補正により測位誤差が低減されている）
図 1.4.14 次世代 GBAS プロトタイプの構成- 268 -

【平成 30 年度】●次世代 SBAS の地上走行実験
・現行補強システム以上の性能が得られ、着陸システムとして使用可能であることを確認した。
■国際規格策定に貢献
・プロトタイプにより得られた情報が、ICAO における次世代 SBAS の規格策定に寄与した。

次世代 SBAS プロトタイプを使用して、実験用航空機の故障のため飛行実験に代えて地上走行実験を実施し、性能評価を実施した。これにより、次世代 SBAS では現行の衛星航法補強システム以上の性能が得られ、進入着陸システムとしても利用できることを確認した。我が国では内閣府の主導により準天頂衛星システムの整備が実施されており、これによる次世代 SBAS が構築できることを実証した。準天頂軌道衛星を用いた衛星航法補強システムの構築は世界初の試みである。〔図 1.4.15〕
また、ICAO における国際標準案策定作業に参画し、日本の次世代衛星航法補強システムを国際標準に盛り込むべく活動した。

図 1.4.15 地上実験の走行軌跡例【平成 31（令和元）年度】
次世代 SBAS 及び次世代 GBAS のプロトタイプを使用して、それぞれ八丈島及び石垣島にて飛行実験を実施し、正常に機能することを確認した。次世代 SBAS プロトタイプを使用して、令和 5 年度に打上げが予定されている準天頂衛星 7 号機の利用を想定した性能評価を実施し、7 号機に特有の大きな軌道傾斜角による影響
は小さいことを確認した。また、精密進入モードのアベイラビリティを試算し、我が国の全域で 100%を達成できることを確認した。宇宙天気情報の利用に関する検討を進め、VHF レーダによるプラズマバブルの監視により広い範囲で GBAS のアベイラビリティを改善できることを確認した。
【項目名】★新しいＧＮＳＳ環境を活用した進入着陸誘導システムに関する研究（令和 2 年度～令和 4 年度）☆欧米との次世代 GBAS の基本検討☆次世代 GBAS の飛行実験- 269 -

☆欧米との次世代 SBAS の基本検討☆セキュリティ対策技術の開発
航空機の航法には衛星航法システム GNSS の導入が進められており、日本では平成 19 年度から運用されている MSAS（SBAS）に加えて、令和元年度に一部空港で GBAS が整備され、試行運用を実施している。これら現行の SBAS 及び GBAS 規格は GPS のみしか対応していないが．いずれも次世代規格の策定が進められており、GPS 以外のコアシステムに対応するとともに複数の周波数が使用可能となる。これら
次世代規格に対応した次世代 GNSS 補強システムによれば電離圏活動の影響を受けにくいロバストな航法が可能となり、低磁気緯度にあり電離圏活動の影響を受けやすい我が国においてはメリットが大きい。一方、今後は次世代 GNSS 補強システムが各国において実装されることとなるが、それらについては相互運用性の確保が極めて重要な課題となっている。
電離圏に関する環境が欧米と異なる我が国は、GNSS の国際標準化作業に積極的に参画し、低磁気緯度地域で導入可能な次世代 GNSS 対応補強システムの開発に貢献する必要がある。電子航法研究所では
これまでにも次世代 GNSS 補強システムのプロトタイプを開発してきており、引き続き国際標準策定作業を継続するとともに、相互運用性を確保するための活動を先導することが求められていることから、本研究を実施することとした。
【令和 2 年度】
次世代 GBAS の検討を進め、二周波数化をした場合にあっても問題となる電離圏シンチレーションについて、GNSS 及びレーダによる観測結果の比較から GNSS 衛星数の増加が効果的な対策となることを明らかにした。欧州との間で構想している SBAS 相互運用性検証実験の予備実験としてノルウェーにて準天頂衛星 L5S
信号の受信実験を行い、北欧地域にて当該信号を受信でき、仰角 7 度程度以上の時間帯に十分な信号強度が得られることを確認した。
【令和 3 年度】
●ICAO における次世代 GBAS/SBAS の基本的検討への参画
・方式案を欧米と共同提案した。
●科学的成果の創出
・突発的な電離圏変動をリアルタイム観測する手法を開発するなどし、査読付論文 7 編及び職務発明 1件の実績となった。
ICAO における次世代 GBAS/SBAS の基本的検討に参画して方式案を欧米と共同提案するとともに、国際標準化関連会議に 7 件の資料を提出し、さらにアジア太平洋地域における GBAS/SBAS の導入を目指す
ICAO タスクフォースの座長を務めている。次世代 GBAS/SBAS の飛行実験を実施し、規格案の検証等に必要な実験データを収集した。GNSS ネットワークを用いて突発的な電離圏変動をリアルタイム観測する手法を開発するなど査読付論文７編（うち学術論文誌 4 編）が掲載され、職務発明 1 件が認定された。〔図 1.4.16〕- 270 -

図 1.4.16 電離圏モニタの方式を比較した例【令和 4 年度】
●石垣島における飛行実験
・次世代 GBAS への実装を目指し欧米と共同開発した電離圏モニタの検証のため、石垣島において飛行実験を実施し、低緯度地域の特異現象（プラズマバブル）のデータを取得した。
●GNSS のセキュリティ対策
・SBAS 信号認証機能の規格化を目指し、プロトタイプの開発を早期に完了した。
次世代 GBAS への実装を目指し欧米と共同開発した電離圏モニタについて、石垣島での飛行実験により評価・検証に必要となる低緯度地域の特異現象（プラズマバブル）のデータを取得できた。また、GNSS のセキュリ
ティ対策として、SBAS 信号認証機能のプロトタイプ開発を早期に完了した。 〔図 1.4.17〕

図 1.4.17 プラズマバブルによる GBAS 電離圏モニタの挙動例
シンチレーションの影響を受けている。

【今期 7 年間の達成状況】
次世代 SBAS の国際標準について ICAO における策定作業に参画し、準天頂衛星を含む非静止衛星からの送信を可能とする日本提案の改訂案が採用され、ロバストかつアベイラビリティの高い航法システムの実現に寄与した。
- 271 -

次世代 SBAS のプロトタイプを構築し、準天頂衛星システムの L5S 信号を使用して世界初の実衛星による次世代 SBAS の実証実験を実施した。また、GNSS におけるセキュリティ対策技術を開発して規格化に貢献するとともに、次世代 GBAS への実装を目指し欧米と共同開発した電離圏モニタについて、石垣島での飛行実験により評価・検証に必要となる低緯度地域の特異現象（プラズマバブル）のデータを取得できた。

【次期中長期における発展性】
次期中長期計画では、これらの成果を発展させ、ロバストかつアベイラビリティの高い進入着陸誘導システムの実現に向けた次世代 GBAS の研究開発、GNSS におけるセキュリティ対策技術の規格化、GNSS における宇宙天気情報の応用等を目指す。

- 272 -

（２）空港運用の高度化
到着機が燃料消費を抑えて進入する継続降下運航の混雑空港における運用の拡大を可能とする経路設定
技術、衛星航法を利用した進入着陸方式等高度な運航方式、空港面における出発機と到着機の交通管理手法、光ファイバ技術等を応用した航空機監視技術、滑走路上の異物監視システムに関する研究開発等に取り組む。
① 混雑空港における継続降下運航の運用の拡大及び衛星航法による進入着陸システムを用いた曲線精密進入等の高度な運航方式等に関する研究開発【項目名】★大規模空港における継続降下運航の運用拡大に関する研究（平成 28 年度～平成 31 年度（令和元年度））☆ＣＤＯの現状分析・調査☆ＣＤＯ実施判断支援ツール作成☆シミュレーションの実施
継続降下運航（CDO：Continuous Descent Operations）は燃料や騒音を低減できる運航方式であり、世界的に CDO 実施空港は増加している。国内でも交通量の少ない時間帯において CDO 運用を実施する空港は増加しているが、関西国際空港等の発着回数の多い混雑空港を含め CDO を実施する空港の増加や運用時間帯の拡大が航空局や航空会社から求められていることから、本研究を実施し、CDO 実施判断支援ツールを作成することとした。
【平成 28 年度】
現状分析として最適だが CDO 実施機数の少ない関西国際空港や、準最適だが多くの CDO を実施している
ヒューストンなど複数空港の例を調査し、関西国際空港への適用例を提案した。提案手法の実現性の検討としてフルフライトシミュレーションを実施した。また CDO 実施判断支援ツールの作成に着手した。
【平成 29 年度】
現状分析として周辺交通流が CDO 機に与える影響や、外乱要因から生じる垂直軌道のばらつきを予測する
アルゴリズムの開発に着手した。また、CDO 実施判断支援ツールを用いた管制シミュレーションを実施し、評価実験時の支援情報部分をツールに付加した。
【平成 30 年度】
CDO における降下パスの分析・調査としていくつかの地点の高度幅を指定する方法についてシミュレーショ
ンを実施し、燃料消費と操縦性のトレードオフ関係を国際学会で発表した。また、管制経験者による CDO 実施
判断支援ツールの評価を行い、ツールの更なる改善を行った。
【平成 31 年度（令和元年度）】
CDO 実施判断支援ツールを用いた管制経験者によるシミュレーションを実施し、現状のインフラで実施可能な範囲で交通量の多い時間帯に CDO が実施できるか評価した。異なる地点からの到着機間の縦間隔確保のために遠方からの速度調整を行うと、現状よりも多い交通量（10 分間に 3 機、30 分間に 7 機が上限）でＣＤＯが実施可能であることが定量的に示された。〔図 1.4.18～19〕- 273 -

図 1.4.19 シミュレーション対象空域（黒い航空機横の番号は到着順）

図 1.4.18 シミュレーションの様子【項目名】★航空機の降下方式における機上・地上の機能向上に関する研究（令和 2 年度～令和 4 年度）☆将来の空地連携を想定した CDO の提案
近年の航空交通量の増大に伴い、主要な空港の容量拡大が強く望まれており、地上における軌道予測の機能向上が潜在的な対策の一つであるとされている。一方で、従来の段階的に降下する方式は、低高度での燃料消費増加・騒音発生につながることから、降下開始点から継続的に降下させる継続降下運航（CDO：
Continuous Descent Operations）の導入が望まれている。しかしながら、CDO の軌道は個々の航空機の性能に沿った降下経路であるため地上での軌道予測精度を低下させる一因となり、我が国における CDO の運用拡大が進まない原因の一つとなっている。
軌道予測精度と CDO の拡大を両立するために提案されている方式の一つが、降下時の飛行経路角を指定する固定飛行経路角（Fixed-FPA：Fixed Flight-Path Angle）降下方式である。Fixed-FPA 降下方式は完全なCDO ではないものの、垂直経路の情報を共有することで地上における軌道予測精度が向上する（空地連携）ため、CDO の運用拡大につながることが期待されている。しかし、従来の航空管制システムは、地上と機上それぞれが所有する情報を密接に共有できる環境ではないことから、このような方式の導入が困難とされている。このため、Fixed-FPA 降下方式の設計方法を確立し、空地連携を達成するために必要とされる機能の要件定義を行うために、本研究を実施することとした。
【令和 2 年度】
●固定飛行経路角（Fixed-FPA）降下方式の定量的評価
・研究成果がインパクトファクタの高い学術論文誌に掲載された。
CDO の一環として提案する固定飛行経路角（Fixed-FPA）降下方式の運航性能を定量的に評価し、得られた研究成果がインパクトファクタの高い学術論文誌に掲載された。また、Fixed-FPA 降下を活用した到着管理アル
ゴリズムの開発に着手した。さらに横浜国立大学との共同研究で到着方式における環境負荷モデルの構築を行い、騒音暴露量や排出ガス等の推定を行った。
【令和 3 年度】
■Fixed-FPA 降下による到着管理アルゴリズムに関する論文が計測自動制御学会（SICE）部門マルチシ
ンポジウム賞（技術分野）を受賞- 274 -

軌道予測誤差を低減し、環境負荷を低減するため、三つの数値予報気象モデルの予報精度について定量的評価を行い、出発前に LFM（局地数値予報モデル）予報値より飛行計画を更新することで飛行時間の予測誤差を改善できることを明らかにした。また、フルフライトシミュレーションを実施し、提案する Fixed-FPA 降下は CDO
よりも若干消費燃料が大きいが、管制による到着時刻の微調整に対してロバスト性が高いことが示された。さらに Fixed-FPA 降下による到着管理アルゴリズムについて複数到着機のシミュレーションを実施し、交通密度が高く降下中に管制による調整があっても継続降下が可能なことを示した。この結果は計測自動制御学会（SICE）
部門マルチシンポジウム賞（技術分野）を受賞した。〔図 1.4.20～21〕

図 1.4.20 シミュレーション結果（低交通密度）
すべてが同じ降下パスできた。

図 1.4.21 シミュレーション結果（高交通密度）
安全は到着間隔を確保するために減速による異なる
降下パスがみられる（浅い角度だと速度が遅く、降下途中でのさらなる速度調整にも対応できた）【令和 4 年度】
●実験機による Fixed-FPA 降下の検証実験を国内空港で初めて実施
・数値シミュレーションどおりの燃料削減と遅延減少が確認できた。
●実運用における EFB アプリの連携に係る課題の洗い出し
Fixed-FPA 降下 は理想的な FMS による降下に比べ燃料が増えるが、従来の step down 降下より燃料を削減できることを確認した（図 1.4.23)。また、 交通量が多くなっても実施可能であり、燃料消費があまり増加しな
いことも確認できた。

- 275 -

150

fuel consumption, lbs

FMS による降下

140

Fixed-FPA 降下
Step down 降下

130

120

110
1000

1050

1100

1150

1200

Flight time, s

図 1.4.22 EFB 模擬アプリの表示画面

図 1.4.23 飛行実証の結果（飛行時間に対する燃料消費量）（降下経路の可視化機能及び性能評価の数値）【今期 7 年間の達成状況】
継続降下運航（CDO）は低燃費かつ低騒音の降下方式であるが、混雑時間帯での運用拡大は難しい。本研
究では、現状のままでの運用拡大可能数の提示をした。また、予測精度の向上や空地の情報共有が大幅に改善される将来の管制運用を見据えた降下方式を設計し、実運用のための EFB 模擬アプリも併せて提案した。
実験機による飛行実証も行い環境負荷の低減を確認できた。

- 276 -

（２）空港運用の高度化
到着機が燃料消費を抑えて進入する継続降下運航の混雑空港における運用の拡大を可能とする経路設定
技術、衛星航法を利用した進入着陸方式等高度な運航方式、空港面における出発機と到着機の交通管理手法、光ファイバ技術等を応用した航空機監視技術、滑走路上の異物監視システムに関する研究開発等に取り組む。
① 混雑空港における継続降下運航の運用の拡大及び衛星航法による進入着陸システムを用いた曲線精密進入等の高度な運航方式等に関する研究開発【項目名】★GNSS を利用した曲線経路による精密進入着陸方式等の高度な飛行方式の研究（平成 28 年度～平成 29 年度）
☆機上装置への機能組込みと飛行評価
地上型衛星航法補強システム（GBAS：Ground-Based Augmentation System）を用いた衛星航法による精密進入着陸システムである GLS（GBAS Landing System）は、運用の実用化フェーズに入り、海外では現在の ILS（計器着陸システム）と同等の直線進入による GLS 運用が開始されている。さらに、GLS の導入により、ターミ
ナル空域における運航効率の向上、環境負荷の低減、空域容量の拡大を図ることが ICAO の計画である。この実現のため、現在直線に限定されている精密進入経路を曲線化するなど GLS の特長を活かした高度な飛行方式を実現する技術の開発が必要不可欠である。
精密進入経路を曲線化する飛行方式としては、RNP（Required Navigation Performance）の RF（円弧旋回）とGLS 又は ILS の最終直線区間（セグメント）を接続する方式（RNP to xLS 飛行方式）と、GBAS により地上から曲線区間を含む全経路の情報を放送する TAP（Terminal Area Path）の 2 方式が提案されている。前者は早期の導入が期待され、後者は中長期的な導入を視野にさらに自由度の高い経路設計が可能となるものと期待されていることから、本研究を実施することとした。
【平成 28 年度】
航空会社の訓練用フルフライトシミュレータの GLS 機能を利用して、RNP to GLS 飛行方式の設計手法を検討した。特に、最終直線区間に移行する前に浅い降下角を設定する手法を検討し、これにより従前の課題であった高温時においても正常な飛行が可能となることを見出した。また、GLS 進入方式の衝突確率モデルの検討を行い、パイロットの操舵をモデル化する手法を開発した。
特に、RNP to GLS 飛行方式は各国のエアラインの期待が高い国際的な検討課題であるとともに国内においても曲線精密進入方式として導入に向けた検討が進められており、適切なタイミングで研究成果が得られた。
【平成 29 年度】
GLS の特長である曲線進入等の自由度の高い精密進入方式の実現に向けて、TAP 飛行方式の検討を行った。3 次元経路表示による曲線進入の飛行実験を実施し、自動操縦により曲線進入経路に追従できることを確認した。また、GLS 進入方式の衝突確率モデルの検討を進め、モンテカルロシミュレーションにより経路逸脱量を見積もったところ、現行の国際基準における想定よりも大幅に小さいことを見出した。これは国際基準の改訂につながる成果であり、次年度以降の研究に引き継ぐこととした。
【項目名】★ＰＢＮとＧＢＡＳを活用した高度な計器進入方式に関する研究（平成 30 年度～令和 3 年度）☆シミュレータ・可搬型プロトタイプによる飛行実証☆可搬型プロトタイプによる飛行実証- 277 -ICAO は、PBN（性能準拠型航法）概念による航法を促進し、GBAS 等の導入による安全で効率的な進入方式により運航の最適化を図る計画である。近年、我が国においても PBN による RNAV/RNP 進入方式が多数の空港に展開されており、将来はさらに高度な計器進入方式の導入による運航効率と滑走路アクセス性の向上が期待されている。
この実現のため、現在 RNP の RF レグ（円弧旋回）と GLS（GBAS Landing System）等による最終進入経路を組み合わせた新しい進入方式が検討されており、我が国の空港環境を踏まえた実現可能性と将来の便益の明確化が要望されている。また、GLS 等の衝突危険度モデルによる障害物評価表面の緩和が必要とされていることから、これらをあわせて本研究を実施することとした。
【平成 30 年度】
RNP to GLS 進入の導入に向けて、経路短縮効果等の便益を期待できる 3 空港をモデル空港として選定し、飛行方式設計を行った。また、モデル空港における飛行実証実験の準備として、可搬型 GBAS プロトタイプの開発に着手した。さらに、GLS 進入方式の衝突危険度モデルの検討を進め、複数の障害物が近接している場
合について、より現実に近い数学モデルを定式化しこれにより精度を向上できることを見出した。
【平成 31 年度(令和元年度)】●新進入方式のシミュレータ実証
・国内モデル空港において新進入方式を設定し､複数機種のフライトシミュレータで実現性を検証した。
■ICAO による OAS ソフトウェアの採用
・電子航法研究所で開発した OAS（障害物評価表面）を確認するソフトウェアが、ICAO 文書の標準ソフトウ
ェアとして採用される見込みとなった。
燃料節減や環境負荷低減が可能な RNP to xLS 進入の導入に向け、モデル空港での飛行方式を設計し、再現度の高い操縦士訓練用シミュレータにより実現性の検証を実施した。〔図 1.4.24〕

図 1.4.24 フライトシミュレータによる検証実験
図 1.4.25 OAS 可視化ソフトウェア（山岳と交差する例）- 278 -ICAO OAS（障害物評価表面）ソフトウェアを開発して国際会議（IFPP）で報告したところ高く評価され、ICAO
文書の標準ソフトウェアとして採用される方向で進捗した。これは、従前に用いていたソフトウェアのプログラム
コードと詳細な計算法が残存しておらず ICAO の専門家が長年の課題としていたところ、衝突危険度モデルの検討における必要性から同様の演算を行うプログラムを再開発したものである。また、WEB アプリケーションとして開発して、更新を容易にしてユーザが環境に依存せずに使えるよう工夫ができたことが採用の理由となった。電子航法研究所において作成した OAS に係るソフトウェアが ICAO において高く評価され、ICAO 文書の標
準ソフトウェアとして採用される見込みである。〔図 1.4.25〕【令和 2 年度】
●フライトシミュレータによる検証
・経路短縮効果について評価を行った。
・設計した経路は操縦士に高いワークロードを与えずに飛行可能であり､現行経路と比較して 20％以上の消費燃料削減効果を確認した。
燃料節減や環境負荷低減が可能な RNP to xLS 進入モデル空港を対象に飛行方式や航法データベースを設計し､自動飛行によるフライトシミュレータ検証により操縦性や燃料消費量を評価した。設計した経路は操縦士に高いワークロードを与えずに飛行可能であり､現行経路と比較して 20％以上の消費燃料削減効果があることが分かった。
【令和 3 年度】
●新飛行方式の実験用航空機による飛行実証
・十分な有効性を確認した。
・行政施策に反映され、国内空港に展開される見込みとなった。
国内モデル空港（2 カ所）において、RNP to xLS 方式の飛行実証（実験用航空機）及びボーイング 787 フル
フライトシミュレータでの検証、経路短縮効果とパイロットワークロードなどフライアビリティの検証を実施し、新方式における環境負荷低減の有効性を確認した。エアライン等関係者の実験参加により合意を形成した結果、国内空港への展開が有効であることを示した。この成果は行政施策に反映された。〔図 1.4.26～27〕
衝突危険度モデルの精度改善に取り組み、運航データをスムージングして障害物件が近接する場合の衝突確率の過大評価を改良する提案手法の妥当性を検証した。ICAO 国際標準文書の附属ソフトウェアとして採用見込みとなっている OAS（障害物評価表面）ソフトウェアの改良版を公開した。

- 279 -

図 1.4.26 研究用 RNP to GLS 進入経路

図 1.4.27 広島空港での飛行実証の様子【項目名】★GBAS を活用した着陸運用の高度化に関する技術開発（令和 4 年度）☆高降下角進入の実現性検討
GBAS の利点を活かして進入経路の選択から滑走路離脱までを一連の進入着陸として扱い、自由度の高い
経路設定と個別の航空機の特性や進入フェーズに合わせてユーザが選択することにより、環境に配慮した効
率的な進入着陸を実現することが求められているため、本研究を実施することとした。
【令和 4 年度】
●進入方式の設計に用いる衝突リスクモデル等の改良
・経路設定の柔軟性を高めるため、前年度検討した ADS-B データを用いて進入経路からの逸脱量を算出する方法の妥当性を検証して有効性を示した。
進入方式の設計に用いる衝突リスクモデル等を改良して経路設定の柔軟性を高めるため、前年度検討した
ADS-B データを用いて進入経路からの逸脱量を算出する方法の妥当性を検証して有効性を示した。
【今期 7 年間の達成状況】
新しい進入方式をフライトシミュレータにより検証し、操縦士に高いワークロードを与えることなく現行経路と比較して 20%以上の消費燃料削減効果があることを確認した。さらに実験機による飛行実証を行って国内空港に展開されたことは、研究成果の行政施策への反映である。
電子航法研究所で開発した OAS（障害物評価表面）を確認するソフトウェアが ICAO 文書の標準ソフトウェア
として採用されることとなったことは、衛星航法の利点を活かした経路設計の適正化をもたらした。また、進入方式の設計に用いる衝突危険度モデルに改良の余地があることを見出して定式化するとともに、ADS-B データを用いて進入経路からの逸脱量を算出する方法の妥当性を検証して有効性を示した。

【次期中長期における発展性】
次期中長期計画では、これらの成果を発展させ、環境に配慮した効率的な進入着陸やダブルスロープ運用の実現を目指す。

- 280 -

（２）空港運用の高度化
到着機が燃料消費を抑えて進入する継続降下運航の混雑空港における運用の拡大を可能とする経路設定
技術、衛星航法を利用した進入着陸方式等高度な運航方式、空港面における出発機と到着機の交通管理手法、光ファイバ技術等を応用した航空機監視技術、滑走路上の異物監視システムに関する研究開発等に取り組む。
② 航空機の離着陸時刻及び地上走行時間の予測を基に行う空港面交通の管理に関する研究開発【項目名】★空港面の交通状況に応じた交通管理手法に関する研究（平成 28 年度～平成 29 年度）☆交通管理手法アルゴリズムの改良・シミュレーション評価
成田空港における交通量の偏りは、空港レイアウトや滑走路使用状況、時間帯による交通需要の変化によることから、空港特性に応じたより効率的で環境負荷が小さい空港面の交通（空港面交通）を実現するための交通管理手法が要望されている。本研究では、出発便の走行経路や機数調整等による空港面の交通流の円滑化に効果的な交通管理手法の開発及びそれら手法の適用条件に関する提案を行うことにより、成田空港の効率的な運用に貢献することを目指す。
【平成 28 年度】
成田空港の航空機の地上走行に関する情報を取得してデータベースを作成し、交通状況の把握・予測を行った。また、空港面交通シミュレーションにより、最近導入された SPID（同時並行出発）の効果を確認するとともに、SPID 運用ができない日の出発遅延低減のために、到着便の一部を A 滑走路から B 滑走路に振り分けることで待機時間が軽減されることを示した。
【平成 29 年度】●離陸待ち時間の管理手法の開発・離陸待ち時間のばらつきを減らす管理手法を見出した。
■成田空港によるシミュレーション手法の活用
・夕方に地上を移動する航空機の混雑が生じている成田空港で提案した手法が活用された。

スポット出発時刻を調整することで空港面の混雑を緩和する手法を提案し、提案手法と現状の離陸待ち時
間のシミュレーションを実施した。提案手法（仮定）は各スポットからの移動時間を考慮し、離陸間隔と同じ時間間隔で離陸待ちの行列に航空機が並ぶようスポット出発時刻を設定した(遅延させた)。「現状」「仮定」で、スポットでの待ち時間（ゲートホールド）と滑走路端での待ち時間を合計した、離陸待ち時間の平均値はあまり変わらないが、各便の離陸待ち時間の、ばらつきを示す標準偏差が改善した。〔図 1.4.28〕
また、スポット出発時刻を離陸時間間隔に合わせるより、離陸待ちの列に並ぶタイミングを離陸時間間隔に合わせる方が離陸待ち時間のばらつきを小さくできることを明らかにした。開発した空港面のシミュレーション
手法は、令和元年 10 月に成田空港で導入された交通管理手法の事前検証として平成 30 年度中に活用されることとなった。

- 281 -

図 1.4.28 離陸待ち時間の相対度数分布【項目名】★空港設計及び地上走行時間管理に資する交通データ活用技術の研究（平成 30 年度～平成 31 年度（令和元年度））☆ボトルネック抽出及び解消に必要なレイアウト要件検討
空港における円滑な地上走行のためには、それを支える空港舗装等の施設の整備について、さらなる効率化が必要となっている。すなわち、近年の航空交通量増加により、航空機地上走行が空港施設に与える負荷が増していることから、空港施設の整備においては、交通の実態把握を踏まえた設計と維持管理が行われる
必要性が増している。このため、空港面の交通データ（MLAT の位置情報等）及びそれに基づくシミュレーショ
ンは、より的確な設計及び維持管理のための一助として活用が期待される。
また、航空交通の時間管理においては、交通流の起点となる空港面地上走行の時間管理は重要な要素である。出発便の混雑に起因する地上走行の遅延を抑制するには、滑走路の利用状況に応じたスポット出発の間隔付けが有効である。しかしながら、滑走路の利用状況は日ごと、時間帯ごとに異なるため、この違いに起因する間隔付けのパラメータの不確かさへの対処が求められる。
【平成 30 年度】
羽田空港の空港面交通量を計測し、誘導路による交通量の差や滞留地点等が判別しやすい交通量データを作成した。また、増便やスポット変更を考慮したシミュレーションを実施し、ボトルネックとなる誘導路等について調査を行った。
【平成 31 年度（令和元年度）】
日々の滑走路使用状況から、交通データ取得期間外の通年の誘導路交通量を推定する手法を検討した。
また、地上走行時間の管理に係る間隔付けパラメータの誤差許容範囲について検討を行い、誤差が大きい場
合にもその影響を補正して精度を向上できることを明らかにした。
【項目名】★空港面の運用に資する交通分析とシミュレーション（令和 2 年度）☆空港レイアウトによる影響のシミュレーション検証
誘導路に出発待ちの航空機が多く並んでいるときは、到着機がスポットに向かうときに渋滞の影響を受けス
ポット到着が遅れ、出発便の地上走行時間の予測が難しくなる。そのため、スポット出発時刻を調整し、誘導路を走行する交通量を平準化することは、地上走行時間管理の有効な方策と考えられている。現在、航空交- 282 -

通流管理において出発制御時刻（EDCT）を発出される航空機数は少ないが、将来、軌道ベース運用の導入
後は、スポット出発時刻や離陸時刻を指定される航空機が増加することが予想される。スポット出発時刻の調
整は、滑走路付近の待ち行列に対する順序付け及び間隔付けとして作用する。しかしながら、羽田空港を始めとする国内の混雑空港においては、スポットの使用スケジュールが密に設定されているため、出発時刻の調整幅に応じたスポットの空き時間が必ずしも得られない場合がある。よって、地上走行時間管理をより精緻に行い、空港の運用を効率化するためには、スポットの空き時間と空港レイアウトそれぞれの制約を考慮した
出発時刻管理の方策を検討する必要がある。
【令和 2 年度】
羽田 D 滑走路からの出発便（北風運用）において空港面シミュレーションを実施し、予定のスポット出発時刻
から 5 分程度ずれても誘導路上での順序を入れ替え、予定の出発時刻順の離陸が可能であることを示した。
【項目名】★AMAN/DMAN/SMAN 統合運用による空港運用の効率化に関する研究（令和 3 年度～令和 4 年度）☆AMAN/DMAN/SMAN 各統合機能の分析・検討
大規模空港の近傍では、航空交通流の輻輳の解消が大きな課題である。特に、滑走路は航空交通のボトルネックであるため、到着交通の管理（AMAN：Arrival Management）機能は、出発交通の管理（DMAN：
Departure Management）機能と統合して効率的に運用する必要がある。さらに、滑走路とスポット間では、航空機が安全かつ円滑に走行できるよう、空港面での交通管理（SMAN：Surface Management）が求められる。これ
らの交通管理は、定常時において空港を効率的に運用できるよう、また、様々な要因で空港での処理容量が低下する非定常時には、迅速に定常状態に回復するよう、レジリエントな設計がされなければならない。
本研究に先行して、羽田空港の到着管理に特化した研究を実施してきた。一方で、効率的な空港運用のためには到着管理を出発・交通流管理と統合する必要があることから、SMAN のシミュレーション評価に当たり
出発機の遅延時間を削減する DMAN との連携について初期検討を行った。これらに基づき、本研究において到着・出発・空港面の航空交通流を統合管理する運用方法を検討することとした。
【令和 3 年度】
●DMAN/SMAN 統合運用に向けた機能の分析
・遅延時間・燃料消費量の削減効果等 5 編の査読付き論文が採択された。
AMAN/DMAN/SMAN 各要素の機能を分析して、羽田空港において TSAT（Target Start Up ApprovalTime）通りに出発した場合をシミュレーション評価し、現状の DMAN の課題を明らかにするとともに、統合運用を定量的に評価する指標を設計した。さらに、各要素の統合による機能向上を図るために、機械学習・多目的最適化・待ち行列理論を応用した出発・到着時刻の予測手法、理想的なスポットアウト時刻推定手法、滑走路使用率を最大化する出発管理手法を提案し、初期評価を行った。これらの結果、遅延時間・燃料消費量の削減効果を示すなど 5 編の査読付論文が掲載された。〔図 1.4.29-30〕- 283 -

図 1.4.29 羽田空港を模擬したシミュレーショ
ン結果の航跡例

図 1.4.30 待ち時間等の推定結果【令和４年度】●到着管理と出発管理機能の統合において、エンルート空域における速度制御・滑走路割り振りア
ルゴリズムを開発
・羽田空港に到着する航空機について、到着機の地上走行時間を約 13%、ターミナル空域での最大遅延時間を約 18%削減できることを明らかにした。
・12 編の査読付き論文に掲載された。

図 1.4.31 到着・出発・空港面管理の機能統合による航空交通流の評価結果
到着管理と出発管理機能の統合において、エンルート空域における速度制御・滑走路割り振りアルゴリズムを開発して組み込んだ。これを羽田空港に到着する航空機に適用することで、到着機の地上走行時間を約13%、ターミナル空域での最大遅延時間を約 18%削減できることを明らかにした。これらの成果は 12 編の査読付論文として掲載された。〔図 1.4.31〕- 284 -

【今期 7 年間の達成状況】
空港面管制シミュレータにスポットで離陸を待たせる管理手法を追加して成田空港のシミュレーションモデ
ルを構築し、誘導路の混雑緩和のためにスポットでプッシュバックを待機させるゲートホールドの有効性を示し
た他、誘導路上での滞留のボトルネックを抽出し、空港レイアウトに起因する影響を示した。また、
DMAN/SMAN 統合運用に向けて必要な機能を分析し、遅延時間・燃料消費量の削減効果など多数の査読付
き論文が採択された。出発管理と空港面管理における空港レイアウトの影響の提示は今後の出発機の運用改善に資するものであり、また到着管理/出発管理/空港面管理の機能を統合する運用及び評価手法の検討
は空港運用の効率化に寄与するものである。
さらに、AMAN/DMAN/SMAN の機能を統合する運用手法を評価するためのシミュレーション環境を構築した。
【次期中長期における発展性】
次期中長期計画では、AMAN/DMAN/SMAN 統合運用手法の具体化と管制システムの設計に関する研究開発を行い、AMAN/DMAN/SMAN 統合運用手法の HTML シミュレーションによる評価を目指す。

- 285 -

（２）空港運用の高度化
到着機が燃料消費を抑えて進入する継続降下運航の混雑空港における運用の拡大を可能とする経路設定
技術、衛星航法を利用した進入着陸方式等高度な運航方式、空港面における出発機と到着機の交通管理手法、光ファイバ技術等を応用した航空機監視技術、滑走路上の異物監視システムに関する研究開発等に取り組む。
③ 光ファイバ技術等を応用した航空機監視技術及び滑走路上の異物監視システム等に関する研究開発【項目名】★空港面と近傍空域のシームレスな全機監視方式の研究（平成 28 年度～平成 30 年度）☆モード A/C 機監視機能の実環境評価☆統合監視機能の実環境評価
空港面における高精度な航空機位置情報を管制官に提供することにより、運航の効率性向上をもたらす空
港面監視技術であるマルチラテレーション（MLAT）が普及しつつある。電子航法研究所では、この監視技術で課題とされてきた空港内エプロン近傍等で多く見られる信号干渉に強く、その整備・維持管理コストの低廉化を図った航空機監視装置である光ファイバ接続型受動監視システム（OCTPASS）を提案し、開発してきた。このシステムは、受信信号を直接光伝送する方式や、干渉による信号歪みの影響を受けにくい信号処理方式等、従来型のマルチラテレーション装置にはない特徴的な構成を取り入れることにより、その耐干渉性の有効性及び性能ポテンシャルの高さが実証されてきている。開発した OCTPASS 装置は評価試験空港と位置付けた仙台空港に設置しており、航空機の実運航データを幅広く継続的に収集して実データに基づいた装置の改善と性能評価が可能な環境下にある。
一方で、空港周辺では、旅客機等では搭載が義務化されているモード S トランスポンダを装備していない航空機も存在するため、監視センサはモード A/C 機への対応が不可欠である。特に、モード A/C 機は航空機識別の困難さが課題とされており、これを克服するモード A/C 機対応マルチラテレーションの開発・評価が求められている。以上のことから、本研究を実施することとした。
【平成 28 年度】
モード A/C 機監視機能の実環境基礎評価及び ADS-B データの位置検証監視機能の評価にあたり、受信側の信号処理部におけるモード A/C 応答信号の処理機能の追加、送信側の変調部におけるモード A/C 質問
信号の生成機能の追加を行った。また、仙台空港周辺の実環境下において、モード A/C 機のデータを取得して動作を検証し、課題であるモード A/C 航空機の検出や覆域の拡大の可能性について、楕円測位方式を用いることで空港面から空港近傍約 30NM をシームレスに監視できることを確認した。
【平成 29 年度】
平成 28 年度までに製作したモード A/C 質問信号の生成機能（送信機）を利用し、モード A/C 機の監視に楕
円測位を用いた評価と監視覆域の広域化の検証を仙台空港の実環境下で行った。この結果、モード S による
楕円測位航跡と比較すると、ほぼ同等の性能で空港周辺を監視でき、監視覆域の広域化を実証できた。

- 286 -

【平成 30 年度】●光ファイバを利用した新型航空機監視装置の開発
・信号環境の悪化を抑制する技術を開発した。さらにモード A/C 機を含む全航空機を監視可能とし、特許を出願した。
■実証実験に向けた事業
・新型航空機監視装置の有用性が認められ、ベトナム・フーコック国際空港への導入を前提とした実証実験に向けた事業を開始した。

信号環境の悪化を抑制する技術を開発するとともに、光ファイバ無線技術を利用した新しい開発システムによりすべての航空機が監視可能となることを仙台空港にて検証し、特許を出願した。開発を進めてきた新型航空機監視装置の有用性が認められ、ベトナム・フーコック国際空港への導入に向けた実証実験を開始した。電子航法研究所が開発を進めてきた新型航空機監視装置の有用性が認められ、ベトナム・フーコック国際空港の導入に向けた実証実験が行われており、今後我が国における航空交通システムの国際競争力の向上につながるものと考える。〔図 1.4.32〕

図 1.4.32 フーコック国際空港での受信ステーション、送信ステーションの設置位置案【項目名】★遠隔型空港業務支援システムの実用化研究（平成 29 年度～令和 2 年度）☆プロトタイプシステムの要件設計・性能検証☆信頼性向上・評価試験☆コスト圧縮化
遠隔型空港業務支援システムであるリモートタワーのコンセプトの実現に向けて世界では研究が進められて
おり、リモートタワーの実用化に向けた要望が高まっている。我が国では空港の管制や運用支援について遠隔的に行うことを目指すニーズがあり、電子航法研究所では平成 28 年度までに RAG（リモート対空通信施設）高度化、ITV（監視カメラ）システムの機能向上、リモートレディオに活用できる基盤システムの技術開発を行ってきたところである。
リモートタワーでは、実際に飛行場（タワー）にいる場合と同様にオペレータが空港面の安全状況の監視、確認を行うため、通常のタワー管制業務と同様にネットワークを通じて提供される空港からの映像情報が重要になる。タワー環境は気象や時間帯により変化するが、映像技術や監視センサ技術を用いて、運用に最適なシステムを検討する必要がある。また、拡張現実技術を用いることで、デジタル処理した画像データに様々な支援情報を付加し、コンピュータ合成映像等を必要に応じて提供できる。このように、映像やセンサ、ネットワーク等の IoT 技術を活用し、視覚的な情報を補うことで、遠隔業務でも安全性や効率性を今まで以上に高いレベルで- 287 -

実現することが期待されている。将来の管制業務においては、小規模空港や離島空港でリモート運用を可能とするための技術を開発し、我が国の運用環境に適したリモートタワーのシステム設計及びテストシステムの構築と評価が求められている。以上のことから、本研究を実施することとした。
【平成 29 年度】●リモートタワーのプロトタイプを構築
・映像システム、監視センサ及び表示・操作系 HMI を統合した実験用システムにより、ユーザ実験を試行した。
■国際規格策定に貢献
リモートタワー業務において最適な表示・操作系 HMI（ヒューマンマシンインタフェース）のプロトタイプシステ
ムを作成し、航空局の協力のもとでユーザ実験を試行しながら、HMI 作成のためのガイドラインを作成した。本
研究で得られた知見について、リモートタワーの視覚センサに関する技術要件の規格策定活動の中で提案した内容が新規格 EUROCAE ED-240A に反映され、この技術分野で世界を主導した。〔図 1.4.33～35〕

図 1.4.33 リモートタワーシステム制御卓（HMI）イメージ

図 1.4.34 映像システム用カメラ

図 1.4.35 航空機表示イメージ- 288 -

【平成 30 年度】●リモートタワーのプロトタイプの改良
・自然な映像表示が可能となり、動体追尾と情報表示の精度が向上した。
■航空局の機器調達仕様書の作成への貢献■国際技術要件策定への貢献
アルゴリズムの見直し等により自然な映像表示が可能となり、予測制御を導入することで動体追尾と情報表示の精度が向上した。航空局と連携して技術的条件等の情報提供を行い、令和元年度より開始される整備に向けた機器調達仕様書の作成に貢献するとともに、リモートタワーの国際技術要件の規格策定にも貢献した。
〔図 1.4.36～37〕

図 1.4.36 HMI 構成のデザインイメージの一例

図 1.4.37 動体追尾と情報表示の例【平成 31 年度（令和元年度）】●航空交通の監視機能の改善
・コンパクト化した空港周辺監視センサを組み込んだシステムを山形空港で評価し、小規模空港への展開の可能性を実証した。
■国際規格の追加策定への貢献
・映像システム＋監視センサ情報の活用の検討に参加、情報提供や規格策定に貢献した。
■航空局仕様策定への貢献
・開発した HMI デザインの情報を航空局に提供し、高機能 RAG 用 HMI デザインの仕様に反映された。
コンパクト化した空港周辺監視センサを組み込んだシステムについて初期評価実験を山形空港にて実施し、性能と課題についての検討を行い、小規模空港への展開の可能性を示した。本研究で得られた知見について、EUROCAE の規格策定活動に反映させ、光学センサ以外の監視センサ技術の活用のための技術要件である ED-240B の議論に貢献した。遠隔型空港業務支援システムにおいて、画像処理と目標検出機能を高度化し、管制官の業務負荷軽減と効率向上が期待される HMI デザインを提案したことは、航空交通の安全・安心につながるものである。

- 289 -

【令和 2 年度】●ソフトウェアの効率化
・当初サーバ相当でしかできないとされた表示をワークステーション 1 台で処理できるようにし、コスト圧
縮の要望に応えた。
●実験用航空機による評価
・ライトガンの視認性評価及び光度レベルの飛行評価を実施した。
監視センサとして MLAT（マルチラテレーション）をシステムに組込むための最適化キャリブレーション技術の開発及び精度評価とともに、機能そのものの評価を実施した。リモートタワーの運用を想定したシステムとして、コスト圧縮も要望されている中、ソフトウェアのアルゴリズムの見直しと効率化により、当初サーバ相当でしかできないとされた表示をワークステーション 1 台で処理できるようにした。運用を想定した 360°パノラマのリアル
タイムリモートタワーの評価システムを構築し、表示性能、品質や様々な環境対応（夜間、雨、雪等）の性能評価を行った。さらに、航空局の要請に応え、実験用航空機を用いてライトガンの視認性評価及び光度レベルの飛行評価を実施した。〔図 1.4.38～40〕

図 1.4.38 アップデートしたシステムの表示系と HMI

図 1.4.39 評価試験用 LED ライトガンユニット

図 1.4.40 試験用ライトガン付き PTZ カメラ（左）と夜間のライトガン点灯試験の様子（右）【項目名】★デジタル技術によるタワーシステム高度化に関する研究（令和 3 年度～令和 4 年度）☆コストバランスに優れた技術の実証と有効性評価
リモート・デジタルタワー（RT/DT）の技術開発は世界的に実用化の段階に来ており、我が国においても奄美- 290 -

空港で令和 3 年度からリモートレディオ空港としての運用を開始した。国際的には、映像や監視センサ技術を用いて既存の運用を遠隔で行えるシステムとしての開発が進められており、実用化の目途がついてきた。これらのシステムの技術動向や運用展開においては、安全性の向上や業務の効率化を目指し、映像やセンサからのデジタル情報をさらに活用した業務支援機能の拡充や、システムの機能を高度化することで実現できる新たなタワー運用スタイルの研究及び開発の取組みが、欧州を中心に議論されている。電子航法研究所では日本型のリモートタワー（RT）システムの基本コンセプトの構築を目指した研究を実施してきており、業務を支援する機能のための基礎技術を研究開発することに着目して、システム構築を進めてきた。これまでの技術基盤や研究
プラットフォームを活かすことで、日本のタワーシステムにおける技術革新への貢献と共に、運用支援のための拡張機能や技術を導入するための開発評価が求められている。以上のことから、本研究を実施することとした。
【令和 3 年度】
■国際規格の策定への貢献
・リモート・デジタルタワーの技術要件の文書策定に貢献した。
EUROCAE においてリモートタワーの技術要件の規格策定作業部会（WG-100）の主要メンバーとして活動し、改訂された最新規格である ED-240A Ch.1 の発行に貢献した。
【令和 4 年度】
●コストバランスを考慮した監視システム（mini-MLAT）を空港に設置してデータを取得し、航空機
位置精度の推定性能を明確化●遠隔でのタワー管制の実用化に向け、映像や監視センサの異なる座標系の変換を行うためのキャ
リブレーションについて精度向上を図る技術を開発
コストバランスを考慮した監視システム（mini-MLAT）を空港に設置してデータを取得し、航空機位置精度の推定性能を明らかにした。また、遠隔でのタワー管制の実用化に向けて、映像や監視センサの異なる座標系の変換を行うためのキャリブレーションについて精度向上を図る技術を開発した。
【今期 7 年間の達成状況】
リモートタワーの整備に関する技術要件を活用することで、小規模空港向けに航空局の仕様策定に資する技術が展開された。遠隔でのタワー管制の実用化に向けては、映像や監視センサの異なる座標系の変換を行
うためのキャリブレーションについて精度向上を図る技術を開発した。
また、飛行場管制システムのデジタル化及び管制官業務支援機能を強化するとともに、運用に最適化されたシステムの実現が期待されることとなった。
【次期中長期における発展性】
次期中長期計画では、トラッキング率の向上、夜間や低視程時に対応する技術や仕組みの研究開発など管制官業務の運用に合わせたシステム及び技術の開発を目指す。同時に、様々なタイプの空港への対応に必要な技術、監視センサを始めとする様々な情報ソースを活用した支援機能と運用に最適化されたシステムの実現を目指す。

- 291 -

（２）空港運用の高度化
到着機が燃料消費を抑えて進入する継続降下運航の混雑空港における運用の拡大を可能とする経路設定
技術、衛星航法を利用した進入着陸方式等高度な運航方式、空港面における出発機と到着機の交通管理手法、光ファイバ技術等を応用した航空機監視技術、滑走路上の異物監視システムに関する研究開発等に取り組む。
③ 光ファイバ技術等を応用した航空機監視技術及び滑走路上の異物監視システム等に関する研究開発【項目名】★空港面異物監視システムの研究（平成 28 年度）
2000 年のコンコルドの事故以来、空港面の安全確保のため、滑走路等の異物（FOD：Foreign Object Debris）
検知システムのニーズが非常に高くなっていた。また、現状の作業員による定時目視点検に加え、バードストラ
イクなどの突発的な事象に対する年間 100 回を超える臨時点検などにより、異物の除去や滑走路の安全確認のための時間を要している。この間、滑走路の離着陸を制限することから、空港の実際の処理能力が低下する
ため、空港面の状態監視のための機能向上の要望が高まっていた。
一方、欧州を中心として、産官学の専門家によって空港面異物検出システムの国際規格化が進められた。この規格には我が国の空港事情に合致した要件を反映させる必要があり、規格化作業にも電子航法研究所の参画が求められている。以上のことから、本研究を実施することとした。
【平成 28 年度】●FOD 特徴抽出アルゴリズムの構築・AI 技術を用いた画像の特徴抽出アルゴリズムを開発し、誤警報の除去を可能にした。
●レーダとカメラ制御機構構築
・成田空港での実験で、世界最高速での異物検出を実証した。
航空機を異物と判定しないよう、レーダで検知したものをカメラが自動追跡、撮影、分類する機能を構築した。
分類機能には、深層学習（AI 技術）を用いた画像の特徴抽出アルゴリズムを開発し、誤警報を除去できる性能を示した（航空機 100%、車両 98%の識別率）。空港面の管理として、年間 100 回を超える臨時点検が行われることがあり、異物の除去や滑走路の安全確認までに時間を要し、空港の処理能力を低下させる要因となっている
課題の解決に向けたシステム開発を目指し、成田空港内でフィールド評価を実施した。その結果、350m 離れた
距離において 1 インチの金属片を検出することができ、また他のシステムには上記の特徴抽出アルゴリズムを組み込むことで誤警報抑制等の精度が向上した。異物検出時間は他のシステムの 6 分の 1 である 10 秒で検出可能であり、これは世界最速である。本システムの活用により滑走路の点検時間（閉鎖時間）を短縮することができ、燃料消費や定時性の確保に貢献できる。〔図 1.4.41〕

図 1.4.41 深夜の成田空港における連接試験の物体検出・撮影結果- 292 -

【項目名】★滑走路異物監視システムの高度化に関する研究（平成 31 年度（令和元年度）～令和 3 年度）☆実験系構築・システム設計☆空港常設システム設置要件設計・構築
FOD 探知システムの令和 2 年度以降の導入に向けて、実運用に向けた未検知率の低減、探知困難形状
FOD への対応、悪天候時の対策等のための研究開発が必要とされていた。非金属物体等の低 RCS（レーダ反射断面積）対象物及び探知困難形状対象物について、反射特性の評価並びにこれまでに実証試験を実施しているリニアセル方式レーダシステムに実装する検出技術の提案・開発が必要である。また、FOD 探知システムの運用基準策定に向けて、空港環境における探知状況の評価及び悪天候時の性能変化の評価を行い、理想的でない環境条件においても探知能力を確保できる技術の開発と実装等が求められている。以上のことから、本研究を実施することとした。
【平成 31 年度（令和元年度）】
電磁波の反射率が低く、探知困難な形状の異物を探知するため、感度を大幅（20 dB 以上）に改善する新たな信号処理技術を提案し、要素技術の確認試験を実施した。この信号処理技術は次期システムに搭載される予定である。また、異物回収作業者が広大な滑走路上において異物を効率よく回収できるよう、異物回収端末
ユーザーインターフェースを設計・構築した。このユーザーインターフェースは、成田空港で実施された FOD 探知システムの空港環境及び悪天候時の性能評価の実証実験に用いられ、回収効率の向上を確認し、導入時の滑走路閉鎖時間の短縮の可能性等、実験に参加した運用者からも高い評価が得られた。これらに基づき、最新の FOD 探知システムの設置空港を検討した。
【令和 2 年度】
これまでの研究成果を反映し、感度を 20 dB 以上改善する信号処理技術を実装した改良版の評価用 FOD
探知システムを構築し、仙台空港での試験により性能が改善することを確認した。また、令和元年度構築した異物回収端末ユーザーインターフェースについて、改善項目（位置精度、利用しやすい UI 等）の実装に向けた調査を行った。さらに、成田国際空港の旧評価用 FOD 監視システムを用いた空港環境試験のデータを分析
し、FOD 探知率の定量化を行う等、FOD 探知システムの空港環境及び悪天候時の性能評価を継続した。これに加えて、クアラルンプール国際空港の改良版 FOD 監視システムのデータが COVID-19 の影響で入手不可になったため、急遽、仙台空港で追加試験を実施した。以上の活動等をもとに、最新の改良版 FOD 監視システ
ムの羽田空港設置の準備を進めた。
【令和 3 年度】
●空港環境評価試験
・空港における最適なセンサ設置条件を明示した。
●空港における性能試験
・世界トップレベルの検知性能を有することを実証し、海外共同研究において国際的な導入計画に寄与した。
■行政への貢献
・令和 4 年度の空港への評価システム設置に向け、行政当局の検討会へ高頻度かつ多数の技術資料・
仕様策定データを提供した。
令和元年度及び 2 年度に実施した研究成果の取りまとめと共に、さらなる性能改善及び評価用 FOD 監視シ
ステムを用いた空港環境評価試験を実施することで、空港における最適なセンサ設置条件を明らかにした。世界トップレベルの FOD 検知性能を有することを、空港での性能試験で実証し、海外共同研究において FOD 監- 293 -

視システムの国際的な導入計画に寄与した。実用化を見据え、令和 4 年度における空港への評価システムの設置に向けて、航空局 CARATS 及び滑走路異物検知装置導入検討会に対して高頻度かつ多数の技術資料・
仕様策定データを提供し、社会実装に向け貢献できた。〔図 1.4.42～43〕

対象物

測定数

検知数

検知率（%）

タイヤ片（高さ5 cm×幅5 cm）

117

112

95.7

灯火
（直径8.8 cm）

117

117

100

M10ボルト+ナット（長さ4 cm）

135

131

97.0

燃料キャップ（直径4 cm、高さ1.5 cm）

108

107

99.1

コンクリート片（3片5 cm）

117

117

100

金属片
（高さ7 cm×幅5 cm）

117

116

99.1

図 1.4.43 MASPS 準拠対象物（寸法 2 分の 1 以下）
図 1.4.42 滑走路における試験状況

検知率試験結果【今期 7 年間の達成状況】
幅広い検知対象物及び悪天候時における検知性能の確保と、世界トップレベルの FOD 検知能力を達成できた。
実用化を見据え、令和 4 年度における空港への評価システムの設置に向けて、航空局 CARATS 及び滑走路異物検知装置導入検討会へ高頻度かつ多数の技術資料・仕様策定データを提供し、社会実装に向け多大な貢献をした点、空港運用者にとって利用しやすい FOD 回収システムを実現し、国内空港への設置に貢献できた。
【次期中長期における発展性】
次期中長期計画では、多様な空港環境において、安定的な検知性能を有しつつ信頼性の高い FOD 検知シ
ステムを目指す。また、国内外の空港設置に貢献するとともに、航空の安全性向上、滑走路利用効率向上、
CO2 排出削減に向けた取組みの支援を目指す。

- 294 -

（３）機上情報の活用による航空交通の最適化
航空機が保持する運航や気象等に関する情報を地上へ伝送し活用する技術、航空機が地上と連携して周辺
航空機の状況を把握し最適な航空機間隔を維持するとともに最適な飛行経路を実現する技術に関する研究開発等に取り組む。
① 放送型自動位置情報伝送監視システム等の機能を用いて航空機の飛行管理システムが持つ運航情報などを地上に伝送して航空交通管理に活用する技術に関する研究開発【項目名】★航空路監視技術高度化の研究(平成 28 年度)☆高利得空中線の性能試験
今後の航空交通管理（ATM）の運用概念として軌道ベース運用（TBO）が位置付けられており、TBO を実現するためには、シームレス（継ぎ目のない）かつ高性能（高頻度・高精度）な航空機監視が要求されている。このため、将来の航空機監視システムとしては、現用の二次監視レーダ（SSR）より高い性能を実現できる、衛星航法システムからの測位信号を活用した放送型自動位置情報伝送・監視機能（ADS-B）の導入が計画されている。
ADS-B は、航空機側への装置搭載が必要であり、管制業務における監視ツールとして運用を開始するには相応の時間を要する。加えて、監視データの脆弱性が指摘されており、データの信憑性検証等の対策も必要である。一方、広域マルチラテレーション（WAM）は、信号の到達時刻差から航空機を測位する監視技術であり、ADS-B の導入に際して指摘されている課題を解決できる。WAM は、SSR 及び ADS-B 両方の信号から測位でき、ADS-B と共用（同時運用）可能なことから、ADS-B 運用開始までの移行システムとして適している。また、運用開始後は監視データの検証システムとしても利用できる。
しかしながら、我が国の航空路監視に WAM を適用する場合、海岸線沖合の覆域を現用 SSR 並みに確保することは、既存 WAM 技術では困難である。さらには、WAM による即時性の高いモード S データリンクの実現も要求される。航空サービスは基礎的な社会インフラであり、我が国の経済発展を踏まえて、量的な拡大や質的な向上とともに、これらの課題解決に向けた技術開発が求められている。以上のことから、本研究を実施することとした。
【平成 28 年度】●航空路監視装置の性能向上
・新開発の空中線により、覆域が 30％拡大するとともに更新頻度が 10 倍以上となった。
■国際技術指針策定への貢献
WAM において課題とされていた沿岸沖合における監視については、開発した高利得セクタ型アンテナにより覆域を 30%拡大できた。これにより、設備数やコストを極端に増加させることなく現状の SSR と同等の監視覆域と同時に航空路で 10 倍以上の更新頻度を得ることが可能となった。高い更新頻度は、将来の高密度な航空管制を実現するための必須条件になると見込まれている。
受信強度に対する干渉信号数と検出率の関係性の実測により、開発した高利得アンテナの有効性を示した
ところ、実測値をまとめた資料については専門家からも高い評価が得られ、これらを反映するために ICAO の「航空監視マニュアル」（Doc 9924）に提案した。この研究成果は、将来の機上情報をダウンリンクするデータリ
ンクの性能を予測するために活用できる。〔図 1.4.44-45〕- 295 -

図 1.4.44 信号強度と干渉信号数に対する信号検出率

図 1.4.45 監視覆域の拡大【項目名】★従属監視補完技術に関する研究（平成 29 年度～令和 2 年度）☆ADS-B 脆弱性対策技術の基礎・機能試験☆ADS-B 脆弱性対策技術の機能、検証試験
我が国の航空交通システムの長期ビジョン（CARATS）では、航空交通需要の増大に対応するために、航空
交通管理（ATM）運用概念や通信・航法・監視（CNS）基盤技術に関する変革の方向性が示されている。このうち、監視技術については、地上・機上での状況認識能力の向上が挙げられている。このため、現在、航空機監視装置である広域マルチラテレーション（WAM）の導入が進められており、今後は衛星航法システム（GNSS）をベースとした放送型自動位置情報伝送・監視機能（ADS-B）への移行が計画されている。ADS-B は、航法システム
を位置情報源とする従属監視方式であるため、意図的な偽位置情報や非意図的な誤位置情報発生への脆弱性対策が必要である。また、航法システムの障害や機上航法装置の不具合が発生した場合の補完監視センサも必要であり、ADS-B 用信号に基づく測位も可能な WAM が候補システムとして位置付けられている。補完セン
サとしての WAM は、GNSS 障害発生時の時刻同期や、受信局数の削減を可能とする技術開発が求められている。以上のことから、本研究を実施することとした。
【平成 29 年度】●ADS-B の脆弱性対策
・妨害電波と混信しても ADS-B 信号を抽出できる技術を確立した。
●従来の覆域●GPS 障害時における WAM の時刻同期●高利得セクタ型アンテナの覆域
・GPS の代替として、ルビジウム発振器による時刻同期の可能性を示した。

ADS-B 信号が妨害電波と混信した場合に、指向性のあるアンテナを利用することで、妨害電波を抑圧して
ADS-B 信号のみを抽出できた。これにより脆弱性対策の可能性が確認できた。時刻同期に GPS を利用する航空機監視装置（WAM）の GPS 障害時における GPS 時刻同期の代替として、ルビジウム発信器による時刻同期を検討している。そこで課題となる当該発信器の同期外れについて、10 時間経過時に 30 ナノ秒のずれ（GPS
非同期時と比較して約 1000 分の 1 の誤差、GPS 同期時と比較して約 2 倍程度の誤差）であることを明らかにし、GPS 障害時の WAM 時刻同期の可能性を示した。脆弱性対策の開発評価に関する検証結果等が示された- 296 -

文献が見受けられない中で、妨害電波と混信しても ADS-B 信号のみ抽出し、ADS-B 脆弱性対策の可能性を示すとともに、補完用 WAM 技術として GPS 以外の手段で時刻同期できる可能性を示した。
【平成 30 年度】●位置検証技術の実証
・不正な位置情報への対策技術及び時刻同期維持の対策技術を評価し、高い性能が得られることを実証した。
ADS-B 導入の際、航空機側において測位エラー等が発生した場合にも、管制機関側において位置検証が可能な技術である信号到達時間差（TDOA）による位置検証技術を開発し、安全性向上に寄与した。本位置検証
技術は GPS を利用しているが、GPS 故障時においても、新しく開発したルビジウム発信器を用いた受信局時刻同期方式により、位置検証技術が機能することを確認した。〔図 1.4.46～47〕

図 1.4.46 TDOA による ADS-B 位置検証の試験結果（表示画面）

図 1.4.47 ルビジウム発信器を利用した機能試験のブロック図と試験結果（表示画面）- 297 -

【平成 31 年度（令和元年度）】●ADS-B 脆弱性対策
・航空機側で測位エラーが発生した場合でも、管制機関側において位置検証が可能な技術を開発した。
■国際技術指針策定に貢献
ADS-B の脆弱性対策技術として、信号到達時間差（TDOA）による位置検証技術について誤位置・偽位置を判定する性能を評価し、99.8%という高い不正位置の検出率を得た。また、電子航法研究所研究員が、ADS-Bの導入が検討されているブータン航空局に対して山岳地帯における受信局配置設計などの技術移転を実施した。特に各装置の利用技術について、動作原理から最新の研究成果までを丁寧に説明した。〔図 1.4.48～49〕

図 1.4.49 現地作業の様子（受信装置の校正）

図 1.4.48 不正位置の判定実験【令和 2 年度】
●位置検証法の性能評価・評価結果を基に実用化を見据えたシステム設計法も追加した。
●補完用 WAM 技術の開発
・GPS 障害時（ADS-B 利用不可）のバックアップとして、GPS 受信機をルビジウム発振器で補強する時刻
同期維持手法を開発した。
■国際標準化策定に貢献
・ICAO APAC のガイダンス文書に有効な脆弱性対策として記載された。
不正位置（偽位置・誤位置）対策である信号到達時刻差（TDOA）による位置検証法について、検出率等の性能評価を完了した。これを基に、実用化を見据えたシステム設計法も追加で開発した。GPS 障害時には ADS-B
が利用不可となるため、広域マルチラテレーション（WAM)によるバックアップが必要である。これに向け、受信機をルビジウム発振器で補強する時刻同期維持手法を開発した（補完用 WAM 技術）。検証の結果、GPS 障害
発生後 11 時間までの動作継続を実現した。これまでの検証作業で高い性能が得られたため、国際標準化活動
を通じて、ICAO APAC (アジア太平洋地域事務所)の ADS-B ガイダンス文書に有効な脆弱性対策として記載された。〔図 1.4.50〕- 298 -

図 1.4.50 検証試験における判定の例：（左）不正判定した位置、（右）正当判定した位置【項目名】★高機能空中線を活用した監視技術高度化に関する研究（令和 3 年度～令和 4 年度）☆空中線素子・指向性制御方式・監視機能の開発・評価
我が国では、将来の航空交通需要拡大に対応した監視技術の革新として、二次監視レーダ（SSR）、広域マ
ルチラテレーション（WAM）、放送型自動位置情報伝送・監視機能（ADS-B）といった異種センサを整備し、それらの航跡を統合する航空路マルチセンサシステムの整備を進めている。現在、航空路 WAM の整備が進んでいるほか、令和 3 年度には CARATS にて ADS-B 導入の意思決定が予定されている。航空路マルチセンサシス
テムは各センサの長所を取り入れた監視機能を実現できる一方、異種センサが独立して整備された冗長性の高い構成であり、それらをより一元的に実現することが、効率化と高性能化の両立に必要である。このためには、
ADS-B を受信・検証する機能及び航空機上の情報（DAPs）に対応し、各センサが持つ異なる送受信要件を集約できる高機能空中線が求められる。以上のことから、本研究を実施することとした。
【令和 3 年度】
■ADS-B 導入の意思決定への貢献
・ADS-B の航空路への監視センサ導入について、本研究の成果が令和 3 年度における導入意思決定の根拠となった。
●ADS-B 位置情報の正当性を高機能空中線により検証する機能を開発●共同研究及びソフトウェア利用許諾の実施・検証機能の導入効果を検討するために開発した性能概算手順がメーカーにおけるシステム設計にも活用され、共同研究を実施するとともにソフトウェア利用許諾を締結した。
ハードウェア面では素子と指向性制御方式の開発を進めた。ソフトウェア面では、マルチセンサの構成要素として導入が検討されている ADS-B に向けて、ADS-B 位置情報の正当性を高機能空中線により検証する機能を開発した。〔図 1.4.51〕
本機能の導入効果を検討した結果、不正情報の検知率が従来法よりも改善することを明らかにした。また、
本検討のために開発した性能概算手順が、国内製造メーカーでのシステム設計にも活用され、共同研究やソフ
トウェア使用許諾の締結に繋がった。さらに、ADS-B の航空路への監視センサ導入について、本研究の成果が- 299 -

平均検知率 [%]令和 3 年度における導入意思決定の根拠となった。

(a) 性能概算手順の計算例(b) 高機能空中線による到来方向併用の効果

図 1.4.51 ADS-B 検証性能の効果試算結果【令和 4 年度】
●フェーズドアレイアンテナ（高機能空中線）と複数の受信局の連携により航空機位置を算出する新
たな測位機能を開発
・適切な受信局の配置により必要な測位精度が確保できることを明らかにした。
●測位を確実に行うための条件を理論的に分析した結果や、ADS-B 検証機能の開発と導入効果分析の結果について、学術論文誌に計 3 編採録■ADS-B 検証機能の開発に関して、既存の誤り検出手順が不正情報への対策としても活用可能なことを確認
・ICAO アジア太平洋地域のガイダンス文書改訂に反映された。
フェーズドアレイアンテナ（高機能空中線）と複数の受信局の連携により航空機位置を算出する新たな測位機能を開発し、適切な受信局の配置により必要な測位精度が確保できることを明らかにした。また、測位を確実に行うための条件を理論的に分析した結果が学術論文誌に 2 編採録された他、ADS-B 検証機能の開発と導入効果分析の結果が学術論文誌に 1 編採録されており、研究成果の科学的意義が十分に大きい。さらに、
ADS-B 検証機能の開発に関して、既存の誤り検出手順が不正情報への対策としても活用できることを見出し、国際的にも評価された（ICAO アジア太平洋地域のガイダンス文書改訂に反映）。〔図 1.4.52～53〕

制御 PC
受信機

空中線素子
図 1.4.52. 素子と指向性制御方式の連接評価実験- 300 -

図 1.4.53 ADS-B 検証例（青：正当な情報、赤：不正な情報）(CPR: Compact Position Reporting、ADS-B が持つ緯度・経度情報の信号)【今期 7 年間の達成状況】
WAM 以降に導入予定の ADS-B について、不正な位置情報を検知する脆弱性対策技術を開発し、高い検知率を実証した。また、ADS-B と従来システムが複合した航空路マルチセンサの効率化・高性能化に向けた高機
能空中線の技術を開発した。これらの研究成果は、国際的な技術指針の改定に貢献するとともに、メーカーへの技術移転としてソフトウェア使用許諾の締結等を行った。これに加えて、令和 3 年度の CARATS 意思決定
（航空路への ADS-B 導入）にも貢献した。フェーズドアレイアンテナ（高機能空中線）と複数の受信局の連携に
より航空機位置を算出する新たな測位機能を開発し、適切な受信局の配置により必要な測位精度が確保できることも明らかにした。ADS-B 検証機能の開発に関して、既存の誤り検出手順が不正情報への対策としても活用できることを見出し、国際的にも評価された。（ICAO アジア太平洋地域のガイダンス文書改訂に新たに反映）
さらに、航空路監視装置である WAM の GPS 障害対策として、GPS 受信機をルビジウム発振器で補強する
時刻同期維持手法を確立した。
【次期中長期における発展性】
次期中長期計画では、高機能空中線のさらなる機能拡張や応用範囲拡大、航空路マルチセンサ効率化・高性能化の概念実証を目指す。

- 301 -

（３）機上情報の活用による航空交通の最適化
航空機が保持する運航や気象等に関する情報を地上へ伝送し活用する技術、航空機が地上と連携して周辺
航空機の状況を把握し最適な航空機間隔を維持するとともに最適な飛行経路を実現する技術に関する研究開発等に取り組む。
① 放送型自動位置情報伝送監視システム等の機能を用いて航空機の飛行管理システムが持つ運航情報などを地上に伝送して航空交通管理に活用する技術に関する研究開発【項目名】★空港用マルチ監視技術活用に関する研究（令和 4 年度）☆空港用 ADS-B 監視性能評価
航空監視は、監視対象とする空域や運用方式に従って管制官に適切な情報を提供できるように、複数の監視システムを組み合わせるマルチ監視が主流となっている。マルチ監視においては、航空路を中心に研究が進められているところ、空港面及び空港周辺（以下、空港用）ではターミナルビル等の構造物による電波の遮蔽やマルチパスによる信号歪みといった性能低下が発生するなど多くの課題が残されている。このため、空港用に適用可能な各種監視システムのデータを取得解析し、評価することで、将来の空港用監視システムの性能要件や各種監視システムに対する適切な性能評価手法についての提案及び開発が求められている。また、この要件や手法に基づく適切な監視システム及びその組合せの検討・提案も求められている。以上のことから、本研究を実施することとした。
【令和 4 年度】
●空港用監視に活用される各種監視装置のデータ取得・解析と、ADS-B の位置精度の評価
・ADS-B の搭載が進む傾向と共に地上走行時の位置精度が飛行中と比べて統計的にやや低下する傾向を確認した。
マルチラテレーション(MLAT)、放送型自動位置情報(ADS-B)、独立非協調監視システム(INCS)といった空港
用監視に活用される各種監視装置のデータ取得・解析及び機能改修を実施した。特に、ADS-B については空
港面で活用可能か検討するために、地上を含む位置精度を評価した結果、国内の ADS-B の搭載が進む傾向(図 1.4.54)とともに、地上（SP）走行時の位置精度が飛行中（AP）の位置精度と比べて統計的にやや低下する傾向(図 1.4.55)を明らかにできた。

- 302 -

図 1.4.54 ADS-B の導入傾向＊改訂版 ADS-B である Ver.2 の搭載率が 2017 年（平成 29 年）の約 22%から 2022 年（令和 4 年）の
約 72%に増加

地上走行時の割合が高い

米国の性能要件を満足

図 1.4.55 位置精度を表す NIC 値の傾向
＊AP は飛行中、SP は地上走行を示す。NIC 値が大きいほど高いインテグリティ。
NIC≧8 が 95%以上を占め、高いインテグリティを示す。

【今期 7 年間の達成状況】
航空路に比べてターミナルビル等の障害物件による電波影響をより大きく受けるとされる空港面及び空港周辺において、ADS-B の活用可能性を検討するための性能評価を実施した。ADS-B、マルチラテレーション(MLAT)、独立非協調監視システム(INCS)の各種監視装置を組み合わせるマルチ監視での性能評価と技術開発のため、各種監視装置のデータ取得・解析、機能改修を開始し、国内では実運用上の ADS-B 最新版の搭載が進む傾向と共に、ADS-B の地上走行時の位置精度が飛行中の ADS-B の位置精度と比べて統計的にやや低下する傾向を明らかにした。

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【次期中長期における発展性】
次期中長期計画では、空港用の各種監視システムの性能評価を実施し、電波環境を考慮した空港面及び空港周辺における各種監視システムの性能評価手法の正当性の実証及び性能指標の獲得を目指す。

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（３）機上情報の活用による航空交通の最適化
航空機が保持する運航や気象等に関する情報を地上へ伝送し活用する技術、航空機が地上と連携して周辺
航空機の状況を把握し最適な航空機間隔を維持するとともに最適な飛行経路を実現する技術に関する研究開発等に取り組む。
② 航空機が地上と連携して周辺航空機の状況を把握し最適な航空機間隔を維持するとともに最適な飛行経路を実現する運航に関する研究開発【項目名】★航空機の拡張型到着管理システムの研究（平成 29 年度～令和 2 年度）☆既存インフラ及びシミュレーション環境の調査☆シミュレータ実験による検証・新運航の検証
米国連邦航空局（FAA）によれば、米国内空港の混雑及びフライトの遅延による国全体の損失は、2020 年には 340 億ドルまでに上昇するものと試算された。フライト数で比例配分すると、我が国の航空輸送に関する経済損失は年間数千億円を超えるものと想定される。
このような世界規模の航空需要の増加に対応するために、米国の NextGen では最も航空交通が混雑する主要空港のターミナル空域から広範囲なエンルート空域にかけて、到着機の順序付けと到着時刻のスケジューリ
ングを自動化する到着管理システム（TBFM）を導入し、航空機監視応用システム等の新しい運航と協働させる
高度化の研究開発を進めている。欧州では、ヒースロー空港においてエンルート空域から到着スケジューリン
グを行う支援ツールの導入が検討されている。我が国では、CARATS において統合システムを活用した到着管理の高度化が施策に挙げられていることから、令和 7 年の政策判断に向けて本研究を実施することとした。
【平成 29 年度】
スケジューリング手法として、ASAS を利用した FIM（Flight-deck Interval Management）の評価シミュレータを実装し、羽田空港に到着する航空交通流に適応した場合の時間間隔付け性能を評価した。また、新運航の検証として、FPA（Fixed-flight Path Angle）降下について、燃料効率の検証を行った。
【平成 30 年度】●新たな着陸方式の開発
・拡張型到着管理システムと協働し、航空機が自律的に速度調整を行う新しい着陸方式をシミュレーションにより検証した。
■国際基準策定に貢献
羽田空港に到着する航空交通のデータ分析を実施し、交通容量が増大した場合の遅延予測モデルを構築するとともに、到着機の順序付けを行う手法の設計を進めた。空港や航空路等の統合運用を模擬したシミュレー
タ実験に成功した。〔図 1.4.56〕
航空機が自律的に速度調整を行う新たな着陸方式を羽田空港に適用した場合の有効性をシミュレーションにより検証し、本研究成果をＩＣＡＯ国際基準に反映した。
航空交通量が増大した場合の羽田空港における遅延予測モデルを構築し、管制官が着陸機の順序付けを行うための新たな手法の設計を行っていることは新規性がある。

- 305 -

図 1.4.56 待ち行列モデルによる遅延予測結果の例【平成 31 年度（令和元年度）】●拡張型到着管理システムの提案・評価
・羽田空港到着機の遅延時間を最小にする到着管理システムの設計要件を提案し、数学的モデルに基づく定量的な遅延予測を可能とした。
■航空交通管制協会功労賞受賞
羽田空港に到着する航空交通流の数学的モデルに基づく到着遅延予測を実現した。例として、航空機種毎の管制間隔短縮(RECAT)を適用し、羽田空港から 50NM 以内の空域容量の増加及びターミナル空域の移管間隔を７NM から６NM にするとで、到着遅延時間は、現状の航空交通量で最大 20 秒程度、航空交通量 20%増加
した場合でも最大 100 秒程度削減できる結果を得た。〔図 1.4.57〕
遅 延 時 間 を 最 小 に す る 到 着 管 理 の 戦 略 及 び 拡 張 型 到 着 管 理 シ ス テ ム （ E-AMAN: Extended Arrival
Management）の設計要件を提案した。
羽田空港に到着する航空交通流の膨大なデータを用いて、データ駆動型分析と待ち行列理論による分析を行い定量的な到着遅延予測を可能としたことは、拡張型到着管理システムの設計要件を具体化するものである。

- 306 -

羽田空港から半径 20NM から 300NM の同心円を 10NM 毎に描き、28 個の空域における羽田空港からの距離（NM）

南西方面からの到着交通流を対象とした

図 1.4.57 ターミナル空域における遅延予測と削減対策【令和 2 年度】
■国際基準策定に貢献
・研究成果が ICAO 監視マニュアル（Doc 9994）に反映された。
●科学的意義のある研究成果の創出
・査読付き論文 7 編が刊行された。
航空機監視応用システム（ASAS）を利用して前後機の間隔を確保する IM（Interval Management）の ICAO 国
際規格策定を担当し、本研究成果を ICAO 監視マニュアル（Doc 9994）に反映した。
データサイエンス手法、数理モデル、シミュレーション評価を発展させ、ICAO の規格策定及び ASEAN 地域の到着管理システム拡充に寄与した。また、研究成果をまとめた複数の査読論文が採択された。
なお、本研究の成果は、令和 3 年度から実施された「AMAN/DMAN/SMAN 統合運用による空港運用の効率化に関する研究」にも活かされている。
【今期 7 年間の達成状況】
拡張型到着管理システムの運用プロトコル及びスケジューリング手法を提案し、羽田到着機の遅延時間を最小にする到着管理システムの設計要件を提案した。シミュレーションにより提案手法の効果を検証した。また、
ASAS（航空機監視応用システム）を利用した新たな着陸方式を開発し、電子航法研究所が提案した拡張型到
着管理システムと協働し、航空機が自律的に速度調整を行う新しい着陸方式をシミュレーションで検証した。これらの成果は査読付き論文 7 編に掲載された。
さらに、本研究の成果が ICAO 監視マニュアル（Doc 9994）に反映され国際基準策定に貢献した。

- 307 -

（４）関係者間の情報共有及び通信の高度化
多数の関係者が航空機運航の状況認識・判断を行えるようにする情報共有基盤の構築及び航空機と地上の間で航空管制、運航、気象等に関する情報を高速伝送する地対空通信システムの開発並びにそのセキュリ
ティの確保に関する研究開発等に取り組む。
① 異種システム間の情報交換において安全性の保証された共通データ基盤の構築に関する研究開発【項目名】★SWIM のコンセプトによるグローバルな情報共有基盤の構築と評価に関する研究（平成 28 年度～令和 2 年度）☆データ変換モデルと空地情報交換技術の検討及び SWIM 実験システムの開発☆サービス連携技術の検討及び他国との実証実験・総合評価実験
運航の安全性と効率性を向上するため、ICAO では監視・気象・空港・フライトなど様々な情報を管理できるSWIM（System Wide Information Management）という次世代の航空交通情報システムの開発が進められている。
欧米を中心として、情報の標準化、国際実証実験などの研究開発活動が世界的に進められ、我が国においても長期ビジョン CARATS において情報共有基盤の導入は重要なミッションとして挙げられている。
これまで、米国連邦航空局（FAA）が主導した国際デモンストレーション実験 SWIM Mini-Global Demonstrationに電子航法研究所は航空局とともに中核的な立場で 2013 年から参加し、技術情報を交換しつつ実験用システ
ムを開発している。また、電子航法研究所では EUROCONTROL が主導した SWIM Master Class に 2014 年から参加し、Web サービスに基づいた SWIM 実験用システムを構築している。
運用環境によっては各 SWIM システムの構造と採用された技術仕様が必ずしも同じとは限らないため、今後は各 SWIM 間の情報交換、運用情報の提供、気象情報の提供といった異種サービス間の連携等の課題解決に向けた技術開発等が求められる。以上のことから、本研究を実施することとした。
【平成 28 年度】●地上情報共有基盤の構築
・異種システム間の情報融合が容易になる統一データ交換モデルを提案した。
●国際実証実験の実施
・世界 10 カ国と SWIM 実証実験を成功裏に実施した。
これまで航空には無かった各種航空関係の情報を管理できる次世代の情報共有基盤の実現にあたり、欧米と連携し、国際標準化に向けての動作検証及び課題の抽出等を行うための国際実証実験を行った。また、国際標準化においても貢献している。
米国連邦航空局（FAA）が主導した国際デモンストレーション実験 SWIM Mini-Global Demonstration(MGD)に、航空局とともに中核的な立場で 2013 年から参加し、技術情報を交換しつつ開発してきた実験用システムを利用して、飛行データ等を配信して実証試験の有効性を高めることにより、運用上の課題を明らかにした。また、
EUROCONTROL が主導した SWIM Master Class にも 2014 年から参加し、Web サービスに基づいた SWIM 実
験用システムを構築しており、国際的にも貢献している。また、これら実証実験へ参加し、連携して課題を解決していくこととしている。〔図 1.4.58〕- 308 -

図 1.4.58 MGD-II 実証実験
【平成 29 年度】
SWIM による新たな運用方式の導入に向け、米国などの海外システムと FF-ICE/1（Flight and Flow for
Information Collaborative Environment、運航前の協調的な軌道調整）の検証実験を行い、各国の SWIM の仕様
や運用環境が異なる中で、セキュリティを向上させつつ多くの利害関係者と情報共有できることを確認し、実運用環境下での運用シナリオの機能も検証した。また、空地情報交換を実現する機上向けシミュレータや地上向
けデータ管理サービスを開発し、FF-ICE/2（運航後の協調的な軌道調整）の基本試験として空地統合 SWIM 検
証実験も行い、離陸後の航空機と地上側との情報共有を実現できた。さらに、異種システム間の情報交換技術を開発し、他の研究課題で開発中の空地通信媒体（AeroMACS）の実機を用い、FF-ICE メッセージの情報交換に世界で初めて成功した。

【平成 30 年度】●空地サービス連携技術の実証
・SWIM サービス間の動的連携を実現し、新しく開発した空地間サービス連接実験システムを用いてSWIM 構築技術を検証した。FF-ICE 運用環境の構築が可能となった。
●諸外国との連携実験を主導するとともに、地域の導入検討でタスクリーダーを務めた。
情報の共有手法について国際標準に基づいた情報間の関連付けやサービス間の連携を実現できる技術を提案し、新たに開発した空地間のサービス連携実験システムを用いて性能評価を実施した。情報の交換や管理に係る諸外国との連携実験を主導し、ICAO の SWIM タスクフォースにてタスクリーダーを務めるなど貢献した。〔図 1.4.59〕
CARATS の「情報共有基盤」における SWIM の導入については、当研究における成果や国際活動により、期待された時期に成果が創出されており、航空局における意思決定の 6 年前倒し（2025 年→2019 年）に貢献した。

- 309 -

図 1.4.59 サービス連携実験システムの概要【平成 31 年度（令和元年度）】●空地統合 SWIM テストベッドの開発
・空地通信媒体を用いた飛行実証実験において、異種サービス間での連携、リアルタイムでの情報共有の実現を実証した。
●国際連携による実験
・日本側システムを開発し、タイ、シンガポールと連携して、ASEAN SWIM Demo を成功裏に実施した。
国際連携実験や飛行実証実験により、総合評価用テストベッドの構築や機能構築を行った。また、長期ビジ
ョン（CARATS）における FF-ICE の初期導入の意思決定に貢献した。空地統合 SWIM 実験システムを開発し、仙台空港において AeroMACS と連携し FF-ICE の仕組みに基づいた世界初の飛行実証実験を実施した。〔図1.4.60-61〕

図 1.4.60 飛行実証実験による連携の検証
図 1.4.61 ASEAN SWIM Demo

- 310 -

ASEAN 地域における SWIM の有効性と運用の効果を示すため、ASEAN SWIM Demo の支援を行った。電子
航法研究所にて開発した空地統合 SWIM 実験システムを用いてグローバルな協調運用方式である FF-ICE に基づいた世界初の飛行実証実験を行い、飛行中の機内情報端末から AeroMACS 技術により地上の SWIM サーバに接続のうえで気象情報等の様々な情報交換ができ、リアルタイムでの情報共有も可能であることを確認した。
【令和 2 年度】
●世界初の国際実証実験
・米国連邦航空局（FAA）と連携して、SWIM に基づいた FF-ICE 運用方式に対する世界初の国際実証実験を実施した。
■APAC SWIM Task Force における活動
・APAC 地域に FF-ICE/R1（離陸前の飛行計画の調整）を導入するための技術課題や実現方法の提案と検討結果が高く評価され、APAC SWIM アーキテクチャとして採用予定となった。
■ICAO SWIM Task Force における活動
・SWIM アーキテクチャに基づくサービスを検証できる共通検証基盤を日中韓で構築し、FF-ICE サービス
検証実験を実施して報告した。本検証実験の結果は ICAO ATMRPP に報告され、FF-ICE Implementation
Guidance の改訂に貢献した。
FAA と連携して、SWIM に基づいた FF-ICE 運用方式に対して、離陸前の地上間の情報共有による飛行計画の調整並びに離陸後の空地間の情報共有による飛行軌道の管理の両方の運用を統合した世界初の国際実証実験を実施した。同時に、既存航空管制システムとの情報共有や連携の仕組みを検討した。ICAO APAC SWIM
Task Force において、地域に FF-ICE/R1 を導入するための技術課題や実現方法の提案と検討結果がメンバーから高く評価され、APAC SWIM アーキテクチャとして採用予定となった。また、航空局と共に本検証実験の結果を ICAO ATMRPP に報告し、FF-ICE Implementation Guidance の改訂に貢献できた。〔図 1.4.62〕

図 1.4.62 FF-ICE 国際連携実証実験時の画面- 311 -

【項目名】★SWIM による協調的意思決定支援情報サービスの構築と評価に関する研究（令和 3 年度～令和 4 年度）☆運航管理サービスモデルの構築及び他国との実証実験・総合評価実験
欧米では、SWIM（System Wide Information Management）により運航に係る様々な情報をシステムや関係者の間で共有し、相互運用性と協調性を実現する構想が進められている。また ICAO では、協調的な軌道調整である FF-ICE の導入を推進し、離陸前と離陸後の情報共有によりグローバルな協調的意思決定を図り、さらに空地統合 SWIM を利用した軌道ベース運用を目指している。これらを実現するためには、標準情報交換モデルを用いたメッセージの交換による各種情報の共有だけではなく、運航の安全性に係わる情報の品質を保証する高度な SWIM 情報サービスも求められている。
電子航法研究所は、これまでも SWIM に関する研究開発を行ってきており、開発した空地統合 SWIM 実験シ
ステムを用いて、運航前と運航後の協調的な軌道調整（FF-ICE）に関する国際検証実験や飛行実証実験を実施し、SWIM の導入推進にむけた技術開発を実施してきた。また、アジア太平洋地域（APAC）における SWIM の導入を促進するため、日本、シンガポール、タイとの共同提案により ICAO バンコク事務所に APAC SWIM
Task Force が設置され、電子航法研究所はタスクリーダーとして地域に適用できる SWIM アーキテクチャの検討や地域 SWIM サービス検証基盤の構築などを諸加盟国と連携しながら推進しており、今後も SWIM のさらなる検討や技術開発等が求められている。以上のことから、本研究を実施することとした。
【令和 3 年度】
●具体的な運航管理業務を分析し、運用プロセスのサービスモデルを開発●情報品質を保証するため、各種情報の生成から提供、利用までのライフサイクル管理を実現できる広域
情報品質管理モデルを開発●上記 2 つのモデルを用いて、航空交通流管理サービスモデルを開発し、FAA を中心とした数か国と連携した取組みにおいて、世界初の軌道ベース運用に関する初期実証実験を実施
具体的な運航管理業務を分析し、運用プロセスのサービスモデルを開発した。情報品質を保証するため、各種情報の生成から提供、利用までのライフサイクル管理を実現できる広域情報品質管理モデルを開発した。これらを用いて協調的意思決定を支援できる航空交通流管理サービスモデルを開発し、Multi-Regional TBO（MR-TBO）の取組みとして FAA を中心とした数か国と連携し、世界初の軌道ベース運用に関する初期実証実験等を実施した。〔図 1.4.63〕さらに、アジア諸国と連携して、SWIM に基づいた情報信頼基盤の基本機能を開発し、広域情報品質管理モデルを組み込んで、ICAO APAC SWIM Workshop で実証実験等を行い、地域に適用できる SWIM 構築技術を提案した。

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図 1.4.63 共有された 4 次元軌道情報に基づいて開発した航空交通流管理サービスの画面例【令和 4 年度】
■次世代航空交通情報システム（SWIM）に基づいた広域サービス基盤の構築に必要となる SWIM 登録サービスと探索サービスを開発
・日米韓の接続実験に基づく研究成果を ICAO アジア太平洋地域 SWIMTF に公表し、地域用の共通モ
デルの開発と技術基準の策定が開始された。
●実際の空域容量と交通需要のアンバランスを調整できる協調的意思決定モデルを開発し、多国連携による Multi-Regional TBO （MR TBO）実験で実証
・複数の航空機の軌道調整や交通流を円滑に実施可能なことを明示した。
4 次元軌道に基づいて情報の品質や継続利用を保証できるマルチサービス・コンテナモデルを開発し、運用レベルが異なる飛行情報区の間での協調的意思決定を支援できる広域 SWIM サービス構築技術を提案した。
また、広域 SWIM サービス構築に必要な SWIM 登録サービスと探索サービスの開発及び日米韓の接続実験の研究成果が ICAO APAC SWIM Task Force（TF）で高く評価された。その成果が、地域用の共通モデルの開発と技術基準の策定開始につながっており、国際的な水準に照らして大きな意義がある。さらに、提案技術を用いて実際の空域容量と交通需要のアンバランスを調整できる協調的意思決定モデルを開発し、軌道ベース運用に向けた多国連携による Multi-Regional TBO （MR TBO）実証実験において、複数の航空機の軌道調整や交通流管理に対応できることを対外的に示し、シームレススカイの実現を大きく促進する技術の有効性を確認できた(図 1.4.64)。

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図 1.4.64 滑走路閉鎖によって生じた実際の空港容量と離着陸需要のアンバランス情報の共有画面
各航空機の 4 次元軌道情報に基づく新しい着陸時間の共有など、交通流管理サービスがGround Delay Program を起動し、各空域利用者との協調的意思決定を実現【今期 7 年間の達成状況】
異種システム間の情報共有による協調運用の実現にあたり、標準情報交換モデルを用いた空地情報交換技
術や、SWIM による空地サービス連携技術を検証したほか、空地の安全・安心な情報共有基盤の構築にあたり開発した空地統合 SWIM テストベッドを用いて、空地統合 SWIM 飛行実証実験を実施しており、これらの成果が航空局の意思決定の前倒しに貢献した。また、運航の安全性を保証できるサービスアシュアランス技術の研究開発に向け、4 次元軌道に基づいて情報の品質や継続利用を保証できるマルチサービス・コンテナモデルの開発を進め、SWIM に基づいた広域サービス基盤(広域 SWIM サービス基盤）の構築技術を提案し、必要となる
SWIM 登録サービスと探索サービスを開発し、日米韓の接続実験によって得られた研究成果を ICAO APAC
SWIM TF に報告した。
さらに、FF-ICE による協調的な軌道調整の実現にあたり、離陸後の軌道調整に関して世界初の国際連携実験を実施したほか、グローバルな協調的運用環境の構築について軌道ベース運用に向けた世界初の多地域
国際検証実験を実施した。
【次期中長期における発展性】
次期中長期では、これまでの活動に基づき、異種システムの混在環境における新旧システム間の連携を実現できる技術の提案や、SWIM によるグローバルな協調的意思決定を支援できる情報サービス構築技術の確立、さらには運航の安全性を保証できるアシュアランス技術の提案や SWIM に基づいた国際航空信頼基盤（IATF: International Aviation Trust Framework）の構築を目指す。

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（４）関係者間の情報共有及び通信の高度化
多数の関係者が航空機運航の状況認識・判断を行えるようにする情報共有基盤の構築及び航空機と地上の間で航空管制、運航、気象等に関する情報を高速伝送する地対空通信システムの開発並びにそのセキュリ
ティの確保に関する研究開発等に取り組む。
② 航空機と管制機関間をつなぐ高速で安全性の保証された次世代航空通信に関する研究開発【項目名】★空地通信技術の高度化に関する研究（平成 28 年度～平成 31 年度（令和元年度））☆AeroMACS 利用技術の調査・開発・性能評価☆最終性能評価
近年、航空システムから取得した様々な情報を関係者間で共有することで、運航の安全性及び効率性の向上を図る技術や方法について検討されている。また、航空交通量の増加やより綿密な航空機運航のニーズに伴い、特に航空機密度の高い空港周辺を中心に航空通信量の増加が懸念されている。これらに対応するため、
ICAO 等は、既存の航空通信システムと併用可能な次世代の航空通信システムとして、汎用高速通信のモバイ
ル WiMAX （ IEEE 802.16e ） 技 術 に 基 づ く 航 空 専 用 標 準 規 格 AeroMACS （ Aeronautical Mobile Airport
Communications System）の仕様策定のための研究開発及び次世代の航空通信システムに対応する IP（インターネットプロトコル）基準の ICAO 文書改訂作業を行ってきた。今後、これらのニーズや進捗する策定作業に対応するため、AeroMACS 技術の適用範囲拡大の可能性と共に、AeroMACS に代表される次世代空地通信シス
テムの利用技術を開発する必要がある。また、監視や航法など他のシステムから得られた情報を共有できる航空用高速通信ネットワークのプロトタイプを構築の上、シームレススカイの実現に寄与する SWIM との連携を目指して航空機や車両等と連接実験した性能の評価が求められる。以上のことから、本研究を実施することとした。
【平成 28 年度】
航空通信システムの国際標準規格の技術作業部会等を通じて、AeroMACS 利用技術の調査を実施した。利
用技術及び利用可能性を調査し、適用範囲の拡大について基礎検討した結果、上空への適用拡大が期待できる結果が得られた。また、開発したプロトタイプを用いて通信事業者と共同で基礎性能の評価実験を開始し、従来の空地間の通信速度（約 30kbps）に対して大幅に改善される性能の可能性を確認した。
【平成 29 年度】●空港面実験による実証
・空港面走行実験により、大規模空港において AeroMACS が利用可能なことを確認し、実用化に目途をつけた。
大規模空港の羽田空港において、航空機の移動情報等各種情報の共有が必要となる空港内車両を使用し、AeroMACS の性能評価を実証した。通信事業者による実用化につながり、空港内の情報共有や緊急時の通信手段の確保など社会的価値の創出（安全・安心の確保）に貢献するものである。その結果、通信速度 7Mbps 以
上（ダウンリンク） で、大規模空港において AeroMACS が利用可能なことを確認し、通信事業者による実用化の目処がついた。大規模空港で AeroMACS が利用実証できたことは、期待された時期よりも早く成果を創出し、航空局が主導する産学官の長期ビジョン（CARATS）における AeroMACS 導入の意思決定時期が前倒しとなり、施策を加速させた。〔図 1.4.65〕- 315 -

図 1.4.65 東京国際空港における通信事業者との共同実証実験結果【平成 30 年度】●地上走行実験による実証・複数の基地局で追尾し、ハンドオーバしながら通信が可能なことを実証した。
■研究成果の社会実装
・AeroMACS 技術を航空通信事業者に技術移転した。
実用に近い環境で、複数の基地局で追尾し、ハンドオーバしながら通信が可能となり、航空管制通信等優先度の高い通信においては、通信負荷に関わらず、確実に伝送できることを実証した。同時に、平成 29 年度まで
共同実験を実施した航空用通信事業者に AeroMACS の技術移転を完了した。これまで、AeroMACS は、空港面でのみの利用が考えられていたが、本研究により空港周辺での利用も可能であることが実証された。このことにより、空港近傍より空港場面までのシームレスな通信が可能となった。〔図 1.4.66〕

図 1.4.66 AeroMACS－SWIM 連接空港面移動実験の概要- 316 -

【平成 31 年度（令和元年度）】●飛行実験による実証
・指向性空中線を用いることにより、覆域拡大が可能であることを確認した。
・飛行中に地上の SWIM サーバとの情報交換が可能であることを確認した。
飛行実験により、指向性空中線を用いることで覆域拡大が可能であることを確認した。また、飛行中に地上の SWIM サーバと接続し、パイロットが使用する情報端末を模擬したタブレット端末にて地上と相互に情報交換が可能であることを確認した。〔図 1.4.67〕

図 1.4.67 AeroMACS 上に QoS 機能を実装した場合の実験結果【項目名】★航空通信基盤の高度化に関する研究（令和 2 年度～令和 4 年度）☆航空用マルチリンクの評価システム開発・性能評価
近年、航空システムから取得した様々な情報を関係者間で共有することで、より安全で効率的な運航を行う
SWIM（System Wide Information Management）が検討されている。このような次世代の航空情報共有のために、通信速度が速く大容量を扱え、IP（インターネットプロトコル）化に対応できる次世代航空通信システムの導入が近づいている。ICAO の標準規格策定が終了している AeroMACS（Aeronautical Mobile Airport Communications
System）を始めとする次世代航空通信システムの航空機への搭載が進むと、その後しばらくは、様々な世代の航空通信システムの混在が予想される。現在の航空データ通信は、機体の受信状況等に応じて搭載無線機を選択し使用しているが、飛行中の切替えなどによる接続率の低下に問題がある。一方、ICAO Doc. 9869 は航空管制データ通信について高い接続率を要求しており、あらゆる飛行フェーズの航空機が通信接続率の要件を満足でき、高度な航空通信基盤を実現するために、複数の通信システム及び通信経路を用いた接続率等の評
価開発が必要とされている。さらに通信の IP 化に伴い、通信の秘匿・優先度選択技術の評価実証や新しい規格の評価が求められる。以上のことから、本研究を実施することとした。
【令和 2 年度】
航空通信システムの国際標準規格の技術作業部会等を通じて、複数の通信システムの基礎検討と調査を実施するとともに、令和元年度までの実験用航空機を用いた AeroMACS-SWIM 連接飛行実験（機内での無線- 317 -

LAN による EFB（Electronic Flight Bag）利用等）の解析結果を報告した。また、複数の通信システムを含む航空
通信ネットワークの検証システム開発の第一段階として PC を利用し、実験室規模での航空機搭載無線機、地上局、通信伝搬経路を模擬した検証システムを構築した。
【令和 3 年度】
●インターネット技術の応用
・既存の航空通信システムをインターネットで利用される IP パケットで統一する概念を実証した。
●複数の通信システムの利用
・搭載通信装置の更新が滞っても既存通信装置で SWIM 等の情報共有基盤と接続する方法を提案した。
■国際規格策定への貢献
・現在、国際標準規格化作業が進められている LDACS の試作装置を開発した。
VHF データ通信の実アビオニクスによる通信検証システムを開発し、複数の通信システム利用時の接続率の推定や、既存の航空通信システムを IP パケットで統一する概念を実証し、搭載通信装置の更新が滞っても既存航空データ通信装置で SWIM 等の情報共有基盤と接続する方法を提案した。また、通信を検証するシステ
ムとして、次世代の陸域用航空通信システム LDACS(L-band Digital Aeronautical Communications System)の試作装置を開発した。LDACS は AeroMACS 同様に次世代航空通信システムの一つとして期待され、現在、国際標準規格化作業が進められているシステムである。〔図 1.4.68～69〕

図 1.4.68 VHF データ通信の実アビオニクスによる空地検証システム

図 1.4.69 LDACS 試作装置

【令和 4 年度】
●複数の異なる通信システムと通信経路を模擬した検証システムを用いて、接続率と通信の秘匿・優先度選択の評価手法を開発し、SWIM 接続に対する秘匿暗号化を評価検証
・既存の、VHF データ通信装置でも暗号化した SWIM メッセージを送受できることを明らかにした■開発した次世代の陸域用航空通信システム LDACS の試作装置を用い、日独共同で評価
・LDACS 国際標準規格と技術仕様案の記述の曖昧さや誤記等を明確化し、ICAO 通信パネルのプロ
ジェクトチームに改善提案した。
複数の異なる通信システムと通信経路を模擬した検証システムを用いて、接続率と通信の秘匿・優先度選択の評価手法を開発するとともに、SWIM 接続に対する秘匿暗号化の評価検証を行い、既存の VHF データ通信装置でも暗号化した SWIM メッセージを送受できることを明らかにした。さらに、開発した次世代の陸域用航空
通信システム LDACS の試作装置を用い、日独共同で実施した評価によって LDACS 国際標準規格と技術仕様案の記述の曖昧さや誤記等を明らかにした。この結果は開発ロードマップに沿った成果として ICAO 通信パネ
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ルのプロジェクトチームに改善提案し、期待された時期に国際標準策定作業に貢献できた。〔図 1.4.70～71〕

RSSI -90-20▲ 地上局※RSSI：電波の強さ

図 1.4.70 車両搭載通信実験結果(RSSI は電波の強さ。赤色ほど強)図 1.4.71. DLR（ドイツ航空宇宙センター）と連携した日独共同での LDACS 相互運用性試験評価の模様【今期 7 年間の達成状況】
地上走行及び飛行実験により、空港用次世代移動航空通信システム（AeroMACS）が利用可能なことを実証した。AeroMACS を利用した SWIM 連接飛行実験を実施し、次世代航空通信を含む様々な仕様の通信メディアに対応できるマルチリンク環境の評価をした。次世代の陸域用航空通信システム LDACS の試作装置を電子航法研究所で開発し、これを用いて日独共同で実施した評価によって LDACS 国際標準規格と技術仕様案の記
述の曖昧さや誤記等を明らかにし、ICAO 通信パネルのプロジェクトチームに改善提案した。

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地上走行実験では大規模空港における実証の結果、AeroMACS 利用技術を航空通信事業者に技術移転した。飛行実験では、指向性空中線で航空機を追尾、ハンドオーバ通信を行うことで AeroMACS 覆域拡大が可能であり、飛行中に地上の SWIM サーバと接続し情報交換できることを実証した。
【次期中長期における発展性】
次期中長期計画では、既存航空通信システムの IP 化等世代に依らない航空通信でのマルチリンク環境の評価手法の確立とともに、複数の通信混在環境におけるシームレスな SWIM 利用基盤技術の確立を目指す。

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５．研究開発成果の社会への還元【中長期目標】５．研究開発成果の社会への還元研究所は、上記１．～４．における研究開発成果を活用し、行政への技術的支援、他機関との連携及び協力等を通じて我が国全体としての研究成果を最大化するため、次の事項に取り組む。
【重要度：高】 行政への支援や他機関との連携及び協力等による研究所の研究開発成果の社会への還元は、国土交通省の政策目標の実現に不可欠であるため。
【中長期計画】
５．研究開発成果の社会への還元（１）技術的政策課題の解決に向けた対応【中長期目標】（１）技術的政策課題の解決に向けた対応
上記１～４．における研究開発成果を、国が進めるプロジェクト等への支援、海上輸送の安全確保・海洋環境の保全等に係る基準や港湾の施設に係る技術基準及びガイドライン、航空交通の安全等に係る基準等の策定などに反映することにより、技術的政策課題の解決を支援する。このため、技術的政策課題や研究開発ニーズの把握に向けて、行政機関等との密な意思疎通を図るとともに、社会情勢の変化等に伴う幅広い技術的政策課題や突発的な研究開発ニーズに、的確かつ機動的に対応する。
【中長期計画】（１）技術的政策課題の解決に向けた対応①国が進めるプロジェクト等への支援
国等がかかえる技術課題について受託研究等を実施するとともに、国等が設置する技術委員会へ研究者を派遣する等、技術的政策課題の解決に的確に対応するとともに、国が進めるプロジェクトや計画等の実施に貢献する。さらに、国や公益法人等が実施する新技術の評価業務等を支援する。
③ 基準・ガイドライン等の策定
研究所の研究開発成果を活用し、海上輸送の安全確保・海洋環境の保全等に係る基準や港湾の施設に係る技術基準・ガイドライン、航空交通の安全等に係る基準等の策定や改定を技術的観点から支援する。
④ 行政機関等との密な意思疎通究計画の策定にあたっては、ニーズの把握のため行政機関等と密な意思疎通を図り、研究の具体的な内容を検討するとともに、実用化が可能な成果を目指す。
国、地方公共団体等の技術者を対象とした講演の実施、研修等の講師としての研究者の派遣や受け入れにより、技術情報の提供及び技術指導を行い、行政機関等への研究成果の還元を積極的に推進する。
その他、社会情勢の変化等に伴う幅広い技術的政策課題や突発的な研究開発ニーズに、的確かつ機動的に対応する。

◆平成 28 年度～令和 4 年度における取組状況
国が進めるプロジェクト等への支援【平成 28 年度】
国等からの受託研究を数多く実施することで、プロジェクトの遂行や政策立案を支援したほか、国等によって設置された各種技術委員会等の委員に研究所の研究者のべ 245 名を派遣し、国等が抱える技術課題解決のために精力的に対応した。

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【平成 29 年度】
国等からの受託研究を数多く実施することで、プロジェクトの遂行や政策立案を支援したほか、国等によって設置された各種技術委員会等の委員に研究所の研究者のべ 271 名を派遣し、国等が抱える技術課題解決のために精力的に対応した。
【平成 30 年度】
海上輸送の安全確保等の海事行政や、港湾、航路、海岸及び飛行場等の整備事業等の実施に関する技術
課題に関し、国土交通省、同地方整備局、地方自治体等から 68 項目の受託研究をそれぞれの要請に基づき実施した。また、技術課題を解決するために国等によって設置された各種技術委員会等の委員として、研究所の研究者のべ 226 名を派遣し、国等が抱える技術課題解決のために精力的に対応した。
【令和元年度】
海上輸送の安全確保等の海事行政や、港湾、航路、海岸及び飛行場等の整備事業等の実施に関する技術
課題に関し、国土交通省、同地方整備局、地方自治体等から 75 項目の受託研究をそれぞれの要請に基づき実施した。また、技術課題を解決するために国等によって設置された各種技術委員会等の委員として、研究所の研究者のべ 214 名を派遣し、国等が抱える技術課題解決のために精力的に対応した。
【令和 2 年度】
海上輸送の安全確保等の海事行政や、港湾、航路、海岸及び飛行場等の整備事業等の実施に関する技術
課題に関し、国土交通省、同地方整備局、地方自治体等から 86 項目の受託研究をそれぞれの要請に基づき実施した。また、技術課題を解決するために国等によって設置された各種技術委員会等の委員として、研究所の研究者のべ 299 名を派遣し、国等が抱える技術課題解決のために精力的に対応した。
【令和 3 年度】
海上輸送の安全確保等の海事行政や、港湾、航路、海岸及び飛行場等の整備事業等の実施に関する技術
課題に関し、国土交通省、同地方整備局、地方自治体等から 81 項目の受託研究をそれぞれの要請に基づき実施した。また、技術課題を解決するために国等によって設置された各種技術委員会等の委員として、研究所の研究者のべ 383 名を派遣し、国等が抱える技術課題解決のために精力的に対応した。
【令和 4 年度】
海上輸送の安全確保等の海事行政や、港湾、航路、海岸及び飛行場等の整備事業等の実施に関する技術
課題に関し、国土交通省、同地方整備局、地方自治体等から 89 項目の受託研究をそれぞれの要請に基づき実施した。また、技術課題を解決するために国等によって設置された各種技術委員会等の委員として、研究所の研究者のべ 484 名を派遣し、国等が抱える技術課題解決のために精力的に対応した。
【今期 7 年間の達成状況】
国等からの受託研究を数多く実施するとともに（毎年 55～90 件）、国等が設置する各種技術委員会へ研究者を多数派遣し（毎年 200～490 名）、技術課題への支援を行った。また、その件数は当中長期目標期間開始
当初より受託研究件数は 5 割増、各種技術委員会への派遣は倍増しており、国等からの高まる支援ニーズに十分応えている。
【次期中長期における発展性】
引き続き、国が進めるプロジェクト等への支援を行い、技術的政策課題を解決する。

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☆基準・ガイドライン等の策定【平成 28 年度】
研究所が有する最新かつ先導的な研究成果や技術的知見等について、国土交通省等の行政機関 が策定
及び改定を行う基準やガイドラインに反映させるため、基準等の策定及び改定作業に積極的に参画し、「船舶事故防止スマホアプリのガイドライン」、「港湾技術パイロット事業」、「空港舗装設計」等の策定及び改定に貢献した。
【平成 29 年度】
研究所が有する最新かつ先導的な研究成果や技術的知見等について、国土交通省等の行政機関 が策定
及び改定を行う基準やガイドラインに反映させるため、基準等の策定及び改定作業に積極的に参画し、「水素燃料電池船ガイドライン」、「港湾の施設の技術上の基準」、「将来の航空交通システムに関する長期ビジョン」
等の策定及び改定に貢献した。
【平成 30 年度】
研究所が有する最新かつ先導的な研究成果や技術的知見等について、国土交通省等の行政機関 が策定
及び改定を行う基準やガイドラインに反映させるため、基準等の策定及び改定作業に積極的に参画し、「2020年 SOx 規制適合舶用燃料油資料手引書」、「港湾における護岸当の耐震性調査・耐震改良のためのガイドライン」、「将来の航空交通システムに関する長期ビジョン」等の策定及び改定に貢献した。
【令和元年度】
研究所が有する最新かつ先導的な研究成果や技術的知見等について、国土交通省等の行政機関 が策定
及び改定を行う基準やガイドラインに反映させるため、基準等の策定及び改定作業に積極的に参画し、「2020年 SOｘ規制適合舶用燃料油使用手引書（第 2 版）」、「港湾の施設の点検診断ガイドライン」、「将来の航空交通システムに関する長期ビジョン」等の策定及び改定に貢献した。
また、令和 2 年 3 月には、海上技術安全研究所研究員 4 名が、日本原子力学会から「放射線遮蔽ハンドブッ
ク」などのガイドライン発行にあたる長年の功績が評価され、日本原子力学会賞・貢献賞を受賞した。
【令和 2 年度】
研究所が有する最新かつ先導的な研究成果や技術的知見等について、国土交通省等の行政機関 が策定
及び改定を行う基準やガイドラインに反映させるため、基準等の策定及び改定作業に積極的に参画し、「2020年 SOx 規制適合舶用燃料油資料手引書（第３版）」、「港湾における高潮・高波被害軽減のための土のう設置事例集」、「将来の航空交通システムに関する長期ビジョン」等の策定及び改定に貢献した。
【令和 3 年度】
研究所が有する最新かつ先導的な研究成果や技術的知見等について、国土交通省等の行政機関が策定及び改定を行う基準やガイドラインに反映させるため、基準等の策定及び改定作業に積極的に参画し、「自動運航船の実用化に向けた安全評価ガイドライン」、「将来の航空交通システムに関する長期ビジョン」等の策定及び改定に貢献した。
【令和 4 年度】
研究所が有する最新かつ先導的な研究成果や技術的知見等について、国土交通省等の行政機関が策定及び改定を行う基準やガイドラインに反映させるため、基準等の策定及び改定作業に積極的に参画し、「洋上風力発電施設向け作業員運搬船（CTV）の安全設計ガイドライン」、「将来の航空交通システムに関する長期ビジョン」等の策定及び改定に貢献した。

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【今期 7 年間の達成状況】
研究所の研究開発成果を活用し、海上輸送の安全確保・海洋環境の保全等に係る基準や港湾の施設に係る技術基準・ガイドライン、航空交通の安全等に係る基準等の策定や改定を技術的観点から支援し、現場や基準に反映された成果は当中長期目標期間においてのべ 63 件に上る。
令和 2 年 3 月には当所研究員 4 名が、日本原子力学会から「放射線遮蔽ハンドブック」などのガイドライン発行にあたる長年の功績が評価され、日本原子力学会賞・貢献賞を受賞した。
【次期中長期における発展性】
引き続き、基準・ガイドライン等を策定を支援し、技術的政策課題を解決する。

☆行政機関等との密な意思疎通【平成 28 年度】
地方整備局等において、6 回の港湾空港技術地域特別講演会を国土技術政策総合研究所と共催し、研究者が研究所の最新の研究成果を報告することで、研究所が実施している港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する研究活動や成果についての情報を幅広く提供するとともに、研究ニーズなど、各地域における情報を収集した。当該講演会は一般にも公開し、合計で約 800 名の参加があった。また、地方整備局等と連携して、研究成果の中からそれぞれの地方整備局等の管内で関心が高いテーマを選び、小規模な報告会を機動的に開催することで意思疎通を図っており、研究者が地方整備局等へ出張した機会などを利用して、研究成果の報告会を 8 回実施した。また、地方航空局等に対して、航法勉強会や GBAS 国際標準の勉強会を行い技術情報の提供等、研究成果の還元を積極的に実施し、技術の普及に努めたほか、研修の講師として国等の技術者に対する講義を行うなど、行政機関等との意思疎通を密に行った。
【平成 29 年度】
地方整備局等において、5 回の港湾空港技術特別講演会を国土技術政策総合研究所と共催し、研究者が研究所の最新の研究成果を報告することで、研究所が実施している港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する研究活動や成果についての情報を幅広く提供するとともに、研究ニーズなど、各地域における情報を収集した。当該講演会は一般にも公開し、合計で 840 名の参加があった。
また、地方整備局等と連携して、研究成果の中からそれぞれの地方整備局等の管内で関心が高いテーマを選び、小規模な報告会を機動的に開催することで意思疎通を図っており、研究者が地方整備局等へ出張した機会などを利用して、研究成果の報告会を実施した。
また、航空局等に対して、リモートタワーに係る勉強会、宇宙天気情報の航空利用に関する勉強会、GBAS・
SBAS 勉強会を行い技術情報の提供等、研究成果の還元を積極的に実施し、技術の普及に努めたほか、研修の講師として国等の技術者に対する講義を行うなど、行政機関等との意思疎通を密に行った。
【平成 30 年度】
地方整備局等において、5 回の港湾空港技術特別講演会を国土技術政策総合研究所と共催し、研究者が研究所の最新の研究成果を報告することで、研究所が実施している港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する研究活動や成果についての情報を幅広く提供するとともに、研究ニーズなど、各地域における情報を収集した。当該講演会は一般にも公開し、合計で 716 名の参加があった。
また、地方整備局等と連携して、研究成果の中からそれぞれの地方整備局等の管内で関心が高いテーマを選び、小規模な報告会を機動的に開催することで意思疎通を図っており、研究者が地方整備局等へ出張した機会などを利用して、研究成果の報告会を実施した。
また、航空局等に対して、新しい航空通信技術の動向についての勉強会、航空交通のシミュレーション手法- 324 -

についての勉強会、GBAS・SBAS 勉強会を行い技術情報の提供等、研究成果の還元を積極的に実施し、技術の普及に努めたほか、研修の講師として国等の技術者に対する講義を行うなど、のべ１17 名の研究者を派遣するだけでなく、国土交通省本省との連携会議等を通じて、行政機関等との意思疎通を密に行った。
【令和元年度】
地方整備局等において、6 回の港湾空港技術特別講演会を国土技術政策総合研究所と共催し、研究者が研究所の最新の研究成果を報告することで、研究所が実施している港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する研究活動や成果についての情報を幅広く提供するとともに、研究ニーズなど、各地域における情報を収集した。当該講演会は一般にも公開し、合計で 750 名の参加があった。
また、地方整備局等と連携して、研究成果の中からそれぞれの地方整備局等の管内で関心が高いテーマを選
び、小規模な報告会を機動的に開催することで意思疎通を図っており、研究者が地方整備局等へ出張した機会などを利用して、研究成果の報告会を実施した。
また、航空局等に対して、新しい航空通信技術の動向についての勉強会、航空交通のシミュレーション手法についての勉強会、GBAS・SBAS 勉強会を行い技術情報の提供等、研究成果の還元を積極的に実施し、技術の普及に努めたほか、研修講師として国等の技術者に対する講義を行うなど、のべ 101 名の研究者を派遣するだけでなく、国土交通省本省との連携会議等を通じて、行政機関等との意思疎通を密に行った。
【令和 2 年度】
地方整備局等において、5 回の港湾空港技術地域特別講演会を国土技術政策総合研究所と共催し、研究者が研究所の最新の研究成果を報告することで、研究所が実施している港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する研究活動や成果についての情報を幅広く提供するとともに、研究ニーズなど、各地域における情報を収集した。当該講演会は一般にも公開（少人数の会場開催又はリモート開催）し、合計で 393 名の参加があった。
また、地方整備局等と連携して、研究成果の中からそれぞれの地方整備局等の管内で関心が高いテーマを選び、小規模な報告会を機動的に開催することで意思疎通を図っており、研究者が地方整備局等へ出張した機会などを利用して、研究成果の報告会を実施した。
また、航空局等に対して、小型無人機に関する勉強会、GBAS 勉強会を行い技術情報の提供等、研究成果の還元を積極的に実施し、技術の普及に努めたほか、研修講師として国等の技術者に対する講義を行うなど、のべ 78 名の研究者を派遣するだけでなく、国土交通省本省との連携会議等を通じて、行政機関等との意思疎
通を密に行った。
【令和 3 年度】
地方整備局等において、4 回の港湾空港技術地域特別講演会を国土技術政策総合研究所と共催し、研究者が研究所の最新の研究成果を報告することで、研究所が実施している港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する研究活動や成果についての情報を幅広く提供するとともに、研究ニーズなど、各地域における情報を収集した。当該講演会は一般にも公開（リモート開催）し、合計で 557 名の参加があった。また、航空局等に対して、小型無人機に関する勉強会、GBAS 勉強会を行い技術情報の提供等、研究成果の還元を積極的に実施し、技術の普及に努めたほか、研修講師として国等の技術者に対する講義を行うなど、のべ 64 名の研究者を派遣するだけでなく、国土交通省本省との連携会議等を通じて、行政機関等との意思疎通を密に行った。
【令和 4 年度】
地方整備局等において、4 回の港湾空港技術地域特別講演会を国土技術政策総合研究所と共催し、研究者が研究所の最新の研究成果を報告することで、研究所が実施している港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する研究活動や成果についての情報を幅広く提供するとともに、研究ニーズなど、各地域における情報を収集した。当該講演会は一般にも公開（リモート開催）し、合計で 539 名の参加があった。また、航空局等に対して、GBAS 電離圏解析講習を行い技術情報の提供等、研究成果の還元を積極的に実施し、技術の普- 325 -

及に努めたほか、研究講師として国等の技術者に対する抗議を行うなど、のべ 53 名の研究者を派遣するだけ
でなく、国土交通省本省との連携会議等を通じて、行政機関等との意思疎通を密に行った。
【今期 7 年間の達成状況】
国、地方公共団体等の技術者を対象とした講演や継続的な技術対話の実施、研修等の講師としての研究者の派遣（毎年 70～120 名）や技術者の受け入れにより、研究ニーズの把握に努めるとともに、技術情報の提供
及び技術指導を行い、行政機関等への研究成果の還元を積極的に推進した。
【次期中長期における発展性】
引き続き、行政機関等との密な意思疎通を行い、技術的政策課題を解決する。

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（２）災害及び事故への対応【中長期目標】（２）災害及び事故への対応
沿岸域の災害における調査や、災害の発生に伴い緊急的に求められる技術的な対応を迅速に実施し、被災地の復旧を支援するとともに防災に関する知見やノウハウの蓄積を図り、今後の防災対策のための技術の向上に努める。また、沿岸自治体の防災活動の支援や沿岸住民への啓発活動など、ソフト面の事前対策強化も支援する。
さらに、海難事故等の分析及び適切な対策立案を支援する。
これらに加えて、突発的な災害や事故の発生時には、必要に応じて予算や人員等の研究資源の配分を適切に行い、機動的かつ的確に対応する。
【中長期計画】（２）災害及び事故への対応
沿岸域の災害における調査や復旧支援を実施するとともに、防災に関する技術の向上や知見･ノウハウの向上を図り、災害対応マニュアルの改善等の取組を支援する。また、沿岸自治体の防災活動の支援や沿岸住民への啓発活動など、ソフト面の事前対策強化を支援する。
具体的には、国内で発生した災害時において、国土交通大臣からの指示があった場合、または研究所が必要と認めた場合に、被災地に研究者を派遣することにより、被災状況の把握、復旧等に必要な技術指導等を迅速かつ適切に行う。また、研究所で作成した災害対応マニュアルに沿った訓練を行うとともに、その結果に基づいて当該マニュアルの改善を行う等、緊急時の技術支援に万全を期する。
また、重大な海難事故等が発生した際には、研究所の持つ豊富な専門的知見を活用して事故情報を解析し、その結果を迅速に情報発信するとともに、詳細解析が必要な場合には、事故再現や各種状況のシミュレ
ーションを行うことにより、国等における再発防止対策の立案等への支援を行う。
◆平成 28 年度～令和 4 年度における取組状況
沿岸域の災害における調査や復旧支援【平成 28 年度】
平成 28 年 4 月 14 日に、熊本県熊本地方を震源とする最大震度 7 を観測する地震（M6.5）が発生し、広範囲にわたって大きな被害が生じた。
当研究所は国土技術政策総合研究所とともに調査団を組織し、地震発生直後の 4 月 15 日から 4 月 19 日まで、港湾空港技術研究所の研究者を熊本港・熊本空港・八代港・別府港へ派遣した。
現地では、緊急物資輸送の体制構築を第一に考え、空港・港湾施設の被災調査及び二次災害防止、被災施設の復旧等に関する高度技術指導を実施した。
これを踏まえ、国等が施設等の復旧を進めたことでフェリー航路の迅速な再開が図られ、震災対応物資の輸送等に要する時間の短縮につながり、早期の復旧に貢献することができた。
また、平成 28 年 12 月 8 日に国土交通省で開催された「TEC-FORCE（緊急災害対策派遣隊）全国大会」において、港湾空港技術研究所から熊本地震における活動内容を報告しており、災害発生時の研究所の活動、役
割及び他機関との連携状況について広く周知を図った。

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図 1.5.1 熊本港の被災状況【平成 29 年度】
平成 29 年 4 月 14 日に、スリランカ国コロンボ市北東部コロンナワのミートタムッラごみ処分場でごみ山の崩
落火災が発生し、死者 32 名、負傷者 11 名、被災者約 1,782 名の人的被害、住宅損壊多数（スリランカ国政府
情報 4 月 24 日時点）という大きな被害をもたらした。
日本国政府は、スリランカ国政府からの要請を受け、国際緊急援助隊専門家チームと独立行政法人国際協力機構（JICA）の専門家等で構成する専門家チームを派遣した。
港空研からは JICA の依頼で地盤研究領域の森川領域長と地震防災研究領域の大矢主任研究官の 2 名が、
4 月 19 日から 26 日の期間で派遣され、コロンボ市で技術的支援にあたった。短的な対応として崩落現場を調
査、さらなる堆積物崩落の危険性を防ぐための対策をスリランカ国政府に助言を行い、中長期的な対応は廃棄物・ごみ処理問題対策の計画策定に向けて助言した。
現地では関係省庁との意見交換を行うとともに 2 度の現場調査を実施。大統領、首相へ活動報告と併せて報告書を提出した。
これらの功績が認められ外務大臣から 2 名に感謝状が授与された。

図 1.5.2 スリランカ国ミートタムッラ処分場と外務大臣から授与された感謝状【平成 30 年度】
平成 30 年 9 月 28 日に、インドネシア・スラウェシ島中部で地震と津波が発生し、死者 2,200 名以上の大きな被害をもたらした。
独立行政法人国際協力機構（JICA）は、インドネシアの BAPPENAS（国家開発企業庁）からの要請を受け、専門家チームを派遣した。港空研からは JICA の依頼で地盤研究領域の佐々真志動土質研究グループ長と海洋情報・津波研究領域の髙川智博津波高潮研究グループ長の 2 名が、10 月 16 日から 24 日の期間で派遣され、現地で技術的支援にあたった。
- 328 -

短期的な対応として被災箇所の調査及びインドネシア政府関係機関への調査結果の報告を行い、中長期的な対応として復興マスタープランの策定に向けて助言を行った。
また、10 月 23 日に首都ジャカルタで記者会見を行い、翌朝早朝の NHK ニュースで記者会見の様子が報道された。

図 1.5.3 インドネシアでの現地調査の様子【令和元年度】
令和元年台風第 15 号は、9 月 9 日に三浦半島付近を通過して東京湾を進み、強い勢力で千葉市付近に上陸した。台風の接近・通過に伴い、伊豆諸島や関東地方南部を中心に猛烈な風、猛烈な雨となった。
9 月 10 日、国土交通本省から港湾空港技術研究所に対し、横浜港南本牧はま道路の橋梁に船舶が衝突し、橋梁上部工が破損したとの情報が入り、さらに、関東地方整備局から高潮により横浜港南本牧ふ頭の護岸が被災したとの情報が入り、港湾空港技術研究所は 9 月 10 日と 14 日に緊急災害対策派遣隊のべ 11 名を現地に派遣した。派遣隊員は、横浜港南本牧はま道路について、高度な技術力をもって被災現場を調査した。
また、横浜港南本牧ふ頭の護岸及び背後地についても、ドローンの空撮により浸水範囲を、また現地踏査により浸水高さの状況等を派遣隊員の高度な技術力をもって調査し、横浜港南本牧はま道路の結果と併せて、調査結果を早々に国土交通本省及び関東地方整備局へ報告した。
その後は国が設置した「横浜港南本牧はま道路復旧工法技術検討委員会」、「東京湾における高波対策検討委員会」、「横浜港護岸復旧工法検討会」の各委員として職員を派遣し、引き続き被災原因究明及び復旧等に尽力した。

図 1.5.4 台風第 15 号被災調査の様子【令和 2 年度】
令和 3 年 2 月 13 日に発生した福島県沖地震により、相馬港に被害が発生したことから、国土交通省の要請を受け、港湾空港技術研究所は、被災後直ちに、地震防災研究領域の小濱耐震構造研究グループ長、地盤研
究領域の佐々動土質研究グループ長、工代研究官、海洋研究領域の朝比耐波研究グループ研究員の 4 名を、
国土技術政策総合研究所と合同で派遣し、高度な技術力で被災現場を調査し、被災原因や復旧方針に対する所見を早々に国へ報告し、復旧に役立ててもらった。

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図 1.5.5 相馬港被災調査の様子
また、令和 2 年 9 月、港湾空港技術研究所緊急災害対策派遣隊（港空研 TEC-FORCE）は、「令和元年 8 月の前線に伴う大雨」、「房総半島台風」及び「東日本台風等による災害」において、国交省地方整備局等からの要請を受けて行った高度な技術支援等の活動に対して、令和 2 年度防災功労者内閣総理大臣賞を受賞した。

図 1.5.6 表彰式後の集合写真と表彰状【令和 3 年度】
令和 3 年 7 月に発生した熱海市伊豆山地区の土石流災害を受け、国土交通省港湾局等と現地調査を実施したほか、国土技術政策総合研究所との合同調査団として、11 月に海底火山「福徳岡ノ場」の噴火に伴う漂流
軽石現況調査（沖縄県）、令和 4 年 3 月に福島県沖を震源とする地震による港湾の被災状況調査（福島県・宮城県）を実施するなど、災害現場へ迅速に研究者派遣し、高度な技術力で被災現場を調査し、被災原因や復旧方針に対する所見を早々に国へ報告し、復旧に役立ててもらった。

図 1.5.7 被災調査の様子（左：相馬港被災状況調査、右：漂流軽石現況調査）【令和 4 年度】
令和 4 年 3 月 16 日に福島県沖を震源とする M7.4 の地震が発生したことに伴い、国土技術政策総合研究所と合同で 2 回にわたり相馬港および仙台塩釜港石巻地区へ調査団を派遣した。令和 4 年度においては、調査で得られた成果等に基づき、「相馬港復旧検討会」への参画などを通じ、早期本格復旧に向けた支援を実施した。また、相馬港において余震観測・常時微動観測を行い、港湾内における地盤振動特性の違いを明らかにし、その成果は復旧計画に活用された。
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【今期 7 年間の達成状況】
緊急災害対策派遣隊を災害現場へ派遣し、高度な技術力で被災状況及び要因を調査、国への報告を迅速に行うことにより災害現場の復旧に貢献した。災害現場への派遣は当中長期目標期間において 14 回に上っている。また、海外の甚大な災害においても、現地での活動を通じて、復興マスタープランの策定に貢献した。
災害現場での活動が高く評価され、海外案件において外務大臣からの感謝状授与、国内災害において防災功労者内閣総理大臣表彰を受賞した。
【次期中長期における発展性】
引き続き、沿岸域の災害における踏査や復旧支援に対応する。

☆研究所で作成した災害対応マニュアルに沿った訓練【平成 28 年度】
平成 28 年 11 月 4 日に港湾空港技術研究所において、首都直下地震（三浦半島断層群地震）の初期行動について、職員の防災対応能力の向上を図ることを目的として、津波避難訓練、安否確認訓練及び施設点検を実施するとともに、横須賀港新港地区において、南海トラフ地震に伴う細島港への津波襲来を想定した現地への派遣訓練及び被災地における災害調査訓練を実施し、災害対応スキルの向上を図った。

図 1.5.8 派遣訓練及び被災地における災害調査訓練の様子【平成 29 年度】
港湾空港技術研究所において、遠地津波を想定して平成 29 年 11 月 8 日に情報伝達訓練及び災害対策本部設置訓練、11 月 9 日に津波避難訓練及び安否確認訓練を実施し、職員の災害対応能力の向上を図った。

図 1.5.9 災害対策本部設置訓練及び津波避難訓練の様子- 331 -

【平成 30 年度】
港湾空港技術研究所において、遠地津波を想定して平成 30 年 6 月 14 日に地震発生時対応としての TECFORCE 派遣判断訓練、11 月 16 日に津波避難訓練及び安否確認訓練を実施し、災害対応スキルの向上を図った。
【令和元年度】
港湾空港技術研究所において、大規模地震を想定して平成 31 年 4 月 26 日及び令和元年 10 月 3 日に地震発生時対応としての安否確認訓練、11 月 26 日に津波避難訓練を実施し、災害対応スキルの向上を図った。
【令和２年度】
港湾空港技術研究所において、大規模地震を想定して令和 2 年 6 月 12 日に地震発生時対応としての安否確認訓練、11 月 11 日に津波避難訓練を実施し、災害対応スキルの向上を図った。
【令和３年度】
港湾空港技術研究所においては、大規模地震を想定して令和 3 年 4 月 27 日に地震発生時対応としての安否確認訓練、11 月 11 日に津波避難訓練を実施し、災害対応スキルの向上を図った。

図 1.5.10 津波避難訓練の様子【令和 4 年度】
港湾空港技術研究所においては、業務時間外の大規模地震を想定して令和 4 年 12 月 22 日に地震発生時対応としての安否確認訓練を実施した。
【今期 7 年間の達成状況】
地震発生時対応としての安否確認訓練、津波避難訓練の実施による職員の災害対応能力の向上等、非常時における高度な即応体制を整えた。
【次期中長期における発展性】
引き続き、研究所で作成した災害対応マニュアルに沿った訓練を実施する。

☆重大な海難事故等の事故情報を解析【平成 28 年度】
平成 20 年 9 月 1 日に「海難事故解析センター」を設置し、事故の分析と社会への発信を行うとともに、水槽試験やシミュレーションによる事故再現技術等を活用し、事故原因の解析を行っており、最近ではセンターの活動が報道機関に認知され、重大な海難事故発生とともに、新聞、テレビ等からの問い合わせ、取材が行われる- 332 -

ようになった。
海難事故解析センターは、平成 28 年度、コンテナ船衝突事故に係る解析調査等、運輸安全委員会より事故原因解析の調査を 2 件請負い、解析結果は同委員会の報告に活用され、事故原因究明に貢献した。
また、平成 23 年度から引き続き、運輸安全委員会の海難事故調査資料を用いてデータベースを作成し、ここから事故に寄与している要因を整理・体系化することにより、事故低減策効果を推定する共同研究を運輸安全委員会とともに実施した。
【平成 29 年度】
平成 29 年度においても引き続き、運輸安全委員会からの事故原因解析の調査を請負い、海難事故解析セ
ンターにおいて、漁船転覆事故に係る解析調査等を実施して解析結果が同委員会の報告に活用されるなど、事故原因の究明に貢献した。
【平成 30 年度】
平成 30 年度は、運輸安全委員会からの油タンカー走錨事故に係る事故原因解析の調査等 6 件を請負い、海難事故解析センターにおいて、漁船転覆事故に係る解析調査等を実施して解析結果が同委員会の報告に活用されるなど、事故原因の究明に貢献した。
【令和元年度】
令和元年度は、運輸安全委員会より旅客船衝突事故に係る実船計測及び解析、漁船転覆事項解析調査等
6 件を請負い、解析結果は同委員会の報告に活用され、事故原因究明に貢献した。
【令和 2 年度】
令和 2 年度は、運輸安全委員会より小型旅客船の旅客負傷事故に係る解析を請負い、解析結果は同委員会の報告に活用され、事故原因究明に貢献した。
また、平成 28 年度から引き続き、運輸安全委員会の海難事故調査資料を用いてデータベースを作成し、ここから事故に寄与している要因を整理・体系化することにより、事故低減策効果を推定する共同研究を運輸安全委員会とともに実施した。
【令和 3 年度】
令和 3 年度、運輸安全委員会より船舶事故調査に係る船体調査等の支援作業、船舶事故調査に係る船体の縦強度解析、沈没に係る解析調査（貨物船Ａ沈没事故）の計 3 件を請負い、解析結果は同委員会の報告に活用され、事故原因究明に貢献した。
また、平成 28 年度から引き続き、運輸安全委員会の海難事故調査資料を用いてデータベースを作成し、ここから事故に寄与している要因を整理・体系化することにより、事故低減策効果を推定する共同研究を運輸安全委員会とともに実施した。
【令和 4 年度】
令和 4 年度、運輸安全委員会より、貨物船及びケミカルタンカーの衝突事故に係る解析調査、コンテナ船損傷事故に係る船体動揺に関する解析調査、旅客船浸水事故に係る解析調査、船舶事故調査に係る錨の係駐力及び錨泊状態において発生する外力（風圧力及び波漂流力）の解析、旅客船浸水事故に係る相対水位の解
析調査の計 4 件を請負い、解析結果は同委員会の報告に活用され、事故原因究明検討に貢献した。
また、平成 28 年度から引き続き、運輸安全委員会の海難事故調査資料を用いてデータベースを作成し、ここから事故に寄与している要因を整理・体系化することにより、事故低減策効果を推定する共同研究を運輸安全委員会とともに実施した。

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【今期 7 年間の達成状況】
所内に設置された海難事故解析センターにおいて、豊富な専門的知見を活用して事故情報を解析し、事故原因の究明に貢献し、その件数は当中長期目標期間において 24 件となっている。また、結果を迅速に情報発信するとともに、詳細解析が必要な場合には、事故再現や各種状況のシミュレーションを行うことにより、国等における再発防止対策の立案等へ寄与した。
【次期中長期における発展性】
引き続き、重大な海難事故等の事故情報を解析する。

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（３）橋渡し機能の強化【中長期目標】（３）橋渡し機能の強化
研究所の優れた技術シーズを社会に還元するために、学術的なシーズを有する大学や産業的なニーズを有する民間企業等との共同研究、受託研究や人事交流、研究所からの研究者派遣等の取組を推進する。
また、研究所の大型試験設備、人材、蓄積された基盤技術を核として、外部との連携を促進する研究プラ
ットフォームとしての機能強化を図る。
【中長期計画】（３）橋渡し機能の強化
研究所の成果を社会に還元するため、研究所の有する優れた技術シーズを迅速に産学官で共有し、 企業等への技術移転に積極的に取り組む。また、大学等の有する学術的シーズを活かし、研究所単独ではなし得ない優れた研究開発成果の創出と活用拡大に努めるとともに、関連研究に取り組む研究機関の裾野の拡大を図る。
具体的には、学術的なシーズを有する大学や産業的なニーズを有する民間企業等との共同研究、受託研
究、公募型研究、政府出資金を活用した委託研究、研究者・技術者等との情報交換・意見交換、人事交流、研究所からの研究者派遣等の取り組みを行い、産学官における研究成果の活用を推進する。
また、研究所の大型試験設備、人材、蓄積された基盤技術等を核として、外部との連携を促進する研究プ
ラットフォームとしての機能を強化する。
さらに、出資を活用し、民間の知見等を生かした研究開発成果の普及を推進する体制を構築する。
◆平成 28 年度～令和 4 年度における取組状況☆民間企業等との共同研究・受託研究・公募型研究の取り組み【平成 28 年度】
研究所単独ではなし得ない優れた研究開発成果の創出と活用拡大を目指し、学術的なシーズを有する大学や産業的なニーズを有する民間企業等との共同研究を実施した。
特に電子航法に関する研究開発等において、日本無線株式会社との「光ファイバ接続型受動型監視システ
ムの遠隔クロック同期技術の基礎的研究」にて研究開発している OCTPASS については、フランスの企業から
具体的なコンタクトがあり、実用化が加速した。
また、日立国際電気株式会社との共同研究「RoF を利用したレーダ・通信システムの研究開発」では、電子航法研究所が開発評価した光ファイバ接続型のレーダや通信機器のアーキテクチャを技術移転し、滑走路異物監視装置や線路内障害物検出装置などの開発に活用された。
滑走路異物監視装置に関しては、試作機の製作および成田空港内での実機実験を目的として総務省の資金等を獲得し、またさらなる技術向上を目指した「ミリ波帯を用いる高速移動用バックホール技術の研究開発」
として競争的資金を獲得する等、非常に大きな波及効果をもたらした。
【平成 29 年度】
船舶に係る技術及びこれを活用した海洋の利用等に係る技術に関する研究開発等において、海事クラスタ
ー共同研究のパイロットプロジェクトとして発足した「実海域実船性能評価プロジェクト」（※）の活動を開始した。
研究参加者の代表によるプロジェクト運用会議の議長を当研究所理事長が務め、日本の主たる海運・造船・
舶用工業関係の企業、関係諸機関など計 25 社が共同研究者として参加した。
我が国の海事産業の持続的発展に不可欠な産学官の人財の糾合と技術の統合を推進し、戦略的アプロー
チに基づくクラスターの結集が不可欠な共通的・基盤的な研究課題に取り組んだ。

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※「実海域実船性能評価プロジェクト」とは、船舶が実際に運航する波や風のある海域の中での速力、燃料消費量等の性能（実海域性能）を正確に評価する方法を開発する共同研究プロジェクトであり、世界の海上輸送の高度化に貢献しつつ、我が国の海事クラスターの国際競争力を強化する基盤となる技術をより高めることを目的とする。3 年間（2017 年 10 月～2020 年 9 月頃まで）の計画で研究を推進する予定。

図 1.5.11 実海域実船性能評価プロジェクトの概要【平成 30 年度】
港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する研究開発等において、港湾空港技術研究所は、海洋・港湾構造物の設計に関する専門知識向上、技術の発展・普及並びに「港湾の施設の技術上の基準」の円滑な運用に寄与することを目的として、国土交通省 国土技術施策総合研究所、一般財団法人 沿岸技術研究セン
ター及び海洋・港湾構造物設計士会と四者で「連携・協力」に関する協定書を平成 30 年 12 月 7 日に締結した。
また、この協定に定める「連携・協力事項」に基づき、同日、専門知識の向上や技術の発展を目的として、「第１回 四者協定勉強会」を開催した。

図 1.5.12 四者の「連携・協力」に関する協定調印式と四者協定勉強会の様子
船舶に係る技術及びこれを活用した海洋の利用等に係る技術に関する研究開発等において、我が国の海事産業の持続的発展に不可欠な産学官の人材の糾合と技術の統合を推進し、戦略的アプローチに基づくクラス
ターの結集が不可欠な共通的・基盤的な研究課題に取り組み、研究成果の最大化を目指すパイロットプロジェ
クトとして発足した「実海域実船性能評価プロジェクト」の活動を本格化させた。
同プロジェクトには、日本の主たる海運・造船・舶用工業関係の企業、関係諸機関など計 25 社が共同研究者として参加しており、研究参加者の代表からなるプロジェクト運営会議の議長を当研究所理事長が務めている。
また、30 年度は、我が国のオープンイノベーションをさらに推進するために、今後のロールモデルとして期待される先導性や独創性の高い取組を内閣府が主催する「第 1 回日本オープンイノベーション大賞」において、選
考委員会選定優良事例に選ばれた。

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【令和元年度】
民間 16 社と共同で実施している「操船支援 機能と遠隔からの操船等を活用した船舶の 実証事業」において、タグボートを使用した遠 隔操船実船試験結果の評価等を実施し、国際競争力の強化に貢献した。
【令和 2 年度】
研究所単独ではなし得ない優れた研究開発成果の創出と活用拡大を目指し、学術的なシーズを有する大学や産業的なニーズを有する民間企業等との共同研究を 161 件実施した。また、研究所の有する優れた技術シーズを活用するため、135 件の受託研究を獲得し、確実に民間企業等の産業的なニーズに応えることで、研究所の成果を社会へ還元した。さらに、大学等の有する学術的シーズを活かし、研究所単独ではなし得ない優れた研究開発成果を創出すること、および関連研究に取り組む研究機関の裾野の拡大を図るため、3 件の公募
型研究の取り組みを行った。
また、令和 3 年 3 月に、海上技術安全研究所、JAMSTEC 他計 8 機関で構成して活動していた“TeamKUROSHIO” が、海底観測をロボットのみで行う母船レス海底調査システムを開発し、第 9 回ロボット大賞『審査員特別賞』を受賞した。

図 1.5.13 母船レス海底調査を可能とする洋上・海中ロボットシステム【令和 3 年度】
研究所単独ではなし得ない優れた研究開発成果の創出と活用拡大を目指し、学術的なシーズを有する大学や産業的なニーズを有する民間企業等との共同研究を 173 件実施した。また、研究所の有する優れた技術シーズを活用するため、令和 3 年度は 155 件の受託研究を獲得し、確実に民間企業等の産業的なニーズに応えることで、研究所の成果を社会へ還元した。さらに、大学等の有する学術的シーズを活かし、研究所単独ではなし得ない優れた研究開発成果を創出するため、および関連研究に取り組む研究機関の裾野の拡大を図るた
め、3 件の公募型研究の取り組みを行った。
【令和 4 年度】
研究所単独ではなし得ない優れた研究開発成果の創出と活用拡大を目指し、学術的なシーズを有する大学や産業的なニーズを有する民間企業等との共同研究を 154 件実施した。また、研究所の有する優れた技術シーズを活用するため、令和 4 年度は 144 件の受託研究を獲得し、確実に民間企業等の産業的なニーズに応えることで、研究所の成果を社会へ還元した。さらに、大学等の有する学術的シーズを活かし、研究所単独ではなし得ない優れた研究開発成果を創出するため、および関連研究に取り組む研究機関の裾野の拡大を図るた
め、1 件の公募型研究の取り組みを行った。

- 337 -

【今期 7 年間の達成状況】
産業界・学会との共同研究を延べ 1181 件、産業界からの受託研究を延べ 993 件実施し、研究所の有する優れた技術シーズを迅速に産学官で共有し、企業等への技術移転に積極的に関与した。
平成 30 年度には、海事クラスター25 社との共同研究「実海域実船性能プロジェクト」が、内閣府第 1 回オープンイノベーション大賞選考委員会優良事例に選出された。
大学等の有する学術的シーズを活かし、研究所単独ではなし得ない優れた研究開発成果の創出と活用拡大に努めるとともに、関連研究に取り組む研究機関の裾野の拡大を図った。
【次期中長期における発展性】
引き続き、民間企業等との共同研究・受託研究・公募型研究に取り組む。

☆産学官との人事交流・研究者派遣等の取り組み【平成 30 年度】
研究所の有する優れた技術シーズを産学官で共有するための促進策の一環として、行政機関、大学、独立行政法人、民間企業などと人事交流を行い、強力な技術交流が育まれた。
具体的には、各研究所の特性を活かした人事交流の推進により、国 32 名、民間企業等 21 名との人事交流を行った。
特に、研究者が、研究所と外部機関等の間で、それぞれ雇用契約関係を結び、各機関の責任の下で業務を行うことが可能となる仕組みである「クロスアポイントメント制度」を導入し、平成 30 年度においては、研究者 4
名をクロスアポイントメント対象者とし、研究者が組織の壁を越えて活躍することを通じて、研究所の技術シーズが円滑に外部機関等に橋渡しされ、新たなイノベーションが創出された。
さらに、客員教授、非常勤講師等として延べ 25 名の研究者を 12 大学に派遣し、高等教育機関における人材育成に貢献した。
このうち、11 大学へ派遣した 18 名は、研究所と大学院が協定を締結した上で、研究所の研究者が大学院の客員教授・准教授等に就任し、研究所内等で大学院生の指導を行う「連携大学院制度」に基づいている。
この他に、国内からの研修生・インターン生 94 名の受け入れを実施した。
【令和元年度】
国 38 名、民間企業等 19 名との人事交流を行った。
特に、クロスアポイントメント制度により研究者 3 名が組織の壁を越えて活躍することを通じて、研究所の技術
シーズが円滑に外部機関等に橋渡しされた。さらに、客員教授、非常勤講師等として延べ 31 名の研究者を 17
大学に派遣し、高等教育機関における人材育成に貢献した。このうち、13 大学へ派遣した 18 名は、研究所と大学院が協定を締結した上で、研究所の研究者が大学院の客員教授・准教授等に就任し、研究所内等で大学院生の指導を行う「連携大学院制度」に基づいている。
この他に、国内からの研修生・インターン生 87 名の受け入れを実施した。
【令和 2 年度】
国 39 名、民間企業等 24 との人事交流、客員教授、非常勤講師等として延べ 32 名の研究者を 17 大学に派遣し、高等教育機関における人材育成に貢献した。
このうち、12 大学へ派遣した 17 名は、研究所と大学院が協定を締結した上で、研究所の研究者が大学院の客員教授・准教授等に就任し、研究所内等で大学院生の指導を行う「連携大学院制度」に基づいている。特に、クロスアポイントメント制度による研究者 4 名が、研究所と外部機関の垣根を越えて活躍した。
また、国内からの研修生・インターン生 26 名の受け入れを実施した。
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【令和 3 年度】
国 40 名、民間企業等 26 名との人事交流、客員教授、非常勤講師等として延べ 34 名の研究者を 17 大学に派遣し、高等教育機関における人材育成に貢献した。
このうち、14 大学へ派遣した 16 名は、研究所と大学院が協定を締結した上で、研究所の研究者が大学院の客員教授・准教授等に就任し、研究所内等で大学院生の指導を行う「連携大学院制度」に基づいている。特に、クロスアポイントメント制度による研究者 6 名が、研究所と外部機関の垣根を越えて活躍した。
また、国内からの研修生・インターン生 58 名の受け入れを実施した。
【令和 4 年度】
国 46 名、民間企業等 11 名との人事交流、客員教授、非常勤講師等として延べ 41 名の研究者を 15 大学に派遣し、高等教育機関における人材育成に貢献した。
このうち、12 大学へ派遣した 19 名は、研究所と大学院が協定を締結した上で、研究所の研究者が大学院の客員教授・准教授等に就任し、研究所内等で大学院生の指導を行う「連携大学院制度」に基づいている。特に、クロスアポイントメント制度による研究者 8 名が、研究所と外部機関の垣根を越えて活躍した。
また、国内からの研修生・インターン生 72 名の受け入れを実施した。
【今期 7 年間の達成状況】
行政、大学、民間等との人事交流を毎年 80～100 件、技術委員会等への研究者の派遣を毎年 400～500 件、技術相談などに応ずるための外部への研究派遣を毎年 80～150 件 実施するとともに、クロスアポイントメント制度による外部機関との交流（毎年 4～8 名）することによって、研究所と外部機関の垣根を越えて研究者が活躍し、研究所の技術シーズの外部機関への橋渡しに大いに寄与した。
【次期中長期における発展性】
引き続き、産学官との人事交流・研究者派遣等に取り組む。

☆外部連携機能促進としての研究プラットフォームの機能強化【平成 28 年度】
研究所の保有する大型試験設備、人材、蓄積された技術等をベースに外部との連携を促進するとともに、各研究所の特性に応じた取り組みを行うことにより、研究所との関係が深く、様々な連携が見込める国内及び海外の大学や研究機関等に対して複数の共同研究を締結すること等が実施しやすくなり、研究プラットフォームとしての機能強化を図った。
具体的な取り組みとしては、海上技術安全研究所において、三鷹オープンイノベーションリサーチパーク構想
として、様々な人・情報・資金が集積する国際的な研究所（未来創造の拠点）を目標に、企業、大学、国立研究開発法人、国、海外諸機関などとの研究・技術に関する交流や連携の促進により、学術と産業双方に関する情報が得られる環境を整備した。

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図 1.5.14 三鷹オープンイノベーションリサーチパーク【平成 29 年度】
海上技術安全研究所において、三鷹オープンイノベーションリサーチパーク構想として、様々な人・情報・資金が集積する国際的な研究所（未来創造の拠点）を目標に、企業、大学、国立研究開発法人、国、海外諸機関などとの研究・技術に関する交流や連携の促進により、学術と産業双方に関する情報が得られる環境を整備し、
平成 29 年度においては、新たに 3 法人と連携協定を締結し、さらなる交流や連携促進を図った。
【平成 30 年度】
海洋基本計画（平成 30 年 5 月 15 日閣議決定）等において、海洋立国を支える専門人材の育成が求められたことを踏まえ、積極的に海洋開発の人材育成に貢献するため、海洋開発に関連する基礎知識を習得することを目的とした、「海洋開発研修」を新たに平成 30 年 12 月に実施した。

図 1.5.15 海洋開発研修風景【令和元年度】
海洋基本計画（平成 30 年 5 月 15 日閣議決定）等において、海洋立国を支える専門人材の育成が求められたことを踏まえ、積極的に海洋開発の人材育成に貢献するため、海洋開発に関連する基礎知識を習得することを目的とした「海洋開発研修」を令和元年 12 月に実施した。
また、我が国の造船業の国際競争力強化に向けて、当所が事務局となり、民間企業や大学等 21 機関で構成される「次世代造船設計システム研究会」を設置した。研究会は計 4 回開催され、以下の通り、今後の取り組
みについて提言をまとめ、各種イベントにて発出した。
１．設計の長期化、設計コストアップを抑えるため、新船型船の図面共有に向けて、図面に記載される名称等
種々の標準化（JIS 化）- 340 -

２．アライアンスを組む際に、標準化を踏まえた情報連携基盤（データの相互連携）、調達・部品管理を円滑に行うための BOM 等の構築
３．手戻りを低減して追加のコストを抑え、生産効率・品質の向上のために、PDCA サイクルの管理を確実にする。そこで、初期段階における精緻、最適な生産計画、コスト算出及びモニタリングによる予算管理、分析・評価を踏まえた改善を行う工場デジタルツインの構築

図 1.5.16 次世代の設計造船システム構想【令和 2 年度】
海事産業界への人材育成として、大学における造船専門教育カリキュラムの減少や造船系大学卒の就業者が減少をしている現状を踏まえ、若手研究員及び若手技術者が船舶海洋工学の基礎知識を短期集中で取得することを目的とした「船舶海洋工学研修」を令和 2 年 9 月に実施した。
研修は海上技術安全研究所の所在する東京都三鷹市のほか、サテライト会場を全国 6 か所（横浜市、相生市、尾道市、今治市、佐伯市、長崎市）で、テレビ会議システムの利用により同時受講し、あわせて 62 名の外部の方が参加した。

図 1.5.17 船舶海洋工学研修風景
研究所は、8 社共同による洋上風エネルギーを利用する帆の技術と、この風エネルギーで造った水素による安定エネルギー活用技術を組み合わせた究極のゼロエミッション事業を開始した。また、脱炭素社会・水素社
会の実現に向けた一歩となる事を目指し、風力と水素を活用したゼロエミッション事業『ウインドハンタープロジ
ェクト』第一回会合を開催した。これにより、帆走中に水中の発電タービンを用いて発電し、電気による水電解に- 341 -

より生産した水素と、水素キャリア・燃料電池とを組み合わせ、弱風時の推進力を補って船の定時運航を目指
す活用や、水素キャリアで貯蔵した水素を陸上消費向けに供給する活用を検討し、GHG を一切排出させないゼ
ロエミッション事業の実現に向けて始動した。

図 1.5.18 ウインドハンタープロジェクトの概要
世界各国で地球温暖化への対策が求められるなか、二酸化炭素を吸収する新たな選択肢として沿岸域の藻場、浅場などの海洋植物によるブルーカーボン生態系が注目されている。
地球温暖化変動対策にブルーカーボンを利用するためには、公共事業、自治体、市民、企業の参画が必要であるが、日本では持続可能な利用を推進するための技術や投資効果を図る仕組みが課題となっていた。
そこで、海上・港湾・航空技術研究所、桑江朝比呂（港空研沿岸環境研究グループ長）及び笹川平和財団は、技術研究組合法に基づく日本初のブルーカーボンに関する技術研究組合として、令和 2 年 7 月に国土交通大臣の認可を受けて「ジャパンブルーエコノミー技術研究組合（JBE）」を設立した。JBE は、科学、技術、社会、経済の 4 つの方法論によるアプローチから、日本の沿岸域におけるブルーカーボン生態系の保全、沿岸域の気候変動対策を促進し、海洋植物によるブルーカーボンの定量的評価を可能とする技術開発及び資金メカニズ
ムの導入等の試験研究を行う。

図 1.5.19 ジャパンブルーエコノミー技術研究組合の研究体制- 342 -

【令和 3 年度】
電子航法研究所では、平成 25 年頃より各種の航空管制情報処理システムに記録されたデータの選別、座標変換及び結合といった一連の特殊な加工を行うと共に、独自に開発を進めてきた航空管制用レーダーシステ
ム（SSR モード S）を用いて、航空機から針路・姿勢・速度など時間とともに変化する航空機状態の情報を取得することで、我が国の管制圏内の出発から到着までの飛行の一連における航跡データを整備してきた。整備したデータは、平成 27 年より CARATS オープンデータとして国土交通省等を通じて公開され、研究機関、大学、
民間企業等に広く提供されており、提供データを活用した多くの研究開発が喚起され、航空交通管理の分野における研究開発のコミュニティの大幅な拡大に貢献した。さらに、提供データを用いた研究開発の成果が航空行政の施策検討への活用や国際民間航空機関（ICAO: International Civil Aviation Organization）の関連文書への掲載等、我が国のプレゼンス向上や国際競争力の強化にも大きく寄与していることが認められ、日本航空宇宙学会より令和 3 年 4 月に第 30 回（令和 2 年度）日本航空宇宙学会 技術賞を受賞した。

図 1.5.20 CARATS オープンデータを活用した研究開発の概要

図 1.5.21 日本航空宇宙学会 技術賞受賞の様子- 343 -

【令和 4 年度】
安全で効率的な将来の航空交通システムの構築には、研究開発のさらなる推進が必要であり、航空機の実
運航データが不可欠である。電子航法研究所では、大学等の研究者が多量の実運航データを入手できるように、我が国の飛行情報区域内を対象として出発から到着までの一連の飛行における航跡データやその可視化
ツールを整備してきた。航跡データは、国土交通省が保有する航空交通データ（航空機の高度や位置情報等）
や、当所で開発した航空管制用レーダーシステム（SSR モード S）で受信したデータを収集し、処理を加えたものである。これらのデータが、当所の共同研究や国土交通省を通じて大学等の研究者に提供され（国土交通省を通じて提供されるデータは CARATS オープンデータと呼ばれる）、多数の研究開発の活性化、研究の裾野拡大
へとつながり、航空宇宙技術の向上ならびに調査研究の発展に貢献してきた。これらの業績から、令和 4 年度
科学術分野の文部科学大臣表彰の科学技術賞（科学技術振興部門）及び令和 4 年度日本航空協会航空特別賞を受賞した。

図 1.5.22 文部科学大臣表彰科学技術賞受賞（左）と CARATS オープンデータ可視化ツール［羽田空港］（右）【今期 7 年間の達成状況】
研究所の大型試験施設、人材、蓄積された基盤技術等を核として、研修の実施などにより外部連携促進のための研究プラットフォームの機能強化を図った。なかでもブルーカーボンに関する研究成果を社会実装に直結するべく設立されたジャパンブルーエコノミー技術研究組合（JBE）は、成果の実用化への橋渡しとなった。
【次期中長期における発展性】
引き続き、外部連携機能促進としての研究プラットフォームの機能強化を図る。

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（４）知的財産権の普及活用【中長期目標】（４）知的財産権の普及活用
知的財産権については、有用性、保有の必要性等を検討し、コストを意識した管理を行いつつ、産業界への普及、活用の促進に努めるとともに、技術のグローバル化に向けた国際特許の取得も視野に入れた戦略
的な取組を推進する。
【中長期計画】（４）知的財産権の普及活用
知的財産権については、有用性、保有の必要性等を検討し、コストを意識した管理を行いつつ、出資の活用も含めて普及活動に取り組み知的財産の活用促進を図る。また、技術のグローバル化に向けた国際特許の取得も視野に入れた戦略的な取組を推進する。
具体的には、特許権を保有する目的や申請にかかる費用等を十分に吟味する等、特許を含む知的財産全般についてのあり方を検討しつつ、適切な管理を行う。また、研究所のホームページの活用等により保有
特許の利用促進を図る。
◆平成 28 年度～令和 4 年度における取組状況☆特許出願等の取り組み【平成 28 年度】
特許の出願・取得については、褒賞金の支払い等による出願のインセンティブ付与や、ホームページでの特許情報の公表など、知的財産に関する取り組みを進め、全所的に特許出願のための環境整備に努めた。
一方で、特許申請に係る費用等について十分に吟味したうえで、知的財産管理活用委員会等において、事業性（特許が活用され、特許収入が期待できる）と特許性（新規性、発明の困難性などの特許が認められる一般的条件）を主な判断要素として出願等について審議し、事業等への活用可能性についても厳しく検討するな
ど、厳格な手続きを経て特許の出願等を行った。
この結果、平成 28 年度における特許の出願件数は 37 件であった。
また、平成 28 年度に活用された知的財産のうち、有償活用件数については、特許実施が 20 件、著作権（プログラム）の使用許諾に関する実施が 56 件であった。
収入については、特許料収入は 54.6 百万円、著作権収入は 41.6 百万円の収入があった。
【平成 29 年度】
特許の出願・取得については、褒賞金の支払い等による出願のインセンティブ付与や、ホームページでの特許情報の公表など、知的財産に関する取り組みを進め、全所的に特許出願のための環境整備に努めた。
一方で、特許申請に係る費用等について十分に吟味したうえで、知的財産管理活用委員会等において、事業性（特許が活用され、特許収入が期待できる）と特許性（新規性、発明の困難性などの特許が認められる一般的条件）を主な判断要素として出願等について審議し、事業等への活用可能性についても厳しく検討するな
ど、厳格な手続きを経て特許の出願等を行った。
この結果、平成 29 年度における特許の出願件数は 47 件であった。
また、平成 29 年度に活用された知的財産のうち、有償活用件数については、特許実施が 12 件、著作権（プログラム）の使用許諾に関する実施が 54 件であった。
収入については、特許料収入は 40 百万円、著作権収入は 35 百万円の収入があった。
【平成 30 年度】
特許の出願・取得については、褒賞金の支払い等による出願のインセンティブ付与や、ホームページでの特- 345 -

許情報の公表など、知的財産に関する取り組みを進め、全所的に特許出願のための環境整備に努めた。
一方で、特許申請に係る費用等について十分に吟味したうえで、知的財産管理活用委員会等において、事業性（特許が活用され、特許収入が期待できる）と特許性（新規性、発明の困難性などの特許が認められる一般的条件）を主な判断要素として出願等について審議し、事業等への活用可能性についても厳しく検討するな
ど、厳格な手続きを経て特許の出願等を行った。
この結果、平成 30 年度における特許の出願件数は 38 件であった。
また、平成 30 年度に活用された知的財産のうち、有償活用件数については、特許実施が 14 件、著作権（プログラム）の使用許諾に関する実施が 46 件であった。
収入については、特許料収入は 38 百万円、著作権収入は 41 百万円の収入があった。
【令和元年度】
特許の出願・取得については、褒賞金の支払い等による出願のインセンティブ付与や、ホームページでの特許情報の公表など、知的財産に関する取り組みを進め、全所的に特許出願のための環境整備に努めた。
一方で、特許申請に係る費用等について十分に吟味したうえで、知的財産管理活用委員会等において、事業性（特許が活用され、特許収入が期待できる）と特許性（新規性、発明の困難性などの特許が認められる一般的条件）を主な判断要素として出願等について審議し、事業等への活用可能性についても厳しく検討するな
ど、厳格な手続きを経て特許の出願等を行った。
この結果、令和元年度における特許の出願件数は 39 件であった。
また、令和元年度に活用された知的財産のうち、有償活用件数については、特許実施が 13 件、著作権（プログラム）の使用許諾に関する実施が 56 件であった。
収入については、特許料収入は 57 百万円、著作権収入は 50 百万円の収入があった。
【令和 2 年度】
特許の出願・取得については、褒賞金の支払い等による出願のインセンティブ付与や、ホームページでの特許情報の公表など、知的財産に関する取り組みを進め、全所的に特許出願のための環境整備に努めた。
一方で、特許申請に係る費用等について十分に吟味したうえで、知的財産管理活用委員会等において、事業性（特許が活用され、特許収入が期待できる）と特許性（新規性、発明の困難性などの特許が認められる一般的条件）を主な判断要素として出願等について審議し、事業等への活用可能性についても厳しく検討するな
ど、厳格な手続きを経て特許の出願等を行った。
この結果、令和 2 年度における特許の出願件数は 43 件であった。
また、令和 2 年度に活用された知的財産のうち、有償活用件数については、特許実施が 15 件、著作権（プログラム）の使用許諾に関する実施は 36 件であった。
収入については、特許料収入は 33 百万円、著作権収入は 56 百万円の収入があった。
【令和 3 年度】
令和 3 年度における特許の出願件数は 58 件であった。
また、令和 3 年度に活用された知的財産のうち、有償活用件数については、特許実施が 13 件、著作権（プログラム）の使用許諾に関する実施は 50 件であった。
収入については、特許料収入は 43 百万円、著作権収入は 24 百万円の収入があった。
【令和 4 年度】
令和 4 年度における特許の出願件数は 34 件であった。
また、令和 4 年度に活用された知的財産のうち、有償活用件数については、特許実施が 5 件、著作権（プログラム）の使用許諾に関する実施は 90 件であった。
収入については、特許料収入は 22 百万円、著作権収入は 31 百万円の収入があった。

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【今期 7 年間の達成状況】
特許出願については、所内委員会において有用性、コスト、保有の必要性等の観点から厳格な審議を経た上で、研究所として取組を推進し、この結果、特許・プログラム等の知的財産の出願件数は，7 年間で 440 件となった。
【次期中長期における発展性】
引き続き、褒賞金の支払い等による出願のインセンティブ付与や、ホームページでの特許情報の公表など、知的財産に関する取り組みを進め、全所的に特許出願のための環境整備を図る。

☆特許の適切な管理・活用の取り組み【平成 28 年度】
平成 28 年度は、研究発表会や出前講座などを利用した展示、広報活動を行った。
当研究所の研究開発分野に関連する専門的な企業等へ積極的にアピールすべく、研究成果を研究所研究
発表会・講演会や、国際航空宇宙展、マイクロウェーブ展や BARI シップなどの外部の展示会等へ出展するとともに、研究所で取得している特許をホームページや独立行政法人工業所有権情報・研修館の開放特許情報データベースに公開するなど、当研究所の知財の普及に努めた。
その結果、官庁及び民間から多数の問い合わせを受けた。
更に、研究成果の製品化を目的とした共同研究・開発の枠組みを継続し、積極的な知財の普及に努めた。

図 1.5.23 電子航法研究所のマイクロウェーブ展の様子（平成 28 年 11 月 30 日～12 月 2 日）
また、有償・無償を問わず、公開を実施あるいは想定している技術計算プログラムについては、紛争への備えとして著作物登録を進め、平成 19 年度に「液状化による構造物被害予測プログラム(FLIP 改良版)」及び「高潮津波シミュレータ(STOC 改良版)」の登録を行った。
「液状化による構造物被害予測プログラム(FLIP 改良版)」は、平成 19 年度より販売を開始した。
また、「高潮津波シミュレータ(STOC 改良版)」は研究所が単独で開発したものであるが、公益に資するため、津波に関する部分を「津波シミュレータ T-STOC」として、ソースプログラム及び入出力データをホームページにおいて公開した。
【平成 29 年度】
平成 29 年度より研究所全体の研修として、知財研修を実施した。本研修は、研究開発の初期段階から知財戦略を構築して計画的な出願を行い、強く役に立つ特許を創出し、円滑に知財サイクルを回して行くことを目的とした。
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構成は 2 部構成とし、第１部は各研究所の知財に関する体制、意思決定、評価に関する紹介を行いつつ、第2 部では「ビッグデータ・IoT&AI と特許」に関する内容で講義を行い、活発な質疑応答が行われた。
また、研究者を対象にした特許検索研修として、研究計画立案時に検討する特許出願計画に必要な特許調査の必要性や調査方法についての講義及び既存特許の検索方法の実習からなる、より実践的な研修を実施した。
上記の研修を通じて、特許創出を意識した研究の実施について、更なる意識の向上を図った。
また、平成 29 年度は、研究発表会や出前講座などを利用した展示、広報活動を行った。
当研究所の研究開発分野に関連する専門的な企業等へ積極的にアピールすべく、研究成果を研究所研究
発表会・講演会や、マイクロウェーブ展、IEEE CAMA の展示会などの外部の展示会等へ出展するとともに、研究所で取得している特許をホームページや独立行政法人工業所有権情報・研修館の開放特許情報データベースに公開するなど、当研究所の知財の普及に努めた。その結果、官庁及び民間から多数の問い合わせを受けた。更に、研究成果の製品化を目的とした共同研究・開発の枠組みを継続し、積極的な知財の普及に努めた。

図 1.5.24 電子航法研究所のマイクロウェーブ展の様子（平成 29 年 11 月 29 日～12 月 1 日）
また、有償・無償を問わず、公開を実施あるいは想定している技術計算プログラムについては、紛争への備えとして著作物登録を進めており、平成 19 年度に「液状化による構造物被害予測プログラム(FLIP 改良版)」及
び「高潮津波シミュレータ(STOC 改良版)」の登録を行った。
「液状化による構造物被害予測プログラム(FLIP 改良版)」は、平成 19 年度より販売を開始して平成 28 年 4月から最新版「FLIP ROSE ver.7 シリーズ」が販売された。
また、「高潮津波シミュレータ(STOC 改良版)」は研究所が単独で開発したものであるが、公益に資するため、津波に関する部分を「津波シミュレータ T-STOC」として、ソースプログラム及び入出力データをホームページにおいて公開した。
【平成 30 年度】
平成 30 年度においては知財研修を 2 部構成で実施した。第 1 部は広く知財の基礎的事項の解説を行いつ
つ、各研究所における知的財産に関する基本戦略や取り組み状況、諸外国と日本の比較等を含め紹介を行った。第 2 部では、社会実装へ繋がる取り組みをテーマに、国内の他の研究機関や、うみそら研における社会実
装への取り組みや、実海域実船性能評価プロジェクトにおける知財分析と戦略検討に関する取り組みなどについて紹介した。多くの参加者で活発な質疑応答が行われた。
本研修を通じて、特許創出を意識した研究の実施について、更なる意識の向上を図った。

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図 1.5.25 知財研修の受講状況
平成 30 年度は、研究発表会や出前講座などを利用した展示、広報活動を行った。
当研究所の研究開発分野に関連する専門的な企業等へ積極的にアピールすべく、研究成果を研究所研究
発表会・講演会や、国際航法学会世界大会(IAIN2018)、IEEE CAMA の展示会などの外部の展示会等へ出展するとともに、研究所で取得している特許をホームページや独立行政法人工業所有権情報・研修館の開放特許情報データベースに公開するなど、当研究所の知財の普及に努めた。
その結果、官庁及び民間から多数の問い合わせを受けた。
特に、総務省が主導する官民合同で我が国の電波システムを紹介する国際展示会 Japan Wireless EXPO 2018
において技術支援を行い、フーコック空港に新型 MLAT、ノイバイ空港に GBAS が導入される契機となった。
更に、研究成果の製品化を目的とした共同研究・開発の枠組みを継続し、積極的な知財の普及に努めた。

図 1.5.26 国際航法学会世界大会(IAIN2018)における電子航法研究所展示ブースの様子（平成 30 年 11 月 28 日～12 月 1 日）
また、有償・無償を問わず、公開を実施あるいは想定している技術計算プログラムについては、紛争への備えとして著作物登録を進めており、平成 19 年度に「液状化による構造物被害予測プログラム(FLIP 改良版)」及
び「高潮津波シミュレータ(STOC 改良版)」の登録を行った。
「液状化による構造物被害予測プログラム(FLIP 改良版)」は、平成 19 年度より販売を開始して平成 28 年 4月から最新版「FLIP ROSE ver.7 シリーズ」が販売された。
また、「高潮津波シミュレータ(STOC 改良版)」は研究所が単独で開発したものであるが、公益に資するため、津波に関する部分を「津波シミュレータ T-STOC」としてソースプログラム及び入出力データをホームページにおいて公開し、平成 30 年度は T-STOC 事務局の連絡先の変更を公表した。
【令和元年度】
令和元年度においては、知財研修を三鷹地区及び久里浜地区で 2 回に渡り実施した。
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研修は 2 部構成であり、第１部は広く知財の基礎的事項の解説を行いつつ、各研究所における知的財産に関する基本戦略や取り組み状況、諸外国と日本の比較等を含め紹介を行った。第 2 部では、社会実装へ繋がる取り組みをテーマに、国内の他の研究機関や、うみそら研における社会実装への取り組みや、実海域実船性能評価プロジェクトにおける知財分析と戦略検討に関する取り組みなどについて紹介した。多くの参加者で活発な質疑応答が行われた。
上記の研修を通じて、特許創出を意識した研究の実施について、更なる意識の向上を図った。

図 1.5.27 知財研修の受講状況
令和元年度は、研究発表会や出前講座などを利用した展示、広報活動を行った。
当研究所の研究開発分野に関連する専門的な企業等へ積極的にアピールすべく、研究成果を研究所の研究発表会・講演会や、マイクロウェーブ展 2019 などの外部の展示会等へ出展するとともに、研究所で取得している特許をホームページや独立行政法人工業所有権情報・研修館の開放特許情報データベースに公開するな
ど、当研究所の知財の普及に努めた。その結果、官庁及び民間から多数の問い合わせを受けた。更に、研究成果の製品化を目的とした共同研究・開発の枠組みを継続し、積極的な知財の普及に努めた。

図 1.5.28 マイクロウェーブ展 2019 における電子航法研究所展示ブースの様子（令和元年 11 月 27 日～11 月 29 日）
また、有償・無償を問わず、公開を実施あるいは想定している技術計算プログラムについては、紛争への備えとして著作物登録を進めており、平成 19 年度に「液状化による構造物被害予測プログラム(FLIP 改良版)」及
び「高潮津波シミュレータ(STOC 改良版)」の登録を行った。
「液状化による構造物被害予測プログラム(FLIP 改良版)」は、平成 19 年度より販売を開始して平成 28 年 4月から最新版「FLIP ROSE ver.7 シリーズ」が販売された。
また、「高潮津波シミュレータ(STOC 改良版)」は研究所が単独で開発したものであるが、公益に資するため、津波に関する部分を「津波シミュレータ T-STOC」としてソースプログラム及び入出力データを平成 28 年 7 月から引き続きホームページにおいて公開した。

- 350 -

【令和 2 年度】
令和 2 年度の知財研修においては、WEB 会議システムを使用して実施した。
研修は 2 部構成であり、第 1 部は広く知財の基礎的事項の解説を行いつつ、各研究所における知的財産に関する基本戦略や取り組み状況、諸外国と日本の比較等を含め紹介を行った。第 2 部では、特許権の獲得方法として、特許庁に在籍した職員による審査基準や審査の実例検討を行い、多くの参加者による活発な質疑応答が行われた。
上記の研修を通じて、特許創出を意識した研究の実施について、更なる意識の向上を図った。
令和 2 年度は、コロナ禍のため、これまで対面で実施していた研究発表会や出前講座などがオンライン開催となったため、Web を利用した展示、広報活動を行った。
また、当研究所の研究開発分野に関連する専門的な企業等へ積極的にアピールすべく、研究成果を研究所の研究発表会・講演会のほか、マイクロウェーブ展 2020 などの外部の展示会等へ出展するとともに、研究所で取得している特許をホームページや独立行政法人工業所有権情報・研修館の開放特許情報データベースに公開するなど、当研究所の知財の普及に努めた。更に、研究成果の製品化を目的とした共同研究・開発の枠組
みを継続し、積極的な知財の普及に努めた。

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図 1.5.29 マイクロウェーブ展 2020 における電子航法研究所バーチャル展示の様子（令和 2 年 11 月 25 日～12 月 28 日）
また、有償・無償を問わず、公開を実施あるいは想定している技術計算プログラムについては、紛争への備えとして著作物登録を進めており、平成 19 年度に「液状化による構造物被害予測プログラム(FLIP 改良版)」及
び「高潮津波シミュレータ(STOC 改良版)」の登録を行った。
「液状化による構造物被害予測プログラム(FLIP 改良版)」は、平成 19 年度より販売を開始して平成 28 年 4月から最新版「FLIP ROSE ver.7 シリーズ」が販売された。
また、「高潮津波シミュレータ(STOC 改良版)」は研究所が単独で開発したものであるが、公益に資するため、津波に関する部分を「津波シミュレータ T-STOC」としてソースプログラム及び入出力データを平成 28 年 7 月から引き続きホームページにおいて公開した。
研究所は、船舶の衝突安全性向上に関する特許で、公益社団法人発明協会より、「地方発明表彰（九州）
特許庁長官賞」を受賞した。また、当該発明に至る研究実施体制構築により、研究所が「実施功績賞」を受賞した。

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図 1.5.30 特許庁長官賞及び実施功労賞受賞の様子【令和 3 年度】
令和 3 年度における知財研修は、WEB 会議システムを使用して実施した。
研修は 2 部構成であり、第１部は「特許の現状と研究者も押さえておくべき特許実務」と題して、特許に関するより基礎的な内容の他、うみそら研の特許関連の取り組み状況、日本、国際的な特許状況などに重点を置
き、研修を行った。第 2 部では、「技術者も押さえておくべき特許実務」と題して、特許事務所から講師を招き講演を行った。多くの参加者による活発な質疑応答が行われた。
上記の研修を通じて、特許創出を意識した研究の実施について、更なる意識の向上を図った。
当研究所の研究開発分野に関連する専門的な企業等へ積極的にアピールすべく、研究成果を研究所の研究発表会・講演会のほか、2 年ぶりに対面開催されたマイクロウェーブ展 2021 などの外部の展示会等へ出展するとともに、研究所で取得している特許をホームページや独立行政法人工業所有権情報・研修館の開放特許情報データベースに公開するなど、当研究所の知財の普及に努めた。
更に、研究成果の製品化を目的とした共同研究・開発の枠組みを継続し、積極的な知財の普及に努めた。

図 1.5.31 マイクロウェーブ展 2021 における電子航法研究所展示ブースの様子（令和 3 年 11 月 24 日～11 月 26 日）
また、有償・無償を問わず、公開を実施あるいは想定している技術計算プログラムについては、紛争への備えとして著作物登録を進めており、平成 19 年度に「液状化による構造物被害予測プログラム(FLIP 改良版)」及
び「高潮津波シミュレータ(STOC 改良版)」の登録を行った。「液状化による構造物被害予測プログラム(FLIP 改良版)」は、平成 19 年度より販売を開始して平成 28 年 4 月から最新版「FLIP ROSE ver.7 シリーズ」が販売されている。また、「高潮津波シミュレータ(STOC 改良版)」は研究所が単独で開発したものであるが、公益に資する
ため、津波に関する部分を「津波シミュレータ T-STOC」としてソースプログラム及び入出力データを平成 28 年
7 月から引き続きホームページにおいて公開した。

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【令和 4 年度】
令和 4 年度においては、WEB 会議システムを使用して実施した。
研修は 2 部構成であり、第１部は「特許の現状と基礎知識」と題して、日本、国際的な特許状況などに重点を置き、説明を行った。今回はトピックスとして、過去のアンケートで要望の多かった「特許マップ」を取り上げ、解説を行った。最後に、令和 4 年 4 月より統合法人として整備された職務発明等取扱規程について、補償金等を中心に各研究所の旧規程との比較を交えて解説を行った。第 2 部では「特許発明明細書入門」と題して、特許事務所から講師を招き特許明細書作成にあたっての実践的な内容についての講演を行い、多くの参加者による活発な質疑応答が行われた。
上記の研修を通じて、特許創出を意識した研究の実施について、更なる意識の向上を図った。
【今期 7 年間の達成状況】
特許権を保有する目的や申請にかかる費用等を十分に吟味する等、特許を含む知的財産全般についてのあり方を検討しつつ、適切な管理を行った。また、知財研修の実施により、特許創出を意識した研究の実施について、さらなる意識の向上を図った。
「船舶の衝突安全性向上に関する特許」で地方発明表彰「特許庁長官賞」を受賞した。
【次期中長期における発展性】
引き続き、特許の適切な管理・活用に取り組む。

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（５）情報発信や広報の充実【中長期目標】（５）情報発信や広報の充実
研究発表会、講演会、広報誌やパンフレット等の発行、研究所の一般公開や施設見学の実施、ホームペー
ジ掲載等の多様なツールを活用し、研究開発成果の迅速な社会還元や共同研究の促進のための行政等に向けた情報発信や、研究活動の理解促進のための一般国民に向けた広報を積極的に行う。
【中長期計画】（５）情報発信や広報の充実
研究発表会、講演会、出前講座、研究所報告等の発行等により、研究業務を通じて得られた技術情報や研究開発の実施過程に関する様々な情報を、主に行政等の利活用が想定される対象に向けて積極的に発信し、研究成果の普及、活用に努める。
また、研究成果を分かりやすく説明・紹介する広報誌やパンフレット等の発行、研究所の一般公開、施設見学の実施、ホームページ掲載等の多様なツールを通じた広報周知活動を、主に一般国民に向けて効率的かつ積極的に行い、研究所の取組に対する理解の促進に努めるとともに、科学技術の普及啓発及び人材育成の促進に寄与する。
◆平成 28 年度～令和 4 年度における取組状況☆情報発信【平成 28 年度】
海上技術安全研究所は、その前身である逓信省管船局船用品検査所が大正 5 年（1916 年）に発足し、数えて 100 周年を迎えたことを記念して平成 28 年 12 月 2 日、東京都三鷹市の公会堂で 100 周年記念講演会を開催した。今後の海事クラスターの拠点、三鷹オープンイノベーションリサーチパークへの展開について紹介した。
外部有識者とのパネルディスカッションにおいては、研究の実行力の強化、産学官のプラットフォーム機能の構築、そして人材育成や情報発信についての期待が寄せられた。

図 1.5.32 海上技術安全研究所講演会(100 周年記念講演会)の様子（平成 28 年 12 月）
研究所が実施している港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する研究活動や成果についての情報を幅広く提供するとともに、研究ニーズなど、各地域における情報を収集することを目的として、国土技術政策
総合研究所及び地方整備局等との共催で港湾空港技術地域特別講演会を開催した。
平成 28 年度は、全国 6 地域において開催し（北海道 11 月 21 日、新潟県 11 月 9 日、神奈川県 11 月 16 日、
愛知県 12 月 1 日、広島県 11 月 7 日、沖縄県 9 月 29 日）、約 800 名の聴講があった。

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図 1.5.33 港湾空港技術地域特別講演会の様子（平成 28 年 11 月）
平成 28 年 11 月 15 日に羽田空港ギャラクシーホールにおいて、「首都圏空港の機能強化と ENRI の技術」を主題に講演会を開催した。
当該講演会において、港湾空港技術研究所が「空港舗装の課題と港空研における研究の紹介等」について講演を行った。
また、大学からの依頼に対応して慶応大学（平成 28 年 6 月 30 日）及び東京大学（平成 28 年 11 月 28 日）において特別講義を行い、航空交通管理や航空無線分野の業務や研究を紹介するとともに、将来に向けた課題を提示して人材育成に寄与した。

図 1.5.34 電子航法に関する講演会の様子（平成 28 年 11 月）
その他、海上技術安全研究所研究発表会、港湾空港技術講演会、港湾空港研究シンポジウム等により、研究所の活動や成果を社会に向けて広く発信し、その普及を進めた。
【平成 29 年度】
平成 29 年 7 月 20 日、東京都千代田区のＪＡ共済ビルにおいて、第 17 回研究発表会を開催し、研究所に対する社会的要請や統合後の研究所の取組や新形式船舶動力と船舶由来の環境影響物質の評価、実海域性能評価と次世代 CFD、構造安全性評価、海上航行安全、海洋再生エネルギーと海洋開発支援などの研究の成果を紹介した。
また、来場者との双方向、対話型の展示プログラムとして、最新の研究を紹介するポスターセッションを開催した。研究発表会には、255 名の聴講者があった。

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図 1.5.35 海上技術安全研究所発表会の様子（平成 29 年 7 月）
港湾空港技術地域特別講演会は、研究所が実施している港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する研究活動や成果についての情報を幅広く提供するとともに、研究ニーズなど、各地域における情報を収集す
ることを目的として、国土技術政策総合研究所及び地方整備局等との共催で開催した。
平成 29 年度は、全国 6 地域において開催し（北海道 11 月 21 日、宮城県 11 月 10 日、神奈川県 12 月 11日、福岡県 11 月 21 日、沖縄県 8 月 3 日）、640 名の聴講があった。

図 1.5.36 港湾空港技術地域特別講演会の様子（平成 29 年 12 月）
平成 29 年 6 月 8 日から 9 日にかけて、研究所内の講堂において航空交通管理に関する研究（4 テーマ）、航法システムに関する研究（4 テーマ）、監視通信システムに関する研究（6 テーマ）について発表を行った。当日
は、公募型研究の成果発表として外部の大学から 1 件の発表及び 1 件のポスター展示を行った。
また、7 月に電子航法研究所設立 50 周年を迎えるにあたり、「50 周年特別記念講演」を行った。2 日間で延べ 432 名の来場があった。

図 1.5.37 電子航法に関する研究発表会の様子（平成 29 年 6 月）
- 356 -

その他、海上技術安全研究所講演会、港湾空港技術講演会、港湾空港研究シンポジウム等により、研究所の活動や成果を社会に向けて広く発信し、その普及を進めた。
【平成 30 年度】
平成 30 年 10 月 6 日、愛媛県今治市みなと交流センターにおいて今治市及び今治地域造船技術センタ
ーよりご協力を得て今治地域造船技術講演会を開催し、主に若手の技術者を中心に最新の技術動向を学んでいただくことを目的に、研究者による IoT（インターネット・オブ・シングス）および AR(拡張現実) 等の先端技術を導入した造船所の未来像などについての講演を行った。講演会には、造船所や舶用メーカーの入社数年程度の若手社員や造船教育機関の学生などを対象に、85 名の聴講者があった。

図 1.5.38 今治地域造船技術講演会の様子（平成 30 年 10 月）
研究所が実施している港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する調査、研究及び技術開発の成果を公表し、その普及に努めることを目的に、平成 30 年 10 月 9 日に東京都の日比谷コンベンション
ホールにおいて、国土技術政策総合研究所と協力して港湾空港技術講演会を開催した。講演会は、当研究所から 3 研究領域、国土技術政策総合研究所から 2 研究部がそれぞれ研究の課題と展望について報告した。また、早稲田大学の清宮理名誉教授から「港湾における洋上風力発電施設の技術の現況」と題する特別講演があった。講演会には 174 の聴講者があった。
平成 30 年 5 月 31 日から 6 月 1 日にかけて、研究所内の講堂において航空交通管理に関する研究（5テーマ）、航法システムに関する研究（5 テーマ）
、監視通信システムに関する研究（8 テーマ）について発表を行った。今回は、公募型研究の成果発表として外部の大学から 3 件のポスター展示が行われた。
また、うみそら研の分野横断的な研究について、海技研・港空研から発表を行った。2 日間で延べ 401 名の来場者を得た。
【令和元年度】
令和元年度は、今中期計画の中間に当たり、大和理事長（当時）が 4 年の任期を終えることから、中長期計
画の前 4 年間の海上・港湾・航空技術研究所の活動の成果を取りまとめ公表するため、令和元年 12 月 10 日に都内 JA 共済ビル カンファレンスホールにおいて成果報告会を開催し、統合後の研究所としてのこれまでの歩みと成果、今後の展望等について報告した。
本報告では、3 研究所統合による海上・港湾・航空技術研究所発足後、「世界的な研究成果でイノベーションを駆動する研究所」という共通認識化の徹底といった方針の概要、国の総合的な施策への対応、新しい研究課
題への総合的な取り組み、組織及び業務運営、外部研究開発能力・資源の活用についてその活動内容が示されたほか、3 研究所の所長から、各研究所の活動報告と今後の展望について示された。また、「うみそら研の今後」と題して研究所のポテンシャルの維持向上、統合後の変化、成長及び成果、うみそら研が今後目指す姿や展開の方向性についてパネルディスカッションを実施し、質疑応答を行った。

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【令和 2 年度】
令和 2 年 7 月 28 日から 29 日にかけて、「第 20 回海上技術安全研究所 研究発表会」を研究所初となるウェ
ビナー形式で開催した。
研究発表会では、海上技術安全研究所が取り組む４つのプロジェクト研究をメインに海技研が進めて来た要
素技術研究の成果を 7 セッション 17 講演のライブ配信を行い、造船・海運・舶用工業などの業界及び行政機関・大学・金融機関などから 2 日間で延べ 537 名の参加があった。

図 1.5.39 海上技術安全研究所発表会の様子（令和 2 年 7 月）
令和 2 年 12 月 10 日、新型コロナウイルス対応として、第 20 回講演会をオンラインで開催し、第 1 部を基調
講演と外部講演、第 2 部を研究講演とする構成とし、「2025 年自動運航船の実現に向けて～事故の起こらない、
安全な船を目指して～」をテーマに、昨今、急速に開発が進展している「自動運航船」について講演を行い、講演会には 380 名の聴講者があった。

図 1.5.40 海上技術安全研究所講演会の様子（令和 2 年 12 月）
研究所が実施している港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する調査、研究及び技術開発の成果を公表し、その普及に努めることを目的に、令和 3 年 1 月 20 日に国土技術政策総合研究所と協力して、港湾空港技術講演会を新型コロナウイルス対策のためリモート開催した。
講演会は、大阪大学の矢吹教授（港空研客員研究官）によるインフラ DX に関する特別講演のほか当研究所から 3 研究領域、国土技術政策総合研究所から１研究部がそれぞれ研究の課題と展望について報告した。講演会には 157 回線の聴講者があった。

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図 1.5.41 港湾空港技術講演会の様子（令和 3 年 1 月）
港湾空港技術地域特別講演会は、研究所が実施している港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する研究活動や成果についての情報を幅広く提供するとともに、研究ニーズなど、各地域における情報を収集す
ることを目的として、国土技術政策総合研究所及び地方整備局等との共催で開催した。
令和 2 年度は、新型コロナウイルス対策のため、全国 5 地域において、少人数の会場開催又はリモート開催とし（仙台 11 月 20 日 61 名、横浜 12 月 3 日 57 名、沖縄 12 月 4 日 105 名、福岡 12 月 21 日 90 名、広島 1 月
14 日 80 名）、393 名の聴講があった。

図 1.5.42 港湾空港技術地域特別講演会の様子（左・仙台、右・横浜）
令和 2 年 9 月 30 日から 10 月１日にかけて、新型コロナウイルス対応として、第 20 回研究発表会をオンラインで開催し、国際標準化活動への取り組み（電子航法分野、海事分野）、航法システムに関する研究（3 テーマ）、
監視通信システムに関する研究（3 テーマ）、航空交通管理に関する研究（2 テーマ）について発表を行った。
当日は、海技研の国際標準化活動への取り組みとして海技研からも発表が行われ、2 日間で延べ 371 名の聴講があった。
【令和３年度】
令和3年12月6日に洋上風力発電に関するうみそら研発表会（ウェビナー方式）を開催した。各研発表5件、研究監発表2件、参加者約340名と成功裏に終了した。

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図 1.5.43 洋上風力発電に関するうみそら研発表会での栗山理事長挨拶
令和 3 年 7 月 29 日から 30 日にかけて、「第 21 回海上技術安全研究所 研究発表会」をウェビナー形式で開催した。研究発表会では、海上技術安全研究所が取り組む 4 つの重点分野ごとにセッションを設け、社会実装を目指す 14 のテーマについて成果の発表を行いました。本研究発表会は、ライブ配信を行い、造船・海運・
舶用工業などの業界及び行政機関・大学・金融機関などから 2 日間で延べ 652 名の参加があった。

図 1.5.44 海上技術安全研究所発表会の様子（令和 3 年 7 月）
令和 3 年 12 月 16 日、新型コロナウイルス対応として、第 21 回講演会をオンラインで開催し、IMO の GHG
削減戦略や内航海運に関する地球温暖化対策計画において、外航船・内航船ともに高い GHG 削減目標が掲げられ、将来のカーボンニュートラル化が求められる中、実現のために、多くの技術的・社会的なハードルを乗り越えるため、「カーボンニュートラルの実現に向けた海事産業のグリーン戦略」というテーマで講演会を開催しました。講演会には 438 名の聴講者があった。

図 1.5.45 海上技術安全研究所講演会の様子（令和 3 年 12 月）
研究所が実施している港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する調査、研究及び技術開発の成果- 360 -

を公表し、その普及に努めることを目的に、令和 4 年 1 月 31 日に国土技術政策総合研究所と協力して、港湾空港技術講演会を新型コロナウイルス対策のためリモート開催した。講演会は、みずほリサーチ＆テクノロジー
ズ（株）の羽島氏、遠藤氏によるカーボンニュートラルを巡る最新動向に関する特別講演のほか当研究所から 3
研究領域、国土技術政策総合研究所から１研究部がそれぞれ研究の課題と展望について報告した。講演会には 286 回線の聴講者があった。

図 1.5.46 港湾空港技術講演会の様子（令和 4 年 1 月）
港湾空港技術地域特別講演会は、研究所が実施している港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する研究活動や成果についての情報を幅広く提供するとともに、研究ニーズなど、各地域における情報を収集す
ることを目的として、国土技術政策総合研究所及び地方整備局等との共催で開催している。令和 3 年度は、新型コロナウイルス対策のため、全国 4 地域においてリモート開催とし（近畿 11 月 17 日、関東 11 月 22 日、沖縄 12 月 3 日、中部１月 14 日）、557 回線の聴講があった。

図 1.5.47 港湾空港技術地域特別講演会の様子
令和 3 年 6 月 9 日から 10 日にかけて、第 21 回研究発表会をオンラインで開催し、環境をテーマとした企画
講演を 2 件（電子航法分野、海事分野）、航法システムに関する研究（2 テーマ）、監視通信システムに関する研究（2 テーマ）、航空交通管理に関する研究（2 テーマ）について発表を行った。2 日間で延べ 553 名の聴講があった。

図 1.5.48

電子航法研究所発表会の様子

そのほか、バリシップ 2021 オンラインセミナー、電子航法研究所講演会等により、研究所の活動や成果を社会に向けて広く発信し、その普及を進めた。

- 361 -

【令和 4 年度】
第 1 期中長期計画による研究が令和 4 年度末に終了することに伴い、令和 4 年 12 月 15 日に 7 年間の研究成果と業務運営成果に関する総括と今後の研究開発の展望に関する報告会(ウェビナー方式)を開催した。

図 1.5.49 第 1 期中長期研究報告会の様子（令和 4 年 12 月）
令和 4 年 7 月 21 日から 22 日にかけて、「第 22 回海上技術安全研究所 研究発表会」をウェビナー形式で開催した。研究発表会では、海上技術安全研究所が取り組む 4 つの重点分野ごとにセッションを設け、社会実装を目指す 14 のテーマについて成果の発表を行いました。本研究発表会は、ライブ配信を行い、造船・海運・船用工業などの業界及び行政機関・大学・金融機関などから 2 日間で延べ 596 名の参加があった。

図 1.5.50 海上技術安全研究所発表会の様子（令和 4 年 7 月）
令和 4 年 12 月 6 日、第 22 回講演会をオンラインで開催し、持続可能な社会の構築を目指すグリーン・イノ
ベーションの一環として設置した洋上風力発電 PT の研究成果について紹介するとともに、今後の浮体式洋上風力発電の普及に向けた展望について、「「浮体式洋上風力発電の展望と将来技術」」というテーマで講演会を開催しました。講演会には 431 名の聴講者があった。
港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する調査、研究及び技術開発の成果を公表し、その普及に努めることを目的に例年実施している港湾空港技術講演会を港湾空港技術研究所設立 60 周年記念講演会として、令和 4 年 10 月 13 日に国土技術政策総合研究所と協力して、ハイブリッド会議方式で開催した。講演会
は、東京工業大学の日下部治名誉教授による特別講演のほか当研究所から 8 研究領域、国土技術政策総合研究所から 4 研究部がそれぞれ研究の課題と展望について報告した。講演会には 350 名の参加があった。
港湾空港技術地域特別講演会は、研究所が実施している港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する研究活動や成果についての情報を幅広く提供するとともに、研究ニーズなど、各地域における情報を収集す
ることを目的として、国土技術政策総合研究所及び地方整備局等との共催で開催している。令和 4 年は、新型
コロナウイルス対策のため、全国 4 地域においてリモート開催とし（関東 11 月 28 日、四国 12 月 12 日、沖縄 12
月 14 日、北陸 12 月 16 日）、515 回線の聴講者を得た。

- 362 -

図 1.5.51 湾空港技術地域特別講演会の様子（令和 4 年 11 月）
令和 4 年 6 月 16 日から 17 日にかけて、第 22 回研究発表会をオンラインで開催し、次世代航空モビリティをテーマとした特別講演を 2 件、航空交通管理に関する研究（2 テーマ）、航法システムに関する研究（2 テーマ）、
監視通信システムに関する研究（2 テーマ）について発表を行った。2 日間で延べ 538 名の聴講者を得た。

図 1.5.52 電子航法研究所発表会の様子【今期 7 年間の達成状況】
研究発表会、講演会、出前講座、研究所報告等の発行等により、研究業務を通じて得られた技術情報や研究開発の実施過程に関する様々な情報を社会に向けて積極的に発信し、研究成果の普及、活用に努めた。新型コロナウイルスの感染拡大状況を踏まえ、オンラインによる講演会も多数開催し、多くの聴講者を集めた。発表会，講演会の開催回数は目標値の 60 回を達成している。
令和元年度には「うみそら研成果報告会」を開催し、うみそら研統合から 4 年間の研究成果と今後に展望について発信するとともに，令和 3 年度には、「洋上風力発電に関するうみそら研研究発表会」をウェビナー方式で開催したほか、令和４年度には、第１期中長期計画の研究成果と業務運営成果に関する統括及び今後の研究開発の展望に関する報告会を開催した。
【次期中長期における発展性】
引き続き、研究成果の広範かつ効果的な情報発信を行うことで、研究所の取り組みに対する理解の促進に努めるとともに、科学技術の普及啓発及び人材育成に寄与する。

☆広報の充実【平成 28 年度】
目標の 9 回を大きく上回る 14 回の発表会を実施した。

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科学技術週間の行事の一環として、東京都三鷹市から調布市にかけて隣接する電子航法研究所、海上技
術安全研究所及び交通安全環境研究所が合同で、研究施設の一般公開を平成 28 年 4 月に開催した。
当日は水面に文字や絵を描く水槽やフライトシミュレータで着陸を疑似体験するなど一般の方にもわかりや
すい展示や体験などを行った。
平成 28 年度の来場者数は、過去最高の 6,117 名を記録した。

図 1.5.53 電子航法研究所、海上技術安全研究所の一般公開の様子（平成 28 年 4 月）
平成 28 年 7 月に、港湾空港技術研究所において、主に子供や家族連れを対象として、体験しながら研究所
について学ぶことができる研究所施設の一般公開を実施した。
具体的には、「巨大津波を体感しよう」「コンクリートを作ろう」などの体験型の公開実験、「干潟にいる生き物に手で触れてみよう！」「建設機械シミュレーター体験！」「水中カメラで海の中をのぞいてみよう！」などの各種イベントや、「ジャンボジェット機のタイヤを見よう！」などの展示を実施し、当日は 1,271 名の来所があった。
研究所の活動の紹介においては、基礎から最先端までの研究活動の成果が国民生活にどのように役立っているか、関わっているかをできるだけ分かり易く説明するように心がけた。
この際、海上技術安全研究所及び電子航法研究所の研究についても展示及び担当職員の説明によってＰＲを行った。

図 1.5.54 港湾空港技術研究所の一般公開の様子（平成 28 年 7 月）
【平成 29 年度】
平成 29 年度においては、「自律船に向けた取り組み」（東京海洋大学）、「ハイブリッド滑走路異物検出システ
ム、地上型衛星航法補強システム(GBAS)、静止衛星型衛星航法補強システム(SBAS)」（大阪航空局鹿児島空
港事務所）など、11 件の出前講座を実施した。
特別教育活動及びキャリア研修の協力の観点から、近隣の三鷹市の小中学生 15 名の社会科体験学習を積極的に受け入れた。

- 364 -

図 1.5.55 三鷹市小中学生による体験学習等の様子（平成 29 年 6 月、平成 30 年 2 月）
教育・研究機関の地域への開放と、地域社会における知的ニーズを融合し、民学産公の協働による新しい形の「地域の大学」を目指し設置された三鷹ネットワーク大学の市民向け講座に講師として、海上技術安全研究所研究員を派遣した。講座「波で絵を描く～未来の船を造る水槽実験～」では、高精度な水槽についてビデオ映像を交えながら解説し、講座「船を造る～造船研究に挑んで 50 年～」では、造船にまつわる基本的な事柄を研究員の経験を交えながら分かりやすく解説し、地域貢献と研究活動の理解促進に寄与した。

図 1.5.56 三鷹ネットワーク大学の講座概要（平成 30 年 3 月 三鷹ネットワーク大学 HP より）
文部科学省において、先進的な理数系教育を実施する高等学校等を「スーパーサイエンスハイスクール（SSH）」として指定のうえ支援する事業を実施しており、神奈川県立横須賀高等学校の生徒を対象として、平成
29 年 10 月に港湾空港技術研究所に来所した同校の教員と生徒 22 名に対し、研究内容の説明や研究所の施設見学等を実施し、生徒の理数への関心の向上を図った。
また、宮城県仙台第一高等学校の生徒の課題研究において、東日本大震災で石巻中心部を襲った津波を模型により再現し、対策案を考える試みを進めていたため、平成 29 年 7 月に港湾空港技術研究所に来所した
同校の生徒 6 名に対し、生徒が作成した模型に対する助言や津波の再現実験を通じた解説を行い、生徒の理解の促進に努めた。
【平成 30 年度】
小学 1 年生から 6 年生の児童とその保護者を対象に、横浜・八景島シーパラダイスが開催する海の環境教
育をテーマとした「2018 年度シーパラこども海育塾」の事業に協力した。
平成 30 年 7 月に 2 グループ（44 名）を受け入れ、港湾空港技術研究所の実験施設及び会議室において見学体験およびレクチャーを実施した。

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図 1.5.57 シーパラこども海育塾参加者の集合写真（平成 30 年 7 月）
特別教育活動及びキャリア研修の協力の観点から、学生の社会科体験学習を受け入れるなど、積極的に取り組んだ。
平成 30 年度は、近隣の三鷹市の小学生 4 名を対象に施設見学・体験学習を行った。

図 1.5.58 三鷹市小学生による体験学習等の様子（平成 30 年 3 月）
教育・研究機関の地域への開放と、地域社会における知的ニーズを融合し、民学産公の協働による新しい形の「地域の大学」を目指し設置された三鷹ネットワーク大学の市民向け講座に海上技術安全研究所研究官を派遣した。
平成 31 年 1 月～2 月にかけて、天文・科学情報スペース（東京都三鷹市）で開催した市民向け共催企画展の一環として、平成 31 年 2 月に特別セミナー「三鷹でやってます！船と海の研究 海上技術安全研究所の紹介」では、波が空と海の境界であることや波の起こるメカニズムは足し算であることを分かり易く解説し、平成 31
年 3 月に講座「環境に優しい船のエンジン」では、環境や経済性に大きく影響する船のエンジンで使用する燃料の問題船を解り易く解説し、地域貢献と研究活動の理解促進に寄与した。

図 1.5.59 三鷹ネットワーク大学の講座風景及び共催企画展の様子（平成 31 年 2 月）

- 366 -

文部科学省において、先進的な理数系教育を実施する高等学校等を「スーパーサイエンスハイスクール（SSH）」として指定のうえ支援する事業を実施しており、神奈川県立横須賀高等学校の生徒を対象として、平成
30 年 5 月に港湾空港技術研究所に来所した同校の教員と生徒に対し、研究課題作成に係る指導や研究所の施設見学等を実施し、生徒の研究所等の関心の向上を図った。

図 1.5.60 横須賀高等学校のスーパーサイエンスハイスクール（平成 30 年 5 月）
我が国の最前線にある技術者による国内外の技術動向から今後普及が見込まれる技術についての知識とその実際の運用方法について、港湾空港技術研究所が進めている最新の水中機器類の研究開発状況とあわせて、講演と実際の機器の操作体験を通じた学習をすることを目的として、平成 30 年 11 月に土木学会建設用
ロボット委員会と共同で ROV 等水中機器類技術講習会を開催した。
平塚新港において、日本海洋株式会社及び株式会社東陽テクニカから「音響モデム及び音響カメラ等の体験講習」、広和株式会社及び株式会社キュー・アイから「ROV 体験講習」を行い、平塚商工会議所会館において、当研究所から「桟橋点検用 ROV の運用」と題する講義を行った。
また、東京大学の浅田昭教授から「水中音響機器の動向」、東京大学の川口勝義教授から「我が国と海外のROV・AUV の動向」の他、若築建設(株)、東亜建設工業(株)、(株)東陽テクニカ、日本海洋(株)、五洋建設(株)、広和(株)及び(株)キュー・アイから講義を行った。

図 1.5.61 平塚新港での体験講習（平成 30 年 11 月）
国土交通省の航空普及活動として毎年実施される「空の日」の記念事業について、空の日仙台空港祭 2018に参加し、電子航法研究所紹介マンガの配布や、電子航法研究所研究紹介パネルの展示を実施して一般の方々に向けて効率的に情報発信を行った。

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図 1.5.62 空の日イベントの様子（平成 30 年 10 月）
岩沼分室では、岩沼市教育委員会から参加依頼を受け、平成 30 年 10 月 13 日に理科大好きフェスティバル
2018 にブース出展を行った。
参加した子供達に対して、電子航法研究所を紹介するクイズ大会を開催するとともに、研究パネルの展示や
電子航法研究所紹介マンガの配布を通じて科学技術の啓発と人材育成の促進に寄与した。

図 1.5.63 理科大好きフェスティバル 2018 の様子（平成 30 年 10 月）【令和元年度】
特別教育活動及びキャリア研修の協力の観点から、学生の社会科体験学習を受け入れるなど、積極的に取り組んだ。
令和元年度は、近隣の三鷹市の中学生 4 名を対象に施設見学・体験学習を行った。

図 1.5.64 三鷹市中学生による体験学習等の様子（令和元年 6 月）
教育・研究機関の地域への開放と、地域社会における知的ニーズを融合し、民学産公の協働による新しい形- 368 -

の「地域の大学」を目指し設置された三鷹ネットワーク大学の市民向け講座に講師として、海上技術安全研究所の研究官を派遣した。
令和元年度は、8 月 20 日に科学者を志す小中学生を対象とした「みたかサマーラボ」に研究者を派遣し、地域貢献と研究活動の理解促進に寄与した。

図 1.5.65 みたかサマーラボの様子（令和元年 8 月）
文部科学省において、先進的な理数系教育を実施する高等学校等を「スーパーサイエンスハイスクール（SSH）」として指定のうえ支援する事業を実施しており、神奈川県立横須賀高等学校の生徒を対象として、令和元年 5 月に港湾空港技術研究所に来所した同校の教員と生徒に対し、研究課題作成に係る指導や研究所の施設見学等を実施し、生徒の研究所等の関心の向上を図った。

図 1.5.66 横須賀高等学校のスーパーサイエンスハイスクール（令和元年 5 月）
我が国の最前線にある技術者による国内外の技術動向から今後普及が見込まれる技術についての知識とその実際の運用方法について、港湾空港技術研究所が進めている最新の水中機器類の研究開発状況とあわせて、講演と実際の機器の操作体験を通じた学習をすることを目的として、令和元年 12 月に土木学会建設用
ロボット委員会と共同で ROV 等水中機器類技術講習会を開催した。
平塚新港において、日本海洋株式会社及び株式会社東陽テクニカから「ソナー類の体験講習」、広和株式会
社及び株式会社キュー・アイから「小型 ROV の体験講習」を行い、平塚商工会議所会館において、当研究所から｢水中施工への音響プロファイラの適用試験」及び「桟橋上部工点検用 ROV の開発」と題する講義を行った。
また、東京大学の横田裕輔講師から「海洋音響工学関連の最新の研究動向」、東京大学の巻俊宏教授から「海中ロボット関連の最新の研究動向」、東京大学の松田 匠未氏から「海中ロボットの活用「AUV のドッキングシステム」」の他、五洋建設(株)、(株)東陽テクニカ、日本海洋(株)、(株)キュー・アイ及び東洋建設工業(株)から講義を行った。

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図 1.5.67 平塚新港での体験講習（令和元年 12 月）
国土交通省の航空普及活動として毎年実施される「空の日」の記念事業について、令和元年 10 月 6 日に開催された空の日仙台空港祭 2019 に参加し、電子航法研究所紹介マンガの配布や、電子航法研究所研究紹介
パネルの展示を実施して一般の方々に向けて効率的に情報発信を行った。

図 1.5.68 空の日イベントの様子（令和元年 10 月）
バリシップ 2019、海洋都市横浜うみ博 2019 などの展示会に参加し、ブース出展やパネル展示による積極的な情報発信を行い、研究成果の普及に努めた。
【令和 2 年度】
海上・港湾・航空技術研究所のパンフレットを作成し、関係者に配付することで、研究所の体制や役割について積極的な周知に努めた。
港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する技術情報誌「PARI」について、「研究活動が国民の暮らしの向上にどのような役割を果たしているのか」を分かり易く説明・紹介するため、毎号ごとに各研究テーマの特集記事を選定し、研究成果が実際に活用されている状況、研究所の実験施設及び現地観測施設などを紹介した。
令和 2 年度においては、第 39 号（令和２年 4 月）で「増加する既存施設の改良事案その課題と展望とは？」、第 40 号（令和２年 7 月）で「港湾・空港施設の維持管理サステナブルな社会への貢献を目指して」、第 41 号（令和２年 10 月）で「目指すは国際競争力確保！港湾・空港の機能強化に役立つ新技術の研究開発を」、第 42 号
（令和３年 1 月）で「海底の砂や泥の動きを把握し沿岸域の地形変化の予測・管理に挑む」について特集した。
また、研究所を訪問・見学される方々にも「PARI」を紹介し、研究所の研究活動に理解を示して頂くことに努
めるとともに、「PARI」をホームページへ掲載し、経済的で効果的な情報発信に努めた。
- 370 -

港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する毎年度の研究活動について、より多くの方々に分かり易く紹介するため、2020（令和２）年度分の活動内容を簡潔にとりまとめた「年次報告 2020」（日本語版）並びに「PARI Annual Report 2020」（英語版）を作成し、関係機関へ配布するとともにホームページで公開し、航空分野においても、航空に関する研究活動について年報を発行し、ホームページで公開した。
政府、自治体、民間企業、学校や一般の方々等、研究所施設の見学希望者に対応するため、施設見学を実施した。
施設見学については単なる施設の紹介にとどまらず、施設に関連した研究を紹介することを通して、研究所の活動内容や研究者の社会的位置付けを広く理解してもらう絶好の機会と捉え、極力、希望者を受け入れるよう努めた。
また、見学者からの質問には、分かり易い解説、説明で答えるなど見学者の理解を深めるように心がけた。
新型コロナウイルス感染拡大の影響から、令和 2 年度における一般公開を除く施設見学者は、17 件（86 名）であった。
令和 2 年度においては、海上・港湾・航空技術研究所のホームページを更新して、組織紹介、取り組み、各種計画や規程等、公開情報の充実を図った。各研究所においても、研究組織、研究成果、研究施設、セミナー・
シンポジウム等の開催、各研究所のイベントやニュース、特許情報等の様々な情報を引き続きリアルタイムに提供し、効率的かつ効果的な情報発信を推進した。
電子航法研究所紹介マンガ「知れば知るほどおもしろナットク！電子航法研究所ってこういうトコロ」の日本語版をうみそら研バーチャル一般公開キッズコーナーに掲載した。

図 1.5.69 電子航法研究所紹介マンガ
例年 7 月に、港湾空港技術研究所において、主に子供や家族連れを対象として、体験しながら研究所について学ぶことができる研究所施設の一般公開を実施しているが、令和 2 年度については、新型コロナウイルス感
染拡大防止及び安全に参加していただく環境の確保が困難なことから中止した。
令和 2 年度については、新型コロナウイルス感染対応のため、研究所施設の通常の一般公開を中止したことにより、研究所について学ぶ機会を失ったことの代わりも兼ねて、ホームページにバーチャル一般公開のページを新設した。

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図 1.5.70 バーチャル一般公開のホームページ
港湾空港技術研究所では、地域の中学校等からの校外学習の受け入れも行っており、令和 2 年 11 月には、
藤沢市立長後中学校の生徒に対して沿岸環境に関する講義や地震や津波を想定した模型実験等の見学を行うなど災害研究への理解増進を図った。
また、特に、文部科学省における先進的な理数系教育を実施する高等学校等を「スーパーサイエンスハイス
クール（SSH）」を支援する事業として神奈川県立横須賀高等学校の生徒を対象とした学習プログラムも例年実施しており、令和 2 年 10 月に港湾空港技術研究所に来所した同校の教員と生徒に対し、研究課題作成に係る指導や研究所の施設見学等を実施し、生徒の研究所等の関心の向上を図った。

図 1.5.71 横須賀高等学校のスーパーサイエンスハイスクール（令和 2 年 10 月）
メディアを通じた情報発信のため、テレビやプレス取材に積極的に協力した。
令和 2 年度のテレビ放映については、各種水槽、大型水路を用いた実験等を紹介した番組が放映された。また、研究所の諸活動について新聞や専門紙などに 233 回の記事掲載があった。
我が国の最前線にある技術者による国内外の技術動向から今後普及が見込まれる技術についての知識とその実際の運用方法について、港湾空港技術研究所が進めている最新の水中機器類の研究開発状況とあわせて、講演と実際の機器の操作体験を通じた学習をすることを目的として、平成 24 年度から ROV 等水中機器類技術講習会を開催している。
令和 2 年度は、新型コロナウイルス感染拡大防止のため、e-leaning 形式にて令和 3 年 2 月から 3 月にかけて土木学会建設用ロボット委員会と共同で開催した。
講習会へは、54 名の参加者があった。研究所から｢水中バックホウ遠隔操作システムの開発」及び「BIM/CIM と ICT 施工と音響技術」と題する講義を行った。
【令和 3 年度】
海上・港湾・航空技術研究所のパンフレットを作成し、関係者に配付することで、研究所の体制や役割につい- 372 -

て積極的な周知に努めた。
港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する技術情報誌「PARI」について、「研究活動が国民の暮らしの向上にどのような役割を果たしているのか」を分かり易く説明・紹介するため、毎号ごとに各研究テーマの特集記事を選定し、研究成果が実際に活用されている状況、研究所の実験施設及び現地観測施設などを紹介した。令和 3 年度においては、第 43 号（令和 3 年 4 月）で「高潮・高波災害から安全を守る想定外の海象条件に備え港湾や海岸の耐波構造物をフォローする研究を」、第 44 号（令和 3 年 7 月）で「2050 年カーボンニュート
ラル実現のカギは、ブルーカーボンにあり」、第 45 号（令和 3 年 10 月）で「桟橋の耐震設計の高度化を目指して」、第 46 号（令和 4 年 1 月）で「東日本大震災から 10 年、津波の研究が遂げた進歩と今後目指すべき方向とは?」について特集した。
また、研究所を訪問・見学される方々にも「PARI」を紹介し、研究所の研究活動に理解を示して頂くことに努
めるとともに、「PARI」をホームページへ掲載し、経済的で効果的な情報発信に努めた。
港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する毎年度の研究活動について、より多くの方々に分かり易く紹介するため、2021（令和 3）年度分の活動内容を簡潔にとりまとめた「年次報告 2021」（日本語版）並びに「PARI Annual Report 2021」（英語版）を作成し、関係機関へ配布するとともにホームページで公開し、航空分野においても、航空に関する研究活動について年報を発行し、ホームページで公開した。
政府、自治体、民間企業、学校や一般の方々等、研究所施設の見学希望者に対応するため、施設見学を実施した。施設見学については単なる施設の紹介にとどまらず、施設に関連した研究を紹介することを通して、研究所の活動内容や研究者の社会的位置付けを広く理解してもらう絶好の機会と捉え、極力、希望者を受け入れるよう努めた。また、見学者からの質問には、分かり易い解説、説明で答えるなど見学者の理解を深めるように心がけた。件数については、新型コロナウイルス感染拡大の影響から、令和 3 年度における一般公開を除く
施設見学者は、20 件（287 名）であった。
令和 3 年度においては、海上・港湾・航空技術研究所のホームページを更新して、組織紹介、取り組み、各種計画や規程等、公開情報の充実を図った。各研究所においても、研究組織、研究成果、研究施設、セミナー・
シンポジウム等の開催、各研究所のイベントやニュース、特許情報等の様々な情報を引き続きリアルタイムに提供し、効率的かつ効果的な情報発信を推進した。
研究所内の図書館に所蔵している歴史的または学術研究用の重要で貴重な資料について、広く一般の方にも活用してもらえるように、各種規程類及び一般利用者の研究所内への入退所の手続き等の各種規程類を整備し、図書館の一般開放を引き続き実施した。なお、当該図書館は公文書等の管理に関する法律に基づく歴史資料等保有施設として内閣総理大臣より指定されている。

図 1.5.72 うみそら研図書館の外観
メディアを通じた情報発信のため、テレビやプレス取材に積極的に協力した。令和 3 年度のテレビ放映につ- 373 -いては、各種水槽、大型水路を用いた実験等を紹介した番組が放映された。また、研究所の諸活動について新聞や専門紙などに 239 回の記事掲載があった。
【令和 4 年度】
海上・港湾・航空技術研究所のパンフレットを作成し、関係者に配付することで、研究所の体制や役割について積極的な周知に努めた。
港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する技術情報誌「PARI」について、「研究活動が国民の暮らしの向上にどのような役割を果たしているのか」を分かり易く説明・紹介するため、毎号ごとに各研究テーマの特集記事を選定し、研究成果が実際に活用されている状況、研究所の実験施設及び現地観測施設などを紹介した。令和 4 年度においては、第 47 号（令和 4 年 4 月）で「加速する洋上風力発電プロジェクトその 現状と未来を考える」、第 48 号（令和 4 年 7 月）で「地盤内部を“見える化” する地盤工学の新展開」、第 49 号（令和 4年 10 月）で「港湾工事の脱炭素化に向けて各地方整備局と密に連携し新たな技術の現場実装を目指す」、第50 号（令和 5 年 1 月）で「国際競争力向上を目指しコンテナターミナルのデジタル化に挑む」について特集した。
また、研究所を訪問・見学される方々にも「PARI」を紹介し、研究所の研究活動に理解を示して頂くことに努
めるとともに、「PARI」をホームページへ掲載し、経済的で効果的な情報発信に努めた。
港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する毎年度の研究活動について、より多くの方々に分かり易く紹介するため、2022（令和 4）年度分の活動内容を簡潔にとりまとめた「年次報告 2022」（日本語版）並びに「PARI Annual Report 2022」（英語版）を作成し、関係機関へ配布するとともにホームページで公開し、航空分野においても、航空に関する研究活動について年報を発行し、ホームページで公開した。
政府、自治体、民間企業、学校や一般の方々等、研究所施設の見学希望者に対応するため、施設見学を実施した。施設見学については単なる施設の紹介にとどまらず、施設に関連した研究を紹介することを通して、研究所の活動内容や研究者の社会的位置付けを広く理解してもらう絶好の機会と捉え、極力、希望者を受け入れるよう努めた。また、見学者からの質問には、分かり易い解説、説明で答えるなど見学者の理解を深めるように心がけた。件数については、新型コロナウイルス感染拡大の影響から、令和 4 年度における一般公開を除く
施設見学者は、60 件（709 名）であった。
令和 4 年度においては、海上・港湾・航空技術研究所のホームページ（http://www.mpat.go.jp/index.html）を更新して、組織紹介、取り組み、各種計画や規程等、公開情報の充実を図った。各研究所においても、研究組
織、研究成果、研究施設、セミナー・シンポジウム等の開催、各研究所のイベントやニュース、特許情報等の様々な情報を引き続きリアルタイムに提供し、効率的かつ効果的な情報発信を推進した。
港湾空港技術研究所では、文部科学省における先進的な理数系教育を実施する高等学校等「スーパーサ
イエンスハイスクール（SSH）」を支援する事業として神奈川県立横須賀高等学校の生徒を対象とした学習プロ
グラムを例年実施しており、令和 4 年 7 月に港湾空港技術研究所に来所した同校の教員と生徒に対し、研究課
題作成に係る指導や研究所の施設見学等を実施し、生徒の研究所等の関心の向上を図った。

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図 1.5.73 横須賀高等学校のスーパーサイエンスハイスクール（令和 4 年 7 月）
メディアを通じた情報発信のため、テレビやプレス取材に積極的に協力した。令和 4 年度のテレビ放映については、各種水槽、大型水路を用いた実験等を紹介した番組が放映された。また、研究所の諸活動について新聞や専門紙などに 238 回の記事掲載があった。
【今期 7 年間の達成状況】
広報誌やパンフレット等の発行、研究所の一般公開、施設見学の実施、ホームページ掲載等の多様なツールを通じた広報周知活動を、一般に向けて効率的かつ積極的に行った。令和 2 年度には、ホームページにバーチャル一般公開のページを新設し、さらなる研究所の取組に対する理解の促進に努めた。一般公開・公開実験は毎年 7～9 回実施しており、累計で目標値の 56 回を達成見込みである。
【次期中長期における発展性】
引き続き、研究成果の広範かつ効果的な情報発信を行うことで、研究所の取り組みに対する理解の促進に努めるとともに、科学技術の普及啓発及び人材育成に寄与する。

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６．戦略的な国際活動の推進【中長期目標】６．戦略的な国際活動の推進
研究所は、上記１．～４．における研究開発成果を活用し、国際基準・国際標準策定への積極的な参画や海外機関との連携を通じて我が国の技術及びシステムの国際的な普及を図る等の戦略的な国際活動を推進するため、次の事項に取り組む。
【重要度：高】 研究所による研究開発の成果を活用して戦略的に国際活動を推進することは、国土交通省の政策目標実現に不可欠であるため。
【中長期計画】
６．戦略的な国際活動の推進（１）国際基準化、国際標準化への貢献【中長期目標】（１）国際基準化、国際標準化への貢献
世界的な交通の発展及び我が国の国際競争力の強化に貢献するため、国際海事機関(IMO)や国際民間航空機関(ICAO)、国際標準化機関（ISO）等における我が国提案の国際基準・国際標準化を視野に入れた、
戦略的な取組を進める。具体的には、国土交通省に対する技術的バックグラウンドの提供等の我が国提案の作成に必要な技術的支援や、国際会議の参加等を行うことにより、我が国提案の実現に貢献する。
【中長期計画】（１）国際基準化、国際標準化への貢献
研究成果の国際基準・国際標準化を目指して研究計画を企画立案するとともに、国際的な技術開発動向を踏まえつつ研究を実施することで、IMO、国際民間航空機関（ICAO）、国際標準化機構（ISO）等への国際基準案等の我が国の提案作成に積極的に関与する。
また、我が国の提案実現のため、国際会議の審議に参画し、技術的なサポートを実施するとともに、会議の運営にも積極的に関与する。
加えて、主要国関係者に我が国提案への理解醸成を図るため、戦略的な活動を行う。また、我が国が不利益を被ることがないよう、我が国への影響及び適合性について技術的な検討を行うなど、他国の提案についても必要な対応を行う。

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◆平成 28 年度～令和 3 年度における取組状況☆研究成果の国際基準・国際標準化
安全、円滑かつ効率的な交通の実現には国際基準・国際標準化作業が不可欠である。当研究所では国際海事機関（IMO: International Maritime Organization），国際民間航空機間（ICAO: International Civil Aviation
Organization），国際標準化機構（ISO: International Organization for Standardization），国際電気標準会議（IEC:International Electrotechnical Commission），国際原子力機関（IAEA: Interational Atomic Energy Agency），国際航路協会（PIANC:The Permanent International Association of Navigation Congresses）をはじめとする国際基準
化、標準化に関わる会議へ積極的に参加している。また、国際会議における各種委員会やタスクフォース等において、議長やリーダー等の主導的な立場を得て、会議運営に積極的に関与している。
海上技術安全研究所は、我が国提案の技術的バックボーンを提供し、各国提案に対して技術的観点から意見を提示できる研究機関の地位を確立しており、IMO での会議が開催される度、国内で開催される事前の検討
会議、IMO への提案文書作成、IMO での審議への参加等においてほとんどの場面で高い技術的知見の提供により、政府を支援した。
港湾空港技術研究所は、PIANC を構成する各委員会に研究者を派遣してその活動を支援してきた。
電子航法研究所は、ICAO の技術標準案を検討する専門家会議（パネル会議）にパネルメンバーとして参加
する航空局を支援し、研究成果を活用して技術標準作成に必要なデータや試験評価に関する技術資料を提供するとともに、作業部会等の国内開催を支援している。また、ICAO のみならず、RTCA や EUROCAE（米国／欧
州の非営利団体。航空に関する技術基準作成や提言等を行う。）における活動に対しても積極的に参加し、国際標準の策定に貢献している。
その他、多国間や二国間での多数の国際会議に参加し、各種審議等に貢献している。

【平成 28 年度】
目標である 63 人を上回るのべ 102 人が国際基準化、標準化に関わる会議に参加した。
また、89 件の国際基準・国際標準に係る日本提案文書の作成に深く関与し、日本提案の実現に貢献した。
(ア)IMO における活動
当所職員が主導して策定したばら積み液化水素運搬船に関する国際基準が第 97 回海上安全委員会（MSC
97 平成 28 年 11 月）において採択された。また、継続的に出席させている当所職員 1 名は、貨物運送小委員
会（CCC）の議長に選出され、船舶設備小委員会（SSE)の議長に就任し、船上クレーンの安全対策等の検討に貢献した。さらに、CG コーディネータ（ボーキサイトと石炭の液状化及び液化水素運搬船要件）を務めるとともに、我が国代表団の中心的存在として我が国意見の国際規則・基準への反映に寄与するなど、国際的に大きな貢献を果たした。
(イ)ISO 及び IEC における活動
ISO/TC 8/SC 2（国際標準化機構／船舶及び海洋技術専門委員会／海洋環境保護分科委員会）に設置された WG 5 のコンビーナ兼プロジェクトリーダーとして、船舶の防汚システムのリスク評価に関する国際規格（ISO 13073 シリーズ）の策定に貢献してきた。平成 28 年 6 月には「ISO 13073-3:2016：船舶の防汚塗料に使用する殺生物性活性物質の塗装及び除去工程におけるヒトの健康リスク評価方法」が発行された。

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(ウ)IAEA における活動
IAEA の会議にのべ 6 名が出席し、放射性物質安全輸送規則等の審議に貢献した。
(エ)PIANC における活動
当所研究者が同協会日本部会の企画委員会委員に就任するなど、会議への参加や報告書の執筆、委員会への参画等を通じ、その活動に貢献した。
(オ)ICAO、RTCA、EUROCAE における活動
平成 28 年 12 月の機内持ち込み PED に対する航空機の耐空性評価関連基準(RTCA DO 307A,363)の改定において、特に、航空機のアンテナを通して発生する混信妨害の発生量に影響する玄関結合と呼ばれる現象の評価の部分に電子航法研究所の研究成果を活用した。
ICAO のアジア太平洋地域会議である APANPIRG ISTF タスクフォース議長として、アジア地域共通電離圏モ
デルを開発するなど、国際標準の策定に向けて大いに貢献した。
(カ)その他国際会議
その他 8 件の国際会議に、のべ 9 名が参加し各種審議等に貢献した。

【平成 29 年度】
目標である 63 人を上回るのべ 105 人が国際基準化、標準化に関わる会議に参加した。
また、86 件の国際基準・国際標準に係る日本提案文書の作成に深く関与し、日本提案の実現に貢献した。
(ア)IMO における活動
海上技術安全研究所の太田国際連携センター長は「世界初となる液化水素タンカーの国際基準化への貢献」
により、第 10 回海洋立国推進功労者表彰（4 名 4 団体、うち海洋に関する顕著な功績分野（3 名 1 団体））を平
成 29 年 8 月 28 日に総理官邸において受賞した。

図 1.6.1 海洋立国推進功労者表彰（内閣総理大臣賞）表彰式と内閣総理大臣表彰状- 378 -

(イ)ISO 及び IEC における活動
海上技術安全研究所の構造安全評価系・村上基準開発グループ長は、標準化活動に優れた功績を有するとして、平成 29 年度工業標準化事業表彰のうち国際標準化貢献者表彰（経済産業省・産業技術環境局長表彰：21 名）を平成 29 年 10 月 23 日に受賞した。

図 1.6.2 工業標準化事業表彰式とトロフィー(ウ)IAEA における活動
IAEA の会議にのべ 11 名が出席し、放射性物質安全輸送規則等の審議に貢献した。
(エ)PIANC における活動
当研究所は、平成 29 年 6 月に開催された PIANC YP-Com BTV（オーストラリアで開催された YPCom の各
国代表者会議）での議論等に研究者がアジア・パシフィック地区の副代表および日本代表として参加し、アジ
ア・パシフィック地区と日本の状況について報告した。また、平成 29 年 6 月にオランダで開催された PIANC
MarCom Working Group 153B での議論等に研究者が参加するなど、会議への参加を通じてその活動に貢献した。
(オ)ICAO、RTCA、EUROCAE における活動
平成 29 年 5 月 10 日から 12 日までの 3 日間、電子航法研究所にて開催された EUROCAE のリモート・バー
チャルタワーに関する技術要件の規格を検討する会議（WG-100）において、リモートタワーのための視覚センサ（カメラ）に相当する「Visual Surveillance Sensor」の最低技術要件の追加について提案し、平成 30 年上半期にリリースされた国際規格（ED-240）の追加策定に寄与した。
(カ)その他国際会議
その他 2 件の国際会議に、のべ 5 名が参加し各種審議等に貢献した。
【平成 30 年度】
目標である 63 人を上回るのべ 105 人が国際基準化、標準化に関わる会議に参加した。
また、81 件の国際基準・国際標準に係る日本提案文書の作成に深く関与し、日本提案の実現に貢献した。
(ア)IMO における活動
当所職員は、平成 29 年 2 月の第 4 回船舶設計・建造小委員会（SDC4）から平成 30 年 1 月の第 5 回会合(SDC5)の間、デンマーク代表とともにコーディネータを務め、SDC5 から平成 31 年 2 月の第 6 回会合（SDC6）までは、単独でコーディネータを務め、CG の運営に貢献した。さらに、SDC6 において作業部会の議長を務め、SOLAS 条約及び各種指針の改正案をまとめ上げ、係船設備に係る基準の策定に貢献した。
また、他の研究者 1 名が、これまでの研究の成果が国際的に評価され、IMO から船級協会が策定する船体構造規則の監査員として指名されたため、今後、公平かつ合理的な規則策定への貢献が期待されている。
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(イ)ISO 及び IEC における活動
ISO/TC 8/SC 1（国際標準化機構／船舶及び海洋技術専門委員会／海上安全分科委員会）において当所
職員がプロジェクトリーダーを務め、「ISO 18079-5:2018 膨脹式救命設備の整備第 5 部膨脹型救助艇」、「ISO17339:2018 生存艇及び救助艇のシーアンカー」をまとめ上げ、救命設備等に係る規格の策定に貢献した。
また、海上技術安全研究所の福戸研究監は、ISO/TC 8/SC 6（国際標準化機構／船舶及び海洋技術専門委
員会／航海及び操船分科委員会）の委員として国内産業競争力強化や航海の安全向上に貢献したとして、工業標準化事業表彰（経済産業大臣表彰）を平成 30 年 10 月 2 日受賞した。

図 1.6.3 工業標準化事業表彰式(ウ)IAEA における活動
IAEA の会議にのべ 5 名が出席し、放射性物質安全輸送規則等の審議に貢献した。
(エ)PIANC における活動
PIANC YP-Com & PIANC World Congress（パナマ）においては、日本を含めたアジア・パシフィック地区の活動状況について報告し、アジア・パシフィック地区の今後の活動方針について主動して議論を進めた。PIANC
YP-Com Asia-Pacific Seminar（韓国）においては、本セミナーの開催を企画し、韓国でのセミナー運営をサポートするなど、戦略的な国際活動の推進に重要な役割を果たした。
(オ)ICAO、RTCA、EUROCAE における活動
航空機監視用である 1030/1090Mhz 帯周波数の信号環境の解析結果について、米国と欧州の測定条件に多くの相違点が存在することが明らかとなり、ICAO の航空監視マニュアル（Doc 9924）に新たに基準となるガイ
ダンスを追加することとなった。電子航法研究所では実験用航空機を利用し、航空機監視用である
1030/1090MHz 帯における信号環境を測定した、電子航法研究所の研究結果がマニュアルに反映されることが決定した。
(カ)その他国際会議
その他 10 件の国際会議に、のべ 24 名が参加し各種審議等に貢献した。

【令和元年度】
目標である 63 人を上回るのべ 121 人が国際基準化、標準化に関わる会議に参加した。
また、64 件の国際基準・国際標準に係る日本提案文書の作成に深く関与し、日本提案の実現に貢献した。
(ア)IMO における活動
IMO では、委員会・小委員会の議長は原則 5 年までとし、1 年を超える延長は認めないことが合意されている。当所職員は、平成 26 年 3 月に開催された IMO 船舶設備小委員会（Sub Committee on Ship Systems andEquipment）の第 1 回会合（SSE 1）において平成 26 年の議長に選出され、その後令元年末まで、6 年間議長を- 380 -

勤め上げた。令和元年 6 月に開催された第 101 回海上安全委員会（MSC 101）では、各国から謝辞が述べられ、報告書にも謝辞が記載された。
(イ)ISO 及び IEC における活動
当所職員がプロジェクトリーダーを務めてきた ISO 15738:2019「膨脹式救命設備のガス膨脹システム」（Gasinflation systems for inflatable life-saving appliances）が令和元年 7 月に制定された。
また、当所職員がプロジェクトリーダーを務めてきた ISO 21792:2019「船内通信電話機等の装備指針」（Guidelines for onboard telephone equipment）においても、令和元年 8 月に制定された。
これらは、当所職員が国内関係者との連携を図りながら慎重に対応した結果であり、各方面への利便性向
上にも大きく貢献した。
さらに、これまでの実績が、国内製造者の国際競争力強化に貢献したことを評価され、当所職員は「令和元年度産業標準化事業表彰」を受賞した。

図 1.6.4 令和元年度産業標準化事業表彰（ウ）IAEA における活動
IAEA の会議にのべ 6 名が出席し、放射性物質安全輸送規則等の審議に貢献した。
(エ)PIANC 及び RILEM における活動
港湾空港技術研究所は、平成 31 年 4 月に中国で開催された PIANC INCOM Workiong Group 128 に研究者が参加して「植生を利用した河岸浸食防止策に関する指針と事例」に関する記述内容の修正を行った。また、
PIANC Mar-Com WG211（6 月中国、10 月英国）及び PIANC Mar-Com WG212（10 月英国、1 月豪国）において、研究者が防舷材や港湾施設に関する日本の技術基準を発表するなど、会議への参加を通じてその活動に貢献した。
RILEM TC AAA 会議においては、研究者がアルカリ骨材反応によるコンクリート膨張を評価する試験法を国際規格とすべく提案（6/12 蘭国）し、最終審査（12/17-18 蘭国）で RILEM Reccomended Test Method： AAR-13
として承認されるなど、戦略的な国際活動の推進に重要な役割を果たした。
(オ)ICAO、RTCA、EUROCAE における活動
航空交通の増加が見込まれる ASEAN 地域における SWIM の有効性と運用の効果を示すため、令和元年 11月に ASEAN SWIM Demo を実施し、地域 SWIM 導入の技術基準の策定に貢献した。
EUROCAE President's Award 2019 は小瀬木滋（当時：電子航法研究所長）に授与された。この賞の目的は、EUROCAE の活動と国際標準化への顕著な貢献に対して与えられるものである。今回の表彰に当たっては、航空無線システムの国際標準の作成に関する長年の寄与のみならず、EUROCAE の活動活性化への献身的活動が対象となった。日本の研究者による EUROCAE の活動への参画を促進するのみならず、電子航法研究所
主催の ATM/CNS に関する国際ワークショプ(EIWAC)などの機会を通して EUROCAE の活動を日本に紹介した- 381 -

ことも評価された。

図 1.6.5 EUROCAE President's Award 表彰式(カ)その他国際会議
その他 12 件の国際会議に、のべ 24 名が参加し各種審議等に貢献した。

【令和 2 年度】
目標である 63 人を上回るのべ 140 人が国際基準化、標準化に関わる会議に参加した。
また、37 件の国際基準・国際標準に係る日本提案文書の作成に深く関与し、日本提案の実現に貢献した。
(ア)IMO における活動
海洋環境保護の科学的事項に関する専門家合同グループ（GESAMP）の中の、船舶で運送される有害液体
物質の危険性評価を行うグループ（EHS WG）の 8 名のメンバーのうちの１名に、日本人で唯一選出され、MARPOL 条約の下で有害液体物質の運送要件の規定、見直しに貢献した。
(イ)ISO 及び IEC における活動
当所職員がプロジェクトリーダーを務めてきた ISO 21716：2020 シリーズ「船底防汚塗料のスクリーニングのための生物試験方法」（Bioassay methods for screening anti-fouling paints）が令和 2 年 11 月に正式な国際規格として発行された。具体的には、第 1 部：「一般要件」、第 2 部：「フジツボ」、第 3 部：「ムラサキイガイ」の 3 件の規格が制定された。
また、ISO 23668「船舶及び海洋技術－海洋環境保護－船上の pH 連続監視手法（Continuous on board pH
monitoring method）」のプロジェクトリーダーとして、国際規格原案（Draft international standard：DIS）の作成作業を進めた。さらに ISO/船舶及び海洋技術専門委員会/海洋環境保護分科委員会のコンビーナとして排気ガス洗浄装置作業部会を開催し、規格案の審議に貢献した。
（ウ）IAEA における活動
IAEA の会議にのべ 8 名が出席し、放射性物質安全輸送規則等の審議に貢献した。
(エ)PIANC における活動
港湾空港技術研究所は、MarCom WG225（港湾構造物の耐震設計）を議長として立ち上げ「港湾構造物耐震設計ガイドライン」の令和 4 年改定を目指すとともに、MarComWG208(コンテナターミナルの自動化）では主要メンバーとして参加、「自動化コンテナターミナルの計画手法（令和 3 年 3 月発行）」をとりまとめるなど、戦略的な国際活動の推進に重要な役割を果たした。
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(オ)ICAO、RTCA、EUROCAE における活動
電子航法研究所では光ファイバ無線技術を活用した新しい MLAT の開発・評価を行っており、ここで得られた知見を元に、監視マニュアル（Doc 9924）において新しい信号の同期方法について文書改定案を提出し、これが採択された。
(カ)その他国際会議
その他 12 件の国際会議に、のべ 21 名が参加し各種審議等に貢献した。

【令和 3 年度】
目標である 63 人を上回るのべ 168 人が国際基準化、標準化に関わる会議に参加した。
また、72 件の国際基準・国際標準に係る日本提案文書の作成に深く関与し、日本提案の実現に貢献した。
(ア)IMO における活動
当所職員が IMO における国際ガス燃料船安全コード（IGF コード）等に係る審議に対応するための作業部会の主査を務めており、アンモニア燃料船の安全指針策定に関する新規作業計画に係る、IMO 第 104 回海上安全委員会（MSC 104：2021 年 10 月）への提案文書の作成に貢献した。
(イ)ISO 及び IEC における活動
ISO の会議にのべ 28 名が出席し、各種規格のプロジェクトリーダーを務め、規格策定作業に貢献した。
(ウ)IAEA における活動
IAEA の会議にのべ 25 名が出席し、放射性物質安全輸送規則等の審議に貢献した。令和 3 年 6 月及び 11月に開催された TRANSSC 42 及び TRANSSC 43 には、我が国の副代表（Alternate）として出席し、IAEA 放射性物質安全輸送規則 SSR-6 等の放射性物質運送に係る各種文書の審議に貢献した。
(エ)PIANC における活動
港湾空港技術研究所は、令和 3 年度に PIANCMarCom WG233 に主要メンバーとして参加し、沿岸施設の維持管理に関するガイドラインの改定に貢献するなど、戦略的な国際活動の推進に重要な役割を果たした。
(オ)ICAO、RTCA、EUROCAE における活動

PANS ATM に関連して、特に航空機間セパレーションに関する議論を行っている管制間隔・空域安全パ
ネルにおいて、電子航法研究所より対地速度分布の成果公表を行い、風の影響が大きい空域において、
現在の航空機間隔の衝突危険度モデルにおける仮定との乖離を報告し、本パネルより非常に重要な事実であるとの評価を受けた。
(カ)その他国際会議
その他 13 件の国際会議に、のべ 20 名が参加し各種審議等に貢献した。
また、米国機械学会主催の第 40 回（2021 年）国際海洋・極地工学会議（OMAE2021）において、当所職員が2018 年よりセッション「Deepsea Mining and Ocean Resources」のオーガナイザーを務めるとともに、同セッションの司会を担当しており、これらの功績が評価され感謝賞（Appreciation Award）を受賞した。

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【令和 4 年度】
目標である 63 人を上回るのべ 201 人が国際基準化、標準化に関わる会議に参加した。
また、76 件の国際基準・国際標準に係る日本提案文書の作成に深く関与し、日本提案の実現に貢献した。
(ア)IMO における活動
貨物運送小委員会（CCC）に設置されたアンモニア燃料船に関する情報収集のための通信グループ（CG）のコーディネータを務め、CG の運営を行い、情報収集の結果を 2022 年 9 月に開催された CCC 8 に報告し、アン
モニア燃料船に関する我が国提案文書の策定にも貢献した。
(イ)ISO 及び IEC における活動
当所職員がプロジェクトリーダーとして作業を進めた ISO 23668:2022「船舶及び海洋技術－海洋環境保護－
船上の pH 連続監視手法（Continuous on-board pH monitoring method）」が 2022 年 11 月 9 日に発行された。
今年度は、国際規格原案（DIS）としての投票を終えた後、最終国際規格原案（FDIS）を作成した。
また、IEC において、電気及び電子技術分野の国際規格の作成活動に長年携わり、無線送信用装置やこれに類似した技術を使用するデバイスの測定方法、安全性に関する必要条件、送信機制御等の標準化に関する委員を務めた実務活動への積極的な功績が認められ、2022 年 10 月 24 日に IEC1906 賞を受賞した。

図 1.6.6 IEC1906 賞伝達式の様子(ウ)IAEA における活動
IAEA の会議にのべ 47 名が出席し、放射性物質安全輸送規則等の審議に貢献した。
(エ)PIANC における活動
MarCom（海港委員会）、EnviCom（環境委員会）、さらに若手技術者を対象とした YP-Com（若手技術者委員会）への日本代表として研究者が参加したほか、令和 3 年度に続き、沿岸施設の維持管理に関するガイドラインの改定に貢献するなど、戦略的な国際活動を推進した。
(オ)ICAO、RTCA、EUROCAE における活動

SBAS 信号のなりすまし（欺瞞信号）への対策として、SBAS 認証技術の検討が ICAO 航法システムパネル（ICAO NSP）の下に設置されている GSWG で進められている。現在は基本設計の段階であり、他国に先駆けてプロトタイプを開発して設計内容の妥当性を検証するとともに、認証情報のサンプルを提供する
ことで、ICAO における SBAS 認証技術の検討に貢献した。
(カ)その他国際会議
その他 28 件の国際会議に、のべ 49 名が参加し各種審議等に貢献した。

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【今期 7 年間の達成状況】
目標である 440 人を大幅に上回る、延べ 942 人（年平均 134 人）が国際基準化、標準化に関わる会議に参加した。
また、7 年間で合計 505 件（年平均 72 件）の国際基準・国際標準に係る日本提案文書の作成に深く関与し、日本提案の実現に貢献した。
(ア)IMO における活動
IMO において SSE 小委員会の議長を 2019 年末まで 6 年間務めるとともに、CCC 作業部会の議長を務めるなど、我が国代表団の中心的存在として我が国意見の国際規則・基準への反映に寄与するとともに、IMO における基準策定全般に大きな貢献を果たした。
(イ)ISO 及び IEC における活動
当所職員がプロジェクトリーダーを務めるなど、小委員会等の運営、規格策定作業に貢献し、国内委員会においても、当所職員が委員として参画し、我が国の技術の国際標準化に貢献した。
(ウ)IAEA における活動
継続して会議に出席し、放射性物質安全輸送規則等の審議に貢献した。
(エ)PIANC における活動
PIANC INCOM Working Group 128 に参加して文献の記述内容の修正を行うとともに、PIANC World Congressへの参加を通じてその活動に貢献した。MarCom WG225（港湾構造物の耐震設計）を議長として立ち上げ「港湾構造物耐震設計ガイドライン」の 2022 年改定を目指すなど、戦略的な国際活動の推進に重要な役割を果たした。PIANC が作成する技術的課題のレポートは世界の港湾・航路技術者の指針となっており、PIANC の委員
会や会議への参加により、研究成果の国際的な浸透を図った。
(オ)ICAO、RTCA、EUROCAE における活動

ICAO の作業部会等で研究成果を積極的に提供し国際基準や技術マニュアル等の策定作業に大きく貢献した。また、欧州民間航空電子装置機構(EUROCAE) President’s Award 2019 の授与は、EUROCAE の活動と国際標準化への顕著な貢献に対して与えられるものであり、航空無線システムの国際標準作成に関する長年の寄与のみならず、EUROCAE の活動活性化への献身的活動が国際的に評価された。
(カ)その他国際会議
その他の多国間、二国間での国際会議にも参加し、各種審議等に貢献した。
米国機械学会主催の第 40 回（2021 年）国際海洋・極地工学会議（OMAE2021）において、当所職員が 2018
年より Deepsea Mining and Ocean Resources セッションのオーガナイザーを務めるとともに、同セッションの司会を担当しており、これらの功績が評価され感謝賞（Appreciation Award）を受賞した。
【次期中長期における発展性】
引き続き、国際基準化、標準化に関わる会議に積極的に参加するとともに、日本提案文書の作成に深く関与し、日本提案の実現に貢献する。

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（２）海外機関等との連携強化【中長期目標】（２）海外機関等との連携強化
国際会議の主催及び共催や積極的な参加、あるいは海外の関係研究機関との研究協力協定の締結等を通じて、幅広い交流や連携の強化を図る。
港湾分野においては、世界各国の研究機関等との連携を強化するとともに、アジア・太平洋地域をはじめとする各地の現場が抱える技術的課題の解決や、大規模自然災害への技術的支援を通じて国際貢献を推進する。さらに、海外における被災状況の調査等を通じた情報収集により、我が国の防災及び減災対策に資する知見の蓄積に努める。
また、航空交通分野においては、全世界で航空交通サービス等の均質性と連続性の確保が重要となることから、航空交通システム等に係る技術開発について、国際ワークショップ等を通じた技術交流や協力協定
等による国際連携を強化する。特に、我が国と近隣アジア諸国との技術協力等を拡大し、継ぎ目のない航空交通（シームレススカイ）実現を支援する。
【中長期計画】（２）海外機関等との連携強化
国際会議やワークショップの主催や共催、国際会議への積極的な参加、在外研究の促進等を通じ、国外の大学、企業あるいは行政等の研究者との幅広い交流を図る。
また、国外の関係研究機関との研究協力協定や教育・研究連携協定の締結、これに基づく連携の強化を図ることにより、関連する研究分野において研究所が世界の先導的役割を担うことを目指す。
また、外国人技術者を対象とした研修への講師派遣や外国人研究員の受け入れ、研究者の海外派遣による技術支援等、国際貢献を推進するとともに、国土交通省が進める海外へのインフラ輸出を念頭に置いた
我が国の技術力向上のための支援を行う。
具体的分野として、港湾分野においては、アジア・太平洋地域をはじめとする世界各地の研究機関等との連携を強化するとともに、大規模自然災害や沿岸域の環境問題等への技術的支援を通じて国際貢献を推進する。また、海外における被災状況、沿岸環境等に係る情報収集を行い、我が国はもちろんのこと世界的規模での防災・減災対策、環境対策に貢献する技術や知見を蓄積する。
航空交通分野においては、航空管制業務等に係る多くの技術や運航方式等について、世界での共用性を考慮する必要があることから、各国の航空関係当局や研究機関及び企業等と積極的に技術交流及び連携を進める。特に、継ぎ目のない航空交通（シームレススカイ）実現を支援するため、我が国と近隣アジア諸国の研究機関との技術協力等を拡大する。

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◆平成 28 年度～令和 3 年度における取組状況☆国際会議、ワークショップ等への積極的な取り組み
海外機関との連携強化に向けて国際会議への積極的な活動に取り組んでいる。また、ワークショップ等の国際会議の主催や共催を行い、国外の大学、企業あるいは行政等の研究者との幅広い交流を図っている。
【平成 28 年度】
国際会議等において、目標である 200 件を上回る 218 件の発表を実施した。
港湾空港技術研究所では、「OCEANS’16 上海」（中国）及び「OCEANS'16 Monterey」（米国）において、日本から参加した産学官で構成される Japan Pavilion の一員として、港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する最新の研究成果を展示し、海外の研究機関と活発な技術交流を行った。
電子航法研究所では、ICAO による世界航空交通計画（Global Air Navigation Plan）において重要となる「次世代の情報共有の基盤（SWIM）」の研究開発に貢献した。
また、目標の 3 件を上回る 5 件のワークショップ等国際会議を開催した。
海上技術安全研究所においては、平成 28 年 9 月にロンドンの IMO において、国土交通省海事局と共同で液化水素運搬船の安全要件に関する国際ワークショップを開催した。

図 1.6.7 液化水素運搬船の安全要件に関する国際ワークショップの様子
港湾空港技術研究所においては、平成 28 年 6 月に韓国沿岸技術院（KIOST）と中国交通運輸部水運科学研究院（WTI）から研究者 7 名が来日し、研究所内で「海洋環境国際シンポジウム」を開催した。平成 28 年 10 月には、日韓沿岸技術研究ワークショップを開催した。平成 27 年 12 月の国連総会で、日本の津波防災の日である
11 月 5 日が「世界津波の日」に制定されたことから、津波防災をはじめとする沿岸防災技術分野で顕著な功績を挙げた方を対象とした「濱口梧陵国際賞（国土交通大臣賞）」を創設した。平成 28 年 10 月 31 日に、国際津
波・沿岸防災技術啓発事業組織委員会が主催し、港湾空港技術研究所が事務局を務める形で、都内において「濱口梧陵国際賞授賞式及び記念講演会」を開催した。受賞者である東北大学名誉教授の首藤伸夫氏、前アメリカ海洋大気庁太平洋環境研究所長の Eddie Bernard 氏及びチリ共和国内務省国家緊急対策室（ONEMI）の 2
名 1 団体には、石井国土交通大臣より記念品が授与された。

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図 1.6.8 2016 年 濱口梧陵国際賞授賞式及び記念講演会の様子
電子航法研究所においては、日本とシンガポールの研究協力体制の構築に向け、航空局が主催するシンガ
ポールとの日星ワークショップの実現を支援した。

図 1.6.9 日星ワークショップの様子【平成 29 年度】
国際会議等において、目標である 200 件を上回る 251 件の発表を実施した。
港湾空港技術研究所では、「OCEANS'17 Anchorage」（米国）において、日本から参加した産学官で構成される Japan Pavilion の一員として、港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する最新の研究成果を展示し、海外の研究機関と活発な技術交流を行った。
電子航法研究所では、FODDS（空港面異物検知システム）の評価実験システムを開発しており、本年度はシステムのクアラルンプール国際空港への海外展開に向け、マレーシア工科大学（UTM）やマレーシア空港セパン（MAS）、マレーシア DCA（Department of Covil Aviation）との連携の下、調査を実施した。
また、目標の 3 件を上回る 5 件のワークショップ等国際会議を開催した。
海上技術安全研究所においては、平成 29 年 9 月にロンドンの IMO において、ボーキサイトの液状化に関する国際ワークショップを開催した。

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図 1.6.10 ボーキサイトの液状化に関する国際ワークショップの様子
港湾空港技術研究所においては、平成 29 年 9 月にイタリア国ベネチアの ConsorzioVeneziaNuova（CVN）において、「日・伊沿岸防災に関る技術交流ワークショップ 2017」を開催した。平成 29 年 11 月には、韓国 KIOST，
フィリピン PPA （フィリピン港湾局），日本 PARI の 3 か国でワークショップを開催した。平成 29 年 11 月 1 日に、国際津波・沿岸防災技術啓発事業組織委員会が主催し、港湾空港技術研究所が事務局を務める形で、都内において「濱口梧陵国際賞授賞式及び記念講演会」を開催し、シンガポール国立大学副学長兼特別教授／コー
ネル大学名誉教授の Philip Li-Fan Liu 氏、ペルー国立工科大学名誉教授/ペルー国際災害危機軽減会社理事
兼本部長の Julio Kuroiwa 氏及び黒潮町(高知県幡多郡)の 2 名 1 団体が受賞し、受賞者には秋元国土交通副大臣より表彰盾が授与された。

図 1.6.11 2017 年 濱口梧陵国際賞授賞式の様子
電子航法研究所においては、平成 29 年 11 月 14 日～16 日に中野(東京)において、第 5 回国際ワークショッ
プ EIWAC2017（ENRI International Workshop on ATM/CNS）を開催した。3 日間で 79 件の講演を実施し、参加者は連日 200 人を超えた。ICAO ANB 事務局長等の政策立案実施の要人から、航空インフラ整備プロジェクトの担当者、研究者、航空機や支援システムの運用者まで幅広い層が参加した。

図 1.6.12 EIWAC2017 の開催の様子- 389 -

【平成 30 年度】
国際会議等において、目標である 200 件を上回る 249 件の発表を実施した。
港湾空港技術研究所では、「OCEANS'2018 Charleston」（米国）において、日本から参加した産学官で構成される Japan Pavilion の一員として、港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する最新の研究成果を展示
し、海外の研究機関と活発な技術交流を行った。
電子航法研究所では東京ビッグサイトで開催された国際航空宇宙展 2018 東京(Japan International
Aerospace Exhibition 2018 Tokyo)にて、平成 30 年 11 月 29 日に「将来の航空像とその実現を目指す標準化動向」と題してセミナーを開催した。セミナーでは EUROCAE 事務局長、国土交通省航空局 交通管制部 航空交
通国際業務室長、電子航法研究所長が講演を行った。EUROCAE 事務局長の講演では、EUROCAE における国際標準化活動において、過去 4 ヶ月で電子航法研究所からの活動が 128 件あったことを述べた。これはEUROCAE 自身も含め 7 番目に大きな貢献であり，電子航法研究所を筆頭とする日本の貢献度が高いことを述べ、謝意を表した。航空交通国際業務室長の講演では我が国が推進する CARATS の現状について説明があり、電子航法研究所からの技術的な貢献について述べた。電子航法研究所長の講演では、我が国からの国際標準に対する貢献として、所長が専門とする航空機衝突防止装置の研究開発および国際標準化の経緯について述べた。セミナーには航空行政関係者、機器製造者、研究者等約 100 名が参加した。

図 1.6.13 国際航空宇宙展 2018 東京の開催の様子
海上技術安全研究所では、国際会議において論文が表彰され、当所職員が Advanced Maritime Engineering
Conference（AMEC2018）において論文賞を受賞した。
また、目標の 3 件と同じく 3 件のワークショップ等国際会議を開催した。
海上技術安全研究所においては、国土交通省海事局及び（一財）日本船舶技術研究協会とともに、平成 30
年 5 月にロンドンの IMO において、自動運航船及び IMO 規則に関する国際ワークショップを開催した。

図 1.6.14 自動運航船と IMO 規則に関する国際ワークショップの様子- 390 -

港湾空港技術研究所においては、平成 30 年 12 月に福岡県において、「第６回 日韓沿岸技術研究ワークシ
ョップ」を開催した。平成 30 年 11 月 7 日に、国際津波・沿岸防災技術啓発事業組織委員会が主催し、港湾空港技術研究所が事務局を務める形で、都内において「濱口梧陵国際賞授賞式及び記念講演会」を開催し、間瀬 肇 京都大学・名誉教授／特任教授、Harry Yeh オレゴン州立大学教授及び DONET（地震・津波観測監視システム）開発チームの 2 名 1 団体が受賞し、受賞者には秋元国土交通副大臣より表彰盾が授与された。

図 1.6.15 2018 年 濱口梧陵国際賞授賞式の様子
電子航法研究所においては、スペイン王国マドリード市にて平成 31 年 3 月 12 日から 3 月 14 日に開催された、民間航空交通管制業務提供機構(Civil Air Navigation Services Organisation, CANSO)が主催する民間航空
管制機関を対象とした世界最大規模の展示会である World ATM Congress 2019 に出展し、管制官ワークロード
評価及び滑走路地上走行シミュレーション（COMPASi＆GRACE）および滑走路異物検知システム(FODDS）の展示を実施した。電子航法研究所の要覧の配布等、研究所の国際社会におけるプレゼンスの向上に努めた。
さらに、将来的な研究計画の策定の一助となるよう、会場にて実施された各種講演の聴講を通じて海外の航空交通管制や ATM 産業界の動向を調査した。

図 1.6.16 World ATM Congress 2019 展示ブース風景【令和元年度】
国際会議等において、目標である 200 件を上回る 265 件の発表を実施した。
港湾空港技術研究所では、「OCEANS'2019 Seattle」（米国）において、日本から参加した産学官で構成される Japan Pavilion の一員として、港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する最新の研究成果を展示し、海外の研究機関と活発な技術交流を行った。
海上技術安全研究所では、米国機械学会（ASME）が主催する海洋・構造物及び極地工学に関する国際会議（OMAE2018）において論文が表彰され、海洋工学部門で OMAE2018 最優秀論文賞を受賞した。

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図 1.6.17 国際海洋・極地工学会議（OMAE-2018）の最優秀論文賞受賞式の様子
また、目標の 3 件を上回る 4 件のワークショップ等国際会議を開催した。
海上技術安全研究所においては、国土交通省海事局及び中国交通運輸部海事局とともに、令和元年 9 月にロンドンの IMO において、固体ばら積み貨物の安全な荷役と運送に係るモデルコースの海事関係者への普及促進を目的とする国際ワークショップを開催した。

図 1.6.18 国際海上固体ばら積み貨物コードに係る国際ワークショップの様子
港湾空港技術研究所においては、令和元年 12 月に韓国・釜山において、「第７回 日韓沿岸技術研究ワーク
ショップ」を開催した。令和元年 10 月 29 日に、国際津波・沿岸防災技術啓発事業組織委員会が主催し、港湾空港技術研究所が事務局を務める形で、都内において「濱口梧陵国際賞授賞式及び記念講演会」を開催し、柴山 知也 早稲田大学教授／横浜国立大学名誉教授及び Ahmet Cevdet Yalciner 教授 中東工科大学（トルコ）の 2 名が受賞し、受賞者には赤羽 一嘉 国土交通大臣より記念品が授与された。

図 1.6.19 2019 年濱口梧陵国際賞授賞式の様子- 392 -

電子航法研究所においては、令和元年 10 月 29 日～31 日に中野（東京）において、第 6 回国際ワークショッ
プ EIWAC2019（ENRI International Workshop on ATM/CNS）を主催した。3 日間で 84 件の講演を実施し、参加者は連日 250 人を超えた。産学官交流維持拡大を目的として、基調講演者には ICAO（国際民間航空機関）の
航空技術局（Air Navigation Bureau: ANB）長をはじめとして EUROCAE（欧州民間航空電子装置機関）、FAA（米国連邦航空局）、RTCA（航空技術諮問機関）、DSNA（フランス航空業務局）、国土交通省航空局などから政策立案実施の要人に加えて、ANA（全日本空輸）や JAL（日本航空）といった運航者まで幅広く参加頂いた。特にEIWAC2019 では、global interoperability（国際総合運用性）を目指した航空交通システムの実現に必要で重要な 要 素 の 一 つ で あ る 航 空 業 界 に お け る デ ジ タ ル 化 に 焦 点 を 当 て 、 SWIM （ System Wide Information
Management）、Datalink、 UTM (Unmanned aircraft system Traffic Management)を主軸としたパネルディスカッ
ションを行い、デジタル化の適用範囲を広げるために要する専門知識を共有できる場を提供した。

図 1.6.20 EIWAC2019 の開催およびパネルディスカッションの様子【令和 2 年度】
国際会議等において、111 件の発表を実施した。なお、新型コロナの影響による多くの国際会議の延期等により、134 件の論文発表の機会が損失された。
港湾空港技術研究所では、国際建設ロボットシンポジウム（ISARC2020）を事務局に参加し北九州市で開催、さらに、海岸工学国際会議（ICCE2020）や国際海洋・極地工学会（ISOPE2020）、国際地盤工学会（ISSMGE）国際ワークショップにも主要メンバー、基調講演、論文報告を行うなど、海外の研究機関と活発な技術交流を行った。
電子航法研究所では、インドネシアの航空宇宙庁（LAPAN）との電離圏及び高層大気観測研究とその衛星航法への活用に関する研究協力を目的として研究連携協定に基づき、GBAS 導入ための電離圏観測に関する国際技術セミナーを共同開催した。4 カ国（日本、インドネシア、ベトナム、マレーシア）から航空関係者、電離圏研究関係者 60 名が参加し、3 カ国（日本、インドネシア、ベトナム）6 件の発表があり、GBAS 導入に向けた活発な議論が行われた。さらに、アジア地域では最大規模のアンテナおよび電波伝搬に関連した国際会議（ISAP2021）では、滑走路異物監視、レーダを用いた空港検査場における新しい検査方式技術、マルチリンクを活用した将来の空地通信技術に関する研究成果について展示を行った。
また、目標値である 3 件のワークショップ等国際会議を開催した。
海上技術安全研究所においては、令和 3 年 3 月 11 日に、救命胴衣復正試験に関する国際ワークショップ（WEBINAR）を開催した。

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図 1.6.21 救命胴衣復正試験に関する国際ワークショップ（WEBINAR）の様子
港湾空港技術研究所においては、令和 2 年 11 月 4 日に、国際津波・沿岸防災技術啓発事業組織委員会が主催し、港湾空港技術研究所が事務局を務める形で、都内において「濱口梧陵国際賞授賞式及び記念講演会」を開催し、今村文彦 東北大学教授、Costas Synolakis 南カリフォルニア大学教授、アチェ津波博物館（インドネ
シア共和国）を表彰した。受賞者には大西国土交通副大臣より記念品が授与された。本件については、国連防災機関のＨＰで紹介されるなど世界に広く知らしめられた。

図 1.6.22 2020 年 濱口梧陵国際賞授賞式の様子
電子航法研究所においては、令和 3 年 1 月 22 日にオンラインにて、ENRI Forum on SWIM と題した講演会を主催した。外国からの講演者 3 名を含む 5 件の講演を行い、国内外から予想を上回る 300 人以上の参加があった。国際動向の共有や連携を目的として、ICAO（国際民間航空機関）、FAA（米国連邦航空局）、IATA（国際航空輸送協会）、国土交通省航空局から講演頂いた。オンラインを活用することにより国内外から広く講演、聴講を頂く初めての試みとなった。

図 1.6.23 ENRI Forum on SWIM 開会式の様子- 394 -

【令和 3 年度】
国際会議等において、172 件の発表を実施した。
また、目標の 3 件を上回る 8 件のワークショップ等国際会議を開催した。
海上技術安全研究所においては、令和 4 年 3 月 16 日に国土交通省海事局と共催で、液化水素運搬船に係る国際ワークショップ（オンライン）を開催した。
港湾空港技術研究所においては、令和 3 年 4 月にインドネシア技術評価応用庁（BPPT）との共同研究ワー
クショップを開催した。令和 3 年 10 月には国際地盤工学会技術委員会を委員長として主催し、世界 14 カ国から 32 名の委員の参加があり、海外の研究機関と活発な技術交流を行った。また、令和 3 年 11 月 29 日に、国際津波・沿岸防災技術啓発事業組織委員会が主催し、港湾空港技術研究所が事務局を務める形で、都内において「濱口梧陵国際賞授賞式及び記念講演会」 を開催し、松冨英夫 秋田大学名誉教授、Gerassimos
A.Papadopoulos 国際自然災害防止・軽減学会会長、太平洋津波博物館（アメリカ合衆国）を表彰した。受賞者には斉藤国土交通大臣より記念品が授与された。本件については、国連防災機関のＨＰで紹介されるなど世界に広く知らしめられた。

図 1.6.24 2021 年 濱口梧陵国際賞授賞式の様子（左：松冨教授と斉藤大臣、右：Gerassimos A.Papadopoulos 博士と斉藤大臣）
電子航法研究所においては、令和 4 年 1 月 18 日～19 日に一般社団法人電子情報通信学会の宇宙・航行
エレクトロニクス研究会（SANE 研）と共催し、「航空交通管理における最新研究動向と空港運用を支える監視技
術に関する国際ワークショップ」を二日間にわたり開催した。航空交通管理と滑走路異物監視(FOD)に関して、国内外の研究者より計 10 件の講演を頂いた。学会との共催をした初めての国際ワークショップをオンラインで開催したが、各日 100 名以上の聴講者に参加頂き、好評を得た。

図 1.6.25 航空交通管理における最新研究動向と空港運用を支える監視技術に関する国際ワークショップの様子(上：初日の様子、下：二日目の様子)- 395 -

【令和 4 年度】
国際会議等において、目標の 200 件を上回る 227 件の発表を実施した。
また、目標の 3 件を上回る 4 件のワークショップ等国際会議を開催した。
海上技術安全研究所においては、国土交通省海事局と共同で令和 4 年 10 月 19 日にアンモニア燃料船の安全に関する国際ワークショップを開催した。
港湾空港技術研究所においては、令和 4 年 12 月に韓国海洋科学技術院（KIOST）と「第 8 回日韓沿岸技術
研究ワークショップ」をオンラインで開催した。
また、令和 4 年 11 月 2 日に、国際津波・沿岸防災技術啓発事業組織委員会が主催し、港湾空港技術研究所が事務局を務める形で、都内において「濱口梧陵国際賞授賞式及び記念講演会」を開催し、佐竹健治東京大学地震研究所所長、パプアニューギニア大学自然科学部災害リスク軽減センター （パプアニューギニア）、
オレゴン州立大学工学部 OH ヒンズデール波浪水理実験場（アメリカ）の 1 氏 2 団体を表彰した。受賞者には
斉藤国土交通大臣より記念品が授与された。

図 1.6.26 2021 年 濱口梧陵国際賞授賞式の様子
電子航法研究所では、ATM/CNS に関する国際ワークショップ 2022（IWAC2022）を令和 4 年 10 月 25 日～27
日の 3 日間にわたりハイブリッド形式で開催し、56 件の講演を実施し、延べ約 440 名の参加者（内、約 140 名
がリモートでの参加）がみられた。加えて一般社団法人 日本航空宇宙学会（JSASS）と共催し、学術発表に関してはすべての論文を全文査読とすることでワークショップの学術的価値の向上を図った。
ワ ー ク シ ョ ッ プ の 内 容 と し て は 将 来の シ ー ム レ ス ス カ イ の 円 滑 な 運 用に 必 要 な SWIM （ System Wide
Information Management）や航空交通流管理手法関連セッションを設け、これらの分野における我が国と近隣アジア諸国の研究機関との技術協力等の拡大のきっかけを提供し、好評を得た。

図 1.6.27

ATM/CNS に関する国際ワークショップ 2022（IWAC2022）の様子- 396 -

また、空港滑走路異物（FOD：Foreign Object Debris）監視システムおよびミリ波・テラヘルツ波技術に関する国際ワークショップを令和 4 年 11 月 9 日に、仙台空港及び同空港に隣接する当所岩沼分室において開催した。
本ワークショップでは、仙台空港内での FOD 監視システムの実験場視察を行ったほか、マレーシアからの参加
者よりクアラルンプール国際空港に展開・実証実験中の FOD 監視システムに関する研究発表が行われるなど、最新の研究活動について活発な意見交換が行われた。

図 1.6.28

FOD 監視システムおよびミリ波・テラヘルツ波技術に関する国際ワークショップの様子- 397 -

☆協定の締結および技術支援
社会・行政ニーズにタイムリーに応えつつ、質の高い研究成果を上げるためには、研究を効果的・効率的に行うとともに、外部の研究能力を積極的に活用し、単独ではなし得ない優れた研究開発成果の創出を行うことが必要不可欠である。当研究所のポテンシャル及びプレゼンス向上を図るため、海外の大学、研究機関を含む
更なる連携の強化を行った。
【平成 28 年度】
海上技術安全研究所においては、次に示す海外機関と研究連携促進に向けた覚書を結び、引き続き研究連携の深化を図った。（機関一覧：オランダ・海事研究所(MARINE)，フランス・海洋汚染研究センター(Cedere)，カ
ナダ・海洋技術研究所(UIOT)，韓国・海事研究所(KMI)，インドネシア・技術評価応用庁(BPPT)，インドネシア・ス
ラバヤ工科大学(ITS)，ブラジル・カンピナス大学，ブラジル・サンパウロ大学）
港湾空港技術研究所では、研究の質の向上と研究の効率的な実施を目指して、国内外の研究機関との連携をより積極的に進めるため、平成 15 年度以降平成 28 年度までに、国内 9 件、海外 26 件、合計 35 件の研究協力協定を締結しており、平成 28 年度は、中国交通運輸部水運科学研究院（WTI）及びインドのジャダプー
ル大学とそれぞれ研究協力協定を締結した。これらの研究協力協定に基づいて、相手方研究機関と共通する研究分野において活発な活動を行っており、平成 27 年度にインドネシア技術評価応用庁（BPPT）と締結した共同研究協定では、研究者の交流だけではなく、シルテーションや漂砂の分野を中心にインドネシアにおける港
湾、海岸を対象とした共同研究の実施を定めており、平成 29 年 2 月に、インドネシアにおいて当研究所の研究者が海岸の地形変化や航路埋没の現地調査を実施するなど、諸外国における港湾の開発や維持管理に研究
成果を活かすことによって、国際貢献も念頭に置いた様々な活動を推し進めた。
電子航法研究所では、タレスグループ、CNES、韓国航空大学校、モンゴル科学技術大学など、海外機関との研究交流会を通じて交流の幅を広げ、特にドイツの航空宇宙研究機関である DLR の Flight Guidance 部門との包括連携協定に調印した。また、ブラウンシュヴァイク工科大学（TUBS）との協力関係の構築に Jeppessen を加えて、Fixed-flight Path Angle Deacent（FPA）降下の評価実験を実施する方向で情報交換を進めた。また、EU内の競争的研究資金の枠組みである Horizon2020 の中で日本と EU の共同研究プログラムを実施している。
国際貢献の推進に向けて海外の研修員の受け入れ、技術支援等にも取り組んだ。
海上技術安全研究所では、ブラジル・カンピナス大学、サンパウロ大学及びリオデジャネイロ大学より研修員として受け入れ、船舶の流体・構造解析などに関する研究連携の深化を図った。また、ノルウェー科学技術大学に研究者１名を留学させ、海洋開発に関する研究連携や国際貢献を推進した。
港湾空港技術研究所では、JICA が開発途上国に対する技術協力の一環として主催する「港湾技術者のための港湾開発・計画研修」等の研修 5 コースについて、港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する講師として述べ 28 名を派遣したほか、これらの研修が港湾空港技術研究所に隣接する国土交通省国土技術政策総合研究所で実施されたことから、研修の一環として各国研修生を対象とした実験施設の見学を実施し、研修生からの積極的かつ多数の質問に丁寧に回答することで、国際交流の推進に努めた。また、JICA が設置した「インドネシア国首都圏東部新港開発事業準備調査にかかる国内支援委員会」において、研究者が航路埋没対策に係る分野及び地盤改良に係る分野の有識者として専門的かつ技術的な見地から助言を行った。さらに、国土交通省とベトナム交通運輸省の間で締結された覚書に基づき、研究者がベトナムの港湾技術基準策
定のための専門家会合に参加し、日本の港湾基準をベースとした新たなベトナムの国家港湾基準の策定に協力するなど、様々な形で国際貢献に寄与した。

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電子航法研究所では、JICA の「ミャンマー RADAR 専門教官の能力向上研修」の一環として、研修生に対するセミナーを平成 28 年 5 月 17 日に開催した。来所した研修生 3 名は、全員ミャンマー民間航空局に所属の職員であり、本セミナーでは JICA 及び研修生の要望に応えて当研究所の監視技術についての講義を行い、研修生の関心の高いプログラムを提供した。この他、韓国航空局やインド空港公社が主催する国際セミナーに講師を派遣した。

【平成 29 年度】
海上技術安全研究所においては、次に示す海外機関と研究連携促進に向けた覚書を結び、引き続き研究連携の深化を図った。（機関一覧：オランダ・海事研究所(MARINE)，フランス・海洋汚染研究センター(Cedere)，カ
ナダ・海洋技術研究所(UIOT)，韓国・海事研究所(KMI)，インドネシア・技術評価応用庁(BPPT)，インドネシア・ス
ラバヤ工科大学(ITS)，ブラジル・カンピナス大学，ブラジル・サンパウロ大学）
港湾空港技術研究所では、研究の質の向上と研究の効率的な実施を目指して、国内外の研究機関との連携をより積極的に進めるため、平成 15 年度以降平成 29 年度までに、国内 9 件、海外 26 件、合計 35 件の研究協力協定を締結しており、平成 29 年度は、スウェーデン地盤研究所（SGI）との研究協力協定を更新した。
電子航法研究所では、EIWAC2017 開催時にドイツ航空宇宙研究機関（DLR）との共同研究協定に調印するとともに、ドイツのブラウンシュヴァイク工科大学（TUBS）との連携協定を締結した。その他、オランダ航空宇宙研
究所（NLR）およびオランダ大使館員が来所し、当研究所の状況を調査するとともに今後の研究連携についての連絡チャネルを設定した。

図 1.6.29 ドイツ航空宇宙研究機関 DLR との調印式の様子（EIWAC2017 にて）国際貢献の推進に向けて海外の研修員の受け入れ、技術支援等にも取り組んだ。
海上技術安全研究所では、ブラジル・カンピナス大学、サンタカタリーナ連邦大学及びリオデジャネイロ連邦大学より研修員として受け入れ、船舶の流体・海難事故解析などに関する研究連携の深化を図った。また、海事技術者の育成を目的として、国立大学法人東京大学が実施する産学連携新領域創成プログラムにおいて研究者１名を MIT(米マサチューセッツ工科大学）に派遣させ、研究連携の推進や国際競争力の高い人材の育成に努めた。
港湾空港技術研究所では、JICA が開発途上国に対する技術協力の一環として主催する「港湾技術者のための港湾開発・計画研修」等の研修 3 コースについて、港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する講師として述べ 23 名を派遣したほか、これらの研修が港湾空港技術研究所に隣接する国土交通省国土技術政策総合研究所で実施されたことから、研修の一環として各国研修生を対象とした実験施設の見学を実施し、研修生からの積極的かつ多数の質問に丁寧に回答することで、国際交流の推進に努めた。
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電子航法研究所では、JICA の「New CNS/ATM 専門教官の能力向上研修」の一環として、ミャンマーの研修生に対して GBAS、WAM、リモートタワーの講義を平成 29 年 5 月 23 日に開催し、平成 29 年 11 月 10 日には同機構の「CNS/ATM 近代化短期整備計画」の一環として、インドネシアの研修生に対するリモートタワーの講義を実施した。さらに、平成 29 年 9 月 24 日～29 日にかけて当所職員をインドネシア共和国へ派遣し、ATFM
セミナーを実施した。インドネシアでは平成 29 年度中の ATFM 開始に向け準備を進めていたが、空港のスペー
シングタイムやセクターのワークロード等の指標値の設定の理解が進んでいない状況にあった。当所の研究者のセミナーを実施することにより理解を促し、同国の ATFM 導入検討に貢献した。

【平成 30 年度】
海上技術安全研究所においては、次に示す海外機関と研究連携促進に向けた覚書を結び、引き続き研究連携の深化を図った。特に、GHG 削減対策の一つであるバイオ燃料油の使用に関する研究協力等のため、インドネシア政府機関及びスラバヤ工科大学と提携した。（機関一覧：オランダ・海事研究所(MARINE)，フランス・海洋汚染研究センター(Cedere)，カナダ・海洋技術研究所(UIOT)，韓国・海事研究所(KMI)，インドネシア・技術評
価応用庁(BPPT)，インドネシア・スラバヤ工科大学(ITS)，ブラジル・カンピナス大学，ブラジル・サンパウロ大学）
港湾空港技術研究所では、研究の質の向上と研究の効率的な実施を目指して、国内外の研究機関との連携をより積極的に進めるため、平成 15 年度以降平成 30 年度までに、国内 13 件、海外 27 件、合計 40 件の研究協力協定を締結しており、平成 30 年度は、国際ブルーカーボンパートナーシップ事務局 オーストラリア政府との研究協力協定を締結した。
電子航法研究所では、ドイツのブラウンシュヴァイク工科大学（TUBS）、中国航空大学校（CAUC）との包括連携協定を締結した。将来の航空交通管理と通信、航法、監視技術における研究開発について、電子航法研究
所と TUBS の Institute of Flight Guidance および Institute of Electromagnetic Compatibility は長年共同研究を行っており、両機関において更なる研究の可能性を生み出すため、今まで Institute 別に締結されてきた合意文書を一つの文書にまとめることとし、ENRI と TUBS の間で了解覚書(MoU)を締結した。平成 30 年 11 月 1 日に TUBS より学長以下 4 名が電子航法研究所に来所し、MoU 締結式および意見交換会を行った。本 MoU により、当所の研究者 1 名が平成 31 年 1 月より 1 年間、TUBS にて在外研究を行うこととなった。その他、在外研
究は研究者 2 名がフランス民間航空学院(ENAC）および欧州 GNSS 監督庁（GSA）で共同研究を実施した。これ
らにより、今後の相互連携強化が期待される。

図 1.6.30 ブラウンシュヴァイク工科大学との包括連携協定調印式の様子
また、ベトナム科学技術アカデミー地球物理研究所（IGP-VAST）と研究協力覚書を締結し、平成 31 年 1 月に当所の所長がベトナム国ハノイ市を訪問し、記念式典に参加した。

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図 1.6.31 ベトナム科学技術アカデミー地球物理研究所との記念式典の様子
国際貢献の推進に向けて海外の研修員の受け入れ、技術支援等にも取り組んだ。
海上技術安全研究所では、国内大学より海外の研修員を受け入れ、船舶の性能評価・海洋開発などに関する研究連携の深化を図った。また、海事技術者の育成を目的として、国立大学法人東京大学が実施する産学
連携新領域創成プログラムにおいて研究者 1 名を MIT(米マサチューセッツ工科大学）に派遣させ、研究連携の推進や国際競争力の高い人材の育成に努めた。
港湾空港技術研究所では、JICA が開発途上国に対する技術協力の一環として主催する「港湾開発・計画研
修（港湾技術者のための）」に、港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する講師として述べ 14 名を派遣したほか、これらの研修が港湾空港技術研究所に隣接する国土交通省国土技術政策総合研究所で実施されたことから、研修の一環として各国研修生を対象とした実験施設の見学を実施し、研修生からの積極的かつ多数の質問に丁寧に回答することで、国際交流の推進に努めた。
電子航法研究所では、JICA の「New CNS/ATM 専門教官の能力向上研修」の一環として、ミャンマーの研修生に対して GBAS、WAM、リモートタワーの講義を平成 30 年 6 月 26 日に開催した。平成 30 年 11 月 16 日から
12 月 20 日まで、ブータン王国航空局より 2 名の研修生を受け入れ、放送型自動従属監視(Automatic
Dependent Surveillance-Broadcast)による航空機監視に適した覆域設計手法の高度化手法について、研究員の指導により共同研究を行い、山岳地域における覆域設計についての指針を得た。また、ベトナム IGP-VASTとの研究協力覚書に基づいて、平成 31 年 1 月からベトナム国・ハノイにおいて電離圏共同観測を開始するとともに、平成 31 年 2 月 18 日から 3 月 1 日まで、IGP-VAST の研究者 2 名が電子航法研究所を訪問し、当所研究員の指導の下で、ベトナム国での GBAS 導入のための電離圏解析を実施した。さらには、平成 31 年 1 月 24
日には米国マンスフィールド財団による研修の一環として、米国連邦航空局から国土交通省航空局に派遣されている研修生を当所で受け入れ、我が国の航空交通管理及び通信・航法・監視システムの研究開発状況等について研修を実施し、国際交流の推進に努めた。

図 1.6.32 ブータン王国航空局研修終了時の写真- 401 -

【令和元年度】
海上技術安全研究所においては、次に示す海外機関と研究連携促進に向けた覚書を結び、引き続き研究連携の深化を図った。特に、GHG 削減対策の一つであるバイオ燃料油の使用に関する研究協力等のため、インドネシア政府機関及びスラバヤ工科大学と提携した。（機関一覧：オランダ・海事研究所(MARINE)、フランス・海洋汚染研究センター(Cedere)、カナダ・海洋技術研究所(UIOT)、韓国・海事研究所(KMI)、インドネシア・技術評
価応用庁(BPPT)、インドネシア・スラバヤ工科大学(ITS)、ブラジル・カンピナス大学、ブラジル・サンパウロ大学）
港湾空港技術研究所では、研究の質の向上と研究の効率的な実施を目指して、国内外の研究機関との連携をより積極的に進めるため、平成 15 年度以降平成 31 年度までに、国内 13 件、海外 27 件、合計 40 件の研究協力協定を締結しており、令和元年度は、IFSTTAR(フランス交通・空間計画・開発・ネットワーク科学技術研究所)との研究協力協定を更新した。
電子航法研究所では、インドネシアにおける電離圏及び高層大気観測研究とその衛星航法への活用に関する研究協力を目的として航空宇宙庁（LAPAN）と研究連携協定を締結した。また、軌道ベース運用における研究開発について、電子航法研究所と韓国航空大学（KAU）は長年共同研究を行っており、その一環としての福岡飛行情報区（FIR）と仁川 FIR 間の融合した軌道ベース運用を評価するため研究連携協定付属書を更に締結した。その他、オランダデルフト工科大学（Delft University of Technology）と GE Aviation Systems 社と研究協力
における協定を締結した。
国際貢献の推進に向けて海外の研修員の受け入れ、技術支援等にも取り組んだ。
海上技術安全研究所では、国内大学より海外の研修員を受け入れ、船舶の性能評価・海洋開発などに関する研究連携の深化を図った。また、海事技術者の育成を目的として、国立大学法人東京大学が実施する産学
連携新領域創成プログラムにおいて研究者１名を MIT(米マサチューセッツ工科大学）に派遣させ、研究連携の推進や国際競争力の高い人材の育成に努めた。
港湾空港技術研究所では、JICA が開発途上国に対する技術協力の一環として主催する「港湾開発・計画研
修（港湾技術者のための）」に、港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する講師として述べ 14 名を派遣したほか、これらの研修が港湾空港技術研究所に隣接する国土交通省国土技術政策総合研究所で実施されたことから、研修の一環として各国研修生を対象とした実験施設の見学を実施し、研修生からの積極的かつ多数の質問に丁寧に回答することで、国際交流の推進に努めた。
電子航法研究所は平成 30 年にドイツのブラウンシュヴァイク工科大学（TUBS）と締結された包括連携協定の一環として、研究者 1 名が平成 31 年 1 月より約 1 年間にわたり TUBS の Institute of Electromagnetic
Compatibility にて在外研究を行った。そこで計器着陸装置（Instrument Landing System: ILS）等を始めとした航空分野で利用される無線装置の電波干渉を解析可能とするプログラムの開発や海外との研究連携に貢献した。
その他、在外研究は研究者 2 名がフランス民間航空学院(ENAC）および米国エンブリー・リドル航空大学（Embry-Riddle Aeronautical University）で共同研究を実施した。これらにより、今後の相互連携強化が期待される。

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図 1.6.33 （左）TUBS 実験チームとの集合写真 （右）TUBS で行った在外研究の報告会の様子
また、平成 30 年度の「開発途上国研究機関交流事業」のフォローアップとして、ブータン王国航空局による山岳地帯における在空機 ADS-B 信号の測定実験に参加した。また、ベトナム IGP-VAST との研究協力覚書に基づいて、ベトナムにおける電離圏共同観測・解析を引き続き実施しており、令和 2 年 2 月 18～19 日に当所研究員 1 名が IGP-VAST を訪問し、技術指導及び研究成果について議論を行った。さらには、令和元年 9 月 8 日から三日間に渡り米国マンスフィールド財団による研修の一環として、米国連邦航空局から国土交通省航空局に派遣されている研修生を当所で受け入れ、我が国の航空交通管理及び通信・航法・監視システムの研究開発
状況等について研修を実施し、国際交流の推進に努めた。
また、電子航法研究所は留学生をインターン研修生としても積極的に受け入れている。本年度はタイ・モンク
ット王工科大学ラカバン(King Mongkut’s Institute of Technology Ladkrabang: KMITL)との共同研究の一環として博士課程の学生 1 名と 4 者共同研究（電子航法研究所、情報通信研究機構、名古屋大学、京都大学）を機会にフランス国立応用科学院（Institut National des Sciences Appliquées: INSA）から短期研修生を受け入れ、指導を行った。その他、毎年フランス民間航空学院(ENAC)の学生をインターン研修生として受け入れており、令和 2 年度の募集手続きを改善した結果、過去最多の 11 件の応募があり、そのうち 2 名の受け入れが決定された。

図 1.6.34 （左）ブータン王国航空局レギュレータ部門長 Kinley Wangchuk 氏 （右）ブータン王国航空局プロバイ
ダー部門長 Karma Wangchuk 氏との写真【令和 2 年度】
海上技術安全研究所においては、次に示す海外機関と研究連携促進に向けた覚書を結び、引き続き研究連携の深化を図った。特に、GHG 削減対策の一つであるバイオ燃料油の使用に関する研究協力等のため、インドネシア政府機関及びスラバヤ工科大学と提携し、様々なバイオ燃料に関して情報交換を行って来たことにより、スラバヤ工科大学から ITS 学長令を受領した（機関一覧：オランダ・海事研究所(MARINE)、フランス・海洋汚染研究センター(Cedere)、カナダ・海洋技術研究所(UIOT)、韓国・海事研究所(KMI)、インドネシア・技術評価応
用庁(BPPT)、インドネシア・スラバヤ工科大学(ITS)、ブラジル・カンピナス大学、ブラジル・サンパウロ大学）。

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港湾空港技術研究所では、研究の質の向上と研究の効率的な実施を目指して、国内外の研究機関との連携をより積極的に進めるため、平成 15 年度以降令和 2 年度までに、国内 29 件、海外 27 件、合計 56 件の研究協力協定を締結しており、令和 2 年度は、コンテナターミナルのデジタルツイン化に係るシンガポール大学との連携協定を新たに締結した。
電子航法研究所では、低緯度電離圏擾乱の GNSS に対する影響の評価を行うとともに、タイ・バンコク国際空港における GBAS 実証実験において必要な情報提供を行うことを目的にモンクット王工科大学ラカバン(KMITL)との共同研究を締結した。GBAS 実証実験においては、KMITL、タイ航空局及び AEROTHAI に対し、GBAS のための電離圏解析に関する技術訓練会を開催した。
国際貢献の推進に向けて海外の研修員の受け入れ、技術支援等にも取り組んだ。
海上技術安全研究所では、国内大学より海外の研修員を受け入れ、船舶の性能評価・海洋開発などに関する研究連携の深化を図った。また、海上技術安全研究所と電子航法研究所にて、海事・航空技術者の育成を目的として、国立大学法人東京大学が実施する産学連携新領域創成プログラムにおいて研究者 2 名を MIT(米マサチューセッツ工科大学）に派遣予定であり、研究連携の推進や国際競争力の高い人材の育成に努めた。
港湾空港技術研究所では、JICA が開発途上国に対する技術協力の一環として主催する「港湾開発・計画研
修（港湾技術者のための）」等に、港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する講師として述べ１６名を派遣したほか、これらの研修が港湾空港技術研究所に隣接する国土交通省国土技術政策総合研究所で実施されたことから、研修の一環として各国研修生を対象とした実験施設の見学を実施し、研修生からの積極的か
つ多数の質問に丁寧に回答することで、国際交流の推進に努めた。電子航法研究所は留学生をインターン研
修生としても積極的に受け入れている。本年度は、新型コロナウイルスの影響による遠隔受入という形にてフランス民間航空学院(ENAC)、前年度より引き続きタイ・モンクット王工科大学の学生の計２名のインターン研修生を受け入れた。

図 1.6.35 Web によるインターン報告会における修了証書授与式

電子航法研究所研究員が国際学術誌 GPS Solutions 誌の Editorial Advisory Board Member として世界のGNSS 研究レベルの向上に貢献している (論文執筆、査読活動の評価)。

【令和 3 年度】
海上技術安全研究所においては、次に示す海外機関と研究連携促進に向けた覚書を結び、引き続き研究連携の深化を図った。（機関一覧：オランダ・海事研究所(MARINE)、フランス・海洋汚染研究センター(Cedere)、カ- 404 -

ナダ・海洋技術研究所(UIOT)、韓国・海事研究所(KMI)、インドネシア・技術評価応用庁(BPPT)、インドネシア・ス
ラバヤ工科大学(ITS)、ブラジル・カンピナス大学、ブラジル・サンパウロ大学）。
港湾空港技術研究所では、研究の質の向上と研究の効率的な実施を目指して、国内外の研究機関との連携をより積極的に進めるため、平成 15 年度以降令和 3 年度までに、国内 29 件、海外 27 件、合計 56 件の研究協力協定を締結し、研究の質の向上と効率的な実施を図った。
電子航法研究所では、ドイツ航空宇宙センター(DLR)と包括研究協力合意を更新し、ATM/CNS 分野における研究協力体制を強化し、日独両国の ATM の安全性と効率性の向上に貢献するための研究を継続する。また、国際交通流円滑化に関する研究について、当所と韓国航空大学、韓国航空宇宙研究所、南京航空航天大学との 4 者間の共同研究契約を新たに締結した。
国際貢献の推進に向けて海外の研修員の受け入れ、技術支援等にも取り組んだ。
海上技術安全研究所では、国内大学より海外の研修員を受け入れ、船舶の性能評価・海洋開発などに関する研究連携の深化を図った。また、海上技術安全研究所と電子航法研究所にて、海事・航空技術者の育成を目的として、国立大学法人東京大学が実施する産学連携新領域創成プログラムにおいて研究者 2 名を MIT(米マサチューセッツ工科大学）に派遣した。新型コロナの影響によりオンラインでのプログラム参加となったが、シ
ステムズアプローチの学習と、ケーススタディとして国際海運における CO2 削減方策の検討を実施し、国内大学及び海外との研究連携の推進や国際競争力の高い人材の育成に努めた。

図 1.6.36 在外派遣プログラム最終報告会の様子(左：開会の様子、右：研究員発表の様子)
港湾空港技術研究所では、JICA が開発途上国に対する技術協力の一環として主催する「港湾開発・計画研
修（港湾技術者のための）」等に、港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する講師として述べ 18 名を派遣したほか、これらの研修が港湾空港技術研究所に隣接する国土交通省国土技術政策総合研究所で実施されたことから、研修の一環として各国研修生を対象とした実験施設の見学を実施し、研修生からの積極的か
つ多数の質問に丁寧に回答することで、国際交流の推進に努めた。

【令和 4 年度】
海上技術安全研究所においては、次に示す海外機関と研究連携促進に向けた覚書のもと、引き続き研究連携の深化を図った。（機関一覧：オランダ・海事研究所(MARINE)、フランス・海洋汚染研究センター(Cedere)、カ
ナダ・海洋技術研究所(UIOT)、韓国・海事研究所(KMI)、インドネシア・技術評価応用庁(BPPT)、インドネシア・ス
ラバヤ工科大学(ITS)、ブラジル・カンピナス大学、ブラジル・サンパウロ大学）。
港湾空港技術研究所では、研究の質の向上と研究の効率的な実施を目指して、国内外の研究機関との連携をより積極的に進めるため、平成 15 年度以降令和 4 年度までに、国内 29 件、海外 27 件、合計 56 件の研- 405 -

究協力協定を締結し、研究の質の向上と効率的な実施を図った。
電子航法研究所では、ドイツ航空宇宙センター(DLR)との包括研究協力合意のもと、GBAS 及び LDACS に関する共同研究契約をそれぞれ締結した。これにより日独両国の ATM/CNS 分野の安全性と効率性の向上に貢献するための研究を実施し、継続する。また、ベトナム科学技術アカデミー・地球物理研究所（IGP）との GBASに関する研究協力延長の覚書を取り交わし、これによりアジア・オセアニア地域における研究協力を継続する。
さらに、フランス民間航空総局航空航法局研究開発部（DSNA/DTI）との無操縦者航空機（RPAS）の衝突回避に関する共同研究を延長し、引き続き研究連携を継続する。
電子航法研究所では、ドイツ航空宇宙センター（DLR）との包括研究協力合意のもと、弊所の研究員 1 名が令和 4 年 4 月より約 9 ヶ月間にわたり DLR の通信広報研究所にて在外研究を行った。そこで次世代陸域航空無線通信システム LDACS（L-band Digital Aeronautical Communications System）の開発評価や欧州システムとの接続試験等を行うなど、海外との研究連携に貢献した。

図 1.6.37 欧州における LDACS 実証実験の様子
国際貢献の推進に向けて海外の研修員の受け入れ、技術支援等にも取り組んだ。
海上技術安全研究所では、国内大学より海外の研修員を受け入れ、船舶の性能評価・海洋開発などに関する研究連携の深化を図った。
また、実船計測・水槽試験・シミュレーションの統合を目指し、海技研クラウドの発展に向けた技術力を高めることを目的として、ノルウェー科学技術大学に 1 名を留学させた。
港湾空港技術研究所では、JICA が開発途上国に対する技術協力の一環として主催する「港湾開発・計画研
修（港湾技術者のための）」等に、港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する講師としてのべ 30 名を派遣したほか、これらの研修が港湾空港技術研究所に隣接する国土交通省国土技術政策総合研究所で実施されたことから、研修の一環として各国研修生を対象とした実験施設の見学を実施し、研修生からの積極的か
つ多数の質問に丁寧に回答することで、国際交流の推進に努めた。

- 406 -

【今期 7 年間の達成状況】
国際会議等において、目標の 1,400 件を上回る 1,493 件の発表を実施した。
また、目標の 21 回を上回る 32 回のワークショップ等国際会議を開催した。
当所職員が、ISO における工業標準化事業表彰（経済産業大臣表彰）受賞や、国際会議での論文が表彰さ
れ 、 Advanced Maritime Engineering Conference （ AMEC2018 ） の 論 文 賞 受 賞 の ほ か 、 国 際 学 術 誌 「 GPS
Solutions」の Editorial Advisory Board メンバーに選出され、世界の GNSS 研究レベルの 向上に貢献するなど、国際的に主導的な役割を認められたことが示された。
平成 30 年度の自動運航船及び IMO 規則に関する国際ワークショップでは「自動運航船の規制面での論点整理」の審議について各国の理解を深め、IMO 小委員会における論点整理のためのフレームワーク策定に大きく貢献した。また、令和元年度には固体ばら積み貨物の安全な荷役と運送に係るモデルコースの海事関係者への普及促進を目的とする国際ワークショップを開催し、本モデルコースは CCC 小委員会（CCC6）で審議され、当所職員を議長とする起草部会で仕上げがなされた後、承認され大きく貢献した。
当所が事務局を務める「濱口梧陵国際賞授賞式及び記念講演会」を都内で開催し、国土交通大臣より受賞者を表彰した。授賞式及び記念講演会を通じて、当所が今後の津波・沿岸防災に係る研究において、国内に加え、国際的にも中核に位置し、各国の研究機関を先導する役割を担う研究所であることを広く知らしめた。
平成 29 年度に開催した国際ワークショップ EIWAC2017 では、将来のシームレススカイの円滑な運用に必要な SWIM や航空交通流管理手法関連セッションを設け、我が国とアジア諸国の研究機関間で技術協力を拡大するきっかけを作った。また、令和元年度に開催した EIWAC2019 では、航空交通システムの国際相互運用性に必要不可欠なデジタル化に焦点を当ててパネルディスカッションを行い、専門知識を共有する場を提供した。令和 3 年度は、一般社団法人電子情報通信学会の宇宙・航行エレクトロニクス研究会（SANE 研）と共催し、「航空交通管理における最新研究動向と空港運用を支える監視技術に関する国際ワークショップ」を二日間にわたり開催した。航空交通管理と滑走路異物監視(FOD)に関して、国内外の研究者より計 10 件の講演を頂いた。各日 100 名以上の聴講者に参加頂き、好評を得た。令和 4 年度は、学術的価値の向上を図り、（一財）日本航空
宇宙学会と共催し、ATM/CNS に関する国際ワークショップ（IWAC2022）を開催した。将来のシームレススカイの円滑な運用に必要な SWIM や航空交通流管理手法関連セッションを設け、これらの分野における我が国と近隣
アジア諸国の研究機関との技術協力等の拡大のきっかけを提供し、好評を得た。
海事・航空技術者の育成を目的として、東京大学の実施する産学連携プログラムにおいて、平成 29 年度～
令和 3 年度において、研究者１～２名を米マサチューセッツ工科大学（MIT）に派遣しており、研究連携の推進や国際競争力の高い人材の育成への貢献が期待される。海外の大学・研究機関にて、留学や在外研究を行い、海外との研究連携や国際貢献を推進した。
アジア地域の港湾技術者や GBAS 導入のための電離圏解析を行う専門家等に対して研修および講師派遣を行い、日本と近隣アジア諸国との研究機関等との連携を深め、特にインドネシアやベトナムに対して技術力向上に貢献した。
JICA が開発途上国に対する技術協力の一環として主催する「港湾開発・計画研修（港湾技術者のための）」に、港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する講師として、7 年間でのべ 143 名を派遣したほか、研修の一環として各国研修生を対象とした実験施設の見学を実施し、研修生からの積極的かつ多数の質問に丁寧に回答することで、国際交流の推進に努めた。

- 407 -

【次期中長期における発展性】
引き続き、国際会議やワークショップ等の主催及び共催や積極的な参加を行うことで、海外の大学、企業あ
るいは行政等の研究者との幅広い交流を図り、関連する研究分野において技術や知見を蓄積する。
当研究所のポテンシャル及びプレゼンス向上を図るため、海外の大学、研究機関等との研究連携協定等の締結を行うなど、更なる連携の強化を図る。

- 408 -

第２章 業務運営の効率化に関する目標を達成するためにとるべき措置- 409 -

【中長期目標】（１）統合に伴う業務運営の効率化
統合により生じる事務の煩雑化等の影響を軽減し、円滑な業務運営の確保に努める。
また、間接部門について、研究開発成果の最大化及び業務効率と質の最大化を図りつつ、効率化する。
さらに、一括調達の導入を進めるとともに、システムの合理化などの統合に伴う適切な環境整備について、業務効率と経費の双方に留意して計画的に実施する。
（２）業務の電子化
テレビ会議やメール会議の更なる活用等、ＩＣＴ環境の整備等により、業務の電子化を図る。
（３）業務運営の効率化による経費削減等
ア

業務運営の効率化を図ることにより、中長期目標期間終了時までに、一般管理費（人件費、公租公課等の所要額計上を必要とする経費及び特殊要因により増減する経費は除く。）について、初年度
予算額の当該経費相当分に７を乗じた額に対し、中長期目標期間中における当該経費総額の 8％程度の抑制を図る。ただし、新規に追加されるもの、拡充分など、社会的・政策的需要を受けて実施する業務に伴い増加する費用等はその対象としない。
イ

業務運営の効率化を図ることにより、中長期目標期間終了時までに、業務経費（人件費、公租公課等の所要額計上を必要とする経費及び特殊要因により増減する経費は除く。）について、初年度予算額の当該経費相当分に７を乗じた額に対し、中長期目標期間中における当該経費総額の 3％程度の抑制を図る。ただし、新規に追加されるもの、拡充分など、社会的・政策的需要を受けて実施する業務に伴い増加する費用等はその対象としない。
ウ

本研究所の給与水準については、国家公務員の給与水準も十分考慮し、厳しく検証を行った上で、その検証結果や取組状況については公表する。
エ 「独立行政法人における調達等合理化の取組の推進について」（平成 27 年５月 25 日総務大臣決定）等を踏まえ、公正かつ透明な調達手続による、適切で迅速かつ効果的な調達を実現する観点から、毎年度策定する「調達等合理化計画」に基づく取組を着実に実施する。
また、随意契約については「独立行政法人の随意契約に係る事務について」（平成 26 年 10 月１日付
け総管査第 284 号総務省行政管理局長通知）に基づき明確化した、随意契約によることができる事
由により、公正性・透明性を確保しつつ合理的な調達を実施する。
オ

業務経費に生じる不要な支出の削減を図るため、無駄の削減及び業務の効率化に関する取組を

人事評価に反映するなど、自律的な取組のための体制を整備する。
【中長期計画】
１．統合に伴う業務運営の効率化
統合により生じる事務の煩雑化等の影響を軽減し、円滑な業務運営を図る。
また、間接部門について、研究開発成果の最大化及び業務効率と質の最大化を図りつつ、効率化する。具体的には、管理業務の効率化の状況について定期的な見直しを行い、業務の簡素化、電子化、定型的業務の外部委託等を図ることにより、一層の管理業務の効率化に取り組む。
さらに、一括調達の導入を進めるとともに、システムの合理化などの統合に伴う適切な環境整備について、業務効率と経費の双方に留意して計画的に実施する。
２．業務の電子化
テレビ会議やメール会議等の更なる活用、ＩＣＴ環境の整備等により、業務の電子化を図る。
３．業務運営の効率化による経費削減等
ア 業務運営の効率化を図ることにより、中長期目標期間終了時までに、一般管理費（人件費、公租公課等の所要額計上を必要とする経費及び特殊要因により増減する経費は除く。）について、初年度予算額の当該経費相当分に７を乗じた額に対し、中長期目標期間中における当該経費総額の８％程度- 410 -

の抑制を図る。ただし、新規に追加されるもの、拡充分など、社会的・政策的需要を受けて実施する業務に伴い増加する費用等はその対象としない。
イ 業務運営の効率化を図ることにより、中長期目標期間終了時までに、業務経費（人件費、公租公課等の所要額計上を必要とする経費及び特殊要因により増減する経費は除く。）について、初年度予算
額の当該経費相当分に７を乗じた額に対し、中長期目標期間中における当該経費総額の３％程度の抑制を図る。ただし、新規に追加されるもの、拡充分など、社会的・政策的需要を受けて実施する業
務に伴い増加する費用等はその対象としない。
ウ 本研究所の給与水準については、国家公務員の給与水準も十分考慮し、厳しく検証を行った上で、その検証結果や取組状況については公表する。
エ 「独立行政法人における調達等合理化の取組の推進について」（平成 27 年５月 25 日総務大臣決定）等を踏まえ、公正かつ透明な調達手続による、適切で迅速かつ効果的な調達を実現する観点から、毎年度策定する「調達等合理化計画」に基づく取組を着実に実施する。
また、随意契約については「独立行政法人の随意契約に係る事務について」（平成 26 年 10 月１日
付け総管査第 284 号総務省行政管理局長通知）に基づき明確化した、随意契約によることができる事由により、公正性・透明性を確保しつつ合理的な調達を実施する。
更に、外部有識者による「契約監視委員会」において、締結された契約に関する改善状況のフォロ
ーアップを行い、その結果を公表することによって、契約事務の透明性、公平性の確保を図る。
オ 業務経費に生じる不要な支出の削減を図るため、無駄の削減及び業務の効率化に関する取組を人事評価に反映するなど、自律的な取組のための体制を整備する。

- 411 -

Ⅱ 業務運営の効率化に関する目標を達成するためにとるべき措置
１．統合に伴う業務運営の効率化☆統合に伴う業務運営の効率化【平成 28 年度】
・円滑な業務運営
新たに「経営戦略室」を設置する等統合に発生する事務について分担を図り、府省庁等に対する窓口を同室に一本化することで業務を遂行した。
また、「幹部会」を設置し、研究所に関係する重要情報及び職員に周知徹底すべき情報などを関係者間で共有し、円滑な組織運営の確保を図った。
さらに、統合による規模拡大の効果を業務の効率化に導くため、「業務効率化検討委員会」を設置し、対象業
務の抽出、標準化・統一化、外部化を含む効率的な業務処理体制の検討、そのために必要となる情報、課題共有のための体制の検討を始めた。
・一括調達等による取組
平成 28 年度において、従来より 3 研究所で個別に契約していた定型的業務の外部委託について、一括調
達とすることにより、簡素化を図った。
具体的には、業務効率と経費の双方に留意し、平成 28 年度においては以下の 10 件について一括調達を行った。
引き続き業務効率及び経費を検討の上、必要な案件については一括調達を実施することとする。
・役員傷害保険・コピー用紙の購入・警備業務請負・機械警備請負・清掃業務請負・複写機賃貸借及び保守
・定期健康診断
・電力需給契約・守衛業務契約
・二次変台及び分岐盤等定期点検
また、システムの合理化などの統合に伴う適切な環境整備について、平成 30 年度を目処に財務会計システ
ムを更新するべく、仕様の検討を行った。
【平成 29 年度】
・一括調達等による取組
平成 29 年度において、従来より 3 研究所で個別に契約していた定型的業務の外部委託について、一括調達とすることにより、簡素化を図った。具体的には、業務効率と経費の双方に留意し、平成 29 年度においては以下の 10 件について一括調達を行った。
引き続き業務効率及び経費を検討の上、必要な案件については一括調達を実施することとする。
・一括消耗品の購入
・外国雑誌（電子ジャーナル）の購読
・文献データベースオンラインの利用
・敷地内蚊駆除作業
・敷地内樹木害虫駆除作業
・ストレスチェック業務- 412 -

・内部統制・コンプライアンス研修
・個人情報保護研修
・会計システム構築業務
・女性職員活躍推進研修
また、システムの合理化などの統合に伴う適切な環境整備について、平成 31 年度を目処に財務会計システ
ムを更新するべく、平成 29 年度においては、会計システム構築業務について契約を締結し、詳細仕様の検討を行った。
【平成 30 年度】●会計システムの統一
会計システムの合理化などの統合に伴う適切な環境整備について、平成 31 年度当初から 3 研究所統一の新しい会計システムを稼働するべく、平成 30 年度においては、詳細仕様の検討、システムの導入・整備及び職員に対する説明会を開催するなど、稼働の準備を進めた。これにより、今後の会計基準等の改正に伴うシステ
ム改修の手間が 1/3 になる他、会計処理が統一できることにより、平成 31 年度からの財務会計業務の効率化に寄与した。
●e-ラーニングを通じた研修実施
e-ラーニングを通じて、文書管理や個人情報保護等に関する研修を研究所合同で実施することにより、研修時間等の効率化を図った。
■ICT 環境の整備の効率化（外部機関からの連携評価）
ICT 環境の整備等の効率化に関連して、3 研究所が連携して「法人として共通のセキュリティ水準を念頭にセキュリティ対策を推進したこと」が内閣サイバーセキュリティセンター（NISC）によるセキュリティ監査において「他法人に推奨される良好事例」として評価された。これは、統合に伴うシステムの合理化に 3 研究所が連携して取り組んだ成果である。
平成 30 年度において、従来より 3 研究所で個別に契約していた定型的業務の外部委託について、一括調達とすることにより、簡素化を図った。
具体的には、業務効率と経費の双方に留意し、平成 30 年度においては以下の 5 件について一括調達を行った。
引き続き業務効率及び経費を検討の上、必要な案件については一括調達を実施することとする。
・海外旅行保険・安全保障輸出管理研修
・省エネルギーコンサルティング業務・草刈業務
・業務実績等報告書印刷及び製本作業【令和元年度】●会計システムの統一による業務効率化
令和元年度においては、統一した会計システムの運用を開始し、これにより、統合に生じる事務の煩雑化を大幅に軽減することができ、業務効率化及び円滑な業務運営の推進に寄与した。
また、業務の効率化を推進するため､若手職員による業務効率化に係る WG を設置し、旅費 WG においては、各研究所で異なる旅費運用を統一し、将来的にアウトソーシングを目指す取り組みを開始した。

- 413 -

●e-ラーニングを通じた研修を実施
e-ラーニングを通じて、研究倫理やコンプライアンス、さらに安全保障輸出管理に関する研修を 3 研合同で実施することにより、研修時間等の効率化及び職員への周知徹底を図った。
令和元年度においても、引き続き 3 研究所で個別に契約していた定型的業務の外部委託について、一括調
達とすることにより、簡素化を図った。
具体的には、業務効率と経費の双方に留意し、令和元年度においては以下の 3 件について一括調達を行った。
引き続き業務効率及び経費を検討の上、必要な案件については一括調達を実施することとする。
・東京都環境確保条例コンサルティング業務・特定温室効果ガス排出量検証業務
・主変電所保護継電器交換工事【令和 2 年度】
●e-ラーニングを通じた研修実施
e-ラーニングを通じて、研究倫理やコンプライアンス、さらに安全保障輸出管理に関する研修を 3 研合同で実施することにより、研修時間等の効率化及び職員への周知徹底を図った。
●コロナ禍でのテレワーク環境の整備及び更なるセキュリティ対策の維持強化
情報セキュリティマネジメントおいては、最高情報セキュリティ責任者の主導の下、コロナ禍におけるテレビ会
議の増加に対応するため、所外からのリモートアクセス許可申請の確認項目の明確化（研究所支給端末の所
外持ち出し、研究所支給以外端末による研究所システムへの接続、所外から研究所システムへの VPN 接続、所外から研究所システムへのマジックコネクト利用による接続などの場合分け等）及びテレビ会議システムのセ
キュリティ対策周知（Web 会議システムにおける取扱い情報のセキュリティ（暫定版）2020 年 12 月情報セキュリティ委）など更なる情報セキュリティ対策の維持・強化に努めた。
令和 2 年度においても、引き続き 3 研究所で個別に契約していた定型的業務の外部委託について、一括調
達とすることにより、簡素化を図った。
具体的には、業務効率と経費の双方に留意し、令和 2 年度においては以下の 1 件について一括調達を行った。
引き続き業務効率及び経費を検討の上、必要な案件については一括調達を実施することとする。
・タッグ名札他購入【令和 3 年度】
●会計システムの統一による業務効率化
統一した会計システムの運用により、統合に生じる事務の煩雑化を大幅に軽減することができ、決算業務においては残業時間が統一システム導入前から 7 割減少した。

- 414 -

図 2.1 決算部署の決算時期の一人当たり残業時間推移（2018 年: 1.0）

●e-ラーニングを通じた研修実施
e-ラーニングを通じて、研究倫理やコンプライアンス、さらに安全保障輸出管理に関する研修を 3 研合同で実施することにより、研修時間等の効率化及び職員への周知徹底を図った。
●更なるセキュリティ対策の維持強化
情報セキュリティマネジメントおいては、最高情報セキュリティ責任者の主導の下、コロナ禍におけるテレワー
クの定着に向けて、申請手続きの簡素化、マイクロソフト 365 及び大容量ファイル転送システムの導入など更なる情報セキュリティ対策の維持・強化に努めた。
令和 3 年度においても、引き続き 3 研究所で個別に契約していた定型的業務の外部委託について、一括調
達とすることにより、簡素化を図った。
具体的には、業務効率と経費の双方に留意し、令和 3 年度においては以下の 3 件について一括調達を行った。
引き続き業務効率及び経費を検討の上、必要な案件については一括調達を実施することとする。
・複合機
・電子入札システムコアシステム
・電子入札システム【令和 4 年度】
●請求書の押印廃止
統合による規模拡大の効果を業務の効率化に導くため、「業務効率化検討委員会（総務部門、企画部門）」を運営し、対象業務の抽出、標準化・統一化、外部化を含む効率的な業務処理体制の検討、そのために必要となる情報、課題共有のための体制の検討を実施した。
令和 4 年度においては、業務の効率化及びテレワークへの対応のため、うみそら研からの請求書の押印廃止を開始した。
令和 4 年度は、発行数 544 件に対して 271 件（50%）で押印を省略した。
●e-ラーニングを通じた研修実施
e-ラーニングを通じて、研究倫理やコンプライアンス、さらに安全保障輸出管理に関する研修を 3 研合同で実施することにより、研修時間等の効率化及び職員への周知徹底を図った。
- 415 -

●更なる情報セキュリティ対策の維持強化
情報セキュリティマネジメントにおいては、最高情報セキュリティ責任者の主導の下、コロナ禍におけるテレワークの定着に向けて、申請手続きの簡素化、マイクロソフト 365 の活用及び大容量ファイル転送システムの導入など更なる情報セキュリティ対策の維持・強化に努めた。
令和 4 年度は、更なる情報セキュリティの強化として、うみそら研情報セキュリティポリシーを改正し、ソーシャ
ルメディアサービス運用手順書を新規に策定した。
また、次期に向けてうみそら研情報システム委員会を設置し、情報セキュリティ対策の維持・強化、情報シス
テムの統一を図るための検討を開始した。
２．業務の電子化☆業務の電子化の推進【平成 28 年度～令和 4 年度】
・テレビ会議による効率化
テレビ会議システムによる幹部会、役員連絡会などを開催し、移動に要する時間と経費を抑制しつつ、コミュニケーションの活性化を進め、業務の効率化を図った。
また、3 研究所のネットワークシステムの更新等を検討するため、3 研究所による会議体を設置し、検討を開始した。
・メール会議による効率化
上記２．（１）のテレビ会議の他に、担当者間による情報共有や意見交換などを実施する際にメール会議を実施し、管理業務の効率化の状況に関し、随時見直しを行った。

【平成 30 年度】●統一グループウェア導入に伴うペーパーレス化
セキュリティと利便性を両立させる 3 研究所の情報ネットワークシステムの統合（研究所間を結ぶ VPN（仮想プライベートネットワーク）の接続）及び 3 研究所で統一したグループウェアを導入した。これにより、ペーパーレス化を実現し、各研究所間の円滑な情報共有が可能となり、資料準備時間の削減や経費削減等の業務の効率化を図った。
●外部発表許可申請の電子決裁化
グループウェアの導入により、海上技術安全研究所では、先立って、外部発表許可申請を電子決裁化することにより、決裁時間の大幅な短縮に貢献した。
【令和元年度】●統一グループウェア導入に伴うペーパーレス化
セキュリティと利便性を両立させる 3 研究所の情報ネットワークシステムの統合（研究所間を結ぶ VPN（仮想プライベートネットワーク）の接続）及び 3 研究所で統一したグループウェアを導入した。これにより、ペーパーレス化を実現し、各研究所間の円滑な情報共有が可能となり、資料準備時間の削減や経費削減等の業務の効率化を図った。また、このグループウェアの導入により、外部発表許可申請を電子決裁化することで、決裁時間の大幅な短縮に貢献した。
●クラウド導入・整備に向けた検討・開発
研究所が開発したプログラムやデータベースによる解析サービスの提供や外部リソースとの連携による新研- 416 -

究・プロジェクトの創出等を通じて、産官学との連携を促進するとともに、研究所が保有する実験設備やシミュレ
ータのリアルタイムモニタリング等を通じて、所内の業務の効率化を促進するため、クラウドの導入・整備に向け、作業部会（WG）を設置して検討を開始した。今年度は、研究所のインフラを構築・整備するため、3 研究所間での勉強会を実施するとともに、研究所ソフトウェアの船舶性能推定システム（HOPE Light）や波と風データベースを利用したクラウド用ポータルサイトの開発、並びにクラウド上での研究所の 400m 水槽の監視システムの開発を行った。
●働き方改革・新型コロナウイルス感染防止に向けたシステム基盤整備
働き方改革関連法に基づき、長時間労働の是正や多様で柔軟な働き方の実現、雇用形態に関わらない公正な待遇の確保を目的とした、テレワーク推進のためのシステム基盤整備（外部リモート操作機能の拡充及び機能拡充に伴うセキュリティ強化）を行った。これにより、新型コロナウイルス感染が拡大する以前から、新型コロ
ナウイルス感染症防止対策としてテレワークの試行を行った結果、年度末までの 1 か月余りの間にテレワークを経験した職員は全体の 12.7％に達し、緊急事態宣言後のテレワークの本格実施に繋がった。
【令和 2 年度】
●テレワーク本格運用開始及び業務分析と対策（１）テレワークの開始、業務分析と対策、定着及び業務簡素化の進展（１）－１ テレワークの開始
研究所は、1 回目の新型コロナ緊急事態宣言下（令和 2 年 4 月～5 月）において、出勤率 8 割減を目指してテレワークを開始し、出勤率は 25％程度となったものの、業務に支障が生じた。具体的には、決算及び国土交通省国立研究開発法人審議会海上・港湾・航空技術研究所部会が例年より約 1 月遅れた他、一部の研究の進捗が 1～2 月遅れた。
（１）－２ テレワークの業務分析と対策研究所は、テレワークの本格運用のため 10 月にテレワークの規程化を行うとともに、2020 年年末にかけて、出勤率 25％で業務に支障が生じた要因の業務分析と対策の策定を行った。業務分析においては、
特に従来は全て出勤の上オフィスで行っていた事務業務を担当者の視点から約 540 件に分類して分析した。分析時において、事務業務の 120 件 22.3%をテレワークで実施中であった。
業務分析の結果、業務手順の随所に出勤する要因があった。研究業務においては、実験・試験の実施である。事務業務においては、銀行口座管理等の独立システムの操作、施設管理、公印の押印も伴う法人文書の発送受業務、対面打ち合わせなどの慣習及び新規採用者等への業務指示・指導などである。
次に、テレワークを実施していなかった約 420 件の各事務業務に関し、どうすればテレワークできるかを一つ挙げ集計したところ、表 2.1 の集計結果となった。
表 2.1 事務業務テレワークを実施可能とするための方法の集計
テレワークを可能とする方法（事務業務毎）

件数①既存の機能利用（メール、テレビ会議、デスクネッツ、リモート）

201②新機能追加（デスクネッツ強化）

1③新機能追加（会議システム）

1④新システム・ソフト導入（電子決裁等）

70⑤新システム・ハード（機器等）

8⑥慣習見直し35⑦規程改正等13⑧その他（「※１備考」欄に記載）

88

計

417
- 417 -

※１備考 押印の廃止、金融機関窓口での手続の廃止、出張領収書の原本提出の電子化等

表 2.1 より、最多のテレワークを実施可能とするための方法は、①既存の機能利用（メール、テレビ会議、
デスクネッツ、リモート）であったため、事務部門の一組織を抽出し、在宅におけるインターネット環境等を
表 2.2 に調査した。
表 2.2 在宅におけるインターネット環境等（抽出調査）
人数（非常在宅にインターネッ

私用 PC

職場 PC 貸与でテ

職場 PC 貸与によりテレ

勤を含む）

ト環境がある無し

レワーク実施中

ワークを実施できる

13

4

13

1

3
（内、テレワーク実績有り：1）

表 2.2 より、研究所では職場 PC の貸与やマジックコネクトの導入などに取り組んだものの、部署によっては不足しており、更なるテレワーク環境の整備が必要なことが分かった。
このため、研究所はテレワークの実施を更に進捗させる主に以下の対策を実施した。
・テレビ会議の活用を、１．（１）に記載したテレビ会議システムのセキュリティ対策周知とともに促進（表１の①に対応）
・貸与 PC 及びマジックコネクトの更なる整備（表 2.1 の①及び④に対応）
・所内システム（ワークフローなどの機能）の活用促進（表 2.1 の①及び④に対応）（１）－３ テレワークの定着
上記（１）－２の対策の効果としてのテレワークの定着については、2 回目の新型コロナ緊急事態宣言（2021 年 1 月～3 月）において検証した。実験・試験の実施、施設管理、銀行口座管理等の独立システムの操作及び公印押印を伴う発送受業務などの出勤業務を行いつつ出勤率約 43％（1 月）で支障無く業務を実施した。また、法人文書公印省略の規程化を 3 月に行った（表 2.1 の⑧に対応）。
これらの結果、表 2.3 のとおり、約 420 件のテレワーク未実施であった事務業務の内 68 件（全約 540 件の約 12.7％）について、新たにテレワークを実施又は試行に移行した。
表 2.3 事務業務の内 2021 年に入り新たにテレワークに移行した件数（年度末まで）
実施

試行

計

17

19

36

1

13

14

⑤新システム・ハード（機器等）

1

1⑥慣習見直し

3

3

2

14

①既存の機能利用（メール、テレビ会議、デスクネッツ、リモート）②新機能追加（デスクネッツ強化）③新機能追加（会議システム）④新システム・ソフト導入（電子決裁等）⑦規程改正等⑧その他（「※１備考」欄に記載）

12

計

68

※１備考 押印の廃止、金融機関窓口での手続の廃止、出張領収書の原本提出の電子化等

テレビ会議の活用促進やテレワークの進捗等による効果には、研究所における新型コロナ陽性者の累積が0 であることも挙げられる。
次年度においては、多様な働き方の一つとしてのテレワークの更なる定着に向け、電子入札システムの導入- 418 -

検討及び情報システムの更新検討などを行う。
●クラウドサービス開始
研究所が開発したプログラムやデータベースによる解析サービスの提供や外部リソースとの連携による新研
究・プロジェクトの創出等を通じて、産官学との連携を促進するとともに、研究所が保有する実験設備やシミュレ
ータのリアルタイムモニタリング等を通じて、所内の業務の効率化を促進するため、クラウドの導入・整備に向け、昨年度に作業部会（WG）を設置して検討を開始した。今年度は、研究所ソフトウェアの船舶性能推定システム（HOPE Light）や波と風データベースを用いたクラウドサービスの内部での試行運用とともに、クラウドサービ
スの所外への提供を開始した。
●会議、打合せでのペーパーレス化
セキュリティと利便性を両立させる 3 研究所の情報ネットワークシステムの統合（研究所間を結ぶ VPN（仮想プライベートネットワーク）の接続）及び 3 研究所で統一したグループウェアを導入した。これにより、ペーパーレス化を実現し（コピー用紙の購入枚数を前年度比 15％削減した。前年度 259 万枚が今年度 221 万枚となったもの。）、各研究所間の円滑な情報共有が可能となり、資料準備時間の削減や経費削減等の業務の効率化を図った。また、このグループウェアの導入により、委員等就任上申を電子決裁化することで、決裁時間の大幅な短縮に貢献した。
【令和 3 年度】
（１）研究業務関係①クラウドサービス一般利用を開始
研究所は、海技研クラウドのアプリは開発中のものを含めて 15 を超え、今後も研究基盤としての整備拡張をおこなっていく予定。
7 月に無償提供開始の「走錨リスク判定システム（錨 ing）は台風シーズンに利用が伸び、船舶の安全な錨泊に貢献した。
クラウドサービスによるアプリ利用の累計は[2,924（3 月末）]件。

図 2.2 アプリ利用回数② 水槽オンライン立ち合いシステム及び自動計測システムを開発、公開
研究所は、Web アプリ上で水槽試験の実施状況・データの確認や比較が容易にできるように、
チャット機能を用いたデータファイルの送受信、試験実施者との連絡ができるサービスを開始した。
本サービスにより、利用者が迅速な試験評価（馬力評価、再試）、実績データとの比較、出張費削減や試験映像の取得がリアルタイムで可能となった。
- 419 -

また、推進性能試験の効率化・計測精度の向上・再現性の向上による品質向上も見込まれ、その他公開実験等のオンライン実施定着による発信力強化も期待される。

図 2.3 オンライン立ち合いシステムによるリアルタイムでの試験映像（２）事務業務関係①入札仕様書のメール対応試行
研究所では、令和 3 年度より、電子入札システム導入に向けて、従来手渡しを原則としていた、入札仕様書の配布をメール対応可とする試行を実施した。
取り組みの結果、年度末までに、総仕様書配布数の 9 割がメールでの配布となり、事業者へのサービス向上を実現した。
②電子入札システムの導入
研究所では、令和 4 年 2 月 1 日から電子入札システム運用を開始し、入札公告、事業者登録などを順次行
い、令和 4 年度の本格運用を目指している。（令和 4 年 3 月末現在登録事業者数延べ 45 社）
また、令和 5 年度からの運用開始を目指し、会計システムの電子決裁化を検討していく。
③旅費業務のアウトソーシング
港空研では、国内出張にかかる旅行チケットの代行手配業務のアウトソーシングを先行して行い、令和４年度からの業務開始を目指して 3 研究所で引き続きの連携と情報共有を図っていく。
④テレワークの定着
令和 3 年度は、リモートアクセス機能利用（デスクネッツ機能の利用）により、更に 52 業務（期首 45 実施＋7
試行、期末 51 実施＋1 試行）がテレワークの移行業務となった。累計で 240 件がテレワーク可能業務となった。
本取組みにより、緊急事態宣言時には 4 割出勤、その他期間では、6 割出勤を達成した。今後も新たな働き方の実現に向けて取り組んでいく。

図 2.4 うみそら研出勤率推移- 420 -

【令和 4 年度】●電子入札システムの本格運用
令和 4 年度より、電子入札システムを本格運用し、登録業者数は、令和 3 年度 39 社に対して、令和 4 年度
は新規に 153 社（累計 192 社）となった。
電子入札システムの運用は、事業者の入札機会の拡大及び費用低減に寄与するとともに、入札事務の透明性の確保に貢献している。
●電子決裁の推進
令和 4 年度においては、所内電子決裁の推進として、電子決裁システムを活用し、更なる業務効率化に取り組んだ。
電子決裁の件数は令和元年度から増大し、令和 4 年度には 5,131 件となった。
なお、電子決裁の主な内容は、勤務時間報告書、所外発表許可伺い、その他起案であり、今後も、起案の利用をさらに進める予定である。

電⼦決裁件数
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
平成28年 平成29年 平成30年

令和1年

令和2年

令和3年

令和4年

図 2.5 電子決裁件数の推移●テレワークアンケートの実施
新型コロナ感染拡大に伴い開始したテレワークであるが、今後、テレワークを、本来の目的である業務効率化、研究成果の最大化に向けて活用するため、令和 4 年 10 月～11 月に、テレワークに関するアンケートを実施し、うみそら研全体で 268 件（回答率 76%）の回答を得た。
アンケートによると、職員の直近のテレワーク回数は、1 日未満 58%、1～2 日 33%であった。
また、テレワークに対する満足度に関しては、「満足・どちらかといえば満足」が 58%、「どちらでもない」が 17%、
「不満・どちらかといえば不満」が 4%、「実施していない」が 21%であった。
以下の項目ついて自由記述の意見を記述してもらったところ、多くの意見が集まった。
・テレワークの利点（意見数 31）
・不便な点（意見数 54）
・テレワークが望ましいと考える業務（意見数 79）
・対面が望ましいと考える業務（意見数 89）
・メンバー等とのコミュニケーションで工夫している点（意見数 83）
・テレワークで工夫している点（意見数 64）
・その他意見（意見数 97）- 421 -

上記意見を整理した上で、その結果を上記の満足度の集計結果などとともに全職員で共有するようにし、今後のテレワークのより良い運用に活用することとした。
（事由記述意見の一例）
コミュニケーションの工夫：「対面、メール、チャット等、時と場合に応じて手段を選択している」「出勤時のコ
ミュニケーションを意識的に増やした」
テレワークにおける工夫：「テレワークでも効率が落ちない業務とそうでない業務を分けて、一週間の中でメリハリをつけた業務遂行をしている」
その他：「自分としては、この制度が無かったら、すでに仕事を辞めるか長期休業をするしかなかったかもしれないというくらい助かっている。」

図 2.6 テレワークの実施回数

図 2.7 テレワークの満足度

３．業務運営の効率化による経費削減等☆業務運営の効率化による経費削減【平成 28 年度～令和 4 年度】
・一般管理費、業務経費の抑制
中長期目標及び中長期計画において、業務運営の効率化を図ることにより、中長期目標期間終了時までに、一般管理費及び業務経費（人件費、公租公課等の所要額計上を必要とする経費及び特殊要因により増減する経費は除く。）について、初年度予算額の当該経費相当分に７を乗じた額に対し、中長期目標期間中における当該経費総額を一般管理費は８％程度、業務経費は３％程
度、それぞれ抑制を図る（ただし、新規に追加されるもの、拡充分など、社会的・政策的需要を受けて実施する業務に伴い増加する費用等はその対象としない。）こととされている。
中長期計画で定められた目標値を達成するため、以下の取り組みを実施し、業務運営の効率化等に取り組みつつ、着実に経費の抑制を図った。
・契約プロセスの見直し
・予算、収支計画及び資金計画の定期的な点検・簡易入札の活用等による経費抑制
令和 4 年度には、電力料高騰により、電力使用量抑制等の以下の取組を行い、その結果、前年比約６％削減した。
【個人で実施した取組】
・OA 機器の電源スタンバイ又は OFF
・空席時の消灯・長い時間席空けする場合の空調スイッチ OFF
・定時退庁- 422 -

・残業時の照明は残業する人の範囲とし居室の照明全てが点灯することの無いよう配慮
・クールビス・ウォームビズで空調作動時間を短縮
・テレワークを実施する場合は PC を通電して帰宅するが、それ以外は必ず電源を落とす。
・マルチディスプレイの使用制限（必要時以外１ディスプレイ化）【建物単位等組織で実施した取組】
・昼休み時間等仕事時間外の消灯
・クールシェア・ウォームシェア（空調部屋の複数人での活用）
・扇風機・サーキュレータで空調効率アップ
・こまめに給湯器・空気清浄機・OA 機器の電源 OFF
・エアコンの設定温度の抑制（夏季は室温 28℃設定、冬期は室温 20℃設定）
・エアコンフィルターのこまめな清掃・開口部（窓）をブラインド等で閉めきることにより温度変化を一定に保つ
・トイレの節電（便座温度：夏は切・春秋は低）・実験施設の変圧器のうち、使用していない変圧器の電源を落とす
・省エネを考慮した実験計画（待機時間の短縮）☆給与水準の検証【平成 28 年度】
・給与水準の検証状況
職員の給与については、国家公務員に準拠する形で給与規程を整備し、研究所の給与水準については、
国家公務員の給与水準も十分考慮し、厳しく検証を行い、検証結果については各研究所のホームページで公表した。
28 年度の研究所の給与水準については、国家公務員の給与水準を 100 として作成したところ、対国家公務員指数（ラスパイレス指数）が、事務・技術職種で 97.6、研究職種で 103.0 となっている。
【平成 29 年度】
平成 29 年度の研究所の給与水準については、国家公務員の給与水準を 100 として作成したところ、対国家公務員指数（ラスパイレス指数）が、事務・技術職種で 99.6、研究職種で 102.3 となっている。
【平成 30 年度】
平成 30 年度の研究所の給与水準については、国家公務員の給与水準を 100 として作成したところ、対国家公務員指数（ラスパイレス指数）が、事務・技術職種で 98.1、研究職種で 102.7 となっている。
【令和元年度】
令和元年度の研究所の給与水準については、国家公務員の給与水準を 100 として作成したところ、対国家公務員指数（ラスパイレス指数）が、事務・技術職種で 97.0、研究職種で 103.6 となっている。
【令和 2 年度】
令和 2 年度の研究所の給与水準については、国家公務員の給与水準を 100 として作成したところ、対国家公務員指数（ラスパイレス指数）が、事務・技術職種で 97.6、研究職種で 104.1 となっている。
【令和 3 年度】
令和 3 年度の研究所の給与水準については、国家公務員の給与水準を 100 として作成したところ、対国家公務員指数（ラスパイレス指数）が、事務・技術職種で 99.6、研究職種で 105.3 となっている。

- 423 -

【令和 4 年度】
令和 4 年度の研究所の給与水準については、国家公務員の給与水準を 100 として作成したところ、対国家公務員指数（ラスパイレス指数）が、事務・技術職種で 96.7、研究職種で 104.8 となっている。
☆契約の見直し【平成 28 年度～令和 4 年度】
・契約の見直し「独立行政法人における調達等合理化の取組の推進について」（平成 27 年 5 月 25 日総務大臣決定）に基づき、平成 28 年度調達等合理化計画を策定し、以下の取り組みを実施した。
・入札参加要件の緩和
・ヒアリング実施（一者応札・応募の改善のため、入札説明書を受け取ったが入札に参加しなかった事業者）
・共同調達等及び複数年契約の推進「独立行政法人の随意契約に係る事務について」（平成 26 年 10 月１日付け総管査第 284 号
総務省行政管理局長通知）に基づく合理的な調達の実施状況としては、当該通知に基づく契約関係規程
により、随意契約によることが合理的と判断されたものについて、契約審査委員会に諮った上で随意契約を実施した。
契約監視委員会による契約改善状況のフォローアップ及び結果の公表について、海上・港湾・航空技術研究所契約監視委員会を開催し、前年度の各研究所の契約に関する点検等を実施した。結果については各研究所のホームページで公表しており、契約事務の透明性、公平性の確保を図った。
また、契約においても契約監視委員会を開催し点検を行った。
☆無駄削減等の自律的な取り組みの実施【平成 28 年度】●業務効率化検討委員会の設置
・無駄の削減等に関する自律的な取組「業務効率化検討委員会」のほか、各研究所においても業務改善等を目的とした委員会を設置し、調達等の手続きに係る運用の改善や簡素化といった事務手続きの見直しや、電力使用量抑制等の無駄の削減に積極的に取り組んだ。
【平成 29 年度】●損害保険契約の一括調達
平成 30 年度からの、損害保険契約を 3 研究所で統一することを目標に、各研究所の契約実態、補償内容を比較、検討し、仕様等の調整を開始した。
【平成 30 年度】●経費運用ルールの統一
平成 30 年度においては、各研究所の旅費業務の運用ルールについて、統一するべく検討を行い、令和元年
度より統一されることとなった。業務効率化に向けた研究職からの要望調査等を実施し、研究者の要望を踏ま- 424 -

えた課題を抽出した。
【令和元年度】●業務効率化委員会による定期的な業務見直し「業務効率化検討委員会」のほか、各研究所においても業務改善等を目的とした委員会を設置し、調達等の手続きに係る運用の改善や簡素化といった事務手続きの見直しや、電力使用量抑制等の無駄の削減に積極的に取り組んだ。
【令和 2 年度】
●業務効率化委員会による定期的な業務見直し「業務効率化検討委員会」のほか、各研究所においても業務改善等を目的とした委員会を設置し、調達等の手続きに係る運用の改善や簡素化といった事務手続きの見直し及び決算業務レビュー結果に基づき、決算業
務にかかるフォーマットの共通化等や、電力使用量抑制等の無駄の削減に積極的に取り組んだ。
【令和 3 年度】
●業務効率化委員会による定期的な業務見直し「業務効率化検討委員会」のほか、各研究所においても業務改善等を目的とした委員会を設置し、調達等の手続きに係る運用の改善や簡素化といった事務手続きの見直しや、電力使用量抑制等の無駄の削減に積極的に取り組んだ。
【令和 4 年度】
●業務効率化委員会による定期的な業務見直し「業務効率化検討委員会」のほか、各研究所においても業務改善等を目的とした委員会を設置し、調達等の手続きに係る運用の改善や簡素化といった事務手続きの見直しや、電力使用量抑制等の無駄の削減に積極的に取り組んだ。
【今期 7 年間の達成状況】
第 1 期中長目標期間においては、中長期目標を着実に達成するだけでなく、以下のとおり業務の簡素化・電子化などテレワーク環境の整備を進め、テレワークの定着を図ると共に、今後の業務見直しの対象を特定するなど、業務効率化を推進し、顕著な成果を挙げた。
●統合に伴う業務運営の効率化
・定型的業務の外部委託、一括調達の実施による事務の効率化
・会計システムの統一による一層の業務効率化（決算業務の残業時間が 7 割減少）．
・e-ラーニングを通じた 3 研究所合同での研修実施による研修時間等の効率化
・請求書の押印廃止による事務簡素化
・テレワーク需要拡大への対応
・セキュリティ強化対策としての、情報セキュリティポリシー等の改訂●業務の電子化の推進
・統一グループウェア導入に伴う一層のペーパーレス化、資料準備時間の削減や経費削減等の業務効率化
・研究成果のクラウド化のためのクラウド導入・整備による産官学との連携促進及び所内の業務効率化
・事務業務の電子化による生産性向上、テレワーク未対応業務（540 業務）のテレワーク対応化（240 業務）など
によるテレワークの拡大・定着により、多様かつ柔軟な働き方を実現
・電子入札システムの本格運用による事業者の入札機会拡大、費用逓減に寄与- 425 -

・電子決裁の推進による更なる業務効率化
・テレワークアンケートの実施結果を踏まえた今後の運用への活用【次期中長期における発展性】
第 2 期中長期目標期間においても、更なる業務運営の効率化、業務の電子化を進めるとともに、引き続き経費の削減に取り組んでいく。
以上- 426 -

第３章 財務内容の改善に関する目標を達成するためにとるべき措置- 427 -

【中長期目標】（１）中長期計画予算の作成
運営費交付金を充当して行う事業については、「第４ 業務運営の効率化に関する事項」で定めた事項について配慮した中長期計画の予算を作成し、当該予算による運営を行う。
（２）運営費交付金以外の収入の確保
知的財産権の活用などにより、適切な水準の自己収入を確保する。
（３）業務達成基準による収益化
独立行政法人会計基準の改訂(平成 12 年２月 16 日独立行政法人会計基準研究会策定、平成 27 年１月
27 日改訂)等により、運営費交付金の会計処理として、業務達成基準による収益化が原則とされたことを踏まえ、収益化単位の業務ごとに予算と実績を管理する体制を構築する。
【中長期計画】
運営費交付金を充当して行う事業については、「第２ 業務運営の効率化に関する目標を達成するためにとるべき措置」で定めた事項を踏まえ、以下の項目について計画し、適正にこれらの計画を実施するとともに、経費の抑制に努める。
１．予算、収支計画及び資金計画（１）予算

平成２８年度～平成３４年度予算（単位：百万円）
船舶に係る技術及区

別びこれを活用した海洋の利用等に係る港湾・航路、海岸及び飛行場等に係る技術分野

電子航法分野

合 計

技術分野

収入
8,228
運営費交付金18,2073,299
施設整備費補助金
3,895
7,867
受託等収入
3,893
19,394
計25,995
支出
業務経費
3,519
1,555
施設整備費
3,895
3,299
受託等経費
3,325
7,350
一般管理費
729
576
人件費
14,5286,614
計25,995
19,394（注）単位未満を四捨五入しているため合計額が合わない場合がある。

10,054947
1,214
12,21636,4898,142
12,97557,605

5,417
947
1,030
292
4,530
12,216

10,4908,142
11,704
1,598
25,67257,605［人件費の見積り］
中長期目標期間中総額 20,616 百万円を支出する。
当該人件費の見積りは、予算表中の人件費の内、役員報酬並びに職員基本給、職員諸手当及び超過勤務手当の費用である。（任期付研究員人件費等を除く。）［運営費交付金の算定ルール］
（省略）
［注記］
退職手当については、役員退職手当支給規程及び職員退職手当支給規程に基づいて支給することとなるが、その全額について、運営費交付金を財源とするものと想定している。

- 428 -

（２）収支計画

平成２８年度～平成３４年度予算収支計画（単位：百万円）
船舶に係る技術及区

別びこれを活用した海洋の利用等に係る港湾・航路、海岸及び飛行場等に係る合 計

電子航法分野

技術分野

技術分野

費用の部
経常費用
研究業務費
受託等業務費
一般管理費
減価償却費
財務費用
臨時損失

23,93023,93015,100
3,325
3,676
1,830
0
0

16,321
16,321
6,561
7,350
2,185
226
0
0

13,216
13,214
8,697
1,030
1,475
2,012
2
0

53,46753,46530,358
11,704
7,336
4,068
2
0

収益の部
運営費交付金収益
手数料収入
受託等収入
寄付金収益
資産見返負債戻入
臨時利益

23,93018,207
0
3,893
0
1,830
0

16,321
8,228
0
7,867
0
226
0

13,216
10,054
0
1,214
0
1,947
0

53,46736,4890
12,975
0
4,003
0

0
0
0

0
0
0

純利益
0
0
目的積立金取崩額
0
0
総利益
0
0
（注）単位未満を四捨五入しているため合計額が合わない場合がある。
（３）資金計画

平成２８年度～平成３４年度資金計画（単位：百万円）
船舶に係る技術及区

別びこれを活用した海洋の利用等に係る技術分野

資金支出
業務活動による支出
投資活動による支出
財務活動による支出
次期中長期目標の期間への繰越金

港湾・航路、海岸及び飛行場等に係る電子航法分野

25,995
22,100
3,895
0
0

資金収入
業務活動による収入

19,39416,0953,299
0
0

25,995
19,394
22,10016,095
運営費交付金による収入
18,207
8,228
受託収入
3,596
7,175
その他収入
297
692
投資活動による収入
3,895
3,299
施設整備費補助金による収入
3,895
3,299
その他の収入00
財務活動による収入00
前期中期目標の期間より繰越金
00（注）単位未満を四捨五入しているため合計額が合わない場合がある。
２．運営費交付金以外の収入の確保
知的財産権の活用などにより、適切な自己収入を確保する。

- 429 -

合 計

技術分野

12,216
11,204947
65
057,60549,3998,142
65
012,216
11,26810,054
1,189
25
947
947
0
0
0

57,60549,46436,489
11,961
1,014
8,142
8,142
0
0
0

３．業務達成基準による収益化
独立行政法人会計基準の改訂(平成 12 年２月 16 日独立行政法人会計基準研究会策定、平成 27 年１月 27日改訂)等により、運営費交付金の会計処理として、業務達成基準による収益化が原則とされたことを踏まえ、収益化単位の業務ごとに予算と実績を管理する体制を構築する。
４．短期借入金の限度額
予見しがたい事故等の事由に限り、資金不足となる場合における短期借入金の限度額は、13 億円とする。
５．不要財産の処分に関する計画
特になし
６．財産の譲渡又は担保に関する計画
特になし
７．剰余金の使途・研究費・研究基盤・研究環境の整備、維持・研究活動の充実
・業務改善に係る支出のための財源
・職員の資質向上のための研修等の財源
・知的財産管理、技術移転に係る経費
・国際交流事業の実施（招聘、セミナー、国際会議等の開催） 等- 430 -

【平成 28 年度】
１．運営費交付金を充当して行う事業
平成 28 年度は、運営費交付金を充てるべき支出のうち 182 百万円を自己収入から充当するよう査定を受けた予算になっているが、受託等収入からこの金額を捻出し、年度計画を確実に達成した。
また、純利益は 298 百万円となり、前中期目標期間に取得した受託資産の減価償却費相当額等を前中期
目標期間繰越積立金から取り崩した 353 百万円と合わせて総利益は 651 百万円となっている。
（１）予算
表 3.1.1
区

分（単位：百万円）
実績

年度計画

収入
運営費交付金
施設整備費補助金
受託等収入
計
支出
業務経費
施設整備費
受託等経費
一般管理費
人件費
計

5,277
171
1,877

5,277
17
3,740

7,324

9,034

1,540
171
1,695
247
3,672

1,478
191
3,443
214
3,675

7,324

9,002

（２）収支計画
表 3.1.2
区

分

費用の部
経常費用
研究業務費
受託等業務費
一般管理費
減価償却費
財務費用
臨時損失

年度計画
7,726
7,725
4,387
1,695
1,062
581
0
0

（単位：百万円）
実績
8,514
8,501
4,104
2,510
970
917
3
10

7,726
5,277
0
1,877
0
572
0

8,812
4,893
70
3,407
4
437
1

0
0
0
0

298
0
353
651

収益の部
運営費交付金収益
手数料収入
受託等収入
寄付金収益
資産見返負債戻入
臨時利益
純利益
目的積立金取崩額
前中期目標期間繰越積立金取崩額
総利益- 431 -

（３）資金計画
表 3.1.3
区 分
資金支出
業務活動による支出
投資活動による支出
財務活動による支出
次期中長期目標の期間への繰越金

年度計画
7,324
7,144
171
9
0

（単位：百万円）
実績
9,479
8,755
683
41
0

資金収入
業務活動による収入
運営費交付金による収入
受託収入
その他収入
投資活動による収入
施設整備費補助金による収入
その他収入
財務活動による収入
前期中長期目標の期間よりの繰越金

7,324
7,154
5,277
1,732
145
171
171
0
0
0

9,280
9,280
5,277
3,764
240
0
0
0
0
0

２．運営費交付金以外の収入の確保
運営費交付金以外の収入として、研究成果の普及・広報活動を精力的に展開しつつ、知的財産権の活用などにより、自己収入の確保に努めた。具体的には、受託研究、外部資金受入型の共同研究及び競争的資金など運営費交付金以外の外部資金による研究開発については、受託研究等 217 件、競争的資金 116 件の合計 333 件を実施し、3,677 百万円を獲得した。この他、特許権実施及びソフトウェア使用許諾による収入
として、96 百万円を獲得した。
３．業務達成基準による収益化
運営費交付金の会計処理として、独立行政法人会計基準等の改訂にともない、業務達成基準による収益化が原則とされたことを踏まえ、収益化単位の業務ごとに予算と実績を管理する体制を構築した。具体的には、「船舶に係る技術及びこれを活用した海洋の利用等に係る技術分野」及び「電子航法分野」については
総務部、「港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術分野」については、管理調整・防災部において予算と実績を管理している。なお、間接部門については、期間進行基準により、予算と実績を管理している。
４．短期借入金の限度額
特になし。
５．不要財産の処分に関する計画
特になし。
６．財産の譲渡又は担保に関する計画特になし。
７．剰余金の使途総利益 651 百万円は、独立行政法人通則法及び中長期計画に従って、積立金として処理する。

- 432 -

【平成 29 年度】
１．運営費交付金を充当して行う事業
平成 29 年度は、運営費交付金を充てるべき支出のうち 182 百万円を自己収入から充当するよう査定を受けた予算になっているが、受託等収入からこの金額を捻出し、年度計画を確実に達成した。
また、純損失は 35 百万円となり、前中期目標期間に取得した受託資産の減価償却費相当額等を前中期
目標期間繰越積立金から取り崩した 312 百万円と合わせて総利益は 277 百万円となっている。
（１）予算
表 3.1.1
区

分（単位：百万円）
実績

年度計画

収入
運営費交付金
施設整備費補助金
受託等収入
計
支出
業務経費
施設整備費
受託等経費
一般管理費
人件費
計

5,193
109
1,985

5,193
526
3,247

7,287

8,965

1,451
109
1,803
237
3,686

1,516
364
3,436
262
3,663

7,287

9,241

（２）収支計画
表 3.1.2
区

分

費用の部
経常費用
研究業務費
受託等業務費
一般管理費
減価償却費
財務費用
臨時損失

年度計画
7,749
7,749
4,293
1,803
1,072
581
0
0

（単位：百万円）
実績
8,963
8,958
4,022
2,839
977
1,121
3
2

7,749
5,193
0
1,985
0
572
0

8,928
4,924
53
3,502
1
445
3

0
0
0
0

35
0
312
277

収益の部
運営費交付金収益
手数料収入
受託等収入
寄付金収益
資産見返負債戻入
臨時利益
純損失
目的積立金取崩額
前中期目標期間繰越積立金取崩額
総利益- 433 -

（３）資金計画
表 3.1.3
区 分
資金支出
業務活動による支出
投資活動による支出
財務活動による支出
次期中長期目標の期間への繰越金

年度計画
7,287
7,178
109
0
0

（単位：百万円）
実績
9,719
8,084
1,588
47
0

資金収入
業務活動による収入
運営費交付金による収入
受託収入
その他収入
投資活動による収入
施設整備費補助金による収入
その他収入
財務活動による収入
前期中長期目標の期間よりの繰越金

7,287
7,178
5,193
1,840
145
109
109
0
0
0

9,173
8,800
5,193
3,451
156
374
374
0
0
0

２．運営費交付金以外の収入の確保
運営費交付金以外の収入として、研究成果の普及・広報活動を精力的に展開しつつ、知的財産権の活用などにより、自己収入の確保に努めた。具体的には、受託研究、外部資金受入型の共同研究及び競争的資金など運営費交付金以外の外部資金による研究開発については、受託研究等 194 件、競争的資金 109 件の合計 303 件を実施し、3,708 百万円を獲得した。この他、特許権実施及びソフトウェア使用許諾による収入
として、74 百万円を獲得した。
３．短期借入金の限度額
特になし。
４．不要財産の処分に関する計画
特になし。
５．財産の譲渡又は担保に関する計画特になし。
６．剰余金の使途特になし。

- 434 -

【平成 30 年度】
１．運営費交付金を充当して行う事業
平成 30 年度は、運営費交付金を充てるべき支出のうち 182 百万円を自己収入から充当するよう査定を受けた予算になっているが、受託等収入からこの金額を捻出し、年度計画を確実に達成した。
また、純損失は 315 百万円となり、前中期目標期間に取得した受託資産の減価償却費相当額等を前中期
目標期間繰越積立金から取り崩した 234 百万円と合わせて総損失は 81 百万円となっている。これは、減価償却費が前年度比 176 百万円増加したことが主な要因である。
（１）予算
表 3.1.1
区

分（単位：百万円）
実績

年度計画

収入
運営費交付金
施設整備費補助金
受託等収入
計
支出
業務経費
施設整備費
受託等経費
一般管理費
人件費
計

5,123
109
1,857

7,623
279
3,632

7,088

11,533

1,403
109
1,675
242
3,660

1,601
279
3,327
560
3,636

7,088

9,402

（２）収支計画
表 3.1.2
区

分

費用の部
経常費用
研究業務費
受託等業務費
一般管理費
減価償却費
財務費用
臨時損失

年度計画
7,551
7,551
4,218
1,675
1,077
581
0
0

（単位：百万円）
実績
9,328
9,326
4,249
2,533
1,247
1,296
0
2

7,551
5,123
0
1,857
0
572
0

9,014
5,207
59
3,401
1
336
10

0
0
0
0

315
0
234
81

収益の部
運営費交付金収益
手数料収入
受託等収入
寄付金収益
資産見返負債戻入
臨時利益
純損失
目的積立金取崩額
前中期目標期間繰越積立金取崩額
総損失- 435 -

（３）資金計画
表 3.1.3
区 分
資金支出
業務活動による支出
投資活動による支出
財務活動による支出
次期中長期目標の期間への繰越金

年度計画
7,088
6,979
109
0
0

（単位：百万円）
実績
9,196
7,842
1,344
10
0

資金収入
業務活動による収入
運営費交付金による収入
受託収入
その他収入
投資活動による収入
施設整備費補助金による収入
その他収入
財務活動による収入
前期中長期目標の期間よりの繰越金

7,088
6,979
5,123
1,712
145
109
109
0
0
0

12,486
11,202
7,623
3,253
326
284
284
0
1,000
0

２．運営費交付金以外の収入の確保
運営費交付金以外の収入として、研究成果の普及・広報活動を精力的に展開しつつ、知的財産権の活用などにより、自己収入の確保に努めた。具体的には、受託研究、外部資金受入型の共同研究及び競争的資金など運営費交付金以外の外部資金による研究開発については、受託研究等 195 件、競争的資金 96 件の合計 291 件を実施し、3,368 百万円を獲得した。この他、特許権実施及びソフトウェア使用許諾による収入として、79 百万円を獲得した。
３．短期借入金の限度額
特になし。
４．不要財産の処分に関する計画
特になし。
５．財産の譲渡又は担保に関する計画特になし。
６．剰余金の使途特になし。

- 436 -

【令和元年度】
１．運営費交付金を充当して行う事業
令和元年度は、運営費交付金を充てるべき支出のうち 183 百万円を自己収入から充当するよう査定を受けた予算になっているが、受託等収入からこの金額を捻出し、年度計画を確実に達成した。
また、純損失は 171 百万円となり、前中期目標期間に取得した受託資産の減価償却費相当額等を前中期
目標期間繰越積立金から取り崩した 61 百万円と合わせて総損失は 110 百万円となっている。これは、減価償却費が前年度比 590 百万円減少したことが主な要因である。
（１）予算
表 3.1.1
区

分（単位：百万円）
実績

年度計画

収入
運営費交付金
施設整備費補助金
受託等収入
計
支出
業務経費
施設整備費
受託等経費
一般管理費
人件費
計

5,185
34
1,873

5,243
272
2,893

7,092

8,407

1,393
34
1,690
216
3,760

1,359
272
2,499
448
3,738

7,092

8,315

（２）収支計画
表 3.1.2
区

分

費用の部
経常費用
研究業務費
受託等業務費
一般管理費
減価償却費
財務費用
臨時損失

年度計画
7,630
7,630
4,237
1,690
1,122
581
0
0

（単位：百万円）
実績
8,125
8,124
4,055
2,194
1,169
706
0
1

7,630
5,185
0
1,873
0
572
0

7,954
4,533
67
3,072
0
282
0

0
0
0
0

171
0
61
110

収益の部
運営費交付金収益
手数料収入
受託等収入
寄付金収益
資産見返負債戻入
臨時利益
純損失
目的積立金取崩額
前中期目標期間繰越積立金取崩額
総損失- 437 -

（３）資金計画
表 3.1.3
区 分
資金支出
業務活動による支出
投資活動による支出
財務活動による支出
次期中長期目標の期間への繰越金

年度計画
7,092
7,058
34
0
0

（単位：百万円）
実績
8,538
7,858
666
14
0

資金収入
業務活動による収入
運営費交付金による収入
受託収入
その他収入
投資活動による収入
施設整備費補助金による収入
その他収入
財務活動による収入
前期中長期目標の期間よりの繰越金

7,092
7,058
5,185
1,728
145
34
34
0
0
0

8,381
8,199
5,243
2,667
289
182
182
0
0
0

２．運営費交付金以外の収入の確保
運営費交付金以外の収入として、研究成果の普及・広報活動を精力的に展開しつつ、知的財産権の活用などにより、自己収入の確保に努めた。具体的には、受託研究、外部資金受入型の共同研究及び競争的資金など運営費交付金以外の外部資金による研究開発については、受託研究等 212 件、競争的資金 116 件の合計 328 件を実施し、3,032 百万円を獲得した。この他、特許権実施及びソフトウェア使用許諾による収入
として、107 百万円を獲得した。
また、海技研では効率的な自己収入確保に向け、受託研究等に係る一般管理費を引き上げ、さらに、技術コンサルタント規程を整備し、研究所が保有する技術の指導を促進することとした。
３．短期借入金の限度額
特になし。
４．不要財産の処分に関する計画
特になし。
５．財産の譲渡又は担保に関する計画特になし。
６．剰余金の使途特になし。

- 438 -

【令和 2 年度】
１．運営費交付金を充当して行う事業
令和２年度は、運営費交付金を充てるべき支出のうち 185 百万円を自己収入から充当するよう査定を受けた予算になっているが、受託等収入からこの金額を捻出し、年度計画を確実に達成した。
また、純利益は 227 百万円となり、前中期目標期間に取得した受託資産の減価償却費相当額等を前中期
目標期間繰越積立金から取り崩した 18 百万円と合わせて総利益は 245 百万円となっている。これは、自己収入が前年度比 682 百万円増加したことが主な要因である。
（１）予算
表 3.1.1
区

分（単位：百万円）
実績

年度計画

収入
運営費交付金
施設整備費補助金
先進船舶・造船技術研究開発費補助金
受託等収入
計
支出
業務経費
施設整備費
先進船舶・造船技術研究開発費補助金
受託等経費
一般管理費
人件費
計

5,193
0
0

6,640
795
19

1,893

3,615

7,087

11,070

1,451
0
0

2,017
795
19

1,708
258
3,669

3,256
414
3,730

7,087

10,231（２）収支計画
表 3.1.2
区

分

費用の部
経常費用
研究業務費
受託等業務費
一般管理費
減価償却費
財務費用
臨時損失

年度計画
7,658
7,658
4,192
1,709
1,176
581
0
0

（単位：百万円）
実績
9,225
9,195
4,638
2,640
1,299
618
0
30

7,658
5,193
0
1,893
0
572
0

9,452
5,112
68
3,938
2
304
28

0
0
0
0

227
0
17
244

収益の部
運営費交付金収益
手数料収入
受託等収入
寄付金収益
資産見返負債戻入
臨時利益
純利益
目的積立金取崩額
前中期目標期間繰越積立金取崩額
総利益- 439 -

（３）資金計画
表 3.1.3
区 分
資金支出
業務活動による支出
投資活動による支出
財務活動による支出
次期中長期目標の期間への繰越金

年度計画
7,087
7,087
0
0
0

（単位：百万円）
実績
8,892
7,798
1,081
13
0

資金収入
業務活動による収入
運営費交付金による収入
受託収入
その他収入
投資活動による収入
施設整備費補助金による収入
その他収入
財務活動による収入
前期中長期目標の期間よりの繰越金

7,087
7,087
5,193
1,748
146
0
0
0
0
0

9,758
9,354
6,640
2.437
277
404
404
0
0
0

２．運営費交付金以外の収入の確保
運営費交付金以外の収入として、研究成果の普及・広報活動を精力的に展開しつつ、知的財産権の活用などにより、自己収入の確保に努めた。具体的には、受託研究、外部資金受入型の共同研究及び競争的資金など運営費交付金以外の外部資金による研究開発については、受託研究等 217 件、競争的資金 127 件の合計 344 件を実施し、3,014 百万円を獲得した。この他、特許権実施及びソフトウェア使用許諾による収入
として、85 百万円を獲得した。
また、効率的な自己収入確保に向け、受託研究等に係る一般管理費を引き上げた。
３．短期借入金の限度額
特になし。
４．不要財産の処分に関する計画
特になし。
５．財産の譲渡又は担保に関する計画特になし。
６．剰余金の使途特になし。

- 440 -

【令和 3 年度】
１．運営費交付金を充当して行う事業
令和 3 年度は、運営費交付金を充てるべき支出のうち 185 百万円を自己収入から充当するよう査定を受けた予算になっているが、受託等収入からこの金額を捻出し、年度計画を確実に達成した。
また、純損失は 64 百万円となり、前中期目標期間に取得した受託資産の減価償却費相当額等を前中期
目標期間繰越積立金から取り崩した 12 百万円と合わせて総損失は 52 百万円となっている。これは、令和 3
年度に自己財源で取得した固定資産の額を、過去に自己財源で取得した減価償却費が超過したことが主な要因である。
（１）予算
表 3.1.1
区

分（単位：百万円）
実績

年度計画

収入
運営費交付金
施設整備費補助金
先進船舶・造船技術研究開発費補助金
受託等収入
計
支出
業務経費
施設整備費
先進船舶・造船技術研究開発費補助金
受託等経費
一般管理費
人件費
計

5,156
0
0

6,388
31
0

1,904

3,764

7,061

10,183

1,431
0
0

3,038
31
0

1,719
251
3,659

3,422
430
3,691

7,061

10,612（２）収支計画
表 3.1.2
区

分

費用の部
経常費用
研究業務費
受託等業務費
一般管理費
減価償却費
財務費用
臨時損失

年度計画
7,632
7,632
4,137
1,720
1,193
581
0
0

（単位：百万円）
実績
10,318
10,229
5,024
3,067
1,248
889
0
90

7,632
5,156
0
1,904
0
572
0

10,254
6,015
59
3,860
1
318
1

0
0
0
0

△64
0
12
△52

収益の部
運営費交付金収益
手数料収入
受託等収入
寄付金収益
資産見返負債戻入
臨時利益
純利益
目的積立金取崩額
前中期目標期間繰越積立金取崩額
総利益- 441 -

（３）資金計画
表 3.1.3
区 分
資金支出
業務活動による支出
投資活動による支出
財務活動による支出
次期中長期目標の期間への繰越金

年度計画
7,061
7,061
0
0
0

（単位：百万円）
実績
10,167
8,931
1,227
9
0

資金収入
業務活動による収入
運営費交付金による収入
受託収入
その他収入
投資活動による収入
施設整備費補助金による収入
その他収入
財務活動による収入
前期中長期目標の期間よりの繰越金

7,061
7,061
5,156
1,759
146
0
0
0
0
0

10,438
9,838
6,388
3,125
325
600
600
0
0
0

２．運営費交付金以外の収入の確保
運営費交付金以外の収入として、研究成果の普及・広報活動を精力的に展開しつつ、知的財産権の活用などにより、自己収入の確保に努めた。具体的には、受託研究、外部資金受入型の共同研究及び競争的資金など運営費交付金以外の外部資金による研究開発については、受託研究等 292 件、競争的資金 124 件の合計 416 件を実施し、3,288 百万円を獲得した。この他、特許権実施及びソフトウェア使用許諾による収入
として、95 百万円を獲得した。
また、効率的な自己収入確保に向け、受託研究等に係る一般管理費を引き上げた。
３．短期借入金の限度額
特になし。
４．不要財産の処分に関する計画
特になし。
５．財産の譲渡又は担保に関する計画特になし。
６．剰余金の使途特になし。

- 442 -

【令和 4 年度】
１．運営費交付金を充当して行う事業
令和 4 年度は、運営費交付金を充てるべき支出のうち 206 百万円を自己収入から充当するよう査定を受けた予算になっているが、受託等収入からこの金額を捻出し、年度計画を確実に達成した。
また、純利益は 541 百万円となり、前中期目標期間に取得した受託資産の減価償却費相当額等を前中期
目標期間繰越積立金から取り崩した 2 百万円と合わせて総利益は 543 百万円となっている。これは、令和 4
年度に自己財源で取得した固定資産及び最終年度においての運営費交付金の収益化が主な要因である。
（１）予算
表 3.1.1
区

分（単位：百万円）
実績

年度計画

収入
運営費交付金
施設整備費補助金
先進船舶・造船技術研究開発費補助金
受託等収入
計
支出
業務経費
施設整備費
先進船舶・造船技術研究開発費補助金
受託等経費
一般管理費
人件費
計

5,114
0
0

6,046
0
0

1,891

4,673

7,004

10,719

1,409
0
0

4,675
126
0

1,684
252
3,659

4,136
700
3,684

7,004

13,321（２）収支計画
表 3.1.2
区

分

費用の部
経常費用
研究業務費
受託等業務費
一般管理費
減価償却費
雑損
財務費用
臨時損失

年度計画
7,576
7,576
4,110
1,685
1,199
581
0
0
0

（単位：百万円）
実績
12,351
12,310
6,379
3,441
1,524
967
29
0
12

7,576
5,114
0
1,891
0
572
0

12,892
7,716
76
4,718
6
331
45

0
0
0
0

541
0
2
543

収益の部
運営費交付金収益
手数料収入
受託等収入
寄付金収益
資産見返負債戻入
臨時利益
純利益
目的積立金取崩額
前中期目標期間繰越積立金取崩額
総利益- 443 -

（３）資金計画
表 3.1.3
区 分
資金支出
業務活動による支出
投資活動による支出
財務活動による支出
次期中長期目標の期間への繰越金

年度計画
7,004
7,004
0
0
0

（単位：百万円）
実績
12,004
10,614
1,377
13
0

資金収入
業務活動による収入
運営費交付金による収入
受託収入
その他収入
投資活動による収入
施設整備費補助金による収入
その他収入
財務活動による収入
前期中長期目標の期間よりの繰越金

7,004
7,004
5,114
1,745
146
0
0
0
0
0

10,63910,609
6,046
4,248
315
31
31
0
0
0

２．運営費交付金以外の収入の確保
運営費交付金以外の収入として、研究成果の普及・広報活動を精力的に展開しつつ、知的財産権の活用などにより、自己収入の確保に努めた。具体的には、受託研究、外部資金受入型の共同研究及び競争的資金など運営費交付金以外の外部資金による研究開発については、受託研究等 233 件、競争的資金 115 件の合計 348 件を実施し、3,766 百万円を獲得した。この他、特許権実施及びソフトウェア使用許諾による収入
として、55 百万円を獲得した。
３．短期借入金の限度額
特になし。
４．不要財産の処分に関する計画
特になし。
５．財産の譲渡又は担保に関する計画特になし。
６．剰余金の使途特になし。
【今期 7 年間の達成状況】
第 1 期中長目標期間においては、中長期目標を着実に達成し、予算、収支計画及び資金計画について適正に計画、執行し、健全な財務体質を維持した。
また、特許権実施及びソフトウェア使用許諾による収入など自己収入の確保に努めた。
【次期中長期における発展性】
第 2 期中長期目標期間においても、引き続き適切な予算執行及び自己収入確保に向けて取り組んでいく。

- 444 -

第４章 その他業務運営に関する重要事項- 445 -

【中長期目標】（１）内部統制に関する事項
内部統制については、「「独立行政法人の業務の適正を確保するための体制等の整備」について」（平
成 26 年 11 月 28 日行政管理局長通知）に基づく事項の運用を確実に図り、研究における不正等が起きないよう、研究員を含む役職員に対しコンプライアンスに係る研修を行うなどの取組を強化するとともに、内部統制機能が確実に発揮されるよう、法人のミッションや理事長の指示が組織内に徹底される仕組みなどの内部統制システムを整備する。また、研究所が国立研究開発法人として発展していくため、研究所の組織全体としても、個々の研究者としても、研究活動における不正行為の防止、不正行為への対応、倫理の保持、法令遵守等について徹底した対応をとるとともに、研究所としての機能を確実に果たしていく。
さらに、昨今の社会情勢を鑑みれば、個人情報等の保護についても徹底を図っていくことは重要であり、事務室等のセキュリティを確保するとともに、「サイバーセキュリティ戦略」（平成 27 年 9 月
4 日閣議決定）等の政府の方針を踏まえ、適切な情報セキュリティ対策を推進する。
（２）人事に関する事項
職員の専門性を高めるための能力開発の実施等により若手研究者等の育成を進めるとともに、職員の勤務成績を考慮した人事評価の適切な実施等により能力本位の公正で透明性の高い人事システムを確立し、卓越した研究者等の確保を図る。
また、達成すべきミッションと整合的な人材育成及び登用方針を明確化する。
（３）外部有識者による評価の実施、反映に関する事項
研究分野における業務計画、運営、業績については、目標の達成状況を随時把握し、必要に応じ研究開発の継続そのものに関する助言や指導を行う外部有識者から構成される研究評価体制を構築し、評価結果に基づいて研究資源の適時・適切な配分や研究開発業務の重点化を図るなど評価結果を積極的に活用する。
（４）情報公開の促進に関する事項
研究所の適正な運営と国民からの信頼を確保するため、適切かつ積極的に情報の公開を行う。
（５）施設・設備の整備及び管理等に関する事項
業務の確実な遂行のために必要な研究施設の計画的整備、維持、補修に努めるとともに、効率的に運営する。また、保有資産の必要性についても不断に見直しを行う。
（※）上記目標の評価は、別紙に掲げる評価軸等に基づいて実施することとする。
【中長期計画】
１．内部統制に関する事項
内部統制については、「「独立行政法人の業務の適正を確保するための体制等の整備」について」（平
成 26 年 11 月 28 日行政管理局長通知）に基づき、業務方法書に定めた事項の運用を確実に図る。また、研究における不正等が起きないよう関係規程の充実を図るとともに、研究員を含む役職員に対し、内部統制に係る研修を行う。
さらに、内部統制機能が確実に発揮されるよう、法人のミッションや理事長の指示が組織内に徹底される仕組みとして内部統制推進に関する委員会を設置し、適切に運用する。
研究所が国立研究開発法人として発展していくためには、独立行政法人制度や国の制度等の様々なルールを遵守し適切に行動していく必要がある。研究所の組織全体としても、個々の研究者としても、研究活動における不正行為の防止、不正行為への対応、倫理の保持、法令遵守等について徹底した対応をとる。
個人情報等の保護を徹底するため、事務室等のセキュリティを確保するとともに、「サイバーセキュリティ戦略」（平成 27 年９月４日閣議決定）等の政府の方針を踏まえ、情報セキュリティポリシーを定め、適切な情報セキュリティ対策を実施する。
情報システムの整備及び管理については「情報システムの整備及び管理の基本的な方針」（令和３年- 446 -

12 月 24 日デジタル大臣決定）に則り適切に対応するものとする。
２．人事に関する事項
職員の専門性を高めるための能力開発の実施等により若手研究者等の育成を進めるとともに、職員の勤務成績を考慮した人事評価の適切な実施等により能力本位の公正で透明性の高い人事システムを確立し、卓越した研究者等の確保を図る。
また、達成すべきミッションと整合的な人材育成及び登用方針を策定する。
３．外部有識者による評価の実施・反映に関する事項
研究分野における業務計画、運営、業績については、目標の達成状況を随時把握し、必要に応じ研究開発の継続そのものに関する助言や指導を受けるため、外部有識者から構成される評価委員会等による研究評価体制を構築する。評価結果については、研究資源の適時・適切な配分に反映させ、研究成果の質の向上を図るとともに、研究開発業務の重点化を図る。また評価のプロセス、評価結果等を研究所のホームページへの掲載等を通じて公表し、透明性を確保する。
４．情報公開の促進に関する事項
研究所の適正な運営と国民からの信頼を確保するため、情報公開窓口を設置するなど、適切かつ積極的に情報の公開を行う。
５．施設・設備の整備及び管理等に関する事項
業務の確実な遂行のため、中長期目標期間中に別表４に掲げる施設を整備・改修する。また、既存の施設・設備を適切に維持管理していくため、必要な経費の確保に努めるとともに、効率的に施設を運営する。また、保有資産の必要性についても不断に見直しを行う。
６．積立金の処分に関する事項
旧海上技術安全研究所、旧港湾空港技術研究所及び旧電子航法研究所の前中期目標期間繰越積立金
は、前中期目標期間中に自己収入財源で取得し、研究所の当中長期目標期間へ繰り越した有形固定資産の減価償却に要する費用等に充当する。

- 447 -

Ⅳ その他業務運営に関する重要事項
１．内部統制に関する事項☆内部統制の適切な実施【平成 28 年度～令和 4 年度】（１）内部統制の推進
内部統制について、業務方法書に定めた事項の運用を確実に図るとともに、内部統制機能が確実に発揮されるよう、「内部統制の推進及びリスク管理に関する規程」を整備し、研究所における内部統制及びリスク管理に関する事項の報告、改善策の検討及び各管理責任者間における連絡及び調整を行う組織として、内部統制・リスク管理委員会を設置した。
同委員会において、研究所のコンプライアンスマニュアルを策定するとともに、研究所全体の重要リスクについて把握及び分析を行い、適正な業務を確保するために取り組んだ。
（２）コンプライアンス違反防止のための取組
研究者を含む役職員に対してコンプライアンス研修及び研究倫理研修を年 3 回実施するとともに、外部から講師を招き、研究者を対象とした研究倫理に関する出前講習会を開催した。
（３）不正防止に関する取組
研究活動における不正行為の防止、不正行為への対応、倫理の保持、法令遵守等について徹底を図るため、「研究活動における不正行為の防止並びに公的研究費等の執行及び管理に関する規程」、「研究活動並びに公的研究費等の執行及び管理における行動規範及び不正防止対策の基本方針」及
び「不正防止計画」を整備し、不正を事前に防ぐための体制を整えた。
（４）個人情報等保護に関する取組
情報セキュリティポリシーを整備し、情報セキュリティに関する教育・訓練を実施するとともに、事務室について施錠を徹底する等、セキュリティの確保による個人情報の保護に取り組んだ。
２．人事に関する事項☆若手研究者等の育成・公正で透明性の高い人事評価の適切な実施【平成 28 年度～令和 4 年度】
職員の専門性を高めるための能力の開発や若手研究者の育成のための取り組みとして、ＯＪＴプロ
グラムや各種研修の実施、若手研究者への論文の積極的投稿の指導を行った。
職員の勤務成績を考慮した適切な人事評価を行うため、国の人事評価制度に準じた制度を導入し、適切な実施に努めるとともに、卓越した研究者を確保するため、独自の研究者評価制度や外部有識者
による研究者格付審査委員会により、研究者の評価を実施した。
また、人材活用等に関する方針を策定して、優れた人材の採用及び育成を行い、その能力が発揮できる環境の形成に努めた。
そのほか、研究所内外で開催されている講習や研修への参加を奨励するなど、関係者の専門性を向上させる取り組みを進め、研究所全体のポテンシャルの向上を図った。
【平成 30 年度～令和 4 年度】●クロスアポイントメント制度の導入●研究者の博士号取得の奨励●英語力向上のための補助の実施⇒若手研究者等の育成やモチベーション向上に貢献- 448 -

研究者が、研究所と外部機関等の間で、それぞれ雇用契約関係を結び、各機関の責任の下で業務を行うことが可能となる仕組みである「クロスアポイントメント制度」を導入し、平成 30 年度に「クロスアポイントメントに関する細則」を整備した。そのほか、研究所内外で開催されている講習会・勉強会や研修への参加を奨励、研究者の博士号取得の奨励、英語力向上のための補助など、関係者の専門性を向上させる取り組みを進め、研究所全体のポテンシャルの向上を図った。

３．外部有識者による評価の実施・反映に関する事項☆外部有識者による評価の実施及び反映【平成 28 年度～令和 4 年度】
研究分野における業務計画、運営、業績については、目標の達成状況を随時把握し、必要に応じ研究開発の継続そのものに関する助言や指導を受けるため、各研究所において外部有識者により構成される評価委員会を設置したうえで評価を実施することとしている。
「船舶に係る技術及びこれを活用した海洋の利用等に係る技術に関する評価」、「港湾、航路、海岸及び飛行場等に係る技術に関する評価」及び「電子航法に関する評価」をそれぞれ実施し、年 3 回の外部有識者による評価委員会を開催した。
評価の結果については、研究資源の適時・適切な配分に反映させることで、研究開発業務の重点化等に活用しており、各研究所のホームページで公表した。
【平成 30 年度】●海技研長期ビジョンへの反映⇒海技研外部評価委員会を２回実施し、海技研の新ビジョンに反映
海上技術安全研究所では、研究評価以外に今後の研究所の長期ビジョンについても第三者の視点から
外部有識者において検討・コメントをいただき、新しい長期ビジョンに反映した。
４．情報公開の促進に関する事項☆情報公開の促進【平成 28 年度～令和 4 年度】
ホームページにおいて、法令等で公開することとされている各規程・計画等を公表している。同様に、情報公開窓口及び手続きに関して周知しており、適切かつ積極的に情報の公開を行っている。
５．施設・設備の整備及び管理等に関する事項☆施設・設備の整備及び管理の適切な実施【平成 28 年度～令和 4 年度】
施設・設備の整備及び管理等については、施設整備費補助金により実施するとともに、既存の施設・設備の適切な維持管理のため、自己収入による財源の確保に努めている。
また、効率的な施設の運営のための具体的な取り組みとして、円滑な使用・管理・運営のために主
要研究施設ごとにＷＧを設置し、必要なメンテナンス等を行うことにより適切な維持管理を実施するとともに、研究所の研究活動に影響を及ぼさない範囲における外部利用の実施を行った。
さらに、保有資産の必要性の見直しを進めるため、保有施設に関して毎年度使用状況調査を実施し、必要に応じて減損を認識することとした。

- 449 -

【今期 7 年間の達成状況】
第 1 期中長目標期間においては、中長期目標を着実に達成し、以下の取り組みにより、内部統制シス
テム等が適切に機能するよう取り組んだ。
●OJT プログラムや各種研修の実施、若手研究者への論文の積極的投稿の指導を実施し、若手研究者等の育成が適切に図られた。
●職員の勤務成績を考慮した適切な人事評価や研究者独自の評価制度を実施し、公正で透明性の高い人
事評価を実施した。
●クロスアポイントメント制度の促進、研究者の博士号取得の奨励、英語力向上のための研修を実施しており、多様性のある将来の人財育成に寄与した。
●外部有識者による評価委員会を実施し、研究業務の運営として、研究資源の適時・適切な配分に反映させている。外部有識者から頂いたコメントは、ホームページで公表しており、透明性の確保研究の重点化に大きく寄与した。
●ホームページにおいて、情報公開を促進し、適切かつ積極的な取り組みを実施した。
●施設・設備の整備について適切に施設運営を実施した。
【次期中長期における発展性】
第 2 期中長期目標期間においても、引き続き、内部統制、人事評価の適切な実施、外部有識者による評価の実施、反映、情報公開の促進、施設・設備の整備及び適切な管理に取り組んでいく。
以上- 450 -